三角函数正弦和差公式推导(正切三角函数和差公式推导过程)

三角函数正弦和差公式推导(正切三角函数和差公式推导过程)

首页维修大全综合更新时间:2025-02-03 09:27:16

三角函数正弦和差公式推导

三角函数的正弦和差公式是基于几何意义上推导出来的。最基础的、最根本的就是一个正弦和的公式,其他的公式都可以看作是这个公式的派生公式。

假设有两个角A和B,它们的对边分别为a和b,邻边为c和d,斜边为e和f。那么,我们可以通过以下步骤证明正弦和差公式:

首先,根据正弦定理,sin A / a = sin B / b。

然后,将等式两边同时乘以a + b,得到sin(A+B) = (sin A * cos B) + (cos A * sin B)。

接着,将等式两边同时乘以a - b,得到sin(A-B) = (sin A * cos B) - (cos A * sin B)。

这样,我们就得到了正弦和差公式。

对于余弦和差公式、正切和差公式等,也可以采用类似的方法进行推导。如果已经掌握了正弦和差公式,那么在程序设计实现上,其它的公式就会变得相对简单。

sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ、sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ。

正弦是数学术语,是指对边与斜边的比。在直角三角形中,任意一锐角∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA(由英语sine一词简写得来),即sinA=∠A的对边/斜边。古代说法,正弦是股与弦的比例。

一,和差化积公式推导过程

首先,我们知道sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a-b)=sina*cosb-cosa*sinb

我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a-b)=2sina*cosb

所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2

同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb-sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb

所以,把两式相加,我们就可以得到cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb

所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2

同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2

这样,我们就得到了积化和差的四个公式:

sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

cosa*sinb=(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

好,有了积化和差的四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式.

我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2

把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:

sinx+siny=2sin((x+y)/2)*cos((x-y)/2)

sinx-siny=2cos((x+y)/2)*sin((x-y)/2)

cosx+cosy=2cos((x+y)/2)*cos((x-y)/2)

cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)*sin((x-y)/2)

二,三角函数推导公式集锦

万能公式推导

sin2α=2sinαcosα=2sinαcosα/[cos2(α)+sin2(α)],

(因为cos2(α)+sin2(α)=1)

再把分式上下同除cos^2(α),可得sin2α=2tanα/[1+tan2(α)]

然后用α/2代替α即可。同理可推导余弦的万能公式。正切的万能公式可通过正弦比余弦得到。

三倍角公式推导

tan3α=sin3α/cos3α

=(sin2αcosα+cos2αsinα)/(cos2αcosα-sin2αsinα)

=[2sinαcos2(α)+cos2(α)sinα-sin3(α)]/[cos3(α)-cosαsin2(α)-2sin2(α)cosα]

上下同除以cos3(α),得:

tan3α=[3tanα-tan3(α)]/[1-3tan2(α)]

sin3α=sin(2α+α)=sin2αcosα+cos2αsinα

=2sinαcos2(α)+[1-2sin2(α)]sinα=2sinα-2sin3(α)+sinα-2sin3(α)

=3sinα-4sin3(α)

cos3α=cos(2α+α)=cos2αcosα-sin2αsinα

=[2cos2(α)-1]cosα-2cosαsin2(α)

=2cos3(α)-cosα+[2cosα-2cos3(α)]

=4cos3(α)-3cosα

即:sin3α=3sinα-4sin3(α)

cos3α=4cos3(α)-3cosα

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