三角函数内容规律 d7+quO09
3!B.=miA
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. +e*Jg9N
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8n'])e_
1、三角函数本质: N$"|qY;nY
e
s^$%<?oz
三角函数的本质来源于定义 a r>.A,a
G d;F$&l
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 "Z,X^$
Bv"oPp
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 &iRO %d
CQH4HvR
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: DpQgpXpqX#
EtIFxuv3
推导: 2O6?V7
=c\z&<]
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。 Q
^kt%:V
sVdxg:xX6
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) DQf<Gf8,O`
d`T "_:h
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) rD F.?4
.]Il3w)
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 <UMw;mCy
.R[eq?zh
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) RRiza4_:R
?xXb\+GQ4
[1] \+{
9vw&
l {1 Lg'
两角和公式 DE>DE)[uA
AMxmc.]E
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB !!-/"L
Jx$a
t<U
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB M
";~}p
}aOVD
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB dmXE%:!va
[0M]+#BN
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 2mr*q 5H_
5zrXU C
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) z7
]hi
n?::(%(eM
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ?S0PC
HkLS@HjGm
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) Dm7{vo
:jdx\r!
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) %*P*ZdI|Z5
SY4X-T=M
倍角公式 IM)G0D(
M]#t8J '9a
Sin2A=2SinA•CosA /Z-h\0J
=lMCe'c$
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 3M^XgdNeN
:IX~o*1@
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) +pZZ>
4*sg-/:S
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) M,Us>V*X
#~fyC9VK(X
三倍角公式 -m7k`T,s
L'TLYm^1I
!$B
13g
:B
-)
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) Y=+V?Xh77
B}uQ_kbD
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) Rw: YD}^
8q@&cdR
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) mSaMUd+
]f
Txg.XPS
三倍角公式推导 x?P&v
*(!q58pj
sin3a T1QaxvO
eL$$I
=sin(2a+a) |*%L0ja
Gj$F23;me
=sin2acosa+cos2asina y#{F|f
UAp1iEOHV
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina XDNP?`+
9oeKYW G
=3sina-4sin³a m!}4BdLA
L
6fI;I kq
cos3a DR1Xk=d<
.y[we
=cos(2a+a) +cNd2
%3XN+mK*
=cos2acosa-sin2asina E7E!KLT
=U[=1L,
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa HDS>M9]
[+#1Y&ya+
=4cos³a-3cosa 5
&tM@
@LJ.mN Eh
sin3a=3sina-4sin³a [znMV5a%"
fkxm;]N"
=4sina(3/4-sin²a) 37S$P|J9H
g"U,gFw%
=4sina[(√3/2)²-sin²a] ^%TQnZt;
7TP'o_h
=4sina(sin²60°-sin²a) s[ S1!F4*
Jg;Uhq/QtQ
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ;()'Cl
.OT!dlH>
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] #FKpE"y
N
Gq ",r}|W0
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) {H4pOS/
SS`'vn9)
cos3a=4cos³a-3cosa A
KmkN QL
R O|A"
=4cosa(cos²a-3/4) t#0%t?~+/
le>bp~rEE
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] s+AK uGS
<pAq+QH4
=4cosa(cos²a-cos²30°) p0L<I T
oQR %F
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) qWZ-J'p
b
{"7R6i
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} sbQ3e
vQ]%"[
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) k/WrHTr+1
b7bF(_N
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] n>"/tgo
6w%%Tf;
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] a]ihSG+
5sC6fl
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) CUjfnAs
aO)ldAWL
上述两式相比可得 {w 4/~Q.
!L= UOmBl
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) tX44TTgiYw
*b_?IQBA
半角公式 uX k,e4t
#.`-i
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ,f` ~t7
z/F>I7$L0
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. %qxy{u]UF
[m~&V`\$D
和差化积 \3i1xHUI$
Q7+i*9q
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] A3 `!HUxb
b?8UY
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] zai<Mk2V
,wUB
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] OQcKyPL
|w_Vo>.
l
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] S2O{g$y-
92t+^aGD3
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) ->)41{&44
B'Jx6l#
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) fe 4~F 4T
g&6`\Qt
积化和差 /E v*C>z
8SAjQE~
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] }VG=4FAN
:!Ga\ V
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] Ezp];e+y+
Fwk>WOQE
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] c<9/>jBg
o
[K~m*
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] |0]fZ~
P4n?oRCe5
诱导公式 NfFB{r$@
:]/-&sUh
sin(-α) = -sinα {xe'iq0l
;<!{mC"^1
cos(-α) = cosα Pz{J6aR^N
}n1L4x{
sin(π/2-α) = cosα D6cNz?NPP-
>c<prY
cos(π/2-α) = sinα ie@D=V
Rg`D[o
sin(π/2+α) = cosα qcUt(|/`Q
+aB8=VU=
cos(π/2+α) = -sinα zZ5n5],
[qjiZ99SX
sin(π-α) = sinα 1].g&/J}
r6aD2V(
cos(π-α) = -cosα ,eYRoQa"w
e0{m5@
sin(π+α) = -sinα wwgVp8
r)BqHP
k
cos(π+α) = -cosα Pyz!kE:b
-EJ]
<1{
tanA= sinA/cosA Ne=V\Ief
EMo(WL#S
tan(π/2+α)=-cotα =B;\&7h
tOmp 92a&
tan(π/2-α)=cotα 4n)5[ZFZ9
wUSaNyu0(
tan(π-α)=-tanα i
|0lmw
\Z
9V3{r:Fl
tan(π+α)=tanα Qa;:og
4nXw=>U
万能公式 r@_7ZJXv&
F6`b4i!u6-
v\hQ]9|s
TQ[gp'
其它公式 kt([>,!
5!/8i
(sinα)^2+(cosα)^2=1 !lt@j?E
}{#MB-dCJ
1+(tanα)^2=(secα)^2 9aY-MiM@
SGf7}n~Y
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ;/
d?\:
M],4!P
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 tRAT j
RH KY
对于任意非直角三角形,总有 ]+<Q :hf
i X&rw l<l
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC YB=Aq$9K
c<<fGuW0_S
证:
{q0k00"
fwX+QO{:kF
A+B=π-C `r2X3E8J
8~'InerM[
tan(A+B)=tan(π-C) ^|HIg$O
%h[-`vB}
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) 4q%)%X H
ZfP]=QpZ6
整理可得 3AaPhuk>
;bJ=Vu
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 1X%!]&D
J
SL"pyP^vnx
得证 Rt>JTWK9L
dKe3$
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ~c'zHL
@X+Z&}co
其他非重点三角函数 B[A7ctc
CuW+Z[+
csc(a) = 1/sin(a) dWSpK/f)
|B@xY.jw
sec(a) = 1/cos(a) \1|o j^
r?rQJ\$Lq
Zv2'e~q1
M# U"
\
双曲函数 ,[dnd_+/K
AXLUPebT
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 TlY2Ocx{4
Ut':fQtu"
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 +7U3Yb K
_PWquzR
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) `200/9~n
# V|Gho6=
公式一: ZgJjCJBC=e
vA/;W$bCsy
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ;s'K9)6y
)U53?cun6
sin(2kπ+α)= sinα L{y2W ]Cv5
>8Lq]%J`
cos(2kπ+α)= cosα q6v0L
w/ .]
tan(kπ+α)= tanα v5>1=p
,`U"<!>p/
cot(kπ+α)= cotα k0}5rf8>
>W-{3mN m
公式二: *u]4cYBq
,)M=nrB
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: TYwVy`TWd
Ox,J&Mh1
sin(π+α)= -sinα P0Ya,/6G
Zo4>Pp~qR
cos(π+α)= -cosα .2j
1!-5+@
8$ ?1GAc
tan(π+α)= tanα F$,?r)l>L
d#V}1x*]
cot(π+α)= cotα +fW9(z@t
:o:IM3dT
公式三: Ud
=iCSa
$lG ^B=
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: g%R[PE*&
lLp2W`j
sin(-α)= -sinα \r**mu
T1(G|L[3G
cos(-α)= cosα `^7&Tx,!g
b*2fds/
tan(-α)= -tanα 06
-l[k
MCq^IXAZ
cot(-α)= -cotα "@v HoBt
MDEzv u">
公式四: e+f@;hp
HQLR6'A^
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: 8,)T8h$*
`[(r|S A
sin(π-α)= sinα SaavYx,m
Q zN9Ifn
cos(π-α)= -cosα 5mY#CDkj
GvM5(qU )
tan(π-α)= -tanα 6< |