辅助角公式

a sinx + b cosx = √(a²+b²) sin(x+φ)
合一变形,tanφ=b/a(φ由a,b符号确定象限)
√(a²+b²):振幅(最大值) φ:辅助角 最大值=√(a²+b²),最小值=-√(a²+b²)

辅助角公式详解

辅助角公式将asinx+bcosx合并为单一三角函数:

a sinx + b cosx = √(a²+b²) sin(x+φ)

其中 tanφ = b/a,φ的象限由a、b的符号共同确定(用arctan2(b,a))。

推导:设√(a²+b²)=A,令cosφ=a/A,sinφ=b/A,则asinx+bcosx=A(sinx cosφ+cosx sinφ)=A sin(x+φ)。

应用:

1. 求最值:最大值=√(a²+b²),最小值=-√(a²+b²)

2. 求周期:T=2π

3. 解三角方程、画图像

例题:求3sinx+4cosx的最大值
解:√(3²+4²)=5,所以3sinx+4cosx=5sin(x+φ),最大值为5

常见问题

Q:辅助角φ怎么确定象限?

A:不能只看tanφ=b/a,要结合a、b的符号。a>0,b>0时φ在第一象限;a<0,b>0时在第二象限等。用arctan2(b,a)最可靠。

Q:可以写成cos形式吗?

A:可以。asinx+bcosx=√(a²+b²)cos(x-θ),其中tanθ=a/b。

Q:辅助角公式和和角公式什么关系?

A:辅助角公式是和角公式sin(x+φ)=sinx cosφ+cosx sinφ的逆用,将两项合并为一项。

实用工具导航
地图天气地图POI天气