二倍角公式及推导目录
二倍角公式是三角函数中非常重要的公式,它描述了角经过二倍伸缩后与原角正弦、余弦函数值的关系。
二倍角公式为:
1. $sin 2alpha = 2sin alpha cos alpha$
2. $cos 2alpha = cos2 alpha - sin2 alpha$
3. $tan 2alpha = frac{2tan alpha}{1 - tan2 alpha}$
推导过程如下:
1. 对于 $sin 2alpha$:
$$
sin 2alpha = frac{2sin alpha cos alpha}{sin2 alpha cos2 alpha} = 2sin alpha cos alpha
$$
2. 对于 $cos 2alpha$:
$$
cos 2alpha = cos( alpha alpha) = cos2 alpha - sin2 alpha
$$
3. 对于 $tan 2alpha$:
$$
tan 2alpha = frac{sin 2alpha}{cos 2alpha} = frac{2tan alpha}{1 - tan2 alpha}
$$
正弦二倍角公式: sin2α = 2cosαsinα
推导:sin2α = sin(α α) = sinαcosα cosαsinα= 2sinαcosα
余弦二倍角公式: 余弦二倍角公式有三组表示形式,三组形式等价:
1.cos2α = 2cos^2 α- 1
2.cos2α = 1 61 2sin^2 α
3.cos2α = cos^2 α 61 sin^2 α
推导: cos2A = cos(A A) = cosAcosA - sinAsinA = cos^2 A- sin^2 A = 2cos^2 A - 1=1 - 2sin^2 A
正切二倍角公式:
tan2α = 2tanα/[1 - (tan^2α)]
tan(1/2*α)=(sin α)/(1 cos α)=(1-cos α)/sin α
推导: tan(2a) = tan(a a) = (tan(a) tan(a))/(1 - tan(a)*tan(a) )= 2tanα/[1 - (tanα)^2]
降幂公式(半角公式): cos^2(A)= [1 cos2A]/2
sin^2(A)= [1 - cos2A]/2
tan^2(A)= [1- cos2A]/[1 cos2A]
变式: sin2α = sin^2(α π/4) - cos^2(α π/4) = 2sin^2(a π/4) - 1 = 1 - 2cos^2(α π/4);
cos2α = 2sin(α π/4)cos(α π/4)
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正弦二倍角公式:
sin2α = 2cosαsinα
推导:sin2A=sin(A A)=sinAcosA cosAsinA=2sinAcosA 拓展公式:sin2A=2sinAcosA=2tanAcosA^2=2tanA/[1 tanA^2] 1 sin2A=(sinA cosA)^2
余弦二倍角公式:
余弦二倍角公式有三组表示形式,三组形式等价:
1.Cos2a=Cosa^2-Sina^2=[1-tana^2]/[1 tana^2]
2.Cos2a=1-2Sina^2
3.Cos2a=2Cosa^2-1
推导:cos2A=cos(A A)=cosAcosA-sinAsinA=(cosA)^2-(sinA)^2=2(cosA)^2-1 =1-2(sinA)^2
正切二倍角公式:
tan2α=2tanα/[1-(tanα)^2]
推导:tan2A=tan(A A)=(tanA tanA)/(1-tanAtanA)=2tanA/[1-(tanA)^2]
降幂公式:
cosA^2=[1 cos2A]/2 sinA^2=[1-cos2A]/2
变式: sin2α=sin2α π4-cos2α 4π=2sin2a 4π-1=1-2cos2α 4π; cos2α=2sinα 4πcosα 4π
正弦二倍角公式:sin2α=2cosαsinα。
余弦二倍角公式:cos2α=2cos^2α-1;cos2α=12sin^2α;cos2α=cos^2αsin^2α;正切二倍角公式:tan2α=2tanα/[1-(tanα)^2]。
半角公式如下图:
倍角公式推导公式
正弦二倍角公式:sin2α=2cosαsinα
推导:
sin2α=sin(α α)=sinαcosα cosαsinα=2sinαcosα
余弦二倍角公式:
余弦二倍角公式有三组表示形式,三组形式等价:
1.cos2α=2cos^2α-1
2.cos2α=12sin^2α
3.cos2α=cos^2αsin^2α
推导:
cos2A=cos(A A)=cosAcosA-sinAsinA=cos^2A-sin^2A=2cos^2A-1=1-2sin^2A
正切二倍角公式:
tan2α=2tanα/[1-(tanα)^2]
tan(1/2*α)=(sinα)/(1 cosα)=(1-cosα)/sinα
推导:
tan(2a)=tan(a a)=(tan(a) tan(a))/(1-tan(a)*tan(a))=2tanα/[1-(tanα)^2]