三角函数公式大全及详细推导过程

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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。

(符号看象限)各种三角函数在四个象限的符号如何判断,可以记住口诀“一全正;二正弦;三正切;四余弦”.四、两角和差公式βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅+⋅=+βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅-⋅=-βαβαβαsin sin cos cos )cos(⋅-⋅=+βαβαβαsin sin cos cos )cos(⋅+⋅=-βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(⋅-+=+,βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(⋅+-=-——)cos(βα-(利用两点距离公式推导),然后利用诱导公式推导)cos(βα+,利用平方关系式可推导)sin(βα+,再利用诱导公式推导)sin(βα-.)tan(βα+的推导如下:βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan cos cos sin sin cos cos cos cos sin cos cos sin sin sin cos cos sin cos cos sin )-(sin )(sin )tan(⋅-+=⋅⋅-⋅⋅⋅+⋅=⋅-⋅⋅+⋅=+=+亦可利用下图推导)cos(βα+或)sin(βα+证明正弦、余弦的和差角公式αααcos sin 22sin =——由)sin(αα+推导出α2sin ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=……)(*——由)(cos αα+推导出,再结合平方关系.ααα2tan 1tan 22tan -=二倍角的余弦公式)(*有以下常用变形:(规律:降幂扩角,升幂缩角)αα2cos 22cos 1=+αα2sin 22cos 1=-2)cos (sin 2sin 1ααα+=+2)cos (sin 2sin 1ααα-=-六、辅助角公式:)sin(cos sin 22ϕ++=+x b a x b x a (其中ab=ϕtan )其中:角ϕ的终边所在的象限与点),(b a 所在的象限相同,(以上Z k ∈).btan sin cos )sin(cos sin sin cos cos sin cos sin 22222222222222ab a b b a a x b a x x b a x ba b x ba ab a x b x a =+=+=++=++=++++=+ϕϕϕϕϕϕ,即其中,)()(七、万能公式:ααα2tan 12tan sin2+=,ααα22tan 1tan -1cos2+=,ααα2tan -12tan tan2=运用两角和公式与平方关系式可推导.ααααααααααααααα2222222tan 12tan /cos sin cos cos /cos 2sin sin cos cos 2sin cos 2sin sin2+=+=+==)()((常用平方关系式:1cos sin 22=+αα)ααααααααααααααα22222222222222tan 1tan -1/cos sin cos cos /sin -cos sin cos sin -cos sin -cos cos2+=+=+==)()(ααααααααα2222tan -12tan tan 1tan -1tan 12tan cos2sin2tan2=++==1、αααααααααααααααααααααααα3323223sin 4sin 3sin 2sin )sin 1(sin 2sin 2sin cos sin 2sin )sin 21(cos cos sin 2sin 2cos cos 2sin )2(sin sin 4sin 3sin3-=-+-=-+=-+=+=+=-=2、ααααααααααααααααααααααααcos 3cos 4cos 2cos 2cos cos 2cos )cos 1(2cos )1cos 2(sin cos sin 2cos )1cos 2(sin 2sin cos 2cos )2(cos cos 33cos 4cos3333222-=+--=---=--=-=+=-=3、αααααααααααααααααααααααααααα23222322223223tan -1tan -3tan tan -13tan -1tan -1tan -3tan tan -12tan -tan -1tan -1tan -tan 2tan tan tan -12tan -1tan tan -12tan tan tan2-1tan tan2)2(tan tan3==+=⋅+=⋅+=+=或αααααααααααααααααααααααααααααααα233233322233223tan -1tan -3tan cos cos 3sin cos cos sin cos sin 3cos sin 2-cos sin cos sin sin cos cos sin 2sin 2sin cos 2cos sin 2cos cos 2sin 3cos sin3tan3=--=⋅--+=-+==九、积化和差公式由βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅+⋅=+βαβαβαsin cos cos sin )sin(⋅-⋅=-两式相加,得βαβαβαcos sin 2)sin()sin(⋅=-++所以,)()sin()sin(21cos sin βαβαβα-++=⋅两式相减,得)()sin(-)sin(21sin cos βαβαβα-+=⋅由βαβαβαsin sin cos cos )(cos ⋅-⋅=+,βαβαβαsin sin cos cos )(cos ⋅+⋅=-两式相加,得βαβαβαcos os 2)cos()(cos ⋅=-++c 所以,)()cos()(cos 21cos os βαβαβα-++=⋅c 两式相减,得)()(os -)cos(21-sin sin βαβαβα-+=⋅c有了积化和差的四个公式,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式.我们把上述四个公式中的βα+设为x ,βα-设为y ,那么2/)(y x +=α,2/)(y x -=β把βα、分别用y x 、表示就可以得到和差化积的四个公式:2-cos 2sin2sin sin yx y x y x +=+2-sin 2cos2sin sin yx y x y x +=-2-cos 2cos 2cos cos yx y x y x +=+2-sin 2sin2cos cos yx y x y x +=-十一、其它公式:1、正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 为ABC ∆外接圆半径)2、余弦定理Abc c b a cos 2222⋅-+=Bac c a b cos 2222⋅-+=Cab b a c cos 2222⋅-+=3、三角形的面积公式高底⨯⨯=∆21ABC S B ca A bc C ab S ABC sin 21sin 21sin 21===∆(两边一夹角)十二、一些特殊角的三角函数值角度0°15°18°30°45°60°90°弧度012π10π6π4π3π2παsin 042-641-52122231αcos 1426+45210+2322210αtan 03-25510-253313不存在。