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  • 三角函數(shù)加減法公式

    三角函數(shù)加減法公式
    數(shù)學(xué)人氣:956 ℃時(shí)間:2020-04-08 22:46:26
    優(yōu)質(zhì)解答
    常用的誘導(dǎo)公式有以下幾組:
      公式一:
      設(shè)α為任意角,終邊相同的角的同一三角函數(shù)的值相等:
      sin(2kπ+α)=sinα
      cos(2kπ+α)=cosα
      tan(2kπ+α)=tanα
      cot(2kπ+α)=cotα
      公式二:
      設(shè)α為任意角,π+α的三角函數(shù)值與α的三角函數(shù)值之間的關(guān)系:
      sin(π+α)=-sinα
      cos(π+α)=-cosα
      tan(π+α)=tanα
      cot(π+α)=cotα
      公式三:
      任意角α與 -α的三角函數(shù)值之間的關(guān)系:
      sin(-α)=-sinα
      cos(-α)=cosα
      tan(-α)=-tanα
      cot(-α)=-cotα
      公式四:
      利用公式二和公式三可以得到π-α與α的三角函數(shù)值之間的關(guān)系:
      sin(π-α)=sinα
      cos(π-α)=-cosα
      tan(π-α)=-tanα
      cot(π-α)=-cotα
      公式五:
      利用公式一和公式三可以得到2π-α與α的三角函數(shù)值之間的關(guān)系:
      sin(2π-α)=-sinα
      cos(2π-α)=cosα
      tan(2π-α)=-tanα
      cot(2π-α)=-cotα
      公式六:
      π/2±α與α的三角函數(shù)值之間的關(guān)系:
      sin(π/2+α)=cosα
      cos(π/2+α)=-sinα
      tan(π/2+α)=-cotα
      cot(π/2+α)=-tanα
      sin(π/2-α)=cosα
      cos(π/2-α)=sinα
      tan(π/2-α)=cotα
      cot(π/2-α)=tanα
      誘導(dǎo)公式記憶口訣
      ※規(guī)律總結(jié)※
      上面這些誘導(dǎo)公式可以概括為:
      對(duì)于k•π/2±α(k∈Z)的個(gè)三角函數(shù)值,
      ①當(dāng)k是偶數(shù)時(shí),得到α的同名函數(shù)值,即函數(shù)名不改變;
     ?、诋?dāng)k是奇數(shù)時(shí),得到α相應(yīng)的余函數(shù)值,即sin→cos;cos→sin;tan→cot,cot→tan.
     ?。ㄆ孀兣疾蛔儯?br/>  然后在前面加上把α看成銳角時(shí)原函數(shù)值的符號(hào).
      (符號(hào)看象限)
      例如:
      sin(2π-α)=sin(4•π/2-α),k=4為偶數(shù),所以取sinα.
      當(dāng)α是銳角時(shí),2π-α∈(270°,360°),sin(2π-α)<0,符號(hào)為“-”.
      所以sin(2π-α)=-sinα
      上述的記憶口訣是:
      奇變偶不變,符號(hào)看象限.
      公式右邊的符號(hào)為把α視為銳角時(shí),角k•360°+α(k∈Z),-α、180°±α,360°-α
      所在象限的原三角函數(shù)值的符號(hào)可記憶
      水平誘導(dǎo)名不變;符號(hào)看象限.
      各種三角函數(shù)在四個(gè)象限的符號(hào)如何判斷,也可以記住口訣“一全正;二正弦;三為切;四余弦”.
      這十二字口訣的意思就是說:
      第一象限內(nèi)任何一個(gè)角的四種三角函數(shù)值都是“+”;
      第二象限內(nèi)只有正弦是“+”,其余全部是“-”;
      第三象限內(nèi)切函數(shù)是“+”,弦函數(shù)是“-”;
      第四象限內(nèi)只有余弦是“+”,其余全部是“-”.
      上述記憶口訣,一全正,二正弦,三正切,四余弦
      其他三角函數(shù)知識(shí):
    同角三角函數(shù)基本關(guān)系
     ?、蓖侨呛瘮?shù)的基本關(guān)系式
      倒數(shù)關(guān)系:
      tanα •cotα=1
      sinα •cscα=1
      cosα •secα=1
      商的關(guān)系:
      sinα/cosα=tanα=secα/cscα
      cosα/sinα=cotα=cscα/secα
      平方關(guān)系:
      sin^2(α)+cos^2(α)=1
      1+tan^2(α)=sec^2(α)
      1+cot^2(α)=csc^2(α)
      同角三角函數(shù)關(guān)系六角形記憶法
    六角形記憶法:

      構(gòu)造以"上弦、中切、下割;左正、右余、中間1"的正六邊形為模型.
      (1)倒數(shù)關(guān)系:對(duì)角線上兩個(gè)函數(shù)互為倒數(shù);
      (2)商數(shù)關(guān)系:六邊形任意一頂點(diǎn)上的函數(shù)值等于與它相鄰的兩個(gè)頂點(diǎn)上函數(shù)值的乘積.
     ?。ㄖ饕莾蓷l虛線兩端的三角函數(shù)值的乘積).由此,可得商數(shù)關(guān)系式.
     ?。?)平方關(guān)系:在帶有陰影線的三角形中,上面兩個(gè)頂點(diǎn)上的三角函數(shù)值的平方和等于下面頂點(diǎn)上的三角函數(shù)值的平方.
      兩角和差公式
      ⒉兩角和與差的三角函數(shù)公式
      sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
      sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
      cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
      cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
    tana+tanB
    tan(α+β)=——————
       1-tanα •tanβ
      
    tanα-tanβ
      tan(α-β)=——————
       1+tanα •tanβ
      倍角公式
     ?、扯督堑恼摇⒂嘞液驼泄剑ㄉ齼缈s角公式)
      sin2α=2sinαcosα
      cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)
       2tanα
      tan2α=—————
       1-tan^2(α)
      半角公式
      ⒋半角的正弦、余弦和正切公式(降冪擴(kuò)角公式)
      1-cosα
      sin^2(α/2)=—————
       2
      1+cosα
      cos^2(α/2)=—————
       2
      1-cosα
      tan^2(α/2)=—————
      1+cosα
      萬能公式
     ?、等f能公式
      2tan(α/2)
      sinα=——————
      1+tan^2(α/2)
      1-tan^2(α/2)
      cosα=——————
       1+tan^2(α/2)
       2tan(α/2)
      tanα=——————
      1-tan^2(α/2)
      萬能公式推導(dǎo)
      附推導(dǎo):
      sin2α=2sinαcosα=2sinαcosα/(cos^2(α)+sin^2(α)).*,
     ?。ㄒ?yàn)閏os^2(α)+sin^2(α)=1)
      再把*分式上下同除cos^2(α),可得sin2α=2tanα/(1+tan^2(α))
      然后用α/2代替α即可.
      同理可推導(dǎo)余弦的萬能公式.正切的萬能公式可通過正弦比余弦得到.
      三倍角公式
     ?、度督堑恼?、余弦和正切公式
      sin3α=3sinα-4sin^3(α)
      cos3α=4cos^3(α)-3cosα
       3tanα-tan^3(α)
      tan3α=——————
      1-3tan^2(α)
      三倍角公式推導(dǎo)
      附推導(dǎo):
      tan3α=sin3α/cos3α
      =(sin2αcosα+cos2αsinα)/(cos2αcosα-sin2αsinα)
     ?。?2sinαcos^2(α)+cos^2(α)sinα-sin^3(α))/(cos^3(α)-cosαsin^2(α)-2sin^2(α)cosα)
      上下同除以cos^3(α),得:
      tan3α=(3tanα-tan^3(α))/(1-3tan^2(α))
      sin3α=sin(2α+α)=sin2αcosα+cos2αsinα
      =2sinαcos^2(α)+(1-2sin^2(α))sinα
     ?。?sinα-2sin^3(α)+sinα-2sin^2(α)
     ?。?sinα-4sin^3(α)
      cos3α=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα
      =(2cos^2(α)-1)cosα-2cosαsin^2(α)
     ?。?cos^3(α)-cosα+(2cosα-2cos^3(α))
     ?。?cos^3(α)-3cosα
      即
      sin3α=3sinα-4sin^3(α)
      cos3α=4cos^3(α)-3cosα
      三倍角公式聯(lián)想記憶
      記憶方法:諧音、聯(lián)想
      正弦三倍角:3元 減 4元3角(欠債了(被減成負(fù)數(shù)),所以要“掙錢”(音似“正弦”))
      余弦三倍角:4元3角 減 3元(減完之后還有“余”)
      ☆☆注意函數(shù)名,即正弦的三倍角都用正弦表示,余弦的三倍角都用余弦表示.
      和差化積公式
     ?、啡呛瘮?shù)的和差化積公式
      α+β α-β
      sinα+sinβ=2sin—----•cos—---
       2 2
      α+βα-β
      sinα-sinβ=2cos—----•sin—----
      22
      α+βα-β
      cosα+cosβ=2cos—-----•cos—-----
      22
       α+βα-β
      cosα-cosβ=-2sin—-----•sin—-----
       22
      積化和差公式
     ?、溉呛瘮?shù)的積化和差公式
      sinα •cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]
      cosα •sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]
      cosα •cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]
      sinα •sinβ=- 0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]
      和差化積公式推導(dǎo)
      附推導(dǎo):
      首先,我們知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb
      我們把兩式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb
      所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
      同理,若把兩式相減,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
      同樣的,我們還知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb
      所以,把兩式相加,我們就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb
      所以我們就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
      同理,兩式相減我們就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
      這樣,我們就得到了積化和差的四個(gè)公式:
      sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2
      cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2
      cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2
      sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2
      好,有了積化和差的四個(gè)公式以后,我們只需一個(gè)變形,就可以得到和差化積的四個(gè)公式.
      我們把上述四個(gè)公式中的a+b設(shè)為x,a-b設(shè)為y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2
      把a(bǔ),b分別用x,y表示就可以得到和差化積的四個(gè)公式:
      sinx+siny=2sin((x+y)/2)*cos((x-y)/2)
      sinx-siny=2cos((x+y)/2)*sin((x-y)/2)
      cosx+cosy=2cos((x+y)/2)*cos((x-y)/2)
      cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)*sin((x-y)/2)
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