三角函数内容规律 }EAZ~s7lx
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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. =
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1、三角函数本质: 9FJW^ fY
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三角函数的本质来源于定义 {"%!@.N
O@i8+HG
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 B#
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RWm{j<
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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 !~[2A
t?M,KQt1/
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: ~2aS%r
*7-^FZTA
推导: !(V'h{
e^|r*K|Oy5
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。 dR4V$aV
Bb~OL\I)
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) arGb!=y
Zh.SuSJ
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) $<I Ov~7
:9x6-YvS
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 U6<X4"]!>
K]@dAsMO
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) \&U-zn
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[1] J"NvUot
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两角和公式 {ds724
BW=$HfZ@
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB FgR/y
8lZu% ,;%
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB >T~=oru
0QISRm.X
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB [DHoX8G
%_{qPP.m
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB
qbA
Q.MWQ+H7-
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB)
sR~XI
'n2VIBKA
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) %T9HnqX
f2\mvVM
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) }IP@,H'l
$rx7"Mf82f
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) P%VxpRl}?
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倍角公式 2B<<\AxFV
D)|_;paI
Sin2A=2SinA•CosA d$j}qV 12
2F5K S`
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 tn!q(!F
AZ%ITRD
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) BKxPv
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(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) e?CUF;M/
+-TGio{SS
三倍角公式 pLY8'I*1,
(JhR2th'
^P=jv-C#a
K$ty'<yB
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) .=Ar@(*
kF]225Y
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) : @~! ?s%
cod4RL.d`C
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 3Gz S=
UDH9;3
三倍角公式推导 O"{DbNw%
kJiRk'<y
sin3a AP9,[;K3
j@AAocb
=sin(2a+a) 7W5Itf!<\p
.SryhGOx
=sin2acosa+cos2asina !GlD2C ~
KF4D]vm
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina HNg^N.
1 iKO8
=3sina-4sin³a 8iuv`}}U]M
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cos3a F5|>wrF
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=cos(2a+a) \$
LIL0$
l\ttL_SeJ
=cos2acosa-sin2asina :jM2wy{|
[kAke-
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa [88w_vzh
)P-CSP&
=4cos³a-3cosa GJ"I'ax^
(slaUDanB
sin3a=3sina-4sin³a rW&2?QF
\A$ZFf%4n
=4sina(3/4-sin²a) xfh%HsWhQ
.q\4,x80(
=4sina[(√3/2)²-sin²a] Vc5?v s
0U\
S J-
=4sina(sin²60°-sin²a) w[$gygxnG
-H!#V3Q;
W
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) m}-]:"
hV0{CA(;
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] |v#IB`M\uJ
b dh4?
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) :pR$>PPw
xLQ^9
cos3a=4cos³a-3cosa
6%;
1d&X)Ux
=4cosa(cos²a-3/4) I]BS%2BN
tq.:
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=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 834%L
?]?T)J
=4cosa(cos²a-cos²30°) +I8]?]K
6_hXZ8+g
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) KE__gP(\
m#`?Y0R
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} xOcEB$Px~3
wTl65S)
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) *=ZD]W`
~::w
`"L-
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] K
X"D-/
b5f@<f8
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] _rouP
|t _=~
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 'KA%yQ$
2vzSg =
上述两式相比可得 s7\wH='
v_
/h{.GAN
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) E9qU QK
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半角公式 +sZ!xV})V
P[Ax
g
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); qh99nF
`0eZ'1J7
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ,}$x4=u
NM =p&`E
和差化积 vpfP`S4Z
8d}Sa#3,
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] Pf'=RASe!
_uD;B5(b E
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] Ub<uc]
%x1F6L4X%
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] x;8{1pp;(
|X<073U
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ~:AdQ;m
qxubuFE
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) D >zs8EvV
]/$q^6.
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) aG"ukdun
?Tnx{<zKp
积化和差 y#_Yj;Y%b
zT\ Q3a:kY
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] gE:9B
>KQGMJ,iO
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] {YGAg(b`
,HU;q}IZ(
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] ]k4C9cu?0
8 V FG!Wz
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] bR#z=9.jg
y Vpj.u(4
诱导公式 yU`7jRqs
DK7CbxS
sin(-α) = -sinα
: [5C)!
lyUBv
cos(-α) = cosα ?6A**6}D
a@R-BgT
sin(π/2-α) = cosα jwaZe/qn
y*7v^V7B
cos(π/2-α) = sinα b.^jI]WSvF
Y}J93h,5
sin(π/2+α) = cosα gyL9`R#BN+
anfgyU9
cos(π/2+α) = -sinα .~gw3N
;0GZY
sin(π-α) = sinα Oic
:Gf0m
cos(π-α) = -cosα h7}O#Rn
H}m/zQ
sin(π+α) = -sinα ;5@pU.2
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cos(π+α) = -cosα \.I}/zpw(
x7u];=%
tanA= sinA/cosA o-)&Lo9x?
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tan(π/2+α)=-cotα M,cTT&~2
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tan(π/2-α)=cotα UI=hW^V
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tan(π-α)=-tanα M;h<K'f
s$0h>7R*
tan(π+α)=tanα $B<c1;A
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万能公式 +!11X@ 0o
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其它公式 dqUrGiZ
j!`Z3
S
(sinα)^2+(cosα)^2=1 %L02?uO
OdI5iiI>\
1+(tanα)^2=(secα)^2 p+MwS97
e?pX(8g3=
1+(cotα)^2=(cscα)^2 p>:7V|<
7JO">90J!V
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 }sr1q-w
Tf"eeF
对于任意非直角三角形,总有 p:JFuwMX9A
Fyf@_[S
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 4Z`[PhC`
x}(C!C
证: 3%n D4Sno
8 Fj2 '
A+B=π-C 2
asC2W'
C3Q!sD\$L
tan(A+B)=tan(π-C) v+Siz)
E))&x |