三角函数内容规律 hz(5I'\7
Ygz0](>S
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. PxIbVA-(N
*uQH,5T
1、三角函数本质: ](?qzKlv:
G&n>}h4B
三角函数的本质来源于定义 (>>kMh,
{j* LX
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 ?6EcBm3
-U{ adc&!/
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 1I=3]+o
Lj g8&U1
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: !sE|5R9G"
w}-c,8,,
推导: rO#J,Z(1
~0(Y AA6
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。 24sF>Lz
q8r=_/o
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 4YVHM
}>~aWiB<
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) zqza
&>P,
PRO R:@U
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 3;5i 8
yyaBU!m
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) @Ej(nE)^
<J?!6
[1] b*clY.i
{mAHS
两角和公式 Gnd[&8
fL
=fR=f
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB J8V%bi
:;qI/BRa9
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB evug VdT
RP`pLQ*cj~
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB !~4=s!dF
gXy`rD]!d
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 2G3u ;?"g
UH%g(i
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) =n?Y%j]7o
h ^;:9$S#
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) n`WP*F_;O
8W-@24
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) t*#_ AH!
1n 628Rp
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) +9Kn.b%
{^=~N/
倍角公式 jjv{HaT9
{]{$Aj#c
Sin2A=2SinA•CosA !Yy4p_
3+Xt'<q&
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 }I{R6
B)N`DLN>C
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) lNO$pgAh
aA.Xy^{{s
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) Ze@A~nju
9QK>UD
三倍角公式 w-68AdN
m3@(cG+-Y
{.TkFU,N
hJIK')B,t
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) <^Afwn]W/
*N)jMw5
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) Ht1 tS)\o
A75-H&P5,
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) =3>_jb
'Ydj="NT
三倍角公式推导 c'dJn&"'h
Dcirq}5J-
sin3a d*]~| y|,@
[9=L-3A(
=sin(2a+a) &^9@;9k]\
D:E:eE*
=sin2acosa+cos2asina vs@!7.%
)$0Bh8sY*
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina V 7brmLW6n
3~_f"QCo
=3sina-4sin³a Nlxs5;(
.
&;/)uTiud
cos3a
h]Q]J)m
Ofx|U&
=cos(2a+a) 3eo}EHf
&
5q,D
=cos2acosa-sin2asina K/~v-Oq
?
P;K1{
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa *4{
x"k3
}0sI',7~
=4cos³a-3cosa #_"kQ/
IkV .T6;
sin3a=3sina-4sin³a E1(K"=kBp6
Ycuq!\
=4sina(3/4-sin²a) a{z;#w[
]VmBx%OT}
=4sina[(√3/2)²-sin²a] ;h50j1W
7t|)dHcL
=4sina(sin²60°-sin²a) yNFuZF6H>
v@@7j`R
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) 3.k]GA]<
o{Tp?\/L"
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] !(/n
(
Oqbg F
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) P#sMoo'k5
5g-;V5p
cos3a=4cos³a-3cosa ^qzv%
'a3#Fo $
=4cosa(cos²a-3/4) MykY?
mUkf,\>r
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] ;uVCsD
T,1~aGU
=4cosa(cos²a-cos²30°) K-btzf<B
^yl16}aoks
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 09o' {
g$bE<RF
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} _]\\lL7',
6"T2Awz
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) m>.5v_t
0?-K?0K
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] :}e8#.
H+t )q
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] 3P_[f
w3eWic_
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) Q0>H{% i
<0um86Q.
上述两式相比可得 0 ZFZLy-
ntk^K3
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) {y9.|i!
a&+
半角公式 Jp7M*mdw
} I^8UE
(
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); pr3TTKez
%!([
m
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. mK6}Z@
hO#Sb#`;8
和差化积 O_ Q" QN$K
,6t8sxrC
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] biI83ki4J
ZYsf2wV'-
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] aH]_~i^y!%
Wc+1v8\+^
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] NO,h}YR)
SRizd ^-
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 6WGa7QYu
{z
e*S,_
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) y MV)s
= o&s
Jw
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) -6F,5AM!
c
*m|4sa
积化和差 }C)~^}yo#
0Z7w&-+
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] _v$^|\|0
'^N:D
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] B~`:S tcU
V0/t^b6;
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] q,Scme:iX
7?*4(`'z
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] ->'VrDr
>~].^8S
诱导公式 l^o:fuA
7g@>sqL2
sin(-α) = -sinα N@7>tx
,
nRgT7`
cos(-α) = cosα 1Li3W6+K
P-)n$!
sin(π/2-α) = cosα }-zdYN\.
wW<\;=3 w
cos(π/2-α) = sinα js{
,;n&
r|BAb90
sin(π/2+α) = cosα StPv'cC5
}R%Wf4@T:
cos(π/2+α) = -sinα PHXs'~kZ
%oGX7
sin(π-α) = sinα jd3;^(h
)6&PvS
cos(π-α) = -cosα q!~cAl
qd&=.Z
sin(π+α) = -sinα t'fGnVR](5
/sjF]/i?
cos(π+α) = -cosα u?{*R=3-
S3nOx(5
tanA= sinA/cosA S*K1J!L
>1aXTT
tan(π/2+α)=-cotα 9,;&;H-V
>NT=miUd
tan(π/2-α)=cotα TWZa_M,v
b9 M7U~
tan(π-α)=-tanα !$&3('CTu
6KN&<e`b
tan(π+α)=tanα +,\,hDq
(u0z98w
万能公式 KY3cX2Sqa
nT^]vp#T
h
7r
QYq b
=r,IUW&
其它公式 ms0z &
Yum8Ke4
(sinα)^2+(cosα)^2=1 j P/wz
iIj=d]j?q
1+(tanα)^2=(secα)^2 c>=R1_dtD(
BK1lvrT@\
1+(cotα)^2=(cscα)^2 LeU6DWL
=T9 ?_u
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 |Mz[&g]H
`Y`[##+
对于任意非直角三角形,总有 % TD
,H,fiO9eV;
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ^j?XWa:s
y*QY'
证: V^9>@
h ~m,?y~
A+B=π-C `-u.dZ^
91eviazA3
tan(A+B)=tan(π-C) 'Hk9'o$
5ww6rQ
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) 4
(~6M
6MV
dDDG
整理可得 }4+2nb5bs
$n`)
8g
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 5x< 2}%u
NqY(iE:YI
得证 $W+$NQ1%
$S2&'>vj
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ,R4i~\KN$
k5%<(t`_
其他非重点三角函数 &em(J`
Ymy{9.
csc(a) = 1/sin(a) }s5e2dE
}u(C$$0le
sec(a) = 1/cos(a) <H7b4<s[
Wl0<mXKY(
H<XG X
!p[i'
y\R
双曲函数 yBGoocs
D
-q_3xKt
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 e~t*<
@!?y;
^L
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 7k;Ge)
A(
@&
CU%[-
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) '|ta&P8G_
2wfg`Qr.
公式一: hK:hY+&
bE{A NK$B
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: .ZA <7+'
Ss`0Q}R
sin(2kπ+α)= sinα G5hnknsSo
\OK-6Cy_
cos(2kπ+α)= cosα 8w >S!sW%
2=>\0`/
tan(kπ+α)= tanα iG\+L.fq
mQxBos/"A
cot(kπ+α)= cotα G6HFg5wB
#x
v'~`3
公式二: ,. M]!*A
{bZXu
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: dQ[U}/94Q
flKbE#{
sin(π+α)= -sinα W'YX
s@
]vt]=_;5+l
cos(π+α)= -cosα eDzG
O{y`\:
tan(π+α)= tanα ~A(jP4
be)5ncV&
cot(π+α)= cotα A+k@i3=a
}1^*Qd
公式三: |Qqg5u,
C77}]
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: t 9lz"R
.9k/m! m4
sin(-α)= -sinα @'7{L8$G
ozhfQ`H~
cos(-α)= cosα @)kr.&GhlT
I0Y-+r+L
tan(-α)= -tanα 4< |