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输入计算

数学公式

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结果

sin(2θ)
0.866025
= 2 sinθ cosθ
cos(2θ) 0.5
tan(2θ) 1.732051
tan(2θ) 无定义? No

什么是二倍角公式计算器?

这个工具可以为任意角度 θ 计算三角函数的二倍角恒等式。只要输入一个角度(以度或弧度为单位),它就会同时给出 sin(2θ)、cos(2θ) 和 tan(2θ)。这些恒等式把"二倍角"的三角函数用"单倍角"的三角函数表示出来,在化简三角表达式、求解三角方程以及积分运算中都非常关键。

使用方法

输入你的角度 θ,选择它是以度还是弧度为单位,即可读取三个结果。如果选择度,系统会先在内部将其转换为弧度(乘以 π/180),再代入三角函数进行计算。

公式详解

正弦公式为 sin(2θ) = 2 sin θ cos θ。余弦公式为 cos(2θ) = cos²θ − sin²θ(也等价于 2cos²θ − 1 或 1 − 2sin²θ)。正切公式为 tan(2θ) = 2 tan θ / (1 − tan²θ)。当 cos(2θ) = 0 时(例如 θ = 45°,此时 1 − tan²θ = 0),正切形式无定义,因此计算器会将这些情况标记为"无定义"。

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带有边 a、b 和斜边的直角三角形,显示 theta 的正弦和余弦
来自直角三角形的 sin θ 和 cos θ 代入二倍角公式。
单位圆,以两条半径显示角 theta 和加倍后的角 2theta
在单位圆上,将角 θ 加倍可得到新角 2θ。

计算示例

取 θ = 30°:sin θ = 0.5,cos θ = 0.8660。则 sin(2θ) = 2(0.5)(0.8660) = 0.8660,正好等于 sin(60°)。cos(2θ) = 0.8660² − 0.5² = 0.75 − 0.25 = 0.5 = cos(60°)。tan(2θ) = sin(60°)/cos(60°) ≈ 1.7320。

常见问题

为什么 tan(2θ) 显示"无定义"?因为当正切函数的自变量等于 90°(π/2)加上 180° 的整数倍时,正切是无定义的。当 θ = 45° 时,2θ = 90°,此时 cos(2θ) = 0,比值的分母为零,所以无定义。

可以用弧度吗?可以,选择"弧度"选项即可,此时不会进行任何换算。

结果会重复出现吗?会的。三角函数具有周期性,因此相差整数圈的角度会得到完全相同的结果。

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