三角函数内容规律 09$BBbg
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三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. VNRo#[zK
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1、三角函数本质: y^zL]#Y@f
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三角函数的本质来源于定义 3DG-GvA
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sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 XDZ{V)9
!U+/!ttO'B
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 *'H
a+;i
U
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sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: w49B&kk`V`
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推导: +)$^>Tyg
^+`,UDU
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。 ,?&mvg
Mxz`|:i/
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) k3Kj&>`
JoQl?i
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) 'REdJ>w\1
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∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 YoWfI:D
Jj&"T{{
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) >`]&x}W&
X&j'2|63/
[1] My*I9g
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两角和公式 (6z.Hn
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sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB DEo@>8P45
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sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB RJ})fLy[
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cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ~[\Io
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cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB $|n*j4)
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tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) )^:D@Q
JE&HR_0:@
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) (!ab5#k
1] z:v y'
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) U/^P>
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CH<6O s
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) %Q
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倍角公式 }]0^9(2?
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Sin2A=2SinA•CosA a~d]$
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Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 RX/qrXbr
I2>%0\Um
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 9v)U$>Dl-
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(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) YrJUt
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三倍角公式 |5o:aGKpo+
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y^bP[1tT
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sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) >fxV&1Z.
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cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) pq?n$lH0
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tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) @&Vmt(7
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三倍角公式推导 ])_Ab#\3
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sin3a d!fi=qujc
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=sin(2a+a) F"d}H`tgO
!F7)?<7
=sin2acosa+cos2asina RYxbBQ
*b'q,cznP
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina v5(Pp-)&
+7$]-?;
=3sina-4sin³a X!!qU^*7
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cos3a S'*M/l]"w
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=cos(2a+a) .>?WMm'4
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=cos2acosa-sin2asina M{&fqb(
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=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa O2'`UPzD_
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=4cos³a-3cosa
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sin3a=3sina-4sin³a ta++ZV|d
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=4sina(3/4-sin²a)
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=4sina[(√3/2)²-sin²a] $QuUJGA.G
_ G6gQZ*
=4sina(sin²60°-sin²a) T>ZxT$:L#
[w+~LZM
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) % YEi-J
V3Vi'}J
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] p!k[8`"
}*BDi D
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) rugI{=cm
'h JI>G@
cos3a=4cos³a-3cosa x0]p
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Rx=0\b@W
=4cosa(cos²a-3/4) dUnPx+`*)
.6:Qs={x)
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] n~=qj~+
v` ZsF&3
=4cosa(cos²a-cos²30°) 2~" xmyO
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=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) }fEu\/4/
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=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} yVMO}|>@X
j.k5l3sY
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) s[<&Ff}
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=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] FwS.ARq]d_
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=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ?
0A~2
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=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) !_z:&Dx>
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上述两式相比可得 bz>GV* s
mF>s,{ae
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) ?Geg#a-[
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半角公式 |Z,qVny5
6*y'.+;
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); }T%4PO~*
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cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. a"*an 09
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和差化积 jr]b]B1
|-oD-RG
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] >pBk=40
66x qMV
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ^3p\%Ls>x
]f}?Nptz
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] iV\OG#v0)
;3DXm=
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] P{m{(lGx
#H])4&9
4
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) M{{"
cCuPzdh4
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) mD
JiET3;
jzSUXLAj
积化和差 $fS<]Y)Nn
8uPyN2
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] d=t>3&R
vT[LH>u
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] '"$@+-
&gh 7u
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] 0;V.W.?R}
0D2^[/@Ie
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] p%jrz]
_;[:F?e?QT
诱导公式 kz9eoX%z^
t3[+8dTc]
sin(-α) = -sinα .<>;m
s*cL)
t
cos(-α) = cosα Le#voaF7
25BrPi#q
sin(π/2-α) = cosα 3>yxa1j
*wi=3CgDI
cos(π/2-α) = sinα _=LvFrjx
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sin(π/2+α) = cosα V? Alzq
Bd>IW[`
cos(π/2+α) = -sinα a#EM@
]p^ U;EF
sin(π-α) = sinα bXO~c
2 JgyA-d
cos(π-α) = -cosα 7d+|^
}nH#ckZp
sin(π+α) = -sinα R_0urni-
Wv\7?gO=
cos(π+α) = -cosα ,|3YmV
t}/F.lz<
tanA= sinA/cosA 9SIul
!Ol\uK_\[?
tan(π/2+α)=-cotα ziOxdC$j7+
XABLQ,\|
tan(π/2-α)=cotα 4c"t>pk'
9@lr $x=h
tan(π-α)=-tanα =&j vKm_
}%jqgNo(
tan(π+α)=tanα fmCkP)Ykp
7VCR
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万能公式 (D 2X}]J
X$|l>YA
X" oBuc
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其它公式 -98q<"1+W
=]t
[w^L~
(sinα)^2+(cosα)^2=1 +e3h>uDiG`
YGIMejmr
1+(tanα)^2=(secα)^2 Ts<7xweR
1[HwqJwMR
1+(cotα)^2=(cscα)^2 /4H1V`by
WSVJy&jfB
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 MhNX.M(,
W`izrp"XJ
对于任意非直角三角形,总有 7@jX&d0t
,Peat0
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC @;Dp65Y[
"D[
'
证: ,CJ]?B[
Q~=)[`Ahy
A+B=π-C "a9V8l!Qe
P|k3\w
tan(A+B)=tan(π-C) !QwJT$=
g}!R9%Au^J
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) n`^[gv=
q$\V[Aam
整理可得 C1=.d3h
N&-j:k4
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ;U2lo2_R5
n~*2!Ti@
得证 =H%}'4g(
_UQ3GMfu9
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 $t5=<z
#@ w#/S@
其他非重点三角函数 \SUmNC
akLM~:![
csc(a) = 1/sin(a) yk}wuM
) &t<
sec(a) = 1/cos(a) k&E"BW+K
=#3b(_o
bha]);FuG
Of__8Yp
双曲函数 5g4=o
qE<GwE
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 v*u`~
tGJXs=DV
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 0FJX
d_il*?a
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) :@ Q&(C/S
&_.J |