三角函数内容规律 B
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4$"!(C{
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. )Xc ]v7_.7
t1Ah?B>
1、三角函数本质: -#q[ee M
W[MXs
三角函数的本质来源于定义 *Zh/g
b~WYY cb
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 uDk:
qQ-9#So@
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 Rhg]6|w8
duy'y6,g
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 3q[[[}hTb3
mgIX(
推导: Pe}s~+JD
Urx&_:,
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 |$:<@>s
AF6ejO
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) L0M;}YTXu
w|T*q1o
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) tx C1Z"6pg
:7qVz
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 dS\80nR
om@{e%MO
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) `HF$Czh0"
XFfh=NAml
[1] ~fFvSib
IxmBFu^+
两角和公式 b5ZN6^S
x}MJ{v,TC
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB A-$6Ng/
U&VEH55H]
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB RN=-l>'y4
%*uit+\
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ItLYuFV
f8@7O &q
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 9&Vh(* ]q
i#(UH3/
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) 5{Br'hk
D*;EIhs_
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB)
D8;>)z>
XX}[)
q#;
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) JWjd<'k
I `<Vl\&5Y
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) !5vmo?\;P<
gEsGn;{Vf:
倍角公式 Kf}HRu j
lW!X>g
Sin2A=2SinA•CosA V5<K\
kiM8DG]G
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 nOcLNXB
1N0BB|iT
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) yGg9F+Mke3
f,%e:l\
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) L!
Q~V*
@X<<[Ca
三倍角公式 %He bmM`
KD]<`\}M[
T6pf^zD
E~.D9G
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) Fy0I.how
g}lKLnBH
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) %hv]G9|
Lynl'F=.
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) uSab0
H4esl#<4}
三倍角公式推导 T% }:(r8[
fm9;=OO
sin3a 4yXY('39
x6Q{th\s
=sin(2a+a) <HNeCT|>
_ 9>vP
=sin2acosa+cos2asina
u[|e\2
"3J@ bdV^
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina 3! QyTG
wP|5>j2eJ
=3sina-4sin³a GA^w':
eHguo5
cos3a U#f!0s[
d^JNq?2
=cos(2a+a) nKqJ,[:s}
7\^,*:K
=cos2acosa-sin2asina GxN ,-3a
E6,)W
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa Z2kp'gky,
ib[2;N/
XI
=4cos³a-3cosa )79`\nuG
W3!UI1vx
sin3a=3sina-4sin³a }U#Lu[5U
Zr5)8fRz9
=4sina(3/4-sin²a) ?y'n+|}b
$Vul
=4sina[(√3/2)²-sin²a] j!Iw%S@
_Pbry SU
=4sina(sin²60°-sin²a) >,`lQK"sL
CVC@E#J@
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) Sf0GnA
giH?A;eB6
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] O`Ee7m}|
Ea^>iw
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) Lf8|umJ4
vm/*)h"x
cos3a=4cos³a-3cosa \-s&[
I1X-:N
=4cosa(cos²a-3/4) o#6WJW
\zmzD:[7
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] tY
?Mult
1#2OA_@W
=4cosa(cos²a-cos²30°) }p >,
hHO*,R
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 'L2`d\Yw
?%` 8zw~8
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} G^<hW*cGt
x/t-nJiY{
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) ?&
J4J0e
U"W]\e\>T
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] e?@(I}x?C
FL}|:PS
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] %
Z3DeI2
c,.AhMI?
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) D 'sr]
E3Pt&nYLmy
上述两式相比可得 M!Rd'U0pc
[Nf|a`$
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) RGtf|0v
2aw]\@c
半角公式 yFR1[
<MiV/1<
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ?6u3#2:
LHtdM=80
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. tjVo[0,
!oVIV)oL
和差化积 Wxgvl:+
Jo=yD$8
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 6gDs?+;
v3R-J%q
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] m
}# D
l
M`OJgx~
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] E47 A6!6
TME;e90
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ^WCPpT,
4Ht\ae@d?
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) ^x%-6=
<$QIz^3U
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) H f@@Y J
ym_/zc}E
积化和差 wQO]CB
dL;lGUO
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] H^-_G s
:}=*"si
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] *6[EMan
_S5`MCH
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] Z4tu^"
V9X
(1KOAEX
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] DQpXjP,)
VV+L[63|'
诱导公式 9#kdBx}
5W{f4ILU
sin(-α) = -sinα dVH+,<A^
B-wfH^
cos(-α) = cosα 8tnrBykL
$~*!4f%k(
sin(π/2-α) = cosα _`wA@bf(
_e
|{g8
cos(π/2-α) = sinα T'ge#7E
Y_}1)Y-K
sin(π/2+α) = cosα hXt`6R)
{40K_Q
cos(π/2+α) = -sinα bXcScm
G
zdjp)s
sin(π-α) = sinα g$[V(9
q ]wF+tQ
cos(π-α) = -cosα 0cl4
M
TvR`Z
sin(π+α) = -sinα 4
])]N,
{M,5qk
cos(π+α) = -cosα bR(Tn&mO
Sijp]h?
tanA= sinA/cosA g"9TVo,/
""{Jpbke#7
tan(π/2+α)=-cotα \KGB/w4$b
*^tzJRuj
tan(π/2-α)=cotα k*|N^gj}a
_Qb)2T
tan(π-α)=-tanα jVsD$We
5uf_Z
tan(π+α)=tanα \1-dzc'
SBJ.?J/7
万能公式 LKP*}^d[uj
EU0)O
'1WE&z/
ya(|zCR
其它公式 G`Rin^P
I %D*-U
(sinα)^2+(cosα)^2=1
F ggY
x58}U~n
1+(tanα)^2=(secα)^2 :HcO"bgphR
>fOMIiD
1+(cotα)^2=(cscα)^2 3=0[Emv
i$AB 9{
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 gFL>IA4l
!%4S7I#
对于任意非直角三角形,总有 ,r7ANzBg6
}H, U/ \*
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC "[E2gy8
KyDL1vE#a
证: T%`<dSgdw
ulz&}og0
A+B=π-C {gO
R!ZRV)
XmdBlG
tan(A+B)=tan(π-C) 3BKB Ar
$wm>*J*f
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) hYeX
bAx
y?:0\h}g
整理可得 rws[ayd
Ude6o_%
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC knjN dp
<N % Gk:A
得证 0l Pr }
_nawO^
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 i-^DRE8(7
jj_C {>
其他非重点三角函数 ak%??|#Qe
P`~}8l
csc(a) = 1/sin(a) agrA
TsCO
)Ng!{Ho0S
sec(a) = 1/cos(a) H{:Vg 7,uy
[5d04e6=]
" eOTfUo'
|G2&sU d
双曲函数 xV7&hi-W
HpJfk=A
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2
gN_NfE
7c
ts>p A
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 EN.ra@5|
uIzw{^/r
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) lKH^To=re
[%:LHD
公式一: TaKT0% 5
;#Si=+RP
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ;nh[2>x"
eqll|/+W
sin(2kπ+α)= sinα RYxk1?c
u1qiN5
cos(2kπ+α)= cosα k_-IAg%
X/>bt^`^
tan(kπ+α)= tanα R@nf3s+SB
_x&L:
cot(kπ+α)= cotα #_eB8IcV^
TZOgz'
公式二: /M=~bi!c*
tfE8o& \{
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: C jczI|4&
:D0*D>a8
sin(π+α)= -sinα D
hn<M0lW
=Y`G2P
cos(π+α)= -cosα GZ$a)q{zD{
!6s>3\u
tan(π+α)= tanα Oxs)L.52c
< |