Versinus ili obrnuti sinus je trigonometrijska funkcija koja se pojavljivala tokom ranog razvoja trigonometrije. Postoji još nekoliko srodnih funkcija i to coversinus i haversinus. Haversinus, koji predstavlja polovinu versinusa, ima izrazitu važnost kod haversinusne formule koja se koristi za navigaciju.
Koverzirani kosinus[22] ili covercosinus,[22] koji se zapisuje kao covercosin(θ) or covercos(θ)[22] or cvc(θ)[12]
Analogno prethodnim funkcijama, postoje i još četiri funkcije iz kojih se dobija "polovična" vrijednost odgovarajuće "pune" vrijednosti neke od prethodnih funkcija:
Haverzirani kosinus[29] ili havercosinus,[29] koji se zapisuje kao havercosin(θ), havercos(θ),[29]hac(θ) ili hvc(θ)[12]
Hakoverzirani sinus,[17]hacoversinus[17] ili kohaversinus[17] koji se zapisuje kao hacoversin(θ),[17]semicoversin(θ), hacovers(θ), hacov(θ)[30] or hcv(θ)[12]
Hakoverzirani kosinus,[31]hakoverkosinus[31] or kohavercosinus[31] koji se zapisuje kao hacovercosin(θ), hacovercos(θ)[31] or hcc(θ)[12]
Versinus i koversinus
Obična sinusna funkcija se nekada historijski zvala sinus rectus ("vertikalni sinus"),kako bi se razlikovala od obrnutog sinusa (sinus versus).[32] Značenje ovih termina je očigledno kada se te funkcije posmatraju u okviru jedinične kružnice, pomoću koje su i definirane:
Za vertikalnu tetivuAB neke jedinične kružnice sinus ugla θ (koji je polovina naspramnog ugla Δ) je udaljenost AC (polovina tetive). Što se tiče obrnutog sinusa tog ugla θ, on predstavlja udaljenost CD od centra tetive do centra luka. Zbog ovoga, suma kosinusa tog ugla (koji je jednak dužini odsječka OC) i versinusa tog ugla θ je u stvari poliprečnik OD, dužine 1 jer se radi o jediničnoj kružnici. Ovako prikazano, sinus je vertikalan (odatle dolazi latinska riječ rectus, što doslovno znači "pravo") dok je versinus horizontalan (odatle dolazi latinska riječ versus, što doslovno znači "okrenuto, obrnuto").
Na slici je također ilustriran i razlog zbog kojeg se versinus nekada zove sagitta, (lat.strijela),[33] ili na arapskomsahem[34] što ima isto značenje. Ako se kružni odsječak ADB, kojeg stvara ugao Δi koji je jednak 2θ, posmatra kao luk za odapinjanje strijele a tetiva AB kao njegova "struna", onda se versinus CD jasno vidi kao "drška od strijele".
Uz navedenu interpretaciju običnog sinusa kao "vertikalnog" i obrnutog sinusa kao "horizontalnog", može se zaključiti da je sagitta u stvari zastarjeli sinonim za apscisu (horizontalnu osu grafa).[33]
1821 godine, Cauchy je koristio termine sinus versus (siv) za versinus i cosinus versus (cosiv) za coversinus.[13][14]
Historijski, obrnuti sinus je bio jedna od najvažnijih trigonometrijskih funkcija.[9][32][34]
Haversinus
Haversinus, je bio veoma bitan kod navigacije, jer se koristio u haversinusnoj formuli, koja se koristila kako bi se precizno izračunale udaljenosti u astronomiji kada bi bile poznate ugaone pozicije (npr., longituda i latituda).
1835 godine, termin haversinus (eng. haversine) (označavano kao log. haversine, log. havers. i hav.) je prvi put koristio[35]James Inman[11][36][37] u trećem izdanju njegovog rada "Navigation and Nautical Astronomy: For the Use of British Seamen" kako bi se pojednostavili proračuni udaljenosti između dvije tačke na površini Zemlje, korištenjem sferne trigonometrije u navigaciji.[1][35] Inman je također koristio termine nat. versinus i nat. vers. za versinuse.[1]
Druge bitne tablice haversinusa su napravljene od strane Richarda Farleya 1856 godine[38][39] i Johna Caulfielda Hannyngtona 1876 godine.[38][40]
Moderne primjene
Iako se primjena haversinusa i zadržala u navigaciji, ova trigonometrijska funkcija je pronašla i nove primjene u prethodnim decenijama, kao npr. kod Bruce D. Starkovog metoda koji se koristi kod preciziranja lunarnih udaljenosti korištenjem Gausovih logaritama[41][42] ili u kompaktnijoj metodi za redukciju vidljivosti (također u navigaciji).[28]
Jedan period (0 < θ < ) versinusne ili, češće, haversinuse (ili havercosinuse) talasne forme je također često korišten kod obrade signala i teorije upravljanja kod analize pulsa, zbog toga što postoji gladak prelaz (kontinualan u vrijednosti i nagibu) između nule i jedinice (za haversinus) i nakon toga ponovo u nulu. U ovakvoj primjeni, naziva se Hannova funkcija ili uzdignuti-kosninusni filter. Isto tako, havercosinus se koristi kod uzdignutih-kosinusnih distribucija u teoriji vjerovatnoće i statistici.
U formi sin2(θ) haversinus dvostrukog ugla Δ opisuje relaciju između udaljenosti stranica i uglova u racionalnoj trigonometriji, u predloženoj reformulaciji metričkih ravni i geometrije krutih objekata od strane Normana John Wildberger.[43]
Varijante haversinusa i haverkosinusa sa dvostrukim uglovima Δ (lat. sagitta i cosagitta) su također pronašle nove primjene u opisu korelacije i antikorelacije koreliranih fotona u kvantnoj mehanici.[44]
Alternativno, ako je versinus mali i ako su vrijednosti versinusa, poluprečnika, i dužine polovične tetive poznate, one se mogu koristiti za estimaciju lučne dužine s (AD u slici iznad) korištenjem:
Ova formula je bila poznata kineskom matematičaru Shen Kuou, dok je nakon dva vijeka bila izvedena tačnija formula koja uključuje sagittu od strane drugog kineskog matematičara Guo Shoujinga.[53]
Još tačnija formula za aproksimaciju koja se koristi u inženjerstvu[54] je data kao:
Termin versinus je također nekada korišten za opis devijacija od nekog pravca kod proizvoljne krive na nekoj ravni, od čega iznad navedeni krug predstavlja specijalan slučaj. Ako je dana tetiva, koja spaja neke dvije tačke na krivoj, okomita udaljenost v od tetive do krive (u tački koja je u većini slučaja tačka na središtu tetive) se naziva versinusna mjera. Za pravu liniju, versinus bilo koje tetive je nula, zbog čega ova mjera i jeste karakteristika "pravosti" krive. Kod limesa kako se dužina tetive L približava nuli, omjer se sve više približava trenutačnoj zakrivljenosti. Ova primjena je veoma bitna u željezničkom prometu, gdje opisuje mjeru "pravosti" željezničkih pruga[55] i prestavlja osnovu za Halladeov method za mjerenje pruga.
Term sagitta je na sličan način korišten u optici prilikom opisivanja površina leća i ogledala.
Zucker, Ruth (1983) [June 1964]. "4.3.147: Elementary Transcendental Functions - Circular functions". u Abramowitz, Milton; Stegun, Irene Ann (ured.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Applied Mathematics Series. 55 (Ninth reprint with additional corrections of tenth original printing with corrections (December 1972); firstizd.). Washington D.C.; New York: United States Department of Commerce, National Bureau of Standards; Dover Publications. str.78. ISBN978-0-486-61272-0. LCCN64-60036. MR0167642. 6512253.
Boyer, Carl Benjamin (1969) [1959]. "5: Commentary on the Paper of E. J. Dijksterhuis (The Origins of Classical Mechanics from Aristotle to Newton)". u Clagett, Marshall (ured.). Critical Problems in the History of Science (3izd.). Madison, Milwaukee, and London: University of Wisconsin Press, Ltd. str.185–190. ISBN0-299-01874-1. LCCN59-5304. 9780299018740. Pristupljeno 16. 11. 2015.
Cajori, Florian (1952) [1929]. A History of Mathematical Notations. 2 (2 (3rd corrected printing of 1929 issue)izd.). Chicago, USA: Open court publishing company. str.172. ISBN978-1-60206-714-1. 1602067147. Pristupljeno 11. 11. 2015. The haversine first appears in the tables of logarithmic versines of José de Mendoza y Rios (Madrid, 1801, also 1805, 1809), and later in a treatise on navigation of James Inman (1821). See J. D. White in Nautical Magazine (February and July 1926). (NB. ISBN and link for reprint of 2nd edition by Cosimo, Inc., New York, USA, 2013.)
Cauchy, Augustin-Louis (1821). "Analyse Algébrique". Cours d'Analyse de l'Ecole royale polytechnique (jezik: French). 1. L'Imprimerie Royale, Debure frères, Libraires du Roi et de la Bibliothèque du Roi.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link) (reissued by Cambridge University Press, 2009; ISBN978-1-108-00208-0)
White, J. D. (februar 1926). "(unknown title)". Nautical Magazine. (NB. According to Cajori, 1929, this journal has a discussion on the origin of haversines.)
White, J. D. (juli 1926). "(unknown title)". Nautical Magazine. (NB. According to Cajori, 1929, this journal has a discussion on the origin of haversines.)
Archibald, Raymond Clare (11. 7. 1945). "197: Natural and Logarithmic Haversines". Recent Mathematical Tables(PDF). Mathematical Tables and other Aids to Computation (MTAC) (Review). 1. The National Research Council, Division of Physical Sciences, Committee on Mathematical Tables and Other Aids to Computation; American Mathematical Society. str.421–422. doi:10.1090/S0025-5718-45-99080-6. Arhivirano(PDF) s originala, 19. 11. 2015. Pristupljeno 19. 11. 2015.
Farley, Richard (1856). Natural Versed Sines from 0 to 125°, and Logarithmic Versed Sines from 0 to 135°. London. (A haversine table from 0° to 125°/135°.)
Hannyngton, John Caulfield (1876). Haversines, Natural and Logarithmic, used in Computing Lunar Distances for the Nautical Almanac. London. (A 7-place haversine table from 0° to 180°, log. haversines at intervals of 15", nat. haversines at intervals of 10".)
Nair, P. N. Bhaskaran (1972). "Track measurement systems—concepts and techniques". Rail International. International Railway Congress Association, International Union of Railways. 3 (3): 159–166. ISSN0020-8442. OCLC751627806.