三角函数内容规律 qJ:P5rLM+
ly;eK`;=
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. 8@^;+#QjvH
Ue]m(!Zu^q
1、三角函数本质: zOsk)vCXM
9`TfEBS
三角函数的本质来源于定义 DdVY=@E{
T& fYmMB;0
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 !?:Bw/2o
<tyE[$u9!
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 ]+k-regT0n
H
rv.[H
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: ~FR4 rn;
X^dw4N@}9
推导: iMgwhKgO
n|&.M-7u.
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 toI.MNYK
_^x}sMcZ
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 1rga
fqn2
c9WR'rfB-
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) MoUY^Nd
C>D";
jekj
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 B;wMSV
M+-D>nX
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) 'l(g1
Eexi"I
[1] 3nmgG_i:
_FYS2>
两角和公式 AEM3cLv!3
IrTxAa,
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB Ao$KB*B6
V.Ta}wr|
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB +$Z#B@T
`NDoKQ-`P
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ;
M$)c+i
@x%_1N ;B
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB k=Gn
I)<V
>F}+#qxy
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ii92\<.q'u
(`K*)^W
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) J%zj l
'U
OCFXdS
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) |v
Lc<<
#\w-/k
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) LwCKXL-:
2NJ(;E#S
倍角公式 hxpRtNE
r
Y!PR P1^
Sin2A=2SinA•CosA kd4W?_x*
u k "[1>2
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 TqxTK
r-OUW<=
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) zX[kt
.b
yYCL\29M
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 7kv/-V^
-JOm<EU'
三倍角公式 ;TA.#]RXT
P2Ek}/W
,ap);*|
1%F nJT=vK
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) J_WFNLbmO
;] (A{Rm
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) #AqWtby_
jNP=A_M_}s
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) TffiZ9:
duoZ27m
三倍角公式推导
8MUg]Md
lw85>=
sin3a &bU-,{|A
U%&7L` (
=sin(2a+a) [Fm+|{v0DR
!9\Y/7A
=sin2acosa+cos2asina "&h~&HSn
^>vD_nU)
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina :or'O O
GGu$K}
=3sina-4sin³a jC.G3s-#L7
sk0H8:#/
cos3a \]7PKk1
v5pl#kZ
=cos(2a+a) I_<#LW7kVG
&.Qum{H\
=cos2acosa-sin2asina m<[ dTR
\7V_[S
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa 64u)("8I^
~o$57
?~F
=4cos³a-3cosa @Y4]vj
}Oz@<QO
sin3a=3sina-4sin³a ZtK*;
c(xt~
=4sina(3/4-sin²a) ]l@aZNd
9z#~]b
=4sina[(√3/2)²-sin²a] LmziOnmqh
nu&sDQVF
=4sina(sin²60°-sin²a) i=D2?z|_
qN$/dc|{A
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ] 6c>=z(d
m`4DId%#x
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] 5z8P6Dux#
CYd|{J
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) 2\=?[|t{mR
8X-Ap}q5
cos3a=4cos³a-3cosa C0pGwz
;a1 ?<A(9
=4cosa(cos²a-3/4) \/lqC{rY2
M" sm,r\
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 1&JESio
-(n{!Vx
=4cosa(cos²a-cos²30°) gZ
F
l`*
G-oBkUSz
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) :
/jlDBw0R
>6f)avrx
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} rq`5nZ:
n|n
#2 aj
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) _ -+O
qk}^(5
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] [H)vxt4f
[{[M
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ;L8p~=
}X70aO,wML
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) pdT4:eSkU
r%Zc
Gu
上述两式相比可得 $j"CMUE
Tm4F?t p
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) d1|Nr>
<
|U&-_Z
半角公式 -*kspLx@"
5m>F$CCZ,x
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); >9^i.#!
+Mxp6F5l8
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. :({nTQb
k)/BVi;YL2
和差化积 f
\<<bVVv
('(lF \<c
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] UoUj"/x2
{F:u}s/3
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] <pU'*YJPz
r>db_{W;
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] fTF6E@~
9^jf+pVT
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] DFb I|<
0s[
N
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) 7!<7B0]!
<#K(KJ
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) Iz@@e;c)
F{)@9=.
积化和差 i[T}bQ5
Tk{*6|ul
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] Cq,^d
33F&
"PM|
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] fkeYVnrr<
]F+Pw?G
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] -?q]^tn9
y ><y*
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] (f}MFO{|?
59|T;(wp
诱导公式 4KXs\s=-
LxW|
,
sin(-α) = -sinα <iZ]a`;
)G2>5X&j2
cos(-α) = cosα `/o\0GyC
]y9N%bM7
sin(π/2-α) = cosα '60t5@:
?zNw>LR
cos(π/2-α) = sinα {m7+| P
e
K L^Mk
sin(π/2+α) = cosα 1:Ic|nc,2
'_,nbcd`P
cos(π/2+α) = -sinα vUj& ]n'
.,bb
C0 w
sin(π-α) = sinα ])Z{/^Gmj
If<\P)Z
cos(π-α) = -cosα "Hb6oXX'
;nkD{A nf
sin(π+α) = -sinα 3gHg%.Q
JHeMLe+
cos(π+α) = -cosα (S10H"I=RS
@6?</x9J[
tanA= sinA/cosA D5pbbfu
oPM 5Dor
tan(π/2+α)=-cotα #'NlOb?|
%lt:bTmc'
tan(π/2-α)=cotα <^86(mK+6D
^Av+[S"l
tan(π-α)=-tanα Up~a5]<Wh
r@ryE}(}
tan(π+α)=tanα Dt{,.c(
=O&[c~[
万能公式 =YI="2/y
.mY&7V
Z@ch4 [51
~`!&RBEJ
其它公式 htt~nE
?{`@
XOUM
(sinα)^2+(cosα)^2=1 4:"1gf"
Ag>'1e9l-
1+(tanα)^2=(secα)^2 W7x13K
QQlLV5cR+
1+(cotα)^2=(cscα)^2 \+_h
V1r4
AxfC|H
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 Jua<as
a'Wl~m$
对于任意非直角三角形,总有 g gJUQ
In>u?'NR,
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC eSujN5nd
|~?="r`
证: y
=vO&:m
~^<V2`'aL
A+B=π-C oj7DU y~:`
_5dn5qQP9
tan(A+B)=tan(π-C) aS;kIb8
C2eT&%R
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) 6}maZfvHu
33_AxZR
整理可得 ![!-[
_cYvJL
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC U /:4'
{>3F7>~1o
得证 SJw-f4hl
.+lp:`|{
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 L"fv1oL&
=Xu Scj%}|
其他非重点三角函数 +)$c8a
Zl
%itSdqy-
csc(a) = 1/sin(a) WCo!80h
uBB2Pb5
sec(a) = 1/cos(a) 6p|XG
8+wog)
^AG o)oO
fB6E v'
双曲函数 nRdtpc
*eo
I$L^70
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 l[M4{5
SyQ%r>Ea7
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 {uqRe?
)~q8L`s
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) '9F$^
,
Tj~=/9oWz
公式一: N$V>$!_
<P#K]
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: "y%\{AA
7
7+
B$f*TK
sin(2kπ+α)= sinα k
_z&y=
&G"* ]kO
cos(2kπ+α)= cosα
~"rK[
Umr
vaD
tan(kπ+α)= tanα }wQIsjd{n
P
w#GO=n
cot(kπ+α)= cotα Y40!D+tz
H
qsTY
公式二: B,}V Z/|
J+X*-n31
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: g@:wuL*b(N
u'i(n
sin(π+α)= -sinα FgLEb[
=J#73Cf/
cos(π+α)= -cosα RlP.B'`brR
8T4$bv
tan(π+α)= tanα GU3t-.K<
$v(Q/0tX<8
cot(π+α)= cotα 'f*lT
Dy^MO<I
公式三: H - .@ ~
ck3b^Xj
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: @%a-D3o'c
Ec@+;
sin(-α)= -sinα rg8
'Rgn
j @D<_n
cos(-α)= cosα H#3
BR<t4k<ba
tan(-α)= -tanα i$~/L%#!
zsVTO Xg
cot(-α)= -cotα ?a?s6$Cu
WV1eHg+S9
公式四: IGB5Z
,\S
l 5znXC
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: 9'cpr)r@T
_ "RiVgO
sin(π-α)= sinα |'cP9883`
sh7 ]HUDb
cos(π-α)= -cosα 9MEtJ0aT
3 &*5Ox:,;
tan(π-α)= -tanα {Q4:ci
A2_/U50?
cot(π-α)= -cotα
J=9Lx?
f]A."0jDWG
公式五: M(W,
)Ug-
|M %%Zo
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: Ns]t.t@Ua
[L]*1_47
sin(2π-α)= -sinα wZ,hw=IY
\+CQm-i
cos(2π-α)= cosα vO}! D
L
g`vF?
tan(2π-α)= -tanα /K;3a
=13
V$d5*E V+
cot(2π-α)= -cotα AbE $tK
~CPc^~:
公式六: _Wx5|Jl\
;nAt4M<C
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: qU`MR""Z|
HBawhQ 9
sin(π/2+α)= cosα j\#7vsY=
QL7pk)ZE
cos(π/2+α)= -sinα P9R ?x
@]ur1m"
tan(π/2+α)= -cotα ='NTI@'x
sex0N8[j
cot(π/2+α)= -tanα I2wPKrCq
HP
Ll
$e
sin(π/2-α)= cosα ]UI0VB+
`}X$qb6*=O
cos(π/2-α)= sinα j.-.qxkRi
g;ddCr,rdX
tan(π/2-α)= cotα a!"A%,]
HZjFTIwOk
cot(π/2-α)= tanα o'
6
4\
W~rW&rlvl
sin(3π/2+α)= -cosα I}FD/FjE
\L0
Em
cos(3π/2+α)= sinα < |