三角函数内容规律 K
Z,Mv
_#j+s
@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. _@.(e^
#q12sy:
1、三角函数本质: (e%er!R+
&L<i9GWy
p
三角函数的本质来源于定义 ieQhv^?1T
7$P!$FHqJ
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 \+rBPZ
)TQ!A|ry
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 >VutK`|9x4
p.,/\mJN
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: :e-x,>
ML^h Mt8
推导: v]h>G%5
z{VD
4A@
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。 }x a/}sz
X&)Y75Ef
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) BXg.v/
u<(:c0/GD
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)
's
0gPIN
N;2m2n
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 _
ceM{V'R
.t$se2J
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) #U7CH*4i=
~d%Usk( c
[1] &=)U=^7o
RI-4"E1}
两角和公式 n^
T>s7U@[
Nb28x)Z?
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB epk~' hs
Jv4mD-4S
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB (TY2rk,@C
1Tq{Q?an*C
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB _qX5Q=R3
>"U%)an30
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB 5_-"q\|d#
/K4En 6Wy
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) 'K\= QFS
I8jY"1g_T
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) t5o>&Pe"9
t*gjj'B
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) >v${eT@
ItRW d9
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Fr]`:q#u"v
Fp'PJpM
倍角公式 =.r:rq&z
|q'6x1h}
Sin2A=2SinA•CosA -ux7Y6"S
@jgo1
?C
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 he{^kU!
=bs)1EH^
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) vq~@n{8
'[slW@(t
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) {/r^&9Hl
RzA\oQSV
三倍角公式 {JJ
.V{<f
[g9IC!!Fk
1esKe{
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) 0FRS>~vkX
1L:qKf+
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) {\IbZh
KG
w ZhS
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) ?>B0v^b
)fnxg%NNq
三倍角公式推导
q-\u<[@
xQUqX79d
sin3a 5Fy&&bFxM
ii^T%<PB7=
=sin(2a+a) 0vnnY> jA
Ye[W=F\!
=sin2acosa+cos2asina }=Vag\!B
LD8$QFRMb
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina _O /Eq rw
'
m2:1G[m
=3sina-4sin³a "2zPEpa5#
dVU$|W*
cos3a MX6~Nzs:[F
a;x
2
=cos(2a+a) KM> p
aZw+;9jm
=cos2acosa-sin2asina ?uMqW
D
CP.6Y/Ta18
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa ^'|9vd$e
4bas0"Qb
=4cos³a-3cosa -%W
9G1r-
BQUAjim%
sin3a=3sina-4sin³a _Z]7(
0@,
I5<T2t
=4sina(3/4-sin²a) sK?fBM]M
;PMp
92]
=4sina[(√3/2)²-sin²a] D\cW ,uF
P |) *O
=4sina(sin²60°-sin²a) d1{D 7
x8
@:jEJis
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) ~vJsy/h
E A\EeY)<s
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] :>:B(s
KcVS=QH(n
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) WR#W`CFM
[]A:%/F
cos3a=4cos³a-3cosa bn7s
A$Z8Aq {i
=4cosa(cos²a-3/4) G!6m'K/r`
y4fJ'q=sO
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] _>]@y6
|cNl
VW
=4cosa(cos²a-cos²30°) 6)]oi46g
>hm0I?k
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) &
-~ P
o j{6<|<O
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} f|;2w9c5+Q
,]kz sh
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) QA!(bY[&
Fv|t
fh
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] `ozhRTv0
>
a> Q.-
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] 6!Uejn4N
v/c,_m3
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) "gJe!aSi;
g$f]<{)
上述两式相比可得 )63JbK
e{`V?RJ
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) mwim[dNX"
/=57.bX
半角公式 p| MiIQt3
J
mz1x]
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); t(Rnaa
kPH #%&JO
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. gi&`4Qu*
_O5TkdN+
和差化积 B^'/;K
m\|M&;"
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] w
L3N5=1
T<U;c26
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 5^k
%V&
EE-weh,A?
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] g$+*hz
!5o(8AhR-]
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ztTI5~<
g1UA'+J)-'
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) BI9:>;*
heUw\q2,
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) p'-+'+/n
dAjjV=ZqY8
积化和差 7*'7SA :
U7%-&
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] ,5s<A-5G
PY[ I+
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] mZ=jlBj
stZP~YU5e
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] &4W'.a@nI"
=5 M Tq
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] .Ea|&bT
(p[ZAdz
诱导公式 ^wr|L#NG
?C66kTtv5
sin(-α) = -sinα RHcB
j2
4zCRX3N
cos(-α) = cosα `1]oLE
g| Z_=p5m
sin(π/2-α) = cosα KvA`Q@p.a
j
v3
cos(π/2-α) = sinα '#n;sH
8{Dd2f
sin(π/2+α) = cosα W4x GDC
MQH9ih
cos(π/2+α) = -sinα bESP%v1
,GzsICI
sin(π-α) = sinα 6ro4;P(AW
4%S M0=&F
cos(π-α) = -cosα t@W/]6e[R
/:%2)T0R
sin(π+α) = -sinα n'eA[CrK
6tC~vWEck
cos(π+α) = -cosα G%'a]."T
6^EL07w:Y
tanA= sinA/cosA Kc`4Re
[~j&kz*
tan(π/2+α)=-cotα cr11Z8yW
V6p"U ^C<
tan(π/2-α)=cotα T~E`.#$5
.5#dv0S4
tan(π-α)=-tanα >m~eYd1ud0
AL?f!(5g
tan(π+α)=tanα JJ3G[Vz
G ADF_3P6
万能公式 @kP0BWb,
a
eR>NN$j
m4;Vy;$
F'_r!@D9
其它公式 967#,l
@ #WH
bI
(sinα)^2+(cosα)^2=1
;YWsx4*
za=e=s/i
1+(tanα)^2=(secα)^2 pQlLR{^ #u
ZeLue2
/
1+(cotα)^2=(cscα)^2 K?JQ
anu^<-bv
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 i-,c-RYO
gzU>1~
对于任意非直角三角形,总有 >y^LTq)
N)O;!H
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC Q`:pc)ZEd
J]'/{|
证: sg+Mr)V
&M,Q;u>V
A+B=π-C rhJ4Wx6U
rzyrMXs
tan(A+B)=tan(π-C) ZG81 `]!H
C^27Z-+
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) _QAD[V)
nGv"EC i
整理可得 ^+]>J}He
Hl{Js9V
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC NbMtc
/_
AgWEI\x
得证 zoFxixGO<
d(jO1s
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立
H,$P,
sak
XE!
其他非重点三角函数 YIa#rVE
iUC([oA\
csc(a) = 1/sin(a) &)5N&j*
` *NW
sec(a) = 1/cos(a) #
"l$ge:$
{Q5`1:?M~.
I+?P)#
vLPv
-E/&
双曲函数 I G'M"
>=L[,SCRB
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 )NrF`;9
798Hy+N]
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 4g4`J<z
f
THQC0n<
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) kVxz3((
.G(>*^&|}
公式一: ".C]#I0|
v[oJ"oj~
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: 6|]$@V;
vZr/\
H/
sin(2kπ+α)= sinα u GHm$$2
mR`y=a9$
cos(2kπ+α)= cosα =zsbldIW
A)Jfn
[
tan(kπ+α)= tanα F=x+mR
Ff$@7t-1
cot(kπ+α)= cotα sj>"sRkc7
%"eM)sG
公式二: qD'LwTQ2
=2UqJ`+gl
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: jn>-zo?;-!
gR@WuR
sin(π+α)= -sinα
C
g|vnLh
3zJ;f`
cos(π+α)= -cosα Ex}$20[hr
46T%@khw?
tan(π+α)= tanα }2Ne^KR([
70%7%ia
cot(π+α)= cotα MAHG,-<rL^
mr]U(Ar
公式三: A/0e+6T
b1>B7YRD
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: #rG*r
sD0
_igv4uO
sin(-α)= -sinα JXp+Xty
n5dz8?EQ
cos(-α)= cosα wI4z.R;&
Oemu+3$
tan(-α)= -tanα 31f5kxq1
PM@BnYX S
cot(-α)= -cotα J5
QzYEu
}'N[da
公式四: %
K[9]PMk
UoqR=~s
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: 1CkeD42m
)z[;huV3@
sin(π-α)= sinα x{F4T^kL
T(2Jzp[I`
cos(π-α)= -cosα /Dud3DfCx
/L6lvIg ]
tan(π-α)= -tanα f'=/X_^T,
0N!}U9v-
cot(π-α)= -cotα /wgA"E\
{[>?
zle
公式五: j&.C|
g
!*0418
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: D%Xpw;>
.J%,l *
sin(2π-α)= -sinα ^K/Tt#<
}3/S*
cos(2π-α)= cosα R m4UBR4
|^m$TV y5b
tan(2π-α)= -tanα ocv7"7=e
-eyHFI`U
cot(2π-α)= -cotα I,.f%,jJ
\XNPvww$
公式六: sS)TE1n~
>J+Gm
ge
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: ?;p_f;_
)g?c=$0=j
sin(π/2+α)= cosα [
T~_~5
q.U#g[>a8
cos(π/2+α)= -sinα jBB/(S~H
dm=}'cTho%
tan(π/2+α)= -cotα mXlkDsp$V
%EP_k]Bu
cot(π/2+α)= -tanα 51R;p{
3HQ$
sin(π/2-α)= cosα O&_}my?;
DKK+P<A
cos(π/2-α)= sinα ^G"#o) 6)
~hx@I(]
tan(π/2-α)= cotα g]}WIUq
3g/>"X3D
cot(π/2-α)= tanα er G$XCM
K`rRlO;Zs
sin(3π/2+α)= -cosα db onZR;
q"B[otNKy
cos(3π/2+α)= sinα "+p5*8
@i^(S4a2
tan(3π/2+α)= -cotα WlR6
ziC
H
cot(3π/2+α)= -tanα rG_-8_@t;
T1XV|)C
sin(3π/2-α)= -cosα uhw(hN
)aWq6/#%a
cos(3π/2-α)= -sinα aaw(;d)r
bb
6AW9
tan(3π/2-α)= cotα qWYTmA<74
$~13`\\
cot(3π/2-α)= tanα VKfNPHbw
ahCx^N`
(以上k∈Z) :*40H&b |