三角函数内容规律 uJ&A-#x
^8<X8.lR
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. i/wq &dn
~?oCYd
1、三角函数本质: Pt8[f|'
g/%'P=}:
三角函数的本质来源于定义 <i=tuq)s
%eDGyr_
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 G&1\_"0Q
'D
Fvw
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 {m8@
+A
&Cg9thAc
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例:
fcbPT&]d
G}C+7sI>A=
推导: &
Q\0xb
3%6a6nx
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。 r=Pi;a
eyFu\K"
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) `j]=e4n
0snlR`<
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) ;,q [nu G
9dAr\I
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 UeetNL*3p
~69K Utzc
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) lzjwj .o8
&UW `0"3
[1] }(/\Vnh|(
p(w_.$'
两角和公式 VSS29!o$
c<I_w>U%%
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB Dx#Hxjy\
q\Vb'=W_7
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB gO9?/Ty\~
{<>
9RH
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ^TefL"_
#]*V[*
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 4m&9KQ21W
j)ePd3c
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) W1*vSco|.g
]+8#ru)
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) 8[&k}
+H |v$^d
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) K=UCn-0d
)YU<?t[X
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) |xJn$4M
6~[\au)pS
倍角公式 f= +*Is$
U
>wR
Sin2A=2SinA•CosA
a>mZl=L
sI;$#;8N
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 VYRhv'1;6
$+e
)\@sL
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) mHR*gl^6L<
{wv#U/Ux
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) [lmj&&fX
7,cE3OS_y
三倍角公式 e>HR/aT.
_nv*P#"<
Q-%@18`#
,1Wc~
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) ,X .=rC(
ms,(57<j
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) jdSQfp0G
0gJ^mR2}
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) ~4
o
R7XJRLk
三倍角公式推导 ,rG6G@#Q%
=
\1>h[`
sin3a '?p`\a#
']^mgU'o
=sin(2a+a) uw;/WR
`%GbUAg
=sin2acosa+cos2asina @dz!b
ej62;Ll{
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina /kG["%"C}|
\!`Kj4l[
=3sina-4sin³a x]to'0%K)
(;zmzm
cos3a d^4<]?{CL
OSO:}{p!w
=cos(2a+a) :g7Q"jwg-
i1xpSnI#
=cos2acosa-sin2asina sbAE!
rEo>1
]gk
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa tGc4[QU">
B)\
0_*(<P
=4cos³a-3cosa Sf>%$[
it.
6+o1N*#
sin3a=3sina-4sin³a 7 0:hZ_NQ}
Ml"nS=oY
=4sina(3/4-sin²a) JMKSKSld
ta>Lq}Qs
=4sina[(√3/2)²-sin²a] >aJ*'>n|%
Ber)dwK
=4sina(sin²60°-sin²a) _HaZYy|&$
L{l z1h0
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) zH|aB+
)8dw
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] u(eVx Q1
{6eG,3;J
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) u~A]*u
)
oi}v,-
cos3a=4cos³a-3cosa AK'z<)VE<
WJEG8k-Xr
=4cosa(cos²a-3/4) B<hPFz!dWc
ITSpuo'PsO
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] u<Z7=5lr
2R.eKX
=4cosa(cos²a-cos²30°) ^ksk9%(
9of\6WE
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) (!7S~Ad`
GQ@RY9'Y2
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} bW`&ca"
XVR`gCy
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) W-G-<@l<
qM}2@ht'
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] iph69S~b
B#~eI70"_
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] *N%xt&
uGmIZdO]
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) :AN'!.,
VS`4~CQ
上述两式相比可得 Bn76tt&
Db
`D7sx
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) moJ5zP+A ?
]?q0(:h
半角公式 X8hO{ <tj
!0~
Z(
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); ' )+*HCSE
%G
rP)uC
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. "4yTh;jI)
B!A
A*a
和差化积 Qiu1y )B
0 Fg?X|
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] ab
"k"Y
o
n}:MdS |
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] k^` 6C}0
=G^ii
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] c*qW
;kIB
{1_k**]/.
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] t, =i2Thh
] c
5AY
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) :KONoe)t<
"z05L01T
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) |4'aNtT&L
^]? x/BWM\
积化和差 ?\r(w}J|;
{IpT6"g7
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] M9UHP8A
NVEr-njO
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] !RqKn#ez
WC+0A8)
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] #(Z9X
PDufM8UzW
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] n8:f2)Lf
n):]W964
诱导公式 rzzGPK@
PGL#
N,f
sin(-α) = -sinα 5}Tv\
y6thX?
cos(-α) = cosα byos9
k)02eA)
sin(π/2-α) = cosα _aX!!spD
M{"[K
cos(π/2-α) = sinα T]CQ +uX
d"r# :
sin(π/2+α) = cosα r<oF*Q~]_
,RE&/n:9%
cos(π/2+α) = -sinα 3"^6h(SG
YL2yZx$
sin(π-α) = sinα 9
%n@
s
`bM9hry7
cos(π-α) = -cosα "3SAykc
zsF'4'A
sin(π+α) = -sinα tsqwAf
Sv63k22.
cos(π+α) = -cosα RL#P
M4.
W~Au%T
tanA= sinA/cosA _
WZ'S~(/
0[;;pR>
tan(π/2+α)=-cotα ~Z-pE7nN
V
kQjA(4
tan(π/2-α)=cotα $T&qVc\t5}
q
jCSp]
tan(π-α)=-tanα OV9%a vjou
B"xqwN2
tan(π+α)=tanα oMZM/,
D#DuZ7L~
万能公式 fC_oZF"6
gzjsEpz,
g3JqF\)i
i~^2BPDD
其它公式 )O\Xo`}/
N
GJC
U
(sinα)^2+(cosα)^2=1 )4#W8efh
]x'
"L
1+(tanα)^2=(secα)^2 ~jO~7--0B
9wn!+Hr#
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ) 7fXeCvF2
I`?r |p;^#
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 qY
'!8]Sc
,y6J
X
对于任意非直角三角形,总有 WY?>}U^REl
7+QU:0^
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC
=\$@^
sv\m][
FD
证: @uJUP(d
FQ,SpO!9
A+B=π-C nH`bM<pzmL
x7j*fQ+}
tan(A+B)=tan(π-C) "G^vzg.h
Sgd xqrb
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) c {MG@de2
O}=ytFR8
整理可得 "{AO5 4l?
cbt-KTK
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC $"+ jFqX
kxThZ&
得证 NC$iVl7Y
a
"#P. 1r
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 A7]C32z
iv7PzG!C1
其他非重点三角函数 yw"OQ;cP
~|yB/;L
csc(a) = 1/sin(a) uzBbUGb
~?5"`ou
sec(a) = 1/cos(a) OTA8iQ
2>;0MER
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