【正切函数公式】正切函数是三角函数中的一种,常用于数学、物理和工程等领域。它是对边与邻边的比值,在直角三角形中定义为tanθ = 对边 / 邻边。在单位圆中,正切函数可以表示为sinθ / cosθ。以下是对正切函数相关公式的总结。
一、基本公式
公式 | 说明 |
$ \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta} $ | 正切函数的定义,由正弦和余弦函数构成 |
$ \tan(-\theta) = -\tan\theta $ | 奇函数性质,负角度的正切等于原角度正切的相反数 |
$ \tan(\theta + \pi) = \tan\theta $ | 周期性,周期为π |
$ \tan(\theta + \frac{\pi}{2}) $ | 无定义,因为此时cosθ=0,分母为零 |
二、常用角度的正切值
角度(弧度) | 角度(度数) | 正切值(tanθ) |
0 | 0° | 0 |
$ \frac{\pi}{6} $ | 30° | $ \frac{\sqrt{3}}{3} $ |
$ \frac{\pi}{4} $ | 45° | 1 |
$ \frac{\pi}{3} $ | 60° | $ \sqrt{3} $ |
$ \frac{\pi}{2} $ | 90° | 未定义 |
三、加减角公式
公式 | 说明 |
$ \tan(A + B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B} $ | 正切的加法公式 |
$ \tan(A - B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B} $ | 正切的减法公式 |
四、倍角公式
公式 | 说明 |
$ \tan(2A) = \frac{2\tan A}{1 - \tan^2 A} $ | 正切的二倍角公式 |
$ \tan(3A) = \frac{3\tan A - \tan^3 A}{1 - 3\tan^2 A} $ | 正切的三倍角公式 |
五、反函数
公式 | 说明 |
$ \arctan x $ | 正切函数的反函数,用于求角度θ,使得tanθ = x |
定义域:$ (-\infty, +\infty) $ | 反函数的定义域 |
值域:$ (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}) $ | 反函数的值域 |
六、图像特性
- 正切函数的图像是一个周期性的曲线,每π个单位重复一次。
- 图像在每个$ \frac{\pi}{2} + k\pi $处有垂直渐近线(k为整数)。
- 在区间 $ (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}) $ 内单调递增。
通过以上内容,我们可以更全面地了解正切函数的基本公式及其应用范围。掌握这些公式有助于解决实际问题,如测量高度、计算角度等。