**공 식 방**/<수학공식>

삼각함수

미래로보텍 2008. 4. 13. 12:54
 
출처 기분좋은 느낌ミ☆ | 쉘미나
원문 http://blog.naver.com/irisfullip/60017893897

1. 부채꼴과 라디안의 정의

 

 

 

 

(1) 라디안의 정의 :
(2) 60분법과 호도법 사이의 관계

180°=π


 

(3) 부채꼴

① 중심각    ② 호의 길이 l=rθ    넓이 S=rl=r2θ

 

2. 동경 OP의 일반각

 


 

 

 

(1) OP의 일반각θ=2nπ+α  ( n 은 정수, -π<α≤π )

동경 OP 와 시초선 OX 가 이루는 절대값이 가장 작은 각이 α 일 때, 동경 OP의 일반각 θ는  θ=2nπ+α 

(2) 두 동경의 위치관계

① 동경이 일치: α-β=2
② 원점에 대칭: α-β=2nπ+π
x 축에 대칭: α+β=2
y 축에 대칭: α+β=2nπ+π
 
 

3. 일반각의 삼각함수

 

 

 

 


 
(1) 일반각의 삼각함수의 정의
      cosθ=, sinθ=, tanθ=    
 
(2) 삼각함수의 부호

cosθ=에서 x>0이면 cosθ>0
sinθ=에서 y>0이면 sinθ>0
tanθ=에서 xy>0이면 tanθ>0

 

 

 

4. 삼각함수의 값이 �은 각

 

 

 


 

(1) sine 값이 같은 각 : α 와 π       ←  동경이 y 축에 대하여 대칭
(2) cosine 값이 같은 각 : α 와 -α     ←  동경이 x 축에 대하여 대칭
(3) tangent 값이 같은 각 : α 와 π  ←  동경이 원점에 대하여 대칭

 
 

5. 삼각함수사이의 관계

 

 

 

 

(1) 역수관계
① secθ= ② cscθ= ③ cotθ=
(2) 나눗셈 관계
① tanθ= ② cotθ=
(3) 제곱관계

① sin2θ+cos2θ=1 ② 1+tan2θ=sec2θ ③ 1+cot2θ=csc2θ

 

 

6. 값의 범위를 구하는 문제

 
 
 
 
 
  1. ① sinθ=t 또는 cosθ=t로 치환하면 -1≤t≤1
    ② tanθ=t로 치환하면 t는 모든 실수

  2. ① sinθ+cosθ=t 또는 sinθ-cosθ=t로 치환하면 -t
    ② sinθcosθ=t로 치환하면 -t
 
 

7. 삼각함수의 그래프 (1)

 

 


 

  1. y=sinx의 그래프

    x는 모든 실수, -1≤y≤1
    ② 원점에 대칭, 주기= 2π

  2. y=cosx의 그래프

    x는 모든 실수, -1≤y≤1
    y축에 대칭, 주기= 2π



  3. y=tanx의 그래프

    x≠nπ+, y는 모든 실수
    ② 원점에 대칭, 주기= π

 
 

8. 삼각함수의 그래프 (2)

 
 
 

  1. y=asinωx, y=acosωx의 그래프 : 주기 ,  최대값 |a|,  최소값=-|a|

  2. y=asin(ωx+α), y=acos(ωx+α)의 그래프
    주기 ,  최대값 |a|,  최소값 -|a|
     
  3. y=atan(ωx+α)의 그래프
    주기 ,  최대, 최소값은 없고, ωx+α=+일 때 불연속
 
 

9. 삼각함수의 주기와 응용

 
 
 
 


  1. sinx, cosx의 주기=2π
    tanx의 주기=π

    ① sin(2π+x)=sinx
    ② cos(2π+x)=cosx
    ③ tan(π+x)=tanx

  2. |sinx|, |cosx|, |tanx|의 주기=π

    ① |sin(π+x)|=sinx
    ② |cos(π+x)|=cosx
    ③ |tan(π+x)|=tanx

주기와 주기함수

모든 x에 대하여 f(x+p)=f(x)이 성립할 때, 함수 f 는 주기 p주기함수

주기 p는 가장 절대값이 작은 양수 값으로 나타낸다.

 
 

10. 90°n+θ 의 삼각함수

 
 
 
 

90°n±θ의 삼각함수
  • n이 짝수이면 함수는 그대로 : sin → sin,  cos → cos,  tan → tan 
    n이 홀수이면 함수를 바꾼다 : sin → cos, cos → sin,  tan → cot

  • 부호는 θ를 예각으로 취급할 때, 90°±θ가 속한 사분면에서 원래의 함수의 부호에 따른다.

    (예) sin(90°±θ)= n이 짝수 : sinθ 또는 -sinθ
    n이 홀수 : cosθ 또는 -cosθ
 
 

11. 최대, 최소

 

 

 


(1) -1≤sinx≤1, -1≤cosx≤1 ← 각의 범위에 제한이 없을 때...

(2) asin(ωx+α), acos(ωx+α)의 최대 최소
    최대값=|a|+b, 최소값=-|a|+b  ← 각의 범위에 제한이 없을 때...

f(sinx), f(cosx)의 최대, 최소

① sinx=t 또는 cosx=t로 치환한다.
t 의 범위를 구한다.
③ f(t)의 최대, 최소를 구한다.

 
 

12. 최대 최소 응용

 

 

 


sinx, cosx 통일하기 어려운 함수의 최대, 최소값을 구할 때는 다음 치환을 이용한다. 이 때 x에 의해 주어진 a, b의 범위에 유의한다.

sinx=a, cosx=b로 놓으면 a2+b2=1

 
 

13. 삼각방정식의 풀이법

 

 

 


  1. 삼각함수 값이 같은 동경

    ⑴ sinα=a면 sin(π-α)=a  ← α 와 π-α의 동경은 y축에 대칭
    ⑵ cosα=a면 sin()=a  ← α 와 -α의 동경은 x축에 대칭
    ⑶ tanα=a면 sin(π+α)=a  ← α 와 π+α의 동경은 원점에 대칭

  2. 삼각방정식의 일반해

    ⑴ sinα=a 때, sinx=a 일반해 x=nπ+(-1)nα
    ⑵ cosα=a 때, cosx=a 일반해 x=2nπ±α
    ⑶ tanα=a 때, tanx=a 일반해 x=nπ
 
 

14. 삼각부등식의 풀이법

 
 
 
 

 
  1. sinθ=y가 크면 sin값이 크다.

    ① sinθ>a → 두 동경의 윗부분
    ② sinθ<a → 두 동경의 아래부분

  2. cosθ=x가 크면 cos값이 크다.

    ① cosθ>a → 두 동경의 오른쪽
    ② cosθ<a → 두 동경의 왼쪽

  3. tanθ= 동경 OP의 기울기

    ① tanθ>a → 동경의 기울기가 큰 쪽
    ② tanθ<a → 동경의 기울기가 작은 쪽
 
 

15. 삼각방정식과 부등식의 응용

 
 
 
 

  1. sinx, cosx가 함께 들어 있는 삼각방정식

    ① sin2x+cos2x=1을 써서 한 종류의 삼각함수로 통일한다.
    ② 인수분해하여 sinx=a, cosx=a, tanx=a를 유도한다.

  2. ① sinx=a (|a|<1)의 일반해 x=nπ+(-1)nα 
        sinx=1의 일반해 x=2nπ+, sinx=-1의 일반해 x=2nπ-
    ② cosx=a (|a|<1)의 일반해 x=2nπ±α 
        cosx=1의 의 일반해 : x=2nπ, cosx=-1의 일반해 : x=2nπ+π
    ③ tanx=a의 일반해 x= nπ+α 
 
 

16. sine 정리

 
 
 
 

△ABC의 세 변이 AB=c, BC=a, CA=b이고 외접원의 반지름이 R일 때

  1. = 2R

  2. === 2R
    ② sinA : sinB : sinC = a : b : c

삼각형의 두 변과 한 내각이 주어질 때,  다른 두 각을 구하려면?

= ② C=180°-(A+B)

 
 

17. cosine 제 1정리

 
 
 
 

cosine 제1정리
① a=bcosC+ccosB
② b=ccosA+acosC
③ c=acosB+bcosA
cosine 제1정리는 30°, 45°, 60°, 120°, 150°등이 아닌 각의 대변을 구할 때 쓴다.
 
 

18. cosine 제 2정리

 
 
 
 

cosine 제 2정리

① a2=b2+c2-2bccosA
② b2=c2+a2-2cacosB
③ c2=a2+b2-2abcosC

cosine 제 2정리는 두 변과 그 사이에 낀 각이 주어질 때 각의 대변을 구할 때 쓴다.

cosine 제1정리로 부터 유도되는 피타고라스정리의 확장정리.

 
 

19. 삼각형의 넓이

 
 
 
 

삼각형의 넓이
  1. 삼각형의 넓이 S=bc.sinA ← 두 변과 그 사이에 낀 각을 알 때
  2. 외접원의 반지름 R과 넓이 S==2R2sinAsinBsinC
  3. 내접원의 반지름 r과 넓이 S=rs, s=(a+b+c)
  4. Heron의 공식 S=, 2s=a+b+c ← 세 변의 길이를 알 때
 
 

20. 내접원과 외접원

 

 

 


△ABC의 세 변 a, b, c가 주어지면 삼각형의 넓이 S와 외접원. 내접원의 반지름 R, r을 구할 수 있다.
  1. 삼각형의 넓이 S=, 2s=a+b+c  ← 헤론의 공식
  2. 내접원의 반지름 r=, 외접원의 반지름 R=
 
 

21. 삼각형의 풀이법

 
 
 
 

  1. 두 변과 한 각이 주어질 때
    ① 각을 구하려면 =을 이용  ← sine 정리
    ② 변을 구하려면 a2=b2+c2-2bc.cosA를 이용 ← cosine 제 2정리

  2. 두 각과 한 변이 주어지고 다른 변을 구할 때
    ① 특수각에 대한 변이면 =을 이용
    ② 특수각에 대한 변이 아니면 sine정리와 cosine 제1정리를 이용

  3. 세 변이 주어지고 각을 구할 때 cosA=를 이용
 
 

22. 삼각형의 모양

 
 
 
 

삼각형의 모양을 구할 때는 각을 변으로 나타내어 변과 변 사이의 관계를 유도한다.

(1) sinA=  (2) cosA=

 cosA=을 적용할 때 식이 복잡해지면?
 cos2A=1-sin2A 써서 sine으로 고치고 sinA=를 적용

 
 

23. 여러 가지 공식과 정리

 
 
 
 

 
  1. 사변형의 넓이

    ① 평행사변형의 넓이 S=xysinθ
    ② 사각형의 넓이 S=xysinθ

  2. 각의 이등분선의 성질

    ∠A또는 그 외각의 이등분선은 BC를 AB : AC로 내분 또는 외분한다.

  3. 중선정리

    AB2+AC2=2(AM2+BM2)
 
 

24. 원에 내접하는 다각형

 

 

 


(1) 원에 내접하는 다각형은 삼각형으로 나누어 생각한다.
(2) 원에 내접하는 사각형의 성질

 ① 대각의 합은 180°    AP.PC=BP.PD   ③ AB.CD+AD.BC=AC.BD

 

 

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