李氏三角恒等式

更新时间:2023-01-04 22:53

李氏三角恒等式锐角三角函数中一对重要公式,又称为李善兰锐角三角函数展开式。它解释了各个三角函数之间的平方的关系:tanα·cotα=1;sin2α+cos2α=1

提出者简介

李善兰,原名李心兰,字竟芳,号秋纫,别号壬叔。出生于1811年 1月22日,逝世于1882年12月9日,浙江海宁人,是中国近代著名的数学天文学力学植物学家。

基本关系式

(此公式又称“李善兰锐角三角函数展开式”)

公式一

tanα·cotα=1

公式二

这属于同角三角函数间的基本关系式。

推论

平方关系

sin2α+cos2α=1

tan2α+1=sec2α

cot2α+1=csc2α

积的关系

sinα=tanα*cosα

cosα=cotα*sinα

tanα=sinα*secα

cotα=cosα*cscα

secα=tanα*cscα

cscα=secα*cotα

倒数关系

tanα·cotα=1

sinα·cscα=1

cosα·secα=1

提出人

李善兰在他所著的《方园阐幽》一书中,发明了尖锥术,具有解析几何启蒙思想,得出了一些重要的积分公式,创立了二次平方根的幂级数展开,各种三角函数反三角函数对数函数级数展开,这是李善兰也是19世纪中国数学重大的成就。

证明方法

【证明】

设α直角三角的一个内角,

所对的斜边为c,对边为a,邻边为b,则有:

sinα=a/c·cosα=b/c

所以有:sin^2α+cos^2α=(a/c)^2+(b/c)^2=(a^2+b^2)/c^2

因在直角三角形中有:c^2=a^2+b^2(勾股定理)=c^2/c^2=1

得证。

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