sincostan 等量关系式就是正弦余弦正切之间可以互相换算的恒等公式,最基础核心的就是 tan 等于 sin 除以 cos,还有平方和恒等式 sin 平方加 cos 平方等于 1,这两组是所有换算的根基,除此之外还有商数关系倒数关系,诱导公式,二倍角公式这些延伸等量关系,这套体系在解三角形,三角恒等变换,物理力学计算,高中数学高考里面都是必考内容,很多同学只会背 tan 等于 sin 除以 cos,但是不知道公式成立的前提,也不会灵活用平方关系做换元消元,遇到化简求值,证明恒等式的题目就容易卡壳,理解 sincostan 等量关系式,本质就是明白三个三角函数不是独立分开的,同一个角的 sin cos tan 可以互相推导,知道其中任意一个值,就可以求出另外两个。
这些等量关系式来源于直角三角形定义和单位圆定义,直角三角形里面 sin 是对边比斜边,cos 是邻边比斜边,tan 是对边比邻边,把 sin 除以 cos,邻边斜边这些部分约分之后,剩下就是对边比邻边,也就是 tan,所以商数关系自然成立,平方关系来自勾股定理,对边平方加邻边平方等于斜边平方,等式两边同时除以斜边平方,就得到 sin 平方加 cos 平方等于 1,倒数关系则是和余切余割正割配套,也就是 tan 乘以 cot 等于 1,这套推导逻辑可以帮助我们理解公式,而不是死记硬背。
基础三大类等量关系式
第一类 商数关系
tanα 等于 sinα 除以 cosα
适用前提 cosα 不能等于 0,如果 cos 等于 0,也就是角度等于 90 度加 k 倍 180 度,tan 没有意义
第二类 平方关系
sinα 的平方加 cosα 的平方等于 1
这个公式对所有实数角度都成立,没有限制
变形写法
sinα 的平方等于 1 减 cosα 的平方
cosα 的平方等于 1 减 sinα 的平方
第三类 倒数关系
tanα 乘以 cotα 等于 1
cotα 等于 cosα 除以 sinα
补充配套
secα 等于 1 除以 cosα
cscα 等于 1 除以 sinα
常用拓展等量关系式
1 同角万能换算 已知 sin 求 tan
tan 等于 sin 除以根号下 1 减 sin 平方,这里要根据角所在象限判断正负号
2 已知 cos 求 tan
tan 等于根号下 1 减 cos 平方除以 cos,同样需要判断象限符号
3 二倍角相关等量关系
sin2α 等于 2sinαcosα
cos2α 等于 cos 平方减 sin 平方
tan2α 等于 2tanα 除以 1 减 tan 平方 α
4 诱导公式类等量关系
sin 括号 90 度减 α 等于 cosα
cos 括号 90 度减 α 等于 sinα
也就是互余角之间 sin 和 cos 互换
公式使用步骤
第一步 确认是同一个角,所有 sincostan 等量关系式都要求是同一个角度,不同角不能直接套用基础恒等式
第二步 判断角度所在象限,确定 sin cos tan 的正负符号,这是求值题最容易丢分的地方
第三步 根据已知条件选择公式,已知 sin 和 cos 优先用商数关系求 tan,已知单一三角函数值优先用平方关系求另一个
第四步 分母检查,凡是出现 cos 做分母的公式,要确认 cos 不等于 0,避免无意义错误
第五步 化简之后回代验算,把算出来的值代回原式,验证等式是否成立
公式对照表
| 关系式名称 | 公式 | 适用条件 |
|---|---|---|
| 商数关系 | tan 等于 sin 除以 cos | cos 不等于 0 |
| 平方关系 | sin 平方加 cos 平方等于 1 | 全部角度 |
| 倒数关系 | tan 乘 cot 等于 1 | tan 和 cot 都有意义 |
| 互余换算 | sin 括号 90 减 α 等于 cosα | 任意锐角通用 |
这里重点讲易错点,很多同学使用平方关系开方的时候,直接只取正号,忽略象限判断,比如角在第三象限,sin 和 cos 都是负数,开方之后符号就要取负,还有 90 度的时候 cos 等于 0,此时 tan 不存在,不能强行使用 tan 等于 sin 除以 cos 这个 sincostan 等量关系式,这个陷阱经常出现在选择题。
在三角恒等证明题型里面,思路一般就是统一函数名,全部化成 sin 和 cos,利用 sincostan 等量关系式把 tan 换成 sin 除以 cos,再通分化简,最后证明左右两边相等,这是三角证明题通用解题思路。
整体总结,sincostan 等量关系式核心就是商数关系平方关系倒数关系,底层来自勾股定理和直角三角形定义,使用的时候一定要牢记定义域限制,还有象限正负判断,在此基础上延伸二倍角诱导公式,就可以完成大部分三角化简求值证明题型。
【常见问题】
问题 1 sincostan 等量关系式里面 tan 等于 sin 除以 cos 什么时候不能用
回答 1 sincostan 等量关系式里面 tan 等于 sin 除以 cos,当 cos 等于 0 的时候不能使用,也就是角度为 90 度加 k 倍 180 度,此时 tan 本身没有定义,不能套用这条 sincostan 等量关系式。
问题 2 sincostan 等量关系式里面平方关系有没有使用限制
回答 1 sincostan 等量关系式里面 sin 平方加 cos 平方等于 1,对所有实数角度都成立,没有定义域限制,是通用性最强的一组 sincostan 等量关系式。
问题 3 已知 sin 的值怎么利用 sincostan 等量关系式求 tan
回答 1 先用 sincostan 等量关系式中的平方关系求出 cos,再利用商数关系 tan 等于 sin 除以 cos 计算 tan,计算的时候一定要根据角所在象限确定 cos 的正负号。
问题 4 sincostan 等量关系式能不能用于不同角度
回答 1 sincostan 等量关系式全部是同角恒等式,只能针对同一个角度使用,不同角度不能直接套用这套基础 sincostan 等量关系式,不同角需要使用和差公式。
【免责申明】
本文内容仅用于数学三角函数学习参考,三角恒等变换在不同教材题型里面会有变形写法,考试答题请结合题目要求和课本标准表述,本文不替代教材以及官方考试标准答案。


