Tożsamością trygonometryczną nazywamy zależność, która jest prawdziwa dla wszystkich występujących w niej wartości funkcji trygonometrycznych.
Twierdzenie 1
, jeśli
( tzw. jedynka trygonometryczna ),
, jeśli
i
i
,
, jeśli
i
,
, jeśli
i
i
i
.
Przykład 1
Wiedząc, że
, oblicz
.
Rozwiązanie:
Zauważamy, że tangens
jest dodatni.
Wiemy, że tangens
jest dodatni w I i III ćwiartce układu współrzędnych ( sprawdź ), zatem:
![]()
Najpierw obliczamy
. Wiemy, że
![]()
zatem:
![]()
![]()
Aby obliczyć
i
korzystamy ze wzorów:
![]()
![]()
Wiemy, że
![]()
Korzystając z pierwszego wzoru wyznaczamy jedną z funkcji trygonometrycznych np.: ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Wyznaczamy
, wstawiając
![]()
do drugiego wzoru
![]()

![]()
![]()
![]()
![]()



Istnieją dwa kąty spełniające warunki zadania:
- pierwszy kąt
:
![]()
![]()

![]()


- drugi kąt
:
![]()
![]()

![]()


Przykład 2
Sprawdź, czy poniższa równość jest tożsamością trygonometryczną:
![]()
, jeśli
i
i
.
Rozwiązanie:
Przekształcamy równanie:



![]()

Twierdzenie 2
Jeśli liczby rzeczywiste a, b spełniają zależność
, to istnieje taki kąt
,
, że
i
.