正弦、余弦的诱导公式(1)
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三角函数诱导公式三角函数的诱导公式是指由基本三角函数sin(x)和cos(x)表示其他所有三角函数的关系式。
这些关系式可以通过一系列代数推导和几何推理得到,对于展开三角函数的各种复杂运算,诱导公式提供了一种简洁而有效的方法。
为了方便讨论,我们首先定义一个数θ,表示角度的大小。
对于角θ的正弦函数sin(θ)和余弦函数cos(θ),可以在单位圆上定义。
首先,我们考虑正弦函数sin(θ)。
假设在单位圆上,以原点O为中心,并向右延长y轴上的线段OA,使得该线段的长度等于弧度θ。
那么点A的坐标可以表示为(Acos(θ), Asin(θ))。
沿着单位圆逆时针旋转弧长θ,我们可以得到下一个点B的坐标(Bcos(θ+π/2), Bsin(θ+π/2))。
同时,相邻两个点的连线AB的斜率为sin(θ)和cos(θ)。
现在我们来求解点B的坐标。
根据三角函数的诱导公式,我们有:sin(θ+π/2) = cos(θ)cos(θ+π/2) = -sin(θ)将sin(θ+π/2)代入点B的x坐标,我们可以得到:Bcos(θ+π/2) = B*(-sin(θ)) = -Bsin(θ)同样地,将cos(θ+π/2)代入点B的y坐标,我们可以得到:Bsin(θ+π/2) = B*cos(θ)所以,点B的坐标可以表示为(-Bsin(θ), Bcos(θ))。
我们可以进一步扩展这个推导过程,得到更多的诱导公式。
例如,如果我们在单位圆上逆时针旋转弧长θ的2倍,得到点C。
那么点C的坐标可以表示为(Ccos(2θ), Csin(2θ))。
根据三角函数的诱导公式,我们有:cos(2θ) = cos^2(θ) - sin^2(θ)sin(2θ) = 2sin(θ)cos(θ)1.余弦函数的诱导公式cos(θ+π) = -cos(θ)2.正弦函数的诱导公式sin(θ+π) = -sin(θ)3.正切函数的诱导公式tan(θ+π) = tan(θ)4.余切函数的诱导公式cot(θ+π) = cot(θ)5.积分函数的诱导公式sec(θ+π) = -sec(θ)csc(θ+π) = -csc(θ)这些诱导公式通过将θ增加π个单位来得到,以此达到改变角度的目的。
1.诱导公式sin(-a)=-sin(a)cos(-a)=cos(a)sin(2π-a)=cos(a)cos(2π-a)=sin(a)sin(2π+a)=cos(a)cos(2π+a)=-sin(a)sin(π-a)=sin(a)cos(π-a)=-cos(a)sin(π+a)=-sin(a)cos(π+a)=-cos(a)tgA=tanA=sinAcosA2.两角和与差的三角函数sin(a+b)=sin(a)cos(b)+cos(α)sin(b)cos(a+b)=cos(a)cos(b)-sin(a)sin(b)sin(a-b)=sin(a)cos(b)-cos(a)sin(b)cos(a-b)=cos(a)cos(b)+sin(a)sin(b)tan(a+b)=tan(a)+tan(b)1-tan(a)tan(b)tan(a-b)=tan(a)-tan(b)1+tan(a)tan(b)3.和差化积公式sin(a)+sin(b)=2sin(a+b2)cos(a-b2)sin(a)−sin(b)=2cos(a+b2)sin(a-b2)cos(a)+cos(b)=2cos(a+b2)cos(a-b2)cos(a)-cos(b)=-2sin(a+b2)sin(a-b2)4.积化和差公式(上面公式反过来就得到了) sin(a)sin(b)=-12⋅[cos(a+b)-cos(a-b)]cos(a)cos(b)=12⋅[cos(a+b)+cos(a-b)]sin(a)cos(b)=12⋅[sin(a+b)+sin(a-b)]5.二倍角公式sin(2a)=2sin(a)cos(a)cos(2a)=cos2(a)-sin2(a)=2cos2(a)-1=1-2sin2(a) 6.半角公式sin2(a2)=1-cos(a)2cos2(a2)=1+cos(a)2tan(a2)=1-cos(a)sin(a)=sina1+cos(a)7.万能公式sin(a)=2tan(a2)1+tan2(a2)cos(a)=1-tan2(a2)1+tan2(a2)tan(a)=2tan(a2)1-tan2(a2)8.其它公式(推导出来的)a⋅sin(a)+b⋅cos(a)=a2+b2sin(a+c)其中tan(c)=baa⋅sin(a)-b⋅cos(a)=a2+b2cos(a-c)其中tan(c)=ab1+sin(a)=(sin(a2)+cos(a2))21-sin(a)=(sin(a2)-cos(a2))22-csc(a)=1sin(a)sec(a)=1cos(a)三、正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R其中R是三角形外接圆半径正弦定理可以解决下列三角问题:①已知两角和任一边,求其它两边和一角。
三角函数的诱导公式诱导公式是指利用已知的三角函数值,推导出其他三角函数值的公式。
它在三角函数运算中起到了重要的作用,被广泛应用于数学、物理和工程等领域。
一、诱导公式的基本概念1.1引入三角函数是研究角和弧及其相关比值的函数。
常用的三角函数有正弦函数、余弦函数和正切函数,它们在数学和物理中常常出现。
1.2引导思想既然三角函数之间相互关联,可以利用已知的关系去推导出其他未知的关系。
这种利用已知解推导其他解的方法就是诱导。
二、正弦函数的诱导公式2.1正弦函数的定义正弦函数的定义为:在单位圆上,以圆心O为起点,从x轴正半轴开始,逆时针方向计算角度,到达弧上特定点P处的线段PO与x轴正半轴的夹角α,那么点P的纵坐标y就是角α的正弦值,记作sinα,即sinα= y。
2.2诱导公式的推导考虑90度与270度,则有sin(π/2) = 1,sin(3π/2) = -1通过观察可以发现,sin(π/2) = sin( π/2 + 2π) = sin( π/2 + 4π) = ...根据周期性,可以得出诱导公式:sin(π/2 + 2kπ) = sin( π/2),其中k为任意整数。
2.3诱导公式在解题中的应用通过诱导公式,可以将任意角的正弦值转化为0到π/2之间的角的正弦值,从而简化计算。
三、余弦函数的诱导公式3.1余弦函数的定义余弦函数的定义为:在单位圆上,以圆心O为起点,从x轴正半轴开始,逆时针方向计算角度,到达弧上特定点P处的线段PO与x轴正半轴的夹角α,那么点P的横坐标x就是角α的余弦值,记作cosα,即cosα = x。
3.2诱导公式的推导同样地,考虑0度和180度,则有cos(0) = 1,cos(π) = -1通过观察可以发现,cos(0) = cos(2π) = cos(4π) = ...由此得出诱导公式:cos(2kπ) = cos( 0),其中k为任意整数。
3.3诱导公式在解题中的应用通过诱导公式,可以将任意角的余弦值转化为0到2π之间的角的余弦值,从而简化计算。
三角函数的诱导公式1.正弦函数和余弦函数的诱导公式:正弦函数和余弦函数是最基本的三角函数,它们之间存在一个非常重要的诱导公式:sin(π/2 - θ) = cos(θ)这个公式告诉我们,如果将一个角的余角代入正弦函数,得到的结果是对应角的余弦函数。
通过这个公式,我们可以推导出一些其他的三角函数的诱导公式。
2.正切函数的诱导公式:正切函数是正弦函数和余弦函数的商:tan(θ) = sin(θ) / cos(θ)通过将正弦函数和余弦函数的诱导公式代入,我们可以得到正切函数的诱导公式:tan(θ) = sin(θ) / cos(θ) = cos(π/2 - θ) / sin(π/2 - θ)这个公式告诉我们,如果将一个角的余角代入正切函数,得到的结果是对应角的余切函数的倒数。
3.余切函数的诱导公式:余切函数是正切函数的倒数:cot(θ) = 1 / tan(θ) = cos(θ) / sin(θ)通过将正弦函数和余弦函数的诱导公式代入,我们可以得到余切函数的诱导公式:cot(θ) = 1 / tan(θ) = 1 / [cos(π/2 - θ) / sin(π/2 - θ)] = sin(π/2 - θ) / cos(π/2 - θ)这个公式告诉我们,如果将一个角的余角代入余切函数,得到的结果是对应角的正切函数的倒数。
4.正弦函数和余弦函数的平方和差公式:sin(θ ± ϕ) = sin(θ)cos(ϕ) ± cos(θ)sin(ϕ)cos(θ ± ϕ) = cos(θ)cos(ϕ) ∓ sin(θ)sin(ϕ)这两个公式称为正弦函数和余弦函数的平方和差公式,它们揭示了正弦函数和余弦函数的和角和差角的关系。
通过这两个公式,我们可以将任意两个角的和、差转化为正弦函数和余弦函数的乘积,从而进行更复杂的运算。
这里的正弦函数和余弦函数的平方和差公式可以通过三角函数的诱导公式和欧拉公式来证明。
①sin(180°+α)=sinαcos(180°+α)=cosα②sin(-α) = -sinα cos(-α) = cosα1,利用单位圆表示任意角α的正弦值和余弦值xyoP(x,y)(1,0).α的终边.yxoP(x,y)(1,0).α的终边.xyoP(x,y)(1,0).α的终边.xyoP(x,y)(1,0).α的终边.如左图,由定义,都有:sinα= y cosα= x1,利用单位圆表示任意角α的正弦值和余弦值xyoP(x,y)(1,0).α的终边.yxoP(x,y)(1,0).α的终边.如左图,由定义,都有:sinα= y cosα= x2,诱导公式一及其用途sin(α+k·360°) = sinαcos(α+k·360°) = cosαtan(α+k·360°) = tanα 其中k ∈Z任意角的三角函数值公式一的用途0 °~ 360 °角的三角函数值本单元的内容0 °~ 90 °角的三角函数值(1)0 °~ 90 °角的正弦值、余弦值用何法可求得?(2)90 °~ 360 °的角β能否与锐角α相联系?设0°≤α≤90 °,那么,对于90°~ 180 °间的角,可表示成:180 °-α;180°~ 270 °间的角,可表示成:180 °+α;270°~ 360 °间的角,可表示成:360 °-α;(1)锐角α的终边与180 °+α角的终边,位置关系如何?(2)任意角α与180 °+α呢?yxoP(x,y)(1,0).α的终边.xyoP(x,y)(1,0).α的终边.α180 °+α的终边180 °+α的终边.P’.P’由分析可得:角α180 °+α终边关系关于原点对称点的关系P(x,y)P’(-x,-y)函数关系sinα= ycosα= xsin(180 °+α)= -ycos(180 °+α)= -x因此,可得:sin(180 °+α) = -sinαcos(180 °+α) = -cosα公式二2,同理可研究-α与α的三角函数值的关系yxoP(x,y)(1,0).α的终边.-α的终边.P’角α-α终边关系关于X 轴对称点的关系P(x,y)P’(x,-y)函数关系sinα= y cosα= xsin(-α) = -y cos(-α) = x因此,可得:sin(-α) = -sinαcos(-α) = cosα公式三sin(180 °+α) = -sinαcos(180 °+α) = -cosα公式二:公式二与公式三的成立条件,以及它们的特点,用途。
三角函数的诱导公式知识点三角函数的诱导公式是数学中关于三角函数之间的一组等式,通过这组等式可以在不依赖计算器或表格的情况下直接计算出一些角度的三角函数值,从而简化计算。
诱导公式的基本思想是通过将一个角度的三角函数转化为另一个角度的三角函数来求解。
一、正弦和余弦的诱导公式:根据正弦函数和余弦函数的定义,对于任意角度θ,有:sin θ = y/rcos θ = x/r其中,x,y,r代表直角三角形中的边长。
利用勾股定理可以得到x²+y²=r²。
现在考虑角度θ+90°,即sin(θ+90°)和cos(θ+90°)的值。
根据正弦函数和余弦函数的定义,有:sin(θ+90°) = y’/rcos(θ+90°) = x’/r其中,x’,y’,r由右边角相等可知。
然后考虑直角三角形中的边长关系:y’=xx’=-y(由右边角相等,即90°+(-θ))代入sin(θ+90°)和cos(θ+90°),得到:sin(θ+90°) = x/r,即sin(θ+90°) = cosθcos(θ+90°) = -y/r,即cos(θ+90°) = -si nθ得到正弦的诱导公式:sin(θ+90°) = cosθ;得到余弦的诱导公式:cos(θ+90°) = -sinθ。
利用这两个诱导公式,我们可以在计算中互相转化正弦和余弦的值。
二、正切和余切的诱导公式:正切和余切的定义是:tan θ = sin θ / cos θcot θ = cos θ / sin θ。
根据正弦和余弦的诱导公式,我们可以得到:sin(θ+90°) = cosθcos(θ+90°) = -sinθ。
将这两个式子带入正切和余切的定义,有:tan(θ+90°) = sin(θ+90°) / cos(θ+90°) = cosθ / (-sinθ) = -cotθcot(θ+90°) = cos(θ+90°) / sin(θ+90°) = (-sinθ) /cosθ = -tanθ。
正弦、余弦、正切的诱导公式【知识点精析】1. 三角函数的诱导公式 诱导公式(一): sin()sin 2k παα+= cos()cos 2k παα+= tan()tan 2k παα+=cot()cot 2k παα+=公式含义:终边相同的角的正弦、余弦、正切、余切值相等。
公式作用:把任意角的三角函数化为0°~360°(或0~2π)内的三角函数。
其方法是:先在0°~360°(或0~2π)内找出与角α终边相同的角,再将它分成诱导公式(一)的形式,然后得出结果。
如coscos()cos 25646632ππππ=+==诱导公式(二): sin()sin παα+=- cos()cos παα+=- tan()tan παα+=cot()cot παα+=公式结构特征:①同名函数关系②符号规律:右边符号是将α看作锐角时,πα+是第三象限角的原函数值符号。
即:“函数名不变,符号看象限”。
公式作用:可以把180°~270°(或ππ~32)内的角的三角函数转化为锐角三角函数。
例:sin210°=sin (180°+30°)=-sin30°=-12cos cos()cos 433312ππππ=+=-=- 诱导公式(三): sin()sin -=-ααcos()cos -=αα tan()tan -=-ααcot()cot -=-αα公式结构特征:①同名函数关系②符号规律:右边符号是将α看作锐角时,-α是第四象限角原函数值的符号。
即:“函数名不变,符号看象限”。
公式的作用:可以把负角的三角函数转化为正角三角函数。
例:sin()sin-=-=-ππ4422cos()cos -==606012诱导公式(四): sin()sin παα-= cos()cos παα-=-tan()tan παα-=-cot()cot παα-=-公式结构特征: ①同名函数关系②符号规律:右边符号是将α看作锐角时,πα-是第二象限角的原函数值的符号。