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三角函数的公式大全

2026-01-23 17:28:57 来源:网易 用户:伏妮清 

三角函数的公式大全】在数学中,三角函数是研究三角形边角关系的重要工具,广泛应用于几何、物理、工程等多个领域。为了便于理解和使用,本文对常见的三角函数公式进行了系统整理,涵盖基本公式、诱导公式、和差化积、积化和差、倍角公式等,帮助读者快速掌握三角函数的核心内容。

一、基本三角函数定义

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(x ≠ 0)
余切 cotα = x/y(y ≠ 0)
正割 secα = 1/x(x ≠ 0)
余割 cscα = 1/y(y ≠ 0)

二、同角三角函数的基本关系

公式名称 公式表达式
平方关系 sin²α + cos²α = 1
倒数关系 tanα = 1/cotα,secα = 1/cosα,cscα = 1/sinα
商数关系 tanα = sinα / cosα

三、诱导公式(角度变换)

角度变化 对应的三角函数值
sin(-α) = -sinα,cos(-α) = cosα,tan(-α) = -tanα
π - α sin(π - α) = sinα,cos(π - α) = -cosα,tan(π - α) = -tanα
π + α sin(π + α) = -sinα,cos(π + α) = -cosα,tan(π + α) = tanα
2π - α sin(2π - α) = -sinα,cos(2π - α) = cosα,tan(2π - α) = -tanα

四、和差公式

公式名称 公式表达式
正弦和差公式 sin(α ± β) = sinα cosβ ± cosα sinβ
余弦和差公式 cos(α ± β) = cosα cosβ ∓ sinα sinβ
正切和差公式 tan(α ± β) = (tanα ± tanβ) / (1 ∓ tanα tanβ)

五、倍角公式

公式名称 公式表达式
正弦倍角公式 sin2α = 2sinα cosα
余弦倍角公式 cos2α = cos²α - sin²α = 2cos²α - 1 = 1 - 2sin²α
正切倍角公式 tan2α = 2tanα / (1 - tan²α)

六、半角公式

公式名称 公式表达式
正弦半角公式 sin(α/2) = ±√[(1 - cosα)/2]
余弦半角公式 cos(α/2) = ±√[(1 + cosα)/2]
正切半角公式 tan(α/2) = ±√[(1 - cosα)/(1 + cosα)] = (sinα)/(1 + cosα)

七、和差化积公式

公式名称 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]

八、积化和差公式

公式名称 公式表达式
sinA cosB [sin(A+B) + sin(A-B)] / 2
cosA cosB [cos(A+B) + cos(A-B)] / 2
sinA sinB [cos(A-B) - cos(A+B)] / 2

九、三角函数的图像与性质

函数名称 图像特征 定义域 值域 周期性 奇偶性
sinx 波形曲线 R [-1,1] 奇函数
cosx 波形曲线 R [-1,1] 偶函数
tanx 间断曲线 x ≠ π/2 + kπ R π 奇函数
cotx 间断曲线 x ≠ kπ R π 奇函数

十、常见特殊角的三角函数值

角度(°) 弧度(rad) sinα cosα tanα
0 0 0 1 0
30 π/6 1/2 √3/2 1/√3
45 π/4 √2/2 √2/2 1
60 π/3 √3/2 1/2 √3
90 π/2 1 0 无定义

通过以上总结,可以清晰地看到三角函数公式的多样性与实用性。掌握这些公式不仅有助于解题,还能提升对三角函数整体结构的理解。在实际应用中,灵活运用这些公式,能够更高效地解决各类数学问题。

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