三角函数公式及证明
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三角函数公式大全及其推导三角函数的定义1.Figure I由此,我们定义:ΔABC中如Figure I, 在对边b??(?sin?) 的正弦值:斜边c邻边a??)?(?的余弦值:cos斜边c对边b??)?的正切值:tan?(邻边a邻边11a??)?(?的余切值:cot??b?对边tanb a斜边11c???的正割值:sec???()a?邻边acos c斜边1c1???的余割值:?csc??() b?对边sinb c备注:当用一个字母或希腊字母表示角时,可略写∠符号,但用三个子母表tan。
、示时,不能省略。
在本文中,我们只研究sin、cos额外的定义2.22??)(sinsin?22??)(cos?cos22??)?tan(tan简便计算公式3.b???)sin??cosA?cos(90?cc??)??A?cossin(90??sin b11b1?????tana?)??tanaAtan(90b22??1?cossin?证明:90ABC???ABC中,在222c???ab22ba1?????1?sincos??证完b?sinb c???tan?a?cosa22cc21??sinAB?sin22c22??1cossin2????1tan?222???coscoscos任意三角形的面积公式4.Figure II,如Figure II.1ahS?ABC?21?absinC21?acsinB (两边和其夹角正弦的乘积)25.余弦定理:任意三角形一角的余弦等于两邻边的平方和减对边的平方之差与两邻边积的两倍之比。
证明:如Figure II,222h?db?22)B(cccosB)sin??(a?22222B?cccossin?aB?2accosB?2222)sin(cosBB?=aac?2cosB?c22?2acacos?cB?222222bca?b??ac??cosB???2ac2ac证完海伦公式6.证明:,Figure 如II1absinC?S ABC?212C?cos?ab122222??1ca?b??ab?1??ab22??444222222c??2?ba?c2?2acbb1a?ab1?22b24a22444222222c2c?2abb?14a?b?a2?bc?a?ab22ba24??22444222222c??2a?ab?2?cc?2aba14bb22?ab?22b4a4222422244cbc?2b?2a?2ac?a?b?122?ab?22b4a4????????c????????abcabcbcaab?16. ????????c?b?b?c2acc?2?a?b?c?2baa?a?b??2?2?22?c?b??c?2aa?2ca?bc?2ba?b?a?bc?????2222cb?b?ca???b?cab?ca?a??????cb??a????????2222??????c?a?b=设:s2??????css?a?s?bS?s ABC?正弦定理7.Figure III,Figure如III,外接圆的直径c为ΔABC a?Asin ca的外接圆半径)ABC r2 (r为???c?Asin同理:cb c, c??CsinsinB cabr??2??CAsinsinsinB加法定理8.两角差的余弦(1)Figure IV, Figure IV如???AOC?????BOC??????AOB?AO=BO=r令?cos?rx A的横坐标为点A?sin?ry的纵坐标为A点A?cos?rx的横坐标为点B B?sinry?点B的纵坐标为????????cos??rsinr?rsincosr?2222222222????????cossincosr?rs B22????2xxy?AB??y?BBAA22incos??r2rsinrsin??r2cos???22222????????cossin????r2sinsincossin?cos2cos???22222?? ??????cos?cos??sin??r2sinsin2cos?cossin??2????cos?inscossin??r1?12??????2????c os?r2?2sincossin???????2????cos2?r1?sinsin?cos????由余弦公式可得:??22???cos?2r??rr?r??22????2rrcos?2222?2AC?BCACcos?BC?ABACB???2???2r?2cos???????2???1r?cos?2???????????? sin综上得:coscossin?cos??(2)两角和的余弦??????????coscos????????????????sin?sincos?cos????cossin?cos??sin????sin?cos?cossin两角和的正弦(3)???????????90??cossin?????????90??cos?????????????cossin?cos?sin?90??90?????cos?cos?sinsin(4)两角差的正弦 ?????????sin?sin?????????????????cossinsin?cos????cossin?sin??cos????sin?cos?sincos两角和的正切(5)?????sin??????tan?????cos????coscos?sinsin?????sincossincos?????cossinsin?cos??coscos?????sin?cossincos??coscos??sinsin???coscos???sinsin1???coscos??tantan????tan1?tan(6)两角差的正切?????????tan?tan????????????tantan??????tantan1???tan?tan???tantan1?9.两倍角公式????????2?sinsin????coscossin?sin???cos2sin?????????coscos?2????sin??cossincos22??sin??cos22????2sin2cos1??1???2sin????2tan???2cos??cos2sin?22??sin?cos??cos2sin2?cos?22??sincos?2?cos?2sin?cos?2?sin?12?cos?tan2?2?nta1?10.积化和差公式1??????cossin?cos2sin21??????????sinsin??sincossin?coscos?cos 21??????????sin?sin?????21??????coscos?cos2cos21??????????sincos???sincossincossin?cos 21??????????cos?cos?????21??????sinsin?sin2sin21??????????cos??cossin?sincos?sincossin21?????????cos??cos?????211.和差化积公式(1)设:A=α+β, B=α-β,??????????Asin?sinB?sin?sin????????sinsinsin?coscos?coscossin????cos?2sin???? ???????????????2sincos????22????A?BA?B?????2sincos????22???? ?????????sinsin??sinA?sinB?????????sin?sin??sincoscoscos?cossin??n2cossi????? ??????????????sin2cos?????22????B?BAA?????sin2cos?????22???? (2)ba22????1cossin??设:∵, ??, sincos2222b?ba?aab2222????cos??sin??a?sinasin?bb?a?b?2222ba?ba???22????cosa?b??cossinsin???22????sinba??12.其他常用公式??0??sin??nsin?360??0??cos??ncos?360??0??tann?tan360??????cos90??sin????? sin90??cos?1?????90?tan?tan????cossin?90??????sin??cos?90?1??????tan?90?tan????cos?90?sin??????sin90cos???1?????tan90???tan????sinsin180???????cos?180??cos?????tan???tan?180????sin?180sin??????? cos??cos?180?????tan180tan???????sinsin???????coscos??????tan???tan???90?不存在tan2n?1???????cos1?1?1??cos??1??1?sinsin1??在计算机中,三角函数的算法是这样的,其中x用弧度计算???sinx??????!?2n7!1!3!5!1??nn62040xxxxx 13572n?10xxxxx???xcos??????!6!2n4!2!0! ??n推导公式:(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R(其中,R为外接圆半径)由正弦定理有a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R所以a=2R*sinAb=2R*sinBc=2R*sinC加起来a+b+c=2R*(sinA+sinB+sinC)带入(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R*(sinA+sinB+sinC)/(sinA+sinB+sinC)=2R 两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinBsin(A-B)=sinAcosB-cosAsinBcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)倍角公式Sin2A=2SinA?CosA对数的性质及推导的对数b为底,a表示以log(a)(b)表示乘方,用^用*表示乘号,/表示除号定义式:若a^n=b(a>0且a≠1)则n=log(a)(b)基本性质:1.a^(log(a)(b))=b2.log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);3.log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);4.log(a)(M^n)=nlog(a)(M)推导1.这个就不用推了吧,直接由定义式可得(把定义式中的[n=log(a)(b)]带入a^n=b)2.MN=M*N由基本性质1(换掉M和N)a^[log(a)(MN)]=a^[log(a)(M)]*a^[log(a)(N)]由指数的性质a^[log(a)(MN)]=a^{[log(a)(M)]+[log(a)(N)]}又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)3.与2类似处理MN=M/N由基本性质1(换掉M和N)a^[log(a)(M/N)]=a^[log(a)(M)]/a^[log(a)(N)]由指数的性质a^[log(a)(M/N)]=a^{[log(a)(M)]-[log(a)(N)]}又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N)4.与2类似处理M^n=M^n由基本性质1(换掉M)a^[log(a)(M^n)]={a^[log(a)(M)]}^n由指数的性质a^[log(a)(M^n)]=a^{[log(a)(M)]*n}又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(M^n)=nlog(a)(M)其他性质:性质一:换底公式log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)推导如下N=a^[log(a)(N)]a=b^[log(b)(a)]综合两式可得N={b^[log(b)(a)]}^[log(a)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}又因为N=b^[log(b)(N)]所以b^[log(b)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}所以}这步不明白或有疑问看上面的log(b)(N)=[log(a)(N)]*[log(b)(a)]{ 所以log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)性质二:(不知道什么名字)log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]推导如下由换底公式[lnx是log(e)(x),e称作自然对数的底]log(a^n)(b^m)=ln(a^n)/ln(b^n)由基本性质4可得log(a^n)(b^m)=[n*ln(a)]/[m*ln(b)]=(m/n)*{[ln(a)]/[ln(b)]}再由换底公式log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]--------------------------------------------(性质及推导完)公式三:log(a)(b)=1/log(b)(a)证明如下:由换底公式log(a)(b)=log(b)(b)/log(b)(a)----取以b为底的对数,log(b)(b)=1=1/log(b)(a)还可变形得:log(a)(b)*log(b)(a)=1平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·商的关系:α/sinα=cosαcotα/cosα=sinαtan·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]常用的诱导公式有以下几组:公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinαcos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanαcot(2kπ+α)=cotα公式二: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: sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与-α的三角函数值之间的关系:αsin)=-α(-sincos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四: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: sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系: sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαcot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinααcot)=α-/2π(tancot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)一般的最常用公式有:Sin(A+B)=SinA*CosB+SinB*CosASin(A-B)=SinA*CosB-SinB*CosACos(A+B)=CosA*CosB-SinA*SinBCos(A-B)=CosA*CosB+SinA*SinBTan(A+B)=(TanA+TanB)/(1-TanA*TanB) Tan(A-B)=(TanA-TanB)/(1+TanA*TanB) 平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·积的关系:sinα=tanα*cosαα*sinα=cotαcostanα=sinα*secαcotα=cosα*cscαsecα=tanα*cscαcscα=secα*cotα·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1直角三角形ABC中,角A的正弦值就等于角A的对边比斜边, 余弦等于角A的邻边比斜边正切等于对边比邻边,三角函数恒等变形公式·两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)·辅助角公式:Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)·倍角公式:sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]·三倍角公式:sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]·积化和差公式: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)]·和差化积公式: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]·其他:sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*(n-1)/n]=0以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0部分高等内容·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i)cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
三角函数公式及相关的证明两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinBsin(A-B) = sinAcosB-cosAsinBcos(A+B) = cosAcosB-sinAsinBcos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB-1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB1tanB tanA +- cot(A+B) =cotAcotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotAcotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =Atan 12tanA 2- Sin2A=2SinA•CosACos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A三倍角公式sin3A = 3sinA-4(sinA)3cos3A = 4(cosA)3-3cosAtan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3π-a) 半角公式 sin(2A )=2cos 1A - cos(2A )=2cos 1A + tan(2A )=AA cos 1cos 1+- cot(2A )=A A cos 1cos 1-+ tan(2A )=A A sin cos 1-=AA cos 1sin + 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2b a -cosa+cosb = 2cos2b a +cos 2b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2b a - tana+tanb=ba b a cos cos )sin(+ 积化和差 sinasinb = -21[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = 21[cos(a+b)+cos(a-b)] sinacosb = 21[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = 21[sin(a+b)-sin(a-b)] 诱导公式sin(-a) = -sinacos(-a) = cosa sin(2π-a) = cosa cos(2π-a) = sina sin(2π+a) = cosa cos(2π+a) = -sina sin(π-a) = sinacos(π-a) = -cosas in(π+a) = -sinacos(π+a) = -cosa tgA=tanA =aa cos sin 万能公式 sina=2)2(tan 12tan 2a a + cosa=22)2(tan 1)2(tan 1a a +-tana=2)2(tan 12tan2a a- 其它公式 a•sina+b•cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc=a b ] a•sin(a)-b•c os(a) =)b (a 22+×cos(a-c) [其中tan(c)=b a ] 1+sin(a) =(sin 2a +cos 2a )2 1-sin(a) = (sin 2a -cos 2a )2 其他非重点三角函数 csc(a) =asin 1 sec(a) =acos 1 双曲函数 sinh(a)=2e -e -aa cosh(a)=2e e -aa + tg h(a)=)cosh()sinh(a a 公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin (2kπ+α)= sinαcos (2kπ+α)= cosαtan (2kπ+α)= tanαcot (2kπ+α)= cotα公式二: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:sin (π+α)= -sinαcos (π+α)= -cosαtan (π+α)= tanαcot (π+α)= cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin (-α)= -sinαcos (-α)= cosαtan (-α)= -tanαcot (-α)= -cotα公式四: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:sin (π-α)= sinαcos (π-α)= -cosαtan (π-α)= -tanαcot (π-α)= -cotα公式五: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:sin (2π-α)= -sinαcos (2π-α)= cosαtan (2π-α)= -tanαcot (2π-α)= -cotα公式六:2π±α及23π±α与α的三角函数值之间的关系: sin (2π+α)= cosα cos (2π+α)= -sinα tan (2π+α)= -cotα cot (2π+α)= -tanα sin (2π-α)= cosα cos (2π-α)= sinα tan (2π-α)= cotα cot (2π-α)= tanα sin (23π+α)= -cosα cos (23π+α)= sinα tan (23π+α)= -cotα cot (23π+α)= -tanα sin (23π-α)= -cosαcos (23π-α)= -sinα tan (23π-α)= cotα cot (23π-α)= tanα (以上k ∈Z)这个物理常用公式我费了半天的劲才输进来,希望对大家有用 A•sin(ωt+θ)+ B•sin(ωt+φ) =)cos(222ϕθ⋅++AB B A ×sin)cos(2)Bsin in arcsin[(As t 22ϕθϕθω⋅++++AB B A三角函数公式证明(全部)2009-07-08 16:13公式表达式乘法与因式分解 a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2) 三角不等式 |a+b|≤|a|+|b| |a -b|≤|a|+|b| |a|≤b<=>-b≤a≤b|a-b|≥|a|-|b| -|a|≤a≤|a|一元二次方程的解 -b+√(b2-4ac)/2a -b-b+√(b2-4ac)/2a根与系数的关系 X1+X2=-b/a X1*X2=c/a 注:韦达定理判别式 b2-4a=0 注:方程有相等的两实根b2-4ac>0 注:方程有一个实根b2-4ac<0 注:方程有共轭复数根三角函数公式两角和公式 sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosAcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA)倍角公式tan2A=2tanA/(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)/2ctgacos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a半角公式sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2)cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA))ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA))和差化积2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B)sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2 cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosBctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB某些数列前n项和1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/21+3+5+7+9+11+13+15+…+(2n-1)=n22+4+6+8+10+12+14+…+(2n)=n(n+1)12+22+32+42+52+62+72+82+…+n2=n(n+1)(2n+1)/613+23+33+43+53+63+…n3=n2(n+1)2/41*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注:其中R 表示三角形的外接圆半径余弦定理b2=a2+c2-2accosB 注:角B是边a和边c的夹角正切定理:[(a+b)/(a-b)]={[Tan(a+b)/2]/[Tan(a-b)/2]}圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2 注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0 注:D2+E2-4F>0抛物线标准方程y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py直棱柱侧面积S=c*h 斜棱柱侧面积S=c'*h正棱锥侧面积S=1/2c*h' 正棱台侧面积S=1/2(c+c')h'圆台侧面积S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l 球的表面积S=4pi*r2圆柱侧面积S=c*h=2pi*h 圆锥侧面积S=1/2*c*l=pi*r*l弧长公式l=a*r a是圆心角的弧度数r >0 扇形面积公式s=1/2*l*r 锥体体积公式V=1/3*S*H 圆锥体体积公式V=1/3*pi*r2h斜棱柱体积V=S'L 注:其中,S'是直截面面积,L是侧棱长柱体体积公式V=s*h 圆柱体V=pi*r2h-----------------------三角函数积化和差和差化积公式记不住就自己推,用两角和差的正余弦:cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB这两式相加或相减,可以得到2组积化和差:相加:cosAcosB=[cos(A+B)+cos(A-B)]/2相减:sinAsinB=-[cos(A+B)-cos(A-B)]/2sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosAsin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA这两式相加或相减,可以得到2组积化和差:相加:sinAcosB=[sin(A+B)+sin(A-B)]/2相减:sinBcosA=[sin(A+B)-sin(A-B)]/2这样一共4组积化和差,然后倒过来就是和差化积了不知道这样你可以记住伐,实在记不住考试的时候也可以临时推导一下正加正正在前正减正余在前余加余都是余余减余没有余还负正余正加余正正减余余余加正正余减还负.3.三角形中的一些结论:(不要求记忆)(1)anA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC(2)sinA+tsinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)(3)cosA+cosB+cosC=4sin(A/2)·sin(B/2)·sin(C/2)+1(4)sin2A+sin2B+sin2C=4sinA·sinB·sinC(5)cos2A+cos2B+cos2C=-4cosAcosBcosC-1 ...........................已知sinα=m sin(α+2β), |m|<1,求证tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ解:sinα=m sin(α+2β)sin(a+β-β)=msin(a+β+β)sin(a+β)cosβ-cos(a+β)sinβ=msin(a+β)cosβ+mcos(a+β)sinβsin(a+β)cosβ(1-m)=cos(a+β)sinβ(m+1) tan(α+β)=(1+m)/(1-m)tanβ。
三角函数公式大全及其推导1. 三角函数的定义由此,我们定义:如Figure I, 在ΔABC 中sin () cos () tan ()11 cot ()tan 11 sec ()cos 11 csc ()sin bca cb a a b b ac a a c c b b c θθθθθθθθθθθθθθθ∠=∠=∠=∠===∠===∠===对边的正弦值:斜边邻边的余弦值:斜边对边的正切值:邻边邻边的余切值:对边斜边的正割值:邻边斜边的余割值:对边备注:当用一个字母或希腊字母表示角时,可略写∠符号,但用三个子母表A c b θ Figure I示时,不能省略。
在本文中,我们只研究sin 、cos 、tan 。
2. 额外的定义222222sin (sin )cos (cos )tan (tan )θθθθθθ===3. 简便计算公式22sin cos cos(90)cos sin sin(90)111tan tan tan(90)sin cos 1b A cc A b b a a A bθθθθθθθθ===-∠===-∠====-∠+= 证明: 2222222222901sin sin 1sin cos 1ABC ABC a b c a b c cB A θθ∆∠=∴+=∴+=∴+=∴+=在中,证完222222sin tan cos sin cos 1tan 1cos cos cos bb c a a cθθθθθθθθθ===+=+= 4. 任意三角形的面积公式如Figure II , C a b hFigure II121sin 21sin ()2ABC S ah ab C ac B ∆===两边和其夹角正弦的乘积 5. 余弦定理:任意三角形一角的余弦等于两邻边的平方和减对边的平方之差与两邻边积的两倍之比。
证明:如Figure II, 2222222222222222222222(cos )(sin )2cos cos sin =2cos (cos sin )2cos cos 22b d h a c B c B a ac B c B c Ba ac B c B B a c ac Bb ac a c b B ac ac=+=-+=-++-++=+---+-⇒==-证完6. 海伦公式证明:如Figure II ,1sin 212121212ABC S ab C∆=========2ABC a b cs S ∆===++=设: 7. 正弦定理如 Figure III ,c 为ΔABC 外接圆的直径,sin 2 sin a A c ac r r ABC A =∴==∆(为的外接圆半径)同理:, sin sin 2sin sin sin b c c c B C a b c r A B C ==∴===8. 加法定理(1) 两角差的余弦如 Figure IV , AOC BOC AOB αβαβ∠=∠∠=∠∠=∠-∠令AO=BO=r点A 的横坐标为cos A x r α=点A 的纵坐标为sin A y r α=点B 的横坐标为cos B x r β=Figure IV点B 的纵坐标为sin B y r β=()()()()()()22222222222222222222222222sin sin cos cos sin sin 2sin sin cos cos 2cos cos sin sin 2sin sin cos cos 2cos cos sin cos sin cos 2sin sin 2cos cos 112s A B A B AB y y x x r r r r r r r r r r r r r αββααβαβαβαβαβαβαβαβααββαβαβ=-+-=-+-=+-++-=+-++-=+++--=+-()()()22in sin cos cos 22sin sin cos cos 21sin sin cos cos r r αβαβαβαβαβαβ+⎡⎤⎣⎦=-+⎡⎤⎣⎦=-+⎡⎤⎣⎦由余弦公式可得:()()()()2222222222cos 2cos 22cos 22cos 21cos AB AC BC AC BC ACBr r r r r r r r αβαβαβαβ=+-⋅∠=++⋅-=+-=--⎡⎤⎣⎦=--⎡⎤⎣⎦综上得:()cos sin sin cos cos αβαβαβ-=+(2) 两角和的余弦()()()()cos cos sin sin cos cos sin sin cos cos cos cos sin sin αβαβαβαβαβαβαβαβ+=--⎡⎤⎣⎦=-+-=-+=-(3) 两角和的正弦()()()()()sin cos 90cos 90sin 90sin cos 90cos cos sin sin cos αβαβαβαβαβαβαβ+=︒-+⎡⎤⎣⎦=︒--⎡⎤⎣⎦=︒-+︒-=+(4) 两角差的正弦()()()()sin sin cos sin sin cos cos sin sin cos sin cos cos sin αβαβαβαβαβαβαβαβ-=+-⎡⎤⎣⎦=-+-=-+=-(5) 两角和的正切()()()sin tan cos cos sin sin cos cos cos sin sin cos sin sin cos cos cos cos cos sin sin cos cos sin sin cos cos sin sin 1cos cos tan tan 1tan tan αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαββαβααβαβαβαβ++=++=-+=-+=-+=-(6) 两角差的正切()()()()tan tan tan tan 1tan tan tan tan 1tan tan αβαβαβαβαβαβ-=+-⎡⎤⎣⎦+-=---=+ 9. 两倍角公式()()()()()()()222222222222sin 2sin sin cos sin cos 2sin cos cos 2cos cos cos sin sin cos sin 12sin 2cos 1sin 2tan 2cos 22sin cos cos sin 2sin cos cos cos sin cos 2sin cos sin 1cos 2tan 1ta αααααααααααααααααααααααααααααααααααααα=+=+==+=-=-=-=-==-=-=-=-2n α10. 积化和差公式()()()()1sin cos 2sin cos 21sin cos sin cos cos sin cos sin 21sin sin 2αβαβαβαβαβαβαβαβ==++-=++-⎡⎤⎣⎦()()()()()()()()1cos cos 2cos cos 21cos cos cos cos sin sin sin sin 21cos cos 21sin sin 2sin sin 21sin sin sin sin cos cos cos cos 21cos cos 2αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ==++-=++-⎡⎤⎣⎦==++-=+--⎡⎤⎣⎦ 11. 和差化积公式 (1)设:A=α+β, B=α-β,()()()()sin sin sin sin sin cos cos sin sin cos cos sin 2sin cos 2sin cos 222sin cos 22sin sin sin sin sin cos cos sin sin cos cos sin 2cos si A B A B A B A B αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβα+=++-=++-=++-+--⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+-⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-=+--=+-+=n 2cos sin 222cos sin 22A B A B βαβαβαβαβ++-+-+⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+-⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)设:cos sin αα==∵22cos sin 1αα+=()()sin sin coscos sin sin cossinsin baθθθθαθαθαθ+=+=+=+12.其他常用公式()()()()()()()()()()()()()()000sin 360sin cos 360cos tan 360tan sin 90cos cos 90sin 1tan 90tan sin 90cos cos 90sin 1tan 90tan sin 90cos cos 90sin 1tan 90tan sin 180sin cos 180cos n n n θθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθθ+⨯=+⨯=+⨯=︒-=︒-=︒-=︒+=︒+=-︒+=--︒=--︒=-︒=-︒-=︒-=-()()()()()()()()tan 180tan sin 180sin cos 180cos tan 180tan sin sin cos cos tan tan tan 2190 1cos 1cos 11sin 1sin 1n θθθθθθθθθθθθθθθθθθθ︒-=-±︒=-±︒=-±︒=-=--=-=-+⨯︒⎡⎤⎣⎦-≤≤⇒≤-≤≤⇒≤不存在13. 特殊的三角函数值14. 关于机器算法在计算机中,三角函数的算法是这样的,其中x 用弧度计算()()1357210246sin 1!3!5!7!21!cos 0!2!4!6!2!n n nn x x x x x x n x x x x x x n +=∞=∞=-+-+=+=-+-+=∑∑推导公式:(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R(其中,R为外接圆半径) 由正弦定理有a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R所以a=2R*sinAb=2R*sinBc=2R*sinC加起来a+b+c=2R*(sinA+sinB+sinC)带入(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R*(sinA+sinB+sinC)/(sinA+sinB+sinC)=2R 两角和公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinBsin(A-B)=sinAcosB-cosAsinBcos(A+B)=cosAcosB-sinAsinBcos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)倍角公式Sin2A=2SinA?CosA对数的性质及推导用^表示乘方,用log(a)(b)表示以a为底,b的对数*表示乘号,/表示除号定义式:若a^n=b(a>0且a≠1)则n=log(a)(b)基本性质:1.a^(log(a)(b))=b2.log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);3.log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);4.log(a)(M^n)=nlog(a)(M)推导1.这个就不用推了吧,直接由定义式可得(把定义式中的[n=log(a)(b)]带入a^n=b)2.MN=M*N由基本性质1(换掉M和N)a^[log(a)(MN)]=a^[log(a)(M)]*a^[log(a)(N)] 由指数的性质a^[log(a)(MN)]=a^{[log(a)(M)]+[log(a)(N)]} 又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)3.与2类似处理MN=M/N由基本性质1(换掉M和N)a^[log(a)(M/N)]=a^[log(a)(M)]/a^[log(a)(N)] 由指数的性质a^[log(a)(M/N)]=a^{[log(a)(M)]-[log(a)(N)]} 又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N)4.与2类似处理M^n=M^n由基本性质1(换掉M)a^[log(a)(M^n)]={a^[log(a)(M)]}^n由指数的性质a^[log(a)(M^n)]=a^{[log(a)(M)]*n}又因为指数函数是单调函数,所以log(a)(M^n)=nlog(a)(M)其他性质:性质一:换底公式log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)推导如下N=a^[log(a)(N)]a=b^[log(b)(a)]综合两式可得N={b^[log(b)(a)]}^[log(a)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}又因为N=b^[log(b)(N)]所以b^[log(b)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}所以log(b)(N)=[log(a)(N)]*[log(b)(a)]{这步不明白或有疑问看上面的} 所以log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)性质二:(不知道什么名字)log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]推导如下由换底公式[lnx是log(e)(x),e称作自然对数的底]log(a^n)(b^m)=ln(a^n)/ln(b^n)由基本性质4可得log(a^n)(b^m)=[n*ln(a)]/[m*ln(b)]=(m/n)*{[ln(a)]/[ln(b)]}再由换底公式log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]--------------------------------------------(性质及推导完)公式三:log(a)(b)=1/log(b)(a)证明如下:由换底公式log(a)(b)=log(b)(b)/log(b)(a)----取以b为底的对数,log(b)(b)=1=1/log(b)(a)还可变形得:log(a)(b)*log(b)(a)=1平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·商的关系:tanα=sinα/cosαcotα=cosα/sinα·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]常用的诱导公式有以下几组:公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinαcos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanαcot(2kπ+α)=cotα公式二: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:sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与-α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四: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:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαcot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)一般的最常用公式有:Sin(A+B)=SinA*CosB+SinB*CosASin(A-B)=SinA*CosB-SinB*CosACos(A+B)=CosA*CosB-SinA*SinBCos(A-B)=CosA*CosB+SinA*SinBTan(A+B)=(TanA+TanB)/(1-TanA*TanB) Tan(A-B)=(TanA-TanB)/(1+TanA*TanB) 平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·积的关系:sinα=tanα*cosαcosα=cotα*sinαtanα=sinα*secαcotα=cosα*cscαsecα=tanα*cscαcscα=secα*cotα·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1直角三角形ABC中,角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,余弦等于角A的邻边比斜边正切等于对边比邻边,三角函数恒等变形公式·两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ) tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ) ·辅助角公式:Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)·倍角公式:sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]·三倍角公式:sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]·积化和差公式: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)]·和差化积公式: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]·其他:sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*( n-1)/n]=0cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*( n-1)/n]=0以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0部分高等内容·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i)cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
三角函数的万能公式及其证明三角函数是数学中重要的概念,它们在几何学、物理学、工程学以及其他许多领域中都有广泛的应用。
三角函数的万能公式是一组基本的恒等式,用于将三角函数之间的关系相互转换。
本文将介绍三角函数的万能公式及其证明。
一、正弦函数的万能公式正弦函数的万能公式可以用来表示任意两个三角函数之间的关系。
假设a、b、c为实数,且a+b+c=π。
那么正弦函数的万能公式可表示为:sin(a + b + c) = sin a cos b cos c + cos a sin b cos c + cos a cos b sin c - sin a sin b sin c该公式的证明基于三角函数的和差化积公式和三角函数的倍角公式。
证明步骤如下:1. 根据和差化积公式,将sin(a + b + c)展开成和差形式,得到:sin(a + b + c) = sin((a + b) + c)2. 根据三角函数的和差化积公式,将sin((a + b) + c)展开,得到:sin((a + b) + c) = sin(a + b)cos c + cos(a + b)sin c3. 再次利用和差化积公式,将sin(a + b)和cos(a + b)展开,得到:sin(a + b) = sin a cos b + cos a sin bcos(a + b) = cos a cos b - sin a sin b4. 将上述展开结果带入步骤2中的公式,得到:sin((a + b) + c) = (sin a cos b + cos a sin b)cos c + (cos a cos b - sin a sin b)sin c5. 化简上式并合并同类项,得到:sin((a + b) + c) = sin a cos b cos c + cos a sin b cos c + cos a cos b sin c - sin a sin b sin c综上所述,我们证明了正弦函数的万能公式。
三角函数公式及推导
三角函数是数学中常见的函数之一,常用于解决与角度相关的问题。
三角函数公式是三角函数的基本知识点之一,掌握了三角函数公式,就能更好的理解和应用三角函数。
三角函数公式主要包括正弦、余弦、正切、余切、正割、余割等六种函数的公式。
这些公式可以通过三角函数的定义和性质来推导得到。
正弦函数公式:sin(a+b)=sinacosb+cosasinb
余弦函数公式:cos(a+b)=cosacosb-sinasinb
正切函数公式:tan(a+b)= (tana + tanb)/ (1 - tana*tanb) 余切函数公式:cot(a+b)= (cota*cotb - 1) / (cota + cotb) 正割函数公式:sec(a+b)= (secacosb+sinasectanb) / (secb) 余割函数公式:csc(a+b)= (cscacosc+b) / (sincosb)
以上公式都可以通过三角函数的定义和一些基本的代数运算及恒等式推导出来。
了解这些公式,可以在解决复杂三角函数问题时更灵活应用。
除了以上推导的公式,还有许多其它的三角函数公式,比如二倍角公式、半角公式、余角公式等等,这些公式也是非常重要的。
在学习三角函数时,需要重点掌握这些公式,才能更好地理解和运用三角函数。
三角函数公式的推导并不是一件容易的事情,需要对三角函数的性质和一些基本的代数运算非常熟练才能够推导得出。
因此,在学习
三角函数时,需要认真掌握每一个知识点,努力理解和应用三角函数公式,才能在以后的学习和工作中发挥更大的作用。
三角函数公式大全及推导过程三角函数是数学中重要的一类函数,用来描述角的性质和角度之间的关系。
常用的三角函数有正弦函数、余弦函数和正切函数,它们之间有很多重要的关系与性质。
下面我们就来总结一下三角函数的公式及推导过程。
一、正弦函数和余弦函数的基本关系:1.弧度和角度的关系:单位圆上的弧长与半径之比称为弧度。
一周的弧长为2π,对应的角度为360度。
因此有以下关系:360度=2π弧度2.余弦函数的定义:单位圆上,从x轴正向到P点的弧长与半径之比,称为角P的余弦。
记作cosP。
根据定义,cosP = x/r3.正弦函数和余弦函数的关系:在单位圆上的点P(x,y),有以下关系:y=√(1-x²)(根据勾股定理)而x²+y²=1(根据单位圆的定义)整理得y=√(1-x²)所以,sinP = y/r = √(1 - x²)/r由cosP = x/r,得x² + (cosP)² = 1整理得x = √(1 - (sinP)²)所以,cosP = √(1 - (sinP)²)/r二、正弦函数和余弦函数的性质:1.值域和周期:sinP和cosP的值域都是[-1, 1],周期都是2π。
2.平凡性质:sin(0) = 0, cos(0) = 1sin(π/2) = 1, cos(π/2) = 0sin(π) = 0, cos(π) = -1sin(3π/2) = -1, cos(3π/2) = 0三、正弦函数和余弦函数的和差公式:1.正弦函数的和差公式:sin(A + B) = sinAcosB + cosAsinBsin(A - B) = sinAcosB - cosAsinB2.余弦函数的和差公式:cos(A + B) = cosAcosB - sinAsinBcos(A - B) = cosAcosB + sinAsinB推导过程:对于sin(A + B),设角A和角B的坐标分别为(Ax, Ay)和(Bx, By)。
三角函数公式大全关系 Jenny was compiled in January 2021三角函数公式大全关系:倒数tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1商的关系:sinα/cosα=tanα=secα/cscαcosα/sinα=cotα=cscα/secα平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=11+tan^2(α)=sec^2(α)1+cot^2(α)=csc^2(α)平常针对不同条件的常用的两个公式sin^2(α)+cos^2(α)=1tanα*cotα=1一个特殊公式(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=sin(a+θ)*sin(a-θ)证明:(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=2sin[(θ+a)/2]cos[(a-θ)/2]*2cos[(θ+a)/2]sin[(a-θ)/2]=sin(a+θ)*sin(a-θ)坡度公式我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度(也叫坡比),用字母i表示,即i=h/l,坡度的一般形式写成l:m形式,如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作a(叫做坡角),那么i=h/l=tana.锐角三角函数公式正弦:sinα=∠α的对边/∠α的斜边余弦:cosα=∠α的邻边/∠α的斜边正切:tanα=∠α的对边/∠α的邻边余切:cotα=∠α的邻边/∠α的对边二倍角公式正弦sin2A=2sinA·cosA余弦1.Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)2.Cos2a=1-2Sin^2(a)3.Cos2a=2Cos^2(a)-1即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2Cos^2(a)-1=1-2Sin^2(a)正切tan2A=(2tanA)/(1-tan^2(A))三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a=tana·tan(π/3+a)·tan(π/3-a)sin(3a)=sin(a+2a)=sin2acosa+cos2asina=2sina(1-sin2a)+(1-2sin2a)sina=3sina-4sin^3acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos2a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa=4cos^3a-3cosasin3a=3sina-4sin^3a=4sina(3/4-sin2a)=4sina[(√3/2)2-sin2a]=4sina(sin260°-sin2a)=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)cos3a=4cos^3a-3cosa=4cosa(cos2a-3/4)=4cosa[cos2a-(√3/2)^2]=4cosa(cos2a-cos230°)=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)现列出公式如下:sin2α=2sinαcosαtan2α=2tanα/(1-tan^2(α))cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)可别轻视这些字符,它们在数学学习中会起到重要作用。
三角函数的所有公式诱导公式(1)sinx=sin(x+2kπ)cosx=cos(x+2kπ)tanx=tan(x+2kπ)k∈Z原理:终边相同的角同一三角函数值相同(或可用三角函数图像的周期性验证)(2)sin(-x)=-sinxcos(-x)=cosxtan(-x)=-tanx(3)sin(π+x)=-sinxcos(π+x)=-cosxtan(π+x)=tanx(4)sin(π-x)=sinxcos(π-x)=-cosxtan(π-x)=-tanx原理:三角函数值中,正弦一二象限为正,余弦一四象限为正,正切一三象限为正(终边)(5)sin(π/2+x)=cosxcos(π/2+x)=-sinxtan(π/2+x)=-cotx(6)sin(π/2-x)=cosxcos(π/2-x)=sinxtan(π/2-x)=cotx(7)展开公式sin(3π/2+x)=sin(π+π/2+x)=-sin(π/2+x)=-cosxcos(3π/2+x)=cos(π+π/2+x)=-cos(π/2+x)=sinxtan(3π/2+x)=-cotxsin(3π/2-x)=sin(π+π/2-x)=-sin(π/2-x)=-cosxcos(3π/2-x)=cos(π+π/2-x)=-cos(π/2-x)=-sinxtan(3π/2-x)=cotx两角公式(1)两角和差公式sin(x+y)=sinxcosy+sinycosxsin(x-y)=sinxcosy-sinycosxcos(x+y)=cosxcosy-sinxsinycos(x-y)=cosxcosy+sinxsinytan(x+y)=sin(x+y)/cos(x+y)=sinxcosy+sinycosx/cosxcosy-sinxsiny=tanx+tany/1-tanxtanytan(x-y)=sin(x-y)/cos(x-y)=sinxcosy-sinycosx/cosxcosy+sinxsiny=tanx-tany/1+tanxtany证明:单位圆作图(2)二倍角公式sin2x=2sinxcosx推导:sin2x=sin(x+x)=sinxcosx+cosxsinx=2sinxcosxcos2x=(cosx)²-(sinx)²=2cos²x-1=1-2sin²x (sin²x+cos²x=1)推导:cos2x=cos(x+x)=cosxcosx-sinxsinx=cos²x-sin²xtan2x=sin2x/cos2x=2sinxcosx/cos²x-sin²x=2tanx/1-tan²x三倍角公式sin3x=sin(2x+x)=sin2xcosx+cos2xsinx=2sinx(1-sin²x)+(1-2sin²x)sinx=3sinx-4sin³xcos3x=cos(2x+x)=cos2xcosx-sinxsin2x=(2cos²x-1)cosx-2cosx(1-cos²x)=4cos³x-3cosxtan3x=sin3x/cos3x=tanxtan(π/3+x)tan(π/3-x)(3)半角公式sin²(x/2)=(1-cosx)/2cos²(x/2)=(1+cosx)/2tan²(x/2)=1-cosx/1+cosx推导:cosx=2cos²(x/2)-1=1-2sin²(x/2)(4)辅助角公式asinx+bcosx=√(a²+b²)[asinx/√(a²+b²)+bcosx/√(a²+b²)]原理:配凑为sin²m+cos²m的形式,值域为[-√(a²+b²),√(a²+b²)] (5)两角推诱导例sin(π+x)=sinπcosx+sinxcosπ=-sinxcos(π+x)=cosπcosx-sinπsinx=-cosxsin(π-x)=sinπcosx-sinxcosπ=sinx cos(π-x)=cosπcosx+sinπsinx=-cosx。
三角函数的运算法则及公式三角函数是数学中一类重要的函数,主要包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
三角函数的运算法则和公式主要涉及到加减、乘除等运算,以及相互之间的关系。
接下来将详细介绍三角函数的运算法则及公式。
1.正弦函数与余弦函数的基本关系:sin^2(x) + cos^2(x) = 1这是三角函数中最基本也是最重要的关系式,称为三角恒等式。
它表明对于任意实数x,正弦函数的平方加上余弦函数的平方等于12.正弦函数与余弦函数的关系:tan(x) = sin(x) / cos(x)cosec(x) = 1 / sin(x)sec(x) = 1 / cos(x)cot(x) = cos(x) / sin(x)这些关系式可以用来将正弦函数和余弦函数互相表示。
3.正弦函数与余弦函数的加减法:sin(A ± B) = sin(A)cos(B) ± cos(A)sin(B)cos(A ± B) = cos(A)cos(B) ∓ sin(A)sin(B)这些公式表明两个角的正弦函数(或余弦函数)的和差等于各自的正弦函数(或余弦函数)乘积之和差。
4.正弦函数与余弦函数的倍角公式:sin(2A) = 2sin(A)cos(A)cos(2A) = cos^2(A) - sin^2(A) = 2cos^2(A) - 1 = 1 - 2sin^2(A)这些公式用于计算角的两倍角的正弦函数和余弦函数。
5.正切函数的加减法:tan(A ± B) = (tan(A) ± tan(B)) / (1 ∓ tan(A)tan(B))这个公式表明两个角的正切函数的和差等于各自的正切函数之和(差)除以1减去(加上)两个角的正切函数之积。
6.正切函数的倍角公式:tan(2A) = (2tan(A)) / (1 - tan^2(A))这个公式表明角的两倍角的正切函数等于两倍角的正切函数除以1减去角的正切函数的平方。
三角函数公式大全及推导过程一、任意角的三角函数在角α的终边上任取..一点),(y x P ,记:22y x r +=,正弦:r y=αsin 余弦:r x =αcos 正切:x y =αtan 余切:yx =αcot 正割:xr =αsec 余割:yr =αcsc 二、同角三角函数的基本关系式平方关系:1cos sin 22=+αα,αα22sec tan 1=+,αα22csc cot 1=+倒数关系:1csc sin =⋅αα,1sec cos =⋅αα,1cot tan =⋅αα商数关系:αααcos sin tan =,αααsin cos cot =,αααsin tan sec =,αααtan sec csc =以上公式,均可由定义直接证明。
六角形记忆法:构造以“上弦、中切、下割;左正、右余、中间1”的正六边形为模型。
(1)平方关系:在带有阴影线的三角形中,上面两个顶点上的三角函数值的平方和等于下面顶点上的三角函数值的平方。
(2)倒数关系:对角线上两个函数互为倒数;(3)商数关系:六边形任意一顶点上的函数值等于与它相邻的两个顶点上函数值的乘积。
(主要是两条虚线两端的三角函数值的乘积)。
由此,可得商数关系式。
三、诱导公式公式一:(同终边的角)设α为任意角,终边相同的角的同一类三角函数的值相等:ααπsin )2k sin(=+ααπcos )cos(2k =+ααπtan )tan(2k =+公式二:(x 轴对称角)任意角α与-α的三角函数值之间的关系:αα-sin )-sin(=ααcos )cos(-=αα-tan )tan(-=公式三:(中心对称角)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:ααπ-sin )sin(=+ααπ-cos )cos(=+ααπtan )tan(=+公式四:(y 轴对称角)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:ααπsin )-sin(=ααπ-cos )-cos(=ααπ-tan )-tan(=公式五:(同x 轴对称角)利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:ααπsin )-2k sin(=ααπcos )-cos(2k =ααπ-tan )-tan(2k =公式六:(垂直关系角或y=x 对称或y=-x 对称角)2π±α及23π±α与α的三角函数值之间的关系:ααπcos )2sin(=+ααπ-sin )2cos(=+ααπ-cot )2tan(=+ααπcos )-2sin(=ααπsin )-2cos(=ααπcot )-2tan(=ααπcos -)23sin(=+ααπsin )23cos(=+ααπ-cot )23tan(=+ααπcos -)-23sin(=ααπ-sin )-23cos(=ααπcot )-23tan(=※规律总结※上面这些诱导公式可以概括为:对于Z)k (2k ∈±∙απ的个三角函数值,①当k 是偶数时,得到α的同名函数值,即函数名不改变;②当k 是奇数时,得到α相应的余函数值,即sin →cos ;cos →sin ;tan →cot ;cot →tan.(奇变偶不变)然后在前面加上把α看成锐角时原函数值的符号。
三角函数公式及证明三角函数是数学中重要的概念,它描述了一个角度与一个直角三角形的边长之间的关系。
在三角函数中,有三个基本的函数,即正弦函数、余弦函数和正切函数。
这些函数在数学和科学领域中广泛应用,并且它们之间还有一些重要的关系和恒等式。
一、正弦函数正弦函数(Sine Function)是指在任意角θ的终边所在的单位圆上取点P(x,y)的纵坐标y。
其定义域为实数集,值域为[-1,1]。
常用正弦函数的符号为sinθ,其中θ表示角度。
正弦函数的公式为:sinθ = y/r其中,y表示以θ为终边的单位圆上的点的纵坐标,r表示点到圆心的距离。
证明一:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ我们设角α的终边交单位圆上的点A(x1,y1),角β的终边交单位圆上的点B(x2,y2)。
则A点的坐标为(cosα,sinα),B点的坐标为(cosβ,sinβ)。
那么,可以得出A点到原点O的距离为√(x1²+y1²)=1,B点到原点O的距离为√(x2²+y2²)=1根据余弦定理可以得出,线段AB的长度为√[(1-cosα)²+(1-cosβ)²+2(sinα-sinβ)²]又因为A、B两点的坐标分别为(cosα,sinα)和(cosβ,sinβ),所以根据欧氏距离公式,可以得出线段AB的长度为√[(cosα-cosβ)²+(sinα-sinβ)²]由于√[(1-cosα)²+(1-cosβ)²+2(sinα-sinβ)²]=√[(cosα-cosβ)²+(sinα-sinβ)²]展开并移项整理后可得1-2cosαcosβ-cos²α+sin²β-2sinαsinβ+cos²β+sin²α=cos²α-2cosαcosβ+cos²β+sin²α-2sinαsinβ+sin²β进一步整理可以得到1-cos²α+sin²β=cos²α+sin²β即sin²β=sin²α两边开方可以得到sinβ=sinα证明二:sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ我们将证明中的角度关系进行一些调整,即证明-sin(β-α)=sinαcosβ-cosαsinβ由于-sinθ=-1*sinθ,所以可以将式子转化为以下形式:sin(β-α)=-sinαcosβ+cosαsinβ然后将证明一中的步骤倒着进行,即可得到结论。
三角函数常用公式以及证明三角函数公式和相关证明倒数关系:tanα ·cotα=1sinα ·cscα=1cosα ·secα=1商的关系:sinα/cosα=tanα=secα/cscαcosα/sinα=cotα=cscα/secα平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=11+tan^2(α)=sec^2(α)1+cot^2(α)=csc^2(α)平常针对不同条件的常用的两个公式sin^2(α)+cos^2(α)=1tan α *cot α=1一个特殊公式(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=sin(a+θ)*sin(a-θ)证明:(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2] *2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2]=sin(a+θ)*sin(a-θ)坡度公式我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度(也叫坡比),用字母i表示,即i=h / l, 坡度的一般形式写成l : m 形式,如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作a(叫做坡角),那么i=h/l=tan a.锐角三角函数公式正弦:sin α=∠α的对边/∠α 的斜边余弦:cos α=∠α的邻边/∠α的斜边正切:tan α=∠α的对边/∠α的邻边余切:cot α=∠α的邻边/∠α的对边二倍角公式正弦sin2A=2sinA·cosA余弦1.Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)2.Cos2a=1-2Sin^2(a)3.Cos2a=2Cos^2(a)-1即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2Cos^2(a)-1=1-2Sin^2(a) 正切tan2A=(2tanA)/(1-tan^2(A))三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)三倍角公式推导sin(3a)=sin(a+2a)=sin2acosa+cos2asina=2sina(1-sin2a)+(1-2sin2a)sina=3sina-4sin^3acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos2a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa=4cos^3a-3cosasin3a=3sina-4sin^3a=4sina(3/4-sin2a)=4sina[(√3/2)2-sin2a]=4sina(sin260°-sin2a)=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)cos3a=4cos^3a-3cosa=4cosa(cos2a-3/4)=4cosa[cos2a-(√3/2)^2]=4cosa(cos2a-cos230°)=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)现列出公式如下: sin2α=2sinαcosα tan2α=2tanα/(1-tan^2(α)) cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α) 可别轻视这些字符,它们在数学学习中会起到重要作用。
三角函数的恒等式及证明方法在学习三角函数时,我们不可避免地涉及到三角函数的恒等式。
三角函数是解决角度相关问题的有力工具,而三角函数的恒等式是三角函数理论应用的必备内容。
一、常见的三角函数的恒等式1. 余弦函数的恒等式余弦函数在三角函数中应用广泛,下面是一些常见的余弦函数的恒等式:cos(-x)=cos(x) ——余弦函数是偶函数cos(x+π/2)=-sin(x) ——余弦函数与正弦函数是相位差为π/2的函数,且余弦函数的相邻两个极值点相差π/2cos(x+y)=cos(x)cos(y)-sin(x)sin(y) ——余弦函数的和角公式cos2(x)=(cos(x))^2-(sin(x))^2 ——余弦平方的二倍角公式cos(x)cos(y)=(1/2)[cos(x+y)+cos(x-y)] ——余弦函数的积角公式2. 正弦函数的恒等式正弦函数也是常用的三角函数之一,下面是一些常见的正弦函数的恒等式:sin(-x)=-sin(x) ——正弦函数是奇函数sin(x+π/2)=cos(x) ——正弦函数与余弦函数是相位差为π/2的函数,且正弦函数的极值出现在余弦函数的零点sin(x+y)=sin(x)cos(y)+cos(x)sin(y) ——正弦函数的和角公式sin2(x)=(sin(x))^2+(cos(x))^2 ——正弦平方的二倍角公式sin(x)cos(y)=(1/2)[sin(x+y)+sin(x-y)] ——正弦函数的积角公式3. 正切函数的恒等式正切函数是另一常用的三角函数,下面是一些常见的正切函数的恒等式:tan(-x)=-tan(x) ——正切函数是奇函数tan(x+π)=tan(x) ——正切函数是周期函数,其周期为π,而tan(x)的极限值在π/2和-π/2处取值tan(x+y)=(tan(x)+tan(y))/(1-tan(x)tan(y)) ——正切函数的和角公式tan2(x)=(1-cos(2x))/(1+cos(2x))=(sin(2x))/(1+cos(2x)) = ((1-cos(x))/sin(x))^2 ——正切平方的二倍角公式二、证明三角函数的恒等式的方法无论是什么类型的三角函数恒等式,其证明都是基于三角函数之间的关系以及三角函数的基本公式,原则上都可以通过代数推导、等式转化、几何图示等多种方式进行证明。
三角公式及推导三角公式是指在三角函数中常用的一些等式,包括正弦、余弦和正切等函数之间的关系。
下面将详细介绍三角公式的推导和解释。
一、正弦和余弦函数的关系:首先,我们定义一个单位圆,它的圆心为原点O(0,0),半径为1、我们将圆上的点P(x,y)与x轴的夹角记为θ。
根据圆的性质可知,点P到原点的距离可以表示为r=OP=1、同时,根据三角函数的定义,可以得到以下关系:sinθ = y/rcosθ = x/r由于r = 1,所以sinθ = y,cosθ = x。
这就是我们常用的正弦和余弦函数的定义。
二、正弦和余弦函数的平方和等于1:通过勾股定理,我们可以求出点P(x,y)到原点的距离r的平方与x、y之间的关系:r²=x²+y²将上面我们得到的sinθ = y和cosθ = x代入上式,得到:r² = cos²θ + sin²θ由于r=1,所以有:1 = cos²θ + sin²θ这就是正弦和余弦函数平方和等于1的三角公式。
三、正切函数的定义和余切函数的定义:我们定义正切函数tanθ为sinθ除以cosθ,即:tanθ = sinθ/cosθ同理,我们定义余切函数cotθ为cosθ除以sinθ,即:cotθ = cosθ/sinθ = 1/tanθ四、正切函数和余切函数的关系:在三角函数中,我们可以通过正切和余切函数之间的关系来得到其他的三角函数。
根据定义,tanθ = sinθ/cosθ,将其中sinθ = y和cosθ = x 代入上式,得到:tanθ = y/x根据勾股定理,我们可以得到:x = r*cosθy = r*sinθ将上面的表达式代入tanθ = y/x中,得到:tanθ = sinθ/cosθ = (r*sinθ)/(r*cosθ) = (y)/(x)同理,对cotθ = 1/tanθ进行推导,可以得到:cotθ = (1)/(tanθ) = (1)/(y)/(x) = (x)/(y)五、弧度制和角度制之间的转换:在三角函数的计算中,常使用弧度制和角度制来度量角度。
三角函数极限公式三角函数是数学中的一种基本函数,由于其特殊的性质和广泛的应用,所以对其极限的研究具有重要的意义。
本文将介绍一些常见的三角函数极限公式,并详细推导其证明过程。
1. $\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x} = 1$这是最基本也是最重要的三角函数极限公式之一、为了证明它,我们可以使用泰勒展开级数的方法。
首先,我们知道正弦函数的泰勒级数展开式为:$$\sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} -\frac{x^7}{7!} + ...$$然后,我们将正弦函数代入到极限公式中,并利用泰勒级数展开后的一些性质进行化简:$$\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x} = \lim_{x \to 0}\frac{x -\frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \frac{x^7}{7!} + ...}{x}$$ $$= \lim_{x \to 0}\left(1 - \frac{x^2}{3!} + \frac{x^4}{5!}- \frac{x^6}{7!} + ...\right)$$显然,当$x$趋近于0时,除了1以外的所有其他项都会趋近于0。
因此,上式中的极限为1,即$\lim_{x \to 0}\frac{\sin x}{x} = 1$。
2. $\lim_{x \to 0}\frac{1 - \cos x}{x} = 0$这是另一个重要的三角函数极限公式。
我们仍然可以利用泰勒展开级数的方法来证明它。
我们知道余弦函数的泰勒级数展开式为:$$\cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} -\frac{x^6}{6!} + ...$$然后,我们将余弦函数代入到极限公式中,并利用泰勒级数展开后的一些性质进行化简:$$\lim_{x \to 0}\frac{1 - \cos x}{x} = \lim_{x \to 0}\frac{1 - \left(1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \frac{x^6}{6!}+ ...\right)}{x}$$$$= \lim_{x \to 0}\frac{\frac{x^2}{2!} - \frac{x^4}{4!} +\frac{x^6}{6!} - ...}{x}$$显然,当$x$趋近于0时,除了$\frac{x^2}{2!}$以外的所有其他项都会趋近于0。
常用三角函数转换公式三角函数是数学中的重要概念,广泛应用于物理、工程、计算机科学等领域。
在三角函数的运算中,常常需要进行不同函数之间的转换。
本文将介绍一些常用的三角函数转换公式,并给出证明过程。
1.正弦函数与余弦函数的转换:sin(x) = cos(π/2 - x)这个公式表明,正弦函数和余弦函数的图像可以通过将自变量取π/2减去原函数的自变量,从而得到一个等价的函数。
证明如下:根据单位圆定义,正弦函数sin(x)表示在单位圆上,自变量x点对应的纵坐标值。
而余弦函数cos(x)表示在单位圆上,自变量x点对应的横坐标值。
那么对于单位圆上的任意一点,其纵坐标值等于横坐标值再乘以tan(π/2 - x)。
即sin(x) = cos(π/2 - x)。
2.正弦函数与余弦函数的平方和差转换:sin(x)sin(y) = [cos(x - y) - cos(x + y)] / 2cos(x)cos(y) = [cos(x - y) + cos(x + y)] / 2这两个公式表明,两个正弦函数或者余弦函数的乘积,可以通过将自变量的和或差带入到另一个函数中进行表示。
证明如下:根据三角函数的定义和和差化积公式:sin(x)sin(y) = (cos(x - y) - cos(x + y)) / 2cos(x)cos(y) = (cos(x - y) + cos(x + y)) / 2所以,上述两个公式得证。
3.正弦函数与余弦函数的和差转换:sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)这两个公式表明,两个正弦函数或两个余弦函数的和或差,可以通过将自变量分别展开成两个函数之间的乘积来表示。
证明如下:根据和差化积公式:sin(x ± y) = sin(x)cos(y) ± cos(x)sin(y)cos(x ± y) = cos(x)cos(y) ∓ sin(x)sin(y)所以,上述两个公式得证。
三角函数公式及证明
( 编辑整理 2013.5.3)
基本定义
1.任意角的三角函数值:
在此单位圆中,弧AB 的长度等于α; B 点的横坐标αcos =x ,纵坐标
αsin =y ;
(由 三角形OBC 面积<弧形OAB 的面积<三角形OMA 的面积 可得: a a tan sin <<α (2
0πα<<))
2.正切:
α
α
αcos sin tan =
基本定理
1.勾股定理: 1cos sin 22=+αα 1.正弦定理:
A a sin =
B b sin =C
c sin = 2R (R 为三角形外接圆半径) 2.余弦定理:a 2
=b 2
+c 2
-2bc A cos bc
a c
b A 2cos 2
22-+=⇒
3.诱导公试:
απ
±k 2
cot
tan cos
sin ⇔⇔
奇变偶不变,符号看相线
4.正余弦和差公式:
①βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=± ②βαβαβαsin sin cos cos )cos(μ=±
推导结论
1. 基本结论
ααα2sin 1)cos (sin 2+=+
α
α2
2cos 1
1tan =
+ 2. 正切和差公式:
β
αβ
αβαβαβ
αβαβαβαβαtan tan 1tan tan sin sin cos cos sin cos cos sin )cos()sin()
tan(μμ±=
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛±=±±=±
3.二倍角公式(包含万能公式):
θ
θθθθθθθθ2
22tan 1tan 2cos sin cos sin 2cos sin 22sin +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+== θθ
θθθθθθθθθ2222222
2
2
2
tan 1tan 1cos sin sin cos sin 211cos 2sin cos 2cos +-=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+-=-=-=-=
θ
θ
θθθ2tan 1tan 22cos 2sin 2tan -=
=
θ
θ
θθ222
tan 1tan 22cos 1sin +=-=
22cos 1cos 2θθ+=
4.半角公式:(符号的选择由2θ
所在的象限确定)
2cos 12
sin
θθ
-±
= 2cos 12sin 2θθ-= 2sin 2cos 12θ
θ=- 2cos 12
cos
θθ
+±
= 2cos 12cos 2θθ+= 2
cos 2cos 12θ
θ=+ θθθθθ
θ
θ
θ
θ
θ
θθθ
θθ
sin cos 12
sin 2cos 2sin
2
sin
cos 1sin 2cos
2cos 2cos
2
sin cos 1cos 12
tan
-=••=
+=
••=
+-±
=
2
sin
2cos )2sin 2(cos sin 12θ
θθθθ±=±=±
5.积化和差公式:
[]
)sin()sin(2
1
cos sin βαβαβα-++=[])sin()sin(2
1
sin cos βαβαβα--+=
[])cos()cos(21
cos cos βαβαβα-++=
()[]βαβαβα--+-=cos )cos(2
1sin sin
6.和差化积公式:
①2cos
2sin
2sin sin β
αβ
αβα-+=+ ②2sin
2cos
2sin sin β
αβ
αβα-+=-
③2cos 2cos 2cos cos βαβαβα-+=+ ④2
sin
2sin 2cos cos β
αβαβα-+-=-
7.三角形面积公式
S ⊿=21a a h ⋅=21ab C sin =21bc A sin =21
ac B sin
=R abc 4 =2R 2A sin B sin C sin
=A C B a sin 2sin sin 2=B C A b sin 2sin sin 2=C
B A c sin 2sin sin 2
=pr
=))()((c p b p a p p --- (海伦公式,证明见下文)
(其中)(2
1
c b a p ++=, r 为三角形内切圆半径)
定理结论的证明
1. 勾股定理的证明:
本证明选自《几何原本》(欧几里得)第I卷命题47.
2.正弦定理的证明:
做三角形外接圆进行证明;需利用结论同弧所对的圆周角相等,及直径所对圆周角为直角;
同弧所对圆周角相等的证明:
本证明选自《几何原本》(欧几里得)第III卷命题20. 直径所对圆周角为直角的证明:
本证明选自《几何原本》(欧几里得)第III卷命题31.
3.余弦定理的证明:
本证明选自《几何原本》(欧几里得)第II卷命题12,13.
4.诱导公式的证明:
同理可证
ααπαππαπcos )2
sin()2sin()23sin(-=+-=++=+ ααπαππαπsin )2
cos()2cos()23cos(=+-=++=+ 本证明选自人教版高中数学教材.
5.正余弦和差公式的证明:
))(sin()sin(βαβα--=+可得)sin(βα+的结论 本证明选自人教版高中数学教材.
5. 海伦公式的证明:
本证明选自d3e182.html。