诱导公式:修订间差异
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把任意角的三角函数,转化成“第一象限基本角”的三角函数的规则体系. | 把任意角的三角函数,转化成“第一象限基本角”的三角函数的规则体系. | ||
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== 定义 == | |||
'''核心思想'''是:利用三角函数的奇偶性、周期性以及单位圆中各象限的符号规律,把任意角的三角函数化为第一象限锐角(基本角)的三角函数。这样做的目的,是将复杂角度的计算统一转化为对基本角的计算,从而大幅简化求值、化简与推导过程。 | |||
在实际应用中,诱导公式常用于: | |||
* 将大角化为小角(如 <math>\sin 370^\circ</math>) | |||
* 将负角化为正角(如 <math>\cos(-a)</math>) | |||
* 将非锐角化为锐角(如 <math>\sin(\pi - a)</math>) | |||
* 处理三角恒等式与化简 | |||
* 解决三角函数值的符号判断问题 | |||
诱导公式本质上是一套“'''角的归约规则'''”,是三角函数计算中最基础、最常用的工具之一。 | |||
== 公式 == | == 公式 == | ||
本节公式较多,可以使用口诀:“奇变偶不变,符号看象限”辅助记忆。 | |||
1.奇变偶不变:将<math>\sin\bigl(k\cdot\pi/2\pm\alpha\bigr)</math>或<math>\cos\bigl(k\cdot\pi/2\pm\alpha\bigr)</math>化为<math>\sin \alpha</math>或<math>\cos \alpha</math>,若 k 为奇数,则<math>\sin</math>变为<math>\cos</math>,<math>\cos</math>变为<math>\sin</math>,<math>\tan</math>先化为<math>\sin/\cos</math>,再分别用诱导公式(函数名改变),若 k 为偶数,则函数名不变 | |||
2.符号看象限:将 <math>\alpha</math> 看成锐角,想象平面直角坐标系并判断<math>k\cdot\pi/2\pm\alpha</math>所在的象限,得到原三角函数在该象限的符号,若为负,则在<math>\sin \alpha</math>或<math>\cos \alpha</math>上加负号,反之则不加负号 | |||
* 奇偶性 | * 奇偶性 | ||
** <math>\sin(- | ** <math>\sin(-\alpha)=-\sin \alpha</math> | ||
** <math>\cos(- | ** <math>\cos(-\alpha)=\cos \alpha</math> | ||
** <math>\tan(- | ** <math>\tan(-\alpha)=-\tan \alpha</math> | ||
* 周期性 | * 周期性 | ||
** <math>\sin( | ** <math>\sin(\alpha+2\pi)=\sin \alpha</math> | ||
** <math>\cos( | ** <math>\cos(\alpha+2\pi)=\cos \alpha</math> | ||
** <math>\tan( | ** <math>\tan(\alpha+\pi)=\tan \alpha</math> | ||
* 象限符号(<math>\pi - | * 象限符号(<math>\pi - \alpha</math> 型) | ||
** <math>\sin(\pi - | ** <math>\sin(\pi - \alpha)=\sin \alpha</math> | ||
** <math>\cos(\pi - | ** <math>\cos(\pi - \alpha)=-\cos \alpha</math> | ||
** <math>\tan(\pi - | ** <math>\tan(\pi - \alpha)=-\tan \alpha</math> | ||
* <math>\pi + | * <math>\pi + \alpha</math> 型 | ||
** <math>\sin(\pi + | ** <math>\sin(\pi + \alpha)=-\sin \alpha</math> | ||
** <math>\cos(\pi + | ** <math>\cos(\pi + \alpha)=-\cos \alpha</math> | ||
** <math>\tan(\pi + | ** <math>\tan(\pi + \alpha)=\tan \alpha</math> | ||
* <math>2\pi - | * <math>2\pi - \alpha</math> 型 | ||
** <math>\sin(2\pi - | ** <math>\sin(2\pi - \alpha)=-\sin \alpha</math> | ||
** <math>\cos(2\pi - | ** <math>\cos(2\pi - \alpha)=\cos \alpha</math> | ||
** <math>\tan(2\pi - | ** <math>\tan(2\pi - \alpha)=-\tan \alpha</math> | ||
* 同角三角函数关系 | * 同角三角函数关系 | ||
** <math>\tan | ** <math>\tan \alpha=\dfrac{\sin \alpha}{\cos \alpha}</math> | ||
** <math>\cot | ** <math>\cot \alpha=\dfrac{\cos \alpha}{\sin \alpha}</math> | ||
** <math>\sec | ** <math>\sec \alpha=\dfrac1{\cos \alpha}</math> | ||
** <math>\csc | ** <math>\csc \alpha=\dfrac1{\sin \alpha}</math> | ||
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