诱导公式是三角函数中非常重要的一组公式,它可以帮助我们通过已知的三角函数值来求出其他角度的三角函数值。下面我们分别推导sinx和cosx的诱导公式。
sinx的诱导公式推导
1. sin(π x)
根据正弦函数的定义,sin(π x) 表示在单位圆上,角度为 π x 的点对应的纵坐标。由于单位圆的对称性,这个点与角度为 x 的点关于 x = π/2 对称。因此,它们的纵坐标相等,即:
sin(π x) = sinx
2. sin(-x)
根据正弦函数的奇偶性,sin(-x) = -sinx。这是因为正弦函数在 y 轴上关于原点对称。
3. sin(x + 2π)
由于正弦函数的周期性,sin(x + 2π) = sinx。这是因为单位圆上的点在经过 2π 的旋转后,回到了原来的位置。
4. sin(x + π)
根据正弦函数的周期性和奇偶性,sin(x + π) = -sinx。这是因为单位圆上的点在经过 π 的旋转后,纵坐标变号。
cosx的诱导公式推导
1. cos(π x)
根据余弦函数的定义,cos(π x) 表示在单位圆上,角度为 π x 的点对应的横坐标。同样地,由于单位圆的对称性,这个点与角度为 x 的点关于 x = π/2 对称。因此,它们的横坐标相等,即:
cos(π x) = cosx
2. cos(-x)
根据余弦函数的偶函数性质,cos(-x) = cosx。这是因为余弦函数在 y 轴上关于原点对称。
3. cos(x + 2π)
由于余弦函数的周期性,cos(x + 2π) = cosx。这是因为单位圆上的点在经过 2π 的旋转后,回到了原来的位置。
4. cos(x + π)
根据余弦函数的周期性和偶函数性质,cos(x + π) = -cosx。这是因为单位圆上的点在经过 π 的旋转后,横坐标变号。
通过以上推导,我们得到了sinx和cosx的诱导公式:
sin(π x) = sinx
sin(-x) = -sinx
sin(x + 2π) = sinx
sin(x + π) = -sinx
cos(π x) = cosx
cos(-x) = cosx
cos(x + 2π) = cosx
cos(x + π) = -cosx
这些公式在三角函数的计算和证明中有着广泛的应用。