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和差化积和积化和差公式
【注意右式前的负号】
证明过程 sin α+sin β=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]的证明过程
sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β,
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β,
将以上两式的左右两边分别相加,得 sin(α+β)+sin(α-β)=2sin αcos β设 α+β=θ,α-β=φ 那么 , 把α,β的值代入,即得
sin θ+sin φ=2sin cos
正切和差化积
cotα±cotβ=
tanα+cotβ=
tanα-cotβ=
证明:左边=tanα±tanβ= = = =右边
在应用和差化积时,必须是一次同名三角函数方可实行。若是异名,必须用诱导公式化为同名;若是高次函数,必须用降幂公式降为一次
记忆口诀(正弦余弦)
正加正,正在前,余加余,余并肩 正减正,余在前,余减余,负正弦
生动的口诀:
帅+帅=帅哥 帅-帅=哥帅 咕+咕=咕咕 哥-哥=负嫂嫂
积化和差公式
(注意:此时差的余弦在和的余弦前面)
或写作: (注意:此时公式前有负号)
证明 :积化和差恒等式可以通过展开角的和差恒等式的右手端来证明。 即只需要把等式右边用两角和差公式拆开就能证明:
其他的3个式子也是相同的证明方法。
这一点最简单的记忆方法是通过三角函数的值域判断。sin和cos的值域都是[-1,1],其和差的值域应该是[-2,2],而积的值域确是[-1,1],因此除以2是必须的。
也可以通过其证明来记忆,因为展开两角和差公式后,未抵消的两项相同而造成有系数2,如:
cos(α-β)-cos(α+β)
=1/2[(cosα·cosβ+sinα·sinβ)-(cosα·cosβ-sinα·sinβ)]
=2sinα·sinβ 故最后需要除以2。
无论乘积项中的三角函数是否同名,化为和差形式时,都应是同名三角函数的和差。这一点主要是根据证明记忆,因为如果不是同名三角函数,两角和差公式展开后乘积项的形式都不同,就不会出现相抵消和相同的项,也就无法化简下去了。
仍然要根据证明记忆。注意两角和差公式中,余弦的展开中含有两对同名三角函数的乘积,正弦的展开则是两对异名三角函数的乘积。所以反过来,同名三角函数的乘积,化作余弦的和差;异名三角函数的乘积,化作正弦的和差。
是和还是差?这是积化和差公式的使用中最容易出错的一项。规律为:“小角”β以cosβ的形式出现时,乘积化为和;反之,则乘积化为差。
由函数的奇偶性记忆这一点是最便捷的。如果β的形式是cosβ,那么若把β替换为-β,结果应当是一样的,也就是含α+β和α-β的两项调换位置对结果没有影响,从而结果的形式应当是和;另一种情况可以类似说明。
这是一个特殊情况,完全可以死记下来。
当然,也有其他方法可以帮助这种情况的判定,如[0,π]内余弦函数的单调性。因为这个区间内余弦函数是单调减的,所以cos(α+β)不大于cos(α-β)。但是这时对应的α和β在[0,π]的范围内,其正弦的乘积应大于等于0,所以要么反过来把cos(α-β)放到cos(α+β)前面,要么就在式子的最前面加上负号。