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积化和差公式

http://www.newdu.com 2018-11-16 互联网 佚名 参加讨论
积化和差,指初等数学三角函数部分的一组恒等式。
    公式
    sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]/2【注意右式前的负号】
    cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2
    sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]/2
    cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]/2
    证明
    法1
    积化和差恒等式可以通过展开角的和差恒等式的右手端来证明。
    即只需要把等式右边用两角和差公式拆开就能证明:
    sinαsinβ=-1/2[-2sinαsinβ]
    =-1/2[(cosαcosβ-sinαsinβ)-(cosαcosβ+sinαsinβ)]
    =-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]
    其他的3个式子也是相同的证明方法。
    (该证明法逆向推导可用于和差化积的计算,参见和差化积)
    法2
    根据欧拉公式,e^ix=cosx+isinx
    令x=a+b
    得e ^I(a+b)=e^ia*e^ib=(cosa+isina)(cosb+isinb)=cosacosb-sinasinb+i(sinacosb+sinbcosa)=cos(a+b)+isin(a+b)
    所以cos(a+b)=cosacosb-sinasinb
    sin(a+b)=sinacosb+sinbcosa
    记忆方法
    积化和差公式的形式比较复杂,记忆中以下几个方面是难点,下面指出了特点各自的简单记忆方法。
    【1】这一点最简单的记忆方法是通过三角函数的值域判断。sin和cos的值域都是[-1,1],其和差的值域应该 是
    [-2,2],而积的值域确是[-1,1],因此除以2是必须的。
    也可以通过其证明来记忆,因为展开两角和差公式后,未抵消的两项相同而造成有系数2,如:
    cos(α-β)-cos(α+β)
    =(cosαcosβ+sinαsinβ)-(cosαcosβ-sinαsinβ)
    =2sinαsinβ
    故最后需要除以2。
     (责任编辑:admin)
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