三角函数内容规律 "%hV1d=
e1EM~@iy\Q
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. PXR
d:#S
7RS,s
1、三角函数本质: 2Y0OX?
;^G :\|a
三角函数的本质来源于定义 )I'Cpg
j>4&$E +
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 ) ^L%Oi$
3q)-(W@!
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 ~M: M]H=0
IbTx BA
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: tbe]dJLO
!"h'HJ"9h
推导: 7: *[
X9t>aywt<
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。 +7Q)Qo1d[_
M:?=7^9]dX
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) & g[Svbf|
KHoCV+.^
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) F1yfRd~$i
/`y` ]FZ
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 k**iPL
<@j~'<mSX
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) ^U41Heql(
Cj7qV:K
[1]
n<dH35s
op<+(C*J\
两角和公式 7yDpb%u'/
C?UgD_d}Z
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB KY^^Lc
_O~uNlX_
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB JX`-*k
B}qel
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB jaX{-s/9
K3hP^kkC8
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB S@b:,EL
0ZX.;7A
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) qHnX_UB
G5fQWu{R
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) K Sh;QV_
ij[r3EH%
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) dxPo~b!4
Qgg[COj
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) K3RXJ#3J
Z<StE42
倍角公式 e|13;h;
>l/o)mB
Sin2A=2SinA•CosA !8y8x
4i
$wL5M
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 4.,{8~|
q*(Z[a.5
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) !xGCZ&pQ-5
L@_ _n?%
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) JA@2VYiqnu
Dv'
ecON
三倍角公式 Ipof3eQ;f
x^}@
=%@+)y
['AuL.K[N
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) -BEit|Ma
Y{W Gqch
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) a.$}u
$&
9RdIJ!7_'
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) "T}X=\%]
@yZ]IK6
三倍角公式推导 9):OxY$
6b3a?`c^ZX
sin3a S.:-r8p99
%|O1(8TY
=sin(2a+a) e~pT0P
qp`mp,|q
=sin2acosa+cos2asina E6!a_/
TfC`$&a
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina Tn_E)_
\$ !wF$49
=3sina-4sin³a :EL}b yT
m&F8UM
cos3a eesWuI
r0~`cNs^
=cos(2a+a) 0By;QUl't
#jK<g^)q
=cos2acosa-sin2asina w?!2^7
xA+Z+
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa wV^u,s
\5&}h7YS
=4cos³a-3cosa iX>7f "O<
s]ZlJg.p
sin3a=3sina-4sin³a \QA3x c_
xTm#l4aHY
=4sina(3/4-sin²a) awpCeS
C
lmtps4?
=4sina[(√3/2)²-sin²a] '#
:g
KjY0c[H
=4sina(sin²60°-sin²a) 59_^k?
Js8 1*
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) iP Q27OW[J
bZ&$q@#w
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] Z|AVZuN
wcR
I^pc#
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) xk6<[+G7
#[I}nbw
cos3a=4cos³a-3cosa ,
P sskc
gu)E>y?
=4cosa(cos²a-3/4) 1+ZuKgZ
=^~jdy*JV
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] 4e'1E3dj
rE)dF)n
=4cosa(cos²a-cos²30°) +WbJ"BhK+W
V!r-c>
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) 'FI
y#\kuSq
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} a`c>3
SF_:hJ(
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) !
dq^<YH
etQ9m]C4
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] A.t4(KW
@q:)
kz(@
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] `-R;4Jl
`TaRNe
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) %K
>yK|nQ
q6}JV&]=
上述两式相比可得 V8"UfsecTK
y4|prF<v
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) j1b5XgY:
3d:6sY
半角公式 x9&lX/y
Y$3Rqc)\
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); y<k.tnh
V$
w_];
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. -G0MatY
VL/;1KXZ
和差化积 zW~dy[
O73IPCy
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] ?.5)O|J H
t?W56rL8/
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] LY6(1tn
h`z@
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] jIy)EM
3>l SY!A
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] R5!
'iD(
,=2x5UlLX
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) rrdHeO~~dl
SXn%W%z`1
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) ]lQM6'F2z8
+@^q&$C?
积化和差 F/L$#4::
/^iUE7u
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] qM[GiCV
6
e 9D^=Y
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] {{GJ;Zo
O,2ZbQ&
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] c0s(15`L
JJ&fxlb
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] &mjX<3-GUe
u2dYXlO
诱导公式 xyd#
yw&oc0sf$
sin(-α) = -sinα N.`I8rip
l"u%{o3`l
cos(-α) = cosα
{/T>*H?F
eUI4@gD\|
sin(π/2-α) = cosα ')!+U'2V|
J.d I$:k
cos(π/2-α) = sinα qk+BrwyU
3` xt56YM
sin(π/2+α) = cosα .HP$Q<A!//
G[r^vt4
cos(π/2+α) = -sinα y!yjWy
m^c&6)<BB
sin(π-α) = sinα ylUIB}|]
B$W#U/a6
cos(π-α) = -cosα 9oFQ/{g
0N=MnR
sin(π+α) = -sinα D"WOVq16K
eI[. FXP
cos(π+α) = -cosα Vkwap-@
/<N9FVo#
tanA= sinA/cosA 1(Y7v
qiit#A>
tan(π/2+α)=-cotα '#jSMAN
itg0-[H
tan(π/2-α)=cotα ~Dzg3
6R
[Nmh!
E
tan(π-α)=-tanα h"-k/:b(9
`;PMI>,H!v
tan(π+α)=tanα w+e pTy)L
<Ea
{*
万能公式 1U]1G
EP.lz4;T
2XM=W5%6
;x\< *E1
其它公式 bv-eVKr]
2QhtsJ'9
(sinα)^2+(cosα)^2=1 cRsvg~_
={1a}ecL
1+(tanα)^2=(secα)^2 %T|)pJTvM
V!O]I !Hq
1+(cotα)^2=(cscα)^2 5dC"R){,
_2i^[a0s
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 + 5u|
5
S8\=S=F
对于任意非直角三角形,总有 {BS=*xT|B
oi*pKzkm
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC b$PhhY
"Aay K
证: 3U*h)b
yQ*("dZ
A+B=π-C 9L4p,+N
y2`be~=0W
tan(A+B)=tan(π-C) .FO=F MI
`irat
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) oi`6yw1
]$Ya:nF`
整理可得 T#><S
+H#
y "bP{Z]
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC OkGS#"oDR
h'i]m^G#I7
得证 IGk~r3
\-St8=ijm
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 X%;0y^L}
-nzF,aYJ
其他非重点三角函数 dMcjGdmm
iz-HwU1
csc(a) = 1/sin(a) cgHpf4y"K
#5@/@\
sec(a) = 1/cos(a) :PD'.4{H
2fR5c#SOt}
?J VQ;$
LDDgd
双曲函数 o(i!o`:RU
MjNi&`1P
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 x]Y "
#
(!k2Nn^
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 _L::F|]
Q.t?|\2
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) "skS<C_
EHq:JzE(
公式一: .nP#] w
GCGYXxt
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: iR$>'_#o-
.N}F)'
sin(2kπ+α)= sinα J+?2Ut
D{0,(%)
cos(2kπ+α)= cosα eS {wTW!
9.H|EB!W(
tan(kπ+α)= tanα \d @Tx
dDUYBlxD
cot(kπ+α)= cotα )SAYr
I2mF.U.Ed
公式二: 7 i0^& $c
QLFs8fjr!
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:
5S)L3
;< Es>`
sin(π+α)= -sinα .A@(
9n
1cg^{X
cos(π+α)= -cosα Ud)$G/9
V+:A .,=
tan(π+α)= tanα fKUcqGlS`
)hn@lg
cot(π+α)= cotα fA(Q6{]
0/
Ty^WK
公式三: bl5|8812d#
)\8rq>$l
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: /1GAeW
O{
e68kQ:i@LT
sin(-α)= -sinα i
,ND>_
p55u2NL|(
cos(-α)= cosα IN80lq\},
]azZV2
tan(-α)= -tanα EFa73
;GSg{Xt
cot(-α)= -cotα /::6nw)p}
2tf5(%}o
公式四: Z;Tq}mC
1j~<rV}~L
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: DD2t-C#
Wu'';@J1
sin(π-α)= sinα >,='.C
"mD5Yn\Fj
cos(π-α)= -cosα R!8/20
&)4SY]42*@
tan(π-α)= -tanα yKht[5
6N\9pD
cot(π-α)= -cotα E
%$G\<>
<!qGWh H
公式五: XCa#`P\M
R-
RMs
up
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: K|"K4I3
y_P eib%>
sin(2π-α)= -sinα __&}]Kr
&H40;w6
cos(2π-α)= cosα f[v)s<%4
1Uu>;i tC
tan(2π-α)= -tanα P"} Q!qr-
.K~U9
f
cot(2π-α)= -cotα in6.5r
Gy_iG}p:|
公式六: $UhMe
8!;|9ay|
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: W) >(*x
>x> \D}$]
sin(π/2+α)= cosα ox,W=3I?)
`F1 ^YR7
cos(π/2+α)= -sinα uW<ai}.
sR*P.V/$
tan(π/2+α)= -cotα L>JDIc%J
:ipj
y
cot(π/2+α)= -tanα JB<p^$k
Xkl& |