【sincostan所有公式】在数学中,sin、cos、tan 是三角函数中最基本的三个函数,它们在几何、物理、工程等多个领域都有广泛的应用。为了帮助学习者更好地掌握这些函数的定义、性质和相关公式,本文将对 sin、cos、tan 的常用公式进行系统总结,并通过表格形式清晰展示。
一、基本定义
函数 | 定义(直角三角形中) | 定义(单位圆中) |
sinθ | 对边 / 斜边 | y / r |
cosθ | 邻边 / 斜边 | x / r |
tanθ | 对边 / 邻边 | y / x |
其中,θ 为角,r 为斜边长度(单位圆中 r=1)。
二、三角恒等式
公式名称 | 公式表达式 |
基本恒等式 | $ \sin^2\theta + \cos^2\theta = 1 $ |
正切与正弦余弦关系 | $ \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} $ |
倒数关系 | $ \csc\theta = \frac{1}{\sin\theta} $, $ \sec\theta = \frac{1}{\cos\theta} $, $ \cot\theta = \frac{1}{\tan\theta} $ |
三、诱导公式(角度变换)
角度变换 | 公式表达式 |
$ \sin(-\theta) $ | $ -\sin\theta $ |
$ \cos(-\theta) $ | $ \cos\theta $ |
$ \tan(-\theta) $ | $ -\tan\theta $ |
$ \sin(\pi - \theta) $ | $ \sin\theta $ |
$ \cos(\pi - \theta) $ | $ -\cos\theta $ |
$ \tan(\pi - \theta) $ | $ -\tan\theta $ |
$ \sin(\pi + \theta) $ | $ -\sin\theta $ |
$ \cos(\pi + \theta) $ | $ -\cos\theta $ |
$ \tan(\pi + \theta) $ | $ \tan\theta $ |
四、和差角公式
公式名称 | 公式表达式 |
正弦和角公式 | $ \sin(A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B $ |
正弦差角公式 | $ \sin(A - B) = \sin A \cos B - \cos A \sin B $ |
余弦和角公式 | $ \cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B $ |
余弦差角公式 | $ \cos(A - B) = \cos A \cos B + \sin A \sin B $ |
正切和角公式 | $ \tan(A + B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B} $ |
正切差角公式 | $ \tan(A - B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B} $ |
五、倍角公式
公式名称 | 公式表达式 |
正弦倍角公式 | $ \sin(2\theta) = 2\sin\theta \cos\theta $ |
余弦倍角公式 | $ \cos(2\theta) = \cos^2\theta - \sin^2\theta $ |
正切倍角公式 | $ \tan(2\theta) = \frac{2\tan\theta}{1 - \tan^2\theta} $ |
六、半角公式
公式名称 | 公式表达式 |
正弦半角公式 | $ \sin\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos\theta}{2}} $ |
余弦半角公式 | $ \cos\left(\frac{\theta}{2}\right) = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos\theta}{2}} $ |
正切半角公式 | $ \tan\left(\frac{\theta}{2}\right) = \frac{\sin\theta}{1 + \cos\theta} $ 或 $ \frac{1 - \cos\theta}{\sin\theta} $ |
七、其他常见公式
公式名称 | 公式表达式 |
正弦积化和差 | $ \sin A \sin B = \frac{1}{2}[\cos(A - B) - \cos(A + B)] $ |
余弦积化和差 | $ \cos A \cos B = \frac{1}{2}[\cos(A - B) + \cos(A + B)] $ |
正弦余弦积化和差 | $ \sin A \cos B = \frac{1}{2}[\sin(A + B) + \sin(A - B)] $ |
和差化积 | $ \sin A + \sin B = 2\sin\left(\frac{A+B}{2}\right)\cos\left(\frac{A-B}{2}\right) $ |
$ \cos A + \cos B = 2\cos\left(\frac{A+B}{2}\right)\cos\left(\frac{A-B}{2}\right) $ |
总结
以上内容涵盖了 sin、cos、tan 的基本定义、恒等式、诱导公式、和差角、倍角、半角以及一些常用的积化和差与和差化积公式。这些公式是解决三角问题的基础工具,建议在学习过程中结合图形理解其几何意义,同时多做练习题以加深记忆和应用能力。
如需进一步了解三角函数的图像、周期性或实际应用,可继续深入研究。