輔助角公式中的φ是怎麼來的
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計算出來的
輔助角公式是指對形如asinx+bcosx的三角函數,可利用和角三角函數公式,變形為根號(a^2+b^2)sin[x+arctan(b/a)]
其中arctan(b/a)(介於-π/2和π/2之間)就是初相位φ。
輔助角公式中的φ是構造一個直角三角形φ就是其中的一個鋭角,再利用三角函數的展開公式得到的。cosφ=a/√(a^2+b^2),φ的終邊所在象限與點(a,b)所在象限相同。
三角函數輔助角公式推導:
asinx+bcosx=√(a²+b²)[asinx/√(a²+b²)+bcosx/√(a²+b²)]
令a/√(a²+b²)=cosφ,b/√(a²+b²)=sinφ
asinx+bcosx=√(a²+b²)(sinxcosφ+cosxsinφ)=√(a²+b²)sin(x+φ)
其中,tanφ=sinφ/cosφ=b/a。
輔助角公式的φ的推導過程:asinx+bcosx=√(a^2+b^2)[sinx*(a/√(a^2+b^2)+cosx*(b/√(a^2+b^2)]=√(a^2+b^2)sin(x+φ),所以cosφ=a/√(a^2+b^2)或者sinφ=b/√(a^2+b^2)或者tanφ=b/a(φ=arctanb/a)。
輔助角公式:
其中tanφ=b/a(a>0).
該公式的主要作用是將多個三角函數的和化成單個函數,以此來求解有關的最值問題、週期問題等。
1、推導過程
變形得
為利用兩角和差公式化簡,設-π/2<φ<π/2
令
(注意到a>0)
則
其等價於tanφ=b/a
則
即
其中tanφ=b/a