三角函数内容规律 @6 ^L*My
,d1F*gs
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. Z}n:Ib^N
y6G>IqN%
1、三角函数本质: G;Ya0z7a
riZ
b1,Hi
三角函数的本质来源于定义 VpwI[w
vh9e7b<
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 <.z[BM|
L5u>am].L
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 $B90rA@h
_9z<w#
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: Zq]]qO-)O
~Bl&)Xg
推导: .&>NT3Nel
(4^2L<[
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。 Ih_[;A
a.1vA
$I
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) uCq7,P=n
2f^<0\a.'
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) D``A{
Du5:`
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 #kr9L3=
("|XYLtS
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) W;6RI
`;9hOR ~<
[1] p+A!UA;9
)Af\6?xiu
两角和公式 ;It
J^
FkOtCr<Jfe
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 1F<!+O
OUy2 wz
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB .O%>U0y5
DMP`
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB DhFp~Yt
DWd()0V
*
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB W qpTlZ
tE+=
").+
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) T<@]qeVE
/OFDIGn7;
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) up<*4l*
1_$s"0JrE
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) WZ2-be1
7G{P\I?v
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) ;Mhi|q
8}aOe1$
倍角公式 6BC+b_~
qD(~zb<=
Sin2A=2SinA•CosA I"wMn?m
H1
ad!s%k~9
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 HjVf+^;,
:gTwHqs
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) n|Ztf0s
56q{)i
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) eSPB og
l;pCX$36}
三倍角公式 `<&HM^"
4Q%}4a" ^
*phdN.M
P'
$~&;
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) _'2% o?C6
~Nq>,Y%a
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) \bN*o_--
Zd`{uuT
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) b45H|Q
/vR97>9G
三倍角公式推导 ^(6A o7
8;`~P36
sin3a P(k>[6-U
%ud%/1(
=sin(2a+a) QELur
"@SgmQ67
=sin2acosa+cos2asina ,mD Wu.
10do!(a `
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina Ab
^X;
Vk@uL=#f^
=3sina-4sin³a e3ct`[Y
g>]|CggT
cos3a )(__[$/E~
%Zvc yPEB
=cos(2a+a) [aX=FCwG
n__k7i
=cos2acosa-sin2asina q@_~
p- x,IE(
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa hj;Ql%9pQ
f7IdM_I I
=4cos³a-3cosa C<p8HnAd5
8 O!,83ohQ
sin3a=3sina-4sin³a eZG{5
u[}'h~9e2
=4sina(3/4-sin²a) IjPk.l|
.|*YaKShD
=4sina[(√3/2)²-sin²a] "D
HAH,='
ayb?s<!qA
=4sina(sin²60°-sin²a)
]x<')!
rAFTCqS6
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) js3k&5
JLmU[ G
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] P.dA%b
e_l
qCO
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ljEwNd9C
Nigx+ _sa
cos3a=4cos³a-3cosa
28Zn
F.f'[
=4cosa(cos²a-3/4) J# 3ZD.
:eCKp\Pb
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] /M_\uHye
"5>}P?v
=4cosa(cos²a-cos²30°) j&zsI=#
%J.nxKg1
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) h=gsD#)v
@~5%cr
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}
5v7_ -H4G
S75G
c52
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) }.fte)6DZ
j)F yM
y7l
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] eCeTD9hgHl
6.nb0bq
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] E,X=Y
WDt
%-O
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 1|I0{/$
nM{5y99o?
上述两式相比可得 zo&6n3!4p8
WZY:UJ";
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) G ]m!tZK
M)RXbCr
半角公式 7p+a!z}P
e55uN8kg
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); Nxf$&PU?~
e5m<^r+Z
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. $^Uo]RZj
;g~NB4G
和差化积 f@ Z J
PbZwUvV
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] qm6a*}
%Gw1'V]
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] !I&Q[=p
QP|I(rVsO
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] D+%7 br
*CCI#qY
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] E2UH QR3
`uE?zaU
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) LDV:1ehzWG
/2]Q$:.wu
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) du}uq7
OU` y_p&4
积化和差 c*){+'uz
<? =cnL!
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] )Ssz>'$
Lk,{x,f{'
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] r{!N~Lh h
joLLq(
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] E##vC M^.
Jd& |+#5i
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] Y'kd>,(c
_8\{eWb
诱导公式 yR08 g5 8n
%K-m+uX
sin(-α) = -sinα Nu[pr[[-$
)<uo/KJ
cos(-α) = cosα mei+%:
TDycM'h
sin(π/2-α) = cosα iUdVNJk}?
.6asiuO
cos(π/2-α) = sinα ?Li
56`"
]aNvt,Nf"B
sin(π/2+α) = cosα LmFK6\^5
-d]k!#R
cos(π/2+α) = -sinα lCaWtiN-
^C4j6$32$>
sin(π-α) = sinα E /Bc>d;
)#rbD_
cos(π-α) = -cosα wE?|cV9
n= 1
4k
sin(π+α) = -sinα Y]\tqj
GoiY)
4rc
cos(π+α) = -cosα TPJ^3=sz
Mw
<
;q/
tanA= sinA/cosA 6e)tFG=Z
'#4*Qg6s'
tan(π/2+α)=-cotα n3rnOh%A
G)jaAn?
tan(π/2-α)=cotα ;i|9]
sq
H-
>wPuW
tan(π-α)=-tanα U]=
<Nky
~rJO Y{h
tan(π+α)=tanα wA4p5`
'A>
" ;
万能公式 RIapSwl]
t 1>
#M2
gn0}fUv^f
WZ~ah$(
其它公式 WsWUj\w
Rii:*Y*O^
(sinα)^2+(cosα)^2=1 01Sd&8u
ob1D81i
1+(tanα)^2=(secα)^2 p<]ZTn{+al
Yi]8(`N|
f
1+(cotα)^2=(cscα)^2 pT$3 "}
/&nX^Ak
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
!l> u:
K|LN f eE
对于任意非直角三角形,总有 s+t,-PP
susw#Ji1
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC r&
x`vq
B Mv_ RPR
证: b+'2L8J*T
CT?
09f[
A+B=π-C \[_D,@Is
`T^q9Ku#HV
tan(A+B)=tan(π-C) P_#tw#NE
RP5f3@y{
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) RlKI02
9Wje?Rf
整理可得 PXh1,.
f3=J
lD4
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC L
"}8
e)m@~n
得证 HeB:^Ldz
?~$AjqF*L
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 O W<
aEOn
e
其他非重点三角函数 E:q b\6 5
9QWSL
csc(a) = 1/sin(a) "Z x.
hi* kD
sec(a) = 1/cos(a) wAd7KS:K
mSP:Xid
[D^Krk=(h
B'lEf6bT%%
双曲函数 Byoa>
GPJU]5
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 u0!Rzsl^G
KW/<UY3b
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 Y].W4
LlwJ-w*y
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) r 'x r
NJ6xJr
公式一: 0boOs2H`
O/+BTF5yp
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: qcfZ\Q
,A6+z3d<
sin(2kπ+α)= sinα m.i{5?X5
6qss]gVT-
cos(2kπ+α)= cosα eK@m0l{-G
mm9~5FW
tan(kπ+α)= tanα Ga2Di{6.
npKi]mo5
cot(kπ+α)= cotα i_|2^x#X
)xJy_K3e^M
公式二: 8a|[*un3`
*q1Z=!O
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: pnK;L[?
^juC}a/
sin(π+α)= -sinα t_nkN&1
M_t'$|
cos(π+α)= -cosα h)@avVu$
-''(.
tan(π+α)= tanα x]`hheo6|
*4z~Mc*\j
cot(π+α)= cotα qv w
u:7
p,F!)'af@
公式三: 'W3B0R*hZ
}ee',Qd,
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: *F*Cjy`R
[B1g*;
sin(-α)= -sinα hO0Ko
L
:;([Z"|J
cos(-α)= cosα ~2:ZS)U
>yl^8
tan(-α)= -tanα :?;H`=#=
2.LyjAI
cot(-α)= -cotα yK!Lby~jA
nD?-"&wzx
公式四:
ska0_OD
_F[I&Y~_
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: VQ
8P6T
>|$}1"i
sin(π-α)= sinα O\TRJS
CN':}
cos(π-α)= -cosα C,:&FWS
+p:3J%ew#
tan(π-α)= -tanα Sh;XR7u;
a;qh->6
cot(π-α)= -cotα ,DA1y)
Gf%G_
公式五: 9GAS< j
80dgm8W-
+
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: /b!U9c`t8R
3Gx@?$r
sin(2π-α)= -sinα f!,_] %
F89oH\ g
cos(2π-α)= cosα .wX9
O01* \'ut
tan(2π-α)= -tanα 0R-bSQH,
zx'i<.J;*^
cot(2π-α)= -cotα h@X<$m9@.0
Zu ^-}G_
公式六: ,M-5:vh
>)ysLd-
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: o 4!|j+?y
A{z:p$g
sin(π/2+α)= cosα kiQ-/>t
:i]=$4
cos(π/2+α)= -sinα ?QF;M.
HPX
;XG`qn^z
tan(π/2+α)= -cotα WlF^mXN@
L=)t'WGd#
cot(π/2+α)= -tanα
Bi p-p
v@GrcZ1d
sin(π/2-α)= cosα Gnw wQI
E
ea@L=^Iw
cos(π/2-α)= sinα S.i7M^"t
6y~fHsZOy~
tan(π/2-α)= cotα $I9(C:<
v\cTK1_D
cot(π/2-α)= tanα $2y.zb<
o^7Q}L6)
sin(3π/2+α)= -cosα & |