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两个三角函数公式的推导

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湖北浠水县巴驿中学(436208)陈铿
初中我们学习了简单的三角函数,并应
用它解直角三角形。

在实际生活中,利用三
角函数解三角形,应用广泛,因此我们必须
掌握三角函数的基础知识,正确理解三角函
数定义,灵活运用它解决实际问题。

下面利
用三角函数定义,推导出两个重要三角函数
公式,供数学爱好者参考。

例题△ABC中,AB=AC,∠BAC=2α。

求证:(1)sin2α=2sinα·cosα;
(2)sin2
α
=2cos

-。

证明(1)当0 0<2α
90 0时,作△ABC的高
AD、BE(如图)。

设AB=
AC=1(单位长度)。

由条件知:BD=
2
1
BC,∠BAD=2
1
∠BAC
=α,∠EBC=∠DAC=α,
在Rt△ABD中,
BD=ABsin∠BAD=sinα,
AD=ABcos∠BAD=cosα,
∴BC=2 sinα,∵
在Rt△AEB中,
BE= ABsin∠BAC= sin2α,
由三角形面积公式可得
2
1
B C·AD=2
1
AC·BE,
∴2
1
·2 sinα·cosα=2
1
·1
∴sin2α=2 sinα·cosα
又由AE=ABcos∠BAC= cos2
得EC=AC—AE=1—cos2α
在Rt△BEC中,
EC=BCsin∠EBC=2 sinα·
=2 sin2α,
∴sin2α=2
2
cos

-。

由于0<cos2α<1 ,sinα>
∴sinα=2
2
cos

-。

令α=2
β
,则sin2
β
=2
cos

-
(半
角公式)。

(2)当90 0≤2α<1800时,同理可证
明原命题成立。

类似上面的证明过程,还可以推导出其
它的的三角公式,例如:sin2α+cos2α=1。

已知sinα(或sin2α)的值,利用上面
公式可以求出sin2α(或sinα)的值。

当α=150时,sin150 =2
30
cos
10
-
=4
2
6-

已知sin180 =
1
5-
,求sin360的值。

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