一般形式正弦函数展开

根据三角函数恒等变换公式

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(1)

可知,形如y=Asin(ωx φ)的三角函数可展开成如下形式

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(2)

可将其表示成同角的正弦函数和余弦函数的线性组合。

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(3)

反过来讲,同角的正弦函数和余弦函数的线性组合是否可以合成,表示成一个三角函数形式呢?

合并成一般形式正弦函数

形如y=asin(ωx) bcos(ωx)的三角函数,我们若将其合成Asin(ωx φ)的形式,那么可得到下列等式关系

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(4)

根据三角函数性质,两个等式平方和相加可得

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(5)

假设a不为0,那么有

如何由正弦型函数变为正弦函数 一般形式正弦函数的展开与合并(6)

我们用a、b计算出A和φ,可将函数y=asin(ωx) bcos(ωx)表示成y=Asin(ωx φ)的形式,从而方便分析函数的性质。例如,从合并后的表达式中可以直接得到函数的最值。

我们要灵活运用三角恒等变换,无论是展开还是合并,都是为了更好地将题目化简,更容易地分析出我们想要获得的结论。

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