今天给各位分享高中三角函数公式推理、记忆的知识，其中也会对高中三角函数公式推理、记忆进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
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声明：该篇幅仅在知乎发布！ 注*：强烈建议读者、网友们在PC端、平板...上进行浏览阅读，以获得更佳阅读浏览体验。 创作于----Feb 17, 2020 (更新于：Mar 6,2023---更新几处函数插图与表格、内容表述) 首先，本人做一下简要的自我介绍。 本科已毕业，经历过考研复习(没上战场，至于什么原因以后再论)。说到三角函数公式，不管是高中还是大学，都逃不脱“三角函数”这一部分，作为过来人，我将通过口诀以及图解的方式来帮助更多的同学来理解公式(以下只是我的学习方法)，达到精准高效的目的de。 如果对你有帮助，请不忘收藏、点赞或转发给身边需要帮助的同学！ 文中若有错误的地方，恳请广大读者、网友们指正，在下表示万分感谢。内容概要基本三角函数定义&关系式三角函数图像性质诱导公式二角和差公式倍角&半角公式和差化积&积化和差公式万能公式三倍角公式(高中不要求!)辅助角公式反三角函数(高中不要求!)结束语 以下内容我会通过图解+公式+口诀or记忆技巧用斜体的方式为大家呈现，部分重要的公式会用黑体(包括部分公式推理)加以区别。一、基本三角函数定义&关系式 首先，画一个直角三角形(如下图1所示)，其中以 ACB为直角，对于 BAC，对边BC、斜边AB、邻边AC而言，则存在以下关系(见表2)：图1 直角三角形表2 三角函数定义 以上是常用的三角函数定义，高中的话不要求掌握正割和余割函数(由表可以看出正割函数等于余弦函数的倒数，同理，余割函数等于正弦函数的倒数，说实话高中有时候余切函数都很少用)。 基本三角函数关系有以下三种 ① 倒数关系：tanA·cotA=1; sinA·cscA=1; cosA·secA=1 ② 商数关系：tanA= ; cotA= ③ 平方(和)关系： sin²A+cos²A=1; 1+tan²A=sec²A; 1+cot²A=csc²A How to Understand?（如何理解？） ↓↓↓ 下面给出正六边形帮助大家去理解三角函数之间的关系：图3 三角函数6变形法则(来源：Baidu) 其图形特征为——上弦中切下为割，左正右余1中间。 ⑴对角相乘乘积为1(如图4)。图4 三角函数倒数关系 ⑵六边形任意相邻的三个顶点代表的三角函数，处于中间位置函数等于它相邻两个函数的乘积。(如图5)图5 三角函数乘积关系 由左图可知tanA·cosA=sinA，当我们把cosA移到等式右边时等式就变为商数关系(右图同理)。 上面商数关系只写了两个，当然还可以得到 tanA·cscA=secA; secA·cotA=cscA; cscA·cosA=cotA; secA·sinA=tanA. ⑶阴影部分的三角形，位于上方两个顶点函数的平方和等于下顶点函数的平方值。(如图6)图6 三角函数平方和关系 由图分别可以得到sin²A+cos²A=1; 1+tan²A=sec²A; 1+cot²A=csc²A (PS:很多人可能会像我之前理解这些公式那样会将中间或者右边那个图误认为是tan²A+sec²A=1；cot²A+csc²A=1,当然可能是受到了sin²A+cos²A=1的影响。在上面三角形中其实是以倒三角的底边作平方和，下顶点为其结果的平方，这样就不会搞错了。)二、三角函数图像性质 1.正弦函数 1.1 函数图像图7 正弦函数 1.2 图像性质 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): ④奇偶性：奇函数 ⑤单调性： 在上单调递增； 在上单调递减。 ⑥最值： 当时， ; 当时， ; ⑦有界性: 2. 余弦函数 2.1 函数图像图8 余弦函数 2.2 图像性质 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): ④奇偶性：偶函数 ⑤单调性： 在上单调递减； 在上单调递增。 ⑥最值： 当时， ; 当时， ; ⑦有界性: 3. 正切函数 3.1 函数图像图9 正切函数 3.2 图像性质 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): (在定义域内) ④奇偶性：奇函数 (在定义域内) ⑤单调性： 在上单调递增。 ⑥最值：无最大、小值。 4.余切函数 4.1函数图像图10 余切函数 4.2图像性质 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): (在定义域内) ④奇偶性：奇函数 (在定义域内) ⑤单调性： 在上单调递减。 ⑥最值：无最大、小值。 5.正割函数(高中不要求！) 5.1函数图像图11 正割函数 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): (在定义域内) ④奇偶性：偶函数 (在定义域内) ⑤单调性： 上单减。 上单增。 ⑥极值： 当时，有极小值y=1; 当时，有极大值y=-1; 6.余割函数(高中不要求！) 6.1函数图像图12 余割函数 ①定义域(D)： ②值域(): ③周期(T): (在定义域内) ④奇偶性：奇函数 (在定义域内) ⑤单调性： 上单减。 上单增。 ⑥极值： 当时，有极小值y=1; 当时，有极大值y=-1; 7.特殊三角函数值表格表* 三角函数特殊值(来源：张宇基础30讲) 4.1、表格说明 ①secα和cscα的函数值可分别由1/cosα和1/sinα得出。 ②表格中的"∞"是指极限结果，应理解为该函数值"不存在"。 比如：tan90°处的"∞"，是指 (PS：高中不要求)三、诱导公式 为什么会有诱导公式？是因为在实际生活当中角度的旋转量有时候不在[0.2π](rad:弧度)这个区间的情况，假如让我们计算不是0-360°的三角函数时，我们有必要引入诱导公式来将一个角度控制在0-360°范围之内，有利于计算方便。为了引出诱导公式，首先从角的扩充说起。 按照高中之前的教学，角度的范围只能限制在[0,2π]之间。于是用另一种方式表示角：一条射线绕着它的端点旋转所形成的图形叫做角，这条射线叫做角的始边，旋转到的位置所对应的边叫做角的终边，而这个公共端点叫做角的顶点。通常把逆时针旋转的角称为正角，顺时针旋转的角称为负角(如下图10所示)，如果没有进行旋转，也视为形成了一个角，这个角叫做零角。图13 三角函数任意角 当角的终边落在第几象限，就说这个角是象限角或说这个角属于第几象限。 第一象限： 第二象限： 第三象限： 第四象限： 表14 三角函数象限角符号(来源：张宇基础30讲) 如果不考虑余切函数的话，将得出如下结论(不考虑余切的情况)：第一个象限正余弦、正切全为正，第二三四象限分别只有正弦、正切、余弦为正，除此之外全是负。 即：一全正，二正弦。三正切，四余弦。 记住一个通用的口诀就行——奇变偶不变，符号看象限。 How to Understand? ↓↓↓ ※奇变偶不变：其中奇偶是指 的奇偶数倍(倍数为K)，变与不变看k是奇还是偶。变的话就是正余弦函数名互变、正余切函数名互变。 ※符号看象限：首先我们把角当作一个锐角处理，当这个锐角加或减上 后(若加则把角的终边逆时针旋转，若减则把角的终边顺时针旋转)，然后看这个角是第几象限，其中函数符号要根据原函数(不是变化后的函数)来判断，最后由上表就可以判断出符号的正负了。 举个例子：计算 Step①:我们可以将等式看做sin( -A+ ),其中k=3为奇数，函数名发生变化(正弦→余弦)，然后把A(-A＜0)看做一个锐角，由于A前面有个负号，所以画草图的时候把角A的终边画在第四象限(不要纠结角度的大小，画图的时候只要是锐角就行)。图15 Step① Step②:画完草图后，然后将角A终边逆时针旋转270°( )。图16 Step② Step③:最后判断旋转后的终边在第三象限，看正弦函数(不是变化后的余弦函数)在第三象限的符号，根据上述表8可知符号是负的。于是结果为-cosA。表17 三角诱导公式 这部分内容要多加练习，熟练后可心算得出答案。四、二角和差公式 把sin第一个音读作"散(san)"，把cos第一个音读作"扩kuo"。 1-①:sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ(散扩加扩散) 1-②:sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ(散扩减扩散) 1-③:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ(扩扩减散散) 1-④:cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ(扩扩加散散) 1-⑤:tan(α+β)= (分子同号，分母异号) 1-⑥:tan(α-β)= (分子同号，分母异号) 1-⑦:cot(α+β)= 1-⑧:cot(α-β)= 五、倍角&半角公式 该部分内容可由公式直接推出。 2-①:sin2α=2sinα·cosα(推理:将公式1-①中的β换成α) 2-②:cos2α=cos²α-sin²α(推理:将公式1-③中的β换成α) =1-2sin²α=2cos²α-1 ("1"的妙用:sin²α+cos²α=1) 2-③:tan2α= (推理:将公式1-⑤中的β换成α) 2-④:cot2α= (1=tanα·cotα) = (推理:分子分母同乘cot²α) 2-⑤:sin = (推理:将公式2-②中的cos2α=1-2sin²α,然后将α换成α/2，移项开方即可) 2-⑥:cos = (推理:将公式2-②中的cos2α=2cos²α-1,然后将α换成α/2，移项开方即可) 2-⑦:tan = (推理:将公式2-⑤与公式2-⑥之比即可) PS:其中正负由 的终边所在象限确定。 当然我们还可以得到tan 的其它形式，推理如下： tan= = (分子分母同乘以 ) = (2倍角公式) tan= = (分子分母同乘以 ) = (2倍角公式) 故tan ==，同理还可以得出cot 的半角公式 2-⑧：cot = ==(1=tanα·cotα)六、和差化积&积化和差公式 1.1 公式及其特点 3-①: sinα+sinβ=2sin ·cos 3-②: cosα+cosβ=2cos·cos 3-③: sinα-sinβ=2cos·sin 3-④: cosα-cosβ=-2sin·sin 3-⑤: tanα+tanβ= 3-⑥: tanα-tanβ= 3-⑦: cotα+cotβ= 3-⑧: cotα-cotβ= 公式特点：前四个等式左边是和的形式，右边为乘积的形式，且倍数为2，第一个函数名后是，第二个函数名后是。 PS：3-⑤至3-⑧可不作要求！(加强学习的例外) 1.2 公式记忆法则(只讨论前四个) 四个公式分别对应了一个口诀(通用版本) ⑴ 正加正，正在前。图18 公式3-① ⑵ 余加余，余并肩。图19 公式3-② ⑶ 正减正，余在前。图20 公式3-③ ⑷ 余减余，负正弦。(注意有负号!)图21 公式3-④ 1.3 公式推理 下面只给出公式3-①、3-②推导. ⑴ 公式3-①推导 根据前面的公式1-①、1-②。 sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ······1-① sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ······1-② 二式相加，得 sin(α+β)+sin(α-β)=2sinα·cosβ, 记α+β=θ；α-β=φ。 解得α= ;β= 代入式中即得sinθ+sinφ=2sin·cos。 ⑵ 公式3-②推导 根据前面的公式1-③、1-④。 cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ······1-③ cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ······1-④ 二式相加，得 cos(α+β)+cos(α-β)=2cosα·cosβ, 记α+β=θ；α-β=φ。 解得α= ;β= , 代入式中即得cosθ+cosφ=2cos·cos ◆将公式1-①、1-②相减按照同样的方法可以得出公式3-③， ◆将公式1-③、1-④相减按照同样的方法可以得出公式3-④. 2.1 公式及其特点 3-⑨: sinα·cosβ= [sin(α+β)+sin(α-β)] 3-⑩: cosα·cosβ= [cos(α+β)+cos(α-β)] 3-⑪: cosα·sinβ= [sin(α+β)-sin(α-β)] 3-⑫: sinα·sinβ= [cos(α+β)-cos(α-β)] 公式特点：等式左边是乘积的形式,等式的右边为和的形式且倍数为 ，第一个函数名里面是α+β；第二个函数名里面是α-β。 2.2 公式记忆法则 之前看了很多个版本，我决定用一首诗去理解它(非原创)，形象又直观。 ⑴积化和差得和差图22 ⑵余弦在后要相加(正弦在后就相减)图23 ⑶异名函数取正弦(同名函数取余弦)图24 ⑷正弦相乘取负号(注意有负号!)图25 2.3 公式推理 下面只给出3-⑨的证明，其余的公式证明过程相似。 根据公式1-①、1-②。 sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ······1-① sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ······1-② 二式相加，得 sin(α+β)+sin(α-β)=2sinα·cosβ，等式两边同时除以2即可。七、万能公式 若令 ，那么有 4-①: sinα= 4-②: cosα= 4-③: tanα= 注：由 ，可得 (高中不要求，高等数学常用) ⑴公式4-①推导 sinα=2sin ·cos(二倍角) = ("1"的妙用:sin² +cos² =1) =(分子分母同除以cos²) ⑵公式4-②推导 cosα=cos² -sin² (二倍角) =("1"的妙用:sin²+cos²=1) =(分子分母同除以cos²) ⑶公式4-③(推导) tanα=tan(2· )= (二倍角)八、三倍角公式(更新于2020.2.23) 这部分内容是为了部分考研的同学(高中不要求！)。 5-①:sin3α=-4sin³α+3sinα[负4(倍)三方加3(倍)角] 5-②:cos3α=4cos³α-3cosα[正4(倍)三方减3(倍)角] ⑴公式5-①推导 sin3α=sin(α+2α) =sinα·cos2α+cosα·sin2α(公式1-①) =sinα·(1-2sin²α)+2cos²α·sinα(二倍角公式) =sinα-2sin³α+2(1-sin²α)·sinα("1"的妙用:sin²α+cos²α=1) =-4sin³α+3sinα ⑵公式5-②推导 cos3α=cos(α+2α) =cosα·cos2α-sinα·sin2α(公式1-③) =cosα·(2cos²α-1)-2sin²α·cosα(二倍角公式) =2cos³α-cosα-2(1-cos²α)·cosα ("1"的妙用:sin²α+cos²α=1) =4cos³α-3cosα九、辅助角公式 a·sinα+b·cosα= sin(α+φ), 其中tanφ= (φ=arctan),推导过程略。十、反三角函数(高中不要求！) 1.概念(简便理解) 顾名思义，反三角函数就是三角函数的反函数，就好比指数函数和对数函数一样互为反函数。打个比方：sina=b,则a=arcsinb。 2.反三角函数图像&性质 (1)反正弦函数图像、性质图26 y=arcsinx 图像性质： ①定义域(D)： (说明:y=arcsinx是y=sinx在( )的反函数) ②值域(): ③周期(T): 无 ④奇偶性：奇函数 ⑤单调性：在定义域内单增 ⑥有界性：函数在定义域内有界， 。 ⑦几个特殊函数值 ； ； (2)反余弦函数图像、性质图27 y=arccosx 图像性质： ①定义域(D)： (说明:y=arccosx是y=cosx在( )的反函数) ②值域(): ③周期(T): 无 ④奇偶性：无 ⑤单调性：在定义域内单减 ⑥有界性：函数在定义域内有界， 。 ⑦几个特殊函数值 ； ； (3)反正切函数图像、性质图28 y=arctanx 图像性质： ①定义域(D)：R (说明:y=arctanx是y=tanx在( )的反函数) ②值域(): ③周期(T): 无 ④奇偶性：奇函数 ⑤单调性：在定义域内单增 ⑥有界性：函数在定义域内有界， ⑦几个特殊函数值 ； ； ⑧极限 ⑨渐近线：有两条水平渐进线 (4)反余切函数图像、性质图29 y=arccotx 图像性质： ①定义域(D)：R (说明:y=arccotx是y=cotx在( )的反函数) ②值域(): ③周期(T): 无 ④奇偶性：无 ⑤单调性：在定义域内单减 ⑥有界性：函数在定义域内有界， ⑦几个特殊函数值 ； ； ⑧极限 ⑨渐近线：有两条水平渐进线 3.几个常用反三角恒等式 3.1 3.2 3.3 3.4 十一、结束语 到最后，我想给大家说的是。 1、建议不要死记公式，最有效记住公式的办法是"做题(我当时的学习方法，后来觉得公式太多，然后就通过口诀辅助记忆)"。归根到底，以上任何公式记忆没有"直觉"来得快。 2、口诀旨在帮助你有效记住公式，起到辅助的作用。当然，不排除有更好的方法。毕竟，每个人的学习方法不同。很多人说公式没用，不管有没有用，但你的最终目的就是在考试时候能根据题目回想起所学的某个定理、性质、公式去解决数学问题。 3、关于公式的推理有很多种，大家可以在闲暇时间拿出你的笔和纸上自行推理一下(paper自己准备，笔我已经给你备好，不够？上一盒)。图30 精万年 4、最后，文中若有错误的地方，恳请广大"乎友、带佬"们指正；若对你学习有帮助，请不忘点个赞或转发给你身边正在备考的同学，在下表示万分感谢。图31 给你们行礼 In The End. 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原文地址：http://www.ynzjsh.cn/post/880.html发布于：2025-11-12
