诱导公式
三角函数
诱导公式是反映三角函数的周期性、对称性等的一组公式,可以由此将大角度、负角度的三角函数值化为小角度的三角函数值,用于求值、化简。
公式内容
在等号两端皆有意义的情况下,诱导公式的内容如下。其中,、、、分别表示角的正弦(sine)、余弦(cosine)、正切(tangent)、余切(cotangent)。
公式一
公式二
公式三
公式四
公式五
公式六
公式七
公式八
记忆口诀
函数名的变化
公式一到公式四中,等号两侧的三角函数名是相同的;公式五到公式八中,等号两侧的三角函数名是会发生变化的,正余弦互换,正余切互换。
对于形如的角度,这一条规律可以简单归纳为“奇变偶不变”:如果为奇数,那么对应公式五到八的情形,三角函数名发生改变;如果为偶数,那么对应公式一到四的情形,三角函数名不改变。
正负号的变化
公式等号两侧除了三角函数名可能变化,正负号也可能发生变化。此时只需假定为锐角,通过观察形如的角度所处的象限,来判断等号右侧式子的正负。这一条规律可以简单归纳为“符号看象限”。 以上口诀总结为:“奇变偶不变,符号看象限”
举例
利用“奇变偶不变,符号看象限”的口诀,可以概括全部的诱导公式而不必逐条记忆。
例如等号左侧为,那么:
由于旋转的角度为的奇数倍,故函数名发生变化,等号右侧应为或;
假设为锐角,那么的终边位于第四象限,其余弦值为正,故等号右侧确定为。
即:。
再例如等号左侧为,那么:
由于旋转的角度为的偶数倍,故函数名不变,等号右侧应为或;
假设为锐角,那么的终边位于第二象限,其正弦值为正,故等号右侧确定为。
即:。
公式证明
两角和差公式
在等号两端皆有意义的情况下,可以利用两角和与差的三角函数公式直接证明。
公式一的证明:
公式二的证明:
公式三的证明:
公式四的证明:
公式五的证明:
公式六的证明:
公式七的证明:
公式八的证明:
复数乘法
对于单位圆上的,将其逆时针旋转。考虑三角式,得到;考虑复数,这意味着乘以复数单位。所以归纳地可以得到:
顺时针旋转在复平面上意味着乘以,故上式对任意整数都成立,即:
接着将沿实轴翻转。考虑三角式,得到;考虑复数,这意味着共轭。所以可以得到:
综合以上,比较实部与虚部,即得所有诱导公式。
应用举例
例1
求三角函数值:(1);(2) ;(3) ;(4) 。
解:(可应用的诱导公式不唯一)
(1);
(2);
(3);
(4) 。
例2
化简下式
解:由诱导公式,原式。
参考资料
最新修订时间:2025-03-20 11:01
目录
概述
公式内容
记忆口诀
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