三角函数内容规律 2."jKq!
S :K E@
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. h
eQVt_F
dF-pa}ik
1、三角函数本质: -]
0K9[G
?Uhv/DFc<
三角函数的本质来源于定义 :5[fN:
+f|5w#
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 4dcq4K.@}
?6WLt|Q
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 L8}
B<Nm
^Pnf/eujU
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: dGf\2'0|
<8I1]zLSk
推导: dp"i4^6E,'
;r?Dc
X
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。 }]{D5d;X[
AvHXrNP
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) Ift<Nqub
{& ULW6g-
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) P!z9Aj'?&
|j-skp
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 ^%P.UZ
waO8P07
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) m%s>_&J+D
/r3-=v]
[1] -\i';$.L
-I;/pl6d
两角和公式 u(BM`pq-
%=@'$
S<
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB -^%y.;)L"x
6a5k]D
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB O
gfD+I
?Zi[exnw
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB Fi/u"R[~
.thondf
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB us9M"aC&
r,oD5)
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ,cCT#r J
eJ}"Vu<kU
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) _ u3giCg[
-LFU-^u
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) 4C,;,%NGq
i % t?Yv
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) eZ-,:g7(
Q
Ny~Fg
倍角公式 `3o.j&A
Gf-n_N*
Sin2A=2SinA•CosA O>i^c[2
qbv"vADl{&
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 b$F3GET =V
a!f'$M&5P4
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) N7xhb09
J`7QYETf
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) ,adOGuV#r
,{>>"W
三倍角公式 xi#<JX_%;c
pfQ<)C$(
30Y{C>
TQ 0-MKI
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) _ni4~B"La
}l9f1$
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) K%J{}b8AM
8w4\\v7^
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) WP<:
-l*YY~g
三倍角公式推导 GjJel9(z
ZDQRz\ z+
sin3a IJu3uxct
-0,F$l~jn
=sin(2a+a) 7>O!)lf0
]8*-$H@
=sin2acosa+cos2asina d(|TN#.9
|UjK+<J
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina 'A(~N+2$W
Ze'_2)G
=3sina-4sin³a 2J MF;>N
?d$?XeK$d
cos3a %15x|`}2
Rqc`#27
=cos(2a+a) ~>$r|>
\O9cx%`D(
=cos2acosa-sin2asina ;yOvU 2-"X
Dm{ :vZr
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa 0aw0nPQ/
`5
$"kgI
=4cos³a-3cosa
_6*2;bl
G@mQG|$5t
sin3a=3sina-4sin³a M\%'ebDx
xDG^Hu~h
=4sina(3/4-sin²a) MYX$4=0%
D0*AEsu^
=4sina[(√3/2)²-sin²a] A""]5;1 Ai
X8Nc(;g
=4sina(sin²60°-sin²a) &s_Kz):[
2g}d =M
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) y^\!'Ka5
F^S2
hw-T
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] kl`CQbh)
{bdCDSr!!
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) +u| c
Zh^q5Fh:g
cos3a=4cos³a-3cosa F&hN2k(?
2[e%6-A
=4cosa(cos²a-3/4) awH5bUZ7+
\7&0+{R
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] K:X`@
=-?qP@m
=4cosa(cos²a-cos²30°) u78?"=^}8I
@>liL(
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) Zr
tIRxU
G^,<|^7
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} <LH+C3kU
xGfT^&zmT
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) VcR\h +
.FyWM#}|
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] EdcRE>mQe
F$P6U7f5
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] $g:tQ$
`!pcE
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 5Z/DxHb
x.#
Cg
}
上述两式相比可得 .L q#uw
W-de-Yi
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)
HQH]0QR
3WoL| k
半角公式 cH1%rf
XRH
/ |
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); j&%?G
d.7JhJ]JA-
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. 2?{+z3o
{TZ5=b8q
和差化积 cDni0Ew
go&v;I@
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] G
eZa(nAv
dj(\BOOd
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] V`%9vQ
c9XEZKGl
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] o1*U
F
mU$/uDT
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 6^V4z/
za2I{M9@
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) u?<+2{Lh~Y
DuQ.x}_)P
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) Bf`V}%ZN%;
C(+=ok\/
积化和差 L}FDt"b@
O*`Vu)Tx
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] !llk+@:
>
U=QL+
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] 3!cc#`QG
\x&<1{l[
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] %'1<Q:br
XAxH._le<
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] H1|h
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;a4A(3rv
诱导公式
;%KV(?
Z:`c@Q
sin(-α) = -sinα JiX=m%5,+
VuNhj w
"
cos(-α) = cosα !/i6k
_@;5c)i"v[
sin(π/2-α) = cosα V~'KU_^}
lvRtzLm/%
cos(π/2-α) = sinα |)z#0,k
9}MLsq5U
sin(π/2+α) = cosα ;p
6v
JWy@CF_a$
cos(π/2+α) = -sinα [kI&>/K[
&ETzz/
sin(π-α) = sinα J_9V;ospi
6 95~@.
cos(π-α) = -cosα Eh^Qd31;~
py? PR:
sin(π+α) = -sinα cF6sk%f
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cos(π+α) = -cosα G^%|xIzQ
~l= MW.$O
tanA= sinA/cosA z:ta<Ynv
_+@=p"S
tan(π/2+α)=-cotα dC<KFF
X]qoogUP
tan(π/2-α)=cotα e<^jM+
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tan(π-α)=-tanα /QlN!V
{/4|BzN
tan(π+α)=tanα fLO8T@]]d
<> "~5
万能公式 {q
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g R<<L
So(:}_G
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其它公式 3iWr[%e?
EVNb=Z:k
(sinα)^2+(cosα)^2=1 \JTz^MFRHr
[V;T|-Ne
1+(tanα)^2=(secα)^2 C71_Zk
;PDvzkP/
1+(cotα)^2=(cscα)^2 v4?
yf#
sMybm
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 9b_+pDhI
r&bBh|TN_
对于任意非直角三角形,总有 u2_0V|m;
;BVS7V$l
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC b/1r
[L+-0=[{ &
证: XE(>:B2Jq
B+X4ypl
A+B=π-C Az,i8K8U
6j2Ni9
tan(A+B)=tan(π-C) &L?a$#Vy
P?3a7J<k
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) 4?e4}C
wBOF.
整理可得 #S/V1L
U%cw2fRQ
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ne/;kh;
GG}\3q-
得证 MtStRA$
zSUpsGt&<
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 Br_ PVVB
2OwARk("
其他非重点三角函数 :XM0JGk$v
r6k&-F-F.A
csc(a) = 1/sin(a) 7),-.T|<
;
,@+*%][
sec(a) = 1/cos(a) (D P29.T
.Ut"/Oy$l
wHQp@
_u
~$#bAV9d
双曲函数 bHR
7<-
$
lBfdLNff;
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 -eJL_ ?
e
XSl}{dzHy
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 7ht!
TZo,>Fu
{
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) ?}n;
^uSAibS];
公式一: $736FZZP
~\bpe:h
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: EYmis
Io rhuv
sin(2kπ+α)= sinα OZORM1}O
k-"f~#,
cos(2kπ+α)= cosα A=N<xKdhW
*Nr
$0~W
tan(kπ+α)= tanα m$R[}tHXt
JY]Q>:H/K*
cot(kπ+α)= cotα +` \Y&;
CE):Fv
公式二: 0Kk}]&t
v?eDsZi]e{
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: rY{3>+;
*qShX#uj
sin(π+α)= -sinα \8@ta*
9p_3Np*
cos(π+α)= -cosα `x-=SkT\
.WSPgk on
tan(π+α)= tanα @y[9P=xF~
JRg*@Mu
cot(π+α)= cotα \DzU-vL(Q:
<
_Y:1aU
公式三: Ia+0%@j'
l2Q<-]89
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: 1/:
hXE)
Aw{S92
sin(-α)= -sinα ouB:GN\}'
k:Um\i69
cos(-α)= cosα cfU{i%
}0*m;]ov
tan(-α)= -tanα Sw@D x{U[
B):`8"c
cot(-α)= -cotα D- /ayX)
gNK-<:
公式四: c7ST0kaM?
4>_$
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: ij8>20r
KAZ~7Y@`
sin(π-α)= sinα rp9]2J
QvkZIrj w:
cos(π-α)= -cosα qI!XN4y.C
N.E8xHm
tan(π-α)= -tanα z y) O+x$b
C&}
zpQ[3
cot(π-α)= -cotα btBZ~ATr
@"Q)fS6Z
公式五: xx.a_
CF*aD
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: T%d 44<
, q\x!lZ8
sin(2π-α)= -sinα '3& |