两角和与差
内容






证明
取直角坐标系,作
单位圆;取一点A,连接OA,与X轴的夹角为α; 取一点B,连接OB,与X轴的夹角为β, 则OA与OB的夹角即为α-β
∵A(cosα,sinα),B (cosβ,sinβ),O(0,0)
∴OA·OB=|OA| |OB| cos (α-β) =cos α cos β + sin α sin β
∵|OA| = |OB| = 1
∴cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
取β=-β,可得cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
和差化积




积化和差




二倍角公式






三倍角公式
sin(3α) = 3sinα-4sin^3α = 4sinα·sin(60°+α)sin(60°-α)
cos(3α) = 4cos^3α-3cosα = 4cosα·cos(60°+α)cos(60°-α)
tan(3α) = (3tanα-tan^3α)/(1-3tan²α) = tanαtan(π/3+α)tan(π/3-α)
cot(3α)=(cot^3α-3cotα)/(3cot²α-1)
n倍角公式
根据欧拉公式(cosθ+isinθ)^n=cosnθ+isinnθ
将左边用二项式定理展开分别整理实部和虚部可以得到下面两组公式
sin(nα)=ncos^(n-1)α·sinα-C(n,3)cos^(n-3)α·sin^3α+C(n,5)cos^(n-5)α·sin^5α-…
cos(nα)=cos^nα-C(n,2)cos^(n-2)α·sin^2α+C(n,4)cos^(n-4)α·sin^4α
半角公式
sin(α/2)=±√[(1-cosα)/2]
cos(α/2)=±√[(1+cosα)/2]
tan(α/2)=±√[(1-cosα)/(1+cosα)]=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα=cscα-cotα
cot(α/2)=±√[(1+cosα)/(1-cosα)]=(1+cosα)/sinα=sinα/(1-cosα)=cscα+cotα
sec(α/2)=±√[(2secα/(secα+1)]
csc(α/2)=±√[(2secα/(secα-1)]
辅助角公式
公式:

(其中
φ满足
,
)


万能公式
sina=[2tan(a/2)]/[1+tan²(a/2)]
cosa=[1-tan²(a/2)]/[1+tan²(a/2)]
tana=[2tan(a/2)]/[1-tan²(a/2)]
降幂公式
sin²α=[1-cos(2α)]/2
cos²α=[1+cos(2α)]/2
tan²α=[1-cos(2α)]/[1+cos(2α)]
三角和
sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγ
cos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγ
tan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)÷(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)
幂级数
c0+c1x+c2x2+...+cnxn+...=∑cnxn (n=0..∞)
c0+c1(x-a)+c2(x-a)2+...+cn(x-a)n+...=∑cn(x-a)n (n=0..∞)
泰勒展开式
泰勒展开式又叫幂级数展开法
f(x)=f(a)+f'(a)/1!*(x-a)+f''(a)/2!*(x-a)2+...+f(n)(a)/n!*(x-a)n+…
实用幂级数:
e
x = 1+x+x
2/2!+x
3/3!+…+x
n/n!+…,x∈
R
ln(1+x)=x-x
2/2+x
3/3-…+(-1)
k-1x
k/k, x∈(-1,1)
sin x = x-x
3/3!+x
5/5!-…+(-1)
k-1x
2k-1/(2k-1)!+…, x∈
R
cos x = 1-x
2/2!+x
4/4!-…+(-1)
kx
2k/(2k)!+…, x∈
R
arcsin x = x + x
3/(2*3) + (1*3)x
5/(2*4*5) + (1*3*5)x
7/(2*4*6*7)…+(2k+1)!!*x
2k+1/(2k!!*(2k+1))+…, x∈(-1,1)(!!表示双阶乘)
[4]
arccos x = π/2 -[x + x
3/(2*3) + (1*3)x
5/(2*4*5) + (1*3*5)x
7/(2*4*6*7)……], x∈(-1,1)
arctan x = x - x
3/3 + x
5/5 -…, x∈(-∞,1)
sinh x = x+x
3/3!+x^/5!+…+x
2k-1/(2k-1)!+…, x∈
R
cosh x = 1+x
2/2!+x^
4/4!+…+x
2k/(2k)!+…, x∈
R
arcsinh x =x - x
3/(2*3) + (1*3)x
5/(2*4*5) -(1*3*5)x
7/(2*4*6*7)…, x∈(-1,1)
arctanh x = x + x
3/3 + x
5/5 + …, x∈(-1,1)
在解初等三角函数时,只需记住公式便可轻松作答,在竞赛中,往往会用到与图像结合的方法求三角函数值、三角函数
不等式、面积等等。
傅里叶级数
傅里叶级数又称三角级数
f(x)=a0/2+∑(n=0..∞) (ancosnx+bnsinnx)
a0=1/π∫(π..-π) (f(x))dx
an=1/π∫(π..-π) (f(x)cosnx)dx
bn=1/π∫(π..-π) (f(x)sinnx)dx