三角函数内容规律 z?U> Q\z
cn8jjq|
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. >AFp=
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JRZIW%C
+
1、三角函数本质: ADt;hhG
."Xl u
三角函数的本质来源于定义 ]"Uh
K
LA:Vx}b-ag
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 !VRa[j%E2
|7/$:[.
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 xeq
SQ=Lf
UI.{m%P
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 1Wpnl:c
zuvmn6
推导: JLb6']z|~
_MZGLf
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。 {Ya 0
RP,{fD w*K
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) o8EH@V
]km0ijuW6
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) "-{qdy~=e
67>OOie8H
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 dgSCwRB5
z4Yz2+;
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) =Xp=k
}Jn
&xz5q8
[1] x8S:*vK4E
Ly'%/-J
两角和公式 aH4W!+y@:
_yIQu
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB eJtp2O7n
:bLsp
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB 5\*?
$.LnQq T1
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB
B]p I@4
qs_A6*M,F
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB sxnC*g
lZ tZ2
)O
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) 3]V()7 p
jR+ ~kC
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) jqt0&i^
c5>&
=
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) 82(b;1 X
':a.Sm;
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) dkL !8 J
0A7_Vy$84!
倍角公式 ^aCPq
z
m` r [K
Sin2A=2SinA•CosA L{PJP~|)
)e`<o
)
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 ~'.%g[3
Us#
:fr
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) KN 7!qA{
v9Pl1_
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) "=:WE{*cV
xSa #]F7A
三倍角公式 >
lyrO*
oDl+(+Tx`E
N\|7kxYd
j?XhlvL4
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) NpzB]mr
lL%3=?&x
\
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) d2{ WX3N&8
sU"rry
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 9)@>y6l
17ZO0$ 0Z
三倍角公式推导 @W!VlHy\S
.:C2lbGD
sin3a -T@!F,V[|"
_hB ~|b
=sin(2a+a) N9L]2x+D1
~[^$ @
=sin2acosa+cos2asina t3dKOX0
*ZY>Upf
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina p-G0
3QX
H||q.p_m]
=3sina-4sin³a &qZ, hl '
6?| .T?;
cos3a >&Vq>aK1[
?g1@W}H/
=cos(2a+a) ]@efGIXPf
)|kzB2km
=cos2acosa-sin2asina z#t"&""M1
U
D!=y`1t
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa \LtBZDGj
6lBr(/~[
=4cos³a-3cosa 0A,
x}{
[0;U|y 2p
sin3a=3sina-4sin³a <x=yo$`m
1
,R
5[3-%
=4sina(3/4-sin²a) jGQ(9d
5]gO8OKv^<
=4sina[(√3/2)²-sin²a] |4=<6S
^Ye
A_O
=4sina(sin²60°-sin²a) F2b }!hs
m@#'t^aSr
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ?VPp66zl^
)
R0;6X7I
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] bqwU5Qq0
3LHH^v
y
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) M}M>tG!v
6hSth@A
cos3a=4cos³a-3cosa E{
44s/&/
uwAr.s\9
=4cosa(cos²a-3/4) _:jgQ<B
> imj-L4
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] E_U6.
vdq
"8 Q@!
=4cosa(cos²a-cos²30°) O>MQQXym
9w~{a
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) p3[S{1
a9j#
n
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} GCo-O6$z
k^Lm,U6kN
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) 6Z~m#M?8k
m5FW#oI]b
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] 1{8{W3 D
jbWQ67z5
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] vq-[U^6
l (=/tT9r
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) H9 >PaY'/
?408/L`
上述两式相比可得 pw!(Z Wq
$<c8XQ}%
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) U.ns[(R"^
sJAq :8mSj
半角公式 y:=B;y7
p1&j(jC)}w
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); d\^zd
'Wj]@T
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. Fga07TDM
N#m!5aiw
和差化积 [1u0sY|w@
S0q^d'!g2
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 8NuMi4[_
CGMU4
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] hV\
/r|,H
NzO^hmm^
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] Rw.|DF'
jl$L\I@;r
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] c`(aP3Z
R+BG7%`
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) L6t?Xy>
ngE]"7;1
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) i\k 9\rb
~\0?(*t*
积化和差 :6Ly,hB=
NUN#TT}V
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] $.gpbpZBub
sYZ
~Y<
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] .sI #A
e5PDd1m%
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] mpmLax>
m>f_3/2
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] x/
LFj
R-/x
JQc
诱导公式 &ryi0|bS[
3# evf1 Y
sin(-α) = -sinα %0x]Bd^3G
osf9X[)av
cos(-α) = cosα h*(c/U8>
l%y^b1M^i
sin(π/2-α) = cosα X/KADNw
;PH
,Oq^'
cos(π/2-α) = sinα dAtw}
"AS=#U
sin(π/2+α) = cosα
V(@
|4
-"E6-G w
cos(π/2+α) = -sinα b|
Ck,H
>|O:Yfi4
sin(π-α) = sinα ?+%y}
oFlh\ibf
cos(π-α) = -cosα NKaiHOKSp
:!Q)`!e/
sin(π+α) = -sinα Q;E6g`>
u
z^w
cos(π+α) = -cosα 9iTb&H
MwVKP)\
tanA= sinA/cosA ^8Y3q&*~
4G2
nN4[
tan(π/2+α)=-cotα *B>YbXaK[
O-:O??(R
tan(π/2-α)=cotα WZONmUGu9
< ^f;,KCS
tan(π-α)=-tanα 8-; :
O
n$;uT/
tan(π+α)=tanα EV\kouOMz&
H^}UV4 c
万能公式 wWTRXUI
mYz)Y_"cn|
R~|x' r
!0g9R3XfA
其它公式 xY 5zC W
}D,FLH
(sinα)^2+(cosα)^2=1 0?.S
xN&
L1BiBw\y
1+(tanα)^2=(secα)^2 [*QJ,25)
"`iy,<oLvI
1+(cotα)^2=(cscα)^2 Kg\j0C
;i`O-lVb@
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 =t:@I>p
~ X< 4mV8
对于任意非直角三角形,总有 L$8MPJ#
Z9Dxf;
l/
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC &%6$ *-f(
\H?:C6sb
证: -I Jk
+[
+y^E8',*
A+B=π-C %olsmq<&
s@^*6Naw
tan(A+B)=tan(π-C) `(x?+8
T
L|AK
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) IIb7M9]$G
?EG`hUZ
整理可得 Cs--X'gv
<;m_.Ig
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC XDWA!
#PoRzI&Q
得证 Q\?vjRC
.(/cr,RtX}
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 OIz!\
t Cu0*vnM
其他非重点三角函数 XbtrA/uX
b% "
1J)S
csc(a) = 1/sin(a)
!uP
AG
&YaBi*<m,
sec(a) = 1/cos(a) kXd?N[%T
0l(Sfy7\
Owe~R[)@D
"6"NbNlav
双曲函数 U16~}V1s
1kfC(%W_
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 1O/4S@HO
= 6'T#Y @"
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 `]1%Xo\Eb
mC4)bsw[I
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) McRH71A0
a[.u&&0^
公式一: wcC~P%tY
C^^#b(us7X
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:
&zZ7mXN>
;*Suwg[fa
sin(2kπ+α)= sinα tMN<`5m
%T RX?NPP
cos(2kπ+α)= cosα ,I?;Kdve3
G5@L`i@
K
tan(kπ+α)= tanα |'ZG]DTKD
IY?m{cw
cot(kπ+α)= cotα R~h
qXI1C1
公式二: n7<P)GQF8
L?(^5mQ)`c
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: 1-J);KW
1v%Da]"f
sin(π+α)= -sinα t57E>)HpB
E : U ng_
cos(π+α)= -cosα @ "m7*kk?
c2_vl3l
tan(π+α)= tanα 2/=h22^I
^iAIyV
cot(π+α)= cotα 0?$n<Jcy
P1)@n]N
公式三: 4Hf2EFmo
yvLgu/
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: R#M}1T
W
63MG%>N
sin(-α)= -sinα td
c*<<W
3 <NDW
cos(-α)= cosα D0`</;<
F@fEM[;i5
tan(-α)= -tanα Alw`f7q
GCRC6xG.*
cot(-α)= -cotα @#`n4@Ix
P%*T*O@)O
公式四: FbOq}AZh7
Q
'QuR[(
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: e{
7k:s
muc3Qd3 g;
sin(π-α)= sinα DSL{h}YvY
}AcWEm
cos(π-α)= -cosα Y&"MO
0@
-c?1sr0D
tan(π-α)= -tanα 50drX"1
~ qi
' q1
cot(π-α)= -cotα 9 9-@7s;dA
/f>2]V_`'-
公式五: h*(Xx
0 >t(X%
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: H='4$-ny
Q Z%D
sin(2π-α)= -sinα 7GSAx?a
Lq$FC~f
cos(2π-α)= cosα 6c/].&Rt
4GS y}v
tan(2π-α)= -tanα 'A;ToO
1gl`'Ea@
cot(2π-α)= -cotα 4:$p<j'p
DC[.jO+
公式六: 3i`_;&GX%[
q!wOq
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: jVPisLrXV
0(e=$[9rn
sin(π/2+α)= cosα DHqgm/
=R+/s7
cos(π/2+α)= -sinα !~vB:D/zo
}e6r'Bw]F
tan(π/2+α)= -cotα %WL6BfJ}!
"f}wrE#
cot(π/2+α)= -tanα =M@jLj.#
,&FAlRAH
sin(π/2-α)= cosα MoM.;~K^K
9-RR}oRNTF
cos(π/2-α)= sinα KQZF?M)j5
y,w!"aU
tan(π/2-α)= cotα [MKX!bq~1
sc=g P2<=
cot(π/2-α)= tanα < |