速成搶救·考研高數(shù)·三角函數(shù)相關(guān)基本積分公式牢固記憶
考研的小伙們都知道三角函數(shù)的相關(guān)積分不會出太難,都是基本題型,但有很多時候應(yīng)用背不熟公式,作者也是,為此我尋找到了一些高效的記憶三角函數(shù)相關(guān)公式的辦法:

一、三角函數(shù)的定義級六邊形記憶法:

這個六邊形是定義級。六邊形的畫法是先左sin右cos,然后對角線分別取倒數(shù),對應(yīng)sec和csc,最后中間是左tan右cot。內(nèi)蘊關(guān)系如下:
(1)倒三角平方關(guān)系,左上2+右上2=下2
(2)兩翼歸中關(guān)系:左翼·右翼=中間2比如sina兩翼是tana、cos,tan的兩翼是sin和sec,循環(huán)遍歷六個頂點,
(3)六個對角線的倒數(shù)關(guān)系
這是3+6+6=15個基本關(guān)系式被高度濃縮傳神地表達了。
三角函數(shù)和雙曲函數(shù)是實虛對偶關(guān)系,也有相同形式的六邊形,三個定義級關(guān)系也形式相同。

這是因為三角函數(shù)實際上又叫圓函數(shù),實域的圓可以是復(fù)域的雙曲線,而實域的雙曲線也可以是復(fù)域的圓。
(4)求導(dǎo)關(guān)系:
口訣是“左正右負;上互易,中下方,下中下”
在三角函數(shù)六邊形中,我們發(fā)現(xiàn)求導(dǎo)時正負號為sin一側(cè)為正cos一側(cè)為負,如下圖:

二、三角函數(shù)的不定積分

ln加絕對值是擴充定義域到x的負半軸。
初學(xué)者常常為此感到困惑,一是三角函數(shù)的積分怎么就突然ln了,而有些形式相似的代數(shù)函數(shù)的積分有時候是ln,有時候是反三角函數(shù)。能積出ln,說明都能用湊微分法。

再說反三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是代數(shù)函數(shù),而不再是三角函數(shù):

如圖,這是反函數(shù)求導(dǎo)、變量代換造成的。
接下來我們揭示三角函數(shù)(圓函數(shù))、雙曲函數(shù)、e指數(shù)函數(shù)、ln對數(shù)函數(shù)的統(tǒng)一性。你一定想到了宇宙級公式:歐拉公式。沒錯,理解的切入口是借助歐拉公式,用e指數(shù)函數(shù)重新定義三角函數(shù)和雙曲函數(shù):

三角函數(shù)的e指數(shù)定義就再加轉(zhuǎn)換關(guān)系式:

然后,我設(shè)計了一個巧妙的辦法:

雙曲線的輔助三角形,x軸還和圓一樣,但y軸的單位是i


如果這個雙曲線是x2-y2=a2,只需把1換成a就行,也就是半徑的模方。
這里的x、y正是輔助三角形中的x、y,它們分別是復(fù)域單位圓周上某點的實部和虛部。
當(dāng)沒有根號時,三角函數(shù)六邊形、雙曲函數(shù)六邊形中的平方和關(guān)系不顯著,比如:

但我仍然覺得這個用不著反雙曲正切,裂項分項已足夠自然。