三角函数内容规律 +.e_T)aU
`1VQ*wtuIC
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. *`{
'
IK:odsAsK
1、三角函数本质: r6$pLJR`
s\k`9J
三角函数的本质来源于定义 4nL;r[f
<Ok IO
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 I/w0{wbbo
8$/MTUPM3
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 -4 {){
A[f^eRJ
e
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 7+BpX]2)
XA$Y[X
推导: =GX.]
2.x
}/30u
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 {*s*qKC
u5d8sK(5
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) LZ2G1;05
3g\<-=D H
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) [S7g5+E
-E4Zq
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 S m&F Rt
6,dfj=T
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) NHzumZ]v
;m^!b!gC?
[1] a@$yl
P+)2II:vA
两角和公式 }}!-KMyhB<
hp`?sE'X
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 2t_g 6
@pq+Rz&
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB EU0)9X_G
9"?!{p-
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB .\*va<
lIC','_[
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB q[@x>n05
8yFX%nzm$g
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) zmcvGCW
St7%#'QQFM
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) 9[5Z qT
#S+qeQ{B
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) v)/
L[X"ul
8~}V
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Un <Gjl<W
kzxu
:(E<
倍角公式 EC= u-P
,+Bx~[
Sin2A=2SinA•CosA 7ooD;GY
1;dz
|
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 #m cCK
qR,TLR:
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) .P?ww@
FU;o3-
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) &~g>v>b2
T#dR73"
三倍角公式 +ruGJNCM
*(#uW\u
vy? M/^>
'[wD'#?%K
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) ]>}a,/sr8
i={[pQqfx
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) KTS;=Qt#
QxQ>/N
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) fAt3t"bk
b0$duvr~X
三倍角公式推导 =>X^WoG
w
nN2c"x
sin3a S<Z,s^V%
Du).~8G
=sin(2a+a) [OD`Z
Z/! }6y$
=sin2acosa+cos2asina SXs3sO}n
30=#FsyO?
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina kq
P,1Y)Bn
Jh-@62
/
=3sina-4sin³a O(k[XY
N<O3M5b
cos3a +-\D}pR
%(5$z=p~t
=cos(2a+a) uh!'|9!@\
s@:;.oC
=cos2acosa-sin2asina A\NXi9JM .
.M}*~G*wU
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa a]'IO*SlG
~ VJ(Y
=4cos³a-3cosa }p]\<)Tj
I
0HN #+g
sin3a=3sina-4sin³a '~%23Dcwt
A7yU'`Iy@
=4sina(3/4-sin²a) Kh/xLWiR@
5Y;e}
=4sina[(√3/2)²-sin²a] nA_:E/4S
.U&. ]$
=4sina(sin²60°-sin²a) ]t$B4TO+
?%?jc?g)
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) N<l$%i
p^
ZY"A0IP>
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] nHMj8R+5
QR'$6
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ~i.E5lx&
*\<)<
cos3a=4cos³a-3cosa Vb*dW|1D
7e{_>VBNnb
=4cosa(cos²a-3/4) '0R)bJ?%
_*M?
o
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] |/LrEE!L
qxZ!@Yu
=4cosa(cos²a-cos²30°) SV)4FdT9a
&`NXPp>D
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) B]=P=zAw
GW/RzKSC'
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} (sXI#E:/ox
th66tAIL
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) [z KoVl6
O~}QFAYbO
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] &sAtz]Y1
*V."X
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] XQ`_ =cT
x#:eOcE
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) U8gm%}J|
O,'C%.
上述两式相比可得 Fs_>h
1Q=!=+:d
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) qti eKb5
+U%|Rbr7
半角公式 fSY-8"uhO
Y0$KG
j
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); FY")x.Q
'
9bW@*.e
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ~T'6]@~R1
{ls77|t
和差化积 &Kw2m=A|
eVF`I1WgF
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 75c{|uWU1
z/Q'Ca
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] =~j2D
` z
ppG`qgYB|"
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] >w=cL8
a+>/@
<^
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] h _PJ=L":
Q$Bu:S||P
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) MwSCv^_
9dB|]z!Q7B
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) n:rk.B;jdY
j@'LxPeqU
积化和差 "- ThZ/
cJJBv^)9u
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] wMT8pZu3
EN'S-9Us@9
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] BN50gk5A4
={wZT`F
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] dY>$J
QK_4> f
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] @$PFEw~h?
Ny0Aq$v)S
诱导公式 ;HFXBYBT
GU7~.OLP
sin(-α) = -sinα k3y
O
cSQ[aI
cos(-α) = cosα l@Spxrr
]%u `,9S
sin(π/2-α) = cosα H-af
b;_
ir58f"@
cos(π/2-α) = sinα }XR/d~)
=\ (
W'
sin(π/2+α) = cosα QEs;tJ`
JyASrr%8
cos(π/2+α) = -sinα Z-s\[T+H
yV!v),y
sin(π-α) = sinα k:z~j%Y2+
?szLsFJc
k
cos(π-α) = -cosα P1:L a
S{Mjn64 j
sin(π+α) = -sinα ]C.>FS-
lf 8DNI
X
cos(π+α) = -cosα 0#O}h8R-
;+ht1+|
tanA= sinA/cosA ':L FJ.
(+iA'%z^B
tan(π/2+α)=-cotα ?ygP%U
gB[X
f
tan(π/2-α)=cotα ?m!7>S]
\A
Ufh
tan(π-α)=-tanα 1[yS-]
*R+s(=m8
tan(π+α)=tanα ='ClD% (3
Lg7V:J d
万能公式 j#Zs)x$V
$gPx{"zyR
i8zu>g-`
Ehr]fV8ZK
其它公式 GimwC&N
OP:{oN1r
(sinα)^2+(cosα)^2=1 q 6^k'x
M/OUB*4
1+(tanα)^2=(secα)^2 s"gu85<
D5EZ
b`Z$'
1+(cotα)^2=(cscα)^2 8
[>Dx5"
u6L1)@uF
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 2o)jDH;]u
V^lXMu
对于任意非直角三角形,总有 j]"}ci@4
LD!=\(si
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC TVwv
< {5',,
证: =8o BhY[P
l2z#R
A+B=π-C Ar{x=k]7,
Y)lf
tan(A+B)=tan(π-C) kz$QY;#95
p
QCnN
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) AiKUkL\vP
]1ki/5
整理可得 cas|"D,t|
' X/'~Q
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ESRYy
p<kX8W
得证 YD'Sv Up
npZy+.d
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ,t4sJQZE
Qh.Q:/Z[
其他非重点三角函数 byyYdKl
b]Xt\s)z%@
csc(a) = 1/sin(a) =JM/tMQ.
Vi T#kluY
sec(a) = 1/cos(a) <{-fw5;
vJQ3lvN
6ZEJh'
0
uTE+{p
双曲函数 gW9rh^~n'Y
1k
6 1w
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 +o^mcv, U
Ah6_eU
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 :D
)fw)i
\PpivMt[Kp
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) o>+&y<
>*@,6qk
公式一: q6m$nx;M}
#sjQ?F
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: Khz dvS9y
(NqQ+max
sin(2kπ+α)= sinα PCJf4X^`E(
k1y<|*F
cos(2kπ+α)= cosα ^~A`y<M
F6&'EoR
tan(kπ+α)= tanα 9U;IwhIb0y
WqJO2F$T
cot(kπ+α)= cotα G(!y$Z
_ #M_
ez8+
公式二: Y
rc(
I[07%T'@
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: twfl\E
J4a^ @
sin(π+α)= -sinα \c\MEP7
#A8KsOa-
cos(π+α)= -cosα 77[DfHXg!
i5$-SS:G
tan(π+α)= tanα `7E
n}I
7eA4O
cot(π+α)= cotα ][5d.=
70P
m
$5i
公式三: 5xWW5\
^*H
z{
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: ;_)P0v^b
rm
.&K;$a
sin(-α)= -sinα v;K^Ss19N
IhS2E?K
cos(-α)= cosα C;D"%x9w.p
Pc"4)hOl
tan(-α)= -tanα -l{#K0
pFm2Rk
cot(-α)= -cotα AG0YY*AX
96(-(z{
~
公式四: tp1 lV
+j<3^J
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: Z<coOowd
Hkfm}/3!Ui
sin(π-α)= sinα {Vrl*GT{
'tST]J
\
cos(π-α)= -cosα X;0KKX
*7|;=%aT
tan(π-α)= -tanα (s]6$dO:
Vl[$,_C%
cot(π-α)= -cotα Dz&c5Jm7
#B? ~%CK
公式五: 3;7C'o
+KwO3Fo
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: :q^8.q?i
,J=&d61 |