三角函数内容规律 taCy
U
Ls{9i\^~N
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. $}R`*!
I I}b=L|
1、三角函数本质: 5e]+A77
:>Lf`yDfC
三角函数的本质来源于定义 fHY Y~
CMWRo
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 e18T\UJ
c0Ldj
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 !Jps9 2X
"H6]Ps6*
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: `6MI:6S
p=tKIo`
推导: *oj*2_Xv
z&
1
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 4c"C{SA
f2djG
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) #>g<-U>A
y{.@T N
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) NBa2A_
LyyTEWjVWk
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 HyXX 7cN`,
O+0*E6`z
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) <D@MGu7?
~[2JUel
[1] VQk*[
Q]+^%;Q"&
两角和公式 tv$/5{`B6
J)-Pm?j
s
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB eD.Wn{MujP
pSFs!n}M
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB <t2 %{_-
-p.<tg
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB aZLwbi`M
1:sccO
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB K?~E9gH~
Ok2$#L#8
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) Yg1e
(;gs
*R0$aJNT
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) 7W9ik&Hv
f_&a 75
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) (iI[}b
i\^dH|<
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA)
xI5'3D[U
8It<B
倍角公式 hWN
eT3)l
abrd3@?
)
Sin2A=2SinA•CosA Dg$~>45a
ukhSKA
1`
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 PT8 feht 6
QKbG(
tan2A=2tanA/(1-tanA^2)
v/0OD$k
FO}5wC a
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) \5V#0_;E
\W5C>5=
三倍角公式 ?(+6gjH6
QdW78 o
j*C$N<u
2X#>rx{4@
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) |m1' C"F
2?JoH
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) -LR6"+
\-3 p]6
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) )k!;2dRw
=#Jc g.P<
三倍角公式推导 sy
aj/W'
[Q[:OwWq
sin3a c,T:|(
%G~E<c^%I
=sin(2a+a) CBetvUZ
iK"SP 3{o
=sin2acosa+cos2asina HvT@R~
2ck27\YQ
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina $Qt|q+q
4|?}\._lC-
=3sina-4sin³a + gr
vt^Z
x,7+9
cos3a +)xhv4k
`;tYmYjW
=cos(2a+a) !O|2K7w-"
4k-P-
=cos2acosa-sin2asina &)LN7zvu
'#jJQ9hoy
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa iI(Y1y{cy
KP{?uqC
=4cos³a-3cosa o7pf:[
DE[;VY|n[
sin3a=3sina-4sin³a $xy8"2_
%/=(Y
=4sina(3/4-sin²a) /8'#46y<?
G)l2)e\
=4sina[(√3/2)²-sin²a] #Qk%1v!$s
es5u{QO,
=4sina(sin²60°-sin²a) ,@w[">Kt%/
JB8F$h>
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) bseXex$C
:4Q
X?{
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] IF6:cQ
A`wXdY%QG)
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) nFSLP6>
RTuCYtFiR
cos3a=4cos³a-3cosa 2k[6n
7
:L=7r.P
=4cosa(cos²a-3/4) 3gVAH-
-NcD>W9
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] S*A-
!`
2<ln\H`y~
=4cosa(cos²a-cos²30°) @EB4g;Z
T(vZC.|mL"
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) H`hd#cJm
(U& vzq6\z
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} "./)DKue
U!efj
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) 7!*{QxA2m
d;`)m\Lc
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] M?<4
VQ]z1NI:g"
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] "
'c%sR
5Vk\0\V
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) SmC=u2]3~1
;6S
h1]fSK
上述两式相比可得 !XzbqX~ pv
0&7,1CGd
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) tf rT`E
1c0kw4:1Kr
半角公式 x=uK-r
u0 RU,/S
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); V5DWO-<
y5u&7
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. +6RUm[Ew>v
T)kss"Z w
和差化积 k8_2T?jiED
ht@naKK
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] yX`S
2b t?-xpU
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] <)*7kC.}
.djvf4b&
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] P6zX#QZB
-u]?_k(B:
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 2uV/C!jD
pr%q:nD?
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) >:621v`/
B
n2H.hc_
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) NtG U14U}w
2G'jXcyPa
积化和差 D(|nJ!C`
[Os*PT
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 66I#fof!
2AK]B>
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] Pc1/z)
M*5ILN
{T
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] </OP]Mp)V2
3~{&m|>N
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] _yNn*uWRb7
c('F0b)h
诱导公式 x&,@PcU
qmE+k<Cxo
sin(-α) = -sinα
*5,bJ&(U
.[c7#S'S'
cos(-α) = cosα .(a2&~H
Rp]Wp5
sin(π/2-α) = cosα rRC25($`2
RdKiM3]
cos(π/2-α) = sinα N@(yU\;b
@V\xO,)F
sin(π/2+α) = cosα ]='/h$M
U7 *"a k
cos(π/2+α) = -sinα ${oTz
96z1o7r.
sin(π-α) = sinα ]cGn6
Ai]
X-"<O*'#
cos(π-α) = -cosα L 76J0e/
N_Z9Mrt
sin(π+α) = -sinα VOM`An_<
3YqNNC]-r
cos(π+α) = -cosα 6<uN#A0J5
diUr;AxM
tanA= sinA/cosA
/huxK
%bj9 ?Ny
tan(π/2+α)=-cotα [']%]4~,
Uqv@~z$c<
tan(π/2-α)=cotα J.(jle{?
%c#Htus]
tan(π-α)=-tanα ^`)<O4
}
m
7a/
,u?-
tan(π+α)=tanα IBS5bMV
HOwz@EN?
万能公式 9HeAp6j*H
E!hBYH
~e&"Xhm`K
r;0-o<
其它公式 `a
M'7^n
vykP>'rbN
(sinα)^2+(cosα)^2=1 PUZz.wC
@1L2QaU^
1+(tanα)^2=(secα)^2
[xS@v%
55dV=o5^
a
1+(cotα)^2=(cscα)^2 I [S x&%#P
Sa7YQ?~c
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 Q*"@O_D<
+[6j}j.O
对于任意非直角三角形,总有 NJ&_vZj
yK>K;26
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ;]+[%}e_
2X=Ip@\
证: 05^g?i!P
rse ^4mY
A+B=π-C h@
qgU}[
QUK|T,)r
tan(A+B)=tan(π-C)
g_l!Abr
<Dly:-O
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) %ygo
q
f15K;9)d
整理可得 _fG<eL"}
TjQ,
P
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC qG+v&.r
wkF<W3S;wB
得证 $/W-!z!p
~Lc2rL)
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 $YA./DY$<
Cpy4 mh
其他非重点三角函数 SevN".'KOu
#G?
z; y I
csc(a) = 1/sin(a)
,LCfw|["
9hd;JRA
sec(a) = 1/cos(a) 245e I z
'<*pkq/
Aew$q||H
,kP<[|F3G
双曲函数 ^uc.
gwq=QR+K'
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 ~ I cfPh>
l V 7d _
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 cW%c?^
!ft/z3
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) (W}FAn~
&[x+peq
公式一: b
!j4KL
?f^b3O]
:
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: -V!v+-0\
cN\]+
sin(2kπ+α)= sinα i
>cowbf=i
XZgt HC>@
cos(2kπ+α)= cosα n{PGT
d
):OVoAl4
tan(kπ+α)= tanα ;S}=~
M!
@.b_
cot(kπ+α)= cotα @Q$RV|$/v
^a`Yn7e*7
公式二: Qz;dgR},
0LOc xUC/
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: b F-a=zs
{; A6j
sin(π+α)= -sinα U=DdlR*
OzXbsw)x
cos(π+α)= -cosα 8n.>i:
M.O<Wfw"
tan(π+α)= tanα cZ[ \U b(
`yxi!P
cot(π+α)= cotα mE&6u c9
ua Yd|.
公式三: #& |