arcsinX的幂级数 要求详细过程

arcsinX的幂级数 要求详细过程,第1张

考虑(arcsinx)'=1/√(1-x²)

把1/√(1-x²)展开成幂级数你应该会吧,就写两项。

=1+(1/2)x²+

然后你有两个方法,一个是在[0,x]上逐项积分。

另一个就是注意到,我们得到了的是arcsinx的一阶导数的展开式,所以这个展开式的x的k次幂对应的系数(这里k=0,2,4,6)实际上是原来arcsinx展开式的x的k+1次幂系数乘以k+1

两种方法都得到arcsinex=x+{1/(23)}x³+

两角和与差的三角函数

cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ

cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ

sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ

sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ

tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)

tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)

(arcsinx)`=(1-x^2)^(-1/2)(幂级数展开,泰勒公式)

=1+∑(n=1~∞)[(2n-1)!!×x^(2n)]/(2n)!!

arcsinx

=arcsin0+∫<0,x>{1+∑(n=1~∞)[(2n-1)!!×t^(2n)]/(2n)!!}dt

=x+∑(n=1~∞)[(2n-1)!!×x^(2n+1)]/[(2n)!!(2n+1)]

arcsin1=1+(1/6)+(3/40)+…+(2n-1)!!/[(2n+1)(2n)!!]+o(1)

取前三项,则arcsin1≈1+(1/6))+(3/40)=12417

个位是精确值,随着取的项数的增加,近似程度会越来越高

三角函数展开式公式:

sin(a+b)=sinacosb+cosasinb,sin(a-b)=sinacosb-sinbcosa,cos(a+b)=cosacosb-sinasinb。

积化和差公式:

sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]

cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]

cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]

sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]

和差化积公式:

sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

具体回答如图:

反正弦函数(反三角函数之一)为正弦函数y=sinx(x∈[-½π,½π])的反函数,记作y=arcsinx或siny=x(x∈[-1,1])。

由原函数的图像和它的反函数的图像关于一三象限角平分线对称可知正弦函数的图像和反正弦函数的图像也关于一三象限角平分线对称。

扩展资料:

三角函数的三角函数如下式所示。 推导它们的一个快速方法是通过考虑直角三角形的几何形状,其长度为1的一侧,长度x的另一侧(0和1之间的任何实数),然后应用勾股定理和三角比。

当三角形边的长度已知时,当尝试确定直角三角形的剩余两个角度时,反三角函数是有用的。

倒数关系:

  tanα ·cotα=1

  sinα ·cscα=1

  cosα ·secα=1 

  商的关系: 

  sinα/cosα=tanα=secα/cscα

  cosα/sinα=cotα=cscα/secα

  平方关系:

  sin^2(α)+cos^2(α)=1

  1+tan^2(α)=sec^2(α)

  1+cot^2(α)=csc^2(α)

平常针对不同条件的常用的两个公式

  sin^2(α)+cos^2(α)=1

  tan α cot α=1

一个特殊公式

  (sina+sinθ)(sina-sinθ)=sin(a+θ)sin(a-θ)

  证明:(sina+sinθ)(sina-sinθ)=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2] 2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2]

  =sin(a+θ)sin(a-θ)

坡度公式

  我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度(也叫坡比), 用字母i表示,

  即 i=h / l, 坡度的一般形式写成 l : m 形式,如i=1:5如果把坡面与水平面的夹角记作

  a(叫做坡角),那么 i=h/l=tan a

锐角三角函数公式

  正弦: sin α=∠α的对边/∠α 的斜边

  余弦:cos α=∠α的邻边/∠α的斜边

  正切:tan α=∠α的对边/∠α的邻边

  余切:cot α=∠α的邻边/∠α的对边

二倍角公式

  正弦

  sin2A=2sinA·cosA

  余弦

  1Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)

  2Cos2a=1-2Sin^2(a)

  3Cos2a=2Cos^2(a)-1

  即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2Cos^2(a)-1=1-2Sin^2(a)

  正切

  tan2A=(2tanA)/(1-tan^2(A))

三倍角公式

   sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α)

  cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α)

  tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)

  三倍角公式推导 

  sin(3a)

  =sin(a+2a)

  =sin2acosa+cos2asina

  =2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina

  =3sina-4sin^3a

  cos3a

  =cos(2a+a)

  =cos2acosa-sin2asina

  =(2cos²a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa

  =4cos^3a-3cosa

  sin3a=3sina-4sin^3a

  =4sina(3/4-sin²a)

  =4sina[(√3/2)²-sin²a]

  =4sina(sin²60°-sin²a)

  =4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)

  =4sina2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2]

  =4sinasin(60°+a)sin(60°-a)

  cos3a=4cos^3a-3cosa

  =4cosa(cos²a-3/4)

  =4cosa[cos²a-(√3/2)^2]

  =4cosa(cos²a-cos²30°)

  =4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°)

  =4cosa2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]}

  =-4cosasin(a+30°)sin(a-30°)

  =-4cosasin[90°-(60°-a)]sin[-90°+(60°+a)]

  =-4cosacos(60°-a)[-cos(60°+a)]

  =4cosacos(60°-a)cos(60°+a)

  上述两式相比可得

  tan3a=tanatan(60°-a)tan(60°+a)

  现列出公式如下: sin2α=2sinαcosα tan2α=2tanα/(1-tan^2(α)) cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α) 可别轻视这些字符,它们在数学学习中会起到重要作用包括一些图像问题和函数问题中

三倍角公式

  sin3α=3sinα-4sin^3(α)=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) cos3α=4cos^3(α)-3cosα=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tan3α=tan(α)(-3+tan(α)^2)/(-1+3tan(α)^2)=tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a)

半角公式

  sin^2(α/2)=(1-cosα)/2 cos^2(α/2)=(1+cosα)/2 tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα) tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα

万能公式

  sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)] cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)] tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]

其他

  sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π2/n)+sin(α+2π3/n)+……+sin[α+2π(n-1)/n]=0 cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π2/n)+cos(α+2π3/n)+……+cos[α+2π(n-1)/n]=0 以及 sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2 tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0

四倍角公式

  sin4A=-4(cosAsinA(2sinA^2-1)) cos4A=1+(-8cosA^2+8cosA^4) tan4A=(4tanA-4tanA^3)/(1-6tanA^2+tanA^4)

五倍角公式

  sin5A=16sinA^5-20sinA^3+5sinA cos5A=16cosA^5-20cosA^3+5cosA tan5A=tanA(5-10tanA^2+tanA^4)/(1-10tanA^2+5tanA^4)

六倍角公式

  sin6A=2(cosAsinA(2sinA+1)(2sinA-1)(-3+4sinA^2)) cos6A=((-1+2cosA^2)(16cosA^4-16cosA^2+1)) tan6A=(-6tanA+20tanA^3-6tanA^5)/(-1+15tanA^2-15tanA^4+tanA^6)

七倍角公式

  sin7A=-(sinA(56sinA^2-112sinA^4-7+64sinA^6)) cos7A=(cosA(56cosA^2-112cosA^4+64cosA^6-7)) tan7A=tanA(-7+35tanA^2-21tanA^4+tanA^6)/(-1+21tanA^2-35tanA^4+7tanA^6)

八倍角公式

  sin8A=-8(cosAsinA(2sinA^2-1)(-8sinA^2+8sinA^4+1)) cos8A=1+(160cosA^4-256cosA^6+128cosA^8-32cosA^2) tan8A=-8tanA(-1+7tanA^2-7tanA^4+tanA^6)/(1-28tanA^2+70tanA^4-28tanA^6+tanA^8)

九倍角公式

  sin9A=(sinA(-3+4sinA^2)(64sinA^6-96sinA^4+36sinA^2-3)) cos9A=(cosA(-3+4cosA^2)(64cosA^6-96cosA^4+36cosA^2-3)) tan9A=tanA(9-84tanA^2+126tanA^4-36tanA^6+tanA^8)/(1-36tanA^2+126tanA^4-84tanA^6+9tanA^8)

十倍角公式

  sin10A=2(cosAsinA(4sinA^2+2sinA-1)(4sinA^2-2sinA-1)(-20sinA^2+5+16sinA^4)) cos10A=((-1+2cosA^2)(256cosA^8-512cosA^6+304cosA^4-48cosA^2+1)) tan10A=-2tanA(5-60tanA^2+126tanA^4-60tanA^6+5tanA^8)/(-1+45tanA^2-210tanA^4+210tanA^6-45tanA^8+tanA^10)

N倍角公式

  根据棣美弗定理,(cosθ+ i sinθ)^n = cos(nθ)+ i sin(nθ) 为方便描述,令sinθ=s,cosθ=c 考虑n为正整数的情形: cos(nθ)+ i sin(nθ) = (c+ i s)^n = C(n,0)c^n + C(n,2)c^(n-2)(i s)^2 + C(n,4)c^(n-4)(i s)^4 + +C(n,1)c^(n-1)(i s)^1 + C(n,3)c^(n-3)(i s)^3 + C(n,5)c^(n-5)(i s)^5 + =>比较两边的实部与虚部 实部:cos(nθ)=C(n,0)c^n + C(n,2)c^(n-2)(i s)^2 + C(n,4)c^(n-4)(i s)^4 + i(虚部):isin(nθ)=C(n,1)c^(n-1)(i s)^1 + C(n,3)c^(n-3)(i s)^3 + C(n,5)c^(n-5)(i s)^5 + 对所有的自然数n, 1 cos(nθ): 公式中出现的s都是偶次方,而s^2=1-c^2(平方关系),因此全部都可以改成以c(也就是cosθ)表示 2 sin(nθ): (1)当n是奇数时: 公式中出现的c都是偶次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此全部都可以改成以s(也就是sinθ)表示 (2)当n是偶数时: 公式中出现的c都是奇次方,而c^2=1-s^2(平方关系),因此即使再怎么换成s,都至少会剩c(也就是 cosθ)的一次方无法消掉 (例 c^3=cc^2=c(1-s^2),c^5=c(c^2)^2=c(1-s^2)^2)

半角公式

  tan(A/2)=(1-cosA)/sinA=sinA/(1+cosA);

  cot(A/2)=sinA/(1-cosA)=(1+cosA)/sinA

  sin^2(a/2)=(1-cos(a))/2

  cos^2(a/2)=(1+cos(a))/2

  tan(a/2)=(1-cos(a))/sin(a)=sin(a)/(1+cos(a))

和差化积

  sinθ+sinφ = 2 sin[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]

   sinθ-sinφ = 2 cos[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]

  cosθ+cosφ = 2 cos[(θ+φ)/2] cos[(θ-φ)/2]

  cosθ-cosφ = -2 sin[(θ+φ)/2] sin[(θ-φ)/2]

  tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB=tan(A+B)(1-tanAtanB)

  tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB=tan(A-B)(1+tanAtanB)

两角和公式

  tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanαtanβ)

  tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanαtanβ)

  cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ

  cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ

  sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ

  sin(α-β)=sinαcosβ -cosαsinβ

积化和差

  sinαsinβ =-[cos(α+β)-cos(α-β)] /2

  cosαcosβ = [cos(α+β)+cos(α-β)]/2

  sinαcosβ = [sin(α+β)+sin(α-β)]/2

  cosαsinβ = [sin(α+β)-sin(α-β)]/2

双曲函数

  sh a = [e^a-e^(-a)]/2

  ch a = [e^a+e^(-a)]/2

  th a = sin h(a)/cos h(a)

  公式一:

  设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:

  sin(2kπ+α)= sinα

  cos(2kπ+α)= cosα

  tan(2kπ+α)= tanα

  cot(2kπ+α)= cotα

  公式二:

  设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:

  sin(π+α)= -sinα

  cos(π+α)= -cosα

  tan(π+α)= tanα

  cot(π+α)= cotα

  公式三:

  任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:

  sin(-α)= -sinα

  cos(-α)= cosα

  tan(-α)= -tanα

  cot(-α)= -cotα

  公式四:

  利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:

  sin(π-α)= sinα

  cos(π-α)= -cosα

  tan(π-α)= -tanα

  cot(π-α)= -cotα

  公式五:

  利用公式-和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:

  sin(2π-α)= -sinα

  cos(2π-α)= cosα

  tan(2π-α)= -tanα

  cot(2π-α)= -cotα

  公式六:

  π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:

  sin(π/2+α)= cosα

  cos(π/2+α)= -sinα

  tan(π/2+α)= -cotα

  cot(π/2+α)= -tanα

  sin(π/2-α)= cosα

  cos(π/2-α)= sinα

  tan(π/2-α)= cotα

  cot(π/2-α)= tanα

  sin(3π/2+α)= -cosα

  cos(3π/2+α)= sinα

  tan(3π/2+α)= -cotα

  cot(3π/2+α)= -tanα

  sin(3π/2-α)= -cosα

  cos(3π/2-α)= -sinα

  tan(3π/2-α)= cotα

  cot(3π/2-α)= tanα

  (以上k∈Z)

  A·sin(ωt+θ)+ B·sin(ωt+φ) =

  √{(A² +B² +2ABcos(θ-φ)} · sin{ ωt + arcsin[ (A·sinθ+B·sinφ) / √{A^2 +B^2; +2ABcos(θ-φ)} }

  √表示根号,包括{……}中的内容

三角函数的诱导公式(六公式)

  公式一 sin(-α) = -sinα

  cos(-α) = cosα

  tan (-α)=-tanα

  公式二sin(π/2-α) = cosα

  cos(π/2-α) = sinα

  公式三 sin(π/2+α) = cosα

  cos(π/2+α) = -sinα

  公式四sin(π-α) = sinα

  cos(π-α) = -cosα

  公式五sin(π+α) = -sinα

  cos(π+α) = -cosα

  公式六tanA= sinA/cosA

  tan(π/2+α)=-cotα

  tan(π/2-α)=cotα

  tan(π-α)=-tanα

  tan(π+α)=tanα

  诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限

万能公式

  sinα=2tan(α/2)/[1+(tan(α/2))²]

  cosα=[1-(tan(α/2))²]/[1+(tan(α/2))²]

  tanα=2tan(α/2)/[1-(tan(α/2))²]

  

其它公式

   (1) (sinα)^2+(cosα)^2=1(平方和公式)

  (2)1+(tanα)^2=(secα)^2

  (3)1+(cotα)^2=(cscα)^2

  证明下面两式,只需将一式,左右同除(sinα)^2,第二个除(cosα)^2即可

  (4)对于任意非直角三角形,总有

  tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

  证:

  A+B=π-C

  tan(A+B)=tan(π-C)

  (tanA+tanB)/(1-tanAtanB)=(tanπ-tanC)/(1+tanπtanC)

  整理可得

  tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC

  得证

  同样可以得证,当x+y+z=nπ(n∈Z)时,该关系式也成立

  由tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC可得出以下结论

  (5)cotAcotB+cotAcotC+cotBcotC=1

  (6)cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)=cot(A/2)cot(B/2)cot(C/2)

  (7)(cosA)^2;+(cosB)^2+(cosC)^2=1-2cosAcosBcosC

  (8)(sinA)^2+(sinB)^2+(sinC)^2=2+2cosAcosBcosC

  其他非重点三角函数 

  csc(a) = 1/sin(a)

  sec(a) = 1/cos(a)

  (seca)^2+(csca)^2=(seca)^2(csca)^2

  幂级数展开式

  sin x = x-x^3/3!+x^5/5!-……+(-1)^(k-1)(x^(2k-1))/(2k-1)!+…… (-∞  cos x = 1-x^2/2!+x^4/4!-……+(-1)k(x^(2k))/(2k)!+…… (-∞  arcsin x = x + 1/2x^3/3 + 13/(24)x^5/5 + ……(|x|<1)

  arccos x = π - ( x + 1/2x^3/3 + 13/(24)x^5/5 + …… ) (|x|<1)

  arctan x = x - x^3/3 + x^5/5 -……(x≤1)

  无限公式

  sinx=x(1-x^2/π^2)(1-x^2/4π^2)(1-x^2/9π^2)……

  cosx=(1-4x^2/π^2)(1-4x^2/9π^2)(1-4x^2/25π^2)……

  tanx=8x[1/(π^2-4x^2)+1/(9π^2-4x^2)+1/(25π^2-4x^2)+……]

  secx=4π[1/(π^2-4x^2)-1/(9π^2-4x^2)+1/(25π^2-4x^2)-+……]

  (sinx)x=cosx/2cosx/4cosx/8……

  (1/4)tanπ/4+(1/8)tanπ/8+(1/16)tanπ/16+……=1/π

  arctan x = x - x^3/3 + x^5/5 -……(x≤1)

  和自变量数列求和有关的公式

  sinx+sin2x+sin3x+……+sinnx=[sin(nx/2)sin((n+1)x/2)]/sin(x/2)

  cosx+cos2x+cos3x+……+cosnx=[cos((n+1)x/2sin(nx/2)]/sin(x/2)

  tan((n+1)x/2)=(sinx+sin2x+sin3x+……+sinnx)/(cosx+cos2x+cos3x+……+cosnx)

  sinx+sin3x+sin5x+……+sin(2n-1)x=(sinnx)^2/sinx

  cosx+cos3x+cos5x+……+cos(2n-1)x=sin(2nx)/(2sinx)

编辑本段

内容规律

  三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在

  1.三角函数本质:

   [1] 根据右图,有

  sinθ=y/ r; cosθ=x/r; tanθ=y/x; cotθ=x/y

  深刻理解了这一点,下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来,比如以推导

  sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例:

  推导:

  首先画单位圆交X轴于C,D,在单位圆上有任意A,B点角AOD为α,BOD为β,旋转AOB使OB与OD重合,形成新A'OD

  A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β))

  OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0)

  ∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2

  和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出(换(a+b)/2与(a-b)/2)

  单位圆定义

  单位圆

  六个三角函数也可以依据半径为一中心为原点的单位圆来定义单位圆定义在实际计算上没有大的价值;实际上对多数角它都依赖于直角三角形但是单位圆定义的确允许三角函数对所有正数和负数辐角都有定义,而不只是对于在 0 和 π/2 弧度之间的角它也提供了一个图象,把所有重要的三角函数都包含了根据勾股定理,单位圆的等式是:

  图象中给出了用弧度度量的一些常见的角逆时针方向的度量是正角,而顺时针的度量是负角设一个过原点的线,同 x 轴正半部分得到一个角 θ,并与单位圆相交这个交点的 x 和 y 坐标分别等于 cos θ 和 sin θ图象中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边且长度为1,所以有 sin θ = y/1 和 cos θ = x/1单位圆可以被视为是通过改变邻边和对边的长度,但保持斜边等于 1的一种查看无限个三角形的方式

  两角和公式

   sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB

  sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB

  cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB

  cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB

  tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB)

  tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB)

  cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA)

  cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA)

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