和角公式與倍角公式
Angle Sum and Double Angle Formulas
sin(A+B) = sinA·cosB + cosA·sinB | cos(A+B) = cosA·cosB − sinA·sinB
sin 展開時符號同向、cos 展開時符號相反——這個「反號」是最常錯的地方。
白話解釋
和角公式讓我們把複合角拆成已知角來算。
**sin(A+B) = sinA·cosB + cosA·sinB**(符號跟左邊**同向**) **cos(A+B) = cosA·cosB − sinA·sinB**(符號跟左邊**相反**)
注意 cos 的符號是反的——這是最常見的錯誤。記憶方式:「sin 同號、cos 反號」。差角公式把所有 B 換成 −B 即可(sin 是奇函數、cos 是偶函數)。
令 A = B 就得到**倍角公式**: sin 2A = 2·sinA·cosA cos 2A = cos²A − sin²A = 2cos²A − 1 = 1 − 2sin²A
cos 2A 有三種等價形式,選哪一個看題目給你什麼。已知 sinA 就用 1 − 2sin²A,已知 cosA 就用 2cos²A − 1,這樣不必再換算。
把 cos 2A 的公式反解,會得到**半角(降冪)公式** cos²A = (1 + cos2A)/2。它在積分裡極為重要——沒有它就積不出 ∫cos²x dx。
這一組公式最實際的用途是把 a·sinx + b·cosx 合併成單一個 R·sin(x + φ),用來求週期函數的最大最小值。
什麼時候用
化簡三角式、求特殊角的值、解三角方程式、積分前的降冪。
最容易錯的地方
- cos 和角公式的符號寫成加號。
- sin 2A 寫成 2 sinA。
- 倍角公式選了需要換算的那個形式,白繞一圈。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
sin 2A = 2·sinA·? 中的 ? 是什麼?(填 sinA 或 cosA)
- 2
已知 sinA = 3/5、cosA = 4/5,sin 2A = ?(用最簡分數)
- 3
cos 2A = 1 − 2sin²A,若 sinA = 1/2,cos 2A = ?(用最簡分數)