三角函数sec、csc、cot的公式是什么?

三角函数sec csc cot公式是什么?

在三角函数体系中,sec、csc、cot分别称为正割、余割和余切,它们是基本三角函数正弦sin、余弦cos、正切tan的倒数形式,其定义和核心公式如下:

一、基本定义公式

1. 正割sec:角θ的余弦值的倒数,即 \\[ \\sec\\theta = \\frac{1}{\\cos\\theta} \\] 2. 余割csc:角θ的正弦值的倒数,即 \\[ \\csc\\theta = \\frac{1}{\\sin\\theta} \\] 3. 余切cot:角θ的正切值的倒数,也等于余弦与正弦的比值,即 \\[ \\cot\\theta = \\frac{1}{\\tan\\theta} = \\frac{\\cos\\theta}{\\sin\\theta} \\]

二、同角三角函数关系公式

基于sin²θ + cos²θ = 1,可推导出sec、csc、cot与其他三角函数的平方关系: 1. 与正切的关系: \\[ 1 + \\tan^2\\theta = \\sec^2\\theta \\quad \\Rightarrow \\quad \\sec\\theta = \\sqrt{1 + \\tan^2\\theta} \\, (\\text{符号由θ所在象限决定}) \\] 2. 与余切的关系: \\[ 1 + \\cot^2\\theta = \\csc^2\\theta \\quad \\Rightarrow \\quad \\csc\\theta = \\sqrt{1 + \\cot^2\\theta} \\, (\\text{符号由θ所在象限决定}) \\]

三、直角三角形中的表达式

在直角三角形中,设θ为锐角,对边为a,邻边为b,斜边为c,则:
  • \\(\\cos\\theta = \\frac{b}{c}\\),故 \\(\\sec\\theta = \\frac{c}{b}\\)斜边/邻边;
  • \\(\\sin\\theta = \\frac{a}{c}\\),故 \\(\\csc\\theta = \\frac{c}{a}\\)斜边/对边;
  • \\(\\tan\\theta = \\frac{a}{b}\\),故 \\(\\cot\\theta = \\frac{b}{a}\\)邻边/对边。

    四、诱导公式示例

    sec、csc、cot的诱导公式可由sin、cos、tan的诱导公式推导,例如:
    • \\(\\sec(-\\theta) = \\sec\\theta\\)偶函数;
    • \\(\\csc(-\\theta) = -\\csc\\theta\\)奇函数;
    • \\(\\cot(-\\theta) = -\\cot\\theta\\)奇函数;
    • \\(\\sec\\left(\\frac{\\pi}{2} - \\theta\\right) = \\csc\\theta\\);
    • \\(\\csc\\left(\\frac{\\pi}{2} - \\theta\\right) = \\sec\\theta\\);
    • \\(\\cot\\left(\\frac{\\pi}{2} - \\theta\\right) = \\tan\\theta\\)。 以上公式覆盖了sec、csc、cot的定义、基本关系、几何意义及诱导性质,是三角函数运算和应用的基础工具。

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