幫忙總結下高數不定積分所需要用到的有關三角函式的公式

2021-03-27 07:42:39 字數 5712 閱讀 3193

1樓:匿名使用者

三角函式誘導公式

目錄誘導公式的本質

常用的誘導公式

其他三角函式知識

1. 同角三角函式的基本關係式

2. 同角三角函式關係六角形記憶法

3. 兩角和差公式

4. 二倍角的正弦、餘弦和正切公式

5. 半形的正弦、餘弦和正切公式

6. 萬能公式

7. 三倍角的正弦、餘弦和正切公式

8. 三角函式的和差化積公式

9. 三角函式的積化和差公式

公式推導過程

誘導公式的本質

常用的誘導公式

其他三角函式知識

1. 同角三角函式的基本關係式

2. 同角三角函式關係六角形記憶法

3. 兩角和差公式

4. 二倍角的正弦、餘弦和正切公式

5. 半形的正弦、餘弦和正切公式

6. 萬能公式

7. 三倍角的正弦、餘弦和正切公式

8. 三角函式的和差化積公式

9. 三角函式的積化和差公式

公式推導過程

編輯本段誘導公式的本質

所謂三角函式誘導公式,就是將角n·(π/2)±α的三角函式轉化為角α的三角函式。

編輯本段常用的誘導公式

公式一: 設α為任意角,終邊相同的角的同一三角函式的值相等:

sin(2kπ+α)=sinα k∈z

cos(2kπ+α)=cosα k∈z

tan(2kπ+α)=tanα k∈z

cot(2kπ+α)=cotαk∈z

公式二: 設α為任意角,π+α的三角函式值與α的三角函式值之間的關係:

sin(π+α)=-sinα

cos(π+α)=-cosα

tan(π+α)=tanα

cot(π+α)=cotα

公式三: 任意角α與 -α的三角函式值之間的關係:

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與α的三角函式值之間的關係:

sin(π-α)=sinα

cos(π-α)=-cosα

tan(π-α)=-tanα

cos(π-α)=-cosα

公式五: 利用公式一和公式三可以得到2π-α與α的三角函式值之間的關係:

sin(2π-α)=-sinα

cos(2π-α)=cosα

tan(2π-α)=-tanα

cot(2π-α)=-cotα

公式六: π/2±α與α的三角函式值之間的關係:

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

推算公式:3π/2±α與α的三角函式值之間的關係:

sin(3π/2+α)=-cosα

cos(3π/2+α)=sinα

tan(3π/2+α)=-cotα

cos(3π/2+α)=-tanα

sin(3π/2-α)=-cosα

cos(3π/2-α)=-sinα

tan(3π/2-α)=cotα

cot(3π/2-α)=tanα

誘導公式記憶口訣:「奇變偶不變,符號看象限」。

「奇、偶」指的是π/2的倍數的奇偶,「變與不變」指的是三角函式的名稱的變化:「變」是指正弦變餘弦,正切變餘切。(反之亦然成立)「符號看象限」的含義是:把角α看做銳角,不考慮α角所在象限,看n·(π/2)±α是第幾象限角,從而得到等式右邊是正號還是負號。

符號判斷口訣:

「一全正;二正弦;三兩切;四餘弦」。這十二字口訣的意思就是說: 第一象限內任何一個角的四種三角函式值都是「+」; 第二象限內只有正弦是「+」,其餘全部是「-」; 第三象限內只有正切和餘切是「+」,其餘全部是「-」; 第四象限內只有餘弦是「+」,其餘全部是「-」。

「asct」反z。意即為「all(全部)」、「sin」、「cos」、「tan」按照將字母z反過來寫所佔的象限對應的三角函式為正值。

編輯本段其他三角函式知識

同角三角函式的基本關係式

倒數關係

tanα ·cosα=1

sinα ·cscα=1

cosα ·secα=1

商的關係

sinα/cosα=tanα=secα/cscα

cosα/sinα=cosα=cscα/secα

平方關係

sin^2(α)+cos^2(α)=1

1+tan^2(α)=sec^2(α)

1+cos^2(α)=csc^2(α)

同角三角函式關係六角形記憶法

構造以"上弦、中切、下割;左正、右餘、中間1"的正六邊形為模型。

倒數關係

對角線上兩個函式互為倒數;

商數關係

六邊形任意一頂點上的函式值等於與它相鄰的兩個頂點上函式值的乘積。(主要是兩條虛線兩端的三角函式值的乘積,下面4個也存在這種關係。)。由此,可得商數關係式。

平方關係

在帶有陰影線的三角形中,上面兩個頂點上的三角函式值的平方和等於下面頂點上的三角函式值的平方。

兩角和差公式

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ

sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ

cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ

cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ

tan(α+β)=(tanα+tanβ )/(1-tanα ·tanβ)

tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα ·tanβ)

二倍角的正弦、餘弦和正切公式

sin2α=2sinαcosα

cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)

tan2α=2tanα/(1-tan^2(α))

tan(1/2*α)=(sin α)/(1+cos α)=(1-cos α)/sin α

半形的正弦、餘弦和正切公式

sin^2(α/2)=(1-cosα)/2

cos^2(α/2)=(1+cosα)/2

tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)

tan(α/2)=(1—cosα)/sinα=sinα/1+cosα

萬能公式

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))

三倍角的正弦、餘弦和正切公式

sin3α=3sinα-4sin^3(α)

cos3α=4cos^3(α)-3cosα

tan3α=(3tanα-tan^3(α))/(1-3tan^2(α))

三角函式的和差化積公式

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)

三角函式的積化和差公式

sinα·cosβ=0.5[sin(α+β)+sin(α-β)]

cosα·sinβ=0.5[sin(α+β)-sin(α-β)]

cosα·cosβ=0.5[cos(α+β)+cos(α-β)]

sinα·sinβ=-0.5[cos(α+β)-cos(α-β)]

編輯本段公式推導過程

萬能公式推導

sin2α=2sinαcosα=2sinαcosα/(cos^2(α)+sin^2(α))......*,

(因為cos^2(α)+sin^2(α)=1)

再把*分式上下同除cos^2(α),可得sin2α=2tanα/(1+tan^2(α))

然後用α/2代替α即可。

同理可推導餘弦的萬能公式。正切的萬能公式可通過正弦比餘弦得到。

三倍角公式推導

tan3α=sin3α/cos3α

=(sin2αcosα+cos2αsinα)/(cos2αcosα-sin2αsinα)

=(2sinαcos^2(α)+cos^2(α)sinα-sin^3(α))/(cos^3(α)-cosαsin^2(α)-2sin^2(α)cosα)

上下同除以cos^3(α),得:

tan3α=(3tanα-tan^3(α))/(1-3tan^2(α))

sin3α=sin(2α+α)=sin2αcosα+cos2αsinα

=2sinαcos^2(α)+(1-2sin^2(α))sinα

=2sinα-2sin^3(α)+sinα-2sin^3(α)

=3sinα-4sin^3(α)

cos3α=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα

=(2cos^2(α)-1)cosα-2cosαsin^2(α)

=2cos^3(α)-cosα+(2cosα-2cos^3(α))

=4cos^3(α)-3cosα

即sin3α=3sinα-4sin^3(α)

cos3α=4cos^3(α)-3cosα

和差化積公式推導

首先,我們知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb

我們把兩式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb

所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

同理,若把兩式相減,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2

同樣的,我們還知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb

所以,把兩式相加,我們就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb

所以我們就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2

同理,兩式相減我們就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2

這樣,我們就得到了積化和差的四個公式:

sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2

cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2

sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2

好,有了積化和差的四個公式以後,我們只需一個變形,就可以得到和差化積的四個公式.

我們把上述四個公式中的a+b設為x,a-b設為y,那麼a=(x+y)/2,b=(x-y)/2

把a,b分別用x,y表示就可以得到和差化積的四個公式:

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)

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