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高中三角函数公式

2025-12-10 19:57:50 来源:网易 用户:包绍灵 

高中三角函数公式】在高中数学中,三角函数是重要的学习内容之一,广泛应用于几何、物理和工程等领域。掌握常见的三角函数公式,有助于提高解题效率,增强对三角问题的理解。以下是对高中阶段常用三角函数公式的总结,结合表格形式进行展示,便于记忆与查阅。

一、基本概念

三角函数包括正弦(sin)、余弦(cos)、正切(tan)等,它们是基于直角三角形的边角关系定义的,也可以推广到单位圆上。

二、基本公式

公式名称 公式表达
正弦函数 $ \sin\theta = \frac{\text{对边}}{\text{斜边}} $
余弦函数 $ \cos\theta = \frac{\text{邻边}}{\text{斜边}} $
正切函数 $ \tan\theta = \frac{\text{对边}}{\text{邻边}} = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} $
余切函数 $ \cot\theta = \frac{1}{\tan\theta} = \frac{\cos\theta}{\sin\theta} $
正割函数 $ \sec\theta = \frac{1}{\cos\theta} $
余割函数 $ \csc\theta = \frac{1}{\sin\theta} $

三、诱导公式(角度转换)

角度关系 公式
$ \sin(-\theta) $ $ -\sin\theta $
$ \cos(-\theta) $ $ \cos\theta $
$ \tan(-\theta) $ $ -\tan\theta $
$ \sin(\pi - \theta) $ $ \sin\theta $
$ \cos(\pi - \theta) $ $ -\cos\theta $
$ \tan(\pi - \theta) $ $ -\tan\theta $
$ \sin(\pi + \theta) $ $ -\sin\theta $
$ \cos(\pi + \theta) $ $ -\cos\theta $
$ \tan(\pi + \theta) $ $ \tan\theta $

四、和差角公式

公式名称 公式表达
正弦和角公式 $ \sin(A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B $
正弦差角公式 $ \sin(A - B) = \sin A \cos B - \cos A \sin B $
余弦和角公式 $ \cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B $
余弦差角公式 $ \cos(A - B) = \cos A \cos B + \sin A \sin B $
正切和角公式 $ \tan(A + B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B} $
正切差角公式 $ \tan(A - B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B} $

五、倍角公式

公式名称 公式表达
正弦倍角公式 $ \sin 2\theta = 2\sin\theta \cos\theta $
余弦倍角公式 $ \cos 2\theta = \cos^2\theta - \sin^2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta $
正切倍角公式 $ \tan 2\theta = \frac{2\tan\theta}{1 - \tan^2\theta} $

六、半角公式

公式名称 公式表达
正弦半角公式 $ \sin\frac{\theta}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos\theta}{2}} $
余弦半角公式 $ \cos\frac{\theta}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos\theta}{2}} $
正切半角公式 $ \tan\frac{\theta}{2} = \frac{\sin\theta}{1 + \cos\theta} = \frac{1 - \cos\theta}{\sin\theta} $

七、积化和差公式

公式名称 公式表达
$ \sin A \cos B $ $ \frac{1}{2}[\sin(A + B) + \sin(A - B)] $
$ \cos A \cos B $ $ \frac{1}{2}[\cos(A + B) + \cos(A - B)] $
$ \sin A \sin B $ $ \frac{1}{2}[\cos(A - B) - \cos(A + B)] $

八、和差化积公式

公式名称 公式表达
$ \sin A + \sin B $ $ 2\sin\left( \frac{A + B}{2} \right)\cos\left( \frac{A - B}{2} \right) $
$ \sin A - \sin B $ $ 2\cos\left( \frac{A + B}{2} \right)\sin\left( \frac{A - B}{2} \right) $
$ \cos A + \cos B $ $ 2\cos\left( \frac{A + B}{2} \right)\cos\left( \frac{A - B}{2} \right) $
$ \cos A - \cos B $ $ -2\sin\left( \frac{A + B}{2} \right)\sin\left( \frac{A - B}{2} \right) $

九、其他常用公式

公式名称 公式表达
基本关系式 $ \sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 $
正切与正弦、余弦关系 $ \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} $
余切与正切互为倒数 $ \cot\theta = \frac{1}{\tan\theta} $

通过以上内容的整理与归纳,可以系统地掌握高中阶段的三角函数公式,为后续的学习和应用打下坚实基础。建议在学习过程中多做练习题,灵活运用这些公式,提升解题能力。

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