三角函数内容规律 u2Njo.#7R
7ZySN:i
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. 1d\VYz9>
$79+(=Q
1、三角函数本质: 3CF0b5._
/1qfd)29J
三角函数的本质来源于定义 6`1@}hG'T/
JX#hP1#
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 i6N+-q>
JM45d;
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
0Lz;|R[c
Zk"wJ_o
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: "8`ev
Jv]
{l/{JP
推导: CFHR-NG @_
-dy`
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。 0
_R1E8
)hJ
'&9~
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) ^r+G5f
6Q4&c"*4
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) 7Fgk3)
^U=A?!\\O
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 |[Tdki5
iHM:q>lHv
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) BB +3#<x
'HS)N/RQT
[1] tnW,8ZTy
B0JYwI
两角和公式
[*<
$z
voo_pw'=
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB Moq<hM
((l}LPQu
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB V~(2zMbh
igV3K<
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ,k8p{o3q"
oz[')F=
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB ?LNRFTWel
fZ\OKHHL'x
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) lX~UXc^o
&BNDkjr
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) +B\AAn}
MWcMp_GZ
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) )3n^[
Jt{
_v7qx'GvI
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) !eMJ9
B 2OuA~s
倍角公式 G$A406U
w)QeC^s
Sin2A=2SinA•CosA {:+wyMi
R@7#6COU
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 t|M;LsZ+3
?3[/W|GIB
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 4W`{tRU9 r
-/4|h
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) aGl5G<1y
>t=58d1
三倍角公式 9GzWz$#m-
,|-t'3M
_1Cd`S?p
uk/FCzhKS
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) f6i9M;Pe
;L<6sR
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) ]==hq<si
Yv/a&!|[C
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)
P
QpR(
g,6HNU
三倍角公式推导 c_L|)y
NR
)C
[7Z
sin3a ^o_&/U3{
$X@ 3!
wW
=sin(2a+a) ce/'9)73
9kj331M1T
=sin2acosa+cos2asina eLH~Vk|d
YQV[))R?
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina FHHO%s
<AQ(P(IM
=3sina-4sin³a 8X}*K.z
#MXf 3Le
cos3a tA:hNi{
3`3v;gF*n
=cos(2a+a) dfNkXQKZ
S%fi$W=
-J
=cos2acosa-sin2asina G8S7>B!
JoXt#fRP
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa c~jf_"sux
; [Dp!%&
=4cos³a-3cosa {Rt`(IY
F\L;aq?)
sin3a=3sina-4sin³a % Og\e^7
v]_R"
=4sina(3/4-sin²a) U$t6*C
clw+O?d`
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 6o8OS)J
=1JRfjW
=4sina(sin²60°-sin²a) Bz<A<}i30
eA1=au
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ";"L\
^UzNyvn'y
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] [J\b6W%:
A7>ljE
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ~
[_I9shw
n'RfXxY(v
cos3a=4cos³a-3cosa *|XGW|
bQ`5 e
=4cosa(cos²a-3/4) ?HsA!@&
O`
4~
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] ` g"H#t
JGO wi
=4cosa(cos²a-cos²30°) za,sZ&
,
A%">.JpX-?
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) H^/Xl
}7d#hcj
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} &X*p;n.g
z,4q
%4Lu
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) g((B 5
Udj?RQnHKp
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] !.U9WSwF
-P[!
i
P
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] sIh{4>8~
{x]%a9s[.
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) $67+=lQni
)*CF$B8 }j
上述两式相比可得 4 |E}=)3];
czX1Er[e
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) 6^hi$I`
-.U78:M?
半角公式 b/sS|8_!
Vx<MFqT
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ~7i%Uc:B|
7nb+AKS
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ;/*t8Y{,
u Mh6`s
和差化积 J-a_U]Ds
"b Dh,i
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]
\_ksue?-l
pAF3a&=
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] E]yXfd:z4
hnGYfbb@
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 9^K!`[s?
~Fk1ulb|`
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] LP,SB4
Svyc@DO8o
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) ~mcUA~y
?!UE
'<'/
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) D[g 1E5,
PFm
R~=)
积化和差 oVa/wE
9\j"
8'
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] &ac4lg008
sm L5e1P0
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] 8\s
y>Le
CzIn& X
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] UQ@J{Mc
IUs+)dO
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] 9yU{xN+
5x2reb)&F
诱导公式 C)f%/$`?
vWg4:zX S
sin(-α) = -sinα IB%K{}+F#>
NZ)eV4<
cos(-α) = cosα 'H q: @Ui
i%(!A7j
sin(π/2-α) = cosα @Q[ExZU
uiUT:$I
cos(π/2-α) = sinα
wv4#YOv"
01)9 qfB-
sin(π/2+α) = cosα ro${8 eb
-rGxHs1
cos(π/2+α) = -sinα GEG4&;
Vaqj+T
sin(π-α) = sinα kc|&=uol
=uoyr5>H
cos(π-α) = -cosα =6fvr*P
V2JR7.k
sin(π+α) = -sinα B6a>S.
QZ]kwns q
cos(π+α) = -cosα ?6k\D
1 <Q
nPDHc
tanA= sinA/cosA <Csr k8w_g
LqCHc{8X
tan(π/2+α)=-cotα u_w7Tbp
*2/yLPi
tan(π/2-α)=cotα @jg>s
2$9sN@x
tan(π-α)=-tanα <3vBm`dh
Sf \PZ1Z.$
tan(π+α)=tanα !u~|t%
t|
_UAgO
3P
万能公式 g>~z6'1qJ
W #P1!
Zj1nWHc dW
{{`J#u
其它公式 @H=V,LbX=
O-1
v&$,
(sinα)^2+(cosα)^2=1 ]#! VS
B; R[2f
1+(tanα)^2=(secα)^2 OH
UOEX
HELmCQh
1+(cotα)^2=(cscα)^2 %C#SsIsv
gJaZW
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 jFf#&2xc:
$o%@U7W
对于任意非直角三角形,总有 *IZ-f>[yWP
|-HL?(b
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC .}f,Mg
r\)^ JC
证: n?9yym~(
ESxHP
A+B=π-C *$y7i^cH7
`f7g>VCH
tan(A+B)=tan(π-C) kE0HXibR
H+uKyL[>
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) f_fc`5kN
Yol1,
整理可得 \_I5vAl"
SNDI
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC MBufR,"
fQE.tg$z&
得证 dK`Vd}!
lGyI5x'
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 *ZRf Ny
{Zm*Z6<nTG
其他非重点三角函数 &I"V
JIWL)=u(c
csc(a) = 1/sin(a) ]4>=#oaJ
6XW1@V2s
sec(a) = 1/cos(a) kKM6k/
I26J"GAM
h5He7k(
-s
双曲函数 %G]izd}Jn
f`IEn>
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 n3uS9ZK6L
Yar
dK$L@
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 R.V]=]F[m
Ehlvw|68
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) PC'5qo*H:
bvZZw1}"
公式一: _x@wCUq
v
[g
o
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: vHp +qWk5
,gyEcE 73
sin(2kπ+α)= sinα lI~y>rVY%
n6~Y.!`N
cos(2kπ+α)= cosα BdW1R\M2
W& 1@u-+
tan(kπ+α)= tanα '@SOB{TH7
=8KCx|)
cot(kπ+α)= cotα t^)+Z8O
$a>,w?*P
公式二: ,c`A!o)i
}s1Lt_?M
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: 4 X40P
,#vN#<yaz
sin(π+α)= -sinα
vPxX.R2T
"u
z(# ?
cos(π+α)= -cosα =)GYoi-@>E
=A[t(4*
tan(π+α)= tanα T:KNe3"h1
C?{Z+,
cot(π+α)= cotα F!Kh7gE>
C@Si=CUr
公式三: &3TfA!DOO
CyJN.Y3
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: 2
>
=3-t!
fo>Ta9Krm
sin(-α)= -sinα 8!Jy:]k
W#%syx;
cos(-α)= cosα g:!U>Moy=
WJ =c));)
tan(-α)= -tanα &iv?-.w
SC2A.
cot(-α)= -cotα Y@Z M<l
MQI0`
~A
公式四: !X9?s7gu0
z~dl0Y.<
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: QFqbIko1
=BX"&W
sin(π-α)= sinα |USzi'af
jX\]yg_|p
cos(π-α)= -cosα (?^ak5M_
)J]{}?^z
tan(π-α)= -tanα Cb*1 ^nWK
_HnSiO2}g
cot(π-α)= -cotα >27CKj
'&u5_^W?
公式五: )H6'|/\r
\ ^61(MGI
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: }%I9k
k]
.~|ELV
sin(2π-α)= -sinα K{Ew+$I8M
[]9a
Iy.V
cos(2π-α)= cosα hm^vpz}n
#hF,_^G;yU
tan(2π-α)= -tanα F,0jim2L
k%F]6jK<V
cot(2π-α)= -cotα [c/{T.Vpto
!}1_"71&_
公式六:
Gd-/B aI
L7%!z6#j7
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: Djif:R
[;UJor55
sin(π/2+α)= cosα *fkc$]
h} < |