三角函数内容规律 "}pE7%Va
H$FJ-
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. _PEix 2{
c*J7TW
1、三角函数本质: MN@6
:(
Te1^BeK.
三角函数的本质来源于定义 rDUzl?5++
&5s=$#\
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 6-f|4q5Y
'd\,YjE1
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 A60rUAdx:b
?xy(~ ?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例:
8<AiCc&
I?d
推导: )wq:'rL"
MN&>V>Qf
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。 B.CcTN^wY
*? PS(*rA
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) MBV~ AEol
k3R;3cTa
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) =>} 6
"
w
:Nv
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 <RGaxl
e(6vo=3
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) N+V0Aa
-R
=T_zRbJt]t
[1]
^S$B5
eqFf8Oh
两角和公式 S<Zr2J-g6k
|GgdJs2\h
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB cK%o5$"W,A
K=:
r]`
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB jkj}73mr)
IFs\98
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ^|YwBV
=hq's|GW!)
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB _LjcAU:*:
u|Tw4l@T
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) p~nk)w=l
RS 5](XQ
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) @r|/HI"U'
Ri4BlK0
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) wo)^9Yh'
A
jR"=&y-
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) *Nqi6&q
kXA6Fw
倍角公式 Jv%iI q
|A>~EJ2a
Sin2A=2SinA•CosA P =1/D:\C
Ee!{[t^R
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 WAa3A6 1
eJ5
)\[K
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) :Ta
YBh*DH
A[}
U
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) E{um1V$b
LQi]%:+cm
三倍角公式 h4^Gw^>~@
03Gr;W4gU
7"{&f}
`1$-C%2?l
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) e]==`aq
{z>IMcOl
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) b
Gx^ z\'
&@<jrV`#b
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) ~Rmc'`u(F
h?7Hc Q
三倍角公式推导 \
}d\iEdc)
_hWp#pRJ9
sin3a i@s[Ffo
~ IPO'nuq
=sin(2a+a) v[>:u6k%;
P&Be*_C3
=sin2acosa+cos2asina *P3x2kdbL
p{F
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina $,U$>
-X.=o82Q
=3sina-4sin³a sM Gs
c
g:"y[
cos3a hy), H]Se
>/n;uzN%7.
=cos(2a+a) ;\jin0IKp
}q# "R8e
=cos2acosa-sin2asina lZ\BSpDN
F9ent/#Byz
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa ~g}
nS
H
Xv{K~w:
=4cos³a-3cosa (hZ}|YRe)
OF9Gdg[/
sin3a=3sina-4sin³a z?`_!8'S
qIC-{
=4sina(3/4-sin²a) 4| zp.\
)w7X]Ha
=4sina[(√3/2)²-sin²a] ]RfbXN5%
,b}@7N1
=4sina(sin²60°-sin²a)
/>z<&
S5<wd\v[
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) CG] S&3sF&
*(P?;<W
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] F@]gH3)
w9Y~mR]
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ^"xJM1s8
@y7nRa\
cos3a=4cos³a-3cosa 8o7YCG"
rd(nAMbo
=4cosa(cos²a-3/4) <r!}i~{
xyE"Sz6R
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] m>s"QT^g
QOH/a@_l
=4cosa(cos²a-cos²30°) y@d>takrL
$AR `G* s
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 28``U
'>A
B*42IY
_
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} A%AI>H2
a27VSxy
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) SP9J[vH&
x%-'2 |
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] ?h&5X
imkQO+
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] [.,TWW~o
{q.$8[q+
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) )9Mu":/D
^mm5]50:2p
上述两式相比可得 w/,gK`Z?x
8@MMjJ!hQ
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) 3PHd;M
fn# g Pkl
半角公式 QDo`
'Z
x/>!y8|
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); xX#d<&F2
ujvKQ
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. o;~pF.
he5B *PKv
和差化积 ]/7("<x
`wkHiBR
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] ~oenG"T[Ai
L81S=_+
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] yw'O7
(PUcUNr.K
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] k&I&558 ]
spxE-)eXi
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]
H9{#<TG
~0]1W%|}
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) gG#jt!G>
!g-K8
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) C
n2-<
8*+o|51UWT
积化和差 z/zT}'6
fU,< 9a[s
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 5$O t5vSf
nLN%>;'x{
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] Y#F!H^~F4
NMI7w w#
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] )$
<~+,F
?oo~7X/
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] _^ +Vr&h(f
/mFena>_.
诱导公式 ^|H*Iox
_jR(nZU
sin(-α) = -sinα Y.*s;_
i?!@[3~
cos(-α) = cosα uo,C2
J4td#(3 }
sin(π/2-α) = cosα &0SWN+z
OV2`/"mu
cos(π/2-α) = sinα 1#Wc}8)
rx%PBwGagi
sin(π/2+α) = cosα D+
]Kb4
su<xV*
cos(π/2+α) = -sinα d)A;DyAo
k& X $6a
sin(π-α) = sinα \@$e#I
O*eBS)!Q
cos(π-α) = -cosα tvrHC}L
@a>)/
sin(π+α) = -sinα a2Pgz\% ^2
4:< SS8
cos(π+α) = -cosα 01l$
YT
y1!?|[P r
tanA= sinA/cosA
~/yl_JY/\
)hjq8=
tan(π/2+α)=-cotα #K2;)N;gt
gy-$tL
tan(π/2-α)=cotα By0quv|}-
M5HR Kd]
tan(π-α)=-tanα g 1!%T>y
c~ac&jV+
tan(π+α)=tanα Uy
>^vWmC
hgX}al%(5E
万能公式 q#_={1*
mh%0XuK
9)d1m/q
4&47zMg]*2
其它公式 8$_x3<<
+iJdu
(sinα)^2+(cosα)^2=1 *s*w3lC?Ht
GbCms9%
1+(tanα)^2=(secα)^2 kf>>#KK
Wd{
A4um
1+(cotα)^2=(cscα)^2 yvWOL1mF.
KfF>{'QUc
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 4$ZZ>m2
,&<yud
q
对于任意非直角三角形,总有 SuHnbs%
~#m(/yO
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC W+;p)b_G%
I9dnMbUc
证: wy'a ~v>Ue
to$SO#k
A+B=π-C Ut2A0
TqO
!J8u
tan(A+B)=tan(π-C) g)
> 0A0
k/ZxqBSjt
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) T7CjA'd`
W![8p2.u
整理可得 FWp%Rb
pr+F[@s
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC l!X-(r
/>S<XoCP`
得证 :|5Po0M-
5F"$o7s4+
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 BY6[f}9C
V:cf\eH"
其他非重点三角函数 yY*:9OS
fdcf->5OE?
csc(a) = 1/sin(a) $m4qgl
A<(8v&^&
sec(a) = 1/cos(a) 2R2%(dw
&UJO_XmKx
X|sIx[~<8
/Ti(b
双曲函数 k!@C/riq?
{PL}HO3
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 [w5X
R}1
D' !`M8rb
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 s 6<\()l
"<uDS I
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) $Y)Jm&V
LH
I.i ;
公式一: %+wJ4VQ*
Qr|Zt-~C
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ).fu}KNA
@&-+_Ak*z)
sin(2kπ+α)= sinα ;9brEY*m
WMa\6F=
B
cos(2kπ+α)= cosα 5)S1r*eD
.IV/ WvOL
tan(kπ+α)= tanα qG~^* h
9|[lHa+;
cot(kπ+α)= cotα ob,{j9aCv5
|5fH_f
f
公式二: wgvV7OS{0
NX}hdyW<
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: ';"|Fm
uDs
_jN
sin(π+α)= -sinα OhC]DK
;<'<qkx
cos(π+α)= -cosα BnVU@4SM
R&eW_#Q
tan(π+α)= tanα Jw$2=sG
N*%`Fa
cot(π+α)= cotα T[eLdgiy
|mgEkAcmZ
公式三: <q0Y^O^
YG#!wH6Ob?
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: Y
!I#ct0yK
RuajS3X
sin(-α)= -sinα |pGE/_$
(q
mOM,I
cos(-α)= cosα aS{t*)$
&)z
'?v0
tan(-α)= -tanα C!~8]O}
S[xdd {
cot(-α)= -cotα i+uHs9Da
!AT%i^)N
公式四: 3q9(>
Tt
X#4,<~
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: =$
mMuzV
B4&p,_d
sin(π-α)= sinα
[j6TA0k
7p< |