核心结论是 sin cos tan 三者最基础的核心关系式是 tan 等于 sin 除以 cos,同时配套平方恒等式 sin 平方加 cos 平方等于 1,这两组是三角函数里面最常用的基础公式关系,初中解直角三角形,高中恒等变换,解三角形全部都会用到这两组公式。之所以这组公式是核心,是因为 tan 本身并不是独立定义的三角函数,它是由正弦和余弦推导出来的比值,在单位圆定义里面,sin 是纵坐标,cos 是横坐标,纵坐标除以横坐标就得到 tan,所以只要知道 sin 和 cos 其中一个值,就可以借助平方恒等式求出另外一个,再算出 tan。学习的时候先掌握直角三角形定义,再理解单位圆推广定义,然后熟记恒等式,最后练习知一求二的题型,就能熟练掌握 sin cos tan 公式关系。
深度解析
基础定义与核心关系
| 名称 | 直角三角形定义 | 单位圆定义 |
|---|---|---|
| sin | 对边比斜边 | 纵坐标 y |
| cos | 邻边比斜边 | 横坐标 x |
| tan | 对边比邻边 | y 除以 x 也就是 sin 除以 cos |
核心公式清单
第一 商数关系 tanα = sinα /cosα,这个就是 sin cos tan 最直接的公式关系,注意这个公式成立的前提是 cosα 不等于 0,也就是角度不能是 90 度 270 度这类,此时 cos 为 0,tan 无意义
第二 平方关系 sin²α + cos²α = 1,这个恒等式对任意角度都成立
第三 倒数相关衍生 1 除以 tan 等于 cot,cot 也就是余切,等于 cos 除以 sin,属于拓展关系
衍生推导公式
由 tanα = sinα /cosα 和 sin²α + cos²α = 1,可以继续推导
sinα = tanα × cosα
cosα = sinα /tanα
还可以推出 1 + tan²α = 1 /cos²α,也就是 1 加 tan 平方等于 sec 平方,sec 是正割
这类衍生公式在高中三角化简 求值域里面经常使用
特殊角度数值对照
| 角度 | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|
| 30 度 | 1/2 | √3/2 | √3/3 |
| 45 度 | √2/2 | √2/2 | 1 |
| 60 度 | √3/2 | 1/2 | √3 |
易错要点
知道 sin 的值求 cos 的时候,平方开方会出现正负两种结果,一定要结合题目给的象限判断符号,不能只取正数
tan 在 cos 等于 0 的角度不存在,做题的时候要记得标注定义域限制
不要把 tan 等于 cos 除以 sin,这个是 cot,很容易记混
解题操作步骤
第一步 题目给出 sin 或者 cos 其中一个数值
第二步 使用平方恒等式 sin²α + cos²α = 1,算出另一个三角函数,根据象限确定正负号
第三步 使用商数关系 tanα = sinα /cosα,计算 tan 的值
第四步 如果题目是化简题,优先替换 tan 为 sin 除以 cos,统一成 sin 和 cos 进行约分计算
【常见问题】
问题 1 sin cos tan 公式关系里面,tan 什么时候没有意义
回答 1 sin cos tan 公式关系里面,tan 等于 sin 除以 cos,当 cosα 等于 0 的时候分母为零,tan 没有意义,对应角度是 90 度 270 度这类角度。
问题 2 sin cos tan 公式关系,已知 tan 能不能反推 sin 和 cos
回答 2 sin cos tan 公式关系,可以利用 tan 等于 sin 除以 cos,搭配 sin 平方加 cos 平方等于 1,联立方程反推出 sin 和 cos,但是需要知道角所在象限确定正负。
问题 3 sin cos tan 公式关系,平方恒等式对钝角还成立吗
回答 3 sin cos tan 公式关系里面的平方恒等式 sin 平方加 cos 平方等于 1,已经从直角三角形推广到任意角,钝角以及任意实数角度都依然成立。
【免责申明】
本文内容属于高中初中三角函数基础知识点整理,仅作为学习备考参考,不同教材符号写法和拓展公式编排略有差异,应试答题请以课本和考试大纲为准。


