三角函数恒等变换
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三角函数cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβsin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)二倍角sin(2α)=2sinα·cosα=2tan(α)/[1-tan^2(α)]cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)=[1-tan^2 (α)]/[1+tan^2(α)]tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]三倍角sin3α=3sinα-4sin^3(α)cos3α=4cos^3(α)-3cosαtan3α=(3tanα-tan^3(α))÷(1-3tan^2(α))sin3α=4sinα×sin(60-α)sin(60+α)cos3α=4cosα×cos(60-α)cos(60+α)tan3α=tanα×tan(60-α)tan(60+α)半角公式sin^2(α/2)=(1-cosα)/2cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα半角变形sin^2(α/2)=(1-cosα)/2sin(a/2)=√[(1-cosα)/2]a/2在一、二象限=-√[(1-cosα)/2]a/2在三、四象限cos^2(α/2)=(1+cosα)/2cos(a/2)=√[(1+cosα)/2]a/2在一、四象限=-√[(1+cosα)/2]a/2在二、三象限tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在一、三象限=-√[(1-cosα)/(1+cosα)]a/2在二、四象限恒等变形tan(a+π/4)=(tana+1)/(1-tana)tan(a-π/4)=(tana-1)/(1+tana)asinx+bcosx=[√(a^2+b^2)]{[a/√(a^2+b^2)]sinx+[b/√(a^2+b^2)]cosx}=[√(a^2+b^2)]sin(x+y)(辅助角公式)tany=b/a万能代换半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]积和化差sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)](注:留意最前面是负号)和差化积sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]内角公式sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)cosA+cosB+cosC=1+4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanCcot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1证明方法首先,在三角形ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c若A,B均为锐角,则在三角形ABC中,过C作AB边垂线交AB于D由CD=asinB=bsinA(做另两边的垂线,同理)可证明正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC于是有:AD+BD=cAD=bcosA,BD=acosBAD+BD=代c入正弦定理,可得sinC=sin(180-C)=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA即在A,B均为锐角的情况下,可证明正弦和的公式。
三角函数cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβsin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)二倍角sin(2α)=2sinα·cosα=2tan(α)/[1-tan^2(α)]cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)=[1-tan^2(α)]/[1+tan^2(α)]tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]三倍角sin3α=3sinα-4sin^3(α)cos3α=4cos^3(α)-3cosαtan3α=(3tanα-tan^3(α))÷(1-3tan^2(α))sin3α=4sinα×sin(60-α)sin(60+α)cos3α=4cosα×cos(60-α)cos(60+α)tan3α=tanα×tan(60-α)tan(60+α)半角公式sin^2(α/2)=(1-cosα)/2cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα半角变形sin^2(α/2)=(1-cosα)/2sin(a/2)=√[(1-cosα)/2] a/2在一、二象限=-√[(1-cosα)/2] a/2在三、四象限cos^2(α/2)=(1+cosα)/2cos(a/2)=√[(1+cosα)/2] a/2在一、四象限=-√[(1+cosα)/2] a/2在二、三象限tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在一、三象限=-√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在二、四象限恒等变形tan(a+π/4)=(tana+1)/(1-tana)tan(a-π/4)=(tana-1)/(1+tana)asinx+b cosx=[√(a^2+b^2)]{[a/√(a^2+b^2)]sinx+[b/√(a^2+b^2)]cosx}=[√(a^2+b^2)]sin(x+y)(辅助角公式)tan y=b/a万能代换半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]积和化差sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ= -(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)](注:留意最前面是负号)和差化积sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]内角公式sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)cosA+cosB+cosC=1+4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanCcot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1证明方法首先,在三角形ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c若A,B均为锐角,则在三角形ABC中,过C作AB边垂线交AB于D 由CD=asinB=bsinA(做另两边的垂线,同理)可证明正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC于是有:AD+BD=cAD=bcosA,BD=acosB AD+BD=c代入正弦定理,可得sinC=sin(180-C)=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA 即在A,B均为锐角的情况下,可证明正弦和的公式。
三角函数式的恒等变换
三角函数是一种非常重要的数学函数,它主要用于描述和研究函数的变化规律,是高中数学和高等数学的基础。
其中,恒等变换是一种研究三角函数变换特征的重要方法,由它完成的变换也称为恒等变换。
恒等变换是三角函数变换中的一种重要方法,它可以将一个三角函数表示为另一种三角函数的代数形式,这样就可以用更为简单的方式来求解三角函数的变换。
恒等变换的定义:将三角函数表示的函数f(x),用它的恒等变换y,将函数f(x)变换成新的函数Y,即:
Y(x)=f(x)+g(Y)
其中g(Y)是恒等变换的变换函数,不同的恒等变换使用不同的变换函数。
恒等变换可以实现以下几种变换:
(1)函数变换:这是恒等变换最常见的应用,即通过恒等变换将一个三角函数转换成另一种三角函数。
比如,可以将正弦函数转换成余弦函数,或者将正切函数变换成反正切函数。
(2)延拓变换:这是一种很常见的应用,即将一个三角函数的值拓展到其他范围,从而扩大函数的定义域。
比如,将正弦函数从[-π/2,π/2]拓展到[-π,π],以及将余弦函数从[-π/2,π/2]拓展到[0,2π]。
(3)变量变换:这是将三角函数中的变量变换成另一种变量,
从而使得三角函数可以更容易地求解。
比如将变量t变换成x,从而使正弦函数可以更容易地求解。
恒等变换为研究三角函数的变换规律提供了一种更高效的方式,它不仅可以实现函数的变换,也可以实现函数的拓展和变量的变换,可以说它给三角函数的研究提供了一种全新的途径。
总的来说,恒等变换是三角函数变换的一种重要方法,它可以实现函数的变换、变量的变换以及函数的拓展,使得三角函数变换更加清晰、简明,为三角函数研究提供了新的视角。
三角函数cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβsin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)二倍角sin(2α)=2sinα·cosα=2tan(α)/[1-tan^2(α)]cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)=[1-tan^2(α)]/[1+tan^2(α)]tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]三倍角sin3α=3sinα-4sin^3(α)cos3α=4cos^3(α)-3cosαtan3α=(3tanα-tan^3(α))÷(1-3tan^2(α))sin3α=4sinα×sin(60-α)sin(60+α)cos3α=4cosα×cos(60-α)cos(60+α)tan3α=tanα×tan(60-α)tan(60+α)半角公式sin^2(α/2)=(1-cosα)/2cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα半角变形sin^2(α/2)=(1-cosα)/2sin(a/2)=√[(1-cosα)/2] a/2在一、二象限=-√[(1-cosα)/2] a/2在三、四象限cos^2(α/2)=(1+cosα)/2cos(a/2)=√[(1+cosα)/2] a/2在一、四象限=-√[(1+cosα)/2] a/2在二、三象限tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在一、三象限=-√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在二、四象限恒等变形tan(a+π/4)=(tana+1)/(1-tana)tan(a-π/4)=(tana-1)/(1+tana)asinx+bcosx=[√(a^2+b^2)]{[a/√(a^2+b^2)]sinx+[b/√(a^2+b^2)]cosx}=[√(a^2+b^2)]sin(x+y)(辅助角公式)tan y=b/a万能代换半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]积和化差sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ= -(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)](注:留意最前面是负号)和差化积sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]内角公式sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)cosA+cosB+cosC=1+4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanCcot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1证明方法首先,在三角形ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c若A,B均为锐角,则在三角形ABC中,过C作AB边垂线交AB于D 由CD=asinB=bsinA(做另两边的垂线,同理)可证明正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC于是有:AD+BD=cAD=bcosA,BD=acosB AD+BD=c代入正弦定理,可得sinC=sin(180-C)=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA 即在A,B均为锐角的情况下,可证明正弦和的公式。
三角恒等变换公式大全1.正弦和余弦的平方和差关系:sin²x + cos²x = 1sin²x = 1 - cos²xcos²x = 1 - sin²x2.正弦和余弦的和差关系:sin(x + x) = sin x cos x + cos x sin xsin(x - x) = sin x cos x - cos x sin xcos(x + x) = cos x cos x - sin x sin xcos(x - x) = cos x cos x + sin x sin x3.正切和余切的和差关系:tan(x + x) = (tan x + tan x) / (1 - tan x tan x)tan(x - x) = (tan x - tan x) / (1 + tan x tan x)cot(x + x) = (cot x cot x - 1) / (cot x + cot x)cot(x - x) = (cot x cot x + 1) / (cot x - cot x)4.正弦和余弦的二倍角关系:sin(2x) = 2sin x cos xcos(2x) = cos²x - sin²x = 2cos²x - 1 = 1 - 2sin²x 5.正切和余切的二倍角关系:tan(2x) = (2tan x) / (1 - tan²x)cot(2x) = (cot²x - 1) / (2cot x)6.正弦和余弦的三倍角关系:sin(3x) = 3sin x - 4sin³xcos(3x) = 4cos³x - 3cos x7.正切和余切的三倍角关系:tan(3x) = (3tan x - tan³x) / (1 - 3tan²x)cot(3x) = (cot³x - 3cot x) / (3cot²x - 1)8.正弦和余弦的半角关系:sin(x/2) = ± √(1 - cos x) / 2cos(x/2) = ± √(1 + cosx) / 29.正切和余切的半角关系:tan(x/2) = (1 - cos x) / sin x = sin x / (1 + cos x) cot(x/2) = (1 + cos x) / sin x = sin x / (1 - cos x) 10.和差的三角函数关系:sin x + sin x = 2 sin((x + x)/2) cos((x - x)/2) sin x - sin x = 2 cos((x + x)/2) sin((x - x)/2) cos x + cos x = 2 cos((x + x)/2) cos((x - x)/2) cos x - cos x = -2 sin((x + x)/2) sin((x - x)/2)这些是一些常见的三角恒等变换公式,应用在不同的数学问题和物理公式的推导中。
三角恒等变换公式大全三角函数是数学中的重要分支,它在许多科学与工程领域中具有广泛的应用。
而三角恒等变换公式是三角函数的重要性质之一。
它们可以将一个三角函数表达式转换为其他三角函数表达式,从而提供了在解决问题时的灵活性和简化计算的便利性。
在本文中,我们将介绍一些常用的三角恒等变换公式,帮助读者更好地理解和应用三角函数。
1. 正弦、余弦和正切的平方和差公式:- 正弦的平方和差公式:sin²(A ± B) = sin²A*cos²B ±2*sinA*sinB*cosA*cosB- 余弦的平方和差公式:cos²(A ± B) = cos²A*cos²B -2*sinA*sinB*cosA*cosB- 正切的平方和差公式:tan²(A ± B) = (tan²A ± tan²B) / (1 ∓tanA*tanB)2. 正弦和余弦的倍角公式:- 正弦的倍角公式:sin2A = 2*sinA*cosA- 余弦的倍角公式:cos2A = cos²A - sin²A = 2*cos²A - 1 = 1 -2*sin²A3. 正切的倍角公式:- 正切的倍角公式:tan2A = (2*tanA) / (1 - tan²A)4. 正弦、余弦和正切的半角公式:- 正弦的半角公式:sin(A / 2) = ± √[(1 - cosA) / 2]- 余弦的半角公式:cos(A / 2) = ± √[(1 + cosA) / 2]- 正切的半角公式:tan(A / 2) = ± √[(1 - cosA) / (1 + cosA)]5. 正切的和差公式:- 正切的和公式:tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanA*tanB)6. 余弦的和差公式:- 余弦的和公式:cos(A ± B) = cosA*cosB ∓ sinA*sinB7. 三角函数的倒数公式:- sin(-A) = -sinA,cos(-A) = cosA,tan(-A) = -tanA8. 三角函数的互余关系:- sin(π/2 - A) = cosA,cos(π/2 - A) = sinA,tan(π/2 - A) = 1/tanA9. 三角函数的余角关系:- sin(π - A) = sinA,cos(π - A) = -cosA,tan(π - A) = -tanA10. 三角函数的化简公式:- sin(2π - A) = -sinA,cos(2π - A) = cosA,tan(2π - A) = tanA这些三角恒等变换公式为解决三角函数相关的数学问题提供了便利,读者在学习和应用时可根据具体情况选择合适的公式进行推导和计算。
三角函数cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβsin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)二倍角sin(2α)=2sinα·cosα=2tan(α)/[1-tan^2(α)]cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)=[1-tan^2(α)]/[1+tan^2(α)]tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]三倍角sin3α=3sinα-4sin^3(α)cos3α=4cos^3(α)-3cosαtan3α=(3tanα-tan^3(α))÷(1-3tan^2(α))sin3α=4sinα×sin(60-α)sin(60+α)cos3α=4cosα×cos(60-α)cos(60+α)tan3α=tanα×tan(60-α)tan(60+α)半角公式sin^2(α/2)=(1-cosα)/2cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα半角变形sin^2(α/2)=(1-cosα)/2sin(a/2)=√[(1-cosα)/2] a/2在一.二象限=-√[(1-cosα)/2] a/2在三.四象限cos^2(α/2)=(1+cosα)/2cos(a/2)=√[(1+cosα)/2] a/2在一.四象限=-√[(1+cosα)/2] a/2在二.三象限tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在一.三象限=-√[(1-cosα)/(1+cosα)] a/2在二.四象限恒等变形tan(a+π/4)=(tana+1)/(1-tana)tan(a-π/4)=(tana-1)/(1+tana)asinx+bcosx=[√(a^2+b^2)]{[a/√(a^2+b^2)]sinx+[b/√(a^2+b^2)]cosx}=[√(a^2+b^2)]sin(x+y)(帮助角公式)tan y=b/a全能代换半角的正弦.余弦和正切公式(降幂扩角公式)sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]积和化差sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ= -(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)](注:留心最前面是负号)和差化积sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]内角公式sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)cosA+cosB+cosC=1+4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanCcot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot (C/2)tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1 cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1证实办法起首,在三角形ABC中,角A,B,C所对边分离为a,b,c若A,B均为锐角,则在三角形ABC中,过C作AB边垂线交AB于D 由CD=asinB=bsinA(做另双方的垂线,同理)可证实正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC于是有:AD+BD=c AD=bcosA,BD=acosB AD+BD=c代入正弦定理,可得sinC=sin(180-C)=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA 即在A,B均为锐角的情形下,可证实正弦和的公式.应用正弦和余弦的界说及周期性,可证实该公式对随意率性角成立.于是有 cos(A+B)=sin(90-A-B)=sin (90-A)cos(-B)+cos(90-A)sin(-B)=cosAcosB-sinAsinB由此易得以上全体公式。
9种常用三角恒等变换技巧总结三角恒等变换是数学中常用的一种技巧,在解决三角函数相关问题时非常有用。
下面总结了九种常见的三角恒等变换技巧。
1.倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθcos2θ = cos²θ - sin²θtan2θ = 2tanθ / (1 - tan²θ)这些公式可以用于将一个三角函数中的角度变为它的倍角,从而简化计算。
2.半角公式:sin(θ/2) = ±√((1 - cosθ) / 2)cos(θ/2) = ±√((1 + cosθ) / 2)tan(θ/2) = ±√((1 - cosθ) / (1 + cosθ))这些公式可以用于将一个三角函数中的角度变为它的半角,从而简化计算。
3.和差公式:sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinBcos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinBtan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB)这些公式可以用于将两个角度的三角函数变成一个角度的三角函数,从而简化计算。
4.和差化积公式:sinA + sinB = 2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2)sinA - sinB = 2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2)cosA + cosB = 2cos((A+B)/2)cos((A-B)/2)cosA - cosB = -2sin((A+B)/2)sin((A-B)/2)这些公式可以用于将和或差的三角函数转化为乘积的三角函数,从而简化计算。
5.积化和差公式:sinAcosB = 1/2(sin(A+B) + sin(A-B))cosAsinB = 1/2(sin(A+B) - sin(A-B))cosAcosB = 1/2(cos(A+B) + cos(A-B))sinAsinB = -1/2(cos(A+B) - cos(A-B))这些公式可以用于将乘积的三角函数转化为和或差的三角函数,从而简化计算。
高中三角学习中不可避免的一个重点是恒等变换公式。
这些公式可以帮助我们在解决各种三角函数的问题时,简化计算过程,提高效率。
本文将详细介绍高中三角恒等变换公式。
一、正弦、余弦恒等变换公式正弦、余弦恒等变换公式是最基本的恒等变换公式之一,它们可以用来将三角函数的某一个角度表示为另一个角度的函数形式。
具体来说,正弦恒等变换公式为:$$\sin(\pi/2 - x) = \cos(x)$$而余弦恒等变换公式为:$$\cos(\pi/2 - x) = \sin(x)$$这些公式通常用于求正弦、余弦的补角。
二、正切、余切恒等变换公式与正弦、余弦恒等变换公式类似,正切、余切恒等变换公式也可以通过将三角函数的角度表示为其他角度的函数形式简化计算。
具体来说,正切恒等变换公式为:$$\tan(\pi/2 - x) = \cot(x)$$而余切恒等变换公式为:$$\cot(\pi/2 - x) = \tan(x)$$这些公式通常用于求正切、余切的补角。
三、和差公式和差公式常常被用来化简三角函数的和差,使得它们更容易计算。
对于正弦和余弦来说,和差公式为:$$\sin(x \pm y) = \sin(x)\cos(y) \pm \cos(x)\sin(y)$$$$\cos(x \pm y) = \cos(x)\cos(y) \mp \sin(x)\sin(y)$$对于正切和余切来说,它们的和差公式则为:$$\tan(x \pm y) = \frac{\tan(x) \pm \tan(y)}{1 \mp \tan(x) \tan(y)}$$$$\cot(x \pm y) = \frac{\cot(x)cot(y) \mp 1}{\cot(y) \pm \cot(x)}$$四、倍角公式倍角公式用来表示一个角度的两倍与它自身的关系,它们在三角函数的求解中也很常用。
对于正弦和余弦,倍角公式的形式如下:$$\sin(2x)= 2\sin(x)\cos(x)$$$$\cos(2x)= \cos^2(x) - \sin^2(x)$$对于正切和余切,则分别为:$$\tan(2x)= \frac{2\tan(x)}{1- \tan^2(x)}$$$$\cot(2x)= \frac{\cot^2(x)-1}{2\cot(x)}$$五、半角公式半角公式可以表示一个角度的一半与它自身的关系,也是三角函数的量角公式之一,它的形式如下:$$\sin^2(x/2) = \frac{1-\cos(x)}{2}$$$$\cos^2(x/2) = \frac{1+\cos(x)}{2}$$$$\tan(x/2) = \frac{1-\cos(x)}{\sin(x)} = \frac{\sin(x)}{1+\cos(x)}$$$$\cot(x/2) = \frac{\sin(x)}{1-\cos(x)} = \frac{1+\cos(x)}{\sin(x)}$$无论是在三角函数的理论研究还是在实际应用中,上述五类高中三角恒等变换公式都是不可或缺的工具。
三角恒等变换万能公式
三角恒等变换(Trigonometric Identities)是指由三角函数相互组合而成的等式。
其中,最为常用的三角恒等变换是万能公式(Universal Formula),也称作Euler公式。
该公式如下:
cos²x + sin²x = 1
这个公式表明,在任何角度下,正弦(sin)和余弦(cos)的平方和等于1。
这个公式可以用来化简和证明许多其他的三角函数等式,例如:
tan x = sin x / cos x,代入万能公式可得:
sin²x / cos²x + 1 = 1 / cos²x
整理后得到:
sin²x = 1 - cos²x
这个等式被称为余弦的补充公式。
sin(-x) = -sin x,代入万能公式可得:
cos²(-x) + sin²(-x) = 1
由于cos函数是偶函数,即cos(-x) = cos x,所以上式可以改写为:
cos²x + sin²(-x) = 1
同时,由于sin函数是奇函数,即sin(-x) = -sin x,所以上式可以进一步改写为:
cos²x - sin²x = 1
这个等式被称为正弦和余弦的差公式。
通过这些等式,我们可以将三角函数的复杂计算转化为更为简单的形式,从而更加便捷地进行求解和证明。
三角函数的恒等变换
三角函数恒等变换是指把三角函数的形式在一定的变量的乘性和加性变换时不变的性质。
换句话说,只要给定函数原形式是三角函数,只要满足变化的函数形式也是三角函数,就称为三角函数恒等变换。
三角函数恒等变换有三类基本恒等变换:乘积形式恒等变换,
被加令恒等变换和被乘令恒等变换。
1.乘积形式恒等变换
所谓乘积形式恒等变换,就是把三角函数乘以因式形成的积函数,其函数形式仍然是
三角函数。
其表达式形式:
f(x) = a*sinx*cosbx
f(x)=a*cosx*sina
其中a,b为任意数值。
2.被加令恒等变换。
三角函数式的恒等变换
三角函数是以三角形为准则,在极坐标系中定义的角度函数。
三角函数可以用来计算不同角度所代表的变化情况,可以实现指定角度变换到相应角度,这就是所谓的“恒等变换”。
恒等变换是指将一个角度变换成另一个角度的变换,即保持角度弧度不变。
在三角函数中,其实就是保持角度和正弦值不变,在不同的角度上可以获得相同的结果。
例如,将一个角度增加90度,那么
正弦值也将增加90度,即保持正弦值和角度不变。
恒等变换涉及到三角函数的弧度、角度与正弦值之间的相互转换,其原理为:在极坐标系中,弧度值和角度值之间的关系为:弧度值=
角度值×3.14;正弦值和角度值之间的关系为:正弦值=sin(角度值);因此,只要知道角度值,就可以计算出其正弦值和弧度值,从而实现恒等变换。
以sin x为例,假设当x=60度时,其正弦值为1/2;如果要将
角度值增加90度,则其正弦值也要增加90度,即sin(x+90)=1/2;又因为sin x+90=sin x,故可以说这是一种恒等变换,即以角度变
换为准则,正弦值也发生变化,以达到相同的目的。
另一方面,恒等变换还可以帮助我们理解三角函数的应用。
例如,通过恒等变换,我们可以计算出不同角度下的正弦值,从而为计算机图形制作提供便利。
此外,恒等变换还可以应用于求解各类几何问题,例如三角形的周长、面积、角度等等。
总之,三角函数的恒等变换是通过角度变换实现保持正弦值不变
的变换,其在三角函数理论中占有重要地位,具有广泛的应用和重要意义。
三角恒等变换所有公式三角恒等变换是指三角函数之间相互转化的一系列公式,利用这些公式可以简化三角函数的计算与证明。
下面是一些常用的三角恒等变换公式(完整版):1.倍角公式:- $\sin(2\theta) = 2\sin\theta\cos\theta$- $\cos(2\theta) = \cos^2\theta - \sin^2\theta =2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta$- $\tan(2\theta) = \frac{2\tan\theta}{1-\tan^2\theta}$2.半角公式:- $\sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1-\cos\theta}{2}}$- $\cos\left(\frac{\theta}{2}\right) =\pm\sqrt{\frac{1+\cos\theta}{2}}$- $\tan\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1-\cos\theta}{1+\cos\theta}}$3.和差公式:- $\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm\cos\alpha\sin\beta$- $\cos(\alpha \pm \beta) = \cos\alpha\cos\beta \mp\sin\alpha\sin\beta$- $\tan(\alpha \pm \beta) = \frac{\tan\alpha \pm\tan\beta}{1 \mp \tan\alpha\tan\beta}$4.二倍角公式:- $\sin(2\alpha) = 2\sin\alpha\cos\alpha$- $\cos(2\alpha) = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha$- $\tan(2\alpha) = \frac{2\tan\alpha}{1-\tan^2\alpha}$5.和差化积公式:- $\sin\alpha\sin\beta = \frac{1}{2}(\cos(\alpha-\beta)-\cos(\alpha+\beta))$- $\cos\alpha\cos\beta = \frac{1}{2}(\cos(\alpha-\beta)+\cos(\alpha+\beta))$- $\sin\alpha\cos\beta =\frac{1}{2}(\sin(\alpha+\beta)+\sin(\alpha-\beta))$6.积化和差公式:- $\sin\alpha+\sin\beta =2\sin\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)$- $\sin\alpha-\sin\beta = 2\sin\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)$- $\cos\alpha+\cos\beta =2\cos\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)$- $\cos\alpha-\cos\beta = -2\sin\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\sin\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)$7.和差化积与积化和差的关系:- $\sin\alpha\pm\sin\beta =2\sin\left(\frac{\alpha\pm\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha \mp\beta}{2}\right)$- $\cos\alpha+\cos\beta =2\cos\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\cos\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)$- $\cos\alpha-\cos\beta = -2\sin\left(\frac{\alpha+\beta}{2}\right)\sin\left(\frac{\alpha-\beta}{2}\right)$8.和差化积的平方形式:- $\sin^2\alpha+\sin^2\beta = 1 -\cos(\alpha+\beta)\cos(\alpha-\beta)$- $\cos^2\alpha+\cos^2\beta = 1 +\cos(\alpha+\beta)\cos(\alpha-\beta)$这些公式在解三角方程、化简三角函数表达式、证明三角恒等式等方面有重要应用。
三角函数的恒等变换知识点总结三角函数在数学中有着广泛的应用,并且存在许多恒等变换。
本文将对三角函数的恒等变换进行总结,以便读者更好地理解和应用这些知识点。
一、正弦函数的恒等变换1. 正弦函数的倒数关系:sin(x) = 1 / csc(x)csc(x) = 1 / sin(x)2. 正弦函数的平方关系:sin^2(x) + cos^2(x) = 11 - cos^2(x) = sin^2(x)1 - sin^2(x) = cos^2(x)3. 正弦函数的余切关系:cot(x) = cos(x) / sin(x)cot(x) = 1 / tan(x)二、余弦函数的恒等变换1. 余弦函数的倒数关系:cos(x) = 1 / sec(x)sec(x) = 1 / cos(x)2. 余弦函数的平方关系: cos^2(x) + sin^2(x) = 1 1 - sin^2(x) = cos^2(x) 1 - cos^2(x) = sin^2(x)3. 余弦函数的正切关系: tan(x) = sin(x) / cos(x)三、正切函数的恒等变换1. 正切函数的倒数关系: tan(x) = 1 / cot(x)cot(x) = 1 / tan(x)2. 正切函数的平方关系: tan^2(x) + 1 = sec^2(x) sec^2(x) - tan^2(x) = 13. 正切函数的正弦关系: tan(x) = sin(x) / cos(x)四、余切函数的恒等变换1. 余切函数的倒数关系: cot(x) = 1 / tan(x)tan(x) = 1 / cot(x)2. 余切函数的平方关系:cot^2(x) + 1 = csc^2(x)csc^2(x) - cot^2(x) = 13. 余切函数的余弦关系:cot(x) = cos(x) / sin(x)五、和差化积公式1. sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)2. cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)3. tan(x ± y) = (tan(x) ± tan(y)) / (1 ∓ tan(x)tan(y))六、倍角公式1. sin(2x) = 2sin(x)cos(x)2. cos(2x) = cos^2(x) - sin^2(x) = 2cos^2(x) - 1 = 1 - 2sin^2(x)3. tan(2x) = (2tan(x)) / (1 - tan^2(x))七、半角公式1. sin(x/2) = ±√[(1 - cos(x)) / 2]2. cos(x/2) = ±√[(1 + cos(x)) / 2]3. tan(x/2) = ±√[(1 - cos(x)) / (1 + cos(x))]以上是三角函数的一些常见恒等变换,掌握这些变换可以在解决三角函数相关问题时起到很大的帮助作用。
§6.3 两 角 和 与 差 的 三 角 函 数【复习目标】1.掌握两角和与差的三角函数公式,掌握二倍角公式;2.能正确地运用三角函数的有关公式进行三角函数式的求值. 3.能正确地运用三角公式进行三角函数式的化简与恒等式证明.【双基诊断】(以下巩固公式)1、sin163°sin223°+sin253°sin313°等于 ( )A.-21 B.21C.-23 D.232、在△ABC 中,已知2sin A cos B =sin C ,那么△ABC 一定是 ( )A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.正三角形3、︒︒-︒70sin 20sin 10cos 2的值是 ( )A.21B.23C.3D.24、已知cos α-cos β=21,sin α-sin β=31,则cos (α-β)=_______.5、已知53sin ),,2(=∈αππα,则=+)4tan(πα 。
6、若t =+)sin(απ,其中α是第二象限的角,则=-)cos(απ 。
7、化简1tan151tan15+-等于 ( )()A ()B 2()C 3 ()D 18、(1tan 20)(1tan 21)(1tan 24)(1tan 25)++++= ( )()A 2 ()B 4 ()C 8 ()D 169、已知tan α和tan (4π-α)是方程ax 2+bx +c =0的两个根,则a 、b 、c 的关系是( ) A.b =a +c B.2b =a +c C.c =b +a D.c =ab10、015tan 75tan += 。
11、设a =sin14°+cos14°,b =sin16°+cos16°,c =66,则a 、b 、c 的大小关系是 ( ) A.a <b <cB.a <c <bC.b <c <aD.b <a <c12、△ABC 中,若b =2a ,B =A +60°,则A =_______.13、f (x )=xx xx cos sin 1cos sin ++的值域为 ( )A.(-3-1,-1)∪(-1,3-1)B. (213--,213-) C.[212--,-1]∪(-1,212-) D.[212--,212-]14、已知∈(0,2π),β∈(2π,π),sin (α+β)=6533,cos β=-135,则sin α=____.15、下列各式中,值为21的是 ( ) A.sin15°cos15° B.2cos 212π-1 C.230cos 1︒+ D.︒-︒5.22tan 15.22tan 216、已知sin2θ+cos 2θ=332,那么sin θ的值为____________,cos2θ的值为____________.17、=000080cos 60cos 40cos 20cos 。
18、222cos 12tan()sin ()44αππαα-=-+ .19212- = ;20、=-+βαβαβα2cos 2cos 21cos cos sin sin 2222. 21、02210sin 21)140cos 1140sin 3(⋅-= 。
22、1sin 4cos 41sin 4cos 4αααα++=+- ( )()A cot α ()B cot 2α ()C tan α ()D tan 2a23、已知()f x =53(,)42ππα∈时,式子(sin 2)(sin 2)f f αα--可化简( ) ()A 2sin α ()B 2cos α- ()C 2sin α- ()D 2cos α24、若cos α=53,且α∈(0,2π),则tan 2α=____________.25、(cottan )(1tan tan )222αααα-+⋅= 。
26、若f (tan x )=sin2x ,则f (-1)的值是 ( )A.-sin2B.-1C.21D.127、sin 2cos 0αα+=,则sin 2cos2αα+= .(以下巩固题型) 28、=-++-A A A 222sin )30(sin )30(sin .29、(1)222(3cos 4)tan cot 1cos 4x x x x ++=-; (2)sin(2)sin 2cos()sin sin A B BA B A A+-+=.30、=-0445.67cos 5.67sin 。
3150sin80(13tan10)++= .32、已知sin (x -4π3)cos (x -4π)=-41,则cos4x 的值为 .33、若)2,0(,,πγβα∈,sin α+sin γ=sin β,cos β+cos γ=cos α,则β-α的值为 .【深化拓展】(巩固三角变换)1.设cos (α-2β)=-91,sin (2α-β)=32,且2π<α<π,0<β<2π, 求cos (α+β).2. 已知sin (4π-x )=135,0<x <4π,求)(x x +4πcos 2cos 的值.3.已知关于x 的方程221)0x x m -+=的两根为sin ,cos ,(0,2)θθθπ∈,求:(1)sin cos 1cot 1tan θθθθ+--的值;(2)m 的值;(3)方程的两根及此时θ的值.4. 已知A 为一三角形的內角,求222cos cos ()3y A A π=++的取值范围.5.已知6sin 2α+sin αcos α-2cos 2α=0,α∈[2π,π],求sin (2α+3π)的值.6.已知α为第二象限角,cos2α+sin 2α=-25,求sin 2α-cos 2α和sin2α+cos2α的值.7.已知sin2α=53,α∈(4π5,2π3). (1)求cos α的值;(2)求满足sin (α-x )-sin (α+x )+2cos α=-1010的锐角x .8.已知4171217,53)4cos(πππ<<=+x x ,求xxx x tan 1tan 2sin 2sin -+的值。
【回顾思悟】1.寻求所求结论中的角与已知条件中的角的关系,把握式子的变形方向,准确运用公式; 2.三角变换主要体现在:函数名称的变换、角的变换、1的变换、和积的变换、幂的变换等方面;3.掌握基本技巧:切割化弦,异名化同名,异角化同角等. 三角函数求值问题一般有三种基本类型:1.给角求值,即在不查表的前提下,求三角函数式的值;2.给值求值,即给出一些三角函数,而求与这些三角函数式有某种联系的三角式的值; 3.给值求角,即给出三角函数值,求符合条件的角. (二)主要方法:1.寻求角与角之间的关系,化非特殊角为特殊角;2.正确灵活地运用公式,通过三角变换消去或约去一些非特殊角的三角函数值; 3.一些常规技巧:“1”的代换、切割化弦、和积互化、异角化同角等.1.化简要求:(1)能求出值的应求出值. (2)使三角函数种数尽量少. (3)使项数尽量少.(4)尽量使分母不含三角函数. (5)尽量使被开方数不含三角函数. 2.常用方法:(1)直接应用公式.(2)切割化弦,异名化同名,异角化同角.(3)形如cos αcos2αcos22α…cos2n α的函数式,只需将分子、分母分别乘以2n +1sin α,应用二倍角正弦公式即可.1.证明三角恒等式的基本思路,是根据等式两端的特征,通过三角恒等变换,应用化繁为简、左右归一、变更命题等方法,使等式两端的“异”化为“同”.2.条件等式的证明,通过认真观察,发现已知条件和待证等式之间的关系,选择适当的途径把条件用上去.常用方法有代入法、消去法、综合法(即从已知条件出发,以待证式为目标进行代数或三角恒等变形,逐步推出待证式)、分析法等.3.三角函数的应用主要是借用三角函数的值域求最值,这首先应将原函数通过降幂、辅助角公式等化成y =A sin (ωx + )(A ≠0,ω>0)的形式,或者通过换元转化成二次函数,然后再求之. 【答案提示】1、解析:原式=sin17°·(-sin43°)+(-sin73°)(-sin47°)=-sin17°sin43°+cos17°cos43°=cos60°=21. 答案:B2、解析:由2sin A cos B =sin C 知2sin A cos B =sin (A +B ),∴2sin A cos B =sin A cos B +cos A sin B . ∴cos A sin B -sin A cos B =0. ∴sin (B -A )=0.∴B =A . 答案:B3、解析:原式=︒︒-︒-︒70sin 20sin 2030cos 2)(=︒︒-︒⋅︒+︒⋅︒70sin 20sin 20sin 30sin 20cos 30cos 2)(=︒︒20cos 20cos 3=3. 答案:C4、解析:(cos α-cos β)2=41,(sin α-sin β)2=91.两式相加,得2-2cos (α-β)=3613. ∴cos (α-β)=7259. 答案:72597、化简1tan151tan15+-等于 ( A )8、(1tan 20)(1tan 21)(1tan 24)(1tan 25)++++= ( B )9、解析:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=--=-+,)(,)(a c a b αααα4πtan tan 4πtan tan ∴tan 4π=a c a b--1=1. ∴-a b =1-a c . ∴-b =a -c .∴c =a +b . 答案:C10、解析一:tan15°+cot15°=︒︒15cos 15sin +︒︒15sin 15cos =︒︒︒+︒15sin 15cos 15cos 15sin 22=︒⋅30sin 211=4.解析二:由tan15°=tan (45°-30°)=︒︒+︒-︒30tan 45tan 130tan 45tan =331331+-=3333+-. ∴原式=3333+-+3333-+=4.11、解析:a =2sin59°,c =2sin60°,b =2sin61°,∴a <c <b .12、解析:利用正弦定理,由b=2a ⇒sinB=2sinA ⇒sin (A+60°)-2sinA=0⇒3cosA -3sinA=0⇒sin (30°-A )=0⇒30°-A=0°(或180°)⇒A=30°. 答案:30°13、解析:令t =sin x +cos x =2sin (x +4π)∈[-2,-1]∪(-1,2),则f (x )=tt +-1212=21-t ∈[212--,-1]∪(-1,212-). 答案:C14、解析:由0<α<2π,2π<β<π,得2π<α+β<2π3.故由sin (α+β)=6533,得cos (α+β)=-6556. 由cos β=-135,得sin β=1312.∴sin α=sin [(α+β)-β]=sin (α+β)cos β-cos (α+β)sin β=6533·(-135)-(-6556)·1312=-845507. 答案:-845507 15、解析:︒-︒5.22tan 15.22tan 2=21tan45°=21. 答案:D 16、解析:由sin 2θ+cos 2θ=332,得1+sin θ=34,sin θ=31,cos2θ=1-2sin 2θ=1-2·91=97. 答案:31 9718、 1 .;19、原式213sin12cos12)3cos12222sin12cos12(2cos 121)sin 24cos 24--==-sin 482==-21、分析:原式=0202020210sin 21140cos 140sin 140sin 140cos 3⋅-16160sin 200sin 1680cos 80sin 200sin 810sin 2180sin 41200sin 80sin 410sin 21)40cos 40sin ()140sin 140cos 3)(140sin 140cos 3(00000020002000000=-=-=⋅⋅-=⋅-+-=注:化简三角函数式过程中,除利用三角变换公式还需用到代数变形公式,如平方差公式。