辅助角公式是什么
辅助角公式是李善兰先生提出的一种高等三角函数公式,使用代数式表达为asinx+bcosx=√(a?+b?)sin[x+arctan(b/a)](a>0)。
李善兰,原名李心兰,字竟芳,号秋纫,别号壬叔。出生于1811年1月22日,逝世于1882年12月9日,浙江海宁人,是中国近代著名的数学、天文学、力学和植物学家,创立了二次平方根的幂级数展开式,研究各种三角函数,反三角函数和对数函数的幂级数展开式(现称“自然数幂求和公式”),这是李善兰也是19世纪中国数学界最重大的成就。
三角函数辅助角公式推导过程是什么
辅助角公式是李善兰先生提出的一种高等三角函数公式。
使用代数式表达为asinx+bcosx=√(a²+b²)sin[x+arctan(b/a)](a>0)。虽然该公式已经被写入中学课本,但其几何意义却鲜为人知,如图:
诱导公式口诀“奇变偶不变,符号看象限”意义:
k×π/2±a(k∈z)的三角函数值
(1)当k为偶数时,等于α的同名三角函数值,前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号。
(2)当k为奇数时,等于α的异名三角函数值,前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号。
三角函数的辅助角公式
辅助角公式的 φ求法如下:
辅助角公式y=asinx+bcosx=√(a²+b²)(sinxcosφ+cosxsinφ)=√(a²+b²)sin(x+φ)
其中φ为锐角,cosφ=a/√(a^2+b^2)
或者sinφ=b/√(a^2+b^2)
或者tanφ=b/a(φ=arctanb/a )通过其数值可求出φ
扩展知识:
辅助角公式是李善兰先生提出的一种高等三角函数公式。
辅助角公式的主要作用是将多个三角函数的和化成单个函数,以此来求解有关最值问题。在利用辅助角公式时,经常忘记反正切到底是b/a还是a/b,导致做题出错。其实有一个很方便的记忆技巧,就是不管用正弦还是余弦来表示asinx+bcosx,分母的位置永远是你用来表示函数名称的系数。
辅助角公式的应用:
例1、π/6≤a≤π/4 ,求sin²a+2sinacosa+3cos²a的最小值
解:令f(a)=sin²a+2sinacosa+3cos²a
=1+sin2a+2cos²a
=1+sin2a+(1+cos2a)(降幂公式)
=2+(sin2a+cos2a)
=2+(√2)sin(2a+π/4)(辅助角公式)
因为7π/12≤2a+π/4≤3π/4
所以f(a)min=f(3π/4)=2+(√2)sin(3π/4)=3
例2、化简5sina-12cosa
解:5sina-12cosa
=13(5/13*sina-12/13*cosa)=13(cosbsina-sinbcosa)
=13sin(a-b)
其中,cosb=5/13,sinb=12/13
辅助角公式
辅助角公式:tan(φ)=(tanφ+tan(φ±θ))/(1+tan²(φ±θ))。
辅助角公式是三角函数中的一种,主要用于将三角函数的和化简成一个标量函数。它的推导过程比较复杂,需要用到三角函数的基本定理和三角恒等式等知识。在三角函数中,辅助角公式可以表示为:tan(φ)=(tanφ+tan(φ±θ))/(1+tan²(φ±θ))。
tanφ是待求的角度,tan(φ±θ)是已知的角度和某个角度之间的差的三角函数值,tan²(φ±θ)是某个角度的正弦和余弦的二倍。在使用辅助角公式时,需要注意角度的范围和取值,以及使用不同的角度时需要进行不同的变形。此外,还需要注意两种令法中初相的区别,以避免出现错误。
辅助角的作用
在一些复杂的三角函数计算中,通过引入辅助角来化简函数表达式,使得计算更加简便。辅助角的取值范围在三角函数定义域内,可以根据具体的函数特点来选择辅助角的值。
例如,在计算正弦函数和余弦函数的积时,可以引入辅助角来化简函数表达式:sin(x+π/4)cos(x-π/4)=sin(x+π/4+π/2)cos(x-π/4+π/2)=sin(x+3π/4)cos(x+π/4)在这个例子中,辅助角的值被选为π/4,通过引入辅助角来化简三角函数表达式,使得计算更加简便。
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