求关于三角函数的定义,公式,周期,及常用性质

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  • 定义:

    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

    [编辑本段]同角三角函数间的基本关系式:

    ·平方关系:

    sin²(α)+cos²(α)=1 cos²(a)=(1+cos2a)/2

    tan²(α)+1=sec²(α) sin²(a)=(1-cos2a)/2

    cot²(α)+1=csc²(α)

    ·积的关系:

    sinα=tanα*cosα

    cosα=cotα*sinα

    tanα=sinα*secα

    cotα=cosα*cscα

    secα=tanα*cscα

    cscα=secα*cotα

    ·倒数关系:

    tanα·cotα=1

    sinα·cscα=1

    cosα·secα=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)

    ·三角和的三角函数:

    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)

    ·辅助角公式:

    Asinα+Bcosα=(A²+B²)^(1/2)sin(α+t),其中

    sint=B/(A²+B²)^(1/2)

    cost=A/(A²+B²)^(1/2)

    tant=B/A

    Asinα+Bcosα=(A²+B²)^(1/2)cos(α-t),tant=A/B

    ·倍角公式:

    sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)

    cos(2α)=cos²(α)-sin²(α)=2cos²(α)-1=1-2sin²(α)

    tan(2α)=2tanα/[1-tan²(α)]

    ·三倍角公式:

    sin(3α)=3sinα-4sin³(α)

    cos(3α)=4cos³(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

    sin²(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2

    cos²(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2

    tan²(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))

    ·万能公式:

    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)]

    ·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]

    ·推导公式

    tanα+cotα=2/sin2α

    tanα-cotα=-2cot2α

    1+cos2α=2cos²α

    1-cos2α=2sin²α

    1+sinα=(sinα/2+cosα/2)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

    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

    [编辑本段]三角函数的诱导公式

    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)

    [编辑本段]正余弦定理

    正弦定理是指在一个三角形中,各边和它所对的角的正弦的比相等,即a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R .

    余弦定理是指三角形中任何一边的平方等于其它两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的2倍,即a^2=b^2+c^2-2bc cosA

    角A的对边于斜边的比叫做角A的正弦,记作sinA,即sinA=角A的对边/斜边

    斜边与邻边夹角a

    sin=y/r

    无论y>x或y≤x

    无论a多大多小可以任意大小

    正弦的最大值为1 最小值为-1

    周期:

    正弦,余弦,正割,余割为2pi

    正切,余切为pi