两角和与差的三角函数的推导-查字典问答网
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  两角和与差的三角函数的推导

  两角和与差的三角函数的推导

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2020-02-04 23:38
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韩艳梅

  正弦、余弦的和差化积公式

  指高中数学三角函数部分的一组恒等式

  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]【注意右式前的负号】 

   以上四组公式可以由积化和差公式推导得到

  法1 sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]的证明过程

  因为

  sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ,

  sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ,

  将以上两式的左右两边分别相加,得

  sin(α+β)+sin(α-β)=2sinαcosβ,

  设α+β=θ,α-β=φ

  那么

  α=(θ+φ)/2,β=(θ-φ)/2

  把α,β的值代入,即得

  sinθ+sinφ=2sin[(θ+φ)/2]cos[(θ-φ)/2]

  法2

  根据欧拉公式,e^Ix=cosx+isinx

  令x=a+b

  得e^I(a+b)=e^ia*e^ib=(cosa+isina)(cosb+isinb)=cosacosb-sinasinb+i(sinacosb=sinbcosa)=cos(a+b)+isin(a+b)

  所以cos(a+b)=cosacosb-sinasinb

  sin(a+b)=sinacosb=sinbcosa

  正切的和差化积

  tanα±tanβ=sin(α±β)/(cosα·cosβ)(附证明)

  cotα±cotβ=sin(β±α)/(sinα·sinβ)

  tanα+cotβ=cos(α-β)/(cosα·sinβ)

  tanα-cotβ=-cos(α+β)/(cosα·sinβ)

  证明:左边=tanα±tanβ=sinα/cosα±sinβ/cosβ

  =(sinα·cosβ±cosα·sinβ)/(cosα·cosβ)

  =sin(α±β)/(cosα·cosβ)=右边

  ∴等式成立

  注意事项

  在应用和差化积时,必须是一次同名三角函数方可实行.若是异名,必须用诱导公式化为同名;若是高次函数,必须用降幂公式降为一次

  口诀

  正加正,正在前,余加余,余并肩

  正减正,余在前,余减余,负正弦

  反之亦然生动的口诀:(和差化积)

  帅+帅=帅哥

  帅-帅=哥帅

  哥+哥=哥哥

  哥-哥=负嫂嫂

  反之亦然

2020-02-04 23:39:04

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