单位圆
Aaron · 2010-08-04 23:23 · 10428 次点击
定义
单位圆指的是半径为1的,圆心位于坐标原点的圆。在教科书中,它常常出现在三角函数入门的那几页,并且与称为三角函数线的几条线段在一起,用于定义或解释实数的三角函数值。一般地,在复平面内,n个n次的单位根所对应的点正好将单位圆n等分。(n为一个大于1的整数。)
数学性质
1.在复平面(即高斯平面)上,单位圆诱导了著名的欧拉公式和棣莫佛定理。换句话说,单位圆上的点表示模长为1的复数,它诱导了复数的三角形式和指数形式之间的关系。
2.单位圆上有自然的群结构:即弧度的加法群结构。换句话说,就是模长为1的复数集合上有一个自然的乘法结构。
3.单位圆诱导了几何反演变换,这和复变函数论的诸多结论密切相关。
4.单位圆是最简单的非单连通的拓扑空间之一,常记为S^1.它的基本群同构于整数群。
5.单位圆同胚于射影直线,是拓扑学中最基本的研究对象。这个同胚映射来自于从北极点作的球极投影。
6.单位圆盘到自身的连续映射一定存在不动点。这就是著名的布威劳尔不动点定理。
7.单位圆的群结构诱导了著名的指数映射,和微分几何中著名的陈类(也称陈示性类,因陈省身得名)有着深远的联系。
应用
1.单位圆广泛应用于三角函数,对正弦函数,余弦函数,正切函数等的定义,函数图像的绘制有重要作用!
2.定义三角函数线
3.单位圆应用于检测心率异常与否的一种图像标准。