備註:知乎專欄更新瞭數理化生四科的基礎講義,更加完善的第二版已經更新,並且附上可以直接下載打印的PDF文檔,裡面可能還有一些小的筆誤,訂正後會再更新。

數學基礎講義大合集:數學基礎講義完整合集下載(含目錄)

數學解題思路大合集:數學解題思路完整合集下載(含目錄)

化學講義合集:化學基礎講義合集

化學解題小合集:化學解題思路合集下載-2020年北京山東江蘇浙江全國一二三

心得體會小合集:學習心得體會2021合集下載

物理和生物若急用可以先看知乎專欄裡的,PDF文檔待更新完善後再放出

下面是正文:

三角函數是高中數學的重點和難點

三角函數有很多性質和計算,本身會以非常復雜的形式出現,也會與其他類型的基本函數混合出現,在數列中也可能遇到三角函數有關的數列,此外它在圓錐曲線中是非常重要的解題工具。

因此,三角函數作為基本函數類型,需要對它的概念、性質有非常深刻的瞭解,對常用的變換和數值計算也要熟練掌握。


弧度

過去我們習慣於用角度表示角的大小,事實上更加通用的是弧度。

先來看角度是怎麼來的:把圓周分為360等分,每一等分叫作1°

細細想來,我們的角度和長度是兩套體系,沒法放在一起計算,比如5+10°就毫無意義

現在我們引入新的描述角大小的體系:弧度

π

同學們對π應該都還算熟悉,π是無理數,π的值約為3.1415926……

π的含義為圓的周長與直徑的比值

我們令某圓的半徑為r,那麼它的直徑d=2r,周長C=πd=2πr

對於單位圓,也就是半徑為1的圓,它的直徑d=2,周長C=2π

規定:單位圓每單位長度的弧所對應的角的大小為1弧度,記作1rad

弧度的單位:rad

弧度的單位rad其實是個並沒有單獨現實意義的單位,它代表這個大小的角度,在單位圓中對應的弧長

比如某個圓的半徑為r,對於大小為a rad的角,它對應的弧長為r*a

角度與弧度

來比較下角度和弧度兩套系統

單位 單位值 全圓周大小 一些常用數值

角度 ° 1° 360 0 30 45 60 90 180

弧度 rad 1rad 2π 0 π/6 π/4 π/3 π/2 π

根據全圓周大小可以看出:

360°等同於2π rad,也就是1°等同於π/180rad,或者1rad等同於180/π °

得到換算公式:

a rad= [(180/π)*a]°

b°=[(π/180)*b]rad

例一

舉個具體例子會更加直觀:

假設圓A的半徑為5厘米,那麼弧度為π/6(也就是30°)大小的角,它對應的弧長為:

5厘米*(π/6)rad=(5π)/6 厘米

比較等式兩邊的單位,可以看出,這個rad=厘米/厘米,也就是說它沒有現實中的物理意義,它就代表著“半徑為r厘米的圓上,長度為r厘米的弧對應的角的大小”

例二

再來看一個很有說服力,也很極端的例子:

假設圓B的半徑為1米,那麼弧度為2π(也就是360°)的角,它對應的弧長是多少?

很簡單:1米*2π=2π米,也就是我們圓周長

這也符合π的定義:圓周長(2π米)與直徑(2米)的比值。

其他

用弧度的最大好處就在於它不像角度那樣引入瞭新的單位,它可以直接和半徑進行弧長相運算。

弧度的基本概念就介紹到這裡,必須要對角度和弧度的互換一定要很熟練,對常用弧度的三角函數也要非常熟悉

基本三角函數

先來看直角三角形ABC,其中C是直角,∠ACB=π/2

根據勾股定理(畢達哥拉斯定理)有: BC^{2}+AC^{2}=AB^{2}

對於∠BAC,假設它的大小為θ,我們規定

(1)它的對邊BC與斜邊AB的比叫作正弦,用函數sin表示,sinθ=BC/AB

(2)它的鄰邊AC與斜邊AB的比叫作餘弦,用函數cos表示,cosθ=AC/AB

(3)它的對邊BC與鄰邊AC的比叫作正切,用函數tan表示,tanθ=BC/AC

(4)它的鄰邊AC與對邊BC的比叫作餘切,用函數cot表示,cotθ=AC/BC

(5)它的斜邊AB與鄰邊AC的比叫作正割,用函數sec表示,secθ=AB/AC

(6)它的斜邊AB與對邊BC的比叫作餘割,用函數csc表示,cscθ=AB/BC

根據以上定義,很容易得出三角函數間的基本關系:

(1)sin^{2}θ+cos^{2}θ=1

證明:sin^{2}θ+cos^{2}θ=(BC/AB)^{2}+(AC/AB)^{2}=[BC^{2}+AC^{2}]/AB^{2}=1(根據勾股定理)

(2) tanθ=sinθ/cosθ

證明: sinθ/cosθ=(BC/AB)/(AC/AB)=BC/AC=tanθ

(3)cot=cosθ/sinθ

證明與(2)類似

(4) cotθ=1/tanθcscθ=1/sinθsecθ=1/cosθ

根據它們的定義即得證

註意:正割與餘弦互為倒數,餘割與正弦互為倒數,千萬不要弄反!

上面的定義和基本關系可以看出:

(1)隻要知道瞭正弦sin和餘弦cos的值,其他三角函數都可以通過它們相除、取倒數獲得。

(2)正弦與餘弦有平方和為1這個數量關系。

以上兩點使得正弦和餘弦使用的機會比其他的三角函數要多許多,為瞭計算方便,大多數情況下使用的都是正弦和餘弦函數,因此對它兩要特別熟悉。此外,正切tan在未來會學的二倍角公式中非常有用。

其他的三角函數適當掌握即可。有條件的話熟練掌握其他3種三角函數(餘切、正割、餘割)在應對少數題目時會較為方便。如果時間精力有限可以跳過。

直角坐標系中的角與三角函數

來看這個二維坐標系,這個圓的半徑為1,圓心O在原點(0,0),我們叫它單位圓

取圓上一點A,向x軸引垂線交於B(b,0),向y軸引垂線交於C(0,c),則A坐標(b,c)

我們來看∠θ,從直角三角形OAB中可以看出:

sinθ=AB/OA=c/1=c,cosθ=OB/OA=b/1=b,tanθ=AB/OB=c/b

在這樣的單位圓中,我們規定起始位置為x軸正方向,它的角大小為0rad,逆時針方向旋轉為正,順時針方向旋轉為負

第一次轉到y軸正方向剛好經歷一個直角,它是π/2

第一次轉到x軸負方向剛好經歷一個平角,它是π

第一次轉到y軸負方向剛好經歷一個平角+一個直角,它是3π/2

第一次轉回到x軸正方向剛好經歷一個圓周,它是2π

繼續轉下去就是2π+θ

當順時針轉時:

第一次轉到y軸負方向剛好經歷一個直角,由於方向是負的,它是-π/2

第一次轉到x軸負方向剛好經歷一個平角,由於方向是負的,它是-π

第一次轉到y軸正方剛好經歷一個平角+一個直角,由於方向是負的,它是-3π/2

第一次轉回到x軸正方向剛好經歷一個圓周,由於方向是負的,它是-2π

繼續轉下去就是-2π-θ(θ>0)

(0,π/2)

在單位圓裡,取x軸正方向上的半徑為起始,規定它為0rad,讓它繞著圓心逆時針旋轉(箭頭方向)π/2,到達y軸正方向

(0,π/2)范圍內,半徑都落在第一象限內。

它在旋轉過程中依次經過紅色、藍色、綠色3個位置

從這3條半徑在圓上的端點分別向x軸、y軸引垂線

可以看出,它們的正弦(縱坐標)、餘弦值(橫坐標)都是正的。

此時它們的正切值(正弦值比餘弦值)也都是正的。

隨著角度的增大,

正弦值逐漸增大(0→1)

餘弦值逐漸減小(1→0)

正切值逐漸增大(0→無限大)。

(π/2,π)

繼續旋轉,從y軸正方向((0,1))繼續旋轉π/2,到x軸負方向,此時共旋轉π rad

該半徑依次經過粉色、淺藍、淺綠三個位置。

(π/2,π)范圍內,半徑都落在第二象限內。

從這三條線向x軸、y軸分別引垂線可以看到:

它們的正弦值(縱坐標)是正的,餘弦值(橫坐標)是負的。

此時它們的正切值(正弦值比餘弦值)也是負的。

隨著角度的增大

正弦值逐漸減小(1→0),

餘弦的絕對值逐漸增大,由於是負的,數值逐漸減小(0→-1),

正切的絕對值逐漸減小,由於是負的,數值逐漸增大(負無窮大→0)

(π,3π/2)與(3π/2,2π)

繼續旋轉半徑(增大角度)直到3/4圓周(y周負方向),在(π,3π/2)范圍內,半徑都落在第三象限;以及再接著旋轉半徑到完整圓周(x周正方向),在(3π/2,2π)范圍內,半徑都落在第四象限。

請自行分析以上兩種情況下,各三角函數的正負、單調性、取值范圍。

>2π和<0的角

當旋轉一周時,半徑又回到最初的起點,當繼續增加角的大小,比如增加到(2+1/2)π時,它又開始重復最初的循環。因而,任何相差2π的整數倍的角的三角函數是相同的,無論轉過多少圈都是如此。

當順時針旋轉時,半徑先進入第四象限,然後是第二、第三、第一,然後進入下一個循環。

可以發現,當x向負方向旋轉瞭θ角時,它與旋轉瞭(2π-θ)角處在相同的位置,它們具有相同的三角函數。

綜上:sin(x+2nπ)=sinx

sin(2π-x)=-sinx

對cos、tan、cot、sec、csc同樣適用。

互為相反數、和/差分別為π/2、π、2π的角的三角函數關系

剛剛,已經討論瞭和為2π(x與2π-x)、差為2π(x與2π+x)的角的三角函數,它們是相同的,現在來看其他情況

(1)互為相反數

從圖中很容易看出,θ與-θ的值相同,隻是一個順時針旋轉另一個逆時針旋轉(或反過來),因此二者是關於x軸對稱的,所以它們的橫坐標(cos)相等,縱坐標(sin)互為相反數

於是有:

sin(-θ)=-sinθ

cos(-θ)=cosθ

並可推出:tan(-θ)=-tanθ

(2)和為π/2

初中數學已經學過,和為π/2的兩個角,它們的正弦等於對方的餘弦,餘弦等於對方的正弦,正切等於對方的餘切,餘切等於對方的正切。隨便畫個直角三角形從定義出發就可以得證。

(3)差為π/2

如上圖所示OA旋轉π/2後到達OB,方便起見,我們記∠X1OA=θ,則有:

∠AOB=π/2,∠X1OB=∠X1OA+π/2=θ+π/2

可以看出,∠AOD=π/2-θ

因此:∠DOB=θ

現在我們把整個圖向右旋轉π/2,可以看出,B回到瞭A的位置

這很好理解,本來A就是轉瞭+π/2到達B,現在B和坐標軸都轉瞭-π/2,B自然回到A的位置,隻不過x軸和y軸的橫豎換瞭過來

從上圖很容易看出,單純看絕對值的話:

B向y軸(橫著的)引垂線,與原來的A向x軸(橫著的)引垂線的高度是相同的

B向x軸(豎著的)引垂線,與原來的A向y軸(豎著的)引垂線的高度是相同的

也就是:|sinX1OB|=|cosX1OA|,|cosX1OB|=|sinX1OA|

再回到原來的圖,B在第二象限,所以sinX1OB=cosX1OA>0,而cosX1OB=-sinX1OA<0

由於θ+π/2相當於逆時針旋轉一個直角,因此當A在第二象限時,θ+π/2必然落在第三象限;當A在第三象限時,θ+π/2必然落在第四象限;當A在第四象限時,θ+π/2必然落在第一象限。

對於以上三種情況,請自行作圖、旋轉觀察它們的絕對值大小和正負號變化。

根據以上四次操作,可以得到:

sin(θ+π/2)=cosθ

cos(θ+π/2)=-sinθ

並可推出:tan(θ+π/2)=-cotθ

直觀理解:

為瞭更加直觀形象,可以這樣理解記憶。

請先自行想象(想象不出就隨便畫個)直角坐標系和單位圓,並隨便畫個第一象限角

它要是比π/4小就認為它“躺著”,要是比π/4大就叫認為它“站著”

增加π/2後,原本“躺在”第一象限的角變成“站在”第二象限的角,原本“站在”第一象限的角變成“躺在”第二象限的角,因而它們的sin和cos的絕對值是互換的。

從第一象限進入第二象限,縱坐標(sin)都是正的,因而sin(θ+π/2)也是正的,cos變sin不變號;橫坐標(cos)從正的變成瞭負的,因而cos(θ+π/2)變成負的,sin變cos要變號。

隻要記住瞭第一象限角+π/2變成第二象限角,寫出公式就可以瞭,它對所有角都適用。

(4)和為π

如圖,∠X1OA=θ,∠X1OB=π-θ

很容易得出:∠X2OB=θ,

所以OA和OB是關於y軸鏡面對稱的

因此有:|sin(π-θ)|=|sinθ|,|cos(π-θ)|=|cosθ|

再來看符號:在第一和第二象限的縱坐標都是正的;第一象限的橫坐標是正的,第二象限的橫坐標是負的

因此有:sin(π-θ)=sinθ,cos(π-θ)=-cosθ

對於A是第二、三、四象限角的情況請自行畫圖討論,會發現與第一象限相同,因此對於任意角都有:

sin(π-θ)=sinθ

cos(π-θ)=-cosθ

並可得出:tan(π-θ)=-tanθ

直觀理解:

這種情況下的推導過程非常直觀,也很容易理解和記憶,θ與π-θ必然是關於y軸對稱的,因而它們的縱坐標相等,橫坐標互為正負。

現在來證明下為什麼必然關於y軸對稱:

若第一象限:0<θ<π/2,則如前所述。

若第二象限:π/2<θ<π,則仍如前所述,隻不過A和B角色互換。

若第三項先:π<θ<π3/2,則-π/2<π-θ<0(順時針倒著轉,第四象限),二者都在x軸下方關於y軸對稱

若第四象限:π3/2<θ<2π,則-π<π-θ<-π/2(順時針倒著轉,第三象限),二者都在x軸下方關於y軸對稱,A和B與上個情況中的角色互換。

(5)差為π

這個就太直觀瞭

可以看出來,當θ變成π+θ後,相當於做瞭關於原點的中心對稱變化,它的橫坐標、縱坐標都變為原來的相反數,絕對值不變,符號變。

因此:sin(θ+π)=-sinθ

cos(θ+π)=-cosθ

並可以推出:tan(θ+π)=tanθ (負負得正)

小節

對於互為相反數,以及和或差等於π/2、π、2π的角的三角函數之間的關系,必須要非常非常熟練,這是三角函數題目中非常基礎的應用。

鑒於死記硬背有困難並可能記錯,可以借鑒“直觀理解”部分提供的方法,簡單畫個草圖,利用草圖直接寫下相關關系。

在畫圖的過程中為避免看錯,隨意選取的角盡量遠離π/4,適當貼近坐標軸會更直觀明白。

由於以上公式對任意角都成立,因而畫上最熟悉的情形(通常是銳角)進行推斷即可。

此外,對於所有和或差為nπ/2(n為正數)的角之間的關系,都要認真一步一步轉化為以上形式再做判斷,盡量不要跳躍。

比如:sin(θ+7π/2)

=sin(θ+7π/2-2π) 依據:sin(θ+2nπ)=sinθ

=sin(θ+3π/2)

=-sin(θ+π/2) 依據:sin(θ+π)=-sinθ

=-cosθ 依據:sin(θ+π/2)=cosθ

和與差的三角函數關系

(1)cos(A-B)

我們有從x軸正方向逆時針旋轉到OB的角∠X1OB為∠B,從x軸正方向逆時針旋轉到OA的角∠X1OA為∠A,則∠BOA=∠A-∠B

於是我們有B(cosB,sinB),A(cosA,sinA)

於是 AB^{2}=(cosB-cosA)^{2}+(sinB-sinA)^{2}

=cos^{2}B-2cosBcosA+cos^{2}A+sin^{2}B-2sinBsinA+sin^{2}A

=2-2(cosBcosA+sinBsinA)

現在把∠BOA順時針旋轉∠B,讓OB和x軸重合,如下圖所示

我們得到B(1,0),A(cos(A-B,sin(A-B))

於是有: AB^{2}=(cos(A-B)-1)^{2}+(sin(A-B)-0)^{2}

=cos^{2}(A-B)-2cos(A-B)+1+sin^{2}(A-B)

=2-2cos(A-B)

由於做旋轉變換後,AB的長度不變,所以有:

2-2(cosBcosA+sinBsinA)=2-2cos(A-B)

於是有:

cos(A-B)=cosBcosA+sinBsinA

(2)cos(A+B)

將上式用-B替換B得到:

cos(A+B)=cosBcosA-sinBsinA

(3)sin(A+B)

利用sinθ=cos(π/2-θ):

sin(A+B)=cos[π/2-(A+B)]

=cos[(π/2-A)-B]

=cos(π/2-A)cosB+sin(π/2-A)sinB

=sinAcosB+cosAsinB

(4)sin(A-B)

將上式用-B替代B得到:

sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB

(5)tan(A+B)

tan(A+B)=sin(A+B)/cos(A+B)

=(sinAcosB+cosAsinB)/(cosAcosB-sinAsinB) 分號上下同時除以cosAcosB

=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB)

(6)tan(A-B)

將上式用-B替代B得到:

tan(A-B))=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB)

二倍角公式

將以上和的公式中的B換為A就得到瞭二倍角公式:

sin(2A)=2sinAcosA

cos(2A)=cos^{2}A-sin^{2}A

tan(2A)=2tanA/(1-tan^{2}A)

此外,利用 cos^{2}A+sin^{2}A=1cos(2A)=cos^{2}A-sin^{2}A

還可以得到: cos(2A)=2cos^{2}A-1

cos(2A)=1-2sin^{2}A

這兩個公式的優勢在於隻有一個未知項cosA或sinA

半角公式

根據 cos(2A)=2cos^{2}A-1cos(2A)=1-2sin^{2}A

把2A看作一個角(B),則A是它的一半(B/2),我們可以推出半角公式:

sin(B/2)=pmsqrt{(1-cosB)/2}

cos(B/2)=pmsqrt{(1+cosB)/2}

進而推出 tan(B/2)=pmsqrt{(1-cosB)/(1+cosB)}

這裡的正負號需要根據實際情況確定

此外

由於 tan(B/2)=sin(B/2)/cos(B/2)

=[sin(B/2)*2sin(B/2)]/[cos(B/2)*2sin(B/2)] 上下同時乘以2sin(B/2)

=(1-cosB)/sinB

如果上下同時乘以2cos(B/2)就可以得到:

tan(B/2)=sinB/(1+cosB)

以上兩個公式的優勢在於免去瞭正負號的不確定

萬能置換公式

利用sin和cos的二倍角公式,可以得到:

sinA=2sin(A/2)cos(A/2)

=2sin(A/2)cos(A/2)/[sin^{2}(A/2)+cos^{2}(A/2)] 利用 sin^{2}(A/2)+cos^{2}(A/2)=1

=2tan(A/2)/[1+tan^{2}(A/2)] 上下同時除以 cos^{2}(A/2)

同樣的方法可以得到: cosA=[1-tan^{2}(A/2)]/[1+tan^{2}(A/2)]

二者相除可以得到: tanA=2tan(A/2)/[1-tan^{2}(A/2)]

以上三個公式的優勢在於變形後的式子裡隻有一個未知項tan(A/2)

sinA=2tan(A/2)/[1+tan^{2}(A/2)]

cosA=[1-tan^{2}(A/2)]/[1+tan^{2}(A/2)]

tanA=2tan(A/2)/[1-tan^{2}(A/2)]

以上3個也叫作萬能置換公式

積化和差 和 和差化積公式

把A和B分別用(α+β)/2和(α-β)/2替換,用和角公式和差角公式很容易求出:

積化和差公式:

sinalpha*sinbeta=(1/2)[cos(alpha-beta)-cos(alpha+beta)]

cosalpha*cosbeta=(1/2)[cos(alpha+beta)+cos(alpha-beta)]

sinalpha*cosbeta=(1/2)[sin(alpha+beta)+sin(alpha-beta)]

和差化積公式:

sinalpha+sinbeta=2sin[(alpha+beta)/2]*cos[(alpha-beta)/2]

sinalpha-sinbeta=2cos[(alpha+beta)/2]*sin[(alpha-beta)/2]

cosalpha+cosbeta=2cos[(alpha+beta)/2]*cos[(alpha-beta)/2]

cosalpha-cosbeta=-2sin[(alpha+beta)/2]*sin[(alpha-beta)/2]

此外

對於形如:asinx+bcosx 的式子,利用兩角和的正弦公式可以轉化為

sqrt{a^{2}+b^{2}}*sin(x+t)

這裡 sint=b/sqrt{a^{2}+b^{2}}cost=a/sqrt{a^{2}+b^{2}}

此處相當於把a和b看作一個直角三角形的兩條直角邊,因此其斜邊為 sqrt{a^{2}+b^{2}}

其中某個角的sin和cos值就是a或b除以 sqrt{a^{2}+b^{2}}

利用兩角和餘弦公式也可以將其轉化為:

sqrt{a^{2}+b^{2}}*cos(x-q)

這裡sinq 和 cosq 的取值請自行推導

正弦定理和餘弦定理

最後要瞭解兩個定理,這兩個定理和三角函數的直接關聯並不是很大,但在解三角形、非向量的平面幾何中經常用到:

正弦定理

對於△ABC,設∠A、∠B、∠C對應的邊長分別為a、b、c,則有:

sinA/a=sinB/b=sinC/c 或者a/sinA=b/sinB=c/sinC

這條定理非常容易證明,隻要從每個頂點向對邊引垂線,然後用面積公式:

S△ABC=(a*b*sinC)/2=(b*c*sinA)/2=(a*c*sinB)/2

然後等式三部分分別除以a*b*c即可

對於銳角三角形,sinx隨著x增大而增大,該定理與“大邊對大角、小邊對小角”也相一致

餘弦定理

在x軸上任意取點B,空間內任取點C,並連接OB、OC,過C做x軸的垂線垂足為A

對於△OCB,設∠O、∠B、∠C的對邊分別為o、b、c

利用勾股定理可得:

BC^{2}=AC^{2}+AB^{2}

o^{2}=(bcos(π-O)+c)^{2}+(bsin(π-O))^{2}

化簡後得: o^{2}=b^{2}-2bctimes cosO+c^{2}

用A替換O、a替換o得到餘弦定理:

cosA=(b^{2}+c^{2}-a^{2})/(2bc)

cosB=(a^{2}+c^{2}-b^{2})/(2ac)

cosC=(a^{2}+b^{2}-c^{2})/(2ab)

以上3個式子是對稱的,仔細觀察它們的對稱性對記憶很有幫助

解三角形

解三角形就是知道三角形的幾個元素後求其他的元素,主要利用的就是正弦定理和餘弦定理

這裡先回顧初中學習的全等三角形

所謂全等三角形,就是經過旋轉、翻轉、平移後,兩個能完全重合的三角形

全等三角形的判別方式有:

邊邊邊、邊角邊、角邊角、角角邊,斜邊直角邊

可以這麼理解:若兩個三角形全等,那麼他們就是同一個三角形,隻不過出現在不同的位置而已

因此全等三角形的判定條件,也是確定唯一三角形的條件

也就是說隻要知道瞭邊邊邊、邊角邊、角邊角、角角邊,斜邊直角邊中的任一種情形,這個三角形就是唯一確定的!

現在來逐個看下:

(1)邊邊邊

根據餘弦定理,知道瞭3邊的長,每個邊的對角也都可以計算得出,因而該三角形唯一

(2)邊角邊

根據餘弦定理,知道瞭夾角和它的兩夾邊,那麼已知角的對邊可以唯一確定,再根據餘弦定理可以計算得出其他兩個邊的對角

(3)角邊角

根據三角形的內角和為π,可以求出夾邊的對角,再根據正弦定理,計算出兩個已知角的對邊

(4)角角邊

根據三角形的內角和為π,可以求出未知的角,再根據正弦定理,計算出其他2個未知的邊

(5)斜邊直角邊

知道瞭斜邊直角邊,根據sin或cos的定義,兩個銳角都可以確定,第三條直角邊也很容易確定

同樣是三個條件,為什麼角角角、邊邊角就不能唯一確定三角形呢?

(1)角角角

我們知道,三個角相等,邊長不同的三角形是相似三角形,它們相應的邊具有相同的比例關系,可以看做是同一個三角形的三條邊等比例放大或縮小,它的三個角大小不變。

(2)邊邊角

我們假設已知邊a、b,和a的對角A(黑色)

那麼根據正弦定理我們有a/sinA=b/sinB,可以求出sinB

那麼問題來瞭,B究竟是銳角還是鈍角呢?

因此無法唯一確定三角形

如下圖,黑的的a、b、A是已知的,紅色的c、B、C不是唯一的

將已確定邊a沿著未確定c向外旋轉,延長未確定邊c於a的另一邊連接即可

可以看出,這兩個三角形的邊a、b和角A是相同的

事實上,這兩個圖形裡的∠B互補

值得註意的是,在求三角形的未知角時,盡量使用餘弦定理而不是正弦定理,因為一個角和它的補角的正弦值相同,有的情況下無法確定它是銳角還是鈍角。

總結

三角函數的基礎知識非常的多且繁瑣,這章還不是全部。

這些基礎知識必須非常熟練地掌握,要像加減乘除指數對數的運算法則那麼熟練才可以,需要非常大量的基礎訓練來提高熟練度,增強對各種變換敏感性。

要對通過單位圓中半徑不斷的旋轉,造成各三角函數在數值和符號上的變化的過程和結果非常熟悉,這是掌握三角函數的最最基礎。

要把使用習慣從角度°變為弧度rad,並牢記特定值的三角函數。

最後再強調遍,本篇是三角函數基礎的基礎,需要大量訓練,理解、記憶!