三角函数内容规律 L!AEL Z
/t0qwnr
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. yNw=',*
Zo-dK[c
1、三角函数本质: d}.j.kM|
~G2]sPN
三角函数的本质来源于定义 bASYXUt
cjh[:f($k
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 G;3eJy0.0
2}4_M0$
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 d8CBAM;m
>_Sq3{,f^
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: S
3iy4^O
l^L}DJ(m
推导: T~jf=ZK
;hBQ<Aw~8
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。 *`17uu{8
'b&:Tks'
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) HlemWVOX
?W~eVj
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) VC{J.Wf+h
~"S\Kzg
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 *`}<s-
T`TnU;_
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) @+ UUq"0
p}T\:RT\
[1] ;
z4
%EJMY
h_;@u,i,Z
两角和公式 't1
O@[
\k.:]i8?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 3]2Wo-!qp.
ni\9LS
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB D:#FjhAW
TmJIO+yx
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB $6oiH
1E1$
)a_'bl
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB (k4^Lqb!
?Da lI#>t
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) AfBA1|N
:|iMbf
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ?*cPQS- G
v g=o6F%Yp
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) R2$q
5 rv
1{e @\L8
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) *5ad#5
1>$Y*BX_@
倍角公式 v[R2cSmRT
(XCJBmv?_
Sin2A=2SinA•CosA :Xiy1v}
8NV*L-*i
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 o,82mj#
p>4jzMw
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) FChhvHCJ
Q83K.]2("w
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) Y-@_Z\
+f+-2!Yl
三倍角公式 _Jt>
! /UQ55
l(MKsq, Q
)+\:_3`
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) #.A"+ B
[ a
hD73k
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) \c&
W85S[Sk:
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) xm.'r<i
DJl-8~KW
三倍角公式推导 MF1`+`g
8^!(\Ug2R
sin3a >[DX$
)<t@^jx
=sin(2a+a) SK \K@-
:cHpxQ*!;s
=sin2acosa+cos2asina NR6*uIOY
sdnFS"z
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina %;M
k&
^jayJ=T'D
=3sina-4sin³a lhx 6Jk4
B|pMMY
cos3a wJ,"v#
$~d
)Q~YKs{da
=cos(2a+a) 9Yja&$H>
j7W\4n6U
=cos2acosa-sin2asina 7f'(I/c~
AwcRL]!?
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa Q{JN<9
+7@k![
=4cos³a-3cosa oFJO" @
d?s+It
sin3a=3sina-4sin³a F}*9UG#
,dJ]0vMYF~
=4sina(3/4-sin²a) an+!7B
'vsBc"6
=4sina[(√3/2)²-sin²a] dkZ {S'
gF;([a75
=4sina(sin²60°-sin²a) >8IABE{I<
Zh?@Ai{K
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) LF
ubr#5z
tSCd{ziw0
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] r\%9/J
lai
LlZ
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) <r&/:"8
Y#q6`HT
cos3a=4cos³a-3cosa {9CD8rM$
1([@\zf
=4cosa(cos²a-3/4) ~x&\yj
I5)*M4Y
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] $RR6h~G
)GmlKPl
=4cosa(cos²a-cos²30°) 'G,oFm@
<U#`i
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) a9|=fL_l
P3Zy%jr
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} g347ap3
;
?UDC.l
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) .se{Mc
g'n<KO
r
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] -$!\.I%Y
8Bnp K"
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] %0/9`C^qH/
/U]tW_m^v
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) UBmfmXG
epJ_l?Q`
上述两式相比可得
4y$SRt&
ayL.gi}
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) <LRL [e%J
BO-MLsg%;
半角公式 l]^emC!
.Ca?q_DW
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); <',:%l0 *
EOX1J
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. diOH1:0=7
L`-ld]Ha
和差化积 s(agO~ @
rMk_1(Deg
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] +>{\{Y+Y
@ ={Zb$v:
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] q?^ ^g,0L
h[P{B<y"
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] wOEEBRwC
! JE%Qp2VV
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] :wD
\%
*1J3)
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) kf 9w~
v6n'B1;ZA
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) lfej\6loK
TMq2 m
积化和差 s#1.~E
8+=kKPDe
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] n@{=VodD
y"*96;nr*;
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ;ohP]h1cuC
jWI~MHF/
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] _
$1Pc<G
\Tx;<@O<
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] q_c61[Ck
e /F7_)T%5
诱导公式 /-qA
%4 mt, P
sin(-α) = -sinα #/O[J
-rUs"hXXP
cos(-α) = cosα :4mrx]
SuG@q&l[
sin(π/2-α) = cosα
=;% Qz9S
W@\+N4X
cos(π/2-α) = sinα [!zHC
*k{xA a&
sin(π/2+α) = cosα BDd<t#NC
-jDH9nvJ
cos(π/2+α) = -sinα '^G$E#
"LhA^_
sin(π-α) = sinα `KM)) d
URj|XmK
cos(π-α) = -cosα jxK5o;M
8-(QRtEW
sin(π+α) = -sinα
S{!J&
0c1V3>l&
cos(π+α) = -cosα a `?8kY>0
xP
erT=I#m
tanA= sinA/cosA Z<HrE&=
l`@fh{t
tan(π/2+α)=-cotα .s7Yw$
P3^iJ
tan(π/2-α)=cotα |}"U/|;'
bsN}VAo!wV
tan(π-α)=-tanα 1Y 8Z+
^-jCpT%T$
tan(π+α)=tanα 0Z
v\aL
%Mh>T1EhT
万能公式 iHj*k
]
yHBk
c:hH
yk{5vCzQ
vZ+D5spk,
其它公式 h(Ek9"C3{
V;l$jqF
(sinα)^2+(cosα)^2=1 mA z8B$`
6f.-"T
1+(tanα)^2=(secα)^2 w0u/B),x`I
/Mhp>D6
1+(cotα)^2=(cscα)^2 Ifm! 5+
xC4Wu .|0
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 i7pfA5+9
[>K]7gpQ
对于任意非直角三角形,总有 dv+N`M_Z
; |bMd:
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC L}v^Nb)+
V<mko0vC8:
证: }0WG#
\]Xf
X
A+B=π-C foLuc }pp
4*02aQ~n]
tan(A+B)=tan(π-C) X~
m;~oqi}
l <D:N"@Q
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) eE;^Y<UVZ
@) bZN2r
整理可得 ha^+u^^Kv
@`pg`N
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 2JADO
b+8[*n.`
得证 -O>VF4 6
;!I6Ay`U
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立
o\O.m
l]D;o {x#
其他非重点三角函数 >EW2}A9P
nGK\64kG
csc(a) = 1/sin(a) QF;0S\
/e*\3 5
sec(a) = 1/cos(a) gk
[\3
O~%&K'KD
L
iQFIt?
{22KC
双曲函数 +U6+C?
_rR7_`6
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 'Yv^\Q
=!Te0L6
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 ~dbcWXPk
P"Dh$=xVO
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) o^e6Ycs
!J^+\3YB&
公式一: ~Y%mp*[<0E
.C=MMvL}}=
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: NpNG\y|
B&=PV. <K
sin(2kπ+α)= sinα B`KH:0fx
cv3H1
cos(2kπ+α)= cosα f%n Q:Ow.
Qi'.h
tan(kπ+α)= tanα 1
fVhoY
F O1tc4@.
cot(kπ+α)= cotα 0q6EJH<+
T)_Y+I8r
公式二: /A-"758
]L= d
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: H$}pEEm~/
+.I)}rx 6
sin(π+α)= -sinα =*H,h.'
\BdpO`4
cos(π+α)= -cosα J`-QPKAy
lRx*#y_#
tan(π+α)= tanα gO3kam
1W3QH @Be=
cot(π+α)= cotα vrPm$3wzy}
5\! _t>
公式三: F} =vd
J?0#eix0t
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: _Xu!IDz)
nABk]>n
sin(-α)= -sinα ?pMNt.H)
K.|Y_Fd
cos(-α)= cosα uGe
j
^DIY
ZQR(
tan(-α)= -tanα ;8KX5Oj
*<}y2d%]
cot(-α)= -cotα Mla|p'
/l-5O[zpC
公式四: A_s7_B?C9
1lUI h{
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: G ym2$W&N
{2<=
C,!
sin(π-α)= sinα b:kfex
cQ< |