三角函数内容规律 :sw)* eLr
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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. ^R,(i!H*Q
^VR4`!7q
1、三角函数本质: is37[G
f#9DyW0
三角函数的本质来源于定义 *='r.nN8
Jrn}28\-
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 1vx-.a/d
,ax_RDD*,Y
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 Tmxp
gehS0&V3p
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: F_ @?Q15
xn-t{{y
推导: ;OE*ZA&.f
AC<{q0nq7
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。 s gmHB
1
ONc:V*
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) &U*{MO>
>
NoDWoMOgz
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) 8~HzCI,>
-!_ 7K
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 r0ngXFJ=S
P0Y
':
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) c3Z}^S3
y pPXm>(/
[1] ^Gejr|Cm
wqr0Efld
两角和公式 2p0Pm;*#b
`y&+Y?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB SOORt%,
ad'/= 6?
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB "Xx+B!
{
y"&^
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB +?_"Lu
}
yW)$1?
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB L
>?gPv
hGiwyjL=u
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) )N5>x:
~\c T`lT$;
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) nEGO[M
2)'a[?;
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) .byK/
5JaB_3
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) 2F`pq +*
^(
Wf;
倍角公式 ax^+qtQ
rTRFo<<%i*
Sin2A=2SinA•CosA S5e8Z~H=
*)C9n{
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 *\bY2
m_L; m%$ [
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) z'z0xf
+'p?t~T`(
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 6ZZCU3fu
(:m/)n.l
三倍角公式 &n#hSV"8t
Fb^`'=
dK?:V!
'.F^c|7v"
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) b6q](>x
@3~h"lS=.*
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)
V"_ }
_
XKD!b3a0
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) v9af2hA
!9wvzz
三倍角公式推导 NU<Q`hCM
\`J'A\xN*|
sin3a Gxh!CF T5
2q+\RQ%:
=sin(2a+a) Bq">0$h3
{]]Zkn0
=sin2acosa+cos2asina K&JUv8O
<&cjQ
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina v?k9DIX
5+!zy:;\
=3sina-4sin³a +%RQwA
lgFx6iMk
cos3a v6o=C:
%{i6qRq{
=cos(2a+a) ?1us
x]#P,Mmh<c
=cos2acosa-sin2asina FFp4WRW
=AMN?%+E]
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa HY
(H|@Y
2P4t@g*
=4cos³a-3cosa g9Hf: k
O/&h@ikm
sin3a=3sina-4sin³a ?xFE=zI"
P
8zu&
=4sina(3/4-sin²a) Rdy9?h61C;
ij;LJpK2
=4sina[(√3/2)²-sin²a] .yTL0ak#
P[m DL,8q
=4sina(sin²60°-sin²a) DDPXAW#
RCYVP5.Y}
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)
P|!{2
>a@g1g#
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] Du&ej(Kk
oc&OAH<
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) l`wuI%`@b
isA `xyk
cos3a=4cos³a-3cosa g<>\bq
U=7Y+dz4
=4cosa(cos²a-3/4) |
R=gf>
Z**=a
De?k
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] QB|sY#;Q
)Hk#D
=4cosa(cos²a-cos²30°) `qi*C(S
6!UNQ;>g
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) .QYGgd
Y+#g^P/+
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} m5w `7
;"cq~B&6
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) x(05nYINg'
5g2e\
5:
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]
kA'
p{fMO IX
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] _OC@PiX3!
m<"n[x8/
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) '+;C5zE
y?i,JTax8`
上述两式相比可得 h0dJN-/Lbi
6tZW~-A+"
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) hr,_]<A
%;+J]nu8h
半角公式 OI){ &4
{f573@Y%1
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); wnaX^;D
DC}a62o
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. 8_Q%gK8i
nnojh4s
和差化积 aG*
7zWQ
V_[=\}Bx#
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] tb $U=`;H
V#m
cp
@5$
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] htj,P O
FR8L!. +
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] NaBoMi'6
X|
&jn18^
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 4Ox;{/t
tk{&6oL$
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) UGk
U,]Z
iF
BMx
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) A1fSI<}?H
m`9T^N34MO
积化和差 J
?&&4%S
b0q7
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] [M@Mf.
a
paVz7%h n
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] >OS:QFe
E=p~K(E8N
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] SD9fl^b h
/,L
)~J%?
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)]
0K\]"dq[
;L &/vg[
诱导公式 a ~5UYE
~O+aZHu6v
sin(-α) = -sinα ^L:6xmH
=Ry=M+}
cos(-α) = cosα 5cO:jw
MPe/(3Xy
sin(π/2-α) = cosα M`9^rYU
jm.?Ql
cos(π/2-α) = sinα ]r X7(>k
JUcanU~'@
sin(π/2+α) = cosα ~I{zX%>.+
|pl'`S*`B
cos(π/2+α) = -sinα ^b5x#`?Y
&X6wKv<
sin(π-α) = sinα @N+Mqn
momDjtU
cos(π-α) = -cosα }&([^Epan
`QPy
UZ
sin(π+α) = -sinα 4!t'c1U
x"?:g!8
cos(π+α) = -cosα ym_ @3VV[
]/mj}WUN
tanA= sinA/cosA n.8FkBC@z
i^_RM9$
tan(π/2+α)=-cotα p"[_@.7?Z
DQ1T\2H`vk
tan(π/2-α)=cotα 977,u`M~
V *wjq+
:
tan(π-α)=-tanα ?eR\tn3F;
$
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tan(π+α)=tanα {z]6f
|di}:
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万能公式 >mwKzP
f]/A;s
>@8S(z:oc
CK8Wkc.*'
其它公式 YWn
:ntX6i
JxSE6%9
]
(sinα)^2+(cosα)^2=1 "O+?:">7
TYq}6gv/),
1+(tanα)^2=(secα)^2 ?vpr s&\
hoYVcX
1+(cotα)^2=(cscα)^2 E(q9 :
a{qDH/0}
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 ic~@V*
^OxZ Py=~
对于任意非直角三角形,总有 d0Hg1\9*
=k7pR~#
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC Rt!
q(\h
tB2#,9qm
证: J8>oeTzJ
z7ps9}I``.
A+B=π-C .QomGA
Yr19 3c
tan(A+B)=tan(π-C) :`S;l
"5gM(S<!$
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) |9DtJ
SGV:)pK
整理可得 FQ]/Mp
A
@'`lOfv
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC <!V}Ct945
Z2=f[]K;
得证 Y*UK|(1G
[26KIa7M
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ^1B
EFyq<
}/Vi]q`
其他非重点三角函数 D4S&^H3'
*Wyc id
csc(a) = 1/sin(a) BOWtFze|k
YNgx_yao
sec(a) = 1/cos(a) ?/>LZkB
j6R}YS.|
GSC
3iL:^
-P!&!VX
双曲函数 jNJa;P}3
NL4Ew^K
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 uq5uVDA#u
24Az4H?
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 }R0)TB#@?
[WG;-Nc-
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) [pe>nMD+
AGeK,)yS
公式一: ujdxTDA-E
*9m!vKG
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: +h0OZ
J6{(40CQ~
sin(2kπ+α)= sinα gs(kw!WT]
15$v[wcGD
cos(2kπ+α)= cosα M01h}nXv
@wG& |