【关于三角函数的所有公式】三角函数是数学中非常重要的一类函数,广泛应用于几何、物理、工程等领域。它们主要研究角度与边长之间的关系,常见的有正弦(sin)、余弦(cos)、正切(tan)等基本函数,以及它们的倒数函数和一些重要的恒等式。
以下是对三角函数所有常见公式的总结,包括基本定义、基本恒等式、诱导公式、和差角公式、倍角公式、半角公式、积化和差与和差化积公式等,以文字加表格的形式呈现。
一、基本定义
在直角三角形中,设一个锐角为θ,则:
函数名称 | 定义 |
正弦(sinθ) | 对边 / 斜边 |
余弦(cosθ) | 邻边 / 斜边 |
正切(tanθ) | 对边 / 邻边 |
余切(cotθ) | 邻边 / 对边 |
正割(secθ) | 斜边 / 邻边 |
余割(cscθ) | 斜边 / 对边 |
二、基本恒等式
公式 | 说明 |
sin²θ + cos²θ = 1 | 基本恒等式 |
tan²θ + 1 = sec²θ | 由基本恒等式推导 |
cot²θ + 1 = csc²θ | 同上 |
tanθ = sinθ / cosθ | 正切定义 |
cotθ = cosθ / sinθ | 余切定义 |
secθ = 1 / cosθ | 正割定义 |
cscθ = 1 / sinθ | 余割定义 |
三、诱导公式(角度与单位圆的关系)
角度变化 | 公式 |
sin(-θ) = -sinθ | 奇函数性质 |
cos(-θ) = cosθ | 偶函数性质 |
tan(-θ) = -tanθ | 奇函数性质 |
sin(π/2 - θ) = cosθ | 余角关系 |
cos(π/2 - θ) = sinθ | 余角关系 |
sin(π - θ) = sinθ | 对称性 |
cos(π - θ) = -cosθ | 对称性 |
sin(π + θ) = -sinθ | 对称性 |
cos(π + θ) = -cosθ | 对称性 |
四、和差角公式
公式 | 说明 |
sin(A ± B) = sinA cosB ± cosA sinB | 和差角公式 |
cos(A ± B) = cosA cosB ∓ sinA sinB | 和差角公式 |
tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanA tanB) | 和差角公式 |
五、倍角公式
公式 | 说明 |
sin2θ = 2sinθ cosθ | 二倍角公式 |
cos2θ = cos²θ - sin²θ = 2cos²θ - 1 = 1 - 2sin²θ | 二倍角公式 |
tan2θ = 2tanθ / (1 - tan²θ) | 二倍角公式 |
六、半角公式
公式 | 说明 |
sin(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/2] | 半角公式 |
cos(θ/2) = ±√[(1 + cosθ)/2] | 半角公式 |
tan(θ/2) = ±√[(1 - cosθ)/(1 + cosθ)] = (sinθ)/(1 + cosθ) | 半角公式 |
七、积化和差公式
公式 | 说明 |
sinA cosB = [sin(A+B) + sin(A-B)] / 2 | 积化和差 |
cosA cosB = [cos(A+B) + cos(A-B)] / 2 | 积化和差 |
sinA sinB = [cos(A-B) - cos(A+B)] / 2 | 积化和差 |
cosA sinB = [sin(A+B) - sin(A-B)] / 2 | 积化和差 |
八、和差化积公式
公式 | 说明 |
sinA + sinB = 2sin[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] | 和差化积 |
sinA - sinB = 2cos[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] | 和差化积 |
cosA + cosB = 2cos[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] | 和差化积 |
cosA - cosB = -2sin[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] | 和差化积 |
九、其他重要公式
公式 | 说明 |
arcsin(x) + arccos(x) = π/2 | 反函数关系 |
arctan(x) + arccot(x) = π/2 | 反函数关系 |
tan(arcsin(x)) = x / √(1 - x²) | 反函数转换 |
sin(arctan(x)) = x / √(1 + x²) | 反函数转换 |
以上是关于三角函数的所有常用公式,涵盖了从基本定义到复杂变换的各个方面。掌握这些公式有助于解决各种三角问题,提升解题效率。建议在学习过程中结合图形理解,并通过练习加深记忆。
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