三角函数之和角公式、倍角公式及推导过程

和角公式:

sin (α+β) = sinα·cosβ + cosα·sinβ
sin (α-β) = sinα·cosβ - cosα·sinβ
cos (α+β) = cosα·cosβ - sinα·sinβ
cos (α-β) = cosα·cosβ + sinα·sinβ
tan (α-β) = (tanα-tanβ) / (1+tanα·tanβ)
tan (α+β) = (tanα+tanβ) / (1-tanα·tanβ)

记住口诀:正余同余正,余余反正正
同和反说的是符号,五个字分别对应=号右边

证明:


和角公式几何法证明

∠AOB = α,∠AOP = β,|OP| = 1, 单位圆
cos(α-β) = cos∠POM = OM = OB+CP
在△AOB中 OB = OA·cos α
在△APC中 CP = AP·sin∠CAP, 且∠CAP = α ∴CP = AP·sinα
OM = OA·cos α + AP·sinα
在△AOP中 OA = cosβ ·OP = cosβ
在△AOP中 AP = sinβ·OP = sinβ
∴cos(α-β) = cosβ·cos α + sinβ·sinα
用-β代替β,可得:
cos (α+β) = cosα·cosβ - sinα·sinβ

又tan(α-β) = sin(α-β)/cos(α-β)
= (sinα·cosβ-cosα·sinβ)/(cosα·cosβ+sinα·sinβ)
同除cosα·cosβ,
得tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)
同理,tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)

倍角公式:

二倍角

sin2α = 2sinαcosα
cos2α = cos^2(α)-sin^2(α) = 2cos^2(α)-1 = 1-2sin^2(α)
tan2α = 2tanα/(1-tan^2(α))

由和角公式可得:
① sin2α = sin(α+α) = sinα·cosα + cosα·sinα = 2sinαcosα
② cos2α = cos(α+α) = cosα·cosα - sinα·sinα = cos2(α)-sin2(α)
cos2(α)-sin2(α) + 1 - 1 = cos2(α)-sin2(α) + cos^2(α) + sin^2(α) - 1 = 2cos^2(α)-1
cos2(α)-sin2(α) - 1 + 1 = cos2(α)-sin2(α) - cos^2(α) - sin^2(α) + 1 = 1-2sin^2(α)
③ tan2α = tan(α+α) = (tanα+tanα) / (1-tanα·tanα) = 2tanα/(1-tan^2(α))

半倍角

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

①由二倍角公式 cos2α = 1-2sin^2(α) 把α替换为α/2
可得:
cosα = 1-2sin^2(α/2)
2sin^2(α/2) = 1-cosα
sin^2(α/2) = (1-cosα)/2

②由二倍角公式 cos2α = 2cos^2(α)-1 把α替换为α/2
可得:
cosα = 2cos^2(α/2)-1
2cos^2(α/2) = cosα + 1
cos^2(α/2)=(1+cosα)/2

③由以上公式①/②
可得:
tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα)

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 157,198评论 4 359
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 66,663评论 1 290
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 106,985评论 0 237
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,673评论 0 202
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 51,994评论 3 285
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,399评论 1 211
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,717评论 2 310
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,407评论 0 194
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,112评论 1 239
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,371评论 2 241
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,891评论 1 256
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,255评论 2 250
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,881评论 3 233
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,010评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,764评论 0 192
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,412评论 2 269
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,299评论 2 260

推荐阅读更多精彩内容