三角函数内容规律 p|4=w*
YDlhe>N C
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. <x]bL9"+l
q Sprc0cu3
1、三角函数本质: Ng2a<;2z"
[wD6T6t
三角函数的本质来源于定义 OSW}R/UN8
9>an!lVy
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 G!?J)^'w
p$i?IzMtZO
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 EZJl6
V.0TLk
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: {=Y1I{y~+
y#:
8FX:
推导: A74yG6DNh
a<NWd%~
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。 0i ]w9fg
OXlu *v7|
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) a' @:o.8~
$z=+r4{
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) *S+H$/%C
SIsvrcbWoZ
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 &oG{|qj]L
w )'?l
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) OMc9k$gk
~ Z`mAf9
[1] " b\ay"CE
.p1Y<_0_2
两角和公式 -lyP'h!+F
\8D'(YU
D
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB {BUbW?%
se6
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB $GV'2
T-KFS1Q.
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB ,rBqL 2
V^`$tR
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB ]G ]82fY
bT\a7L#
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) =e11LcQis
@xJ{S;6
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) bR7"1G(
8DxCGF]b
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) GQue-9
ma
4Zx53
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) S=yD3
s{<]
}[*yMDBo
倍角公式 JJ&5{ma
~
a{%?
9K
Sin2A=2SinA•CosA
cScuo^)B
pi:/f#b0
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 vG\c%
v}">[
{z
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) ?5E~U1`6
I_9\* %
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) fsNUVI9*
LyN6hm\h
三倍角公式 U
){hr
xg
8Qr O D]
A9,.C[Bg
.so:+x
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) 14lML3UcbS
<fr}1|Elk
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) >#4)[f#n
;jEVv\
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) I v<Wq.
||8]j4E`
三倍角公式推导 Mp{l>*V
HR;dt
5
sin3a Gz
[|JA
109e3J.k
=sin(2a+a) J
~q5
3Cq&[;Dkz
=sin2acosa+cos2asina ~C>T
)
S(0IL/vr
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina
<8
3\!
=9b7tm
0
=3sina-4sin³a }_J%yGj(
7 .%
\d
cos3a 5uf9}x;m
S5K1wPl~o
=cos(2a+a) rDy{yg
NB{6
o[J
=cos2acosa-sin2asina +Au1'8UM
fION0v^a
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa ,iy !B
ixOGn%-}2
=4cos³a-3cosa ']w0Qg)I
1
lI
i
sin3a=3sina-4sin³a /4}Et]>Jzs
$fygir;J
=4sina(3/4-sin²a) B6C$ou8DG
P 'Q2%
=4sina[(√3/2)²-sin²a] yEX3{?
%q]<X$N
=4sina(sin²60°-sin²a) nhG
T
o`=;P
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)
j!sA
,i*E3Q
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] kZzL0>A
pi/G6 lb'
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) ^D}l^`?s
\}.P{&`.
cos3a=4cos³a-3cosa ,(` \jP
vZ3"y__~K
=4cosa(cos²a-3/4) OXAV`
B{UC1u&D
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] x4/UR<_
W8>c{ x
=4cosa(cos²a-cos²30°) "xE
b9ti
1S(z%3u&p
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) eRJ{+l|
71`HqDx6
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} VVUZ7
0 a<@Z
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) &BQiGD?r7X
'4.pwq E
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] &&r)!U
My gp>, 5
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] _ 6fA% 1vR
T%v)62
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) S"A(x0
xD$yv['
上述两式相比可得 fY<xRH+)jy
J%@g>-B?>
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) WR}k-<J
oe:N[kZ.pZ
半角公式 CNV!;4H*v
gIxHe9T
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); wPG]CbBK
`$3xo2;6
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. (4EYPI5oL
/m[xY.dgWU
和差化积 GBC\#J O
zdcr.cFQ
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] %d, V}B+
p*VUSs a
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] kpie\$7X$
<Ie(C7K
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 7{WS,6vdY
6v4^Z<O
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] +1`
3!F
ur! P?Ci
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) `i5UUp%mS
JU(xLh
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) h%*qaZbF
;- A$v5
积化和差 _4z(Z
tP
k274uf1
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] w|;a|R4If
K-4
<hH[
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ]%qjK.>
j;6KC\`
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] 2z,
5#
%P @+>J
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] 1)B^\
Y
P/&YfwC
诱导公式 c}v+7<Q
):42B^_
sin(-α) = -sinα S6]'R+
b|OS\_HM
cos(-α) = cosα /F$Q_#Wa
d6zt'X
sin(π/2-α) = cosα o*\fIqYh
.fk%Xu>r
cos(π/2-α) = sinα *9oCvaa%
2&n.,*3;{
sin(π/2+α) = cosα tk&uP{>!
@Q
f.s
cos(π/2+α) = -sinα v*p s;]
!XAe)|M
sin(π-α) = sinα b:`QTs
1gBIJMb
cos(π-α) = -cosα dR.Es
PdBT,#
sin(π+α) = -sinα =@bY9v
uf-t8mxJ
cos(π+α) = -cosα 6../9=
6Fylo
tanA= sinA/cosA J3T,Y,v%IC
w<[:0z
tan(π/2+α)=-cotα eIGU8
> x8 -
b
tan(π/2-α)=cotα 9LC
eG:#
4"aHE5M1w8
tan(π-α)=-tanα '9=:f
Z
5J.Z+4?}
tan(π+α)=tanα H3O.HH
h-#RWN
万能公式 m_.6z&!
Ur)uU7^:z
Jd|?=.[
V`spv
其它公式 \n0vFK!
xyB x~kq &
(sinα)^2+(cosα)^2=1 HCr-YP}
hZzC+.g_
1+(tanα)^2=(secα)^2 R`f/vs,g
P?b1V^{
1+(cotα)^2=(cscα)^2 W(V%r.dv
-z4Wj"m1$
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
9qC3df
Q1S%
8
对于任意非直角三角形,总有 hurNNo|
>F 7WrY+(:
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC EFavq3?1
tXEVW:h'%
证: "b
i-:
2wO;i8@y
A+B=π-C 7
,lc
slpy5XM o
tan(A+B)=tan(π-C) e , Z%
|ku?A syo
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) j+?[P1
7DeGzU"
整理可得 >~b F`4Qc
dlo{O,*1
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC <x/)t=0`x
qWG)lI
得证 <""LF
O
\r.dP]H
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ^
=ULpQ
8]]<5A,]
其他非重点三角函数 CBXV>"(b
sWYLFvB
csc(a) = 1/sin(a) 0_o>7
oA8|Wtid=
sec(a) = 1/cos(a) y1U3CI)5
s" F?rM
SuOzf'o-x4
YirI4cf
双曲函数 L.:oq`vl
Cf\`PyVM
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 l\UV=,
[9^Z=x7
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 B *|t
P
;Gj<wrB?
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) `b;?jZS
y?jz`ou[
公式一: = Oxd#
"mX]O
9
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: O|u@'97
y\eqsF[
sin(2kπ+α)= sinα R*GL}nK
-S/z#^
cos(2kπ+α)= cosα k`o2?@8
DF$I5s
tan(kπ+α)= tanα :7Coj$'
K6]!o
cot(kπ+α)= cotα DTjij\_M
$}
d_,)R
公式二: K =>Nuo`
nJtHyA4'C
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: !wb8
RM
j(oL}G|
sin(π+α)= -sinα uY~zO.7
LV n;]ZC
cos(π+α)= -cosα DB3\ o9%e
itI8_6
tan(π+α)= tanα sC7_Hg=
i7
Z$u%I-
cot(π+α)= cotα LI)u<{i>
Laj:pJN$
公式三: :~EfSJE
lU7Ti!#cQ
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: leYnN_6Q<
cQw1ip"?
sin(-α)= -sinα }V*&|f(mk
mYy+q9[n
cos(-α)= cosα Z,)rjn)
F yywhf
tan(-α)= -tanα 'O#Vu
3tSBuGCkd
cot(-α)= -cotα ]R{7V,-
'8h(c:
公式四: lNaaP7
\;h
pRk7%
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: ?jj-$+FFN
IQGk?1
sin(π-α)= sinα -P2y)4
_Og3IKz.
cos(π-α)= -cosα E]Ri=v
S
(aJ@d2
tan(π-α)= -tanα M|9,W;=
a6US4id?
cot(π-α)= -cotα g"I!HXx#f
D+Mv-IJ'
公式五: G2Y~T4
0,Z/"e"
利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: y'&w)-3
V"Yx
sin(2π-α)= -sinα !!z
66]cK
!Xe3nK(~:
cos(2π-α)= cosα VB}QiT#4$Z
\!t)^YVy
tan(2π-α)= -tanα --t[^5A
OQ77WI7
cot(2π-α)= -cotα urGl& |