
诱导公式五和公式六是三角函数中的基本公式,它们在解决许多三角函数问题时非常有用。下面是它们的推导过程:
1.诱导公式五:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
证明:
我们可以使用两角和的正弦公式来证明这个公式。正弦公式为:
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
为了证明这个公式,我们可以将α和β分别表示为任意角,然后计算它们的正弦值。
设α=30°,β=45°,那么:
sin(α+β)=sin(30° +45°)=sin75°
根据正弦函数的周期性,我们知道:
sin(75°)=sin(75° -360°)=sin(-285°)
再根据正弦函数的奇偶性,我们有:
sin(-285°)=-sin(285°)
因此:
sin(α+β)=-sin(285°)
另一方面,我们可以使用三角函数的定义来计算sinαcosβ+cosαsinβ的值:
sinαcosβ+cosαsinβ=(sin30°)(cos45°)+(cos30°)(sin45°)
=(1/2)(√2/2)+(√3/2)(√2/2)
=(√2+√6)/4
我们可以使用计算器来验证这个值确实等于-sin(285°)。因此,我们证明了sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ。
2.诱导公式六:
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
证明:
我们可以使用两角和的余弦公式来证明这个公式。余弦公式为:
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
为了证明这个公式,我们可以将α和β分别表示为任意角,然后计算它们的余弦值。
设α=30°,β=45°,那么:
cos(α+β)=cos(30° +45°)=cos75°
根据余弦函数的周期性,我们知道:
cos(75°)=cos(75° +360°)=cos(285°)
再根据余弦函数的奇偶性,我们有:
cos(285°)=cos(285° -360°)=cos(-75°)
因此:
cos(α+β)=cos(-75°)
另一方面,我们可以使用三角函数的定义来计算cosαcosβ-sinαsinβ的值:
cosαcosβ-sinαsinβ=(cos30°)(cos45°)-(sin30°)(sin45°)
=(√3/2)(√2/2)-(1/2)(√2/2)
=(√6-√2)/4
我们可以使用计算器来验证这个值确实等于cos(-75°)。因此,我们证明了cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ。
通过以上推导,我们得到了诱导公式五和公式六。这两个公式在解决三角函数问题时非常有用,特别是当涉及到两角和与差的三角函数时。
推导如下:
首先,我们需要知道正弦函数和余弦函数的基本性质和公式。
正弦函数的基本性质和公式如下:
$$sin(x) = frac{ ext{对边}}{ ext{斜边}}$$
$$cos(x) ^2 = 1 - sin^2(x)$$
余弦函数的基本性质和公式如下:
$$cos(x) = frac{ ext{邻边}}{ ext{斜边}}$$
$$cos(x) ^2 = 1 - sin^2(x)$$
接下来,我们可以利用正弦函数和余弦函数的基本性质和公式来推导诱导公式五六。
对于正弦函数,我们可以将其表示为:
$$sin(x) = frac{ ext{对边}}{ ext{斜边}} = frac{a}{c}$$
其中,$a$表示对边长度,$c$表示斜边长度。
对于余弦函数,我们可以将其表示为:
$$cos(x) = frac{ ext{邻边}}{ ext{斜边}} = frac{b}{c}$$
其中,$b$表示邻边长度,$c$表示斜边长度。
将上述两个式子相除,得到:
$$frac{sin(x)}{cos(x)} = frac{a}{b}$$
将上式两边同时乘以$sin(x)cos(x)$,得到:
$$sin(x)cos(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时除以$sin^2(x)$,得到:
$$cos(x) = frac{a^2}{b^2}sin^2(x)$$
将上式两边同时减去$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) - cos^2(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时加上$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) + cos^2(x) = 1 + frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时减去$1$,得到:
$$sin^2(x) - cos^2(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时加上$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) + cos^2(x) = 1 + frac{a^2}{b^2}$$
这就是诱导公式五六。
类似地,我们也可以推导出诱导公式六七:
$$sin(x) = frac{ ext{斜边}}{ ext{邻边}} = frac{a}{c}$$
$$cos(x) = frac{ ext{斜边}}{ ext{对边}} = frac{b}{c}$$
将上述两个式子相除,得到:
$$frac{sin(x)}{cos(x)} = frac{a}{b}$$
将上式两边同时乘以$sin(x)cos(x)$,得到:
$$sin(x)cos(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时除以$sin^2(x)$,得到:
$$cos(x) = frac{a^2}{b^2}sin^2(x)$$
将上式两边同时减去$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) - cos^2(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时加上$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) + cos^2(x) = 1 + frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时减去$1$,得到:
$$sin^2(x) - cos^2(x) = frac{a^2}{b^2}$$
将上式两边同时加上$cos^2(x)$,得到:
$$sin^2(x) + cos^2(x) = 1 + frac{a^2}{b^2}$$
这就是诱导公式六七。