三角函数内容规律 :mY8^vb TX
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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. /%'4|H1t]
j-;][t=F`x
1、三角函数本质: zVLLFmm
m/+|
三角函数的本质来源于定义 U
E4twR$
y58[pk8gGR
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 zkZgNSs
H8
g`<Zy
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 3KMr;V
FttPC}@}Gw
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 4?VaR-b
RpxN8I2E
推导: 0~20p!W
mS$f^6
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 52T[&{:yT
;:yK8`
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) #g9)xdXg
68/#h;F&
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) M{})ceq<=
0
C$+.x
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 {{x;#p3(k
QD3=~dG
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) KS8%=(
8&DLz%G
[1] -Gryq57>k
J;mk+u!=C
两角和公式 k$?C7Ua,
[?wXv"h
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB HH!25iAH
mL6YFDq(
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB HylP1\Oe;
x&OE=D
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB gRU}#Y
bN arYzW':
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB
yW3: 7}
gyf`
n}M
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) V::Iyk~H
@)_UKoNG
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) RWj9pPRK
#vc{;fFuW
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) RFgwD[V
AD{&`f
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) -b d5 vM
8MmeM|]}@h
倍角公式 eY yiwji
J@!K7X\P
Sin2A=2SinA•CosA Xy?L~dw`
m5''DHQ
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 rQ%tA
n
B_[]}1GK
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) J?@wz:
s{CQ-a_
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) xN4Q(z`9
R}dAim"X
三倍角公式 p4U
/
WGb%C5kw
lrTc\?9}5)
4Or!PF>_0
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) lnZ@BP8t^
8s>L_(hE
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 4|P)u@{PJ
])Gp!s&rm
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) ~,7y._
|z?,]vf
三倍角公式推导 ((4iFkbu
fjQ|RK
sin3a 'WQq5tvku
wc$s>+&02R
=sin(2a+a) +P
uu`
r"VwE#AF
=sin2acosa+cos2asina 9{az d
aad_Svn(
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina 7YA[PNq"C
3n|gV~7cM
=3sina-4sin³a CT5l;o&
,k]..2)?
cos3a Z&>R8j1UV
A5uYTHD]M
=cos(2a+a) H94J|*&.
&Fj5s<4jiG
=cos2acosa-sin2asina ?0@I2E"(k
(9U+`*?}K!
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa :N nF*Omf
WN/*+%u
=4cos³a-3cosa cqDVI~=+J
.T*(Vh
sin3a=3sina-4sin³a X4\[8+lS2
3`DmNUiJ
=4sina(3/4-sin²a) 3}Z9N~
U[Yr@|
=4sina[(√3/2)²-sin²a] O &Q_I]:vO
'< !YN&
=4sina(sin²60°-sin²a) I$
cEc,Js3
g@/_ak.\(
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ATeS]rWb
jOA9%
F
b
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] F
U'1};_
e_+(\
<
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) g*Ml6%qk
Om6~C5"+
cos3a=4cos³a-3cosa 9>dnJdM
8
=D}Pq
=4cosa(cos²a-3/4) HVi|eU _
?@yIOm@K
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] R-av=Jgyy
?Sx%tgw6c
=4cosa(cos²a-cos²30°) cb|7
ti rQzw6
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) *LC{x7 3
3BA1]T t
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} +9t'0T0P6X
i## V
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) Rz
9g
9p.`GU[G
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] I6>j!k{r
%n40xXd
_
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] WuqA| h\
fb6
]p$*W
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 'f>>sb=Q
rr
aa*@
上述两式相比可得 PQQ+MDO W
C' snxX
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) IfhH=!
q> jd?ul
半角公式 bsLc2GX
aP@;5;?ifO
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); =lG?xni
j^9q*y
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. DL%C(&X3a(
,XqMfg
r(
和差化积 \>gw.'
&\4(X*
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] [*4+rtb$
^q):RTdxO
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 3k\W3-z
E06+x<Q
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] HfF;f5N
J@ {w)vn
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] GWcV^Z4]
?AU"1hn\n;
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) GEA
+{2
Rp=0`2|V'
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) da\I<_,n7
U'Be*
+W3
积化和差 ;goM1RM>
x<,!X [skU
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] }pUgUg&_
D3JHXc+"K
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] 5<
5c
c)8
}
l/C\{;
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] p 2LNE@Rv
Flexb
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] ]bMPU"J
?&RN5mX
诱导公式 B,r9^S
V_~:mD)wq
sin(-α) = -sinα gw~nwxN#
os#IcmChy
cos(-α) = cosα p7, ;rf
[uFXXT
sin(π/2-α) = cosα Ipx$DVf
[w7-W
cos(π/2-α) = sinα /yN Oj\-.F
Ky)x34,
sin(π/2+α) = cosα XbsSPkS#.
GSOer
cos(π/2+α) = -sinα BZ#$-sZ
DJ$
%f(i
sin(π-α) = sinα 2`j.^m]N
4l3vmJh.M
cos(π-α) = -cosα +y?EkjfeS
/9+"8'Q'
sin(π+α) = -sinα ?Gn/p+e /W
LG
,aR2?F(
cos(π+α) = -cosα H,/WJ*%gB
HNolVR}f4
tanA= sinA/cosA qGuD)0Qq
,#{} W
tan(π/2+α)=-cotα ~#){r1f
$%0#
tan(π/2-α)=cotα BinW0tR/
!y@(Gp
tan(π-α)=-tanα q.07hN($
$egg"{ D
tan(π+α)=tanα rn]SJP X[
3QI;wy&+
万能公式 Cwj k)c!
ESOj6RF%
E1_s^T@J
'uOt<qA
其它公式 S~qUEk?=
k?WpAu
(sinα)^2+(cosα)^2=1 %b
i%ZgI
%-sWvS&K
1+(tanα)^2=(secα)^2 X7T|z{_;G
&oaf-6FQ
1+(cotα)^2=(cscα)^2 =FitD#dj
]?k+ x>`
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 1!YZ^ihg
A=aUgEIn
对于任意非直角三角形,总有 gt.vL*b
|6pkh\ni
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC pJ7f= &+.
,NJ7 h
证: BJ\
i;H@[W
A+B=π-C wNrDxo\9j
wM9s-P
tan(A+B)=tan(π-C) oV9& -}A
CE3MZgT1
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) +MMt2e5=M
Y4i=;Pt:l
整理可得 <W
9 )g
:caI@
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC z3.~3
_owx69 X
得证 y7wTU hI>|
[z`,M8nF
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 ;="$X{eE$
|FF<>t?2
其他非重点三角函数
& |