三角函数是数学中描述角度与边长之间关系的函数,主要包括正弦(sin)、余弦(cos)、正切(tan)、余切(cot)、正割(sec)和余割(csc)等基本函数。以下是三角函数的一些基本公式:
基本三角函数关系
\( \sin^2(x) + \cos^2(x) = 1 \)
诱导公式
\( \sin(-x) = -\sin(x) \)
\( \cos(-x) = \cos(x) \)
\( \sin(\pi/2 - x) = \cos(x) \)
\( \cos(\pi/2 - x) = \sin(x) \)
\( \sin(\pi - x) = \sin(x) \)
\( \cos(\pi - x) = -\cos(x) \)
和差角公式
\( \sin(a + b) = \sin(a)\cos(b) + \cos(a)\sin(b) \)
\( \cos(a + b) = \cos(a)\cos(b) - \sin(a)\sin(b) \)
\( \tan(a + b) = \frac{\tan(a) + \tan(b)}{1 - \tan(a)\tan(b)} \)
倍角公式
\( \sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x) \)
\( \cos(2x) = \cos^2(x) - \sin^2(x) = 2\cos^2(x) - 1 = 1 - 2\sin^2(x) \)
\( \tan(2x) = \frac{2\tan(x)}{1 - \tan^2(x)} \)
半角公式
\( \sin^2(x/2) = \frac{1 - \cos(x)}{2} \)
\( \cos^2(x/2) = \frac{1 + \cos(x)}{2} \)
\( \tan(x/2) = \frac{\sin(x/2)}{\cos(x/2)} = \frac{1 - \cos(x)}{\sin(x)} \)
万能公式
\( \sin(x) = \frac{2\tan(x/2)}{1 + \tan^2(x/2)} \)
\( \cos(x) = \frac{1 - \tan^2(x/2)}{1 + \tan^2(x/2)} \)
\( \tan(x) = \frac{2\tan(x/2)}{1 - \tan^2(x/2)} \)
其他公式
\( \sin(a) = \frac{a}{c} \)
\( \cos(a) = \frac{b}{c} \)
\( \tan(a) = \frac{\sin(a)}{\cos(a)} \)
\( \csc(a) = \frac{1}{\sin(a)} \)
\( \sec(a) = \frac{1}{\cos(a)} \)
\( \cot(a) = \frac{\cos(a)}{\sin(a)} \)
\( \csc^2(a) + \cot^2(a) = 1 \)
\( \sec^2(a) - 1 = \tan^2(a) \)
这些公式涵盖了三角函数的基本关系、诱导公式、和差角公式、倍角公式、半角公式以及万能公式等。三角函数在数学、物理、工程等领域有着广泛的应用。