诱导公式
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诱导公式(英语:induction formula)是数学三角函数中将角度比较大的三角函数利用角度的周期性,转换为角度比较小的三角函数的变形公式。诱导公式分为以下六类:
目录
1 公式一(函数关于2π的周期性)
2 公式二(函数关于π的周期性)
3 公式三(函数的奇偶性)
4 公式四(在单位圆中各三角函数线关于y轴的对称性)
5 公式五(可看作在直角三角形中的转换)
6 公式六
7 内在联系
8 参考来源
公式一(函数关于2π的周期性)
- sin(2kπ+α)=sinα,k∈zdisplaystyle sin(2kpi +alpha )=sin alpha ,kin z
- cos(2kπ+α)=cosα,k∈zdisplaystyle cos(2kpi +alpha )=cos alpha ,kin z
- tan(2kπ+α)=tanα,k∈zdisplaystyle tan(2kpi +alpha )=tan alpha ,kin z
- cot(2kπ+α)=cotα,k∈zdisplaystyle cot(2kpi +alpha )=cot alpha ,kin z
- sec(2kπ+α)=secα,k∈zdisplaystyle sec(2kpi +alpha )=sec alpha ,kin z
- csc(2kπ+α)=cscα,k∈zdisplaystyle csc(2kpi +alpha )=csc alpha ,kin z
公式二(函数关于π的周期性)
- sin(π+α)=−sinαdisplaystyle sin(pi +alpha )=-sin alpha
- cos(π+α)=−cosαdisplaystyle cos(pi +alpha )=-cos alpha
- tan(π+α)=tanαdisplaystyle tan(pi +alpha )=tan alpha
- cot(π+α)=cotαdisplaystyle cot(pi +alpha )=cot alpha
- sec(π+α)=−secαdisplaystyle sec(pi +alpha )=-sec alpha
- csc(π+α)=−cscαdisplaystyle csc(pi +alpha )=-csc alpha
公式三(函数的奇偶性)
- sin(−α)=−sinαdisplaystyle sin(-alpha )=-sin alpha
- cos(−α)=cosαdisplaystyle cos(-alpha )=cos alpha
- tan(−α)=−tanαdisplaystyle tan(-alpha )=-tan alpha
- cot(−α)=−cotαdisplaystyle cot(-alpha )=-cot alpha
- sec(−α)=secαdisplaystyle sec(-alpha )=sec alpha
- csc(−α)=−cscαdisplaystyle csc(-alpha )=-csc alpha
公式四(在单位圆中各三角函数线关于y轴的对称性)
- sin(π−α)=sinαdisplaystyle sin(pi -alpha )=sin alpha
- cos(π−α)=−cosαdisplaystyle cos(pi -alpha )=-cos alpha
- tan(π−α)=−tanαdisplaystyle tan(pi -alpha )=-tan alpha
- cot(π−α)=−cotαdisplaystyle cot(pi -alpha )=-cot alpha
- sec(π−α)=−secαdisplaystyle sec(pi -alpha )=-sec alpha
- csc(π−α)=cscαdisplaystyle csc(pi -alpha )=csc alpha
公式五(可看作在直角三角形中的转换)
- sin(π2−α)=cosαdisplaystyle sin left(frac pi 2-alpha right)=cos alpha
- cos(π2−α)=sinαdisplaystyle cos left(frac pi 2-alpha right)=sin alpha
- tan(π2−α)=cotαdisplaystyle tan left(frac pi 2-alpha right)=cot alpha
- cot(π2−α)=tanαdisplaystyle cot left(frac pi 2-alpha right)=tan alpha
- sec(π2−α)=cscαdisplaystyle sec left(frac pi 2-alpha right)=csc alpha
- csc(π2−α)=secαdisplaystyle csc left(frac pi 2-alpha right)=sec alpha
公式六
- sin(π2+α)=cosαdisplaystyle sin left(frac pi 2+alpha right)=cos alpha
- cos(π2+α)=−sinαdisplaystyle cos left(frac pi 2+alpha right)=-sin alpha
- tan(π2+α)=−cotαdisplaystyle tan left(frac pi 2+alpha right)=-cot alpha
- cot(π2+α)=−tanαdisplaystyle cot left(frac pi 2+alpha right)=-tan alpha
- sec(π2+α)=−cscαdisplaystyle sec left(frac pi 2+alpha right)=-csc alpha
- csc(π2+α)=secαdisplaystyle csc left(frac pi 2+alpha right)=sec alpha
内在联系
值得注意的是,公式一至六其实是存在着内在联系的,可以写成以下形式:
- sin(kπ2±α),k∈zdisplaystyle sin left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
- cos(kπ2±α),k∈zdisplaystyle cos left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
- tan(kπ2±α),k∈zdisplaystyle tan left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
- cot(kπ2±α),k∈zdisplaystyle cot left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
- sec(kπ2±α),k∈zdisplaystyle sec left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
- csc(kπ2±α),k∈zdisplaystyle csc left(frac kpi 2pm alpha right),kin z
可用如下口诀将联系记忆起来:“奇变偶不变,符号看象限”。意思为,当k为奇数时,sin变为cos,cos变为sin,tan变为cot,cot变为tan,sec变为csc,csc变为sec;而k为偶数时,三角函数则不变换。对于正负号,则要看最后角所在的象限进行判断,可以使用如下口诀:CAST,也可以使用ASTC (All Science Teachers Crazy) 用来记忆。
- 第一象限的 A 即是 All(全部皆正)。
- 第二象限的 S 即是 Sine & CoSecant(正弦以及余割为正)。
- 第三象限的 T 即是 Tangent & Cotangent(正切以及余切为正)。
- 第四象限的 C 即是 Cosine & SeCant(余弦以及正割为正)。
参考来源
数学4 必修. 人民教育出版社. ISBN 978-7-107-20334-3.
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