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常用三角函数公式

发布时间:2023-06-12 作者:admin 来源:文学

常用三角函数公式

常用三角函数公式

第六都-竹鸡

2023年3月16日发(作者:以色列区号)

锐角三角函数公式

正弦:sinα=∠α的对边/∠α的斜边

余弦:cosα=∠α的邻边/∠α的斜边

正切:tanα=∠α的对边/∠α的邻边

余切:cotα=∠α的邻边/∠α的对边

正割函数secα=∠α的斜边/∠α的邻边

余割函数cscα=∠α的斜边/∠α的对边

以及两个不常用,已趋于被淘汰的函数:

正矢函数versinθ=1-cosθ

余矢函数vercosθ=1-sinθ

倒数关系:

tanα²cotα=1

sinα²cscα=1

cosα²secα=1

商的关系:

sinα/cosα=tanα=secα/cscα

cosα/sinα=cotα=cscα/secα

平方关系:

sin^2(α)+cos^2(α)=1

1+tan^2(α)=sec^2(α)

1+cot^2(α)=csc^2(α)

平常针对不同条件的常用的两个公式

sin^2(α)+cos^2(α)=1

tanα*cotα=1

一个特殊公式

(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=sin(a+θ)*sin(a-θ)

证明:(sina+sinθ)*(sina-sinθ)=2sin[(θ+a)/2]cos[(a-θ)/2]*2cos[(θ+a)/2]

sin[(a-θ)/2]

=sin(a+θ)*sin(a-θ)

坡度公式

我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度(也叫坡比),用字母i表示,

即i=h/l,坡度的一般形式写成l:m形式,如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作

a(叫做坡角),那么i=h/l=tana.

二倍角公式

正弦

sin2A=2sinA²cosA

余弦

2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)

2a=1-2Sin^2(a)

2a=2Cos^2(a)-1

即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2Cos^2(a)-1=1-2Sin^2(a)

正切

tan2A=(2tanA)/(1-tan^2(A))

三倍角公式

sin3α=4sinα²sin(π/3+α)sin(π/3-α)

cos3α=4cosα²cos(π/3+α)cos(π/3-α)

tan3a=tana²tan(π/3+a)²tan(π/3-a)

三倍角公式推导

sin(3a)

=sin(a+2a)

=sin2acosa+cos2asina

=2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina

=3sina-4sin^3a

cos3a

=cos(2a+a)

=cos2acosa-sin2asina

=(2cos²a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa

=4cos^3a-3cosa

sin3a=3sina-4sin^3a

=4sina(3/4-sin²a)

=4sina[(√3/2)²-sin²a]

=4sina(sin²60°-sin²a)

=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)

=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]

=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)

cos3a=4cos^3a-3cosa

=4cosa(cos²a-3/4)

=4cosa[cos²a-(√3/2)^2]

=4cosa(cos²a-cos²30°)

=4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)

=4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}

=-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)

=-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]

=-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]

=4cosacos(60°-a)cos(60°+a)

上述两式相比可得

tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)

公式如下:sin2α=2sinαcosαtan2α=2tanα/(1-tan^2(α))

cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)可别轻视这些字符,它们在数学学

习中会起到重要作用。包括一些图像问题和函数问题中

三倍角公式

sin3α=3sinα-4sin^3(α)=4sinα²sin(π/3+α)sin(π/3-α)

cos3α=4cos^3(α)-3cosα=4cosα²cos(π/3+α)cos(π/3-α)

tan3α=tan(α)*(-3+tan(α)^2)/(-1+3*tan(α)^2)=tana²tan(π/3+a)²tan(π/3-a)

半角公式

sin^2(α/2)=(1-cosα)/2cos^2(α/2)=(1+cosα)/2tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)

tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα

万能公式

sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]

tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]

其他

sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0

cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*(n-1)/n]=0以

及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2

tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0

四倍角公式

sin4A=-4*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1))cos4A=1+(-8*cosA^2+8*cosA^4)

tan4A=(4*tanA-4*tanA^3)/(1-6*tanA^2+tanA^4)

五倍角公式

sin5A=16sinA^5-20sinA^3+5sinAcos5A=16cosA^5-20cosA^3+5cosA

tan5A=tanA*(5-10*tanA^2+tanA^4)/(1-10*tanA^2+5*tanA^4)

六倍角公式

sin6A=2*(cosA*sinA*(2*sinA+1)*(2*sinA-1)*(-3+4*sinA^2))

cos6A=((-1+2*cosA^2)*(16*cosA^4-16*cosA^2+1))

tan6A=(-6*tanA+20*tanA^3-6*tanA^5)/(-1+15*tanA^2-15*tanA^4+tanA^6)

七倍角公式

sin7A=-(sinA*(56*sinA^2-112*sinA^4-7+64*sinA^6))

cos7A=(cosA*(56*cosA^2-112*cosA^4+64*cosA^6-7))

tan7A=tanA*(-7+35*tanA^2-21*tanA^4+tanA^6)/(-1+21*tanA^2-35*tanA^4+7*tanA^6)

八倍角公式

sin8A=-8*(cosA*sinA*(2*sinA^2-1)*(-8*sinA^2+8*sinA^4+1))

cos8A=1+(160*cosA^4-256*cosA^6+128*cosA^8-32*cosA^2)

tan8A=-8*tanA*(-1+7*tanA^2-7*tanA^4+tanA^6)/(1-28*tanA^2+70*tanA^4-28*tanA^6+tan

A^8)

九倍角公式

sin9A=(sinA*(-3+4*sinA^2)*(64*sinA^6-96*sinA^4+36*sinA^2-3))

cos9A=(cosA*(-3+4*cosA^2)*(64*cosA^6-96*cosA^4+36*cosA^2-3))

tan9A=tanA*(9-84*tanA^2+126*tanA^4-36*tanA^6+tanA^8)/(1-36*tanA^2+126*tanA^4-84

*tanA^6+9*tanA^8)

十倍角公式

sin10A=2*(cosA*sinA*(4*sinA^2+2*sinA-1)*(4*sinA^2-2*sinA-1)*(-20*sinA^2+5+16*sinA^

4))cos10A=((-1+2*cosA^2)*(256*cosA^8-512*cosA^6+304*cosA^4-48*cosA^2+1))

tan10A=-2*tanA*(5-60*tanA^2+126*tanA^4-60*tanA^6+5*tanA^8)/(-1+45*tanA^2-210*tan

A^4+210*tanA^6-45*tanA^8+tanA^10)

N倍角公式

根据棣美弗定理,(cosθ+isinθ)^n=cos(nθ)+isin(nθ)为方便描述,令sinθ=s,

cosθ=c考虑n为正整数的情形:cos(nθ)+isin(nθ)=(c+is)^n=C(n,0)*c^n+

C(n,2)*c^(n-2)*(is)^2+C(n,4)*c^(n-4)*(is)^4+...+C(n,1)*c^(n-1)*(is)^1+

C(n,3)*c^(n-3)*(is)^3+C(n,5)*c^(n-5)*(is)^5+...=>比较两边的实部与虚部实部:

cos(nθ)=C(n,0)*c^n+C(n,2)*c^(n-2)*(is)^2+C(n,4)*c^(n-4)*(is)^4+...i*(虚部):

i*sin(nθ)=C(n,1)*c^(n-1)*(is)^1+C(n,3)*c^(n-3)*(is)^3+C(n,5)*c^(n-5)*(is)^5+...对所

有的自然数n,(nθ):公式中出现的s都是偶次方,而s^2=1-c^2(平方关系),因

此全部都可以改成以c(也就是cosθ)表示。(nθ):(1)当n是奇数时:公式中出现

的c都是偶次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此全部都可以改成以s(也就是sinθ)表示。

(2)当n是偶数时:公式中出现的c都是奇次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此即使再怎

么换成s,都至少会剩c(也就是cosθ)的一次方无法消掉。(例.c^3=c*c^2=c*(1-s^2),

c^5=c*(c^2)^2=c*(1-s^2)^2)

半角公式

tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA);

cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA.

sin^2(a/2)=(1-cos(a))/2

cos^2(a/2)=(1+cos(a))/2

tan(a/2)=(1-cos(a))/sin(a)=sin(a)/(1+cos(a))

和差化积

sinθ+sinφ=2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]

sinθ-sinφ=2cos[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]

cosθ+cosφ=2cos[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]

cosθ-cosφ=-2sin[(θ+φ)/2]sin[(θ-φ)/2]

tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB)

tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)

两角和公式

tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)

tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanαtanβ)

cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ

cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ

sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ

积化和差

sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]/2

cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2

sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]/2

cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]/2

双曲函数

sha=[e^a-e^(-a)]/2

cha=[e^a+e^(-a)]/2

tha=sinh(a)/cosh(a)

公式一:

设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:

sin(2kπ+α)=sinα

cos(2kπ+α)=cosα

tan(2kπ+α)=tanα

cot(2kπ+α)=cotα

公式二:

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:

sin(π+α)=-sinα

cos(π+α)=-cosα

tan(π+α)=tanα

cot(π+α)=cotα

公式三:

任意角α与-α的三角函数值之间的关系:

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与α的三角函数值之间的关系:

sin(π-α)=sinα

cos(π-α)=-cosα

tan(π-α)=-tanα

cot(π-α)=-cotα

公式五:

利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:

sin(2π-α)=-sinα

cos(2π-α)=cosα

tan(2π-α)=-tanα

cot(2π-α)=-cotα

公式六:

π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:

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

sin(3π/2+α)=-cosα

cos(3π/2+α)=sinα

tan(3π/2+α)=-cotα

cot(3π/2+α)=-tanα

sin(3π/2-α)=-cosα

cos(3π/2-α)=-sinα

tan(3π/2-α)=cotα

cot(3π/2-α)=tanα

(以上k∈Z)

A²sin(ωt+θ)+B²sin(ωt+φ)=

√{(A²+B²+2ABcos(θ-φ)}²sin{ωt+arcsin[(A²sinθ+B²sinφ)/√{A^2+B^2;

+2ABcos(θ-φ)}}

√表示根号,包括{……}中的内容

三角函数的诱导公式(六公式)

公式一sin(-α)=-sinα

cos(-α)=cosα

tan(-α)=-tanα

公式二sin(π/2-α)=cosα

cos(π/2-α)=sinα

公式三sin(π/2+α)=cosα

cos(π/2+α)=-sinα

公式四sin(π-α)=sinα

cos(π-α)=-cosα

公式五sin(π+α)=-sinα

cos(π+α)=-cosα

公式六tanA=sinA/cosA

tan(π/2+α)=-cotα

tan(π/2-α)=cotα

tan(π-α)=-tanα

tan(π+α)=tanα

诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限

万能公式

sinα=2tan(α/2)/[1+(tan(α/2))²]

cosα=[1-(tan(α/2))²]/[1+(tan(α/2))²]

tanα=2tan(α/2)/[1-(tan(α/2))²]

其它公式

(1)(sinα)^2+(cosα)^2=1(平方和公式)

(2)1+(tanα)^2=(secα)^2

(3)1+(cotα)^2=(cscα)^2

证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可

(4)对于任意非直角三角形,总有

tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

证:

A+B=π-C

tan(A+B)=tan(π-C)

(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)

整理可得

tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

得证

同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立

由tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC可得出以下结论

(5)cotAcotB+cotAcotC+cotBcotC=1

(6)cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)

(7)(cosA)^2;+(cosB)^2+(cosC)^2=1-2cosAcosBcosC

(8)(sinA)^2+(sinB)^2+(sinC)^2=2+2cosAcosBcosC

其他非重点三角函数

csc(a)=1/sin(a)

sec(a)=1/cos(a)

(seca)^2+(csca)^2=(seca)^2(csca)^2

幂级数展开式

sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-……+(-1)^(k-1)*(x^(2k-1))/(2k-1)!+……。(-∞

cosx=1-x^2/2!+x^4/4!-……+(-1)k*(x^(2k))/(2k)!+……(-∞

arcsinx=x+1/2*x^3/3+1*3/(2*4)*x^5/5+……(|x|<1)

arccosx=π-(x+1/2*x^3/3+1*3/(2*4)*x^5/5+……)(|x|<1)

arctanx=x-x^3/3+x^5/5-……(x≤1)

无限公式

sinx=x(1-x^2/π^2)(1-x^2/4π^2)(1-x^2/9π^2)……

cosx=(1-4x^2/π^2)(1-4x^2/9π^2)(1-4x^2/25π^2)……

tanx=8x[1/(π^2-4x^2)+1/(9π^2-4x^2)+1/(25π^2-4x^2)+……]

secx=4π[1/(π^2-4x^2)-1/(9π^2-4x^2)+1/(25π^2-4x^2)-+……]

(sinx)x=cosx/2cosx/4cosx/8……

(1/4)tanπ/4+(1/8)tanπ/8+(1/16)tanπ/16+……=1/π

arctanx=x-x^3/3+x^5/5-……(x≤1)

和自变量数列求和有关的公式

sinx+sin2x+sin3x+……+sinnx=[sin(nx/2)sin((n+1)x/2)]/sin(x/2)

cosx+cos2x+cos3x+……+cosnx=[cos((n+1)x/2sin(nx/2)]/sin(x/2)

tan((n+1)x/2)=(sinx+sin2x+sin3x+……+sinnx)/(cosx+cos2x+cos3x+……+cosnx)

sinx+sin3x+sin5x+……+sin(2n-1)x=(sinnx)^2/sinx

cosx+cos3x+cos5x+……+cos(2n-1)x=sin(2nx)/(2sinx)

编辑本段

内容规律

三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函

数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键

所在。

1.三角函数本质:

[1]根据右图,有

sinθ=y/r;cosθ=x/r;tanθ=y/x;cotθ=x/y。

深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导

sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB为例:

推导:

首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点。角AOD为α,BOD为

β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD。

A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β))

OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)

∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2

和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2)

单位圆定义

单位圆

六个三角函数也可以依据半径为一中心为原点的单位圆来定义。单位圆定义在实际计算

上没有大的价值;实际上对多数角它都依赖于直角三角形。但是单位圆定义的确允许三角函

数对所有正数和负数辐角都有定义,而不只是对于在0和π/2弧度之间的角。它也提供

了一个图象,把所有重要的三角函数都包含了。根据勾股定理,单位圆的等式是:

图象中给出了用弧度度量的一些常见的角。逆时针方向的度量是正角,而顺时针的度量

是负角。设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交。这个交点

的x和y坐标分别等于cosθ和sinθ。图象中的三角形确保了这个公式;半径等于斜

边且长度为1,所以有sinθ=y/1和cosθ=x/1。单位圆可以被视为是通过改变邻边和

对边的长度,但保持斜边等于1的一种查看无限个三角形的方式。

两角和公式

sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB

sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB

cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB

cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB

tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)

tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)

cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)

cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)

参考资料:百度百科/view/

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