三角函数降幂公式如下:
正弦平方公式
$$
\sin^2\alpha = \frac{1 - \cos 2\alpha}{2}
$$
余弦平方公式
$$
\cos^2\alpha = \frac{1 + \cos 2\alpha}{2}
$$
正切平方公式
$$
\tan^2\alpha = \frac{1 - \cos 2\alpha}{1 + \cos 2\alpha}
$$
这些公式可以通过二倍角公式推导得到。具体推导如下:
对于 $\sin^2\alpha$,我们知道 $\cos 2\alpha = 1 - 2\sin^2\alpha$,因此:
$$
\sin^2\alpha = \frac{1 - (1 - 2\sin^2\alpha)}{2} = \frac{2\sin^2\alpha}{2} = \frac{1 - \cos 2\alpha}{2}
$$
对于 $\cos^2\alpha$,我们知道 $\cos 2\alpha = 2\cos^2\alpha - 1$,因此:
$$
\cos^2\alpha = \frac{1 + (2\cos^2\alpha - 1)}{2} = \frac{2\cos^2\alpha}{2} = \frac{1 + \cos 2\alpha}{2}
$$
对于 $\tan^2\alpha$,我们知道 $\tan 2\alpha = \frac{2\tan\alpha}{1 - \tan^2\alpha}$,因此:
$$
\tan^2\alpha = \frac{1 - \frac{2\tan\alpha}{1 + \tan^2\alpha}}{1 + \frac{2\tan\alpha}{1 + \tan^2\alpha}} = \frac{(1 + \tan^2\alpha) - 2\tan\alpha}{(1 + \tan^2\alpha) + 2\tan\alpha} = \frac{1 - \cos 2\alpha}{1 + \cos 2\alpha}
$$
这些公式在三角函数的化简、求值和证明中非常有用,可以大大简化计算过程。