三角函数内容规律 a>Ixjs!
QZSS2m(
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. S(w$;~TW,
PYe~ E\%
1、三角函数本质: fz?ik("!
:WG
三角函数的本质来源于定义 >_D|Nck]
D&{N#'=pUp
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 Gmm}27@P
+XK"()
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 VNeuE3
^12nH^bS
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: %%M`a-i4d
1r
e[Bx:
推导: NxU#w^@;v
nL2XrZ
m
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 hF_bd0
"_aUQ@e>
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) EJNncPf
Cvs"* `$
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) Me_H<
V$'UlxS
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 3I{
DZG`
,Y+"L%t@
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) wax:bP=
7+XWJ^fAS
[1] GQaOGt,zB
(t8c
0_ji
两角和公式 XVo ,3|O
aid `LPC
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB Y=vTU
votqw?
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB <QR[LB;C
Clx~ZXH[
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB nG1r!jGs
W=Be8MB$?
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB F2BTe#
{
IR6q-&
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) St
=-x]p
h,FZ\O3
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) s2,/~B
CO3G>0F
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) (f%15Yv X
<DhiyNe)
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) zzbaS`@0
)N%A-[El
倍角公式 upeI#u
yN! d/Xx
Sin2A=2SinA•CosA M5XbfxC?5
m7:f+lT{>
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 }%"GooS
=[tH@o
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) |p /vtA{
r(ejYz-
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) Z~!v
E3*l
h bIwUto
三倍角公式 K
<^\?Q
-2'fRlu
cBR4='
PH
;T-WD.u{
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) o%wT6dr
D'z;eL^j8
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) qgQw`9|?
jGZ}vew
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) =2(~~"ufWo
jxV v%l
三倍角公式推导 _P>Um{
6][G/
sin3a c~gc [%r6
eK:7
T^$
=sin(2a+a) 9vzK
7
i5)tOqe
=sin2acosa+cos2asina q9+l_9K;95
vg"1gP]28
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina ]]"i.6 w
ME$_"]k7
=3sina-4sin³a `S`a 1
.
rHC>gKvh
cos3a ~3\sd>5
j
FE!wCvp=
=cos(2a+a) X!"DdiC
4>q^,Es1m
=cos2acosa-sin2asina /8pBRX
Y
WaaIg9Q
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa %oOI8=cnr
g7 !Xu1
=4cos³a-3cosa JoBiX9>
Vlk:Nj6
sin3a=3sina-4sin³a 1cUysPP
|#,2J.|'v}
=4sina(3/4-sin²a) 4v/7#%r;vM
4rjQ=h Y
=4sina[(√3/2)²-sin²a] h0!: bqK$
xJ6JxLpU
=4sina(sin²60°-sin²a) e.lE#C
SR7;C&hRn
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) |w o:s10
y.N%@
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] l3D*RN
=hurm2KrSl
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
l{>Bw
L5|w?q
cos3a=4cos³a-3cosa [*4,pV7_
+\
d2Od
=4cosa(cos²a-3/4) 1A)_ @
kC@zc02_
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] <b-
%YV
|kbt6
wh%
=4cosa(cos²a-cos²30°) *%(b0@9
N(=+d$4&
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) _bT9`$A+
yh=3k9Q a
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} Xbv^ vrr
uPfG*PO
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) H@FAX3
c1:K#O4o
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] 55?\Zy'
2VH KQ>>
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] Wk!?4rv+
fM'l,V&
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 9+9C4_G(Z
&o7%MjDlh
上述两式相比可得 [
q=YR\C
/zRP!B
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) i:VVaowp
/mjbQo
半角公式 :Jax5(4<N
!TNpj~wi
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); :1 8KY\E}-
8+z<bJPDX7
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. C[@]?SN
6_wqBO8[
和差化积 2&66[tqD
uPgc\5JkH
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] _3gW="?7
@}AiAf*
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] u#OkZM6,
#N YgPP1
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] sqS AK%&\
>v;&uvQ3
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] IUkTaO$;
Nc `y%-1X
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB)
\y8A"77z
U74lIbCF
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)
+kbl6t}L,
oa> IsL8
积化和差 9' 8
<b
A3=o d
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] YhZc[r|M
Bam[91`3B7
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] #^.1\kQn
MTTZJ-2
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] >Y "fD8hH
I\)z^3md
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] L:Zl
RD
%hy
L
诱导公式 &os!aJe-
d,)h;kPE
sin(-α) = -sinα B;'&Y`P5
-E}Tv%-s
cos(-α) = cosα +z's@H+X[/
Ydcf5Ltj
sin(π/2-α) = cosα "Rd;mCh+<
IG+fpDmr
cos(π/2-α) = sinα jePS
sd
CgTu =!z
sin(π/2+α) = cosα j<,q]r/
_pZ\2d
cos(π/2+α) = -sinα >3u!.P_Lp)
[jpSS~oQ)
sin(π-α) = sinα iTba)]E)u
/(C|x&;5
cos(π-α) = -cosα n
Tswx
9NH+F,>!|
sin(π+α) = -sinα {harm@<.T
FRgi: >
cos(π+α) = -cosα 9uv-Ry'
M$HmWpf^0u
tanA= sinA/cosA L
n<f\i
9?4)CY<
tan(π/2+α)=-cotα -%q"#{<X/
ABb1+rT/
tan(π/2-α)=cotα >PHP-v<
>|D IV>
tan(π-α)=-tanα ZNj+Cagc
SCP[="FHt
tan(π+α)=tanα 9o!d2gyJ
2AIn:%jE
万能公式 C*+%]9@F$
@1#A)"=:6
pWJ`=Lay
v.TorhtU
其它公式 X#@Y VHMV
mGUeZI
(sinα)^2+(cosα)^2=1 VlR6 f d,
5@o =83nm
1+(tanα)^2=(secα)^2 NQcSTro?3s
b=U9|f.
1+(cotα)^2=(cscα)^2 '$BCA&?`
\tN Y"I0\
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 FX/7\^
-~`ly(k
对于任意非直角三角形,总有 pB[O%'P{
)0Yc.V
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC Kz?Z{P
:B/L~a/p@
证:
iqdkl|
HARp$qs
A+B=π-C %$TEEK?[
}yIkbi
tan(A+B)=tan(π-C) `Q-*s(
`ALmjB|&C
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) l_-v^Nndt
dd,$VTO
整理可得 WGg#D eF
FGoCmMZ
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC Cnls8u
|{o 8%4
b
得证 g$# DY&RJ
}Ar{b7J<Q
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 #5FmOs\/
10y=dlsH0
其他非重点三角函数 F?B{vo
#<V[ WH=
csc(a) = 1/sin(a) H7 )z
x<I'MG^
sec(a) = 1/cos(a) q$$tZf
uh\DC{WN>
J]?zkXs;
iqN>PkyPWm
双曲函数 &(mXXc\.4
}
?P&|Z
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 j,Dye"Zi-
t~N*w
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 X0T<Hq~3
\v|> h+iw
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) <&g$\f$A
S4l%h
<y
公式一: Z&,?YX'Tm
u
ui2i!=
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: &w |