三角函数公式及推导
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三角函数公式_及_推导三角函数是数学中非常重要的概念,它是描述两条直角边比例关系的函数。
在数学和物理等科学领域中,三角函数被广泛应用于描述波动、振动、周期性等问题。
本文将介绍三角函数的常用公式和推导过程。
一、正弦函数(sin)正弦函数是一个周期函数,其定义域为实数集,值域为[-1,1]。
正弦函数可以通过一个单位圆来进行定义,设单位圆上任意一点P(x,y),该点对应的角度为θ,则正弦函数的值sinθ等于点P的纵坐标y。
sinθ = y正弦函数的周期是2π,即在0到2π之间,sinθ会不断重复。
正弦函数的常见公式包括:1.正弦函数的平方加余弦函数的平方等于1:sin^2θ + cos^2θ = 12.三角函数的和差公式:sin(α ± β) = sinαcosβ ± cosαsinβ3.三角函数的倍角公式:sin2θ = 2sinθcosθ4.三重角公式:sin3θ = 3sinθ - 4sin^3θ二、余弦函数(cos)余弦函数是正弦函数的补函数,其定义域为实数集,值域也为[-1,1]。
余弦函数可以通过单位圆来进行定义,设单位圆上任意一点P(x,y),该点对应的角度为θ,则余弦函数的值cosθ等于点P的横坐标x。
cosθ = x余弦函数的周期也是2π,即在0到2π之间,cosθ会不断重复。
余弦函数的常见公式包括:1.正弦函数的平方加余弦函数的平方等于1:sin^2θ + cos^2θ = 12.三角函数的和差公式:cos(α ± β) = cosαcosβ - sinαsinβ3.三角函数的倍角公式:cos2θ = cos^2θ - sin^2θ4.三重角公式:cos3θ = 4cos^3θ - 3cosθ三、正切函数(tan)正切函数是正弦函数和余弦函数的商,其定义域为实数集,但它的值域却没有上界和下界。
正切函数可以通过正弦函数和余弦函数的比值来进行定义。
tanθ = sinθ / cosθ正切函数的周期是π,即在0到π之间,tanθ会不断重复。
三角函数公式大全及其推导方法三角函数是高中数学课程中重要的内容之一、在学习三角函数时,我们会学习各种不同的三角函数公式,这些公式有助于解决三角函数相关的各种问题。
本文将介绍常用的三角函数公式及其推导方法。
一、基本三角函数公式1. 正弦函数(sin):在直角三角形中,正弦函数定义为对边与斜边的比值。
sin(A) = 对边 / 斜边2. 余弦函数(cos):在直角三角形中,余弦函数定义为邻边与斜边的比值。
cos(A) = 邻边 / 斜边3. 正切函数(tan):在直角三角形中,正切函数定义为对边与邻边的比值。
tan(A) = 对边 / 邻边二、三角函数的诱导公式1.正弦函数的诱导公式:sin(α ± β) = sin(α)cos(β) ± cos(α)sin(β)sin(2α) = 2sin(α)cos(α)2.余弦函数的诱导公式:cos(α ± β) = cos(α)cos(β) ∓ sin(α)sin(β)cos(2α) = cos²(α) - sin²(α) = 2cos²(α) - 1 = 1 -2sin²(α)3.正切函数的诱导公式:tan(α ± β) = (tan(α) ± tan(β)) / (1 ∓ tan(α)tan(β)) tan(2α) = 2tan(α) / (1 - tan²(α))三、倍角公式1.正弦函数的倍角公式:sin(2α) = 2sin(α)cos(α)2.余弦函数的倍角公式:cos(2α) = cos²(α) - sin²(α) = 2cos²(α) - 1 = 1 -2sin²(α)3.正切函数的倍角公式:tan(2α) = 2tan(α) / (1 - tan²(α))四、和差公式1.正弦函数的和差公式:sin(α + β) = sin(α)cos(β) + cos(α)sin(β)sin(α - β) = sin(α)cos(β) - cos(α)sin(β)2.余弦函数的和差公式:cos(α + β) = cos(α)cos(β) - sin(α)sin(β)cos(α - β) = cos(α)cos(β) + sin(α)sin(β)3.正切函数的和差公式:tan(α + β) = (tan(α) + tan(β)) / (1 - tan(α)tan(β))tan(α - β) = (tan(α) - tan(β)) / (1 + tan(α)tan(β))五、万能公式sin(A) = (e^(iA) - e^(-iA)) / (2i)cos(A) = (e^(iA) + e^(-iA)) / 2以上是一些常用的三角函数公式及其推导方法。
一、两角和公式sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinBtan(A+B) =tanAtanB -1tanBtanA +tan(A-B) =tanAtanB 1tanBtanA +-cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB +cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+推导:1、应用三角函数线推导差角公式的方法设角α的终边与单位圆的交点为P 1,∠POP 1=β,则∠POx =α-β.过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,那么OM 即为α-β角的余弦线,这里要用表示α,β的正弦、余弦的线段来表示OM .过点P 作PA ⊥OP 1,垂足为A ,过点A 作AB ⊥x 轴,垂足为B ,再过点P 作PC ⊥AB ,垂足为C ,那么cos β=OA ,sin β=AP ,并且∠PAC =∠P 1Ox =α,于是OM =OB +BM =OB +CP =OA cos α+AP sin α=cos βcos α+sin βsin α.综上所述,.说明:应用三角函数线推导差角公式这一方法简单明了,构思巧妙,容易理解. 但这种推导方法对于如何能够得到解题思路,存在一定的困难. 此种证明方法的另一个问题是公式是在均为锐角的情况下进行的证明,因此还要考虑的角度从锐角向任意角的推广问题.2、设α、β是两个任意角,把α、β两个角的一条边拼在一起,顶点为O,过B点作OB的垂线,交α另一边于A,交β另一边于C,则有S△OAC=S△OAB+S△OBC..根据三角形面积公式,有,∴.∵,,,∴,∵,∴sin(α+β)=sinαcosβ+sinβcosα.或者:sin(a+b)=cos[(π/2)-(a+b)]=cos[(π/2-a)-b]=cos(π/2-a)cosb-sin(π/2-a)sinb=sinacosb-cosasinb(就是利用π/2的诱导公式)3、tan(a+b)=sin(a+b)/cos(a+b)=(sinacosb+cosasinb)/(cosacosb-sinasinb) 分子分母同除以cosacosb 得(tana+tanb)/【1-tanatanb 】 二、倍角公式tan2A =Atan 12tanA2Sin2A=2SinA•CosACos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A1、公式sin2α=2sinα·cosα推导过程sin2α=sin(α+α)=sinα·cosα+cosα·sinα=2sinα·cosα2、公式余弦二倍角公式有三组表示形式,三组形式等价: cos2α=2cos²α-1 cos2α=1-2sin²α cos2α=cos²α-sin²α推导过程cos2α=cos(α+α)=cosα·cosα-sinα·sinα=cos²α-sin²α=2(cos²α)-1 =1-2(sin²α)3、正切二倍角公式tan2α=2tanα/[1-tan²α] 推导过程:tan2α=sin2α/cos2α=2sinα·cosα/cos²α-sin²α=[2sinα·cosα/cos²α]/[cos²α-sin²α/cos²α]=2tanα/[1-tan²α]三、半角公式(正负由所在的象限决定)(正负由所在的象限决定)(正负由所在的象限决定)推导过程:……①sin由等式①,整理得: 将 代入α,整理得:开方,得cos在等式①两边加上1,整理得:将代入 ,整理得:开方,得tansina=cos (π/2-a )注:四、三倍角公式(常用)四、五、六、七、八、九、十、N 倍角公式(不常用)sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosAtan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3π-a)推导: sin3a =sin(2a+a)=sin2acosa+cos2asina =2sina(1-sin ²a)+(1-2sin ²a)sina =3sina-4sin ³a cos3a =cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos ²a-1)cosa-2(1-cos ²a)cosa =4cos ³a-3cosasin3a=3sina-4sin³a=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=4cos³a-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)四倍角公式sin4A=-4*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1)) cos4A=1+(-8*cosA^2+8*cosA^4)tan4A=(4*tanA-4*tanA^3)/(1-6*tanA^2+tanA^4)五倍角公式sin5A=16sinA^5-20sinA^3+5sinA cos5A=16cosA^5-20cosA^3+5cosAtan5A=tanA*(5-10*tanA^2+tanA^4)/(1-10*tanA^2+5*tanA^4)六倍角公式sin6A=2*(cosA*sinA*(2*sinA+1)*(2*sinA-1)*(-3+4*sinA^2))cos6A=((-1+2*cosA^2)*(16*cosA^4-16*cosA^2+1))tan6A=(-6*tanA+20*tanA^3-6*tanA^5)/(-1+15*tanA^2-15*tanA^4+tanA^6)七倍角公式sin7A=-(sinA*(56*sinA^2-112*sinA^4-7+64*sinA^6))cos7A=(cosA*(56*cosA^2-112*cosA^4+64*cosA^6-7))tan7A=tanA*(-7+35*tanA^2-21*tanA^4+tanA^6)/(-1+21*tanA^2-35*tanA^4+7*tanA^6) 八倍角公式sin8A=-8*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1)*(-8*sinA^2+8*sinA^4+1))cos8A=1+(160*cosA^4-256*cosA^6+128*cosA^8-32*cosA^2)tan8A=-8*tanA*(-1+7*tanA^2-7*tanA^4+tanA^6)/(1-28*tanA^2+70*tanA^4-28*tanA^6+tanA^8) 九倍角公式sin9A=(sinA*(-3+4*sinA^2)*(64*sinA^6-96*sinA^4+36*sinA^2-3))cos9A=(cosA*(-3+4*cosA^2)*(64*cosA^6-96*cosA^4+36*cosA^2-3))tan9A=tanA*(9-84*tanA^2+126*tanA^4-36*tanA^6+tanA^8)/(1-36*tanA^2+126*tanA^4-84*tan A^6+9*tanA^8)十倍角公式sin10A=2*(cosA*sinA*(4*sinA^2+2*sinA-1)*(4*sinA^2-2*sinA-1)*(-20*sinA^2+5+16*sinA^4)) cos10A=((-1+2*cosA^2)*(256*cosA^8-512*cosA^6+304*cosA^4-48*cosA^2+1))tan10A=-2*tanA*(5-60*tanA^2+126*tanA^4-60*tanA^6+5*tanA^8)/(-1+45*tanA^2-210*tanA^ 4+210*tanA^6-45*tanA^8+tanA^10)N倍角公式根据棣美弗定理,(cosθ+ i sinθ)^n = cos(nθ)+ i sin(nθ) 为方便描述,令sinθ=s,cosθ=c 考虑n为正整数的情形:cos(nθ)+ i sin(nθ) = (c+ i s)^n = C(n,0)*c^n + C(n,2)*c^(n-2)*(i s)^2 +C(n,4)*c^(n-4)*(i s)^4 + ... +C(n,1)*c^(n-1)*(i s)^1 + C(n,3)*c^(n-3)*(i s)^3 + C(n,5)*c^(n-5)*(i s)^5 + ... =>比较两边的实部与虚部实部:cos(nθ)=C(n,0)*c^n + C(n,2)*c^(n-2)*(i s)^2 +C(n,4)*c^(n-4)*(i s)^4 + ... i*(虚部):i*sin(nθ)=C(n,1)*c^(n-1)*(i s)^1 + C(n,3)*c^(n-3)*(i s)^3 + C(n,5)*c^(n-5)*(i s)^5 + ... 对所有的自然数n,1. cos(nθ):公式中出现的s都是偶次方,而s^2=1-c^2(平方关系),因此全部都可以改成以c(也就是cosθ)表示。
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其推导方法1.基本关系:三角函数的定义是将角的信息转化为边长比值的函数。
主要有正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)、正切函数tan(x)、余切函数cot(x)、正割函数sec(x)和余割函数csc(x)。
2.三角函数的和差公式:(1)正弦函数的和差公式:sin(a ± b) = sin(a)cos(b) ± cos(a)sin(b)(2)余弦函数的和差公式:cos(a ± b) = cos(a)cos(b) ∓ sin(a)sin(b)(3)正切函数的和差公式:tan(a ± b) = (tan(a) ± tan(b)) / (1 ∓ tan(a)tan(b))(4)余切函数的和差公式:cot(a ± b) = (cot(a)cot(b) ∓ 1) / (cot(b) ± cot(a))3.三角函数的倍角公式:(1)正弦函数的倍角公式:sin(2a) = 2sin(a)cos(a)(2)余弦函数的倍角公式:cos(2a) = cos^2(a) - sin^2(a) = 2cos^2(a) - 1 = 1 - 2sin^2(a)tan(2a) = 2tan(a) / (1 - tan^2(a))(4)余切函数的倍角公式:cot(2a) = (cot^2(a) - 1) / (2cot(a))4.三角函数的半角公式:(1)正弦函数的半角公式:sin(a/2) = ± √((1 - cos(a)) / 2)(2)余弦函数的半角公式:cos(a/2) = ± √((1 + cos(a)) / 2)(3)正切函数的半角公式:tan(a/2) = ± √((1 - cos(a)) / (1 + cos(a)))5.诱导公式:(1)正切函数的诱导公式:tan(a ± b) = (tan(a) ± tan(b)) / (1 ∓ tan(a)tan(b))(2)余切函数的诱导公式:cot(a ± b) = (cot(a)cot(b) ∓ 1) / (cot(b) ± cot(a))6.三角函数的倒角公式:(1)正弦函数的倒角公式:sin(a/2) = ± √((1 - cos(a)) / 2)cos(a/2) = ± √((1 + cos(a)) / 2)(3)正切函数的倒角公式:tan(a/2) = ± √((1 - cos(a)) / (1 + cos(a)))这些都是三角函数的重要公式。
三角函数诱导公式公式一: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)=sinα(k∈Z)cos(2kπ+α)=cosα(k∈Z)tan(2kπ+α)=tanα(k∈Z)cot(2kπ+α)=cotα(k∈Z)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与α的三角函数值之间的关系sin(π/2+α)=cosαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2+α)=-cotαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2+α)=-tanαcot(π/2-α)=tanα诱导公式记忆口诀:“奇变偶不变,符号看象限”。
“奇、偶”指的是π/2的倍数的奇偶,“变与不变”指的是三角函数的名称的变化:“变”是指正弦变余弦,正切变余切。
(反之亦然成立)“符号看象限”的含义是:把角α看做锐角,不考虑α角所在象限,看n·(π/2)±α是第几象限角,从而得到等式右边是正号还是负号。
以cos(π/2+α)=-sinα为例,等式左边cos(π/2+α)中n=1,所以右边符号为sinα,把α看成锐角,所以π/2<(π/2+α)<π,y=cosx在区间(π/2,π)上小于零,所以右边符号为负,所以右边为-sinα。
三角函数诱导公式万能公式和差化积公式倍角公式等公式总结及其推导一、三角函数诱导公式1、万能公式a sin(A+B) = a sinAcosB + a cosAsinBa cos(A+B) = a cosAcosB - a sinAsinB2、差化积公式sinAcosB - cosAsinB = sin(A-B)cosAcosB + sinAsinB = cos(A-B)3、倍角公式sin2A = 2sinAcosAcos2A = cos2A - sin2A = 2cos2A - 1 = 1 - 2sin2A4、和差公式sin(A±B) = sinAcosB±cosAsinBcos(A±B) = cosAcosB∓sinAsinB二、推导1、万能公式推导过程设定A+B=C,则有:a sin(A + B)= a sinC左右两侧同时乘以cosB:a sin(A + B)cosB = a sinCcosB左右两侧同时乘以sinB:a sin(A + B)sinB = a sinCsinB将上式整合即可得:a sin(A + B)= a sinAcosB + a cosAsinB同理,可推导出:a cos(A + B) = a cosAcosB - a sinAsinB2、差化积公式推导过程设定A=B,则有:sinAcosB - cosAsinB = sinAcosA - cosAcosA 经过整合可得:sinAcosB - cosAsinB = sinA -cosA将A=B替换为A-B,即可得sinAcosB - cosAsinB = sin(A-B)同理:cosAcosB + sinAsinB = cosAcosA + sinAsinA 经过整合可得:cosAcosB +sinAsinB = cosA +sinA将A=B替换为A-B,即可得cosAcosB +sinAsinB = cos(A-B)3、倍角公式的推导过程由于A为任意角度,对其两侧两边可以分别进行乘以cosA及sinA,得到:sinAcosA + sinAcosA = cosA*sinA + cosA*sinA经过整合可得:sin2A = 2sinAcosAcos2A = cosAcosA - sinAcosA经过整合可得:cos2A = 2cos2A - 1再把上式中的cos2A代入:2cos2A - 1 = 1 - 2sin2A4、和差公式推导过程设定A+B=C,则有:sin(A + B)= sinC将左右两侧分别乘以cosB及sinB:。
三角函数公式总结与推导1. ①与(0°≤<360°)终边相同的角的集合(角与角的终边重合):αααβ{}Zk k ∈+⨯=,360|αββ ②终边在x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,180|ββ③终边在y 轴上的角的集合:{}Zk k ∈+⨯=,90180|ββ④终边在坐标轴上的角的集合:{}Z k k ∈⨯=,90| ββ⑤终边在y =x 轴上的角的集合:{}Z k k ∈+⨯=,45180| ββ⑥终边在轴上的角的集合:x y -={}Zk k ∈-⨯=,45180| ββ⑦若角与角的终边关于x 轴对称,则角与角的关系:αβαββα-=k 360⑧若角与角的终边关于y 轴对称,则角与角的关系:αβαββα-+= 180360k ⑨若角与角的终边在一条直线上,则角与角的关系:αβαββα+=k 180⑩角与角的终边互相垂直,则角与角的关系:αβαβ90360±+=βαk 2. 角度与弧度的互换关系:360°=2 180°= 1°=0.01745 1=57.30°=57°18′ππ注意:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.、弧度与角度互换公式: 1rad =°≈57.30°=57°18ˊ.1°=≈0.01745(rad )π180180π3、弧长公式:. 扇形面积公式:r l⋅=||α211||22s lr r α==⋅扇形4、三角函数:设是一个任意角,在的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y )P 与原点的距离为ααr ,则 ; ; ; ; ;.ry =αsin rx =αcos xy =αtan yx =αcot xr =αsec .yr=αcsc 5、三角函数在各象限的符号:(一全二正弦,三切四余弦)、、、、、、、、、、、、、、、1¡¢2¡¢3¡¢4表示第一、二、三、四象限一半所在区域的6、三角函数线正弦线:MP; 余弦线:OM; 正切线: AT.7. 三角函数的定义域:三角函数定义域sin x=)(x f {}R x x ∈|cos x =)(x f {}R x x ∈|tan x =)(x f ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且cot x =)(x f {}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且sec x =)(x f ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且csc x=)(x f {}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且8、同角三角函数的基本关系式:αααtan cos sin =αααcot sin cos =1cot tan =⋅αα1sin csc =α⋅α1cos sec =α⋅α 1cos sin 22=+αα1tan sec 22=-αα1cot csc 22=-αα9、诱导公式:2k παα±把的三角函数化为的三角函数,概括为:“奇变偶不变,符号看象限” 三角函数的公式:(一)基本关系公式组二公式组三x x k x x k xx k x x k cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(=+=+=+=+ππππxx x x xx x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=-=--=-公式组四 公式组五 公式组六x x x x xx x x cot )cot(tan)tan(cos )cos(sin )sin(=+=+-=+-=+ππππx x x x xx x x cot )2cot(tan )2tan(cos )2cos(sin )2sin(-=--=-=--=-ππππxx x x xx x x cot )cot(tan )tan(cos )cos(sin )sin(-=--=--=-=-ππππ(二)角与角之间的互换公式组一sin x ·csc x =1tan x =x x cos sin sin 2x +cos 2x =1cos x ·sec x x =xxsin cos 1+tan 2x =sec 2xtan x ·cot x =11+cot 2x =csc 2x=1(3) 个 o<x<2,个sinx<x<tanx16. 个个个个个个:公式组一 公式组二 βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+αααcos sin 22sin = βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ααα2tan 1tan 22tan -= βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=-2cos 12sinαα-±=βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+2cos 12cosαα+±=βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(+-=-公式组三公式组四 公式组五2tan 12tan2sin 2ααα+= 2tan 12tan 1cos 22ααα+-= 2tan 12tan2tan 2ααα-=,,,.42675cos 15sin -== 42615cos 75sin +== 3275cot 15tan -== 3215cot 75tan +== 10. 正弦、余弦、正切、余切函数的图象的性质:()ϕω+=x A y sin (A 、>0)ω定义域RRR值域]1,1[+-]1,1[+-R R []A A ,-周期性 π2π2ππωπ2奇偶性奇函数偶函数奇函数奇函数当非奇非偶,0≠ϕ当奇函数,0=ϕ()()[]()()[]()()[]()()[]βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβα--+-=-++=--+=-++=cos cos 21sin sin cos cos 21cos cos sin sin 21sin cos sin sin 21cos sin 2cos 2sin 2sin sin βαβαβα-+=+2sin 2cos 2sin sin βαβαβα-+=-2cos 2cos 2cos cos βαβαβα-+=+2sin 2sin 2cos cos βαβαβα-+-=-αααααααsin cos 1cos 1sin cos 1cos 12tan-=+=+-±=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠∈Z k k x R x x ,21|ππ且{}Z k k x R x x ∈≠∈,|π且xy cot =x y tan =xy cos =xy sin =ααπsin )21cos(-=+ααπcos )21sin(=+ααπcot )21tan(-=+ααπsin )21cos(=-ααπcos )21sin(=-ααπcot )21tan(=-单调性]22,22[ππππk k ++-上为增函数;]223,22[ππππk k ++上为减函数()Z k ∈()]2,12[ππk k -;上为增函数()]12,2[ππ+k k 上为减函数()Z k ∈⎪⎭⎫⎝⎛++-ππππk k 2,2上为增函数()Z k ∈上为减函()()ππ1,+k k 数()Z k ∈⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+--)(212),(22A k A k ωϕππωϕππ上为增函数;⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+-+)(232),(22A k A k ωϕππωϕππ上为减函数()Z k ∈注意:①与的单调性正好相反;与的单调性也同样相反.一般地,若x y sin -=x y sin =x y cos -=x y cos =在上递增(减),则在)(x f y =],[b a )(x f y -=],[b a ②与的周期是.x y sin =x y cos =π③或()的周期.)sin(ϕω+=x y )cos(ϕω+=x y 0≠ωωπ2=T 的周期为2(,如图,翻折无效).2tanx y =ππωπ2=⇒=T T ④的对称轴方程是(),对称中心();的对称轴方程是)sin(ϕω+=x y 2ππ+=k x Z k ∈0,πk )cos(ϕω+=x y (),对称中心();的对称中心().πk x =Z k ∈0,21ππ+k )tan(ϕω+=x y 0,2πk xx y x y 2cos )2cos(2cos -=--=−−−→−=原点对称⑤当·;·.αtan ,1tan =β)(2Z k k ∈+=+ππβααtan ,1tan -=β)(2Z k k ∈+=-ππβα⑥与是同一函数,而是偶函数,则x y cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ππk x y 22sin )(ϕω+=x y )cos()21sin()(x k x x y ωππωϕω±=++=+=.⑦函数在上为增函数.(×) [只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,为x y tan =R x y tan =增函数,同样也是错误的].⑧定义域关于原点对称是具有奇偶性的必要不充分条件.(奇偶性的两个条件:一是定义域关于原)(x f 点对称(奇偶都要),二是满足奇偶性条件,偶函数:,奇函数:))()(x f x f =-)()(x f x f -=-奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如:是奇函数,是非奇非偶.(定义域不关于原x y tan =)31tan(π+=x y 点对称)奇函数特有性质:若的定义域,则一定有.(的定义域,则无此性质)x ∈0)(x f 0)0(=f x ∉0⑨x y sin =不是周期函数;为周期函数()x y sin =π=T 是周期函数(如图);为周期函数(x y cos =x y cos ==T 的周期为(如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如: 212cos +=x y π.R k k x f x f y ∈+===),(5)(⑩ 有.abb a b a y =+++=+=ϕϕαβαcos )sin(sin cos 22y b a ≥+2211、三角函数图象的作法:1)、几何法:2)、描点法及其特例——五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线).3)、利用图象变换作三角函数图象.三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等.函数y =Asin (ωx +φ)的振幅|A|,周期,频率,相位初相(即当x =02||T πω=1||2f T ωπ==;x ωϕ+ϕ时的相位).(当A >0,ω>0 时以上公式可去绝对值符号),由y =sinx 的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A|>1)或缩短(当0<|A|<1)到原来的|A|倍,得到y =Asinx 的图象,叫做振幅变换或叫沿y 轴的伸缩变换.(用y/A 替换y )由y =sinx 的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的倍,得到y =sin ω x 的图象,叫做周期变换或叫做沿x 轴的伸缩变换.(用ωx 替换x)1||ω由y =sinx 的图象上所有的点向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平行移动|φ|个单位,得到y =sin (x +φ)的图象,叫做相位变换或叫做沿x 轴方向的平移.(用x +φ替换x)由y =sinx 的图象上所有的点向上(当b >0)或向下(当b <0)平行移动|b |个单位,得到y =sinx +b 的图象叫做沿y 轴方向的平移.(用y+(-b)替换y )由y =sinx 的图象利用图象变换作函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)(x ∈R )的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象延x 轴量伸缩量的区别。
三角函数诱导公式公式一: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)=sinα(k∈Z)cos(2kπ+α)=cosα(k∈Z)tan(2kπ+α)=tanα(k∈Z)cot(2kπ+α)=cotα(k∈Z)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与α的三角函数值之间的关系sin(π/2+α)=cosαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2+α)=-cotαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2+α)=-tanαcot(π/2-α)=tanα诱导公式记忆口诀:“奇变偶不变,符号看象限”。
“奇、偶”指的是π/2的倍数的奇偶,“变与不变”指的是三角函数的名称的变化:“变”是指正弦变余弦,正切变余切。
(反之亦然成立)“符号看象限”的含义是:把角α看做锐角,不考虑α角所在象限,看n·(π/2)±α是第几象限角,从而得到等式右边是正号还是负号。
以cos(π/2+α)=-sinα为例,等式左边cos(π/2+α)中n=1,所以右边符号为sinα,把α看成锐角,所以π/2<(π/2+α)<π,y=cosx在区间(π/2,π)上小于零,所以右边符号为负,所以右边为-sinα。
锐角三角函数公式sin α=∠α的对边/ 斜边cos α=∠α的邻边/ 斜边tan α=∠α的对边/ ∠α的邻边cot α=∠α的邻边/ ∠α的对边倍角公式sin2A=2sinA•cosAcos2A=cosA;方-sinA方;A=1-2sin²A=2cos²A-1 tan2A=(2tanA)÷(1-tan^2A)三倍角公式sin3α=4sinα²sin(π/3+α)sin(π/3-α)cos3α=4cosα²cos(π/3+α)cos(π/3-α)tan3a = tan a ²tan(π/3+a)²tan(π/3-a)三倍角公式推导sin3a=sin(2a+a)=sin2acosa+cos2asina=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina=3sina-4sin³acos3a=cos(2a+a)=cos2acosa-sin2asina=(2cos²a-1)cosa-2(1-cos²a)cosa=4cos³a-3cosasin3a=3sina-4sin³a=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=4cos³a-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)半角公式tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA);cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA.sin^2(a/2)=(1-cos(a))/2cos^2(a/2)=(1+cos(a))/2tan(a/2)=(1-cos(a))/sin(a)=sin(a)/(1+cos(a))和差化积sinθ+sinφ= 2 sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]sinθ-sinφ = 2 cos[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]cosθ+cosφ= 2 cos[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]cosθ-cosφ= -2 sin[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB) tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)积化和差sinαsinβ= [cos(α-β)-cos(α+β)] /2cosαcosβ= [cos(α+β)+cos(α-β)]/2sinαcosβ= [sin(α+β)+sin(α-β)]/2cosαsinβ= [sin(α+β)-sin(α-β)]/2双曲函数sinh(a) = [e^a-e^(-a)]/2cosh(a) = [e^a+e^(-a)]/2tanh(a) = sin h(a)/cos h(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: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)A²sin(ωt+θ)+ B²sin(ωt+φ) =√{(A^2 +B^2 +2ABcos(θ-φ)} •sin{ ωt + arcsin[ (A•sinθ+B•sinφ) / √{A^2 +B^2; +2ABcos(θ-φ)} }√表示根号,包括{……}中的内容诱导公式sin(-α) = -sinαcos(-α) = cosαtan (-α)=-tanαsin(π/2-α) = cosαcos(π/2-α) = sinαsin(π/2+α) = cosαcos(π/2+α) = -sinαsin(π-α) = sinαcos(π-α) = -cosαsin(π+α) = -sinαcos(π+α) = -cosαtanA= sinA/cosAtan(π/2+α)=-cotαtan(π/2-α)=cotαtan(π-α)=-tanαtan(π+α)=tanα诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限万能公式其它公式(1)(sinα)^2+(cosα)^2=1(2)1+(tanα)^2=(secα)^2(3)1+(cotα)^2=(cscα)^2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(4)对于任意非直角三角形,总有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC证:A+B=π-Ctan(A+B)=tan(π-C)(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)整理可得tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC得证同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立由tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC可得出以下结论(5)cotAcotB+cotAcotC+cotBcotC=1(6)cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)(7)(cosA)^2+(cosB)^2+(cosC)^2=1-2cosAcosBcosC(8)(sinA)^2+(sinB)^2+(sinC)^2=2+2cosAcosBcosC其他非重点三角函数csc(a) = 1/sin(a)sec(a) = 1/cos(a)[编辑本段]内容规律三角函数看似很多,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。
三角函数公式及推导公式三角函数是数学中的重要概念之一,它们在几何学、物理学、工程学和数学分析等领域中被广泛应用。
本文将介绍常见的三角函数公式及其推导。
一、正弦函数(sin)1.定义正弦函数表示的是一个角的对边与斜边的比值,通常用sin来表示。
2.常见公式(1)和差公式:sin(A ± B) = sin A · cos B ± cos A · sin B(2)倍角公式:sin 2A = 2 · sin A · cos A(3)半角公式:sin(A/2) = ±√[(1 - cos A) / 2]二、余弦函数(cos)1.定义余弦函数表示的是一个角的邻边与斜边的比值,通常用cos来表示。
2.常见公式(1)和差公式:cos(A ± B) = cos A · cos B ∓ sin A · sin B(2)倍角公式:cos 2A = cos² A - sin² A = 2 · cos² A - 1 = 1 - 2 · sin² A (3)半角公式:cos(A/2) = ±√[(1 + cos A) / 2]三、正切函数(tan)1.定义正切函数表示的是一个角的对边与邻边的比值,通常用tan来表示。
2.常见公式(1)和差公式:tan(A ± B) = (tan A ± tan B) / (1 ∓ tan A · tan B)(2)倍角公式:tan 2A = (2 · tan A) / (1 - tan² A)(3)半角公式:tan(A/2) = ±√[(1 - cos A) / (1 + cos A)]四、余切函数(cot)1.定义余切函数表示的是一个角的邻边与对边的比值,通常用cot来表示。
三角函数公式及推导公式三角函数是解析几何中的重要内容,它研究的是角度和三角形的关系。
三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等,它们常用于求解角度、测量距离和角度的相关问题。
一、正弦函数正弦函数是三角函数中最基本的函数之一,它表示的是一个锐角的对边与斜边之间的比值。
正弦函数可以用如下公式表示:sinθ = 对边 / 斜边其中,θ是一个锐角,对边是与该锐角相对的边,斜边是与该锐角相邻的边。
二、余弦函数余弦函数是三角函数中的另一个基本函数,它表示的是锐角的邻边与斜边之间的比值。
余弦函数可以用如下公式表示:cosθ = 邻边 / 斜边其中,θ是一个锐角,邻边是与该锐角相邻的边,斜边是与该锐角相对的边。
三、正切函数正切函数是三角函数中的第三个基本函数,它表示的是锐角的对边与邻边之间的比值。
正切函数可以用如下公式表示:tanθ = 对边 / 邻边其中,θ是一个锐角,对边是与该锐角相对的边,邻边是与该锐角相邻的边。
四、推导公式1.和差公式sin(α + β) = sinαcosβ + cosαsinβsin(α - β) = sinαcosβ - cosαsinβcos(α + β) = cosαcosβ - sinαsinβcos(α - β) = cosαcosβ + sinαsinβtan(α + β) = (tanα + tanβ) / (1 - tanαtanβ)tan(α - β) = (tanα - tanβ) / (1 + tanαtanβ)2.积化和差公式sin2θ = (1 - cos2θ) / 2cos2θ = (1 + cos2θ) / 2tan2θ = (1 - cos2θ) / (1 + cos2θ)3.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)四、推导下面以正弦函数的推导为例进行详细说明。