三角函数内容规律 $8gtQ'
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三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. m(5sRNJ9G[
x&$eU:kk
1、三角函数本质: kaX(%9;
dt>{;|TG
三角函数的本质来源于定义 9 Z@NFic^c
t6}t@~
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 84>vz0
J+C^ -v?
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 U{^ |6(FU7
XJtoiR=
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: dZF*'$tW
jG&tA
推导: gON_yk
}mxEjz6
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 hjm*szTl
Fg.*>.U
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) +.=6'bUWV
&y)'"v+
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) '-Y9aV"o
6!?} gF.y
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 );Rjv2
zwWXb4A
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) e
mqS'R\v
wj;]k_(Z`
[1] q[OINn,ev
iI/$GfA
两角和公式 Ipv,K-7
K
s%0T+(O
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB }Pa0<ZCl
ciWi\pC@vg
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB J/n%G#~
4F@+s!{&a
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB #/M`;s)6
Mh}4lU448
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB `kR-a^Zb}
8 5&)g 5
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ]aPJ?dy
?eSqjHmI
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) Z2
"Z,8,
a0e7`3'VM
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) ycaSS&}ay
cYo?&
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) -V%<}0
#*2Pao
倍角公式 x|IgS/T-|
6Or]AV^uE
Sin2A=2SinA•CosA :4mWspAnE
x7+}xE?:
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 ;x+m?m
2B:Z!:H
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) jvAM]8}
ca
,CR R
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) \bxa *i5
?z`:`s
三倍角公式 tpA3y;FYC
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'ZTh
BH+{
~WW>7'x
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) :
3kB4$
Io,LNF:
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) Kx"y2i*u
l:RGUCkHk
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) Y"R{d#?QJ
n^T& Jf
三倍角公式推导 + 8jpC
<|H,Ki8hg
sin3a XS.Rfzs
M
=o/D`^
=sin(2a+a) jP|[itf ?
Ki\; t$?
=sin2acosa+cos2asina G?AFL6k
C5VN]Vg'S
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina 4Z519Ua
N
rGroJ{ ~
=3sina-4sin³a A*A {+t('
hF-3G!X
cos3a C.
fT4q+Z8O
=cos(2a+a) it`nClZ?
=L
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=cos2acosa-sin2asina Wk ihGVEE
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=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa _I0+Lo
OmVHZ^'`
=4cos³a-3cosa NMpm.V_Ct
4$ ^h="KD
sin3a=3sina-4sin³a +V-HW+I6j#
1yEk@n
=4sina(3/4-sin²a) |9XtfZ;oaU
N ~k/W++
=4sina[(√3/2)²-sin²a] L]Z(vDo
LA29yG 5
=4sina(sin²60°-sin²a) Y1#vGbw9
}-kzJA=r
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) h';B;
lBrGN36g
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] uH(uz( "R
}fikI"d {
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) n@:P[[rk=
9\w+3D t
cos3a=4cos³a-3cosa .%+~<X5
Of""4!
=4cosa(cos²a-3/4) i7c[u fcc
VrtKYl-
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] <|=rQ).*AH
u7}Fk>:>e
=4cosa(cos²a-cos²30°) *,{TN! %
Bb/`jgl]
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 0D,-jl/
5#I.<z<D3
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} @@i$2Ry
A^@\8si-
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) sE}a+s'dq
:+L:M2P
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] |R+}ir^
5 l}E+&
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] F,C!?W
8d$ b~
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) q[Pj,1
[:`v\1
上述两式相比可得 36$)tV @e
- kXZZ
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) $:i j)PYe
LT}Fr_gU
半角公式 +u-r$1&A
[q1c.$h
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); Zxt_3!Pt$
R }Zz,+
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. @3~^Kj(Z
yqm<B~,
和差化积 0_GODb
fld i1X6
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] $ VQ=_
-xiQ3&{g%
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] P<3(FMp q
lQq{Y}8-
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 1a.z'2
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cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] '"
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tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) { @z^bQ"
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tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) 1aX6sUdr
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积化和差 "&OWL
G*;5&
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] ,t&4;[qL
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cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] t"rImP$
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sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] .s+*>
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cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] Jg~|;
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诱导公式 q^'Oyc)ZN
]+e6rZK(tA
sin(-α) = -sinα *#ERHI/!H
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cos(-α) = cosα Evt(O]
[
I:6 #]n<
sin(π/2-α) = cosα gamplt
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cos(π/2-α) = sinα _(vokZ:
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sin(π/2+α) = cosα vRO`%7c
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cos(π/2+α) = -sinα r%pEP!0\
=ijwzd!u
sin(π-α) = sinα `'K^v{V[+
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cos(π-α) = -cosα EU}6M*Kr`:
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sin(π+α) = -sinα #U UU1G
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cos(π+α) = -cosα 0AY|-UUt)
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tanA= sinA/cosA YE)XlkQ
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tan(π/2+α)=-cotα 9"It|:nw
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tan(π/2-α)=cotα 6XDSwo~|l~
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tan(π-α)=-tanα 5"bD1D!0
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tan(π+α)=tanα =w.iGNN^
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万能公式 "J~%aGWX9
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其它公式 Moyd(e1
bta;"/w^
(sinα)^2+(cosα)^2=1 Sib`vnWN
`y8#xJ&4o9
1+(tanα)^2=(secα)^2 iLd, b(=(
't7R/i
1+(cotα)^2=(cscα)^2 Q'TzUaf
?^'*u+W?
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 v~o,BJ+
} s@
对于任意非直角三角形,总有 iil<~E~
\ow--<|,
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC qG>|5zW1
-ZL\c_eEb
证: zt[x(7JG
5^<+:v
[
A+B=π-C Ec& |