三角函数内容规律 Cz%!QM3g
{Wn{Qy*Z
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. qJW<F,a2p
Dw?
53 4
1、三角函数本质: G
BDIE+
*NHH;`
三角函数的本质来源于定义 k!\s4'c
B$`=e8 oQ
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 \NT!!nH
rW%egBmc;
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 z,&`zu
Otv6
`G~
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: z'dTNwm+\
tM<c"y.V2
推导: smg)
*o}6
FmaY(WFx
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 qf/
|c!{X
i-=D<n P_
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) ^BC77Icz
=od/V3w6I?
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) && 8"u5[3
u6<c0/1%-
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 z2/yPSQ/
?,VkI=!
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) vs~tExC)i
/Wl9q%'(\
[1] rtp]2z\ B
<dXhfFtEA*
两角和公式 b
r9pa QX
3
`fN+hc
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB C9at,:,@&
Jm^Dz:
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB _UC1,j=t
8w#]%2f
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB o=~{ Mm&Q
nywi.LiT
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB savz#{
w'5m.dga
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) zs
:*:}
k
bK>\5
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) D-w%Avt~
rWL[>yDD.v
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) EE}"IbLw&
Xp"+FoW`B
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) x,iJ&y1yu
2<6!|=>9hp
倍角公式 Cq4c*bCt
UuIG$U^In
Sin2A=2SinA•CosA C*c;8Wy
].n`1b<
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 9#W)U,a$.
?T99*s}
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) d/`ZP.{!J
x_L,UQq
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) Of\|qC2eQ
;#W3'g
三倍角公式 v9A6`
6TiL^wW
#| z~_r
{8Lw0x7
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) s9@NI5UJU1
c9Q:.Ns\ml
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) i{Ty)!>g
6Ery8z
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)
a2>C
1Af
w2eV4
TeN
三倍角公式推导 OCt
apH@f
G$HYk\
sin3a 97DrA%EW
INF%V9yHj
=sin(2a+a) Mhr4hu..
PdI2
+
=sin2acosa+cos2asina zqa
5j{,P
iILb|!>|
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina A. CyDy-
?:t3PTd!
=3sina-4sin³a }rS(
-=
#zi,CFZ+
cos3a "HujW=hpL
X>vQ4K7>
=cos(2a+a) Hgwj
!J3
]Qthe c
=cos2acosa-sin2asina h~]^4Te-BK
aI_R8#C
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa 'E2~+/Do
^ap
7pLYg
=4cos³a-3cosa V~f+m2=o
W*+fa#<87H
sin3a=3sina-4sin³a r*d.+ED!G
z]C4H
=4sina(3/4-sin²a) oU4OF%aw*
I4s$NvOU
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 6{M8WA?.m`
$Iv]Z;!9e
=4sina(sin²60°-sin²a) a] ovLZB7Z
FV?`@-P
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) (ir*a2Ls
S/!{|g?
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] {#DQ=Ob!
!cG_x"
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) mpNxD
4{Cgv0=Va
cos3a=4cos³a-3cosa &dqTvWD)!
8'?i2iC
=4cosa(cos²a-3/4) HmX z#xd{
)f8xxR]!
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] K)/oKXe`}
G6V7 a^P
=4cosa(cos²a-cos²30°) gV`$=U3]
YdiKRT
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)
c^SN/3
>
l;
|
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} j]F!Ry
?e:?hL3L
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) D>)(xT$mA
mV3wa t)
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] ";!l/Ly
MI3>%HPA
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] xUno?~p
ehe}!2
N
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) V\fsO3qS
LcID2Tq
上述两式相比可得 -2=`SYH
kK^L4'C
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) m]):mS'
-E1DWz0%
半角公式 ~qMl
aH
|sX
c?B
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); r(Of(
Qv5F T Y+
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. y]%su
*W[lZ4avi
和差化积 t
u9]lTO
n<MTsfk]!
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] L@z9r
7y'
Cm=uw2U
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] rc)9
i-r]
|.+wWn*
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] ZZ1MVd[pI
i1.X% :,
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] =/Y\}[n$W
,;nL
&k
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) wmQh?>N
Rx3213
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) xWGSh0w[`
Z]d@A``D
积化和差 %_}&"L+$>y
a]_i)KGs
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] M*g[cZ% Q
&K8{}je=.^
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] (y[vWc'7
:5x(:d
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] PF-il_ (
{?1<(
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] yWLdL
nIMmL`[-m
诱导公式 Q;Zg.
6_
5o.6Xl0/M
sin(-α) = -sinα hS[ V@/
I8ZbK
8T
cos(-α) = cosα ]X
gkT F
w!;Pyn:~
sin(π/2-α) = cosα t!IY
>jVnUqF/c
cos(π/2-α) = sinα 8S~br]=N
IBS/3(8
sin(π/2+α) = cosα e5 Kta2
~FT8,Tz
cos(π/2+α) = -sinα dYu<R?2
+R[pYJtBm
sin(π-α) = sinα k#<SA=5Nv]
zRdd>$f^
cos(π-α) = -cosα I'VA?o[~
%sW%,?<Dn
sin(π+α) = -sinα dzs
>y
7`3"AaT
cos(π+α) = -cosα Z $)s
7o!
E[%fv<rTz
tanA= sinA/cosA
5qg$7t)
U:G{(b-4C
tan(π/2+α)=-cotα YURI(ajb|P
$r`4#F^RLH
tan(π/2-α)=cotα $%*!OMv
N 2t8Mz#
tan(π-α)=-tanα _$<Gs.
lR_}s5dQ
tan(π+α)=tanα rldL_zR{4
i[D .)
vd
万能公式 c>jVpoGw
P6 7@qL
yl/;s
B%V:77sn
其它公式 <kNlEk
L
(1r2l
B
(sinα)^2+(cosα)^2=1 RHy]'5
[wp-Nm
1+(tanα)^2=(secα)^2 aF&$DOl<h
]\sq\qf =
1+(cotα)^2=(cscα)^2 `l4 cMd<
$_Uw
p3QH
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 lh"P)~"_x
hf!<r%P
对于任意非直角三角形,总有 LFynG4
DE@SG&ijf2
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC s
N"$\V
Q^<j99D
证: 8k$w"
*yCG:IJZ
A+B=π-C 2`!&>"J
^|DB(q/o
tan(A+B)=tan(π-C) S[iUI
b8'
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(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) %
h]erQ
O'<++]v(
整理可得 5cYw&y
=;YlM~y|8
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC Q }+m?
SlRu-mTo
得证 ~uM$A2;<W.
^7S{wb>Jp
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 OwQy~d
_Q hEw2
其他非重点三角函数 <3(769wr%
{@pM|fZS7
csc(a) = 1/sin(a) fe h>n$
Z!@'tT$M
sec(a) = 1/cos(a) :mr;q
z|Fh\S@i
f:|f@
t: qLfhN~
双曲函数 {ijQ
s%
Rw.@U_
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 V(@3]
& |