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三角函数公式推导

更新时间:2022-12-09 13:21:13 阅读: 评论:0

七上数学自主指导课程答案-描写人物品质的词语


2022年12月9日发(作者:陈翔烟火)正弦定理可以得出



a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R



所以



a=2R*sinA



b=2R*sinB



c=2R*sinC



加起来a+b+c=2R*(sinA+sinB+sinC)带入



(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R*(sinA+sinB+sinC)/(sinA+sinB+sinC)=2R



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)



倍角公式



Sin2A=2SinA?CosA



对数的性质及推导



用^表示乘方,用log(a)(b)表示以a为底,b的对数



*表示乘号,/表示除号



定义式:



若a^n=b(a>0且a≠1)



则n=log(a)(b)



基本性质:



1.a^(log(a)(b))=b



(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);



(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);



(a)(M^n)=nlog(a)(M)



推导



1.这个就不用推了吧,直接由定义式可得(把定义式中的[n=log(a)(b)]带入a^n=b)



2.



MN=M*N



由基本性质1(换掉M和N)



a^[log(a)(MN)]=a^[log(a)(M)]*a^[log(a)(N)]



由指数的性质



a^[log(a)(MN)]=a^{[log(a)(M)]+[log(a)(N)]}



又因为指数函数是单调函数,所以



log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)



3.与2类似处理



MN=M/N



由基本性质1(换掉M和N)



a^[log(a)(M/N)]=a^[log(a)(M)]/a^[log(a)(N)]



由指数的性质



a^[log(a)(M/N)]=a^{[log(a)(M)]-[log(a)(N)]}



又因为指数函数是单调函数,所以



log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N)



4.与2类似处理



M^n=M^n



由基本性质1(换掉M)



a^[log(a)(M^n)]={a^[log(a)(M)]}^n



由指数的性质



a^[log(a)(M^n)]=a^{[log(a)(M)]*n}



又因为指数函数是单调函数,所以



log(a)(M^n)=nlog(a)(M)



其他性质:



性质一:换底公式



log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)



推导如下



N=a^[log(a)(N)]



a=b^[log(b)(a)]



综合两式可得



N={b^[log(b)(a)]}^[log(a)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}



又因为N=b^[log(b)(N)]



所以



b^[log(b)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}



所以



log(b)(N)=[log(a)(N)]*[log(b)(a)]{这步不明白或有疑问看上面的}



所以log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)



性质二:(不知道什么名字)



log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]



推导如下



由换底公式[lnx是log(e)(x),e称作自然对数的底]



log(a^n)(b^m)=ln(a^n)/ln(b^n)



由基本性质4可得



log(a^n)(b^m)=[n*ln(a)]/[m*ln(b)]=(m/n)*{[ln(a)]/[ln(b)]}



再由换底公式



log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]



--------------------------------------------(性质及推

导完)



公式三:



log(a)(b)=1/log(b)(a)



证明如下:



由换底公式log(a)(b)=log(b)(b)/log(b)(a)----取以b为底的对数,log(b)(b)=1



=1/log(b)(a)



还可变形得:



log(a)(b)*log(b)(a)=1



平方关系:



sin^2(α)+cos^2(α)=1



tan^2(α)+1=c^2(α)



cot^2(α)+1=csc^2(α)



·商的关系:



tanα=sinα/cosαcotα=cosα/sinα



·倒数关系:



tanα·cotα=1



sinα·cscα=1



cosα·cα=1



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)]



常用的诱导公式有以下几组:



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)



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)





平方关系:



sin^2(α)+cos^2(α)=1



tan^2(α)+1=c^2(α)



cot^2(α)+1=csc^2(α)



·积的关系:



sinα=tanα*cosα



cosα=cotα*sinα



tanα=sinα*cα



cotα=cosα*cscα



cα=tanα*cscα



cscα=cα*cotα



·倒数关系:



tanα·cotα=1



sinα·cscα=1



cosα·cα=1



直角三角形ABC中,



角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,



余弦等于角A的邻边比斜边



正切等于对边比邻边,



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



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



部分高等内容



·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

tanB=sin(A-B)/cosAcosB

ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB



某些数列前n项和

1+2+3+4+5+6+7+8+9+…+n=n(n+1)/2 1+3+5+7+9+11+13+15+…+(2n-1)=n2

2+4+6+8+10+12+14+…+(2n)=n(n+1) 12+22+32+42+52+62+72+82+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6

13+23+33+43+53+63+…n3=n2(n+1)2/4 1*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3



正弦定理 a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注: 其中 R 表示三角形的外接圆半径



余弦定理 b2=a2+c2-2accosB 注:角B是边a和边c的夹角



弧长公式 l=a*r a是圆心角的弧度数r >0 扇形面积公式 s=1/2*l*r



乘法与因式分 a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b(a2+ab+b2)



三角不等式 |a+b|≤|a|+|b| |a-b|≤|a|+|b| |a|≤b<=>-b≤a≤b



|a-b|≥|a|-|b| -|a|≤a≤|a|



一元二次方程的解 -b+√(b2-4ac)/2a -b-√(b2-4ac)/2a



根与系数的关系 X1+X2=-b/a X1*X2=c/a 注:韦达定理



判别式

b2-4ac=0 注:方程有两个相等的实根

b2-4ac>0 注:方程有两个不等的实根

b2-4ac<0 注:方程没有实根,有共轭复数根

降幂公式

(sin^2)x=1-cos2x/2

(cos^2)x=i=cos2x/2





万能公式

令tan(a/2)=t

sina=2t/(1+t^2)

cosa=(1-t^2)/(1+t^2)

tana=2t/(1-t^2)

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