Тригонометрические формулы

Сводка тригонометрических формул: основное тригонометрическое тождество, формулы сложения и вычитания аргументов, двойного, тройного и половинного угла, понижения степени, преобразования суммы в произведение и обратно, формулы приведения с правилом запоминания, универсальная подстановка, теоремы синусов и косинусов для треугольника.

Рекламный блок «после калькулятора» (ads/after-calc.html)

Основные тождества

sin2 α + cos2 α = 1основное тригонометрическое тождество
tg α = sin αcos α, ctg α = cos αsin α, tg α · ctg α = 1
1 + tg2 α = 1cos2 αпозволяет найти cos α по tg α
1 + ctg2 α = 1sin2 α
sin(−α) = −sin α, cos(−α) = cos α, tg(−α) = −tg αсинус, тангенс и котангенс нечётны, косинус чётен
sin(α + 2πk) = sin α, tg(α + πk) = tg αпериод синуса и косинуса 2π, тангенса и котангенса π

Формулы сложения

sin(α ± β) = sin α cos β ± cos α sin β
cos(α ± β) = cos α cos β ∓ sin α sin β
tg(α ± β) = tg α ± tg β1 ∓ tg α tg β

Двойной, тройной и половинный угол

sin 2α = 2 sin α cos αcos 2α = cos2 α − sin2 α = 2cos2 α − 1 = 1 − 2sin2 α
tg 2α = 2 tg α1 − tg2 αsin 3α = 3 sin α − 4 sin3 α, cos 3α = 4 cos3 α − 3 cos α
sin2 α = 1 − cos 2α2cos2 α = 1 + cos 2α2 (формулы понижения степени)
sin α2 = ±√1 − cos α2, cos α2 = ±√1 + cos α2tg α2 = sin α1 + cos α = 1 − cos αsin α

Знак перед корнем в формулах половинного угла выбирают по четверти, в которой лежит α/2.

Сумма и произведение

sin α + sin β = 2 sin α + β2 cos α − β2sin α − sin β = 2 cos α + β2 sin α − β2
cos α + cos β = 2 cos α + β2 cos α − β2cos α − cos β = −2 sin α + β2 sin α − β2
sin α sin β = ½[cos(α − β) − cos(α + β)]cos α cos β = ½[cos(α − β) + cos(α + β)]
sin α cos β = ½[sin(α − β) + sin(α + β)]a sin x + b cos x = √(a2 + b2) · sin(x + φ), tg φ = b/a (при a > 0)

Последняя формула (метод вспомогательного угла) показывает, что сумма синусоид одной частоты — снова синусоида. Её используют при сложении переменных токов и колебаний.

Рекламный блок «внутри статьи» (ads/in-article.html)

Формулы приведения

Аргументsincostg
π/2 − α (90° − α)cos αsin αctg α
π/2 + α (90° + α)cos α−sin α−ctg α
π − α (180° − α)sin α−cos α−tg α
π + α (180° + α)−sin α−cos αtg α
3π/2 − α (270° − α)−cos α−sin αctg α
3π/2 + α (270° + α)−cos αsin α−ctg α
2π − α (360° − α)−sin αcos α−tg α

Мнемоническое правило. Если в аргументе стоит π/2 или 3π/2 («вертикальная» ось), функция меняется на кофункцию (синус ↔ косинус, тангенс ↔ котангенс); если π или 2π — не меняется. Знак результата — это знак исходной функции в той четверти, где лежит аргумент, если считать α острым углом.

Выражение через тангенс половинного угла

Если t = tg(α/2), то sin α = 2t/(1 + t²), cos α = (1 − t²)/(1 + t²), tg α = 2t/(1 − t²). Эта универсальная подстановка сводит тригонометрические уравнения и интегралы к алгебраическим.

Формулы для треугольника

Теорема синусовasin A = bsin B = csin C = 2R, R — радиус описанной окружности
Теорема косинусовc2 = a2 + b2 − 2ab cos C
ПлощадьS = ½ ab sin C
Сумма угловA + B + C = 180°

При C = 90° теорема косинусов превращается в теорему Пифагора. Найти все стороны и углы треугольника по трём известным элементам можно в калькуляторе треугольника.

Рекламный блок «внизу страницы» (ads/bottom.html)