当前位置首页 > 百科资料> 正文

三角函数和角公式

2022-07-06 05:53:43 百科资料

又称三角函数的加法定理,是几个角的和(差)的三角函数通过其中各个角的三角函数来表示的关系

  • 中文名 三角函数和角公式
  • 外文名 Trigonometric function and angle formula
  • 应用学科 数学
  • 适用领域范围 数学

诱导公式

  常用的诱导公式有以下几组:

  1.sinα^2 +cosα^2=1

  2.sinα/cosα=tanα

  3.tanα=1/cotα

  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:

  利用公式一和公式三可以得到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)

常用公式

  口诀;奇变偶不变,符号看象限

  一般的最常用公式有:

  Sin(A+B)=SinA*CosB+SinB*CosA

  Sin(A-B)=SinA*CosB-SinB*CosA

  Cos(A+B)=CosA*CosB-SinA*SinB

  Cos(A-B)=CosA*CosB+SinA*SinB

  Tan(A+B)=(TanA+TanB)/(1-TanA*TanB)

  Tan(A-B)=(TanA-TanB)/(1+TanA*TanB)

  同角三角函数的关系(即同角八式)

  ·平方关系:

  sin^2(α)+cos^2(α)=1

  tan^2(α)+1=sec^2(α)

  cot^2(α)+1=csc^2(α)

  ·积的关系:

  sinα=tanα*cosα

  cosα=cotα*sinα

  tanα=sinα*secα

  cotα=cosα*cscα

  secα=tanα*cscα

  cscα=secα*cotα

  ·倒数关系:

  tanα·cotα=1

  sinα·cscα=1

  cosα·secα=1

  ·商数关系:

  sina/cosa=tana

  cosa/sina=cota

  直角三角形ABC中,

  角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,

  sina=y/r

  余弦等于角A的邻边比斜边

  cosa=x/r

  正切等于对边比邻边,

  tana=y/x

  三角函数恒等变形公式

  ·两角和与差的三角函数:

  cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ

  cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ

  sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ

  sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ

  tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)

  tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)

  ·辅助角公式:

  Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中

  sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)

  cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)

  ·倍角公式:

  sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)

  cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)

  tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]

  ·三倍角公式:

  sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)

  cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα

  ·半角公式:

  sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)

  cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)

  tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα

  ·降幂公式:

  sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2

  cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2

  tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))

  ·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)]

  ·积化和差公式:

  sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]

  cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]

  cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]

  sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]

  ·和差化积公式:

  sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

  sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

  cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

  cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/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

高等内容

  部分高等内容

  ·高等代数中三角函数的指数表示

  ·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):

  sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i)

  cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2

  tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]

  泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…

  此时三角函数定义域已推广至整个复数集。

  ·三角函数作为微分方程的解

  ·三角函数作为微分方程的解:

  对于微分方程组 y=-y'';y=y'''',有通解Q,可证明

  Q=Asinx+Bcosx,因此也可以从此出发定义三角函数。

  补充:由相应的指数表示我们可以定义一种类似的函数--双曲函数,其拥有很多与三角函数的类似的性质,二者相映成趣。

特殊值

  特殊三角函数值

  a 0` 30` 45` 60` 90` 120` 135` 150` 180` 270` 360`

  sina 0 1/2 √2/2 √3/2 1 √3/2 √2/2 1/2 0 -1 0

  cosa 1 √3/2 √2/2 1/2 0 -1/2 -√2/2 -√3/2 -1 0 1

  tana 0 √3/3 1 √3 ∞ -√3 -1 -√3/3 0 ∞ 0

  cota ∞ √3 1 √3/3 0 -√3/3 -1 -√3 ∞ 0 ∞

  注:seca=1/cosa csca=1/sina

  15度角的三角函数值:

  正弦为(√6-√2)/4;

  余弦为(√6+√2)/4;

  正切为2-√3,

  余切为2+√3。

象限符号

第一象限第二象限第三象限第四象限
sina++--
cosa+--+
tana+-+-
cota+-+-

函数计算

  三角函数的计算

  幂级数

  c0+c1x+c2x2+...+cnxn+...=∑cnxn (n=0..∞)

  c0+c1(x-a)+c2(x-a)2+...+cn(x-a)n+...=∑cn(x-a)n (n=0..∞)

  它们的各项都是正整数幂的幂函数, 其中c0,c1,c2,...cn...及a都是常数, 这种级数称为幂级数.

  泰勒展开式(幂级数展开法):

  f(x)=f(a)+f'(a)/1!*(x-a)+f''(a)/2!*(x-a)2+...f(n)(a)/n!*(x-a)n+...

  实用幂级数:

  ex = 1+x+x2/2!+x3/3!+...+xn/n!+...

  ln(1+x)= x-x2/3+x3/3-...(-1)k-1*xk/k+... (|x|<1)

  sinx = x-x3/3!+x5/5!-...(-1)k-1*x2k-1/(2k-1)!+... (-∞<x<∞)

  cosx = 1-x2/2!+x4/4!-...(-1)k*x2k/(2k)!+... (-∞<x<∞)

  arcsinx = x + 1/2*x3/3 + 1*3/(2*4)*x5/5 + ... (|x|<1)

  arccosx = π - ( x + 1/2*x3/3 + 1*3/(2*4)*x5/5 + ... ) (|x|<1)

  arctanx = x - x^3/3 + x^5/5 - ... (x≤1)

  sinh x = x+x3/3!+x5/5!+...(-1)k-1*x2k-1/(2k-1)!+... (-∞<x<∞)

  cosh x = 1+x2/2!+x4/4!+...(-1)k*x2k/(2k)!+... (-∞<x<∞)

  arcsinh x = x - 1/2*x3/3 + 1*3/(2*4)*x5/5 - ... (|x|<1)

  arctanh x = x + x^3/3 + x^5/5 + ... (|x|<1)

  --------------------------------------------------------------------------------

傅立叶

  傅立叶级数(三角级数)

  f(x)=a0/2+∑(n=0..∞) (ancosnx+bnsinnx)

  a0=1/π∫(π..-π) (f(x))dx

  an=1/π∫(π..-π) (f(x)cosnx)dx

  bn=1/π∫(π..-π) (f(x)sinnx)dx

  sin2a=2sinacosa

  cos2a=cosa^2-sina^2

  =1-2sina^2

  =2cosa^2-1

  tan2a=2tana/1-tana^2

声明:此文信息来源于网络,登载此文只为提供信息参考,并不用于任何商业目的。如有侵权,请及时联系我们:baisebaisebaise@yeah.net