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tan等于cot怎么解

2026-01-20 00:19:12
最佳答案

tan等于cot怎么解】在三角函数的学习中,我们常常会遇到一些方程,例如“tanθ = cotθ”,这类问题看似简单,但若不深入分析,容易出现错误。本文将对“tanθ = cotθ”这一方程进行详细解析,并通过总结和表格形式清晰展示解题思路与结果。

一、基本概念回顾

- tanθ(正切):定义为sinθ / cosθ。

- cotθ(余切):定义为cosθ / sinθ,即tanθ的倒数。

因此,我们可以得出:

$$

\text{tanθ} = \frac{\sinθ}{\cosθ}, \quad \text{cotθ} = \frac{\cosθ}{\sinθ}

$$

二、解方程:tanθ = cotθ

将等式两边代入定义:

$$

\frac{\sinθ}{\cosθ} = \frac{\cosθ}{\sinθ}

$$

交叉相乘得:

$$

\sin^2θ = \cos^2θ

$$

进一步整理可得:

$$

\sin^2θ - \cos^2θ = 0

$$

利用平方差公式:

$$

(\sinθ - \cosθ)(\sinθ + \cosθ) = 0

$$

因此,有两种情况:

1. $\sinθ = \cosθ$

2. $\sinθ = -\cosθ$

三、求解两种情况

情况一:$\sinθ = \cosθ$

两边同时除以cosθ(注意cosθ ≠ 0):

$$

\tanθ = 1

$$

解得:

$$

θ = \frac{\pi}{4} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})

$$

情况二:$\sinθ = -\cosθ$

同样除以cosθ(cosθ ≠ 0):

$$

\tanθ = -1

$$

解得:

$$

θ = -\frac{\pi}{4} + k\pi \quad (k \in \mathbb{Z})

$$

四、综合解集

综上所述,满足“tanθ = cotθ”的角度为:

$$

θ = \frac{\pi}{4} + k\pi \quad \text{或} \quad θ = -\frac{\pi}{4} + k\pi

$$

可以合并为:

$$

θ = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2} \quad (k \in \mathbb{Z})

$$

五、常见角的解表(单位:弧度)

角度θ(弧度) 是否满足 tanθ = cotθ
0
π/4
π/2 否(tanθ无定义)
3π/4
π
5π/4
3π/2 否(tanθ无定义)
7π/4

六、注意事项

- 在求解过程中,必须注意分母不能为零,即cosθ ≠ 0,sinθ ≠ 0。

- 由于正切和余切的周期性,解是无限多个的,需用参数k表示通解。

总结

“tanθ = cotθ”的解法核心在于将其转化为三角恒等式,并通过代数变形求解。最终解集为所有形如θ = π/4 + kπ/2 的角度,其中k为任意整数。在实际应用中,应结合具体范围进行筛选,避免出现无意义的值。

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