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三角函数变换公式推导过程(三角函数转换公式图示推导)

三角函数变换公式推导过程(三角函数转换公式图示推导)

更新时间:2025-11-16 19:49:55

三角函数变换公式推导过程

万能公式推导:

sin2a=2sinacosa=2sinacosa/(cos^2(a)+sin^2

(因为cos^2(a)+sin^2(a)=1)

再把*分式上下同除cos^2(a),可得 sin2a=2tana/(1+tan^2(a))

然后用a/2代替a即可。

同理可推导余弦的万能公式。正切的万能公式可通过正弦比余弦得到。

三倍角公式推导:

tan3a=sin3a/cos3a

=(sin2acosa+cos2asina)/(cos2acosat sin2asina)

=(2sinacos^2(a)+cos^2(a)sina- sin^3(a))/(cos^3(a)-cosasin^2(a)-2sin^2(a)cosa)

上下同除以cos^3(a),

得:

tan3a=(3tana-tan^3(a))/(1-3tan^2(a))

sin3a=sin(2a+a)=sin2acosa+cos2asina

=2sinacos^2(a)+(1-2sin^2(a))sina

=2sina-2sin^3(a)+sina-2sin^3(a)

=3sina-4sin^3(a)

cos3a=cos(2a+a)=cos2acosa- sin2asina

=(2cos^2(a)-1)cosa-2cosasin^2(a)

=2cos^3(a)-cosa+(2cosa-2cos^3(a))

=4cos^3(a)-3cosa

sin3a=3sina-4sin^3(a)

cos3a=4cos^3(a)-3cosa

和差化积公式推导

首先,我们知道

sin(a+b)=sina*cosb+cosa*sinb,sin(a- b)=sina*cosb-cosa*sinb

我们把两式相加就得到sin(a+b)+sin(a- b)=2sina*cosb

所以,sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

同理,若把两式相减,就得到cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2

同样的,我们还知道cos(a+b)=cosa*cosb- sina*sinb,cos(a-b)=cosa*cosb+sina*sinb

所以,把两式相加,我们就可以得到 cos(a+b)+cos(a-b)=2cosa*cosb

所以我们就得到,cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2

同理,两式相减我们就得到sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2

这样,我们就得到了积化和差的四个公式

sina*cosb=(sin(a+b)+sin(a-b))/2

cosa*sinb=(sin(a+b)-sin(a-b))/2

cosa*cosb=(cos(a+b)+cos(a-b))/2

sina*sinb=-(cos(a+b)-cos(a-b))/2

好,有了积化和差的.四个公式以后,我们只需一个变形,就可以得到和差化积的四个公式

我们把上述四个公式中的a+b设为x,a-b设为y,那么a=(x+y)/2,b=(x-y)/2

把a,b分别用x,y表示就可以得到和差化积的四个公式:

sinx+siny=2sin((x+y)/2)*cos((x-y)/2)

sinx-siny=2cos((x+y)/2)*sin((x-y)/2)

cosx+cosy=2cos((x+y)/2)*cos((x-y)/2)

cosx-cosy=-2sin((x+y)/2)*sin((x-y)/2)

 

 

  

 

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