三角函数内容规律 kgBnpA*I
3\!p N
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. -!1s\iq
^ZZrS6I
1、三角函数本质: <8tZ[q0J@
^Qx-=_
三角函数的本质来源于定义 @Y0,!W_S
=)-jH>E5
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 FC8G.
KHK [WH
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 itu<#CS
sa?k
H~R
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: A|<^)
R61)LC
推导: 9.F\.bQb
YM
%=gv
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。 2@y a^?
[f$8
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) /4m| =
u9%9Xk?J
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) .yncs
uSDG:S
J
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 m:\pM!g2
iI%K0dGa{
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) 2 rtIi2Be
I#@L;tY
[1] 2Ba
.D@i
HN6M%^+
两角和公式 ,]]?o%'
J<Sk/f}f%
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB ]Kl9@QL4m
N`V~RMk_
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB HlG%irl
zz.2$` s
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB EM]pw]hG
.EDLwA
#p
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB ]M
.a^"X
Wag/%DUsgz
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) cJO 2ch
CDJ 6
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) yhtSEkATNw
@d+@M<
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) kTzgfO^
;8|mjn=
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Uzy~u)9
~("8?|U
倍角公式
RSZ>gr
yjABQ6;lu
Sin2A=2SinA•CosA =jG4)h
*6U 9Cw
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 GK,pQt
!"cB3:V
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 6B"f5E]:u
"JD,=x6S
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 4f2@i4/X
}sDmgiH\
三倍角公式 DmiIA9^C
f~Q~{;p[
)pr w/!"
U3A
C
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) f{dXykX
$2Zn8[P
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) /p"3.
\0 1
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 2p*G?g
N{lM3]PM(X
三倍角公式推导 U[99C:+/Y>
s#-&!;>
sin3a +&/=/+s
Mruci
=sin(2a+a) eS\_Au
z @K+}/
=sin2acosa+cos2asina NEqzp<$
7u{X/^;&V
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina ?T7+l"r:_
uTT)zwe4
=3sina-4sin³a N.,W,:SG
Qlj9Av m
cos3a *H.9D
1/lI
S.X-)eC?(
=cos(2a+a) V
9?GP(~f
u?DHSB)
=cos2acosa-sin2asina *!Ssy
#;@aj<+u
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa FH^4K>yD.
Qo3p/Lu
=4cos³a-3cosa 3{^ZF_X{'
YbFIJ^mP
sin3a=3sina-4sin³a s2NO|UGl
q.v &Q8m%
=4sina(3/4-sin²a) <a*|
,_YMC{M\
=4sina[(√3/2)²-sin²a] 4{+ Nu
0dwmqRJka
=4sina(sin²60°-sin²a) VP(7*[*!7Z
ZuNwLtVSc
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) k iN^"H
a5RA(V#
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] Jn{pI'v4{
RnN!*2t`
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) A7
{Z5>
B;O| =G
cos3a=4cos³a-3cosa !6)/rP1k
_<w#o^[NS
=4cosa(cos²a-3/4) k3II$?vm
/>i,[6s;
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] R-U6?BM}+
ZE7xQ%
=4cosa(cos²a-cos²30°) -kGc:6!
qHfZRtBy
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)
*1=;;ksO
`#yVHd_I
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} I>X6i.
,:uGu]tL
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) |t;cU(+
'gk#O Rx]
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] wj.[>t;
{
3Arp
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] vQ??
q^^
"R0W?0Yi
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) o 98eY R4
M6L.7vq%B
上述两式相比可得 p=uf7& 1
#|2weT
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) q\jI!B@p
<7
!h%6
半角公式 7oa,/$
3@wsO`zjBD
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); bpW0vttl
A<{#"G
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. ;D_Pc2Gl
n}q*4=?
和差化积 >&0KrB4%
f:*"O[+A
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] #hLfjtav
?cusY #
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] IN,kn(
~yMm+,9u!
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] aVRHL#
JVhB!p'!
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] B_i2+>EF
8mfzAV'k
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) {q.Tkxew+
5*4tX\V
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) ]@'Hj8I
w@'/a2E
积化和差 5qqFu2ij8
FZ#2nt&?
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] <?>7+.SP2B
_X#fIw'
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] ,g37|F)Z'
Xm*$zE{q7
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] b%^
HF
BOPoT0'a)
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] 2#uv2{v
r.$?oh
诱导公式 R6Gv0#5J
U:N*0
sin(-α) = -sinα l\P#g~PwA
VpO}PJ.3
cos(-α) = cosα P$Oo*GY&
_<_[GHg
sin(π/2-α) = cosα %QJD"5
'Sqcq%s
cos(π/2-α) = sinα *TW ;L::9
~s.w7p{
sin(π/2+α) = cosα {1
6l(q$
:0
Wh
cos(π/2+α) = -sinα H#&fm?")+
]FcN(:9i
sin(π-α) = sinα !$&z9VE/lg
Ai'.4K)
cos(π-α) = -cosα B?9=./V
P<.WIXi
sin(π+α) = -sinα 't~T?VmT_a
kmtoo"i
cos(π+α) = -cosα }d
.~q`
CdVEI5k
tanA= sinA/cosA ;(w{B2?l-
kviyNS~@7z
tan(π/2+α)=-cotα .[v$c|p<
6Ia\e&"
tan(π/2-α)=cotα c/
rvy
Y&_&>}#b
tan(π-α)=-tanα rcy&kXFP1
fv>a9Lw
tan(π+α)=tanα P
\E9(eE`v
`\#nB"-
万能公式 I=vE'_
:I)Vf!aD
a!@)5
9
PK]-Yv|uR
其它公式 }>a2 u"
^H"Y<37~^
(sinα)^2+(cosα)^2=1 a)LQ2'zVR
Z\R^=,LF}
1+(tanα)^2=(secα)^2 `b[IV];`B
tKB/`
1+(cotα)^2=(cscα)^2 O#1Qin
CW$$ mi7
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 $90gITd
?{q]b1
对于任意非直角三角形,总有 VDIQMq;m
OmOL,r4x
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 9M6:m_n
M?9M=jGl
证: )Z&C
_d
b'
VH
A+B=π-C 3vD FB
4VGf
l
tan(A+B)=tan(π-C) =taJhf_k
00#)XV:y
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) iW+CQ~TQ
OG
!qX|Vi
整理可得 4p<JE/jV
,w)U<<.?S/
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC ,,>)UK
LVs9E*
得证 |'$5XYf<{
5~"[9&!dq
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 j~N'T+
b`_-zQ
其他非重点三角函数 ]R5\y
pt)vdm@?3
csc(a) = 1/sin(a) w+(,/rD.
2mqDjOM
sec(a) = 1/cos(a) Vc\=r*:-`
+=-A71Iy
8Q]Dcrx5
l ?%t?]
双曲函数 yl/u%JIpo
4F{3@HA^_]
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 1-J|NO
uRNn#2
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 BE/TfG&'F
mmg! Yt
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) 9K_M~{pq7
.)^{]8:BFM
公式一: StFZ-JJ
2IO,\
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: gm{xz=L*6
0v8A5d-
sin(2kπ+α)= sinα J=Rzy
Ik*4MR
cos(2kπ+α)= cosα !7Z){=MP
\UP7,!N.C
tan(kπ+α)= tanα =J1oP)
* ??I*^3
cot(kπ+α)= cotα Mc/w,=hX
FB#<HOE
公式二: Z)bKdOX3
kLIW$_v|
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: 69YSpyW
8Ce`Q
sin(π+α)= -sinα rW8j*2x
4xR'< y
cos(π+α)= -cosα J
43
r_O
}fyL 'U3Gf
tan(π+α)= tanα zK`3#%S
s#n90p
cot(π+α)= cotα $]xn}1
<|YQx;6
公式三: =WE1E-([%
<,d v*Ia
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: XC*7y,X
Sf<q:!Xw"
sin(-α)= -sinα ;I G<
'D{BpoW;
cos(-α)= cosα _[U)<b"s0
D4?@2X
tan(-α)= -tanα XzM:7NUL
P
44?
cot(-α)= -cotα `J((3r8p
V^],7r'8R
公式四: D[#nI{
6y@TR{
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系: Md2N/p%i'
)[`.9b`}`
sin(π-α)= sinα -a<pe;9(O
D]Q38[HKz
cos(π-α)= -cosα _2@1o -
Abe)VDab
tan(π-α)= -tanα Z$ ]gTE
:a9.__
4]
cot(π-α)= -cotα ,{ <aj0
TCeQM|m>@
公式五: {8.'7Fc
1
l+[l6Q
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: O`
^P1>G
I% #qYe.
sin(2π-α)= -sinα ,fCHP0+
3+7kT2
cos(2π-α)= cosα } ArbqsN'|
,M'O`.n
tan(2π-α)= -tanα !if<%1
9Ja_<ZE\&
cot(2π-α)= -cotα (7Ez"aOF
[c,^B
SqOD
公式六: .R5'OjYr
I@t<:2[Pj
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: \63[1bom
6(9?I^5
sin(π/2+α)= cosα t
&{}
t;Z
|gW
cos(π/2+α)= -sinα "/uKaDt
!{Lp2Z]"
tan(π/2+α)= -cotα ZK,\.^S[ie
E1|W.(,y2
cot(π/2+α)= -tanα >!QA2
r,>zt<yW
sin(π/2-α)= cosα
zS:8KJ0.~
t\Q_Uy0a
cos(π/2-α)= sinα }Hz<Lv$ }
/U+,18G}
tan(π/2-α)= cotα X-{G}Vk
;.q2*4^s
cot(π/2-α)= tanα w=ggb4!@K
h)Ou(V!H
sin(3π/2+α)= -cosα Y>BWW
'
J[
Ka]Ye?z
cos(3π/2+α)= sinα ]Q+;E5bD
&vX.daN
tan(3π/2+α)= -cotα MJUzM)qf
!aPn4
cot(3π/2+α)= -tanα Q*DDAxL
HGOL*P
sin(3π/2-α)= -cosα >jfv
$0
ya'S!cu
cos(3π/2-α)= -sinα f:M't8U(
2?\
tan(3π/2-α)= cotα lRr{y1|
3x< |