你有沒有過這樣的瞬間?在深夜刷題時,突然被一道三角函數(shù)題卡住,明明公式記得滾瓜爛熟,卻不知道它從哪兒來、為什么成立?今天,我們就用最細膩的方式,帶你一起“推導”同角三角函數(shù)的基本關系式——不是死記硬背,而是理解它的誕生邏輯。
Q:什么是“同角三角函數(shù)的基本關系式”?
簡單說,就是同一個角的正弦(sin)、余弦(cos)、正切(tan)之間存在的恒等關系。比如我們常聽到的:
sin2α + cos2α = 1,
tanα = sinα / cosα。
這些公式不是憑空出現(xiàn)的,它們來自一個古老而美麗的幾何工具——單位圓。
Q:怎么從單位圓推導出 sin2α + cos2α = 1?
想象一個半徑為1的圓,圓心在原點O(0,0)。如果在圓上取一點P(x, y),對應的角度是α(從x軸正方向逆時針旋轉),那么根據(jù)定義:
sinα = y,
cosα = x。
而點P在單位圓上,滿足方程:x2 + y2 = 1。
把sin和cos代進去,就得到:
sin2α + cos2α = 1!
是不是像一場數(shù)學魔術?其實它是坐標系里最樸實的幾何事實。
Q:那 tanα = sinα / cosα 是怎么來的?
別急,這其實是“比值”的本質。還記得初中學過的直角三角形嗎?在直角三角形中,若一個銳角為α,對邊是a,鄰邊是b,斜邊是c,那么:
sinα = a/c,
cosα = b/c,
tanα = a/b。
現(xiàn)在我們做除法:sinα / cosα = (a/c) / (b/c) = a/b = tanα。
所以,tanα = sinα / cosα,是比值之間的自然聯(lián)系,不是人為規(guī)定。
Q:這些關系式真的有用嗎?舉個真實案例!
我有個學生朋友,在備考公務員行測時遇到一道題:已知sinα = 3/5,且α在第一象限,求cosα和tanα。
他第一反應是:“哎呀,我得查表!”
但用基本關系式,直接就能算:
由 sin2α + cos2α = 1,代入得 (3/5)2 + cos2α = 1 → cos2α = 16/25 → cosα = 4/5(第一象限取正)。
再用 tanα = sinα / cosα = (3/5) / (4/5) = 3/4。
你看,幾秒搞定,還避免了死記硬背的焦慮。這才是真正的“懂了”。
所以,下次當你看到這些公式時,請記?。核鼈儾皇抢浔姆枺菐缀闻c代數(shù)交織的詩意。學會推導,你會愛上三角函數(shù)。
?? 小貼士:朋友圈發(fā)這個,配上手寫推導圖+一句“原來公式可以這樣理解”,點贊率爆表!

