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高中三角函数的公式应该怎样记?

三角及其御用函数无疑是高中数学举足轻重的戏份之一,对于一个至少盘踞着两本必修而且还携带着为数众多公式招摇过市的家伙,这难道不足以引起重视吗?有不少先驱者就曾吐槽:“本以为高中毕业就能甩掉这些讨厌的正弦和余弦,没想到进了大学反而被它们的祖上十八代(包括正余割)给缠上了!”三角家族不仅花样缤纷种类繁多琳琅满目,更兼诡谲多变莫测高深反复无常,仅是把所有三角公式摆成一道豪华阵容就能让很多新手吓尿破胆望而却步。然而若是不能把这些该死该活的臭公式给一口气全念对,你就休想在三角家族所控制的问题中站稳脚跟。所以要记下所有这些看似万分烫手的三角公式就不失为一件难于上青天足可堪比过蜀道的超级难关,但是为了能够到达高考独木的彼岸,你又不得不硬着头皮冲破万层险阻,尤其是先过了三角公式这关。如果没有足够的兴趣,如果不掌握相当的规律与技巧,你就只有凭借多数影视剧漫中的主角才具有的铁定信念以及顽强魄力了。       下面就来介绍所有三角函数公式之间的联系,即各公式的由来和推导过程,以便大家能够更好理解所有的公式并且更容易记忆。(因为很多公式不方便直接输入,故以下的叙述主要采用截图的方式来说明)
方法/步骤
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三角公式虽然繁多,但是有几个公式是基本公式,其他所有公式都可以由之推导而出。第一个就是我们初中就知道的(sinx)^2+(cosx)^2=1和tanx=sinx/cosx;第二个是sin(-x)=-sinx,cos(-x)=cosx;第三个就是正弦和角公式sin(x+y)=sinxcosy+sinycosx,余弦和角公式cos(x+y)=cosxcosy-sinxsiny,这两个公式可以通过构造单位圆用向量的方法推导,感兴趣者可以百科“和角公式”来学习证明过程。总之这几个公式是必须记住的。接下来介绍三角公式是怎样推导的,其中要用到的一个重要推导工具是赋值法。

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通过对和角公式简单的赋值可以推出差角公式。再通过作商可以推出正切的和差角公式,其中涉及到常见的三角齐次式化简问题。详情见图示:

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对和角公式采用赋值法可以推出二倍角公式。用同样的方式可以推出三倍角公式半角公式,但我们只需要记住二倍角公式即可。详情见图示:

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接着对二倍角公式进行齐次化处理,就可以推导出万能公式。仅凭空想技能去记忆万能公式既无趣又容易记错,但在知道推导过程的情况下自然而然就能写出万能公式了。而且在万能公式的推导中,妙化1为齐次式是三角中的另一重要技能哦。

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接着是诱导公式,本来也可以通过对和角公式赋值得来,但为了避开中间复杂的讨论,我们将之简化为十字口诀——“奇变偶不变,符号看象限”。口诀含义详见图示,如果仍不能理解的话就只有找度娘了。

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接着是辅助角公式,它其实就是和角公式的逆过程,只要你会配系数就没问题。对和角公式进行加减处理、赋值(换元)处理,可以得到和差化积、积化和差。这个公式因为在高中用处不大(只有少数题能用该公式秒解决),故很多老师都不讲,教科书也不要求该公式必须记。但是大学高数可能会用到该公式,所以大家应该提前做好心理准备。

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最后要补充一个是sinx+cosx与sinx·cosx的关系,虽然这不是正规公式,但是在数学题目中的用途比较广泛。至少应该知道二者是有关联的,其中一个可以用另一个表示出来。

注意事项
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总而言之,高中三角函数公式主要分为:和差角公式、二倍角公式、万能公式、诱导公式、辅助角公式、和差化积、积化和差。你会发现,只要记住了和角公式以及初中学的两个公式,就能推出所有的公式。记住了那个口诀,全部诱导公式都能不费吹灰之力轻易写出来。而且最麻烦的和差化积与积化和差是不用记的。

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高中三角函数公式主要就是上文所述的几种,其中半角公式、三倍角公式、和差化积、积化和差不用记。与函数无关的三角公式则主要为正弦定理和余弦定理,没有特别巧的记忆方法,需要直接记忆。

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理解公式的含义由来固然很重要,通过大量实战练习才是记住所有公式的最有效办法。

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