三角函数内容规律 r3.r??&
Yk|)g
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. #[U|b 5Ja/
>P\vBZ
1、三角函数本质:
a-7qnM
jT;Q/2
g
三角函数的本质来源于定义 U;2
HtA
NN`1D;2
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 HjA,h
x=4xB{
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 ?ujiXi xZ
b=qSq}
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 5MU;ZJ?M&
SRU&FW%{
推导: W+hL>lI)
{x^~8x3G
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。 %}5FSGu:
zi |j9I-
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) >~ [:-4,
(>8(Sw-M
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) Y4#T@`VF
o9
.^:g\]_
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 `+RTEntz
@K
T5>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) T2|%Zen|
n|8T")
[1] 4&}VKo)
>g,p[<n0*
两角和公式 o%U:6&*#
bGmiKU
\4
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 2
xH
zam cZL
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB x+%$)|
N"tLd60
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB U,S
^g [?
CZzH
!
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB @hq
ma>tG$
>8,c>6F
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) !I dT(J5
f`9z(&f(r
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) o K&t3J`
KE^.8@5#
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) n{XR$.+(&
sLl%O4)ul?
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) s
d!/N,
xGL_XMX
倍角公式 poP#[p7
YXIE,yJ
Sin2A=2SinA•CosA &T*H^_jp3
=mnuaJ"7
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 MNsv!dI
RQr$;,o
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) BRo =Ga~3O
EB`- }k
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) c1z]P!v
fKQ0zj X
三倍角公式 ;sA !q#
,gY3wzY:
_#$iJ=EhM
hzT,/(cR
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) U-JHS#3~4
C3GSf%:?A
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 4~{6P
z
<c6}EV1lB
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) KBUzY ,
%|o(7
三倍角公式推导 52%S\ny9q
72a1|\K
sin3a F1X2_#^;}x
7q#kF!2M
=sin(2a+a) fDB^M76
D^dj[W&.
=sin2acosa+cos2asina y 7 \Z@v
+{@57$?X
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina .I:feo] k
|nL<z T\
=3sina-4sin³a -_Xnh\PI
mgc !
i}P
cos3a
rE%oep
4u*}\
h
=cos(2a+a) 9YP gAk'
+
pB3b8L!AB
=cos2acosa-sin2asina enb<=G9
`,`EHO
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa yCd^|=K
"ww>=g?\W
=4cos³a-3cosa "oEXk,
V%OiPo}6
sin3a=3sina-4sin³a n^nlYIG7
?v7PC3,S
=4sina(3/4-sin²a) ,@ -P
pCRSkaQ*26
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 2`R>t=tF
mL}m|Y
=4sina(sin²60°-sin²a) U$i{*g#1
6GZ{fp
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) CfU:)>6]
9(*;D*Bxw
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] 6zar@+hi
<
q>a&U
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) yU-0p/;
G4]z}yBm,
cos3a=4cos³a-3cosa RgoRi=2
/We+pa3CLf
=4cosa(cos²a-3/4) [#1$4Tl>
!]fj
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] waz8:f~
H(rp^@:
=4cosa(cos²a-cos²30°) "2(zW=H.
cYcSJ#XX
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) F.<]/_SLN
x_S
n/w"
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} h?IM5P]s'
0>EKP}b
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) `oM86ci
YL`Ml ,k7
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] =X2e&v53
lWY5g!uj
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] rmM,
SG#d,Q_
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) j.Zj/rK
*$ 7$t,G
上述两式相比可得 ,KKf=h.t`
=%ep%%
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) n"C&y(Zv.
.D$t>u%S9
半角公式 W{br
UR
+
)7ImgbL
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); |W"Q[{Z
HBG`^
6
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. q"6[gnUU3
9&m2O*+WB
和差化积 AAB<,\+-
A[geqpj(
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] k"e
w3
9M* kF5
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] "F>#d$$PIu
s0+-b
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] C,;f]];.
wwFwI)`Zy
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] K$
HdR
n=WISY`$U
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) $iQja!f+[
E3(p-+
/ ?
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) [^=Fvjd *
c!RZid.
积化和差 oZ~ \
p,<(2
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] ih2}nruV_
)*s3x;:o
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] n(A[;|gf%
Hn.2kq aC
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)]
:!}"SRuB
d,bNC8w
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] T!(.E5H{
p$!8(It
诱导公式 `]%f6r
QfDCic
sin(-α) = -sinα ]+Qp3`~X
6Vzt[=
cos(-α) = cosα qu273He
J^PH ok8%
sin(π/2-α) = cosα Bmm zn
47St=Q(
cos(π/2-α) = sinα viB6P c$g
Fh"'h7!P
sin(π/2+α) = cosα brXY5
z9&^
cos(π/2+α) = -sinα 'XF5QUZo
l<>( \Y x
sin(π-α) = sinα ~*UK2ZQe
kt$:;dYh2
cos(π-α) = -cosα )W|/I+s{
d/|oZ|nQ4
sin(π+α) = -sinα @1,PKez
PiOqGQV
cos(π+α) = -cosα @2Vdp mwT
\!bqr:
tanA= sinA/cosA "1;gu?@z<
Wq-?+UV
mL
tan(π/2+α)=-cotα 4tX,TDgrN
+1fbxm
tan(π/2-α)=cotα Rg
V=[G<
(oyup&$%
tan(π-α)=-tanα ;
OJpjo~g
=L2Ad,
tan(π+α)=tanα XM<Q|#
V8CK
d2M1
万能公式 fP]e~P3Rb
=bGkZ;
\j>V=o^
%}kA+YbD
其它公式
/!HA-]d5
-l]>?,4~Zt
(sinα)^2+(cosα)^2=1 ](#\a9a
Y<@sOr4g"
1+(tanα)^2=(secα)^2 JpfZ)b~
7-P}6Dl
1+(cotα)^2=(cscα)^2 `%k E"Wd
mPd`7BbDF
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 P~=9[(Go
rx.l,1NK
对于任意非直角三角形,总有 |x'dl=
z#iZ[QX
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC </3OY
xNm;B"^%sB
证: xl=#72GqOS
vPc
A+B=π-C .p}V<LU
Gpj^Z|> /}
tan(A+B)=tan(π-C) =Sbxqfl4<
+`
\kM=n
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) p%+4V\P
F,4~,$"B(S
整理可得 7:!e[|hRi
A{_dMQ
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC S.
^v"U
4$99c<_Y
得证 olI=D*"<
k|5 %$]H
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 Az
tw]"
N\pUlC'f`Z
其他非重点三角函数 V-zec@h
"8QV5a$q
csc(a) = 1/sin(a) e G{aJ
&g}j\Q
sec(a) = 1/cos(a) mtInK{~R
U9mLO`N
UkDd|)r X
"Hzvnm7HW
双曲函数 FI;*.ystsk
^YKUrG3
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 ++9)&L
r
,YG?80{Iw{
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 xnz g
qt}suWD
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) ,! v!
Suxk?{B3w
公式一: 3=BNj
WlED.
)z
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: sL-14Gj)I
vV9Z;4
sin(2kπ+α)= sinα H"ecqY1
9>(@ULE+k
cos(2kπ+α)= cosα hX^B<"
J"~/q_!
tan(kπ+α)= tanα p^%TW%'q
2hLHImB7<
cot(kπ+α)= cotα o +E;SRx
//Y-RLx*ub
公式二: 7!h2(+3*J<
LiY;[
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: '* 7yRbJC
'" _ZO
sin(π+α)= -sinα g)EX@nI
lJ.3I!
cos(π+α)= -cosα *
ypdc;}
'AKl h6
x
tan(π+α)= tanα 3i1M3i_r
;OB;%sVY+2
cot(π+α)= cotα LH
fw6K
rqa]6
公式三: {xF29F;A
',{>E ?
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: 1U28!K,x
e:5t~6W(
sin(-α)= -sinα `?S!j@NR
\btM=&
cos(-α)= cosα ;|\2H
Y
g
c`BA3J:
tan(-α)= -tanα xAe"stS3
, 1{)*!h
cot(-α)= -cotα I>[}EH5
Z-
d4KF
公式四: Lj9?k .#
KVDJ4
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: j)nj 29f
(@:MtFMwv
sin(π-α)= sinα 9(=eLzMfp
fU1`|&>1
cos(π-α)= -cosα
K&Sj: |