三角函数公式大全

时间:2024.5.2

三角函数公式

三角函数是数学中属于初等函数中的超越函数的一类函数。它们的本质是任何角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射。通常的三角函数是在平面直角坐标系中定义的。其定义城为整个实数城。另一种定义是在直角三角形中,但并不完全。现代数学把它们描述成无穷敖列的极限和微分方程的解,将其定义扩展到复数系。

公式分类

锐角三角函数公式

  sin α=∠α的对边 / 斜边

  cos α=∠α的邻边 / 斜边

  tan α=∠α的对边 / ∠α的邻边

  cot α=∠α的邻边 / ∠α的对边

倍角公式

  sin2A=2sinA?cosA

  cos2A=cosA;方-sinA方;A=1-2sin²A=2cos²A-1

  tan2A=(2tanA)÷(1-tan^2A)

三倍角公式

  

  sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)

  cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)

  tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)

  三倍角公式推导 

  sin3a

  =sin(2a+a)

  =sin2acosa+cos2asina

  =2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina

  =3sina-4sin³a

  cos3a

  =cos(2a+a)

  =cos2acosa-sin2asina

  =(2cos²a-1)cosa-2(1-cos²a)cosa

  =4cos³a-3cosa

  sin3a=3sina-4sin³a

  =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=4cos³a-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)

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 = 2 sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]

  

sinθ-sinφ = 2 cos[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]

  cosθ+cosφ = 2 cos[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]

  cosθ-cosφ = -2 sin[(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)

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

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

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

  tanh(a) = sin h(a)/cos h(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)

  A·sin(ωt+θ)+ B·sin(ωt+φ) =

  √{(A^2 +B^2 +2ABcos(θ-φ)} ? sin{ ωt + arcsin[ (A?sinθ+B?sinφ) / √{A^2 +B^2; +2ABcos(θ-φ)} }

  √表示根号,包括{……}中的内容

诱导公式

  sin(-α) = -sinα

  cos(-α) = cosα

  tan (-α)=-tanα

  sin(π/2-α) = cosα

  cos(π/2-α) = sinα

  sin(π/2+α) = cosα

  cos(π/2+α) = -sinα

  sin(π-α) = sinα

  cos(π-α) = -cosα

  sin(π+α) = -sinα

  cos(π+α) = -cosα

  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

  

其它公式

  (1)

(sinα)^2+(cosα)^2=1

  (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)

  

[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:

  三角函数的本质来源于定义,如右图:

  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)

  [1]

  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 xy 坐标分别等于 cos θ 和 sin θ。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 sin θ = y/1 和 cos θ = 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)

sin30=1/2

cos30=(根3)/2

sin45=(根2)/2

cos45=(根2)/2

sin60=(根3)/2

cos60=1/2

sin90=1

cos90=0

tan30=(根3)/3

tan45=1

tan60=根3

tan90不存在


第二篇:高中数学 三角函数公式大全


三角公式汇总

一、任意角的三角函数

在角的终边上任取一点,记:

正弦:   余弦:

正切:   余切:

正割:      余割:

注:我们还可以用单位圆中的有向线段表示任意角的三角函数:如图,与单位圆有关的有向线段分别叫做角的正弦线、余弦线、正切线。

二、同角三角函数的基本关系式

倒数关系:

商数关系:

平方关系:

三、诱导公式

的三角函数值,等于的同名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号。(口诀:函数名不变,符号看象限)

的三角函数值,等于的异名函数值,前面加上一个把看成锐角时原函数值的符号。(口诀:函数名改变,符号看象限)

四、和角公式和差角公式

 

 

五、二倍角公式

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)

             

          

六、万能公式(可以理解为二倍角公式的另一种形式)

万能公式告诉我们,单角的三角函数都可以用半角的正切来表示。

七、和差化积公式

  …⑴

  …⑵

   …⑶

   …⑷

了解和差化积公式的推导,有助于我们理解并掌握好公式:

两式相加可得公式⑴,两式相减可得公式⑵。

两式相加可得公式⑶,两式相减可得公式⑷。

八、积化和差公式

我们可以把积化和差公式看成是和差化积公式的逆应用。

九、辅助角公式

()

其中:角的终边所在的象限与点所在的象限相同,

十、正弦定理

外接圆半径)

十一、余弦定理

   

     

十二、三角形的面积公式

  

  (两边一夹角)

      外接圆半径)

  内切圆半径)

   海仑公式(其中

  


十三诱导公式

  

下面的公式再记一次,大家:

四、和角公式和差角公式

 

 

五、二倍角公式

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)

             

          

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