三角函数公式关系梳理
前言
同角公式
平方關系:(sin^2 heta+cos^2 heta=1);商數關系:(cfrac{sin heta}{cos heta}=tan heta);
誘導公式
| 公式 | 一[同終邊] | 二[對稱] | 三[奇偶性] | 四[互補] | 五[互余] | 六[垂直] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 角的大小 | (2kpi+alpha) | (pi+alpha) | (-alpha) | (pi-alpha) | (cfrac{pi}{2}-alpha) | (cfrac{pi}{2}+alpha) |
| 正弦=>(sin) | (sinalpha) | (-sinalpha) | (-sinalpha) | (sinalpha) | (cosalpha) | (cosalpha) |
| 余弦=>(cos) | (cosalpha) | (-cosalpha) | (cosalpha) | (-cosalpha) | (sinalpha) | (-sinalpha) |
| 正切=>(tan) | (tanalpha) | (tanalpha) | (-tanalpha) | (-tanalpha) | (diagup) | (diagup) |
| 記憶口訣 | 函數名不變 符號看象限 |
函數名不變 符號看象限 |
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函數名改變 符號看象限 |
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和差角公式
$sin(alphapm eta)=sinalphacdot coseta pm cosalphacdot sineta $;
$cos(alphapm eta)=cosalphacdot coseta mp sinalphacdot sineta $;
(tan(alphapm eta)=cfrac{tanalphapm taneta}{1mp tanalphacdot taneta});
關系梳理
和差角公式是誘導公式的拓展,誘導公式是和差角公式的特例;
舉例說明:當(sin(alpha+eta))中涉及到的角比較特殊時,比如(alpha=cfrac{3pi}{2})時,我們走誘導公式這條線比較快捷,即(sin(alpha+eta)=sin(cfrac{3pi}{2}+eta)=-coseta);
當涉及到的角非常一般時,我們只能走和差角公式這條線,即(sin(alpha+eta)=sinalphacdot coseta+cosalphacdot sineta);
三角形中的三角函數關系,其實質是和差角公式在三角形中的應用;
(sin(A+B)=sin(pi-C)=sinC),(cos(A+B)=cos(pi-C)=-cosC),
(sincfrac{A+B}{2}=sin(cfrac{pi}{2}-cfrac{C}{2})=coscfrac{C}{2}),(coscfrac{A+B}{2}=cos(cfrac{pi}{2}-cfrac{C}{2})=sincfrac{C}{2}),
應用注意
互通
由誘導公式我們知道,(sin(cfrac{pi}{2}-alpha)=cosalpha);
由和差角公式我們知道,以下的使用也是正確的,
(sin(cfrac{pi}{2}-alpha)=sincfrac{pi}{2}cosalpha-coscfrac{pi}{2}sinalpha=cosalpha);
但是二者學習成本相比,記住誘導公式的結論,非常有必要;
不互通,下列公式中的(alpha),(eta),(alpha-eta)都受限,需要(
eq kpi+cfrac{pi}{2});
(tan(alpha-eta)=cfrac{tanalpha-taneta}{1+tanalphacdot taneta}),
所以以下的變形是錯誤的,應該避免:
(tan(cfrac{pi}{2}-alpha)=cfrac{tancfrac{pi}{2}-tanalpha}{1+tancfrac{pi}{2}cdot tanalpha})
正確的變形應該是用誘導公式:(tan(cfrac{pi}{2}-alpha)=cfrac{1}{tanalpha}=cotalpha);
典例剖析
例1【2020屆寶雞市質量檢測1理科數學第15題】在( riangle ABC)中,(angle ABC=90^{circ}),(AB=4),(BC=3),點(D)在線段(AC)上,若(angle BDC=60^{circ}),則(BD)=,(cosangle CBD)=。
分析:由題可知,(sinC=cfrac{4}{5}),(cosC=cfrac{3}{5}),
在( riangle BCD)中,由正弦定理可知,(cfrac{BD}{sinC}=cfrac{3}{sin60^{circ}}),解得(BD=cfrac{8sqrt{3}}{5});
(cosangle CBD=cos[pi-(angle BDC+angle ACB)]=-cos(angle BDC+angle ACB)=-cos60^{circ}cdot cosangle ACB+)(sin60^{circ}cdot sinangle ACB)(=-cfrac{3}{10}+cfrac{4sqrt{3}}{10}=cfrac{4sqrt{3}-3}{10}).
解后反思:如果利用余弦定理求解(AD),再用正弦定理求解(sinangle ABD),利用(cos angle CBD=sinangle ABD),從而求得(cos angle CBD),這樣的運算會很復雜。這個題目的求解也從另一個角度說明了公式(cos(alpha+eta))存在的必要性。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的三角函数公式关系梳理的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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