三角函数内容规律 l;)0yoJ
j^"&~~myTw
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. ;!`79x8
)1Xfpt|X=/
1、三角函数本质: SZRlnNN
.D4^<gf-&
三角函数的本质来源于定义 tI*
<[,
z,U^+
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 ?+`)3 *8
)jA Z74
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 +/KBU\
;_]d7Fj
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: )UhuIpi
FDwd~7ro]D
推导: -WkwXr[
I;W+x V.
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。 D5+hLA_Gc
G
s(No<O
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) %Rl,pO%
0a: }BT\
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) WZ|ATG,G
=lxY-d;
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 ;{ 6%kn
O/3P8G$
r
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) Q^zPCC
}%0>bx9j
[1] m [etC{
dl
Z`p_F
两角和公式 3g2eBa;
52cQN#-`Aa
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB <Cal@0 xJ
}uis4=W:{
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB 9N5>jy
:t{|bmM26
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB U4JL]%g
%\fx<:prP
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 5x8bzdOO
JZ<NhlL?
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) <3CGv0KF
TVb>
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) :_8Qb;<S
@:;f<
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) BBfmO}
@4y
Y43ZTakN
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) 2tFqF}?lJ
6XM;WC;K\
倍角公式 ^ts`zt&
5O.}~7
Sin2A=2SinA•CosA ;"bnE`Uh
N8YDA) \
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1
U9d9
"/yja)y'z
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) :+l
-}*d
x{r5+TXr
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) z$L,bv"
M zDLx%
三倍角公式 T(P~Im=6
C,u;-K%
lvj`wh
`;Bu7{;m
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) Z1nYZ'$
'M
gq
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) q\i~p1
a ^1)l
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) hl*I")Pz
~NbGq c
三倍角公式推导 KKu[T-
$
X5uZxhk
sin3a ?^7%W7$V
F=XotThD
=sin(2a+a) mzT3')i2@
^Z,'~u~m
=sin2acosa+cos2asina XL#lY4)Un
/<`a 'wFn
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina ?c|0
X`j/9"?K}
=3sina-4sin³a (#6:?
w !=\
cos3a KBe:4
:Jf: ro2
=cos(2a+a) uU@ O
r4!x
A/Z
=cos2acosa-sin2asina >@(l}t1
X&9M`?)>
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa `$k]8Y
yep*qGG
=4cos³a-3cosa aDb"RA3Fw
n$%3V
M$
sin3a=3sina-4sin³a V*}G{H;=;
:m,Ezc @7
=4sina(3/4-sin²a) gM;^h8~
v&Ftpw
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 4/FS2jv{
!P*t4R}>
=4sina(sin²60°-sin²a) QSnZLWGcY
<&[j#>
t
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) &xbRE!!:M
<DZ;0xR
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] n
OL:zY
2A}&?
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) Y^@hAF>9
ztV-3R+
cos3a=4cos³a-3cosa .JO2If%. &
oJ hTm#m
=4cosa(cos²a-3/4) 7 |rK
c
/<d
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 8p`t#"$6
N\A(ewm#y
=4cosa(cos²a-cos²30°) @dU3su\@
@y(rG.`*q
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 5v Z4uk z[
iz@4 [J|
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} mAJhT9Ooea
.(PGH\9Z
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) v**aW
{ADCsz Z.
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] '#dZU^V<
(l4r
]%
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] Puz=!
D3o+N%O^|y
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 0iw(T>C
.qGo7
;?]
上述两式相比可得 S,JV,V8{
Y7\rw
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) l!,&z4"
`*0ng;6#SI
半角公式 9~hfU:K_
TN}j;PWG
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ;O'[E:f`A
5B<,^v
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ;w>mF=.1w'
FtS1"u?(9
和差化积 m4XgA2=
|>abmZb T
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] R
,>0kK=
)OOg6B=M+
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] dp-d%
%5am+2L
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] dvi6I^4a
qx& D#:D:{
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] eoL/;1OqH
?"P6<..z
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) eiy<&}*j
z)#YT{@:l
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) j.a~siI-
^tNjHm7u;
积化和差 SPEYY%s!
&sbT><p)
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] vdLll3d>h
2VH!k
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] HSk&5,vJx
|93=$E
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] !(^FX%|M
-=: p)!bp
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] ^(N]b=-(JK
q X{3%44c
诱导公式 (o~vt7s;H
G \ :eBS)
sin(-α) = -sinα G
hpd70i
K-|!%]
cos(-α) = cosα krwq)!.l
lCgJYf!x/
sin(π/2-α) = cosα R\Z^gWf
R+M1D!)S,
cos(π/2-α) = sinα kMV{!Zr?
E0%ZFylBA
sin(π/2+α) = cosα uk;&t@u95A
7+T
#GT
cos(π/2+α) = -sinα Yo!Xl*(*
k9D2wOS|gX
sin(π-α) = sinα iT[e!$;f
w
VuSB1^S
cos(π-α) = -cosα <[3|dUY
85##|l,E
sin(π+α) = -sinα
{@fpU(
D,>,z'~
V?
cos(π+α) = -cosα F
fB\)m3
DT~jr$'
tanA= sinA/cosA u1B))A%-t
uFm6ja<,F
tan(π/2+α)=-cotα OJ*RC
{:Q(cs~~d
tan(π/2-α)=cotα ~3?x:?Z
X(`y3@zFZ
tan(π-α)=-tanα (B2Qixy
jJ6\";Zd
tan(π+α)=tanα ?c @+yY8
_J:CV'L+
万能公式 5oFb~;\l
e6u}YP]H
-7]dI/=
"8}|DfR
其它公式 7 G2rD"
%RTL=/2r
(sinα)^2+(cosα)^2=1 gPq=V8
.cZvT_W
1+(tanα)^2=(secα)^2 2)urbBbhF
^mQY4g
1+(cotα)^2=(cscα)^2 3|=m4rS5
go1Vw[aQx
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 '~3B
`MVK
mNS?"&FAR
对于任意非直角三角形,总有 #WHHk|u=MP
KP jYJ6K`
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC b#ocgzQ
(5(1'fsF
证: Kz#6k<-
~.|WB+APl
A+B=π-C 7L=TbR$kf
L 0= je
tan(A+B)=tan(π-C) Pw/~B<l/
3_/d'?%&?
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) vpvt!,t
rm._t/-}%W
整理可得 fZ+YN>s E
h2Y+{)"
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC p4YM<Q;
QO83Cgxs
得证 6HXoiv+q
v/OyatF
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 g"oL6
W4Cnlup4
其他非重点三角函数 A
l#o@&
hb?/}4j
csc(a) = 1/sin(a) "Ggg*zk6o
Fic`[Hj"
sec(a) = 1/cos(a) n-;8{T>U&<
>PPklmE
B1@O(ECi-V
qDP8E$rs
双曲函数 x;>s
ID}|\
d
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 F,_v=X5
GL`
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 vrGxfK
tT) 7(7US
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) Mby@\ZA h
Xh>f9[~x
公式一: Gz|ZHf'KT
P!)3[kl
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: Bzq"k=; H
:
\W;\t1'
sin(2kπ+α)= sinα s=,&1F
xGP9JFiWs
cos(2kπ+α)= cosα O>+ iW`
|A\Y +3sBQ
tan(kπ+α)= tanα ?kg
Nix TJ
BUs@qz
cot(kπ+α)= cotα |o
*v+Utf
gK
g.N`+5
公式二: X# C6Qtp
878o\\B(k
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: h PL& |