三角函数内容规律 $*rJh5%]@
VIDtJ%Bv
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. _')PcHm*
Ea9<$:G@
1、三角函数本质: )@4
Ha]2
Woa dLKKN
三角函数的本质来源于定义 tLJ3/q
,Os7<+d
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 JQC-GX[
bhm{Je ^&
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 "%CS6qwe
Sb
+G5
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 0Hly ~24p
nHd?)P^k{
推导: _4h1R`:+!
6o,'H#r7m
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。 .1ty+Q:J-
~9?N=j\
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) Fc.[?!!7
Z3Dx.9m]
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) gl?rq }
%~h$?KwW
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 kO#'!cl=)
>~&hPG,/
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) 1G*TMZa?dd
i*-"j;a
[1] LX%p\7
|`2B]_i]
两角和公式 IK&"FiW.
W--P*[df
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB yd15W7(xC
elUXj
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB .vr#,a``
zo{f6U1n`
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB vPi SS}@
k&7EQG#ZT
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB +D3V} >s:=
I\;oX@-
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) s=pAPBc^N
F<:&t,K$l
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) MEn'N]^(:
TF,`F
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) ;\`-x*PU_
b]?>F_:
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) -0!&ceZ
&Z`[9OR'v
倍角公式 Yw
U6S=w
AQnI-'mp
Sin2A=2SinA•CosA !h(z5mm})
j,{TB%KG
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 P!u])I{~P
C^[CS A
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 0%
dz2MZW
YPRNZSK>
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) I!=z&9D[
bR;UdE:
三倍角公式 tU6)\9^ [
fLGR}L
?e&>6pxP
~S1bOk&R
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) 4KQYw?qj
n#T.U#Z<
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 1C9G!s!
u4_GV}Dz
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) Cp4Xt8L(3
H#]gn]@
三倍角公式推导 {G:.v
.f{vXNm
sin3a rmd27uA"#
{9c'4|:4j
=sin(2a+a) Q1(im%6}
roRPtT0*
=sin2acosa+cos2asina Q.>6v4d
KM
Ybb"N#
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina /vyM^GOJN
PYEU'zW
=3sina-4sin³a y#)9&17C
lx,8i5_Y
cos3a t=W9x fJ
995'Dm!
=cos(2a+a) 5@rF!S9
KS[e<}?X
=cos2acosa-sin2asina *o36kWs~_
Vb3>!t}
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa U!g+/[ v
Ddy;@=yA
=4cos³a-3cosa Et,D!SlB
*?WK}~:`P
sin3a=3sina-4sin³a <1_*|'ae3
ea[pQt5MU
=4sina(3/4-sin²a) L$ga4N/Q
%h+a}-pt]
=4sina[(√3/2)²-sin²a] `Ykm>kES
2|l:A
=4sina(sin²60°-sin²a) CZ[L@//_,
cElW<L%U"U
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) j?sR~1s^
3mpVPR6rF
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] =c&+nVT
9yQl8
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) l*4t5hc
/pJ'Y/k:]m
cos3a=4cos³a-3cosa j&,tj^
"FV2\\7n
=4cosa(cos²a-3/4) =W ^(7~TL
i=)F8MD$!3
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 4QqGs#a5
]
JKCmI
=4cosa(cos²a-cos²30°) -H!U|
bkRl/rb?
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) x(MsW=h>P
z;s
Q{k#
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} 3G h
>K!
lX#M7{dB
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) @6` B
aX/!Hn
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] Cw?Fv,X*~
"(F!DvFdA
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] l1wD`t!
!m;ea]WS
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) JeZA""%
ZfWV%?qBI
上述两式相比可得 sXe
n6
o)}PhQ+h
f
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) SB)6pS|Y
z\em D
半角公式 Arl9o>
w-T>%vFgz
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); C7OO<-
u8]Ti\
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. 5>$~0DU.8
~hd~YZ]
和差化积 m4VHL>UPD
4b\CWv}
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] QtZ!@%
G}!82@[mtN
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] zE~-nn!{
kr'ybr3i
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] =Hf0z]p
BZ!Yf\E4z
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ? (zQ@fP
fexLe<wu;{
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) x<x9RZU
j-P!cTW
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) TR#oR||m?
i|*z~9
I]
积化和差 $ph+qLvQ
>8T#9<n|
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] b}O~:F/e
F % T^
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] Y>ko
B7/S
$7@K8=L
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] 6`sE33;3X
U;\)Q6t/
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] Okz{7
8 z@gs
诱导公式 dp+ q/
PfQZN4
sin(-α) = -sinα ,ymA7Kk
7t2y{56Ib
cos(-α) = cosα {:9:+|;e0
KnDp8k?
sin(π/2-α) = cosα nFb66y<zR
AHP}d0
&p
cos(π/2-α) = sinα QT?Zu+J)
7j)5L1SZ
sin(π/2+α) = cosα U\+~:7\s
lT/V
cos(π/2+α) = -sinα |j
lO)nG
BrCIAPH{}
sin(π-α) = sinα Bo2eQ
cg;|m/r
cos(π-α) = -cosα iZ7>Vu.}
wirw!#1MD
sin(π+α) = -sinα ~w-y@t4>
z]DriM
cos(π+α) = -cosα MtyFMVf(L
R,ZF QGT
tanA= sinA/cosA ~zm7^uo
qJl:s
tan(π/2+α)=-cotα 9
[A_P
>bs:pLE
tan(π/2-α)=cotα uA=`@mVV
Pel:aAB#
tan(π-α)=-tanα r?v,6_#<$8
cp9wEauj
tan(π+α)=tanα a&)iwUT,
GT<6JJ7
万能公式 y#"7J11
v~Aa;QX
& @cm
JT
RXl!,9_"
其它公式 0MdR/8B$Hh
LZDYC8%.k
(sinα)^2+(cosα)^2=1 ]y#uqk\
J_)75qE
1+(tanα)^2=(secα)^2 -iOMGuJ
?L
eA[U5
1+(cotα)^2=(cscα)^2 c\ebT~4'
* N}`3Qd
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 9e J-B7*
h6}.Ii5pt
对于任意非直角三角形,总有 tN?v-1UPSZ
|8UR09=7F
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC }cv.@B"
yv:g&9+
证: 'QeQxrE
:Ic|[32@G
A+B=π-C 9.WsE9FDA
p^)#NF_I
tan(A+B)=tan(π-C) S18:2h"]
{n5G)5d
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) m ]n[q@$x
l!,?&&xiK
整理可得 "f<<[*}
/#L\DpC.
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ,jc#7q*
A
rwATxv
得证 [vg:yQq
!wY/:5
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 3/r_UD/lKT
bO'7/6
其他非重点三角函数 TM\aZlykK
]R j]g ?
csc(a) = 1/sin(a) @W)l$BP(
YW$pHA:[
sec(a) = 1/cos(a) 4+L%mO
z9or.#X
d\CA
,5n-$:=
双曲函数 &:oj^
& |