三角函数内容规律 $Bc_M'H_
>h>DkL
@nJ
三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. Ra,Wxpo~
? #j8.,I!^
1、三角函数本质: .?/Q@9'B
\6~>1m
三角函数的本质来源于定义 =?!90,ZV
RF%:#'^U
sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 8
pT
L;Y$
T&,3t|(
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 bk@l:/N
738z8<
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例: *u+;9k+s
I#a{G6x**j
推导: +?l{,e)|
Zxi|s>33
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。 )BD680g%&
pg?3Akn$nq
A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) ip+`y=z
VuMOF4/7b
OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) H:]6$0i0
*5uqs~,U
∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 {#DN*NQ-
BJ=:h#
和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2) xht"~c
qcd(Y+
[1] K w&~"Fjs
)88kP;ljb
两角和公式 0g0nu
`Zq7@;
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB \f8$`>s
p@oy82[5
sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB 1PD}BF1y
<q{j":Q
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB N&eW_.yL
\
$x
u .
cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB u+a'uvt
I*v:cC eM
tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) ~[SPVMnm7
RA\I|]XL
tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) .m|(O%n6Q
@n3T!.
cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) c.Y5}}D!q
DUhB~@
cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) I$lNQo|)c
d@OsHb? k
倍角公式 W2;9)?S
QZzvgJG
Sin2A=2SinA•CosA 2NO/`l
Mtx'[p
Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 E*. e UIE
9*>_Jzi
tan2A=2tanA/(1-tanA^2) a97@2%.<C%
(\nMz>B"
(注:SinA^2 是sinA的平方 sin2(A) ) zEQn>kv;E
pi4e|:
三倍角公式 \Z<9yG3
^usgg0OKp
Jns>d2
&ihnJTHq;
sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) =7!r{4_ H
Qv-Iu 8Q
cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) O%f,Rg7
D
j.bd"
tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) Q04wZnuNx
O
yH`
三倍角公式推导 |>8Tj6\'.
e40s14ll
sin3a /`i@JSv9E
Sj9a.Su:-
=sin(2a+a) -EX6zV
'|dLXA>+
=sin2acosa+cos2asina )`p8WU.?
OjKCeI
=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina Y:Huv"2
f19XlT;
=3sina-4sin³a Wr4pNgu
(wA~3UO
cos3a ]awf5,}*
lj(Xq
=cos(2a+a) shvRoUp
4Y
d}8.
=cos2acosa-sin2asina 2:/ -jBpz
(o4wHWXR
=(2cos²a-1)cosa-2(1-sin²a)cosa #lke\rB<
d+5fUA
=4cos³a-3cosa [_\-E
~'n|U#/
sin3a=3sina-4sin³a PdX{)4
<u
d<6<ZPP
=4sina(3/4-sin²a) d>0wT!4N
8,aoC0
=4sina[(√3/2)²-sin²a] t
_L({ x$
p#q+Amtk
=4sina(sin²60°-sin²a) G>jr-
Tk&sr0%.[
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) \(Hy)C88@&
odD
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] -=]1
MP
}7l=Ga
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a) f|HiDJ>c3
d&bjFUM:
cos3a=4cos³a-3cosa 2%~}
\~|
ZK" O1
=4cosa(cos²a-3/4) :]<'g_!2
SHj!yIf2
=4cosa[cos²a-(√3/2)²] E9tB3^
{qqN(P5/
=4cosa(cos²a-cos²30°) G'Umz{bt\
m"l^^o
=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) e'n'tdR7<
T/8
9BH|
=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} 9amOU__oC
#(2y5X
=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) *Yn>8uZk
-.~`Cj_T
=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)] 0,>:<oC
G*tKt7,Z
=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)] Jk=r.QU|
^Gt?=SZ
=4cosacos(60°-a)cos(60°+a) `:Ak3 x/
$1/| q3
上述两式相比可得 :a{#3(@xM
fa*Nn)
tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a) wGJ M
+v_u\<
半角公式 AV:mw2
&WzGOP
tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA); Cz~(tMed
/TK5'7W1N
cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA. S
4OI
HcOd!&
e3
和差化积 ,T3t0&Fg
h>2pvJI;Q
sinθ+sinφ = 2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] wJ'@ +
a
aS!jR
sinθ-sinφ = 2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] 21
6 {H
|a "fx"`{
cosθ+cosφ = 2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] @~[)zw>
#C&M8ik1
cosθ-cosφ = -2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2] LPv+2"lO^
+J<Ct|2Ym?
tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) D9\TM77,^
D-%zy
tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB) aj>R*-c
aBK^9s1
积化和差 Pq9
apzT
n /=dM
sinαsinβ = -1/2*[cos(α+β)-cos(α-β)] 1tR6+|jv
ges,;4hY
cosαcosβ = 1/2*[cos(α+β)+cos(α-β)] d&I{(O)r{
I+ke($?]
sinαcosβ = 1/2*[sin(α+β)+sin(α-β)] Jq_ShJ
M $W
cosαsinβ = 1/2*[sin(α+β)-sin(α-β)] LRj:';Y#Z9
%IevKDi
诱导公式 O+6cLid
82\ [
sin(-α) = -sinα ={lYWRX'
T P@/aPHh
cos(-α) = cosα F3\xB"X&U
InO
0k,:^@
sin(π/2-α) = cosα Xe[W=x)!
+QAt^wQ
cos(π/2-α) = sinα 9Ha"b
8b-<
Mab
sin(π/2+α) = cosα B3.m\pf
zX[o+]Rz
cos(π/2+α) = -sinα NtO1b
uty
_"<*P\
sin(π-α) = sinα C3V
;<Mfl
E\@z6')
cos(π-α) = -cosα `'B
7sX35!G
sin(π+α) = -sinα ^B ^I-
w>$*|c^/<
cos(π+α) = -cosα V"J^hXVMTC
$3Acn+o
tanA= sinA/cosA QTza:i/c
7`4%Mt
tan(π/2+α)=-cotα #2QLbCb
>3d]-8p
tan(π/2-α)=cotα |@qtxVoc
Lf)r}
xO
tan(π-α)=-tanα %qmk?cs~
]wP?r^
tan(π+α)=tanα iF@9LC@C
80U=fc*p
万能公式 a7\4?Q'*
M&QkbP>
WVJdR7"-
-{l'2l 9/
其它公式 SQd?SX}S
r'a <$.H
(sinα)^2+(cosα)^2=1 N3>>x576[w
LrRf F2
1+(tanα)^2=(secα)^2 hd`@!aY|
{!n \$b
1+(cotα)^2=(cscα)^2 4$DQ}YqI1J
ga!a14f1
证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可 K+Und{f{q
p#th\W4!Ta
对于任意非直角三角形,总有 ;*T\y=p)6
FMC~Cvjv
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC z^PMI/_i
PiCb{?t
证: ub]aReKy
t?
vf-^
A+B=π-C x?
\g|zCj
J%~:% 0q
tan(A+B)=tan(π-C) X0I^:7
E.
:%g
@
(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC) \
LjiI_l
zgr[ef.
整理可得 "uOQ$pb^v
ks nIX P
tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC pd`H] C60
.!.qC
'%
得证 4kP2@HW!
BhyV^l=bN
同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立 P#[1,'+$
Fn;,k6=hn
其他非重点三角函数 `%S!2j34C
yL913T
csc(a) = 1/sin(a) >KyFv\m+`
Sk^(2B
sec(a) = 1/cos(a) uxA|3+\.
O
w\%K (
9s}ux\9
Lx]|o\
双曲函数 )KFm3[
biLS^XW4u
sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2 Wc~XM@N"~
`2v]uz
cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2 (21P{q*(
)>fcRj&
tg h(a) = sin h(a)/cos h(a) Ude5I4
O{ao<V,>o
公式一: I`WM
n
v|yvVqbd
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: ?PnS6n}F
'l lJW"H
sin(2kπ+α)= sinα 4o_|36B
[wP^[dEL
cos(2kπ+α)= cosα Y_MiaLsz=
!3x.E!z"
tan(kπ+α)= tanα K0]:(wQw
>)+rYD/^
cot(kπ+α)= cotα J=ve~ lo
m,TjuAH
公式二: W26ouog
.35\ '
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: ;RfIIbkNs
T=
tC
sin(π+α)= -sinα a^Wf+4^3
\cG6FEW$
cos(π+α)= -cosα '2
F3V6h
fO{YPU&^Q
tan(π+α)= tanα '2rNamYq
U:F,l{W}-
cot(π+α)= cotα \8X)l"%
>
\ZRAEG5
公式三: ~Vz7!T>?eO
0*B7ByD%
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系: )5)% 2NS
*4+}h
(9
sin(-α)= -sinα U_g>3/
VI7|T1T
cos(-α)= cosα %?>.F<(n
g6U&nR`gX<
tan(-α)= -tanα )\(Xn
&@U.&fhW
cot(-α)= -cotα 0;15fj)gj
U ZBR
公式四: MYw1z^
B
=Uq42(
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:
;zxAmk4
{-NX:|u
sin(π-α)= sinα /.^caZH
WbI>nXc@
cos(π-α)= -cosα v/&&4$Wr
O5i="#`%I
tan(π-α)= -tanα !:Ul&f
1b]m9j$
cot(π-α)= -cotα EZ4kr$?@
n''cUK.,
公式五: <F|,+a6
\}'4}
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: 5@TTXegc
"trl{~Q>
sin(2π-α)= -sinα k3alyJ9
a,dFZ
cos(2π-α)= cosα i>/ LZ."EM
,iO~zx
tan(2π-α)= -tanα hl=L.i7z
sxdC?*v)J
cot(2π-α)= -cotα fOh85e\*
}{xBjB9v
公式六: /E W^^
x5*\"j&
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系: qL,~cQJ(
<G<jVb:[Y
sin(π/2+α)= cosα T0)z>ndf
(R\]rsCyn
cos(π/2+α)= -sinα _~lGi
ny00XVk
tan(π/2+α)= -cotα <7XX-y
v&s
YL6C$#
cot(π/2+α)= -tanα t[-'q06
xV& |