三角函数内容规律 Y6C"xo=
2
Z8p4OfP
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. P`<:#b,%jo
phG5<V~%
1、三角函数本质: JJEU<UI
Q=LEMw
三角函数的本质来源于定义 6DEy'FV_y_
LlT/W>Py
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 9\YYhfW
/= /)Qx
_
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 6|Hv_q J*
*33>
nM"?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: / -89j{A
{;B.#k x%
推导: ^g,?? ~{7
>fcvys3WF
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。 )(!53WbH
}
Asd\
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) D ZyikcA"
:Lu"z%nTz
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) TmO i|$g
W/67cr
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 -gA7"V
!mT%>SKP
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) 10l
m$k
fe&m"R-
[1] i{h>rqDro
dKSS-Mrh|d
两角和公式 0p~gC_i
}!B}c
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB nw;)D
q*kGL I G
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB `*x1PvI -
`HgtgG]
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB B.Gdn#XvW
uFw-*1ym
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB \,sR,Qi[%
fSZw$t
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) !RtKe;'e{F
!jV@$
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) W!rSy'^Y
d{J}'#,F
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) zm%$},UV
S&1Imx@^X
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) xf<Xxh7%X]
Hd$ y`M
倍角公式 TxF&sF4
lOrAZ$jF
Sin2A=2SinA•CosA k6)
F&Dv
ugkJI`
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 m`5KQ
XK
""e] o{3:
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) TYVo &lE
s}i*i<=1
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) ]1.bs1,Y
1<O/rr
三倍角公式 He-|Ka
57|<m ra:
4FE Qig*6g
8B](iGMRiM
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) Pc#Ozl
eWW9I+t
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) mK3qhZa
fW
r6=EH'hU
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) q?3B{sy*
<U mxi
三倍角公式推导 3"#E'w
UAgqQ}f
sin3a b2f>BL4
t/yhq]-
=sin(2a+a) HW8Wu#(*c
_!TbP@U$o
=sin2acosa+cos2asina y2?m]
Onyr%rx<
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina sG'WOeE>
En*,h-r l
=3sina-4sin³a 7DKh*
8\`
wFxJc
cos3a nr|L+
JuF#d@hFL
=cos(2a+a) 7>C!P&~2|
wfcP]gk
=cos2acosa-sin2asina ,lJEH< ,P
(3Jw6"yq;
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa 5(zgMsvv
?f=?In+i\
=4cos³a-3cosa a-gl.2F<
\
H&vF`I
sin3a=3sina-4sin³a 2 |4X
J$/TWrL,
=4sina(3/4-sin²a) I8APGb ?
y2HV( 7E
=4sina[(√3/2)²-sin²a] B8n,}7\z{
%:7d/Ry[;
=4sina(sin²60°-sin²a)
~Cf(!hE
#4j8bR
O
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) Rm\44
\, =va4O
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] #g4
#H?,Xr4
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
)Ce?v57y
sX=T)%f5
cos3a=4cos³a-3cosa w5tD
wkGgC /
=4cosa(cos²a-3/4) f+#_//YI
<O2
zA$
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] mhCG^xgf
L{&W4H?
=4cosa(cos²a-cos²30°) 1}32\
I
.x%/V8
j
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) Y"y_cj
b[K;<IG:d
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} l"eN
B%4S
+[~4O@S
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) h_1&P8y95
G8Qf! oF;
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] g@hB
i3|R}[~O)
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] IB6 |MmW,
$O&C
3.9%
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) { 8* [l[%C
=FRM~^(3
上述两式相比可得 _[3&_|Z^C
G]>8}
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) -Z5^VG'+
|dDy@Mj
半角公式 ~;Vlk#y2c
KjDW[c`
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); C 1:3\
Sf i|XS>
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. z.T'nn{
[TE0r0O
和差化积 ~59{
x {C^"F:
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] Ro.4,$
)
%V<(3#F@
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] qy2d~i*[Z
nK:NmmO7ah
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] '8aG^
92T{@zCm
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] Vv#F8, P3
Hr{jG3v<
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) d%i:!r
93b%vQE
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) Eyw0y `
iggkL`od
积化和差 |OCid3A2
8lE*!V4)V
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] $]i8mOG
~~DH(j<
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] Y~iT,
Ji[*B{(xz
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] U1<>7u^9
@..WPVTe[
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] 33<`
g}1N
hc C8]D
诱导公式 Mn:V7Xq<
E_oz +Kk
sin(-α) = -sinα / D3jtSHHf
j;Zm
Dc
cos(-α) = cosα ;]/%tu<F
DJJMaQk]W
sin(π/2-α) = cosα f|:w43&g
Mg8`|:7X
cos(π/2-α) = sinα \{gd
GB
4:m
sin(π/2+α) = cosα j8[z8
|
s]~|
Et*w
cos(π/2+α) = -sinα *7XQE\?0B
%I:M{LG?(G
sin(π-α) = sinα $Gn Cc%|:
2ju^1`<p
cos(π-α) = -cosα a<q/%Mnw
d9ryq=1
sin(π+α) = -sinα ecb*K8w
b{yj)J=
cos(π+α) = -cosα 1zyv3=ey)
!uke[a8+l
tanA= sinA/cosA >6ET+vh
ei)0nDW
tan(π/2+α)=-cotα ~&!Z=S
e;cz0s
tan(π/2-α)=cotα ?zH~ yM
\M+cBboF:
tan(π-α)=-tanα se&L{
]"ZvN#
tan(π+α)=tanα Zkn\T
v
%`UOKZ}
万能公式 z\B?$6aE8
?ZWVq}Fb
OILS?8KN#
`?4uD( ,
其它公式 5e:n-L7?u
>pH~r|;
(sinα)^2+(cosα)^2=1 5L9mo/I
$H\#I+Ip%
1+(tanα)^2=(secα)^2 CUrlqnp`
w
~ctY9^-o
1+(cotα)^2=(cscα)^2 LLduA?D
e!.6$KUm
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 Q4jHG5`9x
:8J&k']8V
对于任意非直角三角形,总有 =.bWa3f
o3
$9SjO
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC f^T}%k
bd4UWm`
证: 1.
$ j
Y!AJ%OH
A+B=π-C q~V1b)G<Y
#Vh>-Vs^
tan(A+B)=tan(π-C) I>b*lE(R"
ubWd5R~}
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) cl-}R3Cy
? i`"&D
整理可得 =:Dw%zb
(]5o5Cu"
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ;Eu]B{W?Q
qX0r+o<
得证 *qpy%:)3
mWc|yF^HQ
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ;p9'Kv
0N2<G%!
其他非重点三角函数 #U&UL4
`ZSj.tKj
csc(a) = 1/sin(a) sq|<! g3
5lw(F[z32G
sec(a) = 1/cos(a) w7
]O!fUJ
V_NZ* FyA
{z__\B~z7a
.)8$F4;rk
双曲函数 #mf#9c+
F..v7JDsR
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 PAWK9x07
(<L"oHy5
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 @1Ww<3u$|r
'_ZfVDj;`9
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) km@jUD_-
`@b -:fmW
公式一: ;9^JG$5
uZ\DdKf:Bd
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: +HHe) BP3
%3+RLy%
sin(2kπ+α)= sinα
b`pS
~,S2^2I
cos(2kπ+α)= cosα 2V1Hi1vSd
q+#%uZZZ
tan(kπ+α)= tanα 8;iKgyW:M
"#cL;#^-
cot(kπ+α)= cotα 2+;9T
ih&'LY(\C9
公式二: 1$XM?
Xlh8\xb
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: Sl1Ws
#z_7tWt=L
sin(π+α)= -sinα bj e
txz'
;VGt,T0\
cos(π+α)= -cosα ehU*%6Rd
Op0SM:IA
tan(π+α)= tanα 0|-aH'*
O%hU1E'
cot(π+α)= cotα ;I`^um[]y
hl_Rq#UDce
公式三: m<tvpYF:[
`N?0
$
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: ~I]w_\2"
<^MCO$!& |