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三角函数公式

所有三角函数公式都在一张表上:三个三角比、由它们推出的恒等式、角的公式、正弦定理和余弦定理、弧度和函数图像。

作者 Nethanel Bar, 联合创始人兼 CEO

最后更新

所有三角函数公式都在这一页上:三个三角比、恒等式、角的公式、适用于任意三角形的定理、弧度和函数图像。每个符号都在公式下方注明。切换到测验模式可以隐藏公式来考考自己,也可以打印整张公式表。

一切都从三个比开始

在直角三角形中,从两个锐角里选一个,记作 θ。与它相对的边是对边,与它相邻的边是邻边,最长的边是斜边。于是:

  • sin θ = 对边 / 斜边
  • cos θ = 邻边 / 斜边
  • tan θ = 对边 / 邻边

公式表上几乎每一行,都是这三个式子之一变形而来。

恒等式是同一个事实除出来的

把三角形放进一个半径为 1 的圆里。斜边是 1,所以两条直角边正好是 cos θ 和 sin θ,由勾股定理得到 sin²θ + cos²θ = 1。

另外两个恒等式都来自这一行。每一项都除以 cos²θ,得到 tan²θ + 1 = sec²θ;改为除以 sin²θ,得到 1 + cot²θ = csc²θ。单位圆页面展示了三角形沿着圆转动的过程。

角的公式都来自两个公式

记住正弦和余弦的和角公式。“角的公式”部分的所有内容都由它们推出:

  • 二倍角: 在和角公式中令 B = A,sin(A + A) 就变成 2 sin A cos A。
  • 降幂: 从 cos 2θ = 1 − 2sin²θ 中解出 sin²θ。
  • 半角: 把降幂公式中的 θ 写成 2θ 的一半,再开平方。
  • 差角: 把 B 换成 −B,再利用奇偶性恒等式。

任意三角形,不只是直角三角形

三角比需要一个直角。对于其他三角形,用大写字母标记每个角,用同一个小写字母标记它的对边。于是:

  • 正弦定理把每条边和它的对角联系起来。已知一条边和它的对角时使用。
  • 余弦定理是对角度做了修正的勾股定理:当 C = 90° 时,cos C = 0,它就变成 c² = a² + b²。已知两边及其夹角,或者三条边都已知时使用。

角度与弧度

转一整圈是 360°,也就是 2π 弧度,所以 180° = π 弧度。恒等式在两种单位下都成立。弧长 s = rθ 和扇形面积 A = ½r²θ 要求 θ 用弧度表示:正因为这样,它们才这么简洁。

试一试

接下来

想知道这些值从何而来,请阅读 SOHCAHTOA 和单位圆。几何公式表里有面积、体积和坐标公式。

常见问题

有可打印的三角恒等式公式表吗?

有。本页的全部内容也提供免费的 Letter 尺寸 PDF 和 PNG。下载按钮在公式表上方,下方也有。

三个勾股恒等式是什么?

sin²θ + cos²θ = 1、1 + tan²θ = sec²θ 和 1 + cot²θ = csc²θ。只有第一个值得背:两边同除以 cos²θ 得到第二个,同除以 sin²θ 得到第三个。

什么时候用正弦定理,什么时候用余弦定理?

已知一个角和它的对边,再加上另一条边或另一个角时,用正弦定理。已知两边及其夹角,或者三条边都已知时,用余弦定理。在直角三角形中两个都不需要:用 sin、cos 和 tan 这三个比就够了。

哪些三角函数公式需要背下来?

三个三角比、sin²θ + cos²θ = 1,以及 sin 和 cos 的和角公式。二倍角公式就是令 B = A 的和角公式,半角公式和降幂公式由二倍角公式推出,倒数关系和商数关系则是定义。

这些公式在角度制和弧度制下都成立吗?

是的,每个恒等式在两种单位下都成立。只有把角和长度混在一起的公式才需要弧度:弧长 s = rθ 和扇形面积 A = ½r²θ 只有在 θ 用弧度表示时才成立。

学习这些公式背后的原理

公式表

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