三角函数内容规律 ,G V";
|y@2zHv
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. /Q UCs^
Gx+=|I0}
1、三角函数本质: q:4r j$
c=RX A
三角函数的本质来源于定义 LD?Wm'L
`^XL&l
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 3]7mpZkbrJ
+`W|a91,
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 ?$^Q#
O&6]01A$
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: 0P-JTZN%
s>S1)@;`H
推导: `,_U?HRvY
L>a41s5a
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。 mk/$N;
q
x4hO
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) I.QIS3(!
wV$ky /68e
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) yf$e)/]_
"O iQ
`n
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 tsS!T
Fy
AVaFYr5u
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) ?={]Hd- Wf
?$[ Yi:N
[1] !}HHp !
^&$ Mb9
两角和公式 Wm1[4V
BV"]g;A
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB yV;H.N
Q
d!AR _f
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB e!%No2*
`-f
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB 9JM3s$y
I_tT!J ~^
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB &@^JqYy"
@'*{E .mBz
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ~qz?3h:
p<;\zY\hVv
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB)
kE<W3rH(
-/)[s}
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) e2z/S/?f
&;G-]n?#O
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Ed,uAUrVs
;-&J9R1$j
倍角公式 f(+if\%pl
@>6tHMGA#
Sin2A=2SinA•CosA Q;4(v`N
?&Mq/Q
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 +peRz`%)k+
d
g@YTD
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) Ylgq
F:\
&Q51xB-`3
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 'U7ze-
t(UIX QP
三倍角公式 Z,N6Ve=M
?Na_i&?M]`
7Z$f!=+
Sc#+& o
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) \2V$ehH\
zQV6&vJs
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) 1"! ;V|
7"U5Q
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) #KIt3u`m
i$oyf`wR
三倍角公式推导 e|s
YFVo
+"](*0
sin3a Lye!m0@)M
M!>"#wj?
=sin(2a+a) q(oo[JL!
s04 mlip
=sin2acosa+cos2asina W8Ug)
O|\
(!^TU0z
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina *qX
&Fg{+
G9%7p
=3sina-4sin³a lfv9MSu
mKYdVc"S-
cos3a i>(?/\SOi
YX'<(_,jW
=cos(2a+a) ?t[
4zz,Caav
=cos2acosa-sin2asina {w_w_Yi|
;wB-_<ftH
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa [rLhr_4?
&*lQ>g(
=4cos³a-3cosa ylI&e2BE
K|/$y`I
sin3a=3sina-4sin³a <duKLgIL{
Y=0cX8v[|)
=4sina(3/4-sin²a) |9fN
Giwju
VV:/L|+_&
=4sina[(√3/2)²-sin²a] T_~;%2o>Y
p[ CY5pH0
=4sina(sin²60°-sin²a) @Y^=k*7
@AA%9A(@\6
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) '^ &Z?@
n(k|%FK/
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] `.x`2Nvx
?Mt*.#tS
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) 4"o7c4rE
{Zr^.h
cos3a=4cos³a-3cosa *
)L'\
%
>f|H\
=4cosa(cos²a-3/4) Bv$@@<qp
raOKFS30
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] Z2q}AfE?
.r?CaO>2!E
=4cosa(cos²a-cos²30°) XNxR KXF
O)EWsT
@
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) GLj_XY9
_rO\z!
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} nAB7sogb
w'_iur/J`
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) 'h37UL<4
G ?v$~)^
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] ^
} yTv\7
Y aS; (S
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] )YS$TTU
GO`9r B
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) 0}P=@V\
Fu%U1+G^
上述两式相比可得 :Yiut%qZ
a^)]bR:1YA
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) <\fcP^]!X
, 0]]~m
半角公式 P!oPfb`|c
<sGD
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); h@JaKtVM
e&<NgcIQ\
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. Lg
hCBW
#r Wq[H+C^
和差化积 d]4P @`
J1n s482
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 1N2pb#
#!dJD~;Of}
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] rCVZVh,
w
!lY[B
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 2 N&y4 `
G. &Tv
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] ;tYde}
^IRqa-BkF
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) D+vKQ(Mz 8
B z4,J]*;
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) x3[F[p:{Z@
+dUnR6\\
积化和差 On%,3m33)
4}Sj3zYV
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] ppT]l6]HU
P8). >o~
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] %w$rnMR(nd
Cp6&:R4
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] ]!A{\}m
'L4{!7
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] Vq2Drpi
)iP+A3,G.
诱导公式 x*2b]3?
o] &dG}j
sin(-α) = -sinα 8:;XSgGTx
T]F[\d)
cos(-α) = cosα V$\3''^1
ddN5H,=9t8
sin(π/2-α) = cosα 8/o$,
FW4 PI6
cos(π/2-α) = sinα *y.3 \
b<JO>DE
sin(π/2+α) = cosα /PA[Jk{
B|/{U^0b
cos(π/2+α) = -sinα _eu;5B;AX
,a@&-F
sin(π-α) = sinα oxlOB`?
&GV8:L<r
cos(π-α) = -cosα rIK(+D8o
oS{~
{`Nd
sin(π+α) = -sinα UI
x9j"oN
u:<l[O[O
cos(π+α) = -cosα 0YfC/.1X<
ofi<Zf9
tanA= sinA/cosA >h
}1pq8G
Bo
Dr R8
tan(π/2+α)=-cotα
Mr3sp p
(Pn <bk@
tan(π/2-α)=cotα A5[0s "AZ
[-}b
tan(π-α)=-tanα {m5 Qh?
^oXj^"jh
tan(π+α)=tanα S*Lq>.@j
)>7l,;G
万能公式 k#)hJ<9
8[
|@0=q
;my|#8QH
*#`:bVTS
其它公式 U|Q) 8
<cR?>]7wo
(sinα)^2+(cosα)^2=1 G6>4UOpJ4
'8Yg
@81
1+(tanα)^2=(secα)^2 Y`}0?k'jgz
QhuB^iMee
1+(cotα)^2=(cscα)^2 #%^a_G^,n4
&Xr#/5
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 '>C;]S"
]d+yA
~
对于任意非直角三角形,总有 Rp;g$6Ki!
uT"
s dtF
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 7V\Cg=6B
]"VB
证: 9S>e2<(n
aj-'\Bs
A+B=π-C 6UAf0y~4
%whFL<C
tan(A+B)=tan(π-C) >S]KNy@7
EDS6,*k)"
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) jMi@r]N@f
?t]er[x!dr
整理可得 ^\ KHyNGM
Td3#,]izt
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC kfVNB_M}
#s3cuPk_
得证 @]V7A>rcH
zDA6!G
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 }+0Xy0>b
ZwMbi(J'
其他非重点三角函数 |]6
\8`
NJ1GBL~ \
csc(a) = 1/sin(a) >~=5h]
".5?bB?8
sec(a) = 1/cos(a) qu+k*Vt'
wMw10&
%VFD<;2fm
m9e;5c Hn
双曲函数 s>Y?H-W
@5#13(T1W
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 m-?.mo;#
d6,*we#5}
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 qOD1VlJAJ
xB^@D1)6p
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) [16V?rz
y{=655HP
公式一: 0|,ST]cIJw
=_A_Fn
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: q4'@Wn
ZbL$:*I
sin(2kπ+α)= sinα *;V#.6+n
V+e|NIz
cos(2kπ+α)= cosα e" 9?q.
q{T?~Rxo
tan(kπ+α)= tanα ]:xn7tRN
Ar<K
g
cot(kπ+α)= cotα Ji`p|J*
|)\XDdV?
公式二: h;2um<YzS
YPx1rbV
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: ;e3 _CB"_
}>\}Y3Y:K
sin(π+α)= -sinα dF,9ZEJg
_>D2>Vw
cos(π+α)= -cosα 2.a (
g'
I0}Z2}Y
tan(π+α)= tanα d{<|UbKe5
Nz)=7Um
cot(π+α)= cotα +{fCd
A,
56F bDq
公式三: Wmsb"8Ow
?5HSK0 5jW
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: m^I QFs
lfJ.D7Z
sin(-α)= -sinα b;D61yH+
)T0BX`\*
cos(-α)= cosα T%.iS.p
K2vcm
+
tan(-α)= -tanα $-$iHG~
7a^Lue
cot(-α)= -cotα 4x%D'42-
;{n~`BU
公式四: yP3llc\:
E>G;<_S8
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: PoT4IKe
;uC&bMb
sin(π-α)= sinα -:lgi=b|Z
'jPMZ-^Z"
cos(π-α)= -cosα @?Qp)3>?
"bA&V!"LDm
tan(π-α)= -tanα 69JX=E mD
0%^=mA
cot(π-α)= -cotα Sm*Si7GIm+
Cjz%JzH!
公式五: jqC[F7w
Q
-^Nj+
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: i;IzOYr2
Tb5pFQ
sin(2π-α)= -sinα x]{8D:yy
(mi"qPNcN
cos(2π-α)= cosα VaL m
6k
D!>Cm
tan(2π-α)= -tanα vUS5:Ji
6G- z7F
cot(2π-α)= -cotα 9>; W}{&C
w=O`k(}/
公式六: Q,[#yu4q'B
K=8-vX7
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: `d*PDgo]
gT/,R F
sin(π/2+α)= cosα HGEdB!p/
!Fos`7s
cos(π/2+α)= -sinα }u61DPSB
5E "Jikp
tan(π/2+α)= -cotα uw{1!K
#|ua;dY/N
cot(π/2+α)= -tanα t1^+hu
q'w}%"q
sin(π/2-α)= cosα e,R$)H
tiuPthq
cos(π/2-α)= sinα Apjf<
{ya
SY_)f%
h
tan(π/2-α)= cotα U)
T]yZ9$
"s a'.@
cot(π/2-α)= tanα (mBaZ8{6\
P{&g0~A
sin(3π/2+α)= -cosα IQAdg+(
f4,nQ'M
cos(3π/2+α)= sinα &
6
^
MX4t" p]
tan(3π/2+α)= -cotα r=lM'vN
BG58rdXF
cot(3π/2+α)= -tanα b#ax 6:
f>0{T< |