三角形函数公式

时间:2025-02-14 00:35:40 单机游戏

三角函数公式是数学中用于描述角度与边长之间关系的函数。以下是基本的三角函数公式:

定义式

正弦函数:$\sin\theta = \frac{y}{r}$

余弦函数:$\cos\theta = \frac{x}{r}$

正切函数:$\tan\theta = \frac{y}{x}$

余切函数:$\cot\theta = \frac{x}{y}$

正割函数:$\sec\theta = \frac{r}{x}$

余割函数:$\csc\theta = \frac{r}{y}$

其中,$r = \sqrt{x^2 + y^2}$ 是点 $(x, y)$ 到原点的距离。

同角三角函数的基本关系式

平方关系:

$\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1$

$1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta$

$1 + \cot^2\theta = \csc^2\theta$

商数关系:

$\tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}$

$\cot\theta = \frac{\cos\theta}{\sin\theta}$

诱导公式

终边相同的角的同一三角函数的值相等:

$\sin(2k\pi + \alpha) = \sin\alpha$

$\cos(2k\pi + \alpha) = \cos\alpha$

$\tan(2k\pi + \alpha) = \tan\alpha$

$\cot(2k\pi + \alpha) = \cot\alpha$

$\sin(\pi + \alpha) = -\sin\alpha$

$\cos(\pi + \alpha) = -\cos\alpha$

$\tan(\pi + \alpha) = \tan\alpha$

$\cot(\pi + \alpha) = \cot\alpha$

$\sin(\pi - \alpha) = \sin\alpha$

$\cos(\pi - \alpha) = -\cos\alpha$

$\tan(\pi - \alpha) = -\tan\alpha$

$\cot(\pi - \alpha) = -\cot\alpha$

$\sin(2\pi - \alpha) = -\sin\alpha$

$\cos(2\pi - \alpha) = \cos\alpha$

$\tan(2\pi - \alpha) = -\tan\alpha$

$\cot(2\pi - \alpha) = -\cot\alpha$

倍角公式

$\sin(2\alpha) = 2\sin\alpha\cos\alpha$

$\cos(2\alpha) = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = 1 - 2\sin^2\alpha = 2\cos^2\alpha - 1$

$\tan(2\alpha) = \frac{2\tan\alpha}{1 - \tan^2\alpha}$

$\sin(3\alpha) = 3\sin\alpha - 4\sin^3\alpha$

$\cos(3\alpha) = 4\cos^3\alpha - 3\cos\alpha$

半角公式

$\sin\left(\frac{\alpha}{2}\right) = \pm\sqrt{\frac{1 - \cos\alpha}{2}}$

这些公式是三角学的基础,广泛应用于几何、代数变换、物理、地理、天文等领域。