三角函数公式
边听边看-圆周率 来自每天完善 00:00 08:42
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很多人都很讨厌三角函数,
真的,我觉得不能怪他们,
要怪就怪这该死的三角函数吧!
[ 高中三角函数公式有多少?其实在写这篇文章之前,我也不知道具体数量,但是我写完后,也开始为学生打抱不平了! ]
我们先来看看任意角三角函数
不会的同学自行看书。
再来看看同角三角函数的基本关系
同角三角函数的基本关系 | |
倒数关系: | sinαcscα=1 |
cosαsecα=1 | |
tanαcotα=1 | |
商数关系: | tanα=sinα/cosα |
cotα=cosα/sinα | |
平方关系: | sin2α+cos2α=1 |
1+tan2α=sec2α | |
1+cot2α=csc2α |
这些关系可以简单的用任意角三角函数推导出来,
举个例子,sinαcscα=1,
我们可以看成是:y/r×r/y=1。
继续,诱导公式
可能让大家失望了,对,我没有写任何诱导公式,如果让你去背诱导公式,背一辈子也背不完,所以,看看这个方法。
其实比较好理解,我们看着坐标系中的圆,我们在角的终边上任取一点P,从P点做垂线段PM,形成一个△OPM,
将线段OP绕着原点O逆时针旋转90°角的倍数时,形成线段OQ,从Q点向x轴做垂线段QN,形成一个△OQN,
△OPM≌△OQN,
然后我们利用全等三角形的知识,就可以得到诱导公式的任意公式。
继续,两角和与差公式
是不是看着有点头疼?童老师也头疼。
continue…二倍角公式
二倍角公式 | |
正弦 | sin2α=2sinαcosα |
余弦 | cos2α=cos2α-sin2α |
cos2α=2cos2α-1 | |
cos2α=1-2sin2α | |
余切 | tan2α=2tanα/(1-tan2α) |
老规矩,看看怎么推导的,
正弦:
余弦:
cos2α=cos(α+α) |
=cosαcosα-sinαsinα |
=cos2α-sin2α |
=2cos2α-1 |
=1-2sin2α |
正切:
tan2α=tan(α+α) |
=(tanα+tanα)/(1-tanαtanα) |
=2tanα/(1-tan2α) |
其实很简单,就是利用两角和与差的公式来推导。
continue…半角公式
推导:
正弦:
由cos2α=1-2sin2α, |
得:cosα=1-2sin2(α/2) |
所以sin2(α/2) =(1-cosα)/2 |
余弦:
由cos2α=2cos2α-1, |
得:cosα=2cos2(α/2)-1 |
所以cos2(α/2)=(1+cosα)/2 |
tan2(α/2) =(sin2α/2)/ cos2(α/2) |
=(1-cosα)/(1+cosα) |
tan(α/2)=2sin(α/2)/cos(α/2) |
=1-(1-sin2α/2)/[2sin(α/2)cos(α/2)] |
=1-cosα/sinα |
其实就是由二倍角公式推导而来。
continue…万能公式
推导:
正弦:
sin2α=2sinαcosα= |
2sinαcosα/(sin2α+cos2α) |
两边同时除以cos2α, |
得:2tanα/(1+tan2α) |
余弦:
cos2α=cos2α-sin2α= |
(cos2α-sin2α)/(cos2α+sin2α) |
两边同时除以cos2α, |
得:(1-tan2α)/(1+tan2α) |
正切:
tan2α=sin2α/cos2α =2tanα/(1-tan2α) |
不难看出,万能公式由二倍角公式和基本公式:sin2α+cos2α=1推导而来。
continue…和差化积公式
童老师继续给大家推导:
正弦和余弦(我只拿正弦和化积来举例):
∵ sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β, |
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β, |
∴ 将以上两式的左右两边分别相加,得 |
sin(α+β)+sin(α-β)=2sin αcos β, |
设 α+β=θ,α-β=φ |
那么 |
α=(θ+φ)/2,β=(θ-φ)/2 |
把α,β的值代入,即得 |
sin θ+sin φ=2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2] |
正切和余切(我只拿正切的和化积来举例):
tanα±tanβ=sinα/cosα±sinβ/cosβ |
=(sinα·cosβ±cosα·sinβ)/(cosα·cosβ) |
=sin(α±β)/(cosα·cosβ) |
这会大家如果脑力还够用,你就继续往下看,要是不够用就别看了,毕竟这么多公式大部分高考也不考。但是童老师还是鼓励大家继续看下去!
continue…积化和差公式
积化和差公式 |
sinαcosβ=1/2[sin(α+β)+sin(α-β)] |
cosαsinβ=1/2[sin(α+β)-sin(α-β)] |
cosαcosβ=1/2[cos(α+β)+cos(α-β)] |
sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)] |
推导:
我拿第一个式子举例:
sinαcosβ |
=1/2[(sinαcosβ + cosαsinβ) + |
(sinαcosβ – cosαsinβ)] |
=1/2[sin(α+β)+sin(α-β)] |
这个很简单,就是拿两角和与差公式逆向推导。
continue…辅助角公式
tanφ=b/a
推导:
这个公式在实际运用中是要用到反三角函数的,但是考试出题往往都是给一个特殊角。
continue…正弦定理
推导:
作CH⊥AB垂足为点H
只要你初中的圆学的好,这个定理证明还是很舒服的。
continue…余弦定理
在任意△ABC中,做AD⊥BC |
∠C所对的边为c |
∠B所对的边为 b |
∠A所对的边为a |
有BD=c·cosB,AD=c·sinB |
DC=BC-BD=a-c·cosB |
根据勾股定理可得: |
AC2=AD2+DC2 |
b2=(c·sinB)2+(a-c·cosB)2 |
b2=c2sin2B+a2+c2·cos2B-2ac·cosB |
b2=(sin2B+cos2B)·c2-2ac·cosB+a2 |
b2=c2+a2-2ac·cosB |
cosB=(c2+a2-b2)/2ac |
余弦定理证明稍微麻烦点,但是我感觉用初中所学的知识就可以证明了。
continue…三角形面积公式
推导(童老师只给大家推导两边夹一角的公式):
S△ABC=1/2×AB×CD |
=1/2×AB×(AC×sinα) |
这个公式是高中常用公式,很简单吧。
以上内容肯定超过了高考范围,其实我写的这些也只是三角函数公式的一小部分,但是里面的一部分都是高考要考的。
所以同学们认为三角函数难这个观点,我是坚定的站在你们这一边的,你们要牢牢记住这个该死的家伙-韦达(嗯,对,就是韦达定理的那个韦达),他基本上开发出了现代三角函数的框架。
写了这么多,中间过程太曲折了,
因为两次断网没有保存,我分别从一半的位置和三分之二的位置重写了一遍,
而且所有平方符号,都不知为什么在复制粘贴到公众号里以后全部失效,所以又校正了一遍,
写这边文章足足花了我9个小时,简直要命,有杀人的冲动。
希望对大家有用!
最后说一下,里面的数学符号全部是由童老师手工录入,所以,心血不易,您在摘录的时候请勿随意改动。
–2017.8.29 03:10
[ 我不仅仅是数学老师
我会什么就讲什么
如果您认为是好东西
干嘛要吝啬您的分享呢 ]