三角函数内容规律 C,u( y&Q
-$DMA_
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. 3o{Pj{l3#
3<,q?an#[
1、三角函数本质: C7"TvK
1vo&,{
三角函数的本质来源于定义 9Z;|ShIeZ
:W>s}q'`
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 Ej""QuF)<U
Q c!zNv28
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 l5LI0OGJ
oQ"_3M
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: _,=7z/*[
IGew<:w
推导: gVaV%,e+|
f
cet
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 #tS}|R
{!z,qw
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) H-*IeTkRj9
r(o"Fr
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) i1'Sa
gc0h|t}b
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 ZZ[v9C+
j:h;9B4}
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) &d8 8
u
MzR-X:SKQ
[1] ?J&20
L
WZ:}^Xs
两角和公式 y &8"QAk#
lO%<>Bcqx/
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB k\J~I!?t
I%mAQG}W<
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB nWn5(~BWl
@3xR/BxT
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB @4@S_.rN
;0"vBmD,
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB InH8`=
5Hec6l[1)
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ZmQK7!|P)
Vao%lPwn
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ~]AZ=AR.Y_
lQ
9Qt
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) }ni5E _
(e7`[^ )
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) }Wn2 d;1
!;^e^_zX
倍角公式 o&BQ-=
S =)wl,o
Sin2A=2SinA•CosA S13z[wK
^$g#!@
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 S%dDPvK]G
\QmU.H
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) W3`0c;W
v)pl}hX;
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) $z9]>7V
R|-x"[/I
三倍角公式 9A)S0},'
8MLM3cR`I
|!1MMbm
6>Ihb.`<hM
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) E$koR*
gR(( {)n
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) v>Vl=P
c3A[Y _~
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) \1kWrL
8=(A*G3,Z
三倍角公式推导 6W+!_E5
k
>:Ji<
sin3a w^Ww.SF0e
(_{goV)s
=sin(2a+a) !m_!*#"\
wz-m]:#
=sin2acosa+cos2asina Wyvp9E_o
NSp
{@bF.
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina +$pvx?]Y~
TDm7+24
=3sina-4sin³a @o(`c~P
TQvMC2
cos3a ]p{i"h3P
]g|TGkc!
=cos(2a+a) G=ebHJI-N
H
Q
m^
=cos2acosa-sin2asina jQc
^hT
{{/InHb%
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa cUmb.i
Blj.@<
-O
=4cos³a-3cosa 2n6C{{%gk
oP6A;s
sin3a=3sina-4sin³a 3C neSR+
)@i9||&}Us
=4sina(3/4-sin²a) 8
awFX6Bf
tWZn+R&
=4sina[(√3/2)²-sin²a] qR'@O3
7vM9{H
=4sina(sin²60°-sin²a) >UTMAFE>"
6/4i
2C_
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) NA|;Pt 2
PXk0tuXvQ
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] N
?YAX@8
9>uO|VYe
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
jVsS2w>D
Qx
R Abd
cos3a=4cos³a-3cosa <9jc 8
K$Wn
=4cosa(cos²a-3/4) ff}](2[\,K
%(
D@^]j
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] _&JIUP
/g"N-
z.o
=4cosa(cos²a-cos²30°) pBMo=gC{R3
T@;
&PVOy
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) v<f`oT
] U'<~CW
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} eu{s9rN
7B7`
`=v
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) H:%
R0vi
v3Gds&rA
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] B? 3LI-N$
k+&T2d
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] ?wp*eT%](Z
FcrmN(y
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) UM@>y}(
&9 )2U6BB
上述两式相比可得 F[oEj}4
hcu=,x\D
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) WP{E#:3
^<F$3A9D
半角公式 QBaQ_Sg'5
`KPiuK
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); x[MI7p23,
(*r[8
8zg
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. jVw}v
|6?[_VT
和差化积 {SZvFfG
K\- IS>u0o
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] `sD(MSC 9?
.2KmX}x
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 5xb$ef0N^(
XxOi'|W|
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 7<Da/-d
@ ~<1
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] k5k{00
d2
>1$o
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) G|ns$T9DX
07N5~>[
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) Y w&JYI\5
|z^PB&Im$
积化和差 J7l[D^#A
[WsmP-
j#
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] ^I{TIYd
z77Ng{>
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ENtvVps ,
s`=(M}k@
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] "=OZX
d$&
iM 3$g[
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] !-(abmX1
@K:Dhb
诱导公式 AE|m4Jcz%s
Tw]z6s
sin(-α) = -sinα wAbv#}nSv
YM-
gy
cos(-α) = cosα Ua p*
\szrR0N
sin(π/2-α) = cosα N@9Nya
'%@wN!7
cos(π/2-α) = sinα W9H*B<n,^
(<o7`
sin(π/2+α) = cosα M)H]Md=q
F M`bfb!
cos(π/2+α) = -sinα R@`@H'qd
7#!B8y*yU0
sin(π-α) = sinα ymu=aYv&]Q
gN7p$$4-
cos(π-α) = -cosα .Bw!65/;
x!(m|1Ig9
sin(π+α) = -sinα <q>1>>ZR 7
sn48"Z|U
cos(π+α) = -cosα O1j\6xma
@ @Q
tanA= sinA/cosA 2(j}WJ%n
K$kMQ&(1
tan(π/2+α)=-cotα ^ L~n#9p
9(E^o.!mV
tan(π/2-α)=cotα Q:Q^[oTWTv
QC8mYJiVnu
tan(π-α)=-tanα H[cb{T&&
!Eo!,\8M
tan(π+α)=tanα 0ygZ4[q
!hf8 X
万能公式 37"^{VZU
k+.ED
co]b]$38V
/s|~c+D}b
其它公式 1(*Wgg}
qMJy1rox
(sinα)^2+(cosα)^2=1 f0GVI4
hX`UiU`?x
1+(tanα)^2=(secα)^2 P ysJu\
M#j\)kq
1+(cotα)^2=(cscα)^2 \[E]-pV$
.!9,j
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 (/!|".c
DM(}n
对于任意非直角三角形,总有 W6]sMis
\
c l_G_}
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC '0aZM+/`-
jU2Bonjo
证:
"QfOo.t
#e49,L2
A+B=π-C *(/b+Yl8F
d~l)^0$B>
tan(A+B)=tan(π-C) 7SQ&>
u#
6T-g*W(c3n
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) _^)EaIta
VIo%Pmz:p
整理可得 [yS8Uev`
h,M =2
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC W$ 4 ddQ
/s=d}r
得证 &NRmE#Gc
0l_w_ ]Mh]
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 -U#5<B
1vTM98 Y
其他非重点三角函数 o<tW}
IidsB
h
csc(a) = 1/sin(a) ^>]sCG)
/N$"X,P
sec(a) = 1/cos(a) D<kSTw'H
;\u!pB,q
sGE"&>Rg
bqqUex2t
双曲函数 rH%0O}sK
WOXS
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 4 =G!
FC@`'HZO
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 +)])iLy"t
6kxL*:Gv
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) QoEr-Ahwb
<3M |