倍角公式怎么推的
来源 :华课网校 2024-06-20 22:44:34
中倍角公式是三角函数中的重要公式之一,它可以用来计算角的两倍大小的正弦、余弦和正切值。本文将介绍倍角公式的推导过程。
首先,我们可以通过三角函数的定义来推导倍角公式。设角A的正弦、余弦和正切值分别为sinA、cosA和tanA。那么,角2A的正弦、余弦和正切值可以表示为:
sin2A = sin(A+A) = sinA*cosA + cosA*sinA = 2*sinA*cosA
cos2A = cos(A+A) = cosA*cosA - sinA*sinA = cos²A - sin²A
tan2A = tan(A+A) = (tanA + tanA) / (1 - tanA*tanA) = 2*tanA / (1 - tan²A)
通过上述公式,我们可以得到倍角公式的三种形式:
sin2A = 2*sinA*cosA
cos2A = cos²A - sin²A
tan2A = 2*tanA / (1 - tan²A)
另外,我们也可以使用欧拉公式来推导倍角公式。欧拉公式表述为e^(ix) = cos(x) + i*sin(x),其中i为虚数单位。那么,角2A的欧拉公式可以表示为:
e^(i2A) = cos(2A) + i*sin(2A)
我们可以将e^(i2A)展开为(e^(iA))²,那么:
e^(i2A) = (cos(A) + i*sin(A))² = cos²(A) - sin²(A) + 2i*sin(A)*cos(A)
通过比较实部和虚部,我们可以得到:
cos(2A) = cos²(A) - sin²(A)
sin(2A) = 2*sin(A)*cos(A)
这就是欧拉公式推导的倍角公式。
综上所述,倍角公式可以通过三角函数的定义和欧拉公式来推导得到。掌握倍角公式的推导方法对于理解三角函数的性质和应用具有重要意义。
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