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高壹必修4裏所有三角函數公式及其推導過程

推導公式:(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R(其中,R為外接圓半徑)

由正弦定理有

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

所以

a=2R*sinA

b=2R*sinB

c=2R*sinC

加起來a+b+c=2R*(sinA+sinB+sinC)帶入

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

兩角和公式

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

對數的性質及推導

用^表示乘方,用log(a)(b)表示以a為底,b的對數

*表示乘號,/表示除號

定義式:

若a^n=b(a>0且a≠1)

則n=log(a)(b)

基本性質:

1.a^(log(a)(b))=b

2.log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);

3.log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);

4.log(a)(M^n)=nlog(a)(M)

推導

1.這個就不用推了吧,直接由定義式可得(把定義式中的[n=log(a)(b)]帶入a^n=b)

2.

MN=M*N

由基本性質1(換掉M和N)

a^[log(a)(MN)]=a^[log(a)(M)]*a^[log(a)(N)]

由指數的性質

a^[log(a)(MN)]=a^{[log(a)(M)]+[log(a)(N)]}

又因為指數函數是單調函數,所以

log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)

3.與2類似處理

MN=M/N

由基本性質1(換掉M和N)

a^[log(a)(M/N)]=a^[log(a)(M)]/a^[log(a)(N)]

由指數的性質

a^[log(a)(M/N)]=a^{[log(a)(M)]-[log(a)(N)]}

又因為指數函數是單調函數,所以

log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N)

4.與2類似處理

M^n=M^n

由基本性質1(換掉M)

a^[log(a)(M^n)]={a^[log(a)(M)]}^n

由指數的性質

a^[log(a)(M^n)]=a^{[log(a)(M)]*n}

又因為指數函數是單調函數,所以

log(a)(M^n)=nlog(a)(M)

其他性質:

性質壹:換底公式

log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)

推導如下

N=a^[log(a)(N)]

a=b^[log(b)(a)]

綜合兩式可得

N={b^[log(b)(a)]}^[log(a)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}

又因為N=b^[log(b)(N)]

所以

b^[log(b)(N)]=b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}

所以

log(b)(N)=[log(a)(N)]*[log(b)(a)]{這步不明白或有疑問看上面的}

所以log(a)(N)=log(b)(N)/log(b)(a)

性質二:(不知道什麽名字)

log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]

推導如下

由換底公式[lnx是log(e)(x),e稱作自然對數的底]

log(a^n)(b^m)=ln(a^n)/ln(b^n)

由基本性質4可得

log(a^n)(b^m)=[n*ln(a)]/[m*ln(b)]=(m/n)*{[ln(a)]/[ln(b)]}

再由換底公式

log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]

--------------------------------------------(性質及推導完)

公式三:

log(a)(b)=1/log(b)(a)

證明如下:

由換底公式log(a)(b)=log(b)(b)/log(b)(a)----取以b為底的對數,log(b)(b)=1

=1/log(b)(a)

還可變形得:

log(a)(b)*log(b)(a)=1

平方關系:

sin^2(α)+cos^2(α)=1

tan^2(α)+1=sec^2(α)

cot^2(α)+1=csc^2(α)

商的關系:

tanα=sinα/cosαcotα=cosα/sinα

倒數關系:

tanα?cotα=1

sinα?cscα=1

cosα?secα=1

萬能公式:

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)]

常用的誘導公式有以下幾組:

公式壹:

設α為任意角,終邊相同的角的同壹三角函數的值相等:

sin(2kπ+α)=sinα

cos(2kπ+α)=cosα

tan(2kπ+α)=tanα

cot(2kπ+α)=cotα

公式二:

設α為任意角,π+α的三角函數值與α的三角函數值之間的關系:

sin(π+α)=-sinα

cos(π+α)=-cosα

tan(π+α)=tanα

cot(π+α)=cotα

公式三:

任意角α與-α的三角函數值之間的關系:

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與α的三角函數值之間的關系:

sin(π-α)=sinα

cos(π-α)=-cosα

tan(π-α)=-tanα

cot(π-α)=-cotα

公式五:

利用公式壹和公式三可以得到2π-α與α的三角函數值之間的關系:

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與α的三角函數值之間的關系:

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)

壹般的最常用公式有:

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)

平方關系:

sin^2(α)+cos^2(α)=1

tan^2(α)+1=sec^2(α)

cot^2(α)+1=csc^2(α)

積的關系:

sinα=tanα*cosα

cosα=cotα*sinα

tanα=sinα*secα

cotα=cosα*cscα

secα=tanα*cscα

cscα=secα*cotα

倒數關系:

tanα?cotα=1

sinα?cscα=1

cosα?secα=1

直角三角形ABC中,

角A的正弦值就等於角A的對邊比斜邊,

余弦等於角A的鄰邊比斜邊

正切等於對邊比鄰邊,

三角函數恒等變形公式

兩角和與差的三角函數:

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)

輔助角公式:

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

降冪公式

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))

萬能公式:

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)]

積化和差公式:

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)]

和差化積公式:

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

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