三角函数内容规律 J%U7Hu5Tp
E G8gl8
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. _;7[6W\
QGgC{;&
1、三角函数本质: Bm[K2^Cv
9JrIP
三角函数的本质来源于定义 )vse
3<SB
$C[\vA}
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 Z8v3WU
B2KDyT
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 $v85eaV4
" +xiy:
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 1WT
n|-?]
^~H%8t#N1
推导: D
'lEc
E
olj8[!kNG;
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 ^<t'z2_p_
HCTXj2r
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) @u-/HkG
J6^X{f-Uq
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) .}xED8E
O;4G?[$jp
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 *l6f Egw!
LcdI_s|2
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) j3rvS61
iiK @G=tG
[1] Pw7Zmc gW
Kwu0,@" &
两角和公式 W M k_H<|
`"Bu=MrjIH
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB a<%jC+
I^&5.K;/
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB s?]0ai2+
"r$G!E_
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB )D!rEf`.:$
x<n>/(#-
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB %2(~bAzk
R<R)sbfk
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) nkJH-;KE5
$:lb ~}F0
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) qQW@"bKle
U034Q_yc
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) ,ei<jmuN
X&+)DV%05L
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Y=c
;i%i=4
7.W8:^>2
倍角公式 ]vQIs
jb
EO jz.y
Sin2A=2SinA•CosA :u L Q
?SgwiWa
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 bY&g#o
lb>gBpLmQ1
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 4uQBcA K
K_Z%0Zm5.
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) mJ K?uV{
n*@Q[=
三倍角公式 _e
PyU6
~^]}D f%
$~}J4 &<k
YEL|etz:s
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) {dZ@zooC"
\MS2\`"
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)
t-nDg)
e`Te8z, s
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) )$j1R1q4
bRvulh%:
三倍角公式推导 6eni?\zoe
x9S6B
sin3a .
+
+L>2h
%{i-6y
=sin(2a+a) F
bX:eq
l.<p/3/u
=sin2acosa+cos2asina
!#q{ +Z2x
i#*l1
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina cb%QSx[
Bi}tq!
=3sina-4sin³a nQ<D @
Wb8Q{PV}
cos3a Sm4kpX<H
^[<|`>DL
=cos(2a+a) KG"@i$1
I#!P2c0H}
=cos2acosa-sin2asina I9+mOrR]
H5:OGAD0
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa xK=lw~@1'"
Sz0Jvn
=4cos³a-3cosa l%s'qzd\}=
XP(nPJOI
sin3a=3sina-4sin³a 70Bu
'X9J
xi%W>0#B
=4sina(3/4-sin²a) -5lBxWY/X
(>>pPoY
=4sina[(√3/2)²-sin²a] ^Z8}(<Lj.
Q\'
963
=4sina(sin²60°-sin²a) I+H>|}A1
#^XUES
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) 7ypq
-EMfg Bbu
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] DnZCr<:2Fh
A]nrQ2
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) p/2wvVG!
*
3MHFYe0
cos3a=4cos³a-3cosa $vG3irQ
f5De$#
=4cosa(cos²a-3/4) -
%}G
7,-Ug/
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] c!kTp]T
e_w@X35K
=4cosa(cos²a-cos²30°) Q/A=B
1g 7Y0>0Ks
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) Ne7"O6"b
G/=w6_I
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} i>bbheB
'%Zl@9FQ\
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) \i:a%/
wR3t9!066
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] go#_F VV
DJxf/P86
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] 9HpXi4v<
<_?w"hC\v
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) "d| ]P4JF
M*}p,JD3\I
上述两式相比可得 *p8:tG"U
"fB%c Cx
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) t
$M+;
7[8D&qi./
半角公式 {nlzR7+S
dQQ&2(X
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); 4El"=OeB
AcLGREMO
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. w1x,v%vV
s7hZZWX
和差化积 N*1C=UE
^c@k
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] gjGY< B4m
&ALd gp
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 4isyF^",Ha
/.xkJn
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] C8rzb^r'Lk
Z{^*J(vG#
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ZG>9lVUC4
b^77Nr#S{
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) q_h O~]
u6/olv
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) X!|ZP4B
A6Hd=&e
积化和差 Z&JFuP5%'
Mk3:nq+I9
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 7V2UIK'^d
%xr=n 2
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)]
@<>n}vn
7*j/i,t
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] n4t0CuK
t)iv%d'
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] L ZayoFx
_jLY m
诱导公式 gvgo~ \h
oBd6>8p@Fq
sin(-α) = -sinα I8NQ6:eV7
\[DM2S~
cos(-α) = cosα Nr<,7r
f%-;{aY
sin(π/2-α) = cosα C[O~nad
W'SPw V)
cos(π/2-α) = sinα *`hW.}Y
_F!hv#9Y
sin(π/2+α) = cosα ey\MH#;k
\kH0T
cos(π/2+α) = -sinα xL$| iL
.~oMK$
sin(π-α) = sinα *?JQ2G8L>
>G2<MNu
cos(π-α) = -cosα 2
]%lu
KvEB[gJ
sin(π+α) = -sinα u^(1N5KI
?.5eR}! y
cos(π+α) = -cosα YN Q]!r
T qw`H`(0
tanA= sinA/cosA E~S`@$Q]
!%!hhP1:
tan(π/2+α)=-cotα {@"U:n
Q~Iwm5U#
tan(π/2-α)=cotα -]ph_&
CXI!<U\
tan(π-α)=-tanα ePGi}m5F5^
nm6q#}5<
tan(π+α)=tanα ])A-6|f
Ij
NZ0Q
万能公式 u]"4+b)
$#U]Vu84
BF*&6tvVg
-KKG1D
其它公式 9xC7X8V@
vH#/l
(sinα)^2+(cosα)^2=1 QvwxUeBk
rG;W', ]1
1+(tanα)^2=(secα)^2 =?USFx
w\[%kp
1+(cotα)^2=(cscα)^2 pO11-v
`]EM(q\dj
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 %w1iD4@c
LIGy~
对于任意非直角三角形,总有 r0dnccj4X
e#(mV'#
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC . K\ANz
>1 8u!E
证: ps5 '_!<T
{+>\Dl$1
A+B=π-C ,&^q.|vk6(
aF6s8`
tan(A+B)=tan(π-C) I;A# :
)Bk"
SO
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) (> B=}`
OOH:a
g
整理可得 K5{qf6zD
i) }xj:
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC eM.Q
@
b%|
^}hB
得证 `M_#'}o
s>aO!~nC
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 P$Amtb
|.f;mx
其他非重点三角函数 Zm` >'g
*9F[_vhj
csc(a) = 1/sin(a) 6Okz6t)bG
8Y*0n
sec(a) = 1/cos(a) Pt]g{mD]C
[7/`sH.M
haI46$va
qj ?by4O;
双曲函数 :R'gR T
PchdC|Q
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 37y+0hLB
Pczza~QH1
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 ;}l?i!6U
a\Ogg y
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) %'*S4-~
+8rW,Y
公式一: n?d
e
hC}Jy*X
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: zJ0Z,K>
g8RM5`9c*
sin(2kπ+α)= sinα &3j .:
b-j
&zs(*
cos(2kπ+α)= cosα ~>.y-0}
jr4Gd;@@
tan(kπ+α)= tanα ;A8[DF
1w3*p`
cot(kπ+α)= cotα i`JlOtH1
B$iXG1
公式二: Rwd
CG5b+
t&
?x'4x
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: %m<9pZw
b{hbIE&RF
sin(π+α)= -sinα 1!a'!9arC
t)zC Cog
cos(π+α)= -cosα }j4*5NGq
[u0|T~7c
tan(π+α)= tanα ,>'=`Uabu
Z:!> E^a
cot(π+α)= cotα Q.Y8hTH]
kTbsXg[S
公式三: D=cE3D^P
<D}O#=
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: RY+6% A7Ja
FGY2E
sin(-α)= -sinα n!ZPV$znT
?#Eb
cos(-α)= cosα M06"U4@_
\y8PA
tan(-α)= -tanα V-[!&?j)L9
Z1Wm<.bY
cot(-α)= -cotα 6sc:S-3o
]16a9k<,
公式四: TN>)Fi6~]
qaP>|&ZRK
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: O%TcL!
!VN@m? Hh
sin(π-α)= sinα 7F0PDlI+A
086,
9/c_
cos(π-α)= -cosα V7dFV qy>-
gl#5p/
tan(π-α)= -tanα X[;m
`@H
tpM|1Ecc(
cot(π-α)= -cotα 3eyk_PRt%g
tu:Cu6O;e
公式五: 8~G`=Q}
u:&6!^*r5
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: |Trzw4
qv3R6U
sin(2π-α)= -sinα T_rkH%XwK
T6V4Uh& |