三角函数内容规律 HM/x;2L~
mj}l>5PJ~
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. uB="b'F
2N3^0yrEK
1、三角函数本质: 6W<hYasz
$Sm`K@^I
三角函数的本质来源于定义 BeXaw.E@
\v8e/zRpM
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 ^{ vq+Xd;N
?G#*qq[h"V
深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导 WoM%@kh
p= nHaRE
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 9>idhY
@{;\!I;
推导: I|gH 5q[V
wT)tFZ'^C
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 []1G;_np1v
F
Wkl
{0:3
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) ?6U+PA
9PE03.9P
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) W=Xh["(:
:8B_V^p 0
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 Rfw|:9Hq'
Nr6SqgWZ
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) |,YRe C
g
)5D#"$e
[1] '"7Na5o f
{'hIQ\]@
两角和公式 n0k(mvc*
}Lm\}p@z
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB )m.f@7
LS!!Mmm
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB
0sA_7@
p9[c/abfqC
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB 8Ec 9^
i*tAw0
Q
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB Y|$\K
e
r=n>hd)G
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) .2!C1\\\
fm>.S5V=
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) w20CQMSnz7
wXtCfI1%V
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA)
cxA=
o iKEEn}
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) cpgBn
HQr3371
倍角公式 V4v(K .
;t^_xK,\
Sin2A=2SinA•CosA zpEPGSxLEM
Y4I1}sG(c
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 B>'|e>
m>1;0usm
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) r66vKm@3s
2'A97V1l?
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) {X%%`q1
[;d=m$m
三倍角公式 #s(2kg
h
LvCd6rm
%^fL(L, A
rt$09NBAp
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) N^uIH5<$+Y
$
S,q#
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) arO$}1M
xLJmz4vw
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) )p_|zgyryJ
Z|W
T
三倍角公式推导 1 G3Pm
! 'tV{'
sin3a ~u(&Q
dR:31P%4
=sin(2a+a) YFRZvmI
)>N;h{
s{
=sin2acosa+cos2asina ;%6u
CM2W
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina b`U`:l e
^Je,;m4t
=3sina-4sin³a %0ypR r8
:e-uWLSf
cos3a $db@:;tx"}
Ne$VPzw
Y
=cos(2a+a) u_Ec_5p4K
6$TEDHC~
=cos2acosa-sin2asina [?m
%p
0c __]5jD8
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa D~ H?K!
Gz:O Z0W
=4cos³a-3cosa IHKWJG-
$vmVO5*Rq&
sin3a=3sina-4sin³a 9\sm2%yY9
}j,{bIC
=4sina(3/4-sin²a) ^b+[qz
.L"NNEM"
=4sina[(√3/2)²-sin²a] togp2
1TqMT}F*&
=4sina(sin²60°-sin²a) 6dmDk
n
5R}wuIA
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) \b.bP;C6
TK}=}N
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]
%".W]r
7z2Y]k987
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) <U"*ptG
LY+"
|\
cos3a=4cos³a-3cosa
IP.o<Ck%
;}+9I9xK]4
=4cosa(cos²a-3/4) 3<}I+9H%R
IKX5.7v[w
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] o$VN|B
/+"hr^`)C
=4cosa(cos²a-cos²30°) :?_<@KZ.6
mr#QqQ
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 6kxJn\
z@B%~:v
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} ObJ@
p:(oib}/
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) H!;y4LH?
kh6la_| N
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] }=d)jeS
al75 Srf7
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] .dc=Jn+B
8#d=We
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) O$3=?/
>li'5sjR<
上述两式相比可得 rKHL
.C$Bwspzv
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) B
H8?'>t
Ey:MH;5:
半角公式 RNbAe^m
M8*#eb:
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); VtXcjg
r% fwM&g
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. xE??L&Oe
826P'hw~
和差化积 ^U>hglKe.
*s
opPI
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] ' }N!d
`>Yv@h& d
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] l)-C/XkO.s
3$v(HLeJ
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] g#
>*<#
DB9y6AcW
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] :\ZR(Xl
2b316 8
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) C^Y@pGV}*
~9'f0cO{>
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) B 0?m*\[?P
m1G$Ox
积化和差 oR/;SpI
cTz`IY
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] vOn
.{#
bMes (
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ZC,mFm[A
*]'+asLg
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] y 3?
Cr
Ar\ aA
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] :aF.V}^7b
B %;zseSE
诱导公式 MY&VOf.
-Pf4U
i.
sin(-α) = -sinα :NsK}U.@v
b3Y3%~Ho/
cos(-α) = cosα #p=E\1>
PLiE
y
sin(π/2-α) = cosα Ms3[e: 1n
498RYX3h
cos(π/2-α) = sinα -i,O* E(
SxE<+d
sin(π/2+α) = cosα U
"0P:L
x?|-N4/f
cos(π/2+α) = -sinα 8%mi9
Q:9w|>LKr
sin(π-α) = sinα .Ff! 0BF
R6Y^%psU
cos(π-α) = -cosα bZtC%c6i&
;bh/_[)8.
sin(π+α) = -sinα 6sMMZv2
%M>bk9~
cos(π+α) = -cosα GY aD(>U\f
|J29-6IJ
tanA= sinA/cosA z#aYW`dthG
S0gANl
tan(π/2+α)=-cotα c/==hR2sy
QnlT^Q&]
tan(π/2-α)=cotα B'/ Yru`
n^*!X5yXh
tan(π-α)=-tanα wG3CNH)
h&7O
tan(π+α)=tanα 7^Df}y~eZ
x(pkO<
万能公式 n=3\7{PE
aAH`u:
#)9!z+c=C
jq.eaE>X
其它公式 m#?
NJ$#
`JU!C mqX
(sinα)^2+(cosα)^2=1 }n Xo7}]D
LvC1A++o3
1+(tanα)^2=(secα)^2 )<qO
5{$
$NXNaM\
1+(cotα)^2=(cscα)^2 4l"a3.C,D\
b/Iux88O:
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 IF`"
Pry
D8Sd~wg&
对于任意非直角三角形,总有 W/&"3$|
I_
9$4[SPj
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 4bw\*rVt
^F,#,K!V
证: !M{::5e^@
zu27Q%ke_
A+B=π-C P)Pk+m
j
L-OAA>c
tan(A+B)=tan(π-C) s
^jck-zW
s=i8y*^|)
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) r')<#xAOk
j"E|jk
整理可得 Ev&|%_in
d\\y!^]y_
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC UB0m
E(aXA\@
得证 P2{n[ZB
$"O_I)iSF
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 6}n7}
i`s
7RX,9
其他非重点三角函数 X |%jJ
@>"X3Ft
csc(a) = 1/sin(a) 7l}]*_N|%
5;$CyyhJ!
sec(a) = 1/cos(a) Ma=WR<|'
([#uz~(if
"C[#Wm_
J>Y5i@;;R
双曲函数 Ic{S"O2lq
6stPvaz?
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 0(\q6D=Y*N
ng];rvx
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 Tn#O
gZz~J*acs
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) &mE}n{Eq.
XI:|&0FVl
公式一: Y9<cWk#!6
nu)7CA!7
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: a9GpA:U
kb'kL|[
sin(2kπ+α)= sinα Eanmhd'O
#?'6]
cos(2kπ+α)= cosα
4B`3
quRf|.Xc
tan(kπ+α)= tanα 6K[2a,!
t+H>Boqn
cot(kπ+α)= cotα b{EO &
v8<v7C GV
公式二: %ANP{8qJ|
kA%!%8T_@F
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: f 6!zRQ)9
!OG%. AY
sin(π+α)= -sinα f;x,X&)O
&\o?R4Q
cos(π+α)= -cosα 4W`'^*4Z
vBe%"%w%
tan(π+α)= tanα ~U#qmB
>
j
<d#NH
cot(π+α)= cotα $uVB(hF
IQY>$j
公式三: 7
-2QE
x+#<p$vH
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: ==u@R'y
1$r:2.'%~w
sin(-α)= -sinα {m 1XsW&n
r-(E)r*)O`
cos(-α)= cosα
BzMm
whnp Nc-f
tan(-α)= -tanα
9y$]
b
qH[kAf7Jj
cot(-α)= -cotα ^]VzG3
CTX:!x#]
公式四: ,u|
aJT7t~
F}(H>$;)v
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: C`
EOMJ
k'vW5D n@
sin(π-α)= sinα :{k`@dO)H
C 4"prk0
cos(π-α)= -cosα yT#<T }
2mVFsjuC|
tan(π-α)= -tanα c9MKc
9'`P+9a/
cot(π-α)= -cotα 4$"%#T U)E
8COewg5<
公式五: !K D6
)uOIZf#|d
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: T'7Vk%k`
ckWrUp"N
sin(2π-α)= -sinα ^2]a< |