三角函数内容规律 O9~i
Y*LE1B-
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. weq"O'=R
fb?]jp
1、三角函数本质: )'*!OU9E
#*,<DhR
三角函数的本质来源于定义 \0<R'%B5
Z4DmQ87^
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 <VGd3[-3
q /: 9mg
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 K{6HWM[
P]t']Y^\P
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: A'Bb$.d
-kaq]Kx
推导: K+MkSEe
nd/vP1Ekx
首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。 Xl@ <
'Ap_6@jU
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) 1"lx\ol<
_Af*
)H
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) wX3g)JF&
jb[t(P%I1
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 a%bUIN:K
f3PbyL
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) \L``2@$m
t OzZ^
i)
[1] ~aj$^
$/ib O
两角和公式 cMfb>2gzC
LMmDVEm8
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB Mc&4r~O=w(
79~k$%!^4
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB o0Y
N8d_'
'p9g5l
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB C\j/@]K6a
/iYMW`_
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB oUuvZ
bBL%dYw,h
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) U{CV+Qxu`
v;SFm~tnE
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ig~:D`W35
zB3 K
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) -gZU!4{vu
u"7+u=GJc
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) Nk Tl6)5'
lp[Hpyh
倍角公式 <:J~q|l%
dN=F{)y
Sin2A=2SinA•CosA Z L8Y'~l@
/c-]<>oj
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 y2$j}10@&
]=(6@4W
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) 2:
\&-
<7ordnR
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) 2.'_eXE2tN
YrK'mJJ
三倍角公式 WO>;}>D:
Y@; df :
]I)*~
2s8H7_W)
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) "Z8`vAc 0
\=\<<!b=4
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) X=bw;D
(HN
;E^`5#2ID<
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) %k@hx[
I{R/"u
三倍角公式推导 "CaK^[
Q1tJS77dut
sin3a pX;`jhn
/Ehx9N
=sin(2a+a) jfw*s~<
5e+6$^[i
=sin2acosa+cos2asina Hu
:1L*Q
##kYZ1Dz
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina z/3DPiv;
;&/ni L v
=3sina-4sin³a *lu 6Ds
J['2[4q
cos3a h#ZY,.09
pG #
=cos(2a+a) t3E/75u
RIP>&YTd
=cos2acosa-sin2asina $IcVyb,k
CDR&CJea0h
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa cYQYm1v
zZW
"[=
=4cos³a-3cosa 6^zE)P~
#I";Un#T
sin3a=3sina-4sin³a
aC;}@
4b\oLSH|4
=4sina(3/4-sin²a) fr*b0dA~
30hnyZ ~s
=4sina[(√3/2)²-sin²a] AwD(M)hyjV
5TjBOBJ
=4sina(sin²60°-sin²a) 4Au@y
Bkz\ 8%L
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) eWDEhJ%_
3s~HtW',k6
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] :3jDy3mf=
5j4M|d#S
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) p,^" A+@k
v&_m|$ Rs]
cos3a=4cos³a-3cosa i&KcuGU[
9T]]oSPdL
=4cosa(cos²a-3/4) _H[z[k/
KO
E|uT_
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] lk=T/
YW.&^yaPo?
=4cosa(cos²a-cos²30°) w?z#4U{?
s8sC(F
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) EW2m6 Y0
sk
-?I
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} aX)`#;
/ +
)-,](p'IEs
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) EXhB}](]k
F<dzr@E"!
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] Ezu\6
tB
6aJ 6uli
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] K(=<.=2M
TKWV]xcu
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) ivCe|
Zs!B?<#@4
上述两式相比可得 s/iQNax
z
;\^a|db
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) B6PyX(
df
XKfR;kj
半角公式
@|u#5NnI
yNXC1Q=
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); e]yB1dEhGP
@K6VG}vO
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. gtbY
Wm
5Zv"`
和差化积 ^qT^I"Pr
HbBXpYHg
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] 1@Hxckwt
I95uL
V9
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] g]&fTimRF
r{(YE#5
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]
x6`y/W
z@g@a>
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] "1pwFMM%
o 36=4 l{O
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) PncG-hWf
IAdvr4dc3
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) 1b@|UJcq
:nN$"X\
积化和差 [uy'hj
g
EK5~3_v
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)]
TR6=<[4w<
(pJ?>ad
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] /=u\uHx4
x^V|c5#
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] AEcU)
H
F4>)/y
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] /H
<l&l
;tH9qES
诱导公式 am4d0~O
)&q.L(+_g
sin(-α) = -sinα 4: <,38A:
b.LI*^NS^L
cos(-α) = cosα D(}|
|{
C)[k(GgF
sin(π/2-α) = cosα =CM$y I
>IvEeB/
cos(π/2-α) = sinα pxO#Zi
*Z_b6zL.
sin(π/2+α) = cosα 3SW~yDV=@
xu`$hpR}
cos(π/2+α) = -sinα 0?fOtj
`YpkWNOn@
sin(π-α) = sinα d`yxb
2+\AXP
<
cos(π-α) = -cosα IvcoPrdB
For3;: o
sin(π+α) = -sinα
Xluvfo
=4r[{JDQ[
cos(π+α) = -cosα #Fi;F2JWI
<2]C>j\MK
tanA= sinA/cosA h,L^,n8
ZB x$ =
tan(π/2+α)=-cotα 8;je'=
6 E.7o=+
tan(π/2-α)=cotα <tAJGc*M
LZ~?vr@
tan(π-α)=-tanα jrz(AFnqO
L2)wU:&!|
tan(π+α)=tanα 4%3zJ&s*D
i#u?-
万能公式 Ig~NDCp_
'*+yDkze
.?(:Lsq\
`+]Esg
其它公式 ZC^U=tX
T2z,+)q
(sinα)^2+(cosα)^2=1 0f@u3*L,
fHBWU.4:
1+(tanα)^2=(secα)^2 Te/t!e+X
/} H~xE:R
1+(cotα)^2=(cscα)^2 wwty8s,p
7:.vO&.<Yq
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 q/GiZ^, -s
)*)RMvC}
对于任意非直角三角形,总有 jtj [;
U;4Ji
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC 7|c_
|-Co_F;;R
证: k/8{?y>"L
_'o&W>b(
A+B=π-C loMi]qt
kNoIh^f
tan(A+B)=tan(π-C) @{K3%9
^|:9+vV
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) S`(vG^'$
h^+ULI
整理可得 DU?09
L3 !;gv
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC (5dG2$^V
UNA;%y
<
得证 F[|qs$ <
Ma61CI+A
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 _|\q5B`}<
aSL?!s
其他非重点三角函数 < |