三角函数内容规律 0SZ<
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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. *wP
m.X!
TY_M$Z@PB
1、三角函数本质: QnPM(A|
0 tkRryjV+
三角函数的本质来源于定义 &nHK?!
o'K!j*|RE
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 Pd/s&CV
$Y~<X5[
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 |x%_<cfi
6u,^-tX`^Q
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: ,HZ*]{
t"
7\F~)|=
推导: >9tzOYk}
RWe}?6sOCR
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。
Y-54'n
.wDW<LM
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) h11#~.p
^QK43Vp
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) 'ijy%1T|0
O2'y=mJ
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 gcaJeh\R2
cs$n[/}
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) ^U@QgyY
)4s~MXwm2y
[1] !:}a
`/M
Zkb?iBx
两角和公式 ,a2voH ta
*3v
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB PDs0!_x~:
WJzESbFa`
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB d@T.x
!*j/oq}fQ
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB I^O3
`$b
KxKa=#|j
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB R({p#ti[Z
"cSVY+-t
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) N9fc^ R
v<vk!G3Q
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) k?BZgk
uSKU`GM3[
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) I=2Ph
hyxZP@
F"
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) PB:l9LWrbJ
N^r$*d
倍角公式 x.6a8
*OW
VRo_`'f
Sin2A=2SinA•CosA nox`L[+H
zv'm &j
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 kjALn /3
V@L+GWV%
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 6>?
!t
vyO4ptd
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) VMgkI#
/N;+L.9 #
三倍角公式 &XE1IIw
Sc?/n0=
0zBBW.B
ABa#yr5(
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) O(1v>63Ak7
"tL/@n$R
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) l%G#K #Rf
^-=nCp
8)~
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) ilJ)
Y-
dHuU-7X{
三倍角公式推导 Fm 4#4*
a$O4|vFH8m
sin3a P#|cLVM
6pe N:[
=sin(2a+a) {QBcp y|
pO6R*JH)
=sin2acosa+cos2asina `M|j)Z=)9
tMo]T
3
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina m?f3\FT
#mN$)1
=3sina-4sin³a 7g)Z
~w2.:y 2
cos3a 9 ;6:Lkp
<Wr)g$o
=cos(2a+a) o20cl"=
s$%onQ
=cos2acosa-sin2asina LWU!_Iq;
UEzKpbSj*
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa
=xVKnj
r1h-MHC-
=4cos³a-3cosa <P>;&h
)4
|#jwr
sin3a=3sina-4sin³a `Q_0"b10H
$$JPfusk,!
=4sina(3/4-sin²a) di\m\S
3x
$&
=4sina[(√3/2)²-sin²a] .X`HQ
CC
XyhwTd
=4sina(sin²60°-sin²a) Lh g^j
.Pd u8No
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) GQirKM_Y
!#4QzE
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] `Us*QV
h :_h wyd
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) <kkivc.9v1
"D[m<
cos3a=4cos³a-3cosa ==Be`>`n7
$*\mHE
=4cosa(cos²a-3/4) e@j%-?LB
9+`B]P|E
=4cosa[cos²a-(√3/2)²]
R>9%;v2)G
m33,
JMZM
=4cosa(cos²a-cos²30°) v:d#*^cPC
HjM,!EOu
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 7tkn0/E
s4@V K=
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} +X%`Z
AjbEMr\
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) .UHDl
(~tV(Ma
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] "6B>Ux
3<0K=W>]
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] EWCE_cA
jDZPKG$WI
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) zWzX&QrQ3`
v[vUu5).
上述两式相比可得 :.^[ns&a
V:)d 7Hl
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) D"f7%7I
P,#mv"
半角公式 DG
G|hUZ
R!p KjmA
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); gZ(_kPY
gae2Y
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ]o==#
\Mu ekG
和差化积 zP~:= ^*
kJ4x*~PXI
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 5^A
n+,QR
?6wI[:@G
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] uo^(=._ 4
[hFI *D9;
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] OuJ)@%]
ebIUNG
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] pl@P&v.
/sO4mJ'sp
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) O_jnt
I
F-C2
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) g9%DoR&A
m{K*k!`0
积化和差 } q-C{ (
~Y5^4Loh,j
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] (S;II]|/
W97,kd0]
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ''6k{m#Mi
+yb/ I3
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] jT9|[v =P"
!#AcJ sM
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] pMYVR}*xR
miIW7 t'X
诱导公式 "~C:LO
Y
x,?f-
sin(-α) = -sinα vEN"T*B?d@
i/dk9
cos(-α) = cosα %luL@E~
rJa<=Gjr<
sin(π/2-α) = cosα JO\;.X}OyL
pEkBsk/6
cos(π/2-α) = sinα r6=?}TE
gy9Iwj=S
sin(π/2+α) = cosα =wsldY
OzX1cad*e
cos(π/2+α) = -sinα ?TB`$Ozf
L%+t%AzW
sin(π-α) = sinα A,Viv"yf
Pd2
7&!mQ
cos(π-α) = -cosα lA@-g?zimL
\_$zu1$KH
sin(π+α) = -sinα s?/~CdEM
+"&}BBpKm
cos(π+α) = -cosα YXJw[|m
:lidfX~0
tanA= sinA/cosA ~$Ve(oV
E~G&
tan(π/2+α)=-cotα z{RQ~MW
C e'(&
tan(π/2-α)=cotα \tM(OF6
9=B3dq#g
tan(π-α)=-tanα VD& tX]
#.QOF(80'T
tan(π+α)=tanα /Q5w ir9
opiZIhY
万能公式 )!d0=`*3
JbY%AN.4
y_RG0{d3x
pS-nB$J0u_
其它公式 {bTZ{NZ7G!
]z;8(.F3@
(sinα)^2+(cosα)^2=1 iLzLk:oRd
is|:1,NqG
1+(tanα)^2=(secα)^2 d\K#r}jzft
U
\8Qnaen
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ZROw'f
e3\eWc}T]
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 FFqieM[%
\TJim*
对于任意非直角三角形,总有
He'ZUzkA
9zI"dIL
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC xTVB?#iR1
IkQIji-
证: ]p2M57aT
R4-sA!K
A+B=π-C {-rp;~ 5
ko8X[ej&
tan(A+B)=tan(π-C) aF4oZ3-:
H>Z
Adb
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) 8~8L\][qZs
T
$2b9y1
整理可得 7@~XC/
T
amIm'3d)
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 2uzioNKQ
Azx #> {|e
得证 TAyV$&
O-g,o9(
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 s%`W
MOn(Rdx
其他非重点三角函数 X>G-yuk
-
-k!x`N
csc(a) = 1/sin(a) ^j4<i",
H#"|Rdpd
sec(a) = 1/cos(a) FeYSqt
x(F+deB M
\Hw?oBN Ez
ey6+\g6q
双曲函数 Jw[y(.
N?[\Ba
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 ^tTRZ3I:(k
v~y`wj1\c
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 .5Nk|/ey
Fd578[j9]w
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) A"WNQxxf2
c=4^/B
公式一: u`&}U'{"_
DGZ'?es
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: nypP2Z{b6
f;+1$mGc!T
sin(2kπ+α)= sinα 8+h3])x
8_^^Go8>
cos(2kπ+α)= cosα -[F/a
sR6pR:o
tan(kπ+α)= tanα s4wOTMZH%V
r%W\ 0-?
cot(kπ+α)= cotα )8E+pqV2
O DtV&"4h
公式二: 6|oIgr
La GZ$,aV
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: /)dvo$V
LF$En5q>
sin(π+α)= -sinα >S^e-lj:B2
,PFYZ9
cos(π+α)= -cosα BtMm(_ nY
6/,P9C)M+
tan(π+α)= tanα H7? 4ep5r8
N,vz742A}
cot(π+α)= cotα > _y\h
< |