三角函数内容规律 DK&fr!6
a1nZ.
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. &!A`
T$j#r
1、三角函数本质: |1]8Rhq
\\q 1i7
三角函数的本质来源于定义 wQQ0t;Np
mwxwQ(9N
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 gW8oAt
u.E^[_UW
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 ($'3 J[
8bXGI24k
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: >\LFH
nida{qh/
推导: E%sdd$%<|
t;I! &F'KK
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。 6 ca
$$6
~:R`4$Cv&
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 1Nodm$
orU8mHu2
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) |{ko7*1
JBDlBAI#R
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 JZI~ }+yu%
kc]'PZ#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) F;NsCsB>
!)*#"O(t
[1] 0%ZI(@4
MFGl
xE|
两角和公式 Md+m4U<of
$.Q04rS0
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 1#yZfs<(
*4zb
F8
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB E)1SrZ/q:J
Q .[3YTo
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ]~k9l(P_
KI+5FuL
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB \]S%sIdT+)
+O#Ya[UU
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) /N@>qJf
F Lb\zcZ
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) Wv7.}U
itL*.S s1
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) uT\tM4-EQm
ifMb$2
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) z*Hj-T*
{*vt"lo/
倍角公式 6!1-CMv]d4
rV&ikR5
Sin2A=2SinA•CosA rtflX9pf
[{fV6/Gu
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 cnkz, eyc"
u68,rMu&{U
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) A \3&;jP
yEc~A{w
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) C{uB%mIB
5
x 1/}
三倍角公式 P}73!2DB
]AQ(-D9`WH
&"9
rMB}
Fs"yS3h.*
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) ,tMXmt4
Xc4v|]t
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) mM%8}a'^#
'x[]sk
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) z(: p1E
7AMnt8Nz
三倍角公式推导 _AS}"'QU<4
;yL2~m{Bj
sin3a 3'Bw#D,r<
Y\cZ=;
=sin(2a+a) f$Y:lW_e9
0_hL :yX<
=sin2acosa+cos2asina %V7e(j-CtU
Zw\qqs
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina (dnw>AD3
81mi{'
0
=3sina-4sin³a msi-en
ZXXh_bGlbb
cos3a S+aF'D61
1om'6`5Z
=cos(2a+a) &j#
f%+2
q+.U[3:
=cos2acosa-sin2asina HFS"%m}Xd
1tOFnB^S?
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa { twQWY8
X'-hJx
=4cos³a-3cosa SpIhvMF
$
G1Z+7D
sin3a=3sina-4sin³a p>Q1Zyr7n
Cq6Ey-"rg
=4sina(3/4-sin²a) #gX EG
e3PS;(Eb
=4sina[(√3/2)²-sin²a] i7=fFI
:YL{h(Ub
=4sina(sin²60°-sin²a) 'ZuiJJlz
J\9sqSd
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) na*ISvWZ7
@'d^RbiL
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] nQ]CLce3
cDO
6iu
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) czv*R
*
]W frq>
cos3a=4cos³a-3cosa atl d'
uG^ }
=4cosa(cos²a-3/4) #\\g8UOM
& A^mRAY
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] Jje^;g^d
{eyD0
=4cosa(cos²a-cos²30°) ZYx}M`
U.sqC$i,i
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) ./h&q'\\a
Bx}
6C 1
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} 3LtdJ6}y;
L8MG3h
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) filuQ e
D:<k.Bz_R
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] v&FwP2x
qoD>a
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ]kPd
&X"
E 'y"mB)!
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) "d7eD3
I
Z
z!7kPKHB
上述两式相比可得 zo(!]
Z
{t4m9kD
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) qE6Q*
Kbt
e+f65W]<
半角公式 F%g`zR
CaXJ)1w|Z
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); (PGV
:%Y
fMC}c2hX*
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA.
7;K<8J
~
QHc W
和差化积 1
k3kQ
Y &PC-ebzy
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] EzY_d
rZHb2$[
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]
1|-~ ,%
ZQzbbg=v$
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] mYh
#<|'`
4T$?~xAw
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] F.m}K@/5
@p$}?j -"
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) ,1eQBTm
dZ]+J6F?
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) %
4NjL{\u
Sw9]4R p}w
积化和差 .C/@^@uT`
stbCbrIm
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 9YK"0a[
i]093\F
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] vP ,'5tc,
QFTk2 n$
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] !SUOn%LW
bX"`q[!
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] ~ 4tecOVK
8?.#L'
诱导公式 *pc
5>*V0
^[+6zB
sin(-α) = -sinα "ZLwQG'
6Ej|@e
cos(-α) = cosα `>euA0
"g`uv+=>
sin(π/2-α) = cosα iXI9lq<
z:MM2|II7
cos(π/2-α) = sinα {[%I~h";
H$<nt msW
sin(π/2+α) = cosα o9:'P
t/~R-o
cos(π/2+α) = -sinα pq)m`
#}t!C
sin(π-α) = sinα zc/n=A(
owAHb!V,=
cos(π-α) = -cosα \Y<+(_0i
]:0sCsn;
sin(π+α) = -sinα 4.K4Oi,]*
1RH{+Cg1
cos(π+α) = -cosα 8U)jA~(ZT
IH4zm
%GO
tanA= sinA/cosA 'O`O^_
p~0n.cxc,
tan(π/2+α)=-cotα Vs>r9)&B\
rjYKST$
tan(π/2-α)=cotα X"`;]\5,%
Ayo;IH|l
tan(π-α)=-tanα K:)[arYX
scA/1N |y
tan(π+α)=tanα I)C_XUT
NW{J2=kU
万能公式 _<R>G
|5 t=U_
huGr}u#
0}yJo|O*R
其它公式 :%a]8#}U=
%)4`=A\H
(sinα)^2+(cosα)^2=1 ;:]+Q`Kx
M`].*&c k|
1+(tanα)^2=(secα)^2 2|z
T6-
WSc2 j
1+(cotα)^2=(cscα)^2 8 43 l{D\
^}u@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 [
&KLH1
) ,XL
T!HH
对于任意非直角三角形,总有 53> lSH\+
0W:$N:}
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC }{o$ZRa{.
V>/?3F
证: Oe#o;wd
N^tBpGw
A+B=π-C z8s[pHoH
g%7]dn)`f
tan(A+B)=tan(π-C) =oe;'tK%
AYFu/VC&@Z
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) wVnJi
rNGmW
整理可得 CygIL+A~
GC/+T,}
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC M<uH*LMO
hlkH?BP
得证 4hux{U\
D6MV}qj.'
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 Fnf7ho$;
p(qY,\r
其他非重点三角函数 Bg8L)=^qE
8b6raW[
csc(a) = 1/sin(a) yr4"3kf
h}{\3\"
sec(a) = 1/cos(a) P?Y#n
eJZa
5DoQ|d&ZZ
*Mji+q
双曲函数 y^qR4M"_2j
q>MXS@<[~
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 T*P?J`-s
AN;kS
8
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 `^mPzxR>T
WD%jC<(Gt
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) PZIC;d
9'FUqGv
公式一: 2\Z{=/M3
]YES;9!G
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: +/3'%z%@
.cF< |