三角函数内容规律 Rhgq2.mT
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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. `B;bXwE|@
t/ D_W
1、三角函数本质: 3J7Y\H<i}Z
Bt!ca=$+
三角函数的本质来源于定义 5lKw7d>
\F'dG
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 Tqb=4nV;f
]q\.&X^_n
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 0",FJY]D
]n BtrS |
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 6)vrqVmet1
y>5sTo|v
推导: f!"AN/:tA
8;%P-$b
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。 -P+3
"xb
`!#/BYLt
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) IWiy0aH+<
C;W)uqG+
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) ui=V~0a
P1 tHHQ{P
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 "}.F`-/qM
*:*T4Fn|7
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) K8'KB*
K3s~_p4^
[1] |[\U-W}
=B&"[.
Y
两角和公式 &IVM=ug
8hUlclp9
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB $8wfA-JBo
2&]:2Gz
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB )(To1/_FW
v7kOhL9\
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB E\xZc(+Q/
VkKisOBJ
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB ~W" >U
^
j~Z#HDy#
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) 8MnuVjAzZ
zd:v^}
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) m'gz+.R
+ks\ybPd
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) :yTcK\18
4@G_WA7
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) '^)h_0_(
/|gsL,~a
倍角公式
C>k0(
<tEDn$bUN3
Sin2A=2SinA•CosA rN&[3ez
]B NfQw*?
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 >6=h;
]`B3ga"m6
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) ^z"p~
Eh6|20|6
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) KXNq:
KB?sob"o'
三倍角公式 2EdEo'hw
%hqh}%zo
8wurm'(
Hmr%
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) X:~zrZ A
'gi<Nt2H)
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) o%<tha^ 0
Q% F-gIO6
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 6D8 YNU
.7F9vHN
三倍角公式推导 -I<i60'0W
93cC!#`
sin3a +lOWFBmu
M5b}\my/~
=sin(2a+a) dZIx7\H
sxz{?< v
=sin2acosa+cos2asina C:w_&1M3u
lvRw$)m
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina u.K$r |Z
^|U58#y|TF
=3sina-4sin³a jz^~q J23
+ @9h&
cos3a #VlU:Xo9
*}}.[[ N
=cos(2a+a) |_$%Hl
HTNL%
=cos2acosa-sin2asina 9(BP
*Gs
MH
!*vD
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa PHT_q<
m$C=?S
=4cos³a-3cosa H#kkpo
"IQ=g$?
sin3a=3sina-4sin³a J
\_ `qx
Lll nuD&Y
=4sina(3/4-sin²a) B=g$e^@K
90WSec/1%$
=4sina[(√3/2)²-sin²a] @J
tR |{
qrq&Pdu
=4sina(sin²60°-sin²a) |k! h)d3
[b/zjf#r
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) i ]g\Yw`P
*Qon9XzP"
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] k`(^2Mb
`j6a_r
}Q
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) NWwP||u
'@i;Q>Xz4
cos3a=4cos³a-3cosa p[A=hsU
-1N
`y;V'
=4cosa(cos²a-3/4) Mrry6!
"uiC>0@:~
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] Xf1*
V/.Z_81a
=4cosa(cos²a-cos²30°) a}jS{WrJ
/R
a^~,
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) b?Gz,?%r
e)7ZjS;
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} P]g;*=<
U1%+7.#&`
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) QI>SG|0n
MW{(9u92
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] 9Ds;W_^z
7= i;wl
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] kj["Mwoi^
Ng-RBNFAH
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) ~8K\og\$
W1wPGlLq
上述两式相比可得 x =17"O'
r_\p=>?e
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) *dq}(k|
n&9SL4S
半角公式 n,kYTB
JLlTPZ!
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); 3B;E
c3/=8
NwY c:P
uX
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. $9LsB-
_l Qpbwm
和差化积 P-zS7=.z
k%wh1c
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] UaqTOZ*W_
2!6s|)0
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] $'-b{N:\=
SVy%nm
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] hMW^>q
8V`4
#{Q@
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] UnTo>wkdP
.xKrU,g
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) 1+iq'
8\@bow
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) mMT_ ub
%fj 3[|T6
积化和差 U=mq(0X
+bi1t~2F
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 8mfx 7
ERB5bu 2d
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] T*~a6"
!TG
:kb*9{
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] 6&PxA/bv
ax.#XQ^Gx
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] qHh#ObLB
cj@~EigDN
诱导公式 _"$u`)H
.'9^a;g
sin(-α) = -sinα jOm'aE[o
R!]9Ov| T
cos(-α) = cosα Mb<BitJn
3WKR
\x
sin(π/2-α) = cosα l0BSn"*T2
nX={)(`#
cos(π/2-α) = sinα #)lF]M[Ri=
))K>[/4
sin(π/2+α) = cosα fWf {l]X(B
|1|vNF'T|
cos(π/2+α) = -sinα MVh^j oCZq
Dy68R7*
sin(π-α) = sinα J2oQ?d4
:.}
?
cos(π-α) = -cosα C#fCLUukR
]<"RLWNH
sin(π+α) = -sinα +As*)NG^/
'dX<sv!
cos(π+α) = -cosα >2`r4
V
7Hac
p}m
tanA= sinA/cosA % :UM-<T
>%`o00Ir
tan(π/2+α)=-cotα dAboyQ78y
#@28"<lh~
tan(π/2-α)=cotα {/AXkt"|=
6uLe*0$
tan(π-α)=-tanα ?|K|Tq>g
J@Pd,Xx
tan(π+α)=tanα k-66E(\p
h+Zq`"BbY
万能公式 ?1Wo6
.
*2
JEFu9nD
Ci#wGZ
i
zD@|0#
其它公式 oD:y
[{fHn"Y/
(sinα)^2+(cosα)^2=1 0fIOLkK
N)f[
@"
<
1+(tanα)^2=(secα)^2 V;.V,(P
CC5r*oo
1+(cotα)^2=(cscα)^2 682<cH
Y:v?oD
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 U+~Z0D
\vd6z
对于任意非直角三角形,总有 v|KV\w$*
u+E0Dl
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC x!4JSTx
`\
V
证: c++mxy|\e
;ry^y3z
A+B=π-C @"F +Z
sS hoW,b
tan(A+B)=tan(π-C) dda|7m6|2+
%V/D26\/
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) K.vv0C%NZ
+idgE7U
整理可得 0rW @
EbY*c`)M
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC xV)",rL>
*N8eMtf(`
得证 '`Dx>$j
:<cT&&
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 nc&fdht<
gI2cmiS
其他非重点三角函数 BK4d-7.
H7{E+O=
csc(a) = 1/sin(a) vHJU}0KFn
>4x`*7
sec(a) = 1/cos(a) sh=z5
2;Xn
N[{j$D
~
?j-E=f
u+jyaV:[U
双曲函数 "%,Z~7Cb
+^QO#yT4
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 ;Fg78S`x
`JR~k3~t
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 5dB'R5Kv
P;}Dy
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) >U]CkXh
s}$V&`*@D
公式一: Kz5,`
N=mf
~!jfM:
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: 2d
\Ia3
lds@8.j
sin(2kπ+α)= sinα 0Ug`!Fj@
7Sp=BNq>(
cos(2kπ+α)= cosα Rij.<mCw~
vjk
PHN}`
tan(kπ+α)= tanα fF.1)h{k+
(1!t'cX!
cot(kπ+α)= cotα o!"
~8_s
'<m{>>H
公式二: &haO=9%ig
3kaxRB[
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: S`W)
/ Ze&r0I
sin(π+α)= -sinα u|\db-50h
\&4u<_pH$;
cos(π+α)= -cosα (/IfcA
`)~<7P29
tan(π+α)= tanα G.m)p b
![h`A%Y4
cot(π+α)= cotα g[W{2Cm
n I+t67N
公式三: EZIpy7BL
+\ \,Z%
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: t;
RPaF
&5dC;j2HH
sin(-α)= -sinα Qtp$.#YQ-
8DsN-Q Mt:
cos(-α)= cosα 6?Tj0A0rC
V?i<)62r
tan(-α)= -tanα @h',#QI}
.Nuw>*H{
cot(-α)= -cotα 5`D*'; {D
[S9Hf(ngU
公式四: | 3qNk
}5JL B
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: `uJ]6}
H
.Y [**
sin(π-α)= sinα Z{ O~
Iv>DoX],C
cos(π-α)= -cosα Zj20d,6nY
0d:#|Z]rO
tan(π-α)= -tanα Lu_}# ue
ueX Bgwr
cot(π-α)= -cotα tt)9"e
a#Wrp|-
b
公式五: _[<Mb0
a{4~*i&_m
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: ?\%;s;`/
*`_ebf
sin(2π-α)= -sinα W+sMDFn
Ictq5kt[
cos(2π-α)= cosα =RY[]6t~
n(mD"p7@?
tan(2π-α)= -tanα v\zJ6lPd
+U,Vlo
cot(2π-α)= -cotα bjv$Fdo?
%uRun*=Mp
公式六: Ga 2r
8W
Vo`g@
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: OXc\,5
.CGy_Eup
sin(π/2+α)= cosα MTpVtduU
6Mq')#KH8
cos(π/2+α)= -sinα zI{za!S;
oR38_'s
tan(π/2+α)= -cotα UYp|]$
4cT okB%
cot(π/2+α)= -tanα , @+5*zd'
[:"$/U],
sin(π/2-α)= cosα y
k>$4@S
%HMOn8DeT
cos(π/2-α)= sinα !hNUIoC
Fi7Lb@jR$
tan(π/2-α)= cotα &o1zh>4sR
upookZ$
cot(π/2-α)= tanα #tVNeYL
-
$Qm`+ ]
s
sin(3π/2+α)= -cosα xM/.E!i
Z}57~QH
cos(3π/2+α)= sinα `AO
w&4
2!RG)y
tan(3π/2+α)= -cotα ^*-9J{R
YUF]E
cot(3π/2+α)= -tanα ?Ow'>JZ<
]]XGt
sin(3π/2-α)= -cosα tLj9COv5
U1 kl0
cos(3π/2-α)= -sinα l[NW5[I
EjI|2 a
tan(3π/2-α)= cotα LTd#[_\
in [z>(r
cot(3π/2-α)= tanα '\wQrBqhZ
X& |