公式

两角和与差的正弦公式

sin⁡(α±β)=sin⁡αcos⁡β±cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha\pm\beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta——和角展开中间是加、差角展开中间是减,正好与余弦公式相反。

教材原文

上面得到了两角和与差的余弦公式. 我们知道, 用诱导公式五 (或六) 可以实现正弦、余弦的互化. 你能根据 C(α+β)C_{(\alpha + \beta)}, C(α−β)C_{(\alpha - \beta)} 及诱导公式五 (或六), 推导出用任意角 α\alpha, β\beta 的正弦、余弦表示 sin⁡(α+β)\sin (\alpha + \beta), sin⁡(α−β)\sin (\alpha - \beta) 的公式吗?

通过推导,可以得到:

sin⁡(α+β)=sin⁡αcos⁡β+cos⁡αsin⁡β,\sin (\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta ,

sin⁡(α−β)=sin⁡αcos⁡β−cos⁡αsin⁡β.\sin (\alpha - \beta) = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta.

公式 S(α+β)S_{(\alpha + \beta)} , C(α+β)C_{(\alpha + \beta)} , T(α+β)T_{(\alpha + \beta)} 给出了任意角 α\alpha , β\beta 的三角函数值与其和角 α+β\alpha +\beta 的三角函数值之间的关系.为方便起见,我们把这三个公式都叫做和角公式.

公式

sin⁡(α+β)=sin⁡αcos⁡β+cos⁡αsin⁡β,sin⁡(α−β)=sin⁡αcos⁡β−cos⁡αsin⁡β.\sin(\alpha+\beta)=\sin\alpha\cos\beta+\cos\alpha\sin\beta,\qquad \sin(\alpha-\beta)=\sin\alpha\cos\beta-\cos\alpha\sin\beta .

说明

  • 符号与余弦公式相反:正弦是「和加差减」(跟着左边的符号走),余弦是「和减差加」(与左边的符号相反)。两条一起背最容易串,记法是「正弦同号、余弦反号」。
  • 右边永远是 sin⁡cos⁡+cos⁡sin⁡\sin\cos+\cos\sin 的交叉形(两项都各带一个 sin⁡\sin 一个 cos⁡\cos);余弦公式则是 cos⁡cos⁡\cos\cos 与 sin⁡sin⁡\sin\sin 的同名形。展开后看一眼是不是交叉,就能发现把两条公式用混了。
  • 正用是展开、逆用是合并:把 sin⁡(A±C)\sin(A\pm C) 拆成 AA、CC 各自正弦余弦的乘积和,便于合并同类项、 解出某个角的三角函数(解三角形里把 2sin⁡(A−C)=sin⁡(A+C)2\sin(A-C)=\sin(A+C) 这类等式展开就是典型用法);反过来把 sin⁡αcos⁡β±cos⁡αsin⁡β\sin\alpha\cos\beta\pm\cos\alpha\sin\beta 收成一个 sin⁡(α±β)\sin(\alpha\pm\beta),用于化简求值。
  • 常用特殊值由它现推:sin⁡75∘=sin⁡(45∘+30∘)=22⋅32+22⋅12=6+24\sin 75^\circ=\sin(45^\circ+30^\circ)=\dfrac{\sqrt2}{2}\cdot\dfrac{\sqrt3}{2}+\dfrac{\sqrt2}{2}\cdot\dfrac12=\dfrac{\sqrt6+\sqrt2}{4},sin⁡15∘=6−24\sin 15^\circ=\dfrac{\sqrt6-\sqrt2}{4}。

学它之前先会

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以下内容以本条为前置

共 9 道题考到本条。