三角恒等变换

积化和差

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)](注:留意最前面是负号)

两角和与差

cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ

cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ

sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ

sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ

tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)

tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)

万能代换

半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)

sinα=2tan(α/2)/[1+tan?(α/2)]

cosα=[1-tan?(α/2)]/[1+tan?(α/2)]

tanα=2tan(α/2)/[1-tan?(α/2)]

倍角公式

二倍角

sin2α = 2cosαsinα = 2tanα / (1 + tan?α)

cos2α = cos?α-sin?α=1-2sin?α=2cos?α-1

tan2α = 2tanα/[1 - (tanα)?]

二倍角变式

sin2α = sin^2(α + π/4) - cos^2(α + π/4) = 2sin^2(a + π/4) - 1 = 1 - 2cos^2(α + π/4);

cos2α = 2sin(α + π/4)cos(α + π/4)

三倍角

sin3α=3sinα-4sin?α

cos3α=4cos?α-3cosα

tan3α=(3tanα-tan?α)/(1-3tan?α)

sin3α=4sinα×sin(π/3-α)sin(π/3+α)

cos3α=4cosα×cos(π/3-α)cos(π/3+α)

tan3α=tanα×tan(π/3-α)tan(π/3+α)

n倍角

根据欧拉公式(cos θ+i·sin θ)^n=cos nθ+i·sin nθ (注:sin θ前的 i 是虚数单位,即-1开方)

将左边用二项式定理展开分别整理实部和虚部可以得到下面两组公式

sin(nα)=ncos^(n-1)α·sinα-C(n,3)cos^(n-3)α·sin^3α+C(n,5)cos^(n-5)α·sin^5α-…

cos(nα)=cos^nα-C(n,2)cos^(n-2)α·sin^2α+C(n,4)cos^(n-4)α·sin^4α

辅助角

Asinα+Bcosα=√(A^2+B^2)sin[α+arctan(B/A)]

Asinα+Bcosα=√(A^2+B^2)cos[α-arctan(A/B)]

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=cscα-cotα

cot(α/2)=±√[(1+cosα)/(1-cosα)]=(1+cosα)/sinα=sinα/(1-cosα)=cscα+cotα

sec(α/2)=±√[(2secα/(secα+1)]

csc(α/2)=±√[(2secα/(secα-1)]

半倍角

sin?(α/2)=(1-cosα)/2

cos?(α/2)=(1+cosα)/2

tan?(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)

tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα

半角变形

sin?(α/2)=(1-cosα)/2

sin(a/2)=√[(1-cosα)/2] ( a/2在一、二象限)

或=-√[(1-cosα)/2] (a/2在三、四象限)

cos?(α/2)=(1+cosα)/2

cos(a/2)=√[(1+cosα)/2] ( a/2在一、四象限)

或=-√[(1+cosα)/2] (a/2在二、三象限)

tan?(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)

tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=√[(1-cosα)/(1+cosα)] ( a/2在一、三象限)

或=-√[(1-cosα)/(1+cosα)] ( a/2在二、四象限)

内角公式

设A,B,C是三角形的三个内角

sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)

cosA+cosB+cosC=1+4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)

tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)

tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1

cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1

(cosA)^2+(cosB)^2+(cosC)^2+2cosAcosBcosC=1

sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC

降幂公式

恒等变形

tan(a+π/4)=(tana+1)/(1-tana)

tan(a-π/4)=(tana-1)/(1+tana)

asinx+bcosx=[√(a?+b?)]{[a/√(a?+b?)]sinx+[b/√(a?+b?)]cosx}=[√(a?+b?)]sin(x+y)【辅助角公式,其中tan y=b/a,或者说sinx=b/[√(a?+b?)],cosx=a/[√(a?+b?)]】

设A,B,C是三角形的三个内角

tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1

(cosA)^2+(cosB)^2+(cosC)^2+2cosAcosBcosC=1

sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC

sinA+sinB+sinC=4cos(A/2)cos(B/2)cos(C/2)

诱导公式

sin(2kπ+α)=sinα

cos(2kπ+α)=cosα

tan(kπ+α)=tanα

cot(2kπ+α)=cotα

sec(2kπ+α)=secα

csc(2kπ+α)=cscα

sin(π+α)=-sinα

cos(π+α)=-cosα

tan(π+α)=tanα

cot(π+α)=cotα

sec(π+α)=-secα

csc(π+α)=-cscα

sin(-α)=-sinα

cos(-α)=cosα

tan(-α)=-tanα

cot(-α)=-cotα

sec(-α)=secα

csc(-α)=-cscα

sin(π-α)=sinα

cos(π-α)=-cosα

tan(π-α)=-tanα

cot(π-α)=-cotα

sec(π-α)=-secα

csc(π-α)=cscα

sin(α-π)=-sinα

cos(α-π)=-cosα

tan(α-π)=tanα

cot(α-π)=cotα

sec(α-π)=-secα

csc(α-π)=-cscα

sin(2π-α)=-sinα

cos(2π-α)=cosα

tan(2π-α)=-tanα

cot(2π-α)=-cotα

sec(2π-α)=secα

csc(2π-α)=-cscα

sin(π/2+α)=cosα

cos(π/2+α)=-sinα

tan(π/2+α)=-cotα

cot(π/2+α)=-tanα

sec(π/2+α)=-cscα

csc(π/2+α)=secα

sin(π/2-α)=cosα

cos(π/2-α)=sinα

tan(π/2-α)=cotα

cot(π/2-α)=tanα

sec(π/2-α)=cscα

csc(π/2-α)=secα

sin(3π/2+α)=-cosα

cos(3π/2+α)=sinα

tan(3π/2+α)=-cotα

cot(3π/2+α)=-tanα

sec(3π/2+α)=cscα

csc(3π/2+α)=-secα

sin(3π/2-α)=-cosα

cos(3π/2-α)=-sinα

tan(3π/2-α)=cotα

cot(3π/2-α)=tanα

sec(3π/2-α)=-cscα

csc(3π/2-α)=-secα

2cos?α-1=1-2sin?α

sin?a+cos?a=1

sina/cosa=tana

和差化积

证明方法

首先,在三角形ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c若A,B均为锐角,则在三角形ABC中,过C作AB边垂线交AB于D 由CD=asinB=bsinA(做另两边的垂线,同理)可证明正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC于是有:AD+BD=c AD=bcosA,BD=acosB AD+BD=c代入正弦定理,可得sinC=sin(180-C)=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA 即在A,B均为锐角的情况下,可证明正弦和的公式。利用正弦和余弦的定义及周期性,可证明该公式对任意角成立。于是有 cos(A+B)=sin(90-A-B)=sin(90-A)cos(-B)+cos(90-A)sin(-B)=cosAcosB-sinAsinB

由此易得以上全部公式

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  • 更新时间: 2015-01-08