倍角公式(duplication formulas for trigonometricfunction)是一类能用角a的三角函数来表示角na(n为正整数)的三角函数的等式。

二倍角公式和半角公式

二倍角公式内容

常用的二倍角公式有以下几个:

二倍角公式证明

证明:

由三角函数和角公式可得:

又因为,所以:

同理:

时,有:

由此可计算出角的其他三角函数值。

降幂公式和半角公式

由公式立刻得到降幂公式:

,代入公式可得:

进而可得半角公式:

等式右边的正负号由所在的象限决定。

三倍角公式

利用和角公式和二倍角公式,可得:

时,

可得,

这样,就得到了三倍角公式:

由此可计算出角的其他三角函数值。

由欧拉公式得到的倍角公式

既然已经得到了二倍角公式和三倍角公式,那么有没有倍角公式呢,答案是肯定的。

根据棣莫弗定理,为正整数),由二项式定理可得:

所以有:

由复数相等的定义可得:

,

将两式代入即可得到正切的n倍角公式。

其他形式的倍角公式

展开成的整系数多项式

可知,可以展开成关于的多项式,那么如何找出各项系数呢,先来看一下几个等式:

经过观察可以发现,如果公式两端同乘以2,则公式右边都是关于的最高次项系数为1的、次数等于公式左边的倍数的、系数符号正负相间的整系数多项式。由此猜测也具有这一性质,下面用数学归纳法加以证明:1

猜想:

来源: 百度百科

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