在高中数学领域,存在一个独特的三角函数,其正弦、余弦和正切值均能通过一个特定的值来表示,这个值就是tanA/2=t。因此,我们有必要对这个恒等变形的公式进行详尽的推导与证明。
已知A角的一半的正切值为t,要求解A角的正弦、余弦、正切、余切的表达式。
推导过程:
1.先求tanA,利用tan的两角和公式
正切函数的加法公式表明,tan(α+β)等于tanα与tanβ之和高中数学解析几何公式,再除以1减去tanα与tanβ的乘积,设α和β的值均为A的一半。
即:当对等式tan(A的一半加A的一半)进行计算时,它等于tan(A的一半)加上tan(A的一半)除以1减去tan(A的一半)乘以tan(A的一半)。
将A角的一半视为θ,则等式可表示为:2tanθ除以1减去tan²θ等于2t除以1减去t²。
即: tanA=2t/1-t²
2.求sinA,cosA值
运用公式cos²A除以2加上sin²A除以2等于1,以及tanA除以2等于sinA除以2除以cosA除以2(根据正切函数的定义)。
A的平方除以2,再除以(1加上A的平方的一半除以A的平方的一半),等于A的平方除以2高中数学解析几何公式,再乘以(1加上t的平方),这等于1。
sin²A的一半除以(1加上cos²A的一半除以sin²A的一半)等于sin²A的一半乘以(1加上1除以t²的平方)等于1。
因此,可以得出:余弦平方A的一半等于1除以1加t的平方,正弦平方A的一半等于t的平方除以1加t的平方。
运用余弦函数的和角公式,即cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ,我们将α和β均设为A/2。
余弦A等于余弦A的一半加A的一半,即等于余弦A的平方除以2减去正弦A的平方除以2,这可以表示为1除以1加t的平方减去t的平方除以1加t的平方,最终结果为1减去t的平方除以1加t的平方。
即: cosA=(1-t²)/(1+t²)
根据tanA等于sinA除以cosA的三角恒等式,我们可以推导出sinA等于tanA乘以cosA。
正弦值A等于(两倍的t除以1减去t的平方)乘以(1减去t的平方除以1加上t的平方),这等于2t除以1加上t的平方。
综上所述:
tanA/2=t ,则
sinA=2t/(1+t²),
cosA=(1-t²)/(1+t²),
tanA=2t/(1-t²)
二: 万能公式得几何意义:
万能公式几何意义