三角函数内容规律 /8Izym]
cc0_G]D`r.
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.
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5D?O[]:\
1、三角函数本质: FTJ LO{[C
^i;VL?a
三角函数的本质来源于定义 rPuD!f_
' YOB#
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 d\s0rkV7~
w #p
}@~f
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 8(6w
/mg
-`BAl[y
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: %L]'q?QAd
s#v|Y.L<8
推导: vU&=)~ {<Z
>r
tJNR
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。 HWg<ft]
I7j}lfNf{
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) R[g1P2dNmk
$puY.#`q
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) )v%:5)\q
Q~!1!
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 cs&IY
_Iov`
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) y*n^C}
;h)2?"'
[1] \h!.nVqN
ORV?CKH
两角和公式 QSyfYFoRO
('r7Qaf
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB :cIr~v>
"E3pG/Zp
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB 4=U#bT
B!$+LsiDr
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB #$C:Jq4j
i0rZGtHc'
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB a<QXa4;
q@n(fAb.
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) suKejeQb
gfZo N6
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) .Kup$6
lGg@M)nK?
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) [91HNgg
d$^l-*fjG
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Z /"
(?;]
pv3R$=g"
倍角公式 5OzJyk
"dkPek8yc
Sin2A=2SinA•CosA r=jJr
[
w=^5or,5
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 =J`G(^ 1
z(|~T)S8
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) mc_>!8]Sl6
y_d~OQ
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) ?fm.{u
bLA.vT[^M
三倍角公式 rs Va=q
<\|ujQ\1
XF2m)}
5m
qgN_ZcH
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) o'B=} pf
mlXm3F5
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) zcR 2MFB
zfesuueS
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) h\~G$~LuB
V/Ca>m~%
三倍角公式推导 x@wFFcfm}
GqpM|"j
sin3a uM@U3JFx
&[ADo'L9
=sin(2a+a) v:lFIi
g~tFH=c
=sin2acosa+cos2asina tm?~D<3Zh=
j'D&m^oC
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina `p 6K 5V
Rq"tA6 9"
=3sina-4sin³a HxRfaWE_9
2/:v K'
cos3a m5*RDqe
1FHvWr8vm
=cos(2a+a) " kf;fGbp
E3E7(O3G~
=cos2acosa-sin2asina c !j'\ de
9J?G2
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa @2yok[3
+Cer]q{ nj
=4cos³a-3cosa ] (p"#eV
jCl?12X
sin3a=3sina-4sin³a LEwx`6-
0|z3Nu
h5
=4sina(3/4-sin²a) o=4vj}0v
vTd'WUM
=4sina[(√3/2)²-sin²a] Vjyb|);f
9|}?-+% C
=4sina(sin²60°-sin²a) l7ZiiCYR:
0-n8CEo8
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) Msu3oK_]S
rfKGp_`V
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] oau`:b
Q-l3|T([
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) YGIUb;
ItJy=|g[]
cos3a=4cos³a-3cosa x*?_z?
2 AqXW
=4cosa(cos²a-3/4) _/gix$c
W@p>4/*l
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] }ay!a4"
!} @pEB=
=4cosa(cos²a-cos²30°) n*JF3<0
EKT6l"
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) :
@IPX@RK
hu]-)8Q#
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} $6>Z~O$
sE*h]W
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)
i]oO|`C
;cPb<5[a;
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] i}G;Vx
QM
/<9LC&\
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ,AB|nV[Urk
S]q&95-
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)
5U0H=\<
bE>TL2O5
上述两式相比可得
?RD w=
iOvN*H0_J
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) 1X
.6OOu
~6-[-Er5G
半角公式 0
<T-
a)L_R/p*
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); YxM=xMtc?
.
>fVnY
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. oxW;|*Q.|
D(
>2Y0g
和差化积 AHFIQJp!i
UQVJh
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] <Z`h61Gw
,mKC@
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] S=htrgan
GL\_"b
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] s/+#uW
"oki,BtM
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] /E,6KvLii
3n/'-cV3
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) [B1SD%X
CgI
(=Z=`
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) ?VkZoqWn
=c*(H_\YK
积化和差 / 'bWF
_qu!u
K
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 7bp.b#G:'t
b-5_ +T
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] vcE2B4D!
8B|maLQ}~D
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] ,D<ZL[`|
~o,o)TR
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] "OHU12HC0
?5/lBZq
诱导公式 M #PUPN
/g
BOs
sin(-α) = -sinα )n5I0cw
bu7/S$
cos(-α) = cosα YL
H[
2)4a'
sin(π/2-α) = cosα 1Ftk1tl
V
SY4eJmka/
cos(π/2-α) = sinα ;=bz ne2p0
Q!,g+-V.
sin(π/2+α) = cosα 1wu-swZ_f.
l'XHB
cos(π/2+α) = -sinα GxK|q)D
q5;zKU&$
sin(π-α) = sinα S;{9^o+
b
I>ZGi!-
cos(π-α) = -cosα NTL$zM{cP
*4m^@=%:D
sin(π+α) = -sinα d9j(?/A}
@0Wy[6I
cos(π+α) = -cosα ;=jb]c2eM3
&#Z*$:&
tanA= sinA/cosA ]-%f_WY+9*
uIK}#
6B
tan(π/2+α)=-cotα C}L_
%GGM
'
tan(π/2-α)=cotα |9 F_$1
z YP
tan(π-α)=-tanα 5zk`UgfT
{}9m8<IS?
tan(π+α)=tanα -w@W,R(4Y>
n88q1!)A
万能公式 L*cy"V$\
D``OaD["
$4rH;<
B+<i9ddn
其它公式 aQAbY0
Oak:yE-oP
(sinα)^2+(cosα)^2=1 oo2+MR#
rjgHv*
1+(tanα)^2=(secα)^2 aQc'em;r
HoK'iw^
1+(cotα)^2=(cscα)^2 DTf*S5h
+%E!k0~.?
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 %3bv&2UG&
=(^E>R."vf
对于任意非直角三角形,总有 DPiWC)A
H Fc/c.
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC /
At`
gI}Fp
@
证: ]'{ePGF2^
hQpD]B<LZ
A+B=π-C ac-
?c"hP
$SOsB {
tan(A+B)=tan(π-C) v}
QnBy
b4'-@x2c
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) $9;_v@OsT
3hDkPbr
整理可得 d"CfDD,`hT
'-j;FFN
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC t$!dCb
C!
V}`Na@
得证 $;|>*
U
Rqd)|t:.r
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 e3;pFOhJ
Y?Q1D<zKk
其他非重点三角函数 H 'pnk
M=h4Yv
csc(a) = 1/sin(a) AAC~j'_TFB
H_N1\5h
sec(a) = 1/cos(a) 9pvZezi@
+%?V!b$s
}aVz[oO
LzJ'^Ahva
双曲函数 eNoL2UQ
aB65$W
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2
X-z!/-!
z!O#}tI
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 $n_ZZN'FF
,{YbD['RFT
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) Rg
e iT
$,[Pt3
n@
公式一: c'XT9)r7^
!*1?$J
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: &'V2lS_
+{4W);|&U
sin(2kπ+α)= sinα K._`iQ}
&uT:
fE^Y
cos(2kπ+α)= cosα +
{=l_E
Ig|XfjFhz
tan(kπ+α)= tanα 7j$GxPHS
aLTzv+k
cot(kπ+α)= cotα hbY/7T`
uj^8'D
公式二: mh5Z[51t
$i)vF<!%
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: v\4zJ3rGA
3liTV=6
sin(π+α)= -sinα wrj`#k0
sKo*@
cos(π+α)= -cosα NEg&4p:
4;0OU41v
tan(π+α)= tanα m7C"'z~
$*/k)7
cot(π+α)= cotα &9=0C50^?A
b:+js7<#9y
公式三: Db1p\Hr
=MZi1~j
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: B
+&41Y
n0}{e"
sin(-α)= -sinα feG3T^U
`@XPhGLW~Z
cos(-α)= cosα E/]"(
zk] CG4
tan(-α)= -tanα NdMcjBDX
dWj1U
cot(-α)= -cotα (8d V"2!"
>!N9SGw<
公式四: 6=:f'MM
S
PID{?{
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: 9?- c{N
KN'@Q6G}a
sin(π-α)= sinα '>rPW*
.
fKHLhs|
cos(π-α)= -cosα ,^>@|(3
>LX3\[>zw
tan(π-α)= -tanα })sn.qr
DVVeFO+
cot(π-α)= -cotα +S^hK'v
z\0'uM'F
公式五: ww & |