三角函数和差化积公式怎么推导的 三角函数和差化积公式的推导过程 三角函数和差化

三角函数和差化积公式的推导经过在三角函数的进修中,和差化积公式是将两个角的和或差转化为乘积形式的重要工具。这类公式不仅有助于简化三角函数的运算,还能在解题经过中提供更直观的表达方式。这篇文章小编将拓展资料常见的三角函数和差化积公式的推导经过,并通过表格形式展示其内容。

一、基本公式拓展资料

下面内容为常用的三角函数和差化积公式:

公式名称 公式表达式 适用范围
正弦和差化积 $\sin A + \sin B = 2\sin\left(\fracA+B}2}\right)\cos\left(\fracA-B}2}\right)$ $A, B$ 为任意角
$\sin A – \sin B = 2\cos\left(\fracA+B}2}\right)\sin\left(\fracA-B}2}\right)$
余弦和差化积 $\cos A + \cos B = 2\cos\left(\fracA+B}2}\right)\cos\left(\fracA-B}2}\right)$
$\cos A – \cos B = -2\sin\left(\fracA+B}2}\right)\sin\left(\fracA-B}2}\right)$
正切和差化积 $\tan A + \tan B = \frac\sin(A+B)}\cos A \cos B}$ $A, B \neq \frac\pi}2} + k\pi$
$\tan A – \tan B = \frac\sin(A-B)}\cos A \cos B}$

二、推导经过简述

这些公式主要来源于和角公式与差角公式的变形。下面内容是部分公式的推导思路:

1. 正弦和差化积

利用和角公式:

$$

\sin(A+B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B \\

\sin(A-B) = \sin A \cos B – \cos A \sin B

$$

将两式相加:

$$

\sin(A+B) + \sin(A-B) = 2\sin A \cos B

$$

令 $A = \fracx+y}2}, B = \fracx-y}2}$,则:

$$

\sin x + \sin y = 2\sin\left(\fracx+y}2}\right)\cos\left(\fracx-y}2}\right)

$$

同理可得:

$$

\sin x – \sin y = 2\cos\left(\fracx+y}2}\right)\sin\left(\fracx-y}2}\right)

$$

2. 余弦和差化积

同样利用和角公式:

$$

\cos(A+B) = \cos A \cos B – \sin A \sin B \\

\cos(A-B) = \cos A \cos B + \sin A \sin B

$$

相加得:

$$

\cos(A+B) + \cos(A-B) = 2\cos A \cos B

$$

令 $A = \fracx+y}2}, B = \fracx-y}2}$,则:

$$

\cos x + \cos y = 2\cos\left(\fracx+y}2}\right)\cos\left(\fracx-y}2}\right)

$$

相减得:

$$

\cos(A+B) – \cos(A-B) = -2\sin A \sin B

$$

即:

$$

\cos x – \cos y = -2\sin\left(\fracx+y}2}\right)\sin\left(\fracx-y}2}\right)

$$

3. 正切和差化积

利用正切的定义:

$$

\tan A + \tan B = \frac\sin A}\cos A} + \frac\sin B}\cos B} = \frac\sin A \cos B + \cos A \sin B}\cos A \cos B} = \frac\sin(A+B)}\cos A \cos B}

$$

类似地可得:

$$

\tan A – \tan B = \frac\sin(A-B)}\cos A \cos B}

$$

三、拓展资料

通过上述推导可以看出,和差化积公式本质上是通过对和角与差角公式的灵活应用,结合代数变换得到的结局。掌握这些公式的推导经过,有助于加深对三角函数性质的领会,并提升在实际难题中的应用能力。

推导技巧 应用公式 关键步骤
和角公式 $\sin(A+B), \cos(A+B)$ 相加/相减后代入变量变换
差角公式 $\sin(A-B), \cos(A-B)$ 同上
代数变换 化简结局 通过变量替换,整理成积的形式

如需进一步了解各公式的应用场景或具体例题,欢迎继续提问。

以上就是三角函数和差化积公式的推导经过相关内容,希望对无论兄弟们有所帮助。

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