• 三角函数知识全集

                三角函数是数学中属于初等函数中的超越函数的一类函数。它们的本质是任意角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射。通常的三角函数是在平面直角坐标系中定义的,其定义域为整个实数域。另一种定义是在直角三角形中,但并不完全。现代数学把它们描述成无穷数列的极限和微分方程的解,将其定义扩展到复数系。
                

              由于三角函数的周期性,它并不具有单值函数意义上的反函数。

              三角函数在复数中有较为重要的应用。在物理学中,三角函数也是常用的工具。

              基本初等内容

              它有六种基本函数(初等基本表示):

              函数名 正弦 余弦 正切 余切 正割 余割

              正弦函数 sinθ=y/r

              余弦函数 cosθ=x/r

              正切函数 tanθ=y/x

              余切函数 cotθ=x/y

              正割函数 secθ=r/x

              余割函数 cscθ=r/y

              以及两个不常用,已趋于被淘汰的函数:

              正矢函数 versinθ =1-cosθ

              余矢函数 vercosθ =1-sinθ

              同角三角函数间的基本关系式:

              ·平方关系:

              sin^2(α)+cos^2(α)=1

              tan^2(α)+1=sec^2(α)

              cot^2(α)+1=csc^2(α)

              ·积的关系:

              sinα=tanα*cosα

              cosα=cotα*sinα

              tanα=sinα*secα

              cotα=cosα*cscα

              secα=tanα*cscα

              cscα=secα*cotα

              ·倒数关系:

              tanα·cotα=1

              sinα·cscα=1

              cosα·secα=1

              直角三角形ABC中,

              角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,

              余弦等于角A的邻边比斜边

              正切等于对边比邻边,

              三角函数恒等变形公式

              ·两角和与差的三角函数:

              cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ

              cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ

              sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ

              tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)

              tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)

              ·辅助角公式:

              Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中

              sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)

              cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)

              tant=B/A

              Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)cos(α-t),tant=A/B

              ·倍角公式:

              sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)

              cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)

              tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]

              ·三倍角公式:

              sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)

              cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα

              ·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

              ·降幂公式

              sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2

              cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=vercos(2α)/2

              tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))

              ·万能公式:

              sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]

              cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]

              tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]

              ·积化和差公式:

              sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]

              cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]

              cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]

              sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]

              ·和差化积公式:

              sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

              sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

              cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

              cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

              ·其他:

              sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0

              cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*(n-1)/n]=0 以及

              sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2

              tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0

              部分高等内容

              ·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):

              sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i)

              cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2

              tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]

              泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…

              此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
                

              ·三角函数作为微分方程的解:

              对于微分方程组 y=-y'';y=y'''',有通解Q,可证明

              Q=Asinx+Bcosx,因此也可以从此出发定义三角函数。

              补充:由相应的指数表示我们可以定义一种类似的函数——双曲函数,其拥有很多与三角函数的类似的性质,二者相映成趣。
                

              特殊三角函数值

              a 0` 30` 45` 60` 90`

              sina 0 1/2 √2/2 √3/2 1

              cosa 1 √3/2 √2/2 1/2 0

              tana 0 √3/3 1 √3 None

              cota None √3 1 √3/3 0

              三角函数的计算

              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。。∞)

              它们的各项都是正整数幂的幂函数, 其中c0,c1,c2,。。。cn。。
                。及a都是常数, 这种级数称为幂级数。

              泰勒展开式(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:

              ex = 1+x+x2/2!+x3/3!+。
                。。+xn/n!+。。。

              ln(1+x)= x-x2/3+x3/3-。。。(-1)k-1*xk/k+。。。 (|x|  。。 (-∞  。。 (|x|   (x≤1)

              sinh x = x+x3/3!+x5/5!+。。。(-1)k-1*x2k-1/(2k-1)!+。。。 (-∞  。。 (-∞  。 (|x|  。∞) (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。

              你想要什么啊?


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