三角函数 发表评论(0) 编辑词条

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。它们的本质是任意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，其定义域为整个实数域。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数列的极限和微分方程的解，将其定义扩展到复数系。
　　由于三角函数的周期性，它并不具有单值函数意义上的反函数。
　　三角函数在复数中有较为重要的应用。在物理学中，三角函数也是常用的工具。
　　

　　它有六种基本函数(初等基本表示)：
　　分别是 正弦 余弦 正切 余切 正割 余割
　　角 θ的所有三角函数
　　(见:函数图形曲线)
　　在平面直角坐标系xOy中，从点O引出一条射线OP，设旋转角为θ，设OP=r，P点的坐标为（x，y）有
　　正弦函数 sinθ=y/r
　　余弦函数 cosθ=x/r
　　正切函数 tanθ=y/x
　　余切函数 cotθ=x/y
　　正割函数 secθ=r/x
　　余割函数 cscθ=r/y
　　（斜边为r，对边为y，邻边为x。）
　　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 coversθ =1-sinθ
　　正弦（sin）:角α的对边比上斜边
　　余弦（cos）:角α的邻边比上斜边
　　正切（tan）:角α的对边比上邻边
　　余切（cot）:角α的邻边比上对边
　　正割（sec）:角α的斜边比上邻边
　　余割（csc）:角α的斜边比上对边

　　 　　sin²α＋cos²α＝1
　　1＋tan²α＝sec²α
　　1＋cot²α＝csc²α
　　·积的关系：
　　sinα=tanα×cosα
　　cosα=cotα×sinα
　　tanα=sinα×secα
　　cotα=cosα×cscα
　　secα=tanα×cscα
　　cscα=secα×cotα
　　

　　tanα ·cotα＝1
　　sinα ·cscα＝1
　　cosα ·secα＝1

　　sinα/cosα＝tanα＝secα/cscα
　　cosα/sinα＝cotα＝cscα/secα
　　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 编辑本段回目录

　　

　　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)
　　

　　sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγ
　　cos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγ
　　tan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)

　　Asinα+Bcosα=√(A²+B²)sin(α+arctan(B/A))，其中
　　sint=B/√(A²+B²)
　　cost=A/√(A²+B²)
　　tant=B/A
　　Asinα-Bcosα=√(A²+B²)cos(α-t)，tant=A/B

 
　　sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)
　　cos(2α)=cos²α-sin²α=2cos²α-1=1-2sin²α
　　tan(2α)=2tanα/(1-tan²α)
　　

　　sin(3α) = 3sinα-4sin³α = 4sinα·sin(60°+α)sin(60°-α)
　　cos(3α) = 4cos³α-3cosα = 4cosα·cos(60°+α)cos(60°-α)
　　tan(3α) = (3tanα-tan³α)/(1-3tan³α) = tanαtan(π/3+α)tan(π/3-α)
　　

　　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
　　

 
　　sin²α=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2
　　cos²α=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2
　　tan²α=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))
　　

　　sinα=2tan(α/2)/[1+tan²(α/2)]
　　cosα=[1-tan²(α/2)]/[1+tan²(α/2)]
　　tanα=2tan(α/2)/[1-tan²(α/2)]
　　

　　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)]
　　

　　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]
　　

　　tanα+cotα=2/sin2α
　　tanα-cotα=-2cot2α
　　1+cos2α=2cos²α
　　1-cos2α=2sin²α
　　1+sinα=[sin(α/2)+cos(α/2)]²
　　

　　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
　　sin²(α)+sin²(α-2π/3)+sin²(α+2π/3)=3/2
　　tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0
　　cosx+cos2x+...+cosnx= [sin(n+1)x+sinnx-sinx]/2sinx
　　证明：
　　左边=2sinx(cosx+cos2x+...+cosnx)/2sinx
　　=[sin2x-0+sin3x-sinx+sin4x-sin2x+...+ sinnx-sin(n-2)x+sin(n+1)x-sin(n-1)x]/2sinx （积化和差）
　　=[sin(n+1)x+sinnx-sinx]/2sinx=右边
　　等式得证
　　sinx+sin2x+...+sinnx= - [cos(n+1)x+cosnx-cosx-1]/2sinx
　　证明:
　　左边=-2sinx[sinx+sin2x+...+sinnx]/(-2sinx)
　　=[cos2x-cos0+cos3x-cosx+...+cosnx-cos(n-2)x+cos(n+1)x-cos(n-1)x]/(-2sinx)
　　=- [cos(n+1)x+cosnx-cosx-1]/2sinx=右边
　　等式得证
　　

　　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-sin²a)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)

　　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)
　　补充：6×9＝54种诱导公式的表格以及推导方法（定名法则和定号法则）
　　f(β)→
　　f(β)＝↘
　　β↓
　　
　　sinβ
　　
　　cosβ
　　
　　tanβ
　　
　　cotβ
　　
　　secβ
　　
　　cscβ
　　
360k+α
　　 sinα
　　 cosα
　　 tanα
　　 cotα
　　 secα
　　 cscα
　　
90°-α
　　 cosα
　　 sinα
　　 cotα
　　 tanα
　　 cscα
　　 secα
　　
90°+α
　　 cosα
　　 -sinα
　　 -cotα
　　 -tanα
　　 -cscα
　　 secα
　　
180°-α
　　 sinα
　　 -cosα
　　 -tanα
　　 -cotα
　　 -secα
　　 cscα
　　
180°+α
　　 -sinα
　　 -cosα
　　 tanα
　　 cotα
　　 -secα
　　 -cscα
　　
270°-α
　　 -cosα
　　 -sinα
　　 cotα
　　 tanα
　　 -cscα
　　 -secα
　　
270°+α
　　 -cosα
　　 sinα
　　 -cotα
　　 -tanα
　　 cscα
　　 -secα
　　
360°-α
　　 -sinα
　　 cosα
　　 -tanα
　　 -cotα
　　 secα
　　 -cscα
　　
﹣α
　　 -sinα
　　 cosα
　　 -tanα
　　 -cotα
　　 secα
　　 -cscα
　　

　　

　　90°的奇数倍+α的三角函数，其绝对值与α三角函数的绝对值互为余函数。90°的偶数倍+α的三角函数与α的三角函数绝对值相同。也就是“奇余偶同，奇变偶不变”
　　定号法则
　　将α看做锐角（注意是“看做”），按所得的角的象限，取三角函数的符号。也就是“象限定号，符号看象限”.（或为“奇变偶不变，符号看象限”在Kπ/
　　2中如果K为奇数时函数名不变，若为偶数被时函数名变为相反的函数名。正负号看原函数中α所在象限的正负号。关于正负号有可口诀；一全二正弦，三切四余弦，即第一象限全部为正，第二象限角正弦为正，第三为正切为正，第四象限余弦为正。）
　　比如:90°+α。定名：90°是90°的奇数倍，所以应取余函数；定号：将α看做锐角，那么90°+α是第二象限角，第二象限角的正弦为正，余弦为负。所以sin(90°+α)=cosα , cos(90°+α)＝-sinα 这个非常神奇，屡试不爽~