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三角函数是基本初等函数之一,常见的三角函数包括正弦函数(sinθ)、余弦函数(cosθ)和正切函数(tanθ)。现在高中数学一般只谈论这三种函数,其实还有三种函数,分别是它们的倒数,余切函数(cotθ=1/tanθ)、正割函数(secθ=1/cosθ)、余割函数(cscθ=1/sinθ)。基本公式为两角和(差),积化和差、和差化积,半角、倍角公式,万变不离其宗,只要熟练、合理的运用这些恒等变形,便可顺畅的解题。
例题: 化简: (1+sinθ+cosθ)/(1+sinθ-cosθ)+(1-cosθ+sinθ)/(1+cosθ+sinθ)
分析:本题只涉及正、余弦函数,有2个分式,可以分块来做,进行化积、约分;也可以先通分成一个整体分式,再进行化积、约分。由 1-cosθ 、 1+cosθ 可以联想到半角公式,不妨一试。
为方便表述,以下令α=θ/2 A=(1+sinθ+cosθ)/(1+sinθ-cosθ) B=(1-cosθ+sinθ)/(1+cosθ+sinθ)
解法Ⅰ:A、B分别化简
将 sinθ=2sinαcosα, cosθ=2cos²α-1=1-2sin²α 代入A得:
A=(2cos²α+2sinαcosα)/(2sin²α+2sinαcosα)
=cosα/sinα
=cotα
同理可推出 B=tanα ,所以:
原式=cotα+tanα
=(sin²α+cos²α)/sinαcosα
=2/sin(2α)
=2cscθ
解法Ⅱ:原式直接通分,再化简
原式=[(1+sinθ-cosθ)²+(1+sinθ+cosθ)²]/[(1+sinθ)²-cos²θ]
=[2(1+sinθ)²+2cos²θ]/(2sin²θ+2sinθ)
=2/sinθ
=2cscθ
解法Ⅲ:利用半角公式
因为 tan(θ/2)= (1-cosθ)/sinθ= sinθ/(1+cosθ)
由合分比原理可得:
tan(θ/2)=(1-cosθ+sinθ)/(1+cosθ+sinθ)
原式=cot(θ/2)+tan(θ/2)=2cscθ
解法Ⅳ:将原题中的正、余弦函数先化成正、余切函数,再行化简
将A分子、分母同时除以sinθ:
A={[(1-cosθ)/sinθ]+1}/{[(1+cosθ)/sinθ]+1}
=(tanα+1)/(cotα+1)
=tanα
因此,原式=cotα+tanα=2cscθ
2、正割与余割函数,高等数学正割和余割
其实这个知识点应该是以前学过的,但是有很多同学不了解,如果不说一遍他们可能就不看了,那么我就再说一遍。
大家想一下,我们已经学过了那么多三角函数了,有正弦,有余弦,有正切,还有余切(只做了解要求就是正切的倒数)。那么还有哪些比例没有定义呢?是不是还剩下一个斜边比直角边。你可能会说那正弦和余弦不就是吗?注意“比”字就像除号一样,只能是用前面的去比上后边的。正弦和余弦他们是用直角边比斜边的。
那么,请看图:
你要注意一个问题,正割所对应的倒数是余弦,余割所对应的倒数是正弦。
还有就是他们的图像了:
因为这个是很简单的知识点所以说没有多少或者多难理解的内容,最后祝愿大家大学愉快。
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