【sincostan所有公式】在数学中,sin(正弦)、cos(余弦)和tan(正切)是三角函数中最基础、最常用的三个函数。它们广泛应用于几何、物理、工程、计算机科学等领域。掌握这些函数的基本公式和关系对于理解三角学至关重要。
以下是对sin、cos、tan及其相关公式的全面总结,以文字加表格的形式呈现,帮助读者快速查阅和记忆。
一、基本定义
在直角三角形中,设一个锐角为θ:
- sinθ = 对边 / 斜边
- cosθ = 邻边 / 斜边
- tanθ = 对边 / 邻边
在单位圆中,sinθ 和 cosθ 分别表示点的 y 坐标和 x 坐标,而 tanθ 是 sinθ 与 cosθ 的比值。
二、常用角度的三角函数值
角度(°) | 0° | 30° | 45° | 60° | 90° |
sinθ | 0 | 1/2 | √2/2 | √3/2 | 1 |
cosθ | 1 | √3/2 | √2/2 | 1/2 | 0 |
tanθ | 0 | 1/√3 | 1 | √3 | 无意义 |
三、三角恒等式
公式名称 | 公式表达式 |
基本恒等式 | sin²θ + cos²θ = 1 |
正切与正弦余弦关系 | tanθ = sinθ / cosθ |
倒数关系 | cscθ = 1/sinθ, secθ = 1/cosθ, cotθ = 1/tanθ |
周期性 | sin(θ + 2π) = sinθ, cos(θ + 2π) = cosθ, tan(θ + π) = tanθ |
奇偶性 | sin(-θ) = -sinθ, cos(-θ) = cosθ, tan(-θ) = -tanθ |
四、诱导公式(角度转换)
θ | sinθ | cosθ | tanθ |
π/2 - θ | cosθ | sinθ | cotθ |
π/2 + θ | cosθ | -sinθ | -cotθ |
π - θ | sinθ | -cosθ | -tanθ |
π + θ | -sinθ | -cosθ | tanθ |
2π - θ | -sinθ | cosθ | -tanθ |
五、和差角公式
公式名称 | 公式表达式 |
sin(A ± B) | sinAcosB ± cosAsinB |
cos(A ± B) | cosAcosB ∓ sinAsinB |
tan(A ± B) | (tanA ± tanB) / (1 ∓ tanAtanB) |
六、倍角公式
公式名称 | 公式表达式 |
sin2θ | 2sinθcosθ |
cos2θ | cos²θ - sin²θ = 2cos²θ - 1 = 1 - 2sin²θ |
tan2θ | 2tanθ / (1 - tan²θ) |
七、半角公式
公式名称 | 公式表达式 |
sin(θ/2) | ±√[(1 - cosθ)/2] |
cos(θ/2) | ±√[(1 + cosθ)/2] |
tan(θ/2) | ±√[(1 - cosθ)/(1 + cosθ)] = sinθ/(1 + cosθ) |
八、积化和差公式
公式名称 | 公式表达式 |
sinAcosB | [sin(A+B) + sin(A-B)] / 2 |
cosAcosB | [cos(A+B) + cos(A-B)] / 2 |
sinAsinB | [cos(A-B) - cos(A+B)] / 2 |
九、和差化积公式
公式名称 | 公式表达式 |
sinA + sinB | 2sin[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] |
sinA - sinB | 2cos[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] |
cosA + cosB | 2cos[(A+B)/2]cos[(A-B)/2] |
cosA - cosB | -2sin[(A+B)/2]sin[(A-B)/2] |
十、反三角函数简要关系
函数 | 表达式 |
arcsin(x) | sin⁻¹x = θ,其中θ ∈ [-π/2, π/2] |
arccos(x) | cos⁻¹x = θ,其中θ ∈ [0, π] |
arctan(x) | tan⁻¹x = θ,其中θ ∈ (-π/2, π/2) |
通过以上内容,可以系统地了解sin、cos、tan及其相关公式。这些公式不仅是学习三角函数的基础,也是解决实际问题的重要工具。建议结合图形和实际例子进行理解和应用。