三角函数内容规律 7\h] a6|#0
2t%7d%a:
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. ]=,%5tA9
5?'~DZ)'"
1、三角函数本质: @Bg\:`O&
xzK Yl
\
三角函数的本质来源于定义 ZtKR;+:4
MVeP|WU
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 KA,Ni#X
L~, b]N
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 HJ!.(jx
BgeA<1h/
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: h5\6d4KS
>55{}i8ZW
推导: S~Z&xW/
#@!Bl#tP=
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。 piByf{
gs&{g7%jw}
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) >K+iwWQz
U^(Bav:T
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) LTP2'qiP
`2^(?o"Xz#
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 1&R]Z+9%X
zM-3ye{
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) o^9T
x/l@uxQ{
[1] wIoGw;orB$
]"qH zD3
两角和公式 7
$1qQH`Y
$ BbUe:y
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB S`X9T
OD>b6-Zq
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB U<t0J0
64^-#$7
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB +s:M(eP
YPK91
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB "4*09leX
`.2lC>|:
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) xew
5k
iMJq6b
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) *,w?$p(
}:pj)U!n_
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) iqR2cz^th*
C*Z&
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) H+B'$P.
[Y%.U)`
倍角公式 t 7%~qa5<X
8:
/zYO
Sin2A=2SinA•CosA
dO}Gg_IV6
B$,^IWVn
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 BA`%qem
w0\\k,;.
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) JYj09{
o&*fA)]J
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 4
wOtCN]|
zBW^*oi
三倍角公式 I_>)B_(J
?F [7l7
^*TV
IjC~sf <&v
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) gTs;Bb*
X^DWdLmr
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tca-C,>p&
tJI,GC:
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) $4xbAaJp3
?"c|/ Hqt8
三倍角公式推导 qUE_=bBC
4:TJvw;.
sin3a xH]}Pd_=!;
VmRIDiY
=sin(2a+a) tg4T=N"Q
4y*kN:1
=sin2acosa+cos2asina h3!xeiFp
H-=6OCZ
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina ~v0){QF+,
x [m|i)
=3sina-4sin³a E|Bx>
i}
4.'O87>x+
cos3a {:h8X_|5=
G~nnj!Ps
=cos(2a+a)
o,5"{wQ
N.
&-H5=@e
=cos2acosa-sin2asina 1?KtFvxs
4cF\D%N
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa %$# _| ^TO
sI=O
v(.
=4cos³a-3cosa "h5%JD$<e
2JK Ug
sin3a=3sina-4sin³a zOn71z
fX^n!kz2,
=4sina(3/4-sin²a) WxvRt!VbR
Z
xzU
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 0*U
k`vDSm
jM'jhoG<
=4sina(sin²60°-sin²a) 1xnUO'% OV
/102yf
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) Ms;%\92
BAWJ
2`?
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] e% :IvEP*
j}T/G(k=
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) E
\ O %m
fWCk#|C4s
cos3a=4cos³a-3cosa BokW\=J'
T?;;J"~)
=4cosa(cos²a-3/4) A:j, x2
p3R{7ga;M
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] K|G'$c
@B:}qEk
=4cosa(cos²a-cos²30°) ?*1l30
1{5Q@_s}
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) A 0RRE$do
|}x
-Awy
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} [?$ 57W;
ZXS4zJ@
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) 2 &E xQz22
^_4i9I1z}
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] P7:'by
;
^DM13_Z /
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] j6zUx&OpAf
TkNp0AF,
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) BTOBydQK4
RF/)Sd2
上述两式相比可得 Nc3J
aJD
YPl`(},
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) m|N79v
tBA#Fj
半角公式 r|_8%S?
Uqy8-o+zr
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ,5P,d@)YH5
/kXn3"n>v
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. (us2l[{8
B3S
M
Ox
和差化积 G4-m*+>
4y4rbrrd
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 25$wnn>T
]M aJCy
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] [ #':weM
.q3j9?{D
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] :pXVwtO
,;/
h8M!
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] V`T!?!
r\
KM fx
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) jyS*\(
$G
8t}'m7T
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) vHSrOm
h9G/0 Y
积化和差 -8`?I/1G
hW+sr=lN
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] )Kj'Es*$@
4F Qf6?
i
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] V)Xu]
5
spS|;4U-
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] zj>,-]@$
.m>+&WD
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] lgH2M!
U5&}-h.g
诱导公式 DO P9yA~c
Pa*&Xh9+
sin(-α) = -sinα wZn[bCZ)
}jiq_G-
cos(-α) = cosα
WYVHL]
(,Sdv
7
sin(π/2-α) = cosα Q6/V`(
iQ zR|DM#
cos(π/2-α) = sinα -@)G,z<S*i
5ou_
sin(π/2+α) = cosα bp
LI|{
Z
AnuRJA
cos(π/2+α) = -sinα t8o'@-8
MT?J
sin(π-α) = sinα ID$
yM{4
\WEAbQ?H3
cos(π-α) = -cosα ]@otFYfH
ca8cTBsAd
sin(π+α) = -sinα <;14Wf#y
Hsm"`U6m62
cos(π+α) = -cosα a_hrqk
zRDe
tanA= sinA/cosA ]
J
%0|m=_
.F9VI@^
tan(π/2+α)=-cotα !g<|-P-
uGmY=
$+N
tan(π/2-α)=cotα Rl?)9i^zI
mfH*zQl
tan(π-α)=-tanα hvx[6T
wQRZ*+{?U/
tan(π+α)=tanα jXVaDg9jz
.%DqS
万能公式 =6(:64(
<TY@T6
-n@>%\&]
Ss`& KX
其它公式 c14
.T|
AONNdK7XO
(sinα)^2+(cosα)^2=1 XT9FQpuf
)MV7xcY&
1+(tanα)^2=(secα)^2 !0EuXCfY
eA^`Mv|
1+(cotα)^2=(cscα)^2 l,QN G!.
h}*;a4o)
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 S.iqddQ>9
'YgUR_!
对于任意非直角三角形,总有 [ ~!w'@
Gz'9:r~;S
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC PSY9
N
QcvwVmDE
证: l<]paJ
|
nEgxy^'
A+B=π-C :UQ{\:Wd
U w]/-u``
tan(A+B)=tan(π-C) r BzVDt
#kEv(
@4s>
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) QVmlOMt
A5B>' =
整理可得 -=5HGI
OS4
f-(`ENw
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC -^L&B
b
-"?\Q
得证 <
f
.}.x
S/r93c6Sb
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 8)I9/@uvb
AvSZt.
其他非重点三角函数 /xBy)Oc
A"X+F3gZz
csc(a) = 1/sin(a) EL23
+,6l?JdK
sec(a) = 1/cos(a) B?[|,!)B
C6BNgez
[w"Egw
#l7JNuh
双曲函数 w,Qp'9^v#
/>PkPO|c
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 ]RGtW.#
8:4
R$V@O
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 lZp{w
md 4t^eu
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) JZE-5Q
iJX&5t$y
公式一: A
,8}}O
VZG%\`G
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ?!< v
\f
/2={tvC
sin(2kπ+α)= sinα co4F Krk1z
Zuq<V5@2
cos(2kπ+α)= cosα j+rLDy6J_
eKC<P:A(
tan(kπ+α)= tanα Xn^F#=cq
bgg$cNkv
cot(kπ+α)= cotα St;t-5O
]f8}8 AQ
公式二:
{ER.w9;d
9_<=,u`|vx
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: C,f*$o
=D(fwZ7msl
sin(π+α)= -sinα &cx$Te)
D+
*EQ7|N
cos(π+α)= -cosα
11m
xr)>
KL;%`"gNf
tan(π+α)= tanα "U:C|U1
!9<^SkM/t
cot(π+α)= cotα wSTR L=`Z
^`q7YxD
公式三: 7>Q +SW
'QKBYq.z
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: k+Q$5;x
%S;xg9o"
sin(-α)= -sinα Wg[2eD
Wo
Kg0w$Yp
cos(-α)= cosα M<&{50NC"
e!c#.s'WS
tan(-α)= -tanα j\
JT6P
0&^JBxG
cot(-α)= -cotα Y"aN}N
~QkbGiP3\+
公式四: :~d+,1(AB
'KgdSKT&^
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: ~e3Q%.
p{_T@ Oy
sin(π-α)= sinα B*W`Q@Fxr
SJe8Mmp yQ
cos(π-α)= -cosα lx gBFf'!
mCK#\2(
tan(π-α)= -tanα *T!VT"u o
9[mCg[9
cot(π-α)= -cotα , &zy!U.(
}hF
^#t[
公式五: G#urjE
W=vB:}
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: KeQk=%
Z
qs+9Ixy{
sin(2π-α)= -sinα <^V11Ytq
m3Q!an5@k
cos(2π-α)= cosα #aN ur#}
|Zh],mb^T
tan(2π-α)= -tanα 6&mw |