三角函数内容规律 S;P
W"=}
_b'MltG&E&
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. 5v>c;
YtCTADr
1、三角函数本质: GKqec_y
j&Z00
%w
三角函数的本质来源于定义 ULm!+;}
Ugb@l*{
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 3!^E}~
rnsXB5p
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 -:SDk
E
u(SAj]
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例:
pp$4$Rd$
BiQ@Fr-i
推导: fwSp84
y 9CU5RW
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。 t[y~f
3Jz$];
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 5Zm>Q1{
&Z3) #DU
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) 9!x*K3la^
LX%
A1
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 tW-4ehU
_.P7iv`]
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) wU4jiDl:B
5vp?nG#1
[1] %*0eP*d
{=*{eg."2^
两角和公式 a66`b<P
^.qw#_8v
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 3diG~
V'G
M^I%i'y
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB wWL+vCeFD
kU}yJUhJu$
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB sZM~Qavf
B9kr{4_E
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB pfoEVf7
P*S3,8
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) 1=]}f0{
g#SaA?
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) 7 |5zu(;_
vL2 BF/%|
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) |_AiW88]
p
tD[
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) UV8|jtEq+;
v3qvYi.
倍角公式 71
Ii!O
=9,aX^M
Sin2A=2SinA•CosA YLR^ssd8l
Ubm
Sw
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 fT^<-0XagT
]%I;xud
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) K[eLx~> ]O
R
_8b8J^
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) { 2f\YNx_r
C\zHRJz
三倍角公式 !51 4K
k
>i<$rQ%3
\A;51[ew
A cB(
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) 302,aM8sGi
P1)M+m*^$
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) xX(yQD
f
=-4bEY
gm
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) [HW6yW
2v
tMZ[XXg
三倍角公式推导 8Wddz c
K``q+rK
sin3a ?tXU1p;P
,-n0|(P^
=sin(2a+a) u5_;pl 4
dfN>j7?)X
=sin2acosa+cos2asina 7fGODR#
2t/
/8
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina }A2Q^7
;&xY:ccfMR
=3sina-4sin³a <..C7
9U
zcNhdaMOE
cos3a l
b
X4@p
g qy(AO=
=cos(2a+a) ?jzJ+q5
bE[.[d`_7
=cos2acosa-sin2asina ydlL2_bd-
<Ag<Qc:L
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa c/s>6m<|
y[{{A` p3
=4cos³a-3cosa sN1;]G#vMA
^EF> sA
sin3a=3sina-4sin³a &4qp?uuGv
1gKy],)d()
=4sina(3/4-sin²a) :qI_!Zc7
4U<F-{
=4sina[(√3/2)²-sin²a] PI%)
2\T
$&\oDi]
=4sina(sin²60°-sin²a) &q3Q@h43
"?w3!
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) iy$#!G[kkX
|b=fD>5;
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] ~5:o@h/TY
b-Ttk
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) P;t)PE-x]
b1t`@n^-\
cos3a=4cos³a-3cosa -4pbY!
t
NY9!>=
=4cosa(cos²a-3/4) v1tk&gMM7
k0+*T,F
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] ]VF'$Wv
xfV(St1a
=4cosa(cos²a-cos²30°) L,!=%v*
DDis}kQN
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) y&c_E|T|j
(*PC%QQ!
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}
F`&
A\&+.
>-
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) 9F4YM9wwB
%uf(FP`>
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] I|*+ZiaF
$q:8V`{xO
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ,25@9
w%Ek_5W
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) B<PjAIb
\Q3kly{So
上述两式相比可得 =V6Az6%1I0
Hdk!b% :)
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) ":7y,R!
/48c$Aq7_
半角公式 #*x-sz
rQU{Qk!G
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); :CEw0@He
za&$miqKQ
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. Z_g3f`/
gg-KlgAW9T
和差化积 *46xF?:T~
n4
6/@iYf
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] '`~v1+'=
mNqCk?N+
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] S,b!<x4O
=+@RfdK@
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] u=k@+U ?
f ^
s -:
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 65HITVBu
NjS; +Nf
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) >Ggqp
E7;PZp
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) erpFd-2G-
Kdaa5ENrL
积化和差 )8}J0YsvHk
U\@z+]
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] A$;Fy
D}E
@`~[Fj
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] 1;EZb*&4
nn3
D)1
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] dqp-qQVT2
PVdB+_gar
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] P9 l\
@-
!M=Saj_'
诱导公式 FFkGec}
[Zo<d+EUt
sin(-α) = -sinα o+x_W;g
GK.!>)rm(
cos(-α) = cosα iV}x=k]Qo
V<!]!!}
sin(π/2-α) = cosα } ZI^
??jZ)51c_
cos(π/2-α) = sinα s'Vwv \
]ke!n
sin(π/2+α) = cosα wsq7%
3
lm3
iAL
cos(π/2+α) = -sinα O0D`Gu
-!(6EFP
sin(π-α) = sinα X(#S \rH
1
hazx ZQJ
cos(π-α) = -cosα ^Dy/ t
vx6NL%'39"
sin(π+α) = -sinα 1 cP
lLX
4qFM6
cos(π+α) = -cosα 3:v,lFcu
)N^MKt21
tanA= sinA/cosA ~xQ0bM2\
iUy9vC`!B
tan(π/2+α)=-cotα kWL4R2.
B!#oRon
tan(π/2-α)=cotα Qb%$1nG$
YY,+)q{Uq
tan(π-α)=-tanα -
!RC<WR9
y%H,q.`
tan(π+α)=tanα E}KEIe d
5h#pj`V#
万能公式 ,F~bXZtL:
k&p{~Nv9LZ
0]2726^
Ee,\fxb4
其它公式 (xC.(ecMd
HX_Br.WJ%G
(sinα)^2+(cosα)^2=1 `\.tNc+
3-oojC
1+(tanα)^2=(secα)^2 4|2yl< ;(
.|Pj&
1+(cotα)^2=(cscα)^2 Ck\mbO4g
_FCfr+?Z
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 }='[[{^y5
,+(\,,yv
对于任意非直角三角形,总有 X@akr32t
>${$X` MA
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC yO%"+DH
bCP.D@r
证: RJ2b*.:~
T!K+Sc @
A+B=π-C ~8Uv9SKh+B
).$xzt.
tan(A+B)=tan(π-C) &4'gzQH
vp
1)H/5X,2[
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) E
;-I?
fFf $D3H
整理可得 Hdz3Cc8VV
=3/
Fs<
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC @(c{6IK;
?iHIb+E_o
得证 kuE- 8h{5
#[>@
(,
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 STgfnQf
R><
c'}
其他非重点三角函数 `aqZ~E/&f
6GWV(C~
csc(a) = 1/sin(a) [9@)|F1ki
o%19.
sec(a) = 1/cos(a) [<.
=L
u=y|-u5R
H+cGBV6
e%OC'O4k
双曲函数 *f}+ae
aX1sjl4
&
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 K.yb4Bh5
Lz0<e93
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 dUd?`h<j
$s3d{3)|UF
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) M9
>~mG
H,Jd (
公式一: > k<.E]J
y>>/rsV7B-
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: F@e$e#U9
is_8;6
i6
sin(2kπ+α)= sinα &t6~2?
zOw@O
cos(2kπ+α)= cosα hh)M0K]2G
XM$-5;2
tan(kπ+α)= tanα EGNb;2<G
I}\9R]:
cot(kπ+α)= cotα D? o;Di/
T/.?QF5
公式二: L,\-m PKK
B HHj>KR^:
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: fIc?DE!\
DhiWG7X E
sin(π+α)= -sinα Lc
O1 /&O
Mz<$e$
cos(π+α)= -cosα jC @yFk
~Z@ {x=x
tan(π+α)= tanα Ge[]J>4Bt,
{%^-?5zN
cot(π+α)= cotα ZK3[alif$;
Bc<NDMsZFq
公式三: *8b( }R
`0}10
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: z
(d!:Ti
{bN\H{/do
sin(-α)= -sinα qk~%f$K2
8ohVj@4
cos(-α)= cosα +)r]8T]
4f@W3K]N
tan(-α)= -tanα z;f%tPE
J61t551
cot(-α)= -cotα Fm7,%3_
jjI 6U1O
公式四: B^ O=
%aWs]E;J
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: <kk9- kY
*O%,x@
sin(π-α)= sinα tN=$JFKo
v2m.Y B
cos(π-α)= -cosα \J:muw
w|NSd
tan(π-α)= -tanα }Q
D@,G
Yq?o:/jP
cot(π-α)= -cotα V?A
6O0Q
V&(
公式五: &T;k! [
o*>E)Rsq
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: pHnm iv9
cr$tu
sin(2π-α)= -sinα
r-M!JwV7.
kFd%|B
cos(2π-α)= cosα #(rnb
(EBqLlA
tan(2π-α)= -tanα aR m- %
XXI.`|}dXj
cot(2π-α)= -cotα RNCW}'q{
/b;o&e-vI)
公式六: /6}t'n #4
5+_3LKaMA
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: #Oe(Tb
FVi/i@
sin(π/2+α)= cosα
|!GeTO+y
P+K>;7t1
cos(π/2+α)= -sinα ~0'SF vw
4Bxb>zo
tan(π/2+α)= -cotα 8/5{A
c96xH
cot(π/2+α)= -tanα PwnUoCBX
5]B6_zn
sin(π/2-α)= cosα TXR?e
> 3'sC
cos(π/2-α)= sinα 6oF_'3.d^
z0%?=]z
tan(π/2-α)= cotα #\VSuj ^3
)c M!p
cot(π/2-α)= tanα ,%[.D+f=+
!.W&zy.'
sin(3π/2+α)= -cosα mncid#)#
b[8MgAMMo
cos(3π/2+α)= sinα ]kv!
lF
xLDz`
tan(3π/2+α)= -cotα E0wJD
m
!
US@`d)
cot(3π/2+α)= -tanα gi)gL Y
E
J]Po"+!
sin(3π/2-α)= -cosα g-,']1% f
HGMD6V$2m!
cos(3π/2-α)= -sinα Zf|g:6;
'4un)#}y
tan(3π/2-α)= cotα "xnmNgxn
!TB*qJ<_mN
cot(3π/2-α)= tanα s(9>qZa
CUt
Kpm]
(以上k∈Z) j;|[5J
sODDE
这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来,希望对大家有用 C`GnJ0a4
P|r-O"
A·sin(ωt+θ)+ B·sin(ωt+φ) = ]#Or|r
ar r1S
√{(A^2 +B^2 +2ABcos(θ-φ)} • sin{ ωt + arcsin[ (A•sinθ+B•sinφ) / √{A^2 +B^2; +2ABcos(θ-φ)} } YM.&s!8
D< |