数学“积”淀于日积月累,升华于联贯万象。积,是乘法运算的结果,和就是加法运算,对于两个数如何相加相乘似乎人人都已熟记于心。但是,将加、减、乘、除等运算符号组合成各种式子、用代数文字来表达式子、对数学等式进行正确定义等等,这些都是数学中不可或缺、正确性极高的内容。
本文特别向大家介绍两个重要的数学式子——“积化和差公式”。
1.积化和差公式简介
积化和差公式是在三角函数中的一个十分重要的公式,可以方便地化解三角函数的积。它的表达式为:
cos(a)cos(b)=\frac{1}{2}[cos(a-b) cos(a b)]
这个式子看上去似乎非常的陌生,那么,我们来一一揭开它的奥妙:
指出,式子中的a,b都是角度,这里的cos、sin和下文中的tan分别代表三角函数中的余弦、正弦和正切,如果学习过三角函数基础,大家一定会非常了解这些内容。
接下来,让我们以cos(a b)为例来说明。
首先,我们可以得到如下几个关系式:
cos(a±b)=cosacosb∓sinasinb
sin(a±b)=sinacosb±cosasinb
tan(a±b)=\frac{tana±tanb}{1∓tanatanb}
据此,我们可以发现,对于cos(a b),如果把a和b看作是增量,那么式子可以转化为如下形式:
cos(增量1 增量2)=cos增量1cos增量2−sin增量1sin增量2
接下来,我们就可以开始化简啦。首先,这个式子的两端我们都乘以cos(a b),可以得到:
cos(a b)cos(增量1 增量2)=cos(a b)cos增量1cos增量2−cos(a b)sin增量1sin增量2
接下来,我们将cos(a b)cos增量2移到等式右边,可以得到:
cos(a b)cos增量1=sin(a b)sin增量2−cos(a b)cos增量2sin增量1
最后,我们调整一下这个式子的大小,即可得到积化和差公式,如下图所示:
2. 总结
积化和差公式虽看似晦涩难懂,但只要掌握了其中的方法,并进行了大量的实践,相信慢慢地可以掌握这个诀窍,为数学的更深入学习打下坚实的基础。