正余弦公式是数学中描述角度与三角形边长关系的核心公式,主要分为基本定义、和差公式、倍角公式、半角公式及正弦定理和余弦定理等类别。以下是主要公式的整理:
一、基本定义公式
正弦函数 $$\sin\theta = \frac{y}{r}$$
其中,$\theta$为角度,$y$为直角三角形中对边长度,$r$为原点到该点的距离。
余弦函数
$$\cos\theta = \frac{x}{r}$$
其中,$x$为直角三角形中邻边长度,$r$为原点到该点的距离。
二、和差公式
正弦和差公式
$$\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta$$
用于计算两个角度和或差的正弦值。
余弦和差公式
$$\cos(\alpha \pm \beta) = \cos\alpha\cos\beta \mp \sin\alpha\sin\beta$$
用于计算两个角度和或差的余弦值。
三、倍角公式
正弦倍角公式
$$\sin2\theta = 2\sin\theta\cos\theta$$
用于计算角度的两倍的正弦值。
余弦倍角公式
$$\cos2\theta = \cos^2\theta - \sin^2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta$$
用于计算角度的两倍的余弦值。
四、半角公式
正弦半角公式
$$\sin\frac{\alpha}{2} = \pm\sqrt{\frac{1 - \cos\alpha}{2}}$$
用于计算角度一半的正弦值。
余弦半角公式
$$\cos\frac{\alpha}{2} = \pm\sqrt{\frac{1 + \cos\alpha}{2}}$$
用于计算角度一半的余弦值。
五、和积公式
正弦和积公式
$$\sin\alpha\sin\beta = \frac{1}{2}[\cos(\alpha - \beta) - \cos(\alpha + \beta)]$$
用于计算两个角度乘积的正弦值。
余弦和积公式
$$\cos\alpha\cos\beta = \frac{1}{2}[\cos(\alpha - \beta) + \cos(\alpha + \beta)]$$
用于计算两个角度乘积的余弦值。
六、正弦定理
在任意三角形中,边长与对应角的正弦值成比例:
$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$$
其中$R$为三角形外接圆半径。
七、余弦定理
用于已知三角形两边及夹角求第三边,或已知三边求角:
$$a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cos A$$
$$b^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos B$$
$$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C$$。
补充说明
三角函数性质: 如$\sin(-\alpha) = -\sin\alpha$,$\cos(-\alpha) = \cos\alpha$等。 公式应用
以上公式覆盖了高中阶段及技术分析中常用的正余弦函数公式,可根据具体问题选择适用公式进行计算。