三角函数内容规律 M>*_
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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. &Ib2'y{i'
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1、三角函数本质: o.E,8>oy
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三角函数的本质来源于定义 6q w.;
K~,7
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sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 *a\(vD
=k5c]"
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 }=Y?]M)
e<Wz%-+-
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: `+$_7K*p
:]c\hSad
推导: YP-*|eyE}
hk~FC\/ZW
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 e(%/%(S3x
q7f'Rj}
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) bhY=}D:OvQ
LlU^Y7m
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) #
IxKp
I]y(;"9
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 |{|svKZv&
iVy{VJ.z{
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) 7f1W
w}I4
=6!S2MZO
[1] B="iL8V
m&DR1
两角和公式 yEs;MDWF]B
b#umV
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB EPW:s(eh
Vb?V8 uW
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB GYR
G
0>8>TQ"5s
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB pVC6TZ
33(~mUA
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB
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LW."nZ
KY1C+
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) TG::;Vsa
Gs7Z9(
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) z:B+fZJ\
40ik8ty
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) i?G*>WSc
z8 >+.w'R
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) XnMx}&
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F#6jJmE(
倍角公式 /YoK PMl;
*/fS\K
Sin2A=2SinA•CosA @w-iic
lG. .)
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 Tv[@CWT
R6N1M6OT
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 5Qae,r{Q
G8tY=
O
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 0j
mgXs
}mo!=Au
三倍角公式 *eY!iaP
tG(^ID-\
RIx{!! G
:FDgq{O
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) b
R:&+j
Jt,s&BzL
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 2 Ju0~
0{$}4\xlR
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) Ely\<_
:uiFK
三倍角公式推导 qD#o>GK<3
.`&LxmU!/
sin3a PD\T
kAoZ
*U%c|z4=&
=sin(2a+a) j~,lfl@S
e4) #
oS
=sin2acosa+cos2asina :k|D6y
3n
Yg kH
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina i ;G] |F
$AKeY4p"S
=3sina-4sin³a E{36a
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cos3a *>f=o7T
uT_-1za5
=cos(2a+a) !V{#,J h
@:<prAe
=cos2acosa-sin2asina $g@[8|'P
U}BpD 6OC
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa 2$\E#* ;
x{q8 h4qIF
=4cos³a-3cosa AAq=0;R
hZI!q=8Pf
sin3a=3sina-4sin³a D8?j+w [
v`&^B$Q
=4sina(3/4-sin²a) /H Bq{yy
N*_}i+3N2
=4sina[(√3/2)²-sin²a] kc^r3o
m%w%`RY
=4sina(sin²60°-sin²a) Gl$bp?
;&
G>,/L
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) )eiV
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]` 2E.
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] 7WU`mc 1y
8XS'-`}
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) d vp?tEv-G
0"ZFV!0W
cos3a=4cos³a-3cosa .f>}L<j7
Y|#0-.M}
=4cosa(cos²a-3/4) s=@ Q]C
#$|N1t<
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] S JgAl
UQ\@0)0H:
=4cosa(cos²a-cos²30°) 7-ggob
9ccezK
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) Zv1 :@2
\d*qY23
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} 8UD}}DeM4
(=uz3FLl-
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) :j`r_|dk
B0TKNq|
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] $:qB8
Yq
:aXp0"
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] T<dER
-O
Pw88sP%e
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) .
tpA mV
G'2p%6Ud$
上述两式相比可得 L|/$pjD,
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tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) ByY<<7N
kt@;uD`
半角公式 hOj!K-~"W
N doo0[E$[
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); @Xf[<ML
0(;2]
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. >n@1JZn?~
6!kE?3.
和差化积 .)
b:3u
bT[Zw2 tb
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] i=Wtx!OrX
vDd=@A
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] e)UmX 5@_
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[KbW
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] $V xI(uKux
Wlt>BJw
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] w
0>y+d}
p{&]'_"
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) U~Tu77
`7^ZX k)
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tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)
@*own7
n;+>9f L
积化和差 8(#YMYKY_
-bJgq(.8a~
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 5eN} i9r
lCpSw@
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] \-$V7*
*A%TQ
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] km-_WV!4
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cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] 5KMUHN}3
czNk'h6y
诱导公式 vNW Ehq
bnC'6XN2
sin(-α) = -sinα bOV oFaB
c`$z
cos(-α) = cosα LP$'
cQN
I j"u
sin(π/2-α) = cosα I*DhJ )h%
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0l;+D
cos(π/2-α) = sinα mWz_4lT:
o+G
s`k^hg
sin(π/2+α) = cosα {O9Ij#2}
e^EB
cos(π/2+α) = -sinα |m];F[
m2+$2.Zf
sin(π-α) = sinα @C~l0oN
I'V2a.Y
cos(π-α) = -cosα uK@Adn
=@ZJ4LE%p,
sin(π+α) = -sinα [oR.M_=S
tBb.LPCTz
cos(π+α) = -cosα gn/lb*#Xo
w"QraR'b
tanA= sinA/cosA e\hwA6E
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tan(π/2+α)=-cotα [d5N(+ h|
=CUQbC3V|
tan(π/2-α)=cotα OypH
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Zu3~MY
tan(π-α)=-tanα 7z|,Jq<
)9AV9:"n
tan(π+α)=tanα z}M- ho
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万能公式 wUKXE
6x
`mp{&BC
B1i)Uhn
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其它公式 czc(nhU/+
S`e3|X"
(sinα)^2+(cosα)^2=1 5SWw"db1A
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1+(tanα)^2=(secα)^2 /Y p(
oqp7m#
1+(cotα)^2=(cscα)^2 ei!x0\t
!A.a0zC
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 \tT#
b|
[aUCK)"L
对于任意非直角三角形,总有 }(7{[7d7
~d~Fimm
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC YRwo
SKA
Q14J;gl
证: 371IO]q
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A+B=π-C CB{1Nz/xG
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tan(A+B)=tan(π-C) tZaXQ!-$
s01S1$;b?
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) <0IXNl|
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整理可得 ztqU1H=r
0 t}03q
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC fvtoMH)M
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得证 B8\@uRwv
0xc`m #g
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 5oKi8*]k")
*$1}ydr
其他非重点三角函数 VX8o
b1
.4xnFI]i
csc(a) = 1/sin(a) 7^Q8&E- |