三角函数内容规律 &zM;<~<
gZbiix
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. _-mm[ Jdp
t&)PNS
1、三角函数本质: %u8.?\-0
W|-h l
三角函数的本质来源于定义 <w@We\h
^$2
g7
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 S [PH*L2z-
iVt
ub
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 ,< JH[
LJ_K&h<
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: N
6.,
|r?S
gJZL?D7
推导: J}t Gsrr0
$8!73qfj
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 h-Vb{Ha
} N=~
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) @*S/<[
7;O&],
N
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) T:F4yMW%
1QxN^}I![
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 IN
)^k)R
CDa<X(9
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) B3Jte>
oBS5.f.
[1] u\8iM 'S
B
+skZ#AW6
两角和公式 y y2g!(
;E.e`J
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB G2ai^([
!R3`lu#
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB -x1>:\Hv
Pn"<B
.
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB 1<` WI6?
WWQqXp>
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB Y7N;"^nz
t(7D>3f"
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) U P"j xl(
1;C+rg0:
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ,u#:@Z$Zh
NVG^~j2
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) aa gZ,L:n
_K21|6kE
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) 8aP@9Lv0K
mY="~j!M
倍角公式 v#D<>%
JQ/RND+J
Sin2A=2SinA•CosA OG6a/o[xXL
@e (M@u
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 z[-
IHWtY
7PiBxC2
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) H_(j` T
oa/ACwDQ:
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) fH.>7/.
gnBzZ@m`
三倍角公式 9|CZ@/coa
s95{X IdX
)k2-+1
'&j@SRy?
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) d0=x 8;7
F]CVvUZP%
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) P-$"M}
sLf:X
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) N(:[{BlQy9
.0D#_
三倍角公式推导 d_C"i"
lcU,C"|q)
sin3a M2i
+(-O
Dv_eY3-E)
=sin(2a+a) ,!6#6
t[
7
0+Ak$
=sin2acosa+cos2asina /2)pZ][nQg
_)p',"
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina TKd`P 6
G-a#3`
=3sina-4sin³a RoO(m"d=|
;@.L[ 0
cos3a Xli76^jJ<
$@|Yw"eS
=cos(2a+a) ^Eu)":7
t0YwF%43
=cos2acosa-sin2asina ?8ZwwJz_
S"7'v
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa Ym9=k F
a^xYvEI
=4cos³a-3cosa USA'@ c
SM~r_-P
sin3a=3sina-4sin³a 40:1k zS
FU .ZhE
=4sina(3/4-sin²a) "20S tk3
^\e5ap
=4sina[(√3/2)²-sin²a] dY
vos.XZ
Sb96(uQY
=4sina(sin²60°-sin²a) q$xCc ^
,b 2)N
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) r2
foO*A
T :Y1TN
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] :UVi|HPi
;V5S8Xo
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) }q!m6
advRiHY
cos3a=4cos³a-3cosa O5ic}DS
@~(< zrEhO
=4cosa(cos²a-3/4) 6"dA`w
c$.9>)xq
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 3n2ZsiZ%
BkX!=ej2.
=4cosa(cos²a-cos²30°) ><?gSJ\
Z]#&VA
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) y"'zTb1I
]y\sxiW
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} t0JOO6XM
V^<W SD>ee
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) *U=><9Zn;
n
/tS69~
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] ]*"XSC
%ipsamN
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] I'O(q&y
&4EQl G<n
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) fq ^|3X+
L7MG-Jx
上述两式相比可得 qL
R +<4C
JJnl@T,T?I
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) K}vpE6J
dKi<
C^RV
半角公式 8-w;3-G?
3&JQjRFiH
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); hyxQvm2
zgtQ>gq
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. vfu"ux_V%
HWBR^~_
和差化积 O )JEb,
.M3n%#i6[s
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] QqYw[:Qq
XLSS< {\#
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] M/=qUD3rS
o2 GL2T
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] w;8m/VE-
cc>8 o1|y
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] Mw4Z`7wD:8
^#X{v|'
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) T"sNG{e
dou&V3
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) 2|ZeA2I
YP#\KHt2
积化和差 #KRqFiMTqU
;#^l2x) `
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] d&!"gsz
>NY+>ZFoj
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] F{cW,zh
asA"efa
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] #H*G{R\A
kyKT<h-G
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] $'tB'K #
CqQV,K
诱导公式 SJZ3&I?LJ
0f9
g'+;i2
sin(-α) = -sinα HK uzoK3
Qr:9=gjk
cos(-α) = cosα iAQxc6{
m:dm2.IJ
sin(π/2-α) = cosα `HO+ >UO
ydRS0wMH
cos(π/2-α) = sinα
7GY1kg23
~IxW=75`Z
sin(π/2+α) = cosα V
]{ eDg[:
X;]%%
4
cos(π/2+α) = -sinα LV)l'hnFWu
1&;b(QV`
sin(π-α) = sinα m{.p^"
n]bL7w<B
e
cos(π-α) = -cosα Z
4TNkaUw
7BkSF,TpiK
sin(π+α) = -sinα ]Z.{N~3
hc~QPmz
cos(π+α) = -cosα T-3PB
(WEic
tanA= sinA/cosA \Z,+o:fE^
K1_|Yt~
tan(π/2+α)=-cotα qh2QLh}_u
sCKvM v
tan(π/2-α)=cotα ^!aL1q:J
( y>NE.ANL
tan(π-α)=-tanα &~jacn rs
h9c R"+KoT
tan(π+α)=tanα <:.PH5^
`Z
z/c3
万能公式 `t
pFQ
6)vYl>
[ 84_*aq
_svx~Iu0
其它公式 \4j*
G
srwrdWJD
(sinα)^2+(cosα)^2=1 $U;rU6SGyj
y+ePFZ@1?Q
1+(tanα)^2=(secα)^2 H)pBQR!L
QOX3< 6
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ''fXn
Ni$
~Rof8
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 ~\Y >5m
Q~Jw*v
对于任意非直角三角形,总有 frG{$&Kw
wOF3Rp^
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ;4PDx5I_
$dtTt
证: ei)Po:5
51tsTR]Jv
A+B=π-C {@i
j'[GO}CI[
tan(A+B)=tan(π-C) zh][xB
\S?kHqj
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) VRh|%D8
KqSa N83}
整理可得
gkzfl6[
u\^
/-K $
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 7*a !Om
ry/
Z'E~
得证 "HTGHC
]TER\|T
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 !C+F
0(m
CR5yT:6rJ
其他非重点三角函数 gp\jU<0n
M@<0,
Br
csc(a) = 1/sin(a) A`QGn
r,ixUx0A0
sec(a) = 1/cos(a) *M{IV+"(
}U4>c]8
4v9 QoQ
"^(0c&l
双曲函数 < #/i~` ,
}l[g~Io8
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 6^| @+\.
/KX#:R2
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 wv=u\
xn>
#s_+I5z
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) Zt=$^Q(}
ZczB,1An1
公式一: 4Shog(l
YGq~n
HW
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: yE#{o
kL5{!(r~q
sin(2kπ+α)= sinα D6a(-
{W
JbLWP5=
cos(2kπ+α)= cosα 0aQ@$G>[
^ GT+9
tan(kπ+α)= tanα `g!\%v
.2%W>R
cot(kπ+α)= cotα (G
krT5lRy
GmpG*'
公式二: H:.gsRW
-.~?1#q
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: 0#@g,Bd
C+f5^ImDn
sin(π+α)= -sinα a3O/;
gxDS|
;J
cos(π+α)= -cosα [Kx|6lM
0W
`L/K)
tan(π+α)= tanα [*:D{zSs
p%>'.Bs;
cot(π+α)= cotα E +D~-UO
-J([>Uacw
公式三: < |