三角函数公式及推导(祥尽版).ppt

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1、三角函数公式及推导（祥尽解（祥尽解释）1-诱导公式（之一）：诱导公式（之一）：常用的诱导公式有以下几组：公式一：设为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等：sin（2k）sincos（2k）costan（2k）tancot（2k）cot公式二：设为任意角，+的三角函数值与的三角函数值之间的关系：sin（）sincos（）costan（）tancot（）cot公式三：任意角与-的三角函数值之间的关系：sin（）sincos（）costan（）tancot（）cot公式四：利用公式二和公式三可以得到-与的三角函数值之间的关系：sin（）sincos（）costan（）tancot（）cot1-

2、诱导公式（之二）：诱导公式（之二）：公式五：利用公式一和公式三可以得到2-与的三角函数值之间的关系：sin（2）sincos（2）costan（2）tancot（2）cot公式六之一：/2及3/2与的三角函数值之间的关系：sin（/2）coscos（/2）sintan（/2）cotcot（/2）tansin（/2）coscos（/2）sintan（/2）cotcot（/2）tan公式六之二sin（3/2）coscos（3/2）sintan（3/2）cotcot（3/2）tansin（3/2）coscos（3/2）sintan（3/2）cotcot（3/2）tan(以上kz)规律总结上面这些诱导

3、公式可以概括为：对于k/2(kz)的个三角函数值，当k是偶数时，得到的同名函数值，即函数名不改变；当k是奇数时，得到相应的余函数值，即sincos;cossin;tancot,cottan.（奇变偶不变）然后在前面加上把看成锐角时原函数值的符号。（符号看象限）上述的记忆口诀是：奇变偶不变，符号看象限。公式右边的符号为把视为锐角时，角k360+（kz），-、180，360-所在象限的原三角函数值的符号可记忆水平诱导名不变；符号看象限。各种三角函数在四个象限的符号如何判断，也可以记住口诀“一全正；二正弦；三为切；四余弦”这十二字口诀的意思就是说：第一象限内任何一个角的四种三角函数值都是“”；第二象

4、限内只有正弦是“”，其余全部是“”；第三象限内切函数是“”，弦函数是“”；第四象限内只有余弦是“”，其余全部是“”口诀总结公式七：额外的定义（也是重要的呀）2-同角三角函数基本关系同角三角函数基本关系同角三角函数的基本关系式倒数关系:tancot1sincsc1cossec1商的关系：sin/costansec/csccos/sincotcsc/sec平方关系：sin2()cos2()11tan2()sec2()1cot2()csc2()证明：同角三角函数关系六角形同角三角函数关系六角形记忆记忆法法六角形记忆法：（参看图片或参考资料链接）构造以“上弦、中切、下割；左正、右余、中间1”的正六边形

5、为模型。（1）倒数关系：对角线上两个函数互为倒数；（2）商数关系：六边形任意一顶点上的函数值等于与它相邻的两个顶点上函数值的乘积。（主要是两条虚线两端的三角函数值的乘积）。由此，可得商数关系式。（3）平方关系：在带有阴影线的三角形中，上面两个顶点上的三角函数值的平方和等于下面顶点上的三角函数值的平方。3-两角和差公式两角和差公式两角和与差的三角函数公式sin（）sincoscossinsin（）sincoscossincos（）coscossinsincos（）coscossinsintantantan（）-1tantantantantan（）1tantan（和差公式的证明）两角差的余弦令AO

6、=BO=r点的横坐标为点A纵坐标为点B的坐标为两式相等，化简（或对照得）：y A B （O）C x(-）由余弦定理得：两角和的余弦两角和的正弦两角差的正弦两角和的正切两角差的正切由两角差的余弦得4-二倍角公式二倍角公式二倍角的正弦、余弦和正切公式（也称为：升幂缩角公式）正弦的二倍角公式：正弦的二倍角公式：表示一：sin22sincos证明：因为sin(+)=sincos+cossin，令=，所以，可得：sin2=2sincos表示二：（以正切表示二倍角）sin2=2tan1+tn2證明：sin2=2sincos=2(sin/cos).cos2=2tan/(sec2)=2tan/(1+tan2)

7、余弦二倍角公式：余弦二倍角公式：表示一：cos2=cos2sin2=2cos21=12sin2证明：因为由和角公式：cos(+)=coscossinsin，令=所以，可得：cos2=cos2sin2=2cos21=12sin2表示二：cos2=1-tan21+tan2證明：cos2=2cos21=(2/sec2)1=2/(1+tan2)1=(1-tan2)/(1+tan2)2tan tan2 1tan2证明：因为由和角公式：tan(+)=(tan +tan )/(1-tan.tan )，令=，所以，可得：2tan tan2 1tan2正切的二倍角公式結論：利用結論：利用tan 可以將可以將si

8、n2，cos2，tan2 表示出表示出來，來，整理如下：整理如下：(a)sin2=2tan/(1+tan2)(b)cos2=(1-tan2)/(1+tan2)(c)tan2=2tan /(1-tan2)用三角形直观表示如下：（图）6-半角公式半角公式半角的正弦、余弦和正切公式（也称：降幂扩角公式）或也可表示为：1cos sin2(/2)2 1cos cos2(/2)2 1cos tan2(/2)1cos7-万能公式万能公式万能公式推万能公式推导导附推导：sin2=2sincos=2sincos/(cos2()+sin2().*，（因为cos2()+sin2()=1）再把*分式上下同除cos2(

9、)，可得sin2tan2/(1tan2()然后用/2代替即可。同理可推导余弦的万能公式。正切的万能公式可通过正弦比余弦得到。8-三倍角公式三倍角公式三倍角的正弦、余弦和正切公式(a)sin3=3sin 4sin3證明：sin3=sin(+2)=sincos2+cossin2 =sin(12sin2)+cos(2sincos)=sin(12sin2)+2sincos2 =sin(12sin2)+2sin(1sin2)=3sin 4sin3(b)cos3=4cos33cos證明：cos3=cos(+2)=coscos2sinsin2=cos(2cos21)sin(2sincos)=cos(2cos

10、21)2sin2cos=cos(2cos21)2(1cos2)cos=4cos33cos三倍角的正切公式因为：sin33sin4sin3()cos34cos3()3cos3tantan3所以：tan313tan2三倍角公式推三倍角公式推导正切三倍角公式推导：（证明）tan3sin3/cos3(sin2coscos2sin)/(cos2cos-sin2sin)(2sincos2()cos2()sinsin3()/(cos3()cossin2()2sin2()cos)上下同除以cos3()，得：tan3(3tantan3()/(1-3tan2()正弦三倍角公式推导（证明）sin3sin(2)sin

11、2coscos2sin2sincos2()(12sin2()sin2sin2sin3()sin2sin2()3sin4sin3()余弦三倍角公式推导：（证明）cos3cos(2)cos2cossin2sin(2cos2()1)cos2cossin2()2cos3()cos(2cos2cos3()4cos3()3cos三倍角公式三倍角公式联联想想记忆记忆记忆方法：谐音、联想正弦三倍角：3元减4元3角（欠债了(被减成负数)，所以要“挣钱”(音似“正弦”)）余弦三倍角：4元3角减3元（减完之后还有“余”）注意函数名，即正弦的三倍角都用正弦表示，余弦的三倍角都用余弦表示。9-积化和差公式化和差公式积积

12、化和差公式推化和差公式推导导（之一）之一）附推导：首先,我们知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b)/2同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b)/2同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-

13、b)=2cosa*cosb所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b)/2同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b)/2这样,我们就得到了积化和差的四个公式:sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b)/2cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b)/2cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b)/2sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b)/2积化和差推导（证明之二）：10-和差化和差化积公式公式和差化和差化积的公式推的公式推导：好,有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个

14、变形,就可以得到和差化积的四个公式.我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:sinx+siny=2sin(x+y)/2)*cos(x-y)/2)sinx-siny=2cos(x+y)/2)*sin(x-y)/2)cosx+cosy=2cos(x+y)/2)*cos(x-y)/2)cosx-cosy=-2sin(x+y)/2)*sin(x-y)/2)11-辅助角公式助角公式其中的象限由的符号确定。12-任意三角形面任意三角形面积公式：公式：C a b h dB c A13-余弦定理：余弦定理

15、：任意三角形一角的余弦等于两邻边的平方和减对边的平方之差与两邻边积的两倍之比。证明：（证完）14-正弦定理正弦定理 A c O B a Cc为ABC外接圆的直径,同理对边与对角正弦之比相等，且为外接圆的半径的两倍15-海海伦公式（任意三角形已知三公式（任意三角形已知三边求面求面积）证明证毕（公式）a,b,c为三角形的三边，A，B，C为三边所对应的三个角16-特殊的三角函数特殊的三角函数值（表）（表）sin01cos10tan01N/A17：其它一些恒等变换的有用公式：也必须熟记：其它一些恒等变换的有用公式：也必须熟记(a)cos2=cos2sin2=2cos21=12sin2(b)cos=2cos21=12sin2(c)cos2=(1+cos2)/2，sin2=（1-cos2)/218：一些常用的高次方降次：一些常用的高次方降次-有用的公式：有用的公式：(a)sin4+cos4=(sin2+cos2)22sin2cos2=12sin2cos2(b)sin6+cos6=(sin2+cos2)33sin2cos2(sin2+cos2)=13sin2cos2(c)tan+cot=1/sincos=2/sin2(d)(sincos)2=sin2+cos22sincos=1sin2