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高中数学必修四三角函数sin变cos,高中必修4三角函数公式【复杂的】以及推导过程

2024-05-04 16:50:06数学194

你好高中数学必修四三角函数sin变cos,很高兴能为你回答问题:


这是本人总结的一些,希望能帮到你:


a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R


所以


a=2R*sinA


b=2R*sinB


c=2R*sinC


加起来a+b+c=2R*(sinA+sinB+sinC)带入


(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R*(sinA+sinB+sinC)/(sinA+sinB+sinC)=2R


两角和公式


sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB


sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB


cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB


cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB


tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)


tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)


cot(A+B)=(cotAcotB-1)/(cotB+cotA)


cot(A-B)=(cotAcotB+1)/(cotB-cotA)


倍角公式


Sin2A=2SinA?CosA
平方关系:


sin^2(α)+cos^2(α)=1


tan^2(α)+1=sec^2(α)


cot^2(α)+1=csc^2(α)


·商的关系:


tanα=sinα/cosαcotα=cosα/sinα


·倒数关系:


tanα·cotα=1


sinα·cscα=1


cosα·secα=1


万能公式:


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)]


常用的诱导公式有以下几组:


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)


一般的最常用公式有:


Sin(A+B)=SinA*CosB+SinB*CosA


Sin(A-B)=SinA*CosB-SinB*CosA


Cos(A+B)=CosA*CosB-SinA*SinB


Cos(A-B)=CosA*CosB+SinA*SinB


Tan(A+B)=(TanA+TanB)/(1-TanA*TanB)


Tan(A-B)=(TanA-TanB)/(1+TanA*TanB)


平方关系:


sin^2(α)+cos^2(α)=1


tan^2(α)+1=sec^2(α)


cot^2(α)+1=csc^2(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)


·辅助角公式:


Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中


sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)


cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)


·倍角公式:


sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)


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


tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]


·三倍角公式:


sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)


cos(3α)=4cos^3(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


sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2


cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2


tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))


·万能公式:


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)]


·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]


·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


sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2


tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0


部分高等内容


·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):


sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i)


cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2


tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]


泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…


此时三角函数定义域已推广至整个复数集。


·三角函数作为微分方程的解:


对于微分方程组y=-y'';y=y'''',有通解Q,可证明


Q=Asinx+Bcosx,因此也可以从此出发定义三角函数。


补充:由相应的指数表示我们可以定义一种类似的函数——双曲函数,其拥有很多与三角函数的类似的性质,二者相映成趣。


特殊三角函数值


a0`30`45`60`90`


sina01/2√2/2√3/21


cosa1√3/2√2/21/20


tana0√3/31√3None


cotaNone√31√3/30


三角函数的计算


幂级数


c0+c1x+c2x2+...+cnxn+...=∑cnxn(n=0..∞)


c0+c1(x-a)+c2(x-a)2+...+cn(x-a)n+...=∑cn(x-a)n(n=0..∞)


它们的各项都是正整数幂的幂函数,其中c0,c1,c2,...cn...及a都是常数,这种级数称为幂级数.


泰勒展开式(幂级数展开法):


f(x)=f(a)+f'(a)/1!*(x-a)+f''(a)/2!*(x-a)2+...f(n)(a)/n!*(x-a)n+...


实用幂级数:


ex=1+x+x2/2!+x3/3!+...+xn/n!+...


ln(1+x)=x-x2/3+x3/3-...(-1)k-1*xk/k+...(|x|<1)


sinx=x-x3/3!+x5/5!-...(-1)k-1*x2k-1/(2k-1)!+...(-∞<x<∞)


cosx=1-x2/2!+x4/4!-...(-1)k*x2k/(2k)!+...(-∞<x<∞)


arcsinx=x+1/2*x3/3+1*3/(2*4)*x5/5+...(|x|<1)


arccosx=π-(x+1/2*x3/3+1*3/(2*4)*x5/5+...)(|x|<1)


arctanx=x-x^3/3+x^5/5-...(x≤1)


sinhx=x+x3/3!+x5/5!+...(-1)k-1*x2k-1/(2k-1)!+...(-∞<x<∞)


coshx=1+x2/2!+x4/4!+...(-1)k*x2k/(2k)!+...(-∞<x<∞)


arcsinhx=x-1/2*x3/3+1*3/(2*4)*x5/5-...(|x|<1)


arctanhx=x+x^3/3+x^5/5+...(|x|<1)


--------------------------------------------------------------------------------


傅立叶级数(三角级数)


f(x)=a0/2+∑(n=0..∞)(ancosnx+bnsinnx)


a0=1/π∫(π..-π)(f(x))dx


an=1/π∫(π..-π)(f(x)cosnx)dx


bn=1/π∫(π..-π)(f(x)sinnx)dx


注意:正切也可以表示为“Tg”如:TanA=TgA


Sin2a=2SinaCosa


Cos2a=Cosa^2-Sina^2


=1-2Sina^2


=2Cosa^2-1


Tan2a=2Tana/1-Tana^2


可能有点深了,看不懂没关系!


祝你进步!

再来一篇
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