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三角函数

学习目标

  1. 理解任意角与弧度制
  2. 掌握三角函数的定义和图像
  3. 掌握诱导公式
  4. 掌握三角恒等变换

任意角与弧度制

角度制弧度制
360°
180°π
90°π/2
60°π/3
45°π/4
30°π/6

三角函数的定义

设角 α 终边上一点 P(x, y),|OP| = r = √(x² + y²):

  • sin α = y / r
  • cos α = x / r
  • tan α = y / x(x ≠ 0)

诱导公式

公式口诀
sin(π + α) = -sin α奇变偶不变
cos(π + α) = -cos α符号看象限
sin(π/2 + α) = cos α奇变偶不变
cos(π/2 + α) = -sin α符号看象限

三角恒等变换

两角和与差公式

  • sin(α ± β) = sin α cos β ± cos α sin β
  • cos(α ± β) = cos α cos β ∓ sin α sin β

二倍角公式

  • sin 2α = 2 sin α cos α
  • cos 2α = cos²α - sin²α = 2cos²α - 1 = 1 - 2sin²α

辅助角公式

a sin x + b cos x = √(a² + b²) sin(x + φ),其中 tan φ = b/a