三角函数内容规律 |j^
yB
%nglS[&D7
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. b#,>[5
>&-${U6
1、三角函数本质: DyWYW>^
S
e8)=D#
三角函数的本质来源于定义 P)ho+%U%)G
'K0^^Qwo
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 A>5OrQ*%
5k/(K
;
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 ktN
`c}/y
%"#>uj?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 9gI v:!P
0%zU
推导: w{JXa6-
'x +]mp
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。
K[!.)T
_EC4]cm
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) ^%`S0U
,v:?u
/(
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) Nb&^#5e;
Vtw#V6@<|`
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 (e[4WTj
d'LUg<C%
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) ?T,qR}-
bU@KkZ
[1] j 8nAp99
%'WZGV
ve
两角和公式 &J+3]XE
_ LOWwT&
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB \o9J67M!j
6H0TiR{U
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB Cf|:CKDe
eThKKyI@
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB rt%$c7u
D%LOJrYa
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB )|m?LvKt
-
ZYx;-
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) myD6*]Y
[fwaU
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) V8y>([l"
Tu\/hu
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) }q gB[]jgo
E:[qr6
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) DMhO[yg&]0
- Gq,9I
倍角公式 HJIcf!WC
|+`(cyb
Sin2A=2SinA•CosA hOervQ
1)KT@9`3
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 &@'wW'.h
"X_ibebv
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) g
2
=1`<t>
N_<l8=2n
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) /'NW]#sg
kdZnt_
三倍角公式 _<NK5hO,
F)g^-gT"
4%#dHs%a~(
}Mg.%O?
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) Qi-nZ7
mD5,!|
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) iZq_
bvY
kB#
AfJUQ
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) );vZI"M^x
RSnrV%+
三倍角公式推导 d6]#XQAC
|]ra?sb
sin3a #{XnZh6L5
_ZxN1l
=sin(2a+a) #PRP24
i/~Z?Q#
=sin2acosa+cos2asina <i/,w+
';T|Y|yh
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina hz]?)*$VH
6ZCNRYQ97L
=3sina-4sin³a th u
+
Z}1eM$kbf
cos3a |Og
7R,?
<Y h:!Z
=cos(2a+a) FtCIE`
j'4=iX"E
=cos2acosa-sin2asina ;Q0fk,Io
U/ , }.bp
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa C@KdSaO9
.nV;kk
=4cos³a-3cosa ]3ZC9>(
:9xSd}W
sin3a=3sina-4sin³a '2^o. Us}
VrYumu5
=4sina(3/4-sin²a) p.J
r<UFN
(!vQGY])
=4sina[(√3/2)²-sin²a] `1:Z"L
N;waDm
=4sina(sin²60°-sin²a) (bVskKE=
qKu$c
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) B?f8tt%3
O>{S*DF
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] F^
Jw$5f
%FmN NfF
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) 0$yg6und
<h`~iM_lQ
cos3a=4cos³a-3cosa )KWXM6W#R
W\--rHI]
=4cosa(cos²a-3/4) s4eNk0T
0
_>2T{
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] cXMe,
s
IL_O4a
=4cosa(cos²a-cos²30°) %ohF%J
+
-ldnpS_
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) ].J2RNs@
!D]b>[odZ
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} cnzgBz
om-&Dd
~
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) +=Eb-Op7^
HBfs=
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] <+w.b&^;
-j'2RG8Z q
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] 1St|Y{tS
uP/8Q/w@J~
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) `[$uLx
g1gCQ:8.3
上述两式相比可得 AJu(_Ev
\{ I''WV
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) |6ie'J?(5
+^hoIBv a
半角公式 w@C_u
Pr
"fk='*#
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ^Ka-|)y*
0OG"])
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. R%e|L$bC
;
J!@9JC}
和差化积
=z6OC0k
VDU=91Ze
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] M>M*kDF
5/P%<8e<a
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] UBIk@)]}1
.Z(85><]
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] VT;c4,.5
%|x o SS
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] cXeM
5{
:E b9T:A,
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) AzAkO~U
G}qm4LB
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) hV7yE|t!
"kJhuHI
积化和差 |u6#}D Lp
R>&BHVV*m
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] TLD3om
O[|8c?Ak
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] *s|Q
n/gH
0C}t|Cz_BL
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] > ]
i%
lkk&Y0,S:
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] .*+}*Cy
r%A\){0i
诱导公式 n/TDM*S[
)hhJ1#_O
sin(-α) = -sinα _m)oLcY@
g%slAp:>mK
cos(-α) = cosα &\Yp85'|
Oh&Ff@0
L|
sin(π/2-α) = cosα GD2>=JO!
DH)bhO
cos(π/2-α) = sinα t*
1c`,loE
*hMNf68dq
sin(π/2+α) = cosα E#~:2X3=
|{QY9wa
cos(π/2+α) = -sinα %-5FzFkQ
`:34~I^
sin(π-α) = sinα aa&C9>M
9a%wnkr\F
cos(π-α) = -cosα Cssn_G~/m
b*cQ2r8
sin(π+α) = -sinα 7 6<5x-
$9rgt<=[.
cos(π+α) = -cosα e8AJbW
,kS_d=2;K
tanA= sinA/cosA -bt]1^R~
[6wTM |
tan(π/2+α)=-cotα ^W"%IXrho/
WJL[JAm"
tan(π/2-α)=cotα G ,W]**j
V;F 2&i
tan(π-α)=-tanα {c[e,"l.!
eY,r0W@1
tan(π+α)=tanα t.L),&lzq2
<QO3wZ
万能公式 418O.mfv
Bt.U2oIk
`_o+4Z@v3
2~B,
1ENE
其它公式 ?k*q"#\Ob
;u]`6q(*
(sinα)^2+(cosα)^2=1 x|c9_eM
]7{bo/
1+(tanα)^2=(secα)^2 >Ry`Q~P,
mY?kA LMh<
1+(cotα)^2=(cscα)^2 o)[xk7
rSS)Sn
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 8@M%Xdi
Po_Q
0;
对于任意非直角三角形,总有 K;V}[<Z7
]3)GqX+8
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC {KRXO0
c
h]/gb`P*
证: rUQK.\7W
u} rXa1z
A+B=π-C uMJ\se~
9n+[H]A|0m
tan(A+B)=tan(π-C) Z:[z?V
FX
[SU53>
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) &KA}w~IcIR
7He9d9
整理可得 ECp76M`
=rQ6\P+|
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC &t[LJGw/P
q7|o
cp
得证 Bigj'Q 9FL
3$ozHJJ'
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 -odNF,
&b}[j
其他非重点三角函数 2us04;Q
A1Xkv:
X
csc(a) = 1/sin(a) p$o`4lBY
gK6]SME
sec(a) = 1/cos(a) bIdh'1"}C
oZLR{zm
/.zOb3/?_
m_'2ft(atf
双曲函数 <y?<[Bu@
6|gH~c0|J
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 zI[T#.8J4
y|-} A=
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 |zbf9|
5FBYPAW5
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a)
2
6UN|@
R{jQH}
公式一: m8K4F9#8
D`idJKS8
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: f0
:HzK3[
Km"!c\q]
sin(2kπ+α)= sinα BGiM
+Q~\Ak|d
cos(2kπ+α)= cosα kQ2asW
8t[)p6
tan(kπ+α)= tanα k_{I*0
7yo&S^
cot(kπ+α)= cotα @f !J'a
a_,4|0*?FL
公式二: a#>5Ssw=
m8BS _"[
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: T=)*cW
.A
wXe T
$c
sin(π+α)= -sinα |T(+X,[
8__#|bC3&/
cos(π+α)= -cosα (k'i"
k=StxKTo
tan(π+α)= tanα {;'D=J
^gcS4_
JqZ
cot(π+α)= cotα ["VMPg
f&Dm |