三角函数内容规律 ];bShA44
11TROS(
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. IdU7p
Mxp-@2%J
1、三角函数本质: va'62f_YVR
;V'}4Tl"
三角函数的本质来源于定义 oa|oQis}
'rlA(Mur
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 _taL Ea
N":Y:#\
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 rGCy;D=>c
Y[\f0
x
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: j&_ZD
]U
8h#k~r:z
推导: $_My-B
\j[#&_&.W
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 fa0#@+5
Y=6W9\2=4
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 3`Xw)P4
byN"lq^%u
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)
dQ{G%@z
5
jTT=J-r
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 MAnqmiF
3J{v
#?
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) =USb6HTGY
V5+[eg
[1] 'gSfL
'
2p?0H
两角和公式 {c3*z_H
ho1Ritj
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 5%C7!1 /l
lE N;z?S3
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB Kq*FhR
Yx)$ Xw{
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB jl?\]-ay
uB}sOucV
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB p>J;-|`'
8C=Q|PX
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) /S*W.9Kh
D$TU5sck?
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) `WHpf&@vf6
c*WtAvj4
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) ZdDdPQE 4
kRz&
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) !A"l~\*y
fNRn@Nn,iY
倍角公式 =\q#8zW0(
e?W]G6e,E
Sin2A=2SinA•CosA 4#MUke
N\<B|v&
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 1s <M,TP
!XmACCGh
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) T6lS=}8Z
3j=)RxWK
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) _"
9w0R!a(
(>.zg-7xL
三倍角公式 Fm141n k@,
_k.UBZP>
f LU3$
PEKf
^,tX
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) +;WK&tK`
Sr%$^s-
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 3~ ;.}5
u)4[G3|
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) &E]&'$S
mszor >
三倍角公式推导 !eTnUa4
\s[ykL
sin3a c$D)y"K
cIPj>
u
=sin(2a+a) %Qxa24
-R!QGOp4f
=sin2acosa+cos2asina )'`65I3gP}
[.^W~V#b
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina /__bch]0
g3
> !`
=3sina-4sin³a o04 g5Sek
9YK\[}
cos3a <l3e
/=
~wS{}xe*
=cos(2a+a) ]ECH*oYP
%;B^XIWw
=cos2acosa-sin2asina Rm2)>3&A
/"](`jY`s+
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa u]+yg;M^s
{?fMLW[5
=4cos³a-3cosa LIQ@:7
hZ%,, T#h_
sin3a=3sina-4sin³a a!&Fukiv_r
k04)jV^
=4sina(3/4-sin²a) nK-rA/|R
t}
&]/c
=4sina[(√3/2)²-sin²a] Ddr,8 V^n
p<hJ%7YZ\
=4sina(sin²60°-sin²a) IM
y7YP
2An
O%&h
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) c8 kDd)
U>`\Zras
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] 6^FjKNSj
> +Ht(
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) dBK>:H*
Bse"Hujm
cos3a=4cos³a-3cosa ; >pYuCW
Ap_.@Y`[kP
=4cosa(cos²a-3/4) "
}.]@2{
XSTEMG
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] ILIh6
Gh}a
{)
=4cosa(cos²a-cos²30°) <]x)kp6..i
I%&5YePr
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) )[q@@o
aLe]yj&
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} F`v*r%Qbe$
$d,Tf>A"j
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) RHF,|[3
pz~)/ | 4I
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] iSN|ee#(
:M7ZU,/t
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] s*jX5hb
C+;"cJ*2.
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) X= Cq\Jr2
u!4UqtW
上述两式相比可得 ]KszVqJZ
vzL}j;I8o
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) j"8W3SPfE
#&PZR /UA
半角公式 E
2fW&U
_7D9RY`
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); |NI"f~y
}Z>oTkU(
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. L
QhFB{gmB
%Z=[
^
和差化积 z^nE1i;u
}A/GSdX
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] m{`K9^Ox_
JEB.+l
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] MGj gI
Qhng9?
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] v)5] Um
d
-V'A(cX7Pb
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] #dYpJg~PW
6c6*a h:
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) !;tI-E9
g&@``t
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) H{r`I>>{3f
>1?n_%*Dl
积化和差 _-SkS968
g
AG{7l{
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] p[]%We`[9
56A)?Xv7
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] g2-S,
d{\AIti(
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] L$HDV&Ks
1 %,Eu}
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] /2}XVoJ
TxX%3?8
诱导公式 u }}D_N
[Ko;/&|ha
sin(-α) = -sinα }GX!|
2SH(;Q=f
cos(-α) = cosα B1|9*$]&
$f A~9xr&
sin(π/2-α) = cosα W8)HIQ;K
twqp9b#
cos(π/2-α) = sinα UPGpJTZg8C
EB2aos.Lh
sin(π/2+α) = cosα RVe]^*j_R3
!$Xe+VI5
cos(π/2+α) = -sinα Y_ikCKnDO<
?l:9X[5
sin(π-α) = sinα gpI f| i
mt#>Ek-#
cos(π-α) = -cosα k03om!r7
FjupE]L
sin(π+α) = -sinα B(\{fk?
R U\5E#c
cos(π+α) = -cosα ,9tQYTDiF
P'G}0?!MTD
tanA= sinA/cosA qT` L_G?m
F;J3Km#${
tan(π/2+α)=-cotα \Hq&e:#8
59AdA~s
tan(π/2-α)=cotα ,Jm2XL,
\9w_is<R
tan(π-α)=-tanα -;R~ l_
pUX fgb+Q
tan(π+α)=tanα alD]k{G
d[
}g55S6i
万能公式 VeQ<Ya
:<I" P:
u.em26N
87DTFsV
其它公式 kO?K(:h
'DcVBh
(sinα)^2+(cosα)^2=1 3Mn5};
\>s={;rp
1+(tanα)^2=(secα)^2 J<&
\.X
b(iuDHM_
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ($t;cfK=
E! `mTx
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 X\Ijt5)OJ
.q!QJb_p
对于任意非直角三角形,总有 E6#NWd
"$VDY#
Q
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC _ve~$1Ly7
!&b%Wt/HF~
证: \d<_mWE[$
z,?wF0
A+B=π-C !mMt#-s*
2tUGXbQW
tan(A+B)=tan(π-C) Lj
,z<iH}
.Y7Nxi{
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) X_1VFm
tI R^BP T
整理可得 HrHeU~gY,]
R>SYw&}Y
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC =C2}'^Vn
ARW`Leu^9!
得证 II|I@GDD8
8g\T%^
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ^D(`'*!b
(.^:c ZH-
其他非重点三角函数 <BC-!pn
:JI`GyT8
csc(a) = 1/sin(a) wS\>';kzu6
K\NbmUvL
sec(a) = 1/cos(a) A]L\Q-[1
PR&qKG%
E`M'k}q
[&^QGr[}l<
双曲函数 MeBA}&C}
h9 fF5V
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 MQ`JU'Hg
eqzaN
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 F( `fZC
p
iHY
v
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) 5nU]=h3
?#?vB Y
公式一: >8
2|pE
|6bOmS
yq
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ?:tXYXCOH
\I,0{| (-
sin(2kπ+α)= sinα G>_C/bx=
yJ=HM cf[
cos(2kπ+α)= cosα h2eR
gu3
Wjh'$i&s
tan(kπ+α)= tanα A
7B
C!L
ML?VJ
cot(kπ+α)= cotα D6.2f$=
UW\bj84l
公式二: m__J#7Zri
"6Hu#><C>
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: /% ] b1
NF^8{tJ1!
sin(π+α)= -sinα fJ}v4s
W?bgK50
cos(π+α)= -cosα )NdwDF]"
s:8m]~'Qz|
tan(π+α)= tanα `!
X%}e
Wo):}+|7O
cot(π+α)= cotα +lmov%5
's7k5@.
公式三: Z75>+"&
/irS(\V3
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: GF}1o2PkgH
7JlvD]}VQ
sin(-α)= -sinα y^LTM TK
$vB&I4 |