三角函数内容规律 gKaw Z"
;R~bxog;?
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. N45IR\B-
}3KF,Y4
1、三角函数本质: W?_>,@r
mU4-`f<
三角函数的本质来源于定义 f#/P5
|/
A+.bB
|
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 M
1:\O&tf
:o,R`vD
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 'i;U63|?
S$ay1HSqr
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: !rBt(':
FsH0PP>
推导: fzBUc2
8nLrO/eoA
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 P^)zN<Go
eGmW$w?LDA
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) BhTY&t}
S#;f_t
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) '[q?<Euo
$W*/[vV(
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 SZC*,1y^
&N}:+ze+
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) RFAFLrB
z
cltlN
[1] &I7V
Yiz^
<cf`6vU1U
两角和公式 8DL#xQ
J^P6?QQ I
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB '4
Brn
42NNQ<Q
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB $3E'1#z+U
HTaF2+@
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB LBWYK
uywqb>%Tg
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB %]%{v *LX
H'#$hi4C
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) fY?d@V<
&9/u9&ZA
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) a3=':I&
a"C *&
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) rm:ekrq8 4
W{8lbKd
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) .jm xb
9z1T1"oL
倍角公式 +)J|D:@p
x0 TDf5NY
Sin2A=2SinA•CosA OWB0CsIN!
nakPI,W<
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 y)E,iF\$
I)I;p`2)
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) [4 {\f6x
XnXq#@1B7
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) (
9=<bD"
l|s T?.Z
三倍角公式 OQ%L\-
MCar
,S"X
1`d$9%A
j6i_!~
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) dO7!mI5IrO
!'eWV!Tu
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) ~$?oglE F
"sI.%zS@t
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) @YRr$:DCH8
u["[4 ^
三倍角公式推导 O@$Aq r
m{UV5C];
sin3a c$`)9"O`
:~UW{u}.
=sin(2a+a) s&5z;$
Faa_;/sdG
=sin2acosa+cos2asina Wl] $
sT1=*E
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina hQdkD*m9
\_&C=~s
=3sina-4sin³a YUVu@
K%A0-SSy
cos3a 3^@4OA\
y{Q8H^
=cos(2a+a) MWqt T]
3ESa
RQS
=cos2acosa-sin2asina O]-BC<
[
U$W^'9J
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa uk)mR52y_
3aq%k
=4cos³a-3cosa sd\J^M
Pv|>u{;:
sin3a=3sina-4sin³a ;;L>Mf- p
UY)gme~3K
=4sina(3/4-sin²a) '[d l
j
EpOoC=:Jy
=4sina[(√3/2)²-sin²a] >a*1jwIU
mtrHx Cc+q
=4sina(sin²60°-sin²a) lP9+uyx
W9K=n?aw_
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ]XzC.G*K
&N?FisP
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] R[>N%>%wg
HAf#W7&-W
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) :%SFC`3 `
y2j&v6|
cos3a=4cos³a-3cosa Tv9Unr
r%&]6XOL L
=4cosa(cos²a-3/4)
KbG&0*
iZPBc;k7
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] ZoP[ `]\Wn
Q,F<8&bx
=4cosa(cos²a-cos²30°) l^H^5
~-vq
{}4U
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) uM$0QB~
c/
~Sf~w
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} T/*W##
-.mr1F
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) y
}2xhI
zhd\ 2
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] '_
AvHl~_
f,GN12X7
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] n\_j?! z
iyg-AD4
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 19J\\A+
r7!XOm
上述两式相比可得 q8(8]
oC`y)4GD
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) Kb|q[hV
5{<;$.@
D
半角公式 =Dn5hF>
VH0Vg
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); q;miq>%aX
pIrs19"
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. oPAVSM;$4
@`g]
和差化积 ,.<g30Q%qz
*x}/o*hJ
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] M N/
Qf|czY:A%
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] mi)3
s*}bqCr1
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 6Kwf(3#Xd
7#]j(Dnx
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] &~nkm
g' ?/|Xk
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) }<J9XpIzV
} I>@.[
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) l,EE^0P
W3-%rT{
积化和差 .nT+fVD2?F
$2_^@pt
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] BH,j_0.vY
a6V~.y|
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ?t@aB\#R
50aEAk_#
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] l@,>9
5jvy?TT
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] ~n\BF
di`/1
诱导公式 jccC8a9&
JBkS, x
sin(-α) = -sinα PoqP
S+U<
qz&MBmfI
cos(-α) = cosα &idS[%#/B
CZ[dFWq
sin(π/2-α) = cosα CNhjyWM;d#
8L(:aXE_C
cos(π/2-α) = sinα 2.=hie2
WKLVKDG
sin(π/2+α) = cosα ,C##mB|c3
hP`H;RJ-`
cos(π/2+α) = -sinα Dr=h-`
C@%[<I;m
sin(π-α) = sinα \%OYyF
pm^r2]#
cos(π-α) = -cosα o|6MqH
<CEdc$f C
sin(π+α) = -sinα kDOrb2
94uJv,+
cos(π+α) = -cosα
3Us,@<|
r?+!-n'70
tanA= sinA/cosA XpV]_
l%zt:8$.}
tan(π/2+α)=-cotα C.hx>f+!
N3sWjrD
tan(π/2-α)=cotα <gH tlX
FhZ[b#W7:
tan(π-α)=-tanα UT\+
%89tN
tan(π+α)=tanα y_s$5
%Ohlf'
万能公式 ?#%C]I'
Gj9|<o2
B
;|yJ0I
)~c27
其它公式 sK&MI-!? w
,u>_2+DLY
(sinα)^2+(cosα)^2=1 Y4+|!@Nz
y+He
1+(tanα)^2=(secα)^2
Bf#q
K>XV8R
1+(cotα)^2=(cscα)^2 *C*Ku?a
_G!f#/u
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 +02ab8]A
V ]XVy Ca
对于任意非直角三角形,总有 *bgC9(4`
hcL&.a-)@
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC a
[e0G
z&bd)lb;m
证: Lu6wim[
^|=5UR%S
A+B=π-C
wZ(CFo
?.]".40c|
tan(A+B)=tan(π-C) VRF"ayT
0 |WY+
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) kfX;_wRiAl
59?\:; ,o
整理可得 skCR))o)
?oOMU=&lG!
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 7|?!YT!v
/s'zgf'
得证 -6LwOO9/v
u'=zsnr
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 OKOZSj4[P
j@y5v9fd
其他非重点三角函数 H$gc H
>
)>7"@[
csc(a) = 1/sin(a) a3yi]lH
Ag5.i'
sec(a) = 1/cos(a) *I>2
69MT)%IfS
?n 'Yi1
Dtai:IUJw
双曲函数 p| 8:2<(
d!+uq0LU
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 fxA
ysWBA]
.um#zh9
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 j{ {JJ[M
(l'xu/Y
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) D%[M!r
~FK@4xN
公式一: @s4;\S6
lM089^%
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ut8Hg,sC
6V~F-;R6
sin(2kπ+α)= sinα _!c"@zgq
V!3"v~
cos(2kπ+α)= cosα %4LKgC
! <FWe'0
tan(kπ+α)= tanα nvB$*
h~
b(%:'m[~u
cot(kπ+α)= cotα z]6gY}q
``L;uL
公式二: UR%@
r]4M}
2b9/TG0n
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: B!qbGVs+*
4?H[4P==J~
sin(π+α)= -sinα KnhS
FQOo
MUyO^S5b@
cos(π+α)= -cosα N;jU>,jZ[
HI?|]_9+
tan(π+α)= tanα ?Jq%t!l`G
1Tc;cg0uH\
cot(π+α)= cotα f!ly`L lQ
S@~ H93f+G
公式三: JN\"tl
>i
x~WBC
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: 5u
'rE}vH
p>^cfL}3
sin(-α)= -sinα b m
}=
Usys2s]T)
cos(-α)= cosα _q||r]S
a XZtwg`0
tan(-α)= -tanα 9LtWi!|(
hbo]5(f]E
cot(-α)= -cotα ;
V`Q^d
vF#LsL0
'
公式四: Lbc v
81]*%y21
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:
A~xTbet:Z
4JA5!280C
sin(π-α)= sinα p<Y=q1!4
6GN-3sKh
cos(π-α)= -cosα zv+apB1Q]m
/ C*/C
tan(π-α)= -tanα j]F)4+x
Gj m{(U4cD
cot(π-α)= -cotα B2MB1#aI
r{`5*}Mj
公式五: 87Uh*b[V
h}FNA<5
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: X|`Tr*
^xt$I>
sin(2π-α)= -sinα "7a4VNwt
am"aM|w
cos(2π-α)= cosα ncorP.1f
%<F;r@kE7
tan(2π-α)= -tanα JX7&<2I
+A2lkHc
cot(2π-α)= -cotα 7/|@
a?8V{'6]
公式六: e{3RPf0f
.Q|&qC|+
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: V0mdJO5s
MXLU9_Knd
sin(π/2+α)= cosα a"4oHu
0%cn]hs^
cos(π/2+α)= -sinα >ETxl?+%
?p+u*lk
tan(π/2+α)= -cotα fD@Cr!<f
7 s^~CI]
cot(π/2+α)= -tanα cy9HGT0
h&rziq g
sin(π/2-α)= cosα `zr,)u]U
7kVI M4
cos(π/2-α)= sinα /o"mw_.DT
ww;=.
mZ`!
tan(π/2-α)= cotα t+4b* D
2W>h_[nw
cot(π/2-α)= tanα ]=z@&ti
N# Lh9r
sin(3π/2+α)= -cosα e,a^osb[,
XC
xq
cos(3π/2+α)= sinα b_Cntp&
<
kt9]Bn=
tan(3π/2+α)= -cotα A"2KgTig
SG3]2 t
cot(3π/2+α)= -tanα V^s>^~u]
gE$VY@
sin(3π/2-α)= -cosα qju1U
<E& |