【三角函数公式总结】三角函数是数学中非常重要的一部分,广泛应用于几何、物理、工程等领域。为了方便学习和记忆,以下是对常见三角函数公式的系统总结,包括基本公式、诱导公式、和差角公式、倍角公式、半角公式以及一些常用恒等式。
一、基本三角函数定义
设一个角 α 的终边与单位圆交于点 (x, y),则:
函数 | 定义 |
sinα | y |
cosα | x |
tanα | y/x(x ≠ 0) |
cotα | x/y(y ≠ 0) |
secα | 1/x(x ≠ 0) |
cscα | 1/y(y ≠ 0) |
二、三角函数的周期性
函数 | 周期 |
sinα | 2π |
cosα | 2π |
tanα | π |
cotα | π |
三、诱导公式(用于角度转换)
角度 | sinα | cosα | tanα |
-α | -sinα | cosα | -tanα |
π-α | sinα | -cosα | -tanα |
π+α | -sinα | -cosα | tanα |
2π-α | -sinα | cosα | -tanα |
π/2-α | cosα | sinα | cotα |
π/2+α | cosα | -sinα | -cotα |
四、和差角公式
公式 | 表达式 |
sin(α ± β) | sinα cosβ ± cosα sinβ |
cos(α ± β) | cosα cosβ ∓ sinα sinβ |
tan(α ± β) | (tanα ± tanβ) / (1 ∓ tanα tanβ) |
五、倍角公式
公式 | 表达式 |
sin2α | 2sinα cosα |
cos2α | cos²α - sin²α = 2cos²α - 1 = 1 - 2sin²α |
tan2α | 2tanα / (1 - tan²α) |
六、半角公式
公式 | 表达式 |
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 |
七、积化和差公式
公式 | 表达式 |
sinα cosβ | [sin(α + β) + sin(α - β)] / 2 |
cosα cosβ | [cos(α + β) + cos(α - β)] / 2 |
sinα sinβ | [cos(α - β) - cos(α + β)] / 2 |
八、和差化积公式
公式 | 表达式 |
sinA + sinB | 2sin[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] |
sinA - sinB | 2cos[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] |
cosA + cosB | 2cos[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] |
cosA - cosB | -2sin[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] |
九、常用恒等式
恒等式 | 表达式 |
sin²α + cos²α | 1 |
1 + tan²α | sec²α |
1 + cot²α | csc²α |
通过以上整理,我们可以更清晰地掌握三角函数的基本关系和常用公式,为后续的学习和应用打下坚实基础。建议在实际使用时结合图形辅助理解,并通过练习题加以巩固。