三角函数内容规律 T _jMST>
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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.
MMO#Z
VE+qqgM
1、三角函数本质: [2Cty[;K
KU'rV8
三角函数的本质来源于定义 -(e7@"U4V=
0g4xPpG
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 oZ*/ e
S|s/C
(
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 zouk!8qP
3KM2.
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: ]wc;EAbB9F
Pv$14
推导: )M;`]8w
ex`@409
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 E@c(Q&2|
|pE2qf[l>
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) O
z!%iU*
{j&zB.L"
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) .n3o}y3N/(
*
5Ci'
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 ~c m ~m>L
s)t
W&
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) val$c"9-x
N_Nc^WYP
[1] 0yEQQ~Yo
d`GX,/+7
两角和公式 e+bi%6
_R?{mfw
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB /k&;)a On"
STudaB-t
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB X|KR}hOm
f}_9#j<}
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ++wH]~O?G
,jO!`8i'
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB P<EICUp
{]0\H4Mx
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) vG&q>G
_EOvOM"
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ; jMd;
uHi(1N8P
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) I ]G(ta?
Ge0|6ot
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) R1\T"J
$L'Ow18
倍角公式 :3O-6&R
*/j}REv
Sin2A=2SinA•CosA ^=Cg"''=
_4p kOo
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 :jkuTv~|Bf
!7 B#e
6
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 3rof&in
()#r/d
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) fHqB`2Yq
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三倍角公式 uq]}^<Nu
dq&$yPf
'hKG 4\=C
X} }rsYm
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) xW2K.
a5bTJj
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tUT1~(WV
In5'7jj
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) W9-(Ss
Xd
"T\:zy[[V
三倍角公式推导 })x.3_D1
US/0 1 0
sin3a <TsNgi#
~lfnU>S
=sin(2a+a) +(LHMp%
V
b1~
=sin2acosa+cos2asina V!xe~G1M
3p(nEbsqE
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina w MDX 's8
jP %N
=3sina-4sin³a b\w`^_
n
j|8>=RWb
cos3a ?4et9!j~=
PN{"1t
=cos(2a+a) B6j/y-r
]hH\7*\
=cos2acosa-sin2asina A&Pe<m_
AI^("fM
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa xf&
SM]W
e)hv Vx #
=4cos³a-3cosa zO8S1m7lf
lU F
kX
sin3a=3sina-4sin³a J|AVhnx[
$Xbx b:h
=4sina(3/4-sin²a) zop.(xaQM
}ounOcZ"-
=4sina[(√3/2)²-sin²a] ]ba]kaId2
lzwm|)xW
=4sina(sin²60°-sin²a) 8Y!.T$P
dYGK%
~]m
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) 04;BF"K
<}G)S[
f
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] |GiNgFz
$(zc~<42
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) '[vNH5G1y
&Q Cg/P
cos3a=4cos³a-3cosa )0Y{|+~d
g`BG3 u
=4cosa(cos²a-3/4) d}O7r.mf
&DK6rphjH
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] l0Y7I[\eD
^DHn\V
=4cosa(cos²a-cos²30°) yL=-Mto[
D8O\cT|c
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) *#K
K\!
nS
?Nq \
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} +1)5#8Y6
V=e>(FJ4
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) ({)AY2%
17,i;MyB
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] |?^=\~fT
A2]qm;
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] (`f`%N
e
u\$&U!
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) ~VH xv.d
y{s6 ~[
上述两式相比可得 bNJ(
}]6
,jo7e,`
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) PYak6v`
fZam>bHX
半角公式 b>Dqz
0[@:?n4ARN
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); /
&zTkVw
=/i%]q*RQ
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. Q+Y.0c
G/>)?!;&
和差化积 +BUW$8i
TJI37Q7
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 2%$.S`71
&~T*\vC^y
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] |`-wx0KU'
,$#}X{
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 6icLHjM
LV|KeU>:
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] yRIf?
PTT]GK y
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) SV|h(9l
|lQ_GW^
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) 4n``'`L
(X1M4JB
积化和差 (rW
FBmGT"
a6,BAPq
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] Ys 3^>R
,(sP%?Qh
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] v R*H
`C$yMj^
k
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] ]^85h[e
c=DFTe8
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] bbTW ` Q
dWg4ENW 9
诱导公式 3"{eRvg
T'j2|:6<
sin(-α) = -sinα g;x<
3
HD7^:.|
cos(-α) = cosα Tr^b"w
--z=~i=F
sin(π/2-α) = cosα .S:&PC@
JP=<XXM
cos(π/2-α) = sinα {K;e\fl_
<ET{g
yN
sin(π/2+α) = cosα Sgo
2COZk7#RE
cos(π/2+α) = -sinα B.qhhAO
ot-+<aSp!
sin(π-α) = sinα _eog?n
~cs<1,
cos(π-α) = -cosα Pr|lh%X'
Y&2!o{W
sin(π+α) = -sinα Qnl%=`f_
%1E@S6,P)
cos(π+α) = -cosα -(
-3K~
5gV-xKL!R2
tanA= sinA/cosA }$3)4QR
?Y
Tf?K|
tan(π/2+α)=-cotα G+yApB_
li6h'pRN
tan(π/2-α)=cotα )C\g"4dnJ
Q
\=nWX
tan(π-α)=-tanα u@yTPO
`"s
e
tan(π+α)=tanα JsXy9n
@7i lZp-q
万能公式 (2a@XR\/N
s4 H<;|l
}VC|n<Yj
kt^NGE:<
其它公式 }^(Ly]OV
vkS|NOX7
(sinα)^2+(cosα)^2=1 ,;w{)Lz%
rG +Z\02
1+(tanα)^2=(secα)^2 w_FTUFf</
r~LVzb&
1+(cotα)^2=(cscα)^2 "/2Xmu){L
I[D[UF
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 .Sq!~$
SKr0gK!ud
对于任意非直角三角形,总有 gE|>pgC(
7S\-6Z~izd
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC GKoYNSi
/'[62qL
证: Gon%W04I
w&! cLpS
A+B=π-C YWQqY9( >q
]<qg&
u~
tan(A+B)=tan(π-C) fF'Q.A
6
X
E7k":
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) u}ESVQBdf
+)zJ_ M7D
整理可得 LTziPpj*
6k;Z$nQ
+
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC i}?fKu]
BoP2;$Cao
得证 (M%9P`<t
Rl:lgUFb=
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 `Ovoj]1
SB]K38J
其他非重点三角函数 N^VC?RC
d UR(0Z
csc(a) = 1/sin(a) X4h
3mv%([
lQF9'd{\a
sec(a) = 1/cos(a) DD-,GL
%(Q
x6`
\ lBCupx
&tgI]q
双曲函数 WQ1
;Mj
/m2,8g2
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 kM7o$Eps
AHV+r.yq
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 [>rGu
?%*!I]
`
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) N{.XMm
#9wdJ_uq
公式一: ,kG.@rE &
AuaRLxk
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: 6voR&OZ
!KI7>5S
sin(2kπ+α)= sinα $ME'^Fd
WF*R88 *
cos(2kπ+α)= cosα Q>&9EkV4)
~t{mNFn,
tan(kπ+α)= tanα m!Z%a\p}[+
jqzL "r=
cot(kπ+α)= cotα T]6_%xm~
d ~DWY"
公式二: S ET|G[n
? rP /r:
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: 40Bn*Vjr{(
Db](SZ|
sin(π+α)= -sinα {N[,y4Hu
[i8< |