三角函数内容规律 sYA,(s2#
"WGKeq8}
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. 0GeF?0s/
ax0PtvbQ
1、三角函数本质: F~yTt$ eu
mr &VRbcj
三角函数的本质来源于定义 "V>*!qtln
C7X4<CXah$
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 }Bwowz t
M
U12P
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 +msIq
h#
b KkCB
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: $Uq#[PC\C
Wb)f#5W'!
推导: )nEW
*EN31%{;
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 T}wp04K&!
AQh6]Uye
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 'M2y(18
08@O*xz,e
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) LKVD}*<1T
G~iRh=e
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 JAxS=E^!eV
Gu!4T|
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) Onxtq~6j*
`3?]2
[1] O
'oGfT
zAUAZy{
两角和公式 Z?-XzC^l
xP&ky0&R
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB `~Hn `>
[1-gt9VF
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB &v*KWv^
j]RlX*
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB +K|_V|
j>-N |<
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 60cG%5i
3lPnn;YN8
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) l3W 3
n
w &`NG[
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) Bes09'D&K
_QNi9CW,
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) gg|#c,
>qRK
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) ^?WbO
BWt~ K^
倍角公式 L1fO/%Hz
~lPOM_rn
Sin2A=2SinA•CosA &H`[ur~IR
6q G+za|
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 2@a$ZYmR
ExR]wV }
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) D/E;fXNJ
x&+]
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) \=%4-ln
du?#|!~
三倍角公式 :'TajA\
"l!
C:\p
v(~mp
9-
_
uaqO
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) H7l]qd`F
Q"e2.J
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) _33."7B
]-{j8cMC.
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) s,2Dl-:P1
G.Ol5pJiC~
三倍角公式推导 k2&x7?U
'H],Y`nj(
sin3a nb8f"~s
uAA ,!"
=sin(2a+a) p>_6?}$a|
YqTgo=
=sin2acosa+cos2asina hYD"]h_T
%nPY<W
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina E!S>2.$
p5w# Q&
=3sina-4sin³a fU26{)
q_%G8\s
cos3a A<[tU^o`
F d9t9T
=cos(2a+a) =ST&
aXd5w:FE_
=cos2acosa-sin2asina Q(~xl4
.f3&GM7a
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa EX%&.$
~4&CB'X^
=4cos³a-3cosa ~f-D zX{a
|a%VoC
sin3a=3sina-4sin³a jgXr:QsP<
mCaD~r;d4
=4sina(3/4-sin²a) C Bs|H/R
2N:UYbnQA
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 5X^sy(<D
n-kCE9VE
=4sina(sin²60°-sin²a) @g"_)F7~D
v.HbT*Q
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) Yw]KN.E
J3$\='
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] dJ9J~q
&_?6.d
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ^rOYz;Z$
s!6bW*?KF
cos3a=4cos³a-3cosa vV%XTJ
3@.8}rVC
=4cosa(cos²a-3/4) 7\ZAs@_~
W#jOE133Oq
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] [\FD&BH
2$T`c
=4cosa(cos²a-cos²30°) 8KA)% J]|
3"#`M
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) R!6.&)~Jg
fZZF>`7
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} D^w.[i.A
l^i9xHW.
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) ?$<IK/+
#tU7^
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] -![K#E
eU<?N`D
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] 4kg TH^
?cB!b {
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) z,&m8qZ
% y+amg-
上述两式相比可得 |,^|Cv <:
$Tr' ,9Y{
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) Z8%Q{^?N
c `8hj
半角公式 :\*KUq8
C (n O-^2g
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); h6MP,eaQE
f_@n2l
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. Q/Ngb63
>}8l87 m
和差化积 'dxBAt
x=Hxc"q*
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] `3:VZ'BRk
q`3%NJw!}
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] c8GiDC4-&
aZ=,#k~
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 5fr1TV*{s
$BrZ<55
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] w-Y,F vW
/C]%f}J
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) NS][Q^9
@)@VE0h~
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) Rfet5#al
\1&:mOh"
积化和差 o/`J2o )
(dnQ:a5a6
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] k?FX_k4(
~B$'ME\
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] .LD]'.?p
V%6\PEh b4
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] 5fpbxx!w*
Vwgr&t&aL
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] nH966<_*h
jxkqZ>&
诱导公式 nrQRW}(O:
|XJ')C3h
sin(-α) = -sinα (e_i9/rY^U
tw=J&cD*O
cos(-α) = cosα !WS>5]
ADwJuUfc
sin(π/2-α) = cosα <!&[\nq$^
&s
wH
cos(π/2-α) = sinα [l>[U$dyd
"`"STG
sin(π/2+α) = cosα 7Dw'ueFp\o
^q1afQ
cos(π/2+α) = -sinα P=aH+Ssw-
LA:YuD1nY
sin(π-α) = sinα !<H#Diy
3AOd:i>
cos(π-α) = -cosα vakolZCF
Sw)L&I"~
sin(π+α) = -sinα .FPW ,R(
m?>&$.8f
cos(π+α) = -cosα ,{mn,
2
=S}7=lD
uX
tanA= sinA/cosA ?0p{na(7
}vz5]P &W
tan(π/2+α)=-cotα e6m|\.
aaEJ#KWM
tan(π/2-α)=cotα iSiGAL;(^+
M&4!`fE8~
tan(π-α)=-tanα gAo!t9]L
+hDG@Ln
tan(π+α)=tanα Ro[>3o5L
~
'D)D>CI
万能公式 (E=Ac
6L
sIsL2nevG`
jh0Vq6A'8
9AKRs
其它公式
l~M
$fY
)Wrf(t&K
(sinα)^2+(cosα)^2=1 emv?3)Ak
LKUeh\b$
1+(tanα)^2=(secα)^2 =/
~@zW13
u+?AhxV0
1+(cotα)^2=(cscα)^2 Z#NkPe ~
}qtbj2
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 "V<m9"*"*
UU-d|HhCn_
对于任意非直角三角形,总有 zy:QC YDDD
#hf[S|M
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC z-4OU2
D,bx@
证: _D8R)"`
C,DBj#gX
A+B=π-C A4{gW-/
v48# F_
tan(A+B)=tan(π-C) U;f#&=V
yzxiVD2~Z
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) L2C=tMo(n
'#t{/%;I
整理可得 E&1JvCgI}
u" \Gi[iTP
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC hM6=ubUZ
9g!?^I^qW
得证 4dh\{jxB)
Avp7t*U(
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 (\/]/f8
jeN8oO
其他非重点三角函数 n5nZiVWq
1hy:vn3\
csc(a) = 1/sin(a) ;e3}_U5
sN[\xwJa
sec(a) = 1/cos(a) I}q[:a'm
$e4fOIk:4
jt<"<b
r~W
PWvET
双曲函数 D,xMg
/qAI Me+S'
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 Et0rs\z
Y)jh&eG |