求三角函数的公式,什么正弦定理,余弦定理,倍角公式都要!
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如右图,当平面上的三点A、B、C的连线,AB、AC、BC,构成一个直角三角形,其中∠ACB为直角.对于AB与AC的夹角∠BAC而言:
Rt△ABC
邻边(adjacent)b=AC
对边(opposite)a=BC
斜边(hypotenuse)h=AB
邻边(adjacent)b=AC
基本函数x09英文x09缩写x09表达式x09语言描述
正弦函数
Sinex09sinx09a/hx09∠A的对边比斜边
余弦函数
Cosinex09cosx09b/hx09∠A的邻边比斜边
正切函数
Tangentx09tanx09a/bx09∠A的对边比邻边
余切函数
Cotangentx09cotx09b/ax09∠A的邻边比对边
正割函数
Secantx09secx09h/bx09∠A的斜边比邻边
余割函数
Cosecantx09cscx09h/ax09∠A的斜边比对边
注:tan、cot曾被写作tg、ctg,现已不用这种写法.
罕见三角函数
除了上述六个常见的函数,还有一些不常见的三角函数:
versin
函数名x09与常见函数转化关系
正矢函数
versinθ=1-cosθ
x09vercosinθ=1+cosθ
余矢函数
coversinθ=1-sinθ
x09covercosinθ=1+sinθ
半正矢函数
haversinθ=(1-cosθ)/2
x09havercosinθ=(1+cosθ)/2
半余矢函数
hacoversinθ=(1-sinθ)/2
x09hacovercosinθ=(1+sinθ)/2
外正割函数
exsecθ=secθ-1
外余割函数
excscθ=cscθ-1
单位圆定义
六个三角函数也可以依据半径为1中心为原点的单位圆来定义.单位圆定义在实际计算上没有大的价值;实际上对多数角它都依赖于直角三角形.但是单位圆定义的确允许三角函数对所有正数和负数辐角都有定义,而不只是对于在0和π/2弧度之间的角.它也提供了一个图像,把所有重要的三角函数都包含了.根据勾股定理,
三角函数
单位圆的方程是:x^2+y^2=1
图像中给出了用弧度度量的一些常见的角.逆时针方向的度量是正角,而顺时针的度量是负角.设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交.这个交点的x和y坐标分别等于cosθ和sinθ.图像中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边且长度为1,所以有sinθ=y/1和cosθ=x/1.单位圆可以被视为是通过改变邻边和对边的长度,但保持斜边等于1的一种查看无限个三角形的方式.
对于大于2π或小于等于2π的角度,可直接继续绕单位圆旋转.在这种方式下,正弦和余弦变成了周期为2π的周期函数:对于任何角度θ和任何整数k.
周期函数的最小正周期叫做这个函数的“基本周期”.正弦、余弦、正割或余割的基本周期是全圆,也就是2π弧度或360°;正切或余切的基本周期是半圆,也就是π弧度或180°.上面只有正弦和余弦是直接使用单位圆定义的,其他四个三角函数的定义如图所示.
其他四个三角函数的定义
在正切函数的图像中,在角kπ附近变化缓慢,而在接近角(k+1/2)π的时候变化迅速.正切函数的图像在θ=(k+1/2)π有垂直渐近线.这是因为在θ从左侧接进(k+1/2)π的时候函数接近正无穷,而从右侧接近(k+1/2)π的时候函数接近负无穷.
三角函数
另一方面,所有基本三角函数都可依据中心为O的单位圆来定
义,类似于历史上使用的几何定义.特别是,对于这个圆的弦AB,这里的θ是对向角的一半,sinθ是AC(半弦),这是印度的阿耶波多介入的定义.cosθ是水平距离OC,versinθ=1-cosθ是CD.tanθ是通过A的切线的线段AE的长度,所以这个函数才叫正切.cotθ是另一个切线段AF.secθ=OE和cscθ=OF是割线(与圆相交于两点)的线段,所以可以看作OA沿着A的切线分别向水平和垂直轴的投影.DE是exsecθ=secθ-1(正割在圆外的部分).通过这些构造,容易看出正割和正切函数在θ接近π/2的时候发散,而余割和余切在θ接近零的时候发散.
编辑本段级数定义
只使用几何和极限的性质,可以证明正弦的导数是余弦,余弦的导数是负的正弦.(在微积分中,所有角度都以弧度来度量).我们可以接着使用泰勒级数的理论来证明下列恒等式对于所有实数x都成立:
这些恒等式经常被用做正弦和余弦函数的定义.它们经常被用做三角函数的严格处理和应用的起点(比如,在傅立叶级数中),因为无穷级数的理论可从实数系的基础上发展而来,不需要任何几何方面的考虑.这样,这些函数的可微性和连续性便可以单独从级数定义来确立.
其他级数可见于:
注:Un是n次上/下数,
Bn是n次伯努利数,
编辑本段三角函数线
依据单位圆定义,
我们可以做三个有向线段(向量)来表示正弦、余弦、正切的值.
如图所示,圆O是一个单位圆,P是α的终边与单位圆上的交点,M点是P在x轴的投影,S(1,0)是圆O与x轴正半轴的交点,过S点做圆O的切线l.
那么向量MP对应的就是α的正弦值,向量OM对应的就是余弦值.OP的延长线(或反向延长线)与l的交点为T,则向量ST对应的就是正切值.向量的起止点不能颠倒,因为其方向是有意义的.
借助线三角函数线,我们可以观察到第二象限角α的正弦值为正,余弦值为负,正切值为负.
1.锐角三角函数定义
锐角角A的正弦(sin),余弦(cos)和正切(tan),余切(cot)以及正割(sec),(余割csc)都叫做角A的锐角三角函数.
正弦(sin)等于对边比斜边;
余弦(cos)等于邻边比斜边;
正切(tan)等于对边比邻边;
余切(cot)等于邻边比对边;
正割(sec)