【三角函数公式总结】在数学学习中,三角函数是一个非常重要的内容,广泛应用于几何、物理、工程等领域。掌握常见的三角函数公式不仅有助于解题,还能提高对三角函数性质的理解。以下是对常见三角函数公式的总结,便于查阅和记忆。
一、基本定义
设角α的终边与单位圆交于点P(x, y),则:
函数名称 | 定义式 |
正弦 | sinα = y |
余弦 | cosα = x |
正切 | tanα = y/x |
余切 | cotα = x/y |
正割 | secα = 1/x |
余割 | cscα = 1/y |
二、基本关系式
公式类型 | 公式表达式 |
平方关系 | sin²α + cos²α = 1 |
商数关系 | tanα = sinα / cosα |
倒数关系 | sinα = 1 / cscα;cosα = 1 / secα;tanα = 1 / cotα |
诱导公式 | 如:sin(π/2 - α) = cosα;cos(π/2 - α) = sinα |
三、诱导公式(常用)
角度变换 | 对应函数值 |
sin(-α) | -sinα |
cos(-α) | cosα |
tan(-α) | -tanα |
sin(π - α) | sinα |
cos(π - α) | -cosα |
tan(π - α) | -tanα |
sin(π + α) | -sinα |
cos(π + α) | -cosα |
tan(π + α) | tanα |
sin(2π - α) | -sinα |
cos(2π - α) | cosα |
tan(2π - α) | -tanα |
四、和差角公式
公式类型 | 公式表达式 |
正弦和差 | sin(α ± β) = sinα cosβ ± cosα sinβ |
余弦和差 | cos(α ± β) = cosα cosβ ∓ sinα sinβ |
正切和差 | tan(α ± β) = (tanα ± tanβ) / (1 ∓ tanα tanβ) |
五、倍角公式
公式类型 | 公式表达式 |
正弦倍角 | sin2α = 2sinα cosα |
余弦倍角 | cos2α = cos²α - sin²α = 2cos²α - 1 = 1 - 2sin²α |
正切倍角 | tan2α = 2tanα / (1 - tan²α) |
六、半角公式
公式类型 | 公式表达式 |
正弦半角 | sin(α/2) = ±√[(1 - cosα)/2] |
余弦半角 | cos(α/2) = ±√[(1 + cosα)/2] |
正切半角 | tan(α/2) = ±√[(1 - cosα)/(1 + cosα)] = (sinα)/(1 + cosα) |
七、积化和差公式
公式类型 | 公式表达式 |
sinα cosβ | [sin(α + β) + sin(α - β)] / 2 |
cosα cosβ | [cos(α + β) + cos(α - β)] / 2 |
sinα sinβ | [cos(α - β) - cos(α + β)] / 2 |
八、和差化积公式
公式类型 | 公式表达式 |
sinA + sinB | 2sin[(A + B)/2] cos[(A - B)/2] |
sinA - sinB | 2cos[(A + B)/2] sin[(A - B)/2] |
cosA + cosB | 2cos[(A + B)/2] cos[(A - B)/2] |
cosA - cosB | -2sin[(A + B)/2] sin[(A - B)/2] |
九、特殊角的三角函数值
角度(弧度) | 0 | π/6 | π/4 | π/3 | π/2 | 2π/3 | 3π/4 | 5π/6 | π |
sinα | 0 | 1/2 | √2/2 | √3/2 | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 |
cosα | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 | -1/2 | -√2/2 | -√3/2 | -1 |
tanα | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | 无意义 | -√3 | -1 | -1/√3 | 0 |
通过以上总结,可以系统地掌握三角函数的基本公式和应用方法。建议在学习过程中结合图形理解,加深对函数图像和性质的认识,同时多做练习题以巩固知识。