向量与三角函数
三角函数,向量
三角函数1. 终边相同的角是指与某个角α具有同终边的所有角，它们彼此相差2k π(k ∈Z)，即Z}k ,2k |{∈+=∈απβββ，根据三角函数的定义，终边相同的角的各种三角函数值都相等。
2.区间角区间角是介于两个角之间的所有角，如]65,6[}656|{πππαπαα=≤≤∈3.象限角：角的顶点与原点重合，角的始边与x 轴的非负半轴重合。
那么，角的终边（除端点外）在第几象限，我们就说这个角是第几象限角。
第一象限角：{α|k ⋅360︒<α<k ⋅360︒+90︒，（k ∈Z ）}； z}k ,22k 2k |{∈+<<ππαπα第二象限角：{α|k ⋅360︒+90︒<α<k ⋅360︒+180︒，（k ∈Z ）}； z}k ,2k 22k |{∈+<<+ππαππα第三象限角：{α|k ⋅360︒+180︒<α<k ⋅360︒+270︒，（k ∈Z ）}； z}k ,232k 2k |{∈+<<+ππαππα第四象限角：{α|k ⋅360︒+270︒<α<k ⋅360︒+360︒，（k ∈Z ）}；或{α|k ⋅360︒-90︒<α<k ⋅360︒，（k ∈Z ）}z}k ,22k 232k |{∈+<<+ππαππα或z}k ,2k 22k |{∈<<-παππα要特别注意:如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限,称为非象限角。
O xyO xyO xy角的概念任意角的三角函数的定义 同角三角函数的关系三角函数 弧度制弧长公式、扇形面积公式三角函数线诱导公式 和角、差角公式 二倍角公式公式的变形、逆用、“1”的替换化简、求值、证明（恒等变形）三角函数 的 图 象 定义域奇偶性 单调性 周期性最值 对称轴（正切函数除外）经过函数图象的最高（或低）点且垂直x 轴的直线，对称中心是正余弦函数图象的零点，正切函数的对称中心为(k π2，0)（k ∈Z ）.正弦函数y ＝sin x= 余弦函数y ＝cos x 正切函数y ＝tan xy ＝A sin(ωx ＋ϕ)＋b①图象可由正弦曲线经过平移、伸缩得到，但要注意先平移后伸缩与先伸缩后平移不同；②图象也可以用五点作图法；③用整体代换求单调区间（注意ω的符号）； ④最小正周期T ＝2π| ω |；⑤对称轴x ＝(2k ＋1)π－2ϕ2ω，对称中心为(k π－ϕω，b )（k ∈Z ）.值域图象对称性{α|α=k ⋅360︒, k ∈Z} {α|α=k ⋅360︒+180︒,k ∈Z} {α|α=k ⋅180︒,k ∈Z}O x yO x yO xy{α|α=k ⋅360︒+90︒,k ∈Z} {α|α=k ⋅360︒+270︒,k ∈Z} {α|α=k ⋅180︒+90︒,k ∈Z}O x yO x yO xy{α|α=k ⋅90︒, k ∈Z} {α|α=k ⋅90︒+45︒, k ∈Z} {α|α=k ⋅45︒, k ∈Z} 4．弧度制长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角，记作1rad ，或1弧度，或1(单位可以省略不写)。
三角函数与向量的应用
三角函数与向量的应用在数学中，三角函数和向量是两个重要的概念。
它们在各个领域中都有广泛的应用。
本文将探讨三角函数和向量的应用，并分别列举一些实际场景中的例子来说明它们的作用。
一、三角函数的应用1. 几何学中的角度测量：三角函数广泛应用于几何学中的角度测量。
我们可以使用正弦、余弦和正切函数来计算三角形中的角度。
2. 物理学中的振动和波动：三角函数在物理学中的振动和波动研究中起着重要的作用。
例如，傅里叶级数可以表示任意周期函数，而傅里叶变换可以将信号从时域转换为频域。
3. 工程学中的三维计算：在工程学中，三角函数可以用来计算转动和旋转的角度。
它们在现代计算机图形学中的应用尤为突出，可以实现逼真的三维模型和动画效果。
4. 统计学中的回归分析：在统计学中，三角函数被广泛应用于回归分析。
通过拟合三角函数的曲线，可以对观测数据进行趋势分析和预测。
二、向量的应用1. 物理学中的力学和静力学：向量在物理学中的力学和静力学研究中扮演着重要的角色。
例如，力可以表示为一个有方向和大小的向量，通过向量的合成和分解可以计算力的合成和平衡条件。
2. 计算机图形学中的矢量图形：在计算机图形学中，矢量图形使用向量的形式来描述和存储图像。
向量的性质使得图像可以无损地缩放和旋转。
3. 统计学中的因子分析：在统计学中，向量用于因子分析。
通过将多个变量表示为向量，可以将复杂的数据关系简化为向量空间中的几何关系。
4. 经济学中的资源分配：向量在经济学中的资源分配模型中得到应用。
通过定义资源向量和约束条件，可以求解最优的资源配置方案。
总结：三角函数和向量在数学、物理学、工程学、统计学等领域中都具有广泛的应用。
在几何学中，三角函数用于角度测量和三角形计算；在物理学中，三角函数用于振动和波动的分析；在工程学中，三角函数用于计算旋转角度和创建三维模型；同时，向量在力学、计算机图形学、统计学和经济学等领域发挥着重要作用。
它们的应用促进了各个领域的发展和研究，为我们理解和解决实际问题提供了有力的工具和方法。
三角函数与向量
三角函数与向量1 三角函数——连接几何与数学三角函数是连接几何和数学的关键工具之一。
正弦、余弦、正切等三角函数是用来计算角度和距离的工具。
在三角学中，角度是通过弧度来计算的，而弧度是圆的弧长与其半径之比。
三角函数中，最重要的是正弦、余弦、正切三个函数。
它们是由直角三角形的边长比值定义的。
正弦是对于直角三角形，其斜边相对于一个锐角的对边长度与斜边的比值。
余弦是同样的三角形中，斜边相对于该锐角的邻边长度与斜边的比值。
正切函数是三角形的对边与邻边的比值。
三角函数不仅在三角学中有着广泛的应用，还应用于物理学、工程学、计算机科学等领域。
它们是用来描述振动、波动、电磁波等的重要工具。
它们也经常在声音、光学等领域中出现。
2 向量——描述方向和大小的数学工具向量是一个有方向的量，它可以用箭头表示。
箭头的长度表示向量的大小，箭头的方向表示向量的方向。
向量可以被加、减、缩放等操作。
向量广泛应用于物理学、工程学、计算机科学等领域。
它们是用来描述物体的运动、力、速度等的重要工具。
它们还可以用于计算机图形、机器学习等领域中。
向量和三角函数密切相关。
向量可以用三角函数来描述和计算，而三角函数可以被表示成向量的内积和外积。
向量和三角函数一起形成了一个强大的数学工具箱，可以应用于各种领域的问题。
3 向量和三角函数的联系——使用向量描述三角形向量和三角函数之间有一个有趣的联系：可以用向量来描述三角形。
假设有一个三角形ABC，点A、B、C的坐标分别为 (x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)。
可以用向量AB和AC来描述该三角形。
向量AB的坐标为 (x2-x1,y2-y1)，向量AC的坐标为 (x3-x1,y3-y1)。
可以计算出向量AB和AC的长度，然后使用三角函数来计算三角形的角度。
例如，可以使用余弦定理计算三角形的角度。
向量和三角函数是紧密相关的数学工具。
它们可以一起用来描述和计算各种物理和工程问题。
向量和三角函数的应用广泛，是数学和科学中必不可少的工具之一。
向量与三角函数专题
向量与三角函数一、解三角形例5．已知ABC △1，且sin sin A B C +=． （I ）求边AB 的长；（II ）若ABC △的面积为1sin 6C ，求角C 的度数．解：（I ）由题意及正弦定理，得1AB BC AC ++=，BC AC +=，两式相减，得1AB =．（II ）由ABC △的面积11sin sin 26BC AC C C = ，得13BC AC = ， 由余弦定理，得222cos 2AC BC AB C AC BC+-=22()2122AC BC AC BC AB AC BC +--== ，所以60C = ．例6. 如图，在ABC ∆中，2AC =，1BC =，43cos =C ．（1）求AB 的值；（2）求()C A +2sin 的值. 解答过程：（Ⅰ） 由余弦定理，得2222..cos AB AC BC AC BC C =+- 341221 2.4=+-⨯⨯⨯=那么，AB（Ⅱ）由3cos 4C =，且0,C π<<得sin C 由正弦定理，得,sin sin AB BC C A=解得sin sin BC C A AB==所以，cos A .由倍角公式sin 2sin 2cos A A A =⋅=， 且29cos 212sin 16A A =-=，故()sin 2sin 2cos cos 2sin A C A C A C +=+例7．在ABC △中，1tan 4A =，3tan 5B =． （Ⅰ）求角C 的大小；（Ⅱ）若AB，求BC 边的长．解：（Ⅰ）π()C A B =-+ ，1345tan tan()113145C A B +∴=-+=-=-- ．又0πC << ，3π4C ∴=．（Ⅱ）由22sin 1tan cos 4sin cos 1A A A A A ⎧==⎪⎨⎪+=⎩，，且π02A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，，得sin A =sin sin AB BC C A =，sin sin A BC AB C ∴== 二．求三角函数的定义域、值域或最值 典型例题例8.已知函数11()(sin cos )sin cos 22f x x x x x =+--,则()f x 的值域是（ ）A.[]1,1-B.⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.⎡-⎢⎣⎦D.1,⎡-⎢⎣⎦)),,444, 1.,,,24f x x x x f x x f x A C D x f x πππππ+-∴==--=-=解法1:(当时(故选C.11解法2:当时()=知不可能.又由时(知选C.22例9． 设函数b a x f 、=)(.其中向量2)2π(R,),1,sin 1(),cos ,(=∈+==f x x b x m a 且. （Ⅰ）求实数m 的值;（Ⅱ）求函数)(x f 的最小值.解：（Ⅰ）()(1sin )cos f x m x x ==++a b ，πππ1sin cos 2222f m ⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，得1m =． （Ⅱ）由（Ⅰ）得π()sin cos 114f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭，∴当πsin 14x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时，()f x的最小值为1例10.已知函数1)4()cos x f x xπ-=， （Ⅰ）求()f x 的定义域；（Ⅱ）设α是第四象限的角，且4tan 3α=-，求()f α的值.解答过程：（Ⅰ） 由cos 0x≠得()2x k k Z ππ≠+∈.故()f x 的定义域为,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭， （Ⅱ） 因为43tan ,cos ,55αα=-=且第四象限的角， 所以43sin ,cos ,55αα=-=故()()21)4cos 122)22cos 1sin 2cos 2cos 2cos 2sin cos cos 2cos sin 14.5f πααααααααααααααα-==-+=-==-=例11设)0(cos sin )(>+=ωωωx b x a x f 的周期π=T ，最大值4)12(=πf ， （1）求ω、a 、b 的值；（2）的值终边不共线，求、、的两根，为方程、、若)tan(0)(βαβαβα+=x f .解答过程：(1))x sin(b a )x (f 22ϕ+ω+=， π=∴T ， 2=ω∴， 又 )x (f 的最大值4)12(f =π ， 22b a 4+=∴ ① ， 且 122cos b 122sin a 4π+π= ②， 由 ①、②解出 a=2 , b=3.(2) )3x 2sin(4x 2cos 32x 2sin 2)x (f π+=+=， 0)(f )(f =β=α∴，)32sin(4)32sin(4π+β=π+α∴，32k 232π+β+π=π+α∴， 或)32(k 232π+β-π+π=π+α， 即 β+π=αk (βα、 共线，故舍去) ， 或 6k π+π=β+α，33)6k tan()tan(=π+π=β+α∴ )Z k (∈.例12.设函数2()sin cos f x x x x a ωωω=++（其中0,a R ω>∈），且()f x 的图象在y 轴右侧的第一个最高点的横坐标为6π.（I ）求ω的值；（II ）如果()f x 在区间5,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦a 的值.解答过程：（Ⅰ）1()2sin 22f x x x a ωω=+sin(2)3x a πω=+, 依题意得 2632πππω⋅+=， 解得 12ω=.（Ⅱ）由（Ⅰ）知，()sin()3f x x a π=+,又当5,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时，70,36x ππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦，故11sin()123x -≤+≤，从而()f x 在5[,]36ππ-上取得最小值12a -.因此，由题设知12a -故a =例13.已知函数R x x x x f ∈++=),2sin(sin )(π（Ⅰ）求)(x f 的最小正周期；（Ⅱ）求)(x f 的最大值和最小值； （Ⅲ）若43)(=αf ，求α2sin 的值.命题目的：本题考查利用三角函数的性质, 诱导公式、同角三角函数的关系式、两角和的公式，倍角公式等基本知识，考查运算和推理能力. 解答过程：)4sin(2cos sin )2sin(sin )(ππ+=+=++=x x x x x x f（Ⅰ）)(x f 的最小正周期为ππ212==T ;（Ⅱ）)(x f 的最大值为2和最小值2-；（Ⅲ）因为43)(=αf ，即37sin cos 2sin cos .416αααα+=⇒=-即 1672sin -=α. 三．三角函数的图象和性质 典型例题 例14.已知函数22()sin 2sin cos 3cos ,f x x x x x x R =++∈.求：（Ⅰ）求函数()f x 的最大值及取得最大值的自变量x 的集合； （Ⅱ）函数()f x 的单调增区间. 解答过程：（I ）解法一： ()1cos 23(1cos 2)sin 222x f x x θ-+=++2sin 2cos 2x x =++2)4x π=+. ∴当2242x k πππ+=+，即()8x k k Z ππ=+∈时，()f x 取得最大值2因此，()f x 取得最大值的自变量x 的集合是,8x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 解法二：222()(sin cos )sin 22cos f x x x x x =+++ 1sin 21cos 2x x =+++2)4x π=+.∴当2242x k πππ+=+，即()8x k k Z ππ=+∈时，()f x 取得最大值2因此，()f x 取得最大值的自变量x 的集合是,8x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭.（Ⅱ）解： ()2)4f x x π=+由题意得222()242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈，即3()88k x k k Z ππππ-≤≤+∈.因此， ()f x 的单调增区间是()3,88k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦.例15．（本小题满分12分） 已知函数2π()cos 12f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭，1()1sin 22g x x =+． （I ）设0x x =是函数()y f x =图象的一条对称轴，求0()g x 的值． （II ）求函数()()()h x f x g x =+的单调递增区间． 解：（I ）由题设知1π()[1cos(2)]26f x x =++． 因为0x x =是函数()y f x =图象的一条对称轴，所以0π26x +πk =， 即0 π2π6x k =-（k ∈Z ）． 所以0011π()1sin 21sin(π)226g x x k =+=+-．当k 为偶数时，01π13()1sin 12644g x ⎛⎫=+-=-= ⎪⎝⎭， 当k 为奇数时，01π15()1sin 12644g x =+=+=． （II ）1π1()()()1cos 21sin 2262h x f x g x x x ⎡⎤⎛⎫=+=++++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦1π3113cos 2sin 2sin 2262222x x x x ⎫⎡⎤⎛⎫=+++=++⎪ ⎪⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦⎝⎭1π3sin 2232x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭． 当πππ2π22π232k x k -++≤≤，即5ππππ1212k x k -+≤≤（k ∈Z ）时， 函数1π3()sin 2232h x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭是增函数， 故函数()h x 的单调递增区间是5ππππ1212k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦，（k ∈Z ） 例16.已知函数22()sin cos 2cos ,.f x x x x x x R =+∈ （I ）求函数()f x 的最小正周期和单调增区间；（II ）函数()f x 的图象可以由函数sin 2()y x x R =∈的图象经过怎样的变换得到？解答过程：（I）1cos 2()2(1cos 2)22x f x x x -=+++132cos 2223sin(2).62x x x π=++=++ ()f x ∴的最小正周期2.2T ππ== 由题意得222,,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈即 ,.36k x k k Z ππππ-≤≤+∈()f x ∴的单调增区间为,,.36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦（II ）方法一：先把s i n 2y x =图象上所有点向左平移12π个单位长度，得到sin(2)6y x π=+的图象，再把所得图象上所有的点向上平移32个单位长度，就得到3s i n (2)62y x π=++的图象.方法二： 把sin 2y x =图象上所有的点按向量3(,)122a π=- 平移，就得到3sin(2)62y x π=++的图象.例17.已知函数2())2sin ()().612f x x x x R ππ=-+-∈（I ）求函数()f x 的最小正周期；（II ）求使函数()f x 取得最大值的x 集合.解答过程：(Ⅰ) f(x)=3sin(2x －π6)+1－cos2(x －π12) = 2[32sin2(x －π12)－12 cos2(x －π12)]+1 =2sin[2(x －π12)－π6]+1 = 2sin(2x －π3) +1 .∴ T=2π2 =π．(Ⅱ)当f(x)取最大值时, sin(2x －π3)=1,有 2x －π3 =2k π+π2 ， 即x=k π+ 5π12 (k ∈Z) ∴所求x 的集合为{x ∈R|x= k π+ 5π12 , k ∈Z}. 四．平面向量、三角函数的图象和性质 典型例题例18.将函数sin (0)y x ωω=>的图象按向量,06a π⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移，平移后的图象如图所示，则平移后的图象所对应函数的解析式是（ ）A ．sin()6y x π=+ B ．sin()6y x π=-C ．sin(2)3y x π=+ D ．sin(2)3y x π=-解答过程：将函数sin (0)y x ωω=>的图象按向量,06a π⎛⎫=- ⎪⎝⎭平移，平移后的图象所对应的解析式为sin ()6y x πω=+，由图象知，73()1262πππω+=，所以2ω=，因此选C.例19.已知向量(sin ,1),(1,cos ),.22a b ππθθθ==-<<（Ⅰ）若a b ⊥，求θ；（Ⅱ）求a b +的最大值.解：（Ⅰ）,sin cos 0a b θθ⊥若则＋＝，由此得 tan 1ππθθ=- (-<<),22所以 ;4πθ=-（Ⅱ） 由(sin ,1),(1,cos )(sin 1,1cos ),a b b b θθθθ== α+=++ α+= = =得当sin()1,,, 1.44a b a b ππθθ+=+=+时取得最大值即当时例20.已知,,A B C 是三角形ABC ∆三内角，向量((),cos ,sin m n A A =-=，且1m n ⋅=（Ⅰ）求角A ；（Ⅱ）若221sin 23cos sin BB B+=--，求tan B .解答过程：（Ⅰ）∵1m n ⋅=,∴(()cos ,sin 1A A -⋅= ,cos 1A A -=.12sin cos 12A A ⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭, 1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ∵50,666A A ππππ<<-<-<, ∴66A ππ-= . ∴3A π=.（Ⅱ）由题知2212sin cos 3cos sin B B B B+=--，整理得22sin sin cos 2cos 0B B B B --=∴cos 0B ≠ ∴2tan tan 20B B --=. ∴tan 2B =或tan 1B =-.而tan 1B =-使22cos sin 0B B -=，舍去. ∴tan 2B =.∴()tan tan C A B π=-+⎡⎤⎣⎦()tan A B =-+tan tan 1tan tan A B A B+=--=。
向量与三角函数的综合应用
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解法4 解法4： 3 6 1 2 (sin θ + cos θ ) = sin θ + cos θ =± sin θ ⋅ cos θ = 2 2 ∴ ∴ 4 (sin θ − cos θ )2 = 1 sin θ − cos θ =± 2 sin 2 θ + cos 2 θ = 1 2 2 6+ 2 6− 2 sin θ = sin θ = 4 4 或 ∴ cos θ = 6 − 2 cos θ = 6 + 2 4 4 6+ 2 6− 2 sin θ = − sin θ = − 4 4 或 6− 2 cos θ = − cos θ = − 6 + 2 4 4
例2：已知 a = (cos 2α , sin α ), b = (1,2 sin α − 1), α ∈ ( , π ) ： 2 2 π a ⋅ b = , 求 cos( α + ) 解： a ⋅ b = cos 2α + sin α ( 2 sin α − 1) 2 = 1 − sin α = 5 4 π 3 ∴ sin α = ，因为 α ∈ ( , π ) ∴ cos α = − 5 2 5 π π π ∴ cos(α + ) = cos α cos − sin α sin
∴ tan θ = 2 ± 3
小结：1.向量的坐标运算。 小结：1.向量的坐标运算。 向量的坐标运算 2.三角函数的化简 计算。 三角函数的化简、 2.三角函数的化简、计算。 三角恒等变换、齐次式问题） （三角恒等变换、齐次式问题） 转化思想方法的应用。 3. 转化思想方法的应用。
本节目标： 本节目标
• 1.向量运算与三角函数求值的综合。 向量运算与三角函数求值的综合。 向量运算与三角函数求值的综合 • 2.向量运算与三角函数化简的综合。 2.向量运算与三角函数化简的综合 向量运算与三角函数化简的综合。 • 3.转化思想方法的应用。 转化思想方法的应用。 转化思想方法的应用
向量三角函数知识点归纳
向量三角函数知识点归纳向量和三角函数是高中数学中的重要内容，下面是关于这两个知识点的归纳总结。
一、向量1.向量的定义向量是有大小和方向的量，用箭头在平面或空间中表示。
向量的大小叫做模，用，a，或，a，表示；向量的方向用一个角度或另一向量表示。
2.向量的基本运算-向量的加减：向量的加减使用平行四边形法则，即将两个向量的起点相接，然后将两个向量的终点用直线连接。
- 向量的数量积：向量 a 和 b 的数量积（内积或点积）定义为abcosθ，其中θ 表示 a 和 b 之间的夹角。
-向量的数量积的性质：交换律、结合律、分配律等。
-向量的夹角：可以使用向量的点积公式计算向量之间的夹角。
-向量的投影：一个向量在另一个向量上的投影是一个标量，表示一个向量在另一个向量上的投影长度。
3.向量的应用-分解力的合力：当一个力可以分解为多个力的合力时，可以使用向量的方法表示这个过程。
-平行四边形法表示速度：当一个物体以两个向量之和的速度在平面内运动时，可以使用平行四边形法则来表示其速度。
二、三角函数1.三角函数的定义三角函数是一组用于描述角和边之间关系的函数。
常见的三角函数有正弦函数、余弦函数和正切函数。
- 正弦函数：sinθ = 对边 / 斜边- 余弦函数：cosθ = 邻边 / 斜边- 正切函数：tanθ = 对边 / 邻边2.三角函数的性质和关系-三角函数的周期性：正弦函数和余弦函数的周期都为2π，正切函数的周期为π。
-三角函数的奇偶性：正弦函数和正切函数是奇函数，余弦函数是偶函数。
-三角函数的和差化积公式：- 正弦函数的和差化积：sin(A ± B) = sinAcosB ± cosAsinB- 余弦函数的和差化积：cos(A ± B) = cosAcosB ∓ sinAsinB- 正切函数的和差化积：tan(A ± B) = (tanA ± tanB) / (1 ∓tanAtanB)-三角函数的平方和差公式：- 正弦函数的平方和差：sin²A ± sin²B = 2sinAcosA，cos²A ± cos²B = 2cosAcosB- 余弦函数的平方和差：cos²A + cos²B = 2cosAcosB，cos²A - cos²B = -2sinAsinB- 正切函数的平方和差：tan²A ± tan²B = 1 ∓ 2tanAtanB3.三角函数的应用-三角函数的性质可以用于求解各种三角形的边长和角度。
向量在三角函数中的应用
向量在三角函数中的应用一、引言向量是数学中一个重要的概念，它广泛应用于几何、物理等领域。
在三角函数中，向量同样具有重要的应用。
本文将对向量在三角函数中的应用进行详细介绍。
二、向量的基本概念1. 向量的定义向量是具有大小和方向的物理量，通常用带箭头的字母表示。
例如，$\vec{a}$表示一个向量。
2. 向量的表示方法向量可以用坐标表示，也可以用模长和方向角表示。
设$\vec{a}$是一个非零向量，则其坐标为$(x,y)$，模长为$|\vec{a}|=\sqrt{x^2+y^2}$，方向角为$\theta=\arctan\frac{y}{x}$。
3. 向量的运算向量可以进行加减乘除等运算。
其中加法和减法都是按照分量分别相加或相减；乘法有数量积和叉乘两种形式；除法则是将一个向量乘以另一个向量的倒数。
三、三角函数中的应用1. 正弦定理和余弦定理正弦定理：$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$。
余弦定理：$a^2=b^2+c^2-2bc\cos A$，$b^2=a^2+c^2-2ac\cos B$，$c^2=a^2+b^2-2ab\cos C$。
其中，$a,b,c$为三角形的边长；$A,B,C$为对应的角度；$R$为三角形外接圆半径。
这两个定理中都涉及到向量的叉乘运算。
例如，在正弦定理中，可以将$\vec{a}$、$\vec{b}$和$\vec{c}$看作三个向量，则有$\vec{a}\times\vec{b}=|\vec{a}||\vec{b}|\sin A\cdot\hat{n}$，其中$\hat{n}$为垂直于$\vec{a}$和$\vec{b}$所在平面的单位向量。
因此，正弦定理可以写成$\frac{\vec{a}}{\sin A}=\frac{\vec{b}}{\sinB}=\frac{\vec{c}}{\sin C}=2R\cdot\hat{n}$。
高一数学三角函数与向量公式
两角和公式：sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinBtan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB) 倍角公式：tan2A=2tanA/(1-tan 2A) cos2a=cos 2a-sin 2a=2cos 2a-1=1-2sin 2a 半角公式：sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2) cos(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2)tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA)) 和差化积：2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B)sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2 cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB 正弦定理： a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注： 其中 R 表示三角形的外接圆半径 余弦定理： b 2=a 2+c 2-2accosB 注：角B 是边a 和边c 的夹角弧长公式： l=α*r ，α是圆心角的弧度数，r >0 扇形面积公式 s=1/2*l*r 乘法与因式分：a 2-b 2=(a+b)(a-b) a 3+b 3=(a+b)(a 2-ab+b 2) a 3-b 3=(a-b(a 2+ab+b 2) 一元二次方程的解: X 1=-b+√(b 2-4ac)/2a; X 2=-b-√(b 2-4ac)/2a 根与系数的关系: X 1+X 2=-b/a ；X 1*X 2=c/a （韦达定理） 判别式：b 2-4ac=0 注：方程有两个相等的实根 b 2-4ac>0 注：方程有两个不等的实根b 2-4ac<0 注：方程没有实根，有共轭复数根 降幂公式：sin 2x=1-cos2x/2 cos 2x=1-cos2x/2 万能公式：Sin2α=2 tan α/(1+ tan 2α) Cos2α=(1- tan 2α)/(1+ tan 2α) Tan2α=2tan α/(1- tan 2α) 公式一：设α为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等： sin （2kπ＋α）＝sinα cos （2kπ＋α）＝cosα tan （2kπ＋α）＝tanα cot （2kπ＋α）＝cotα 公式二：设α为任意角，π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系： sin （π＋α）＝－sinα cos （π＋α）＝－cosα tan （π＋α）＝tanα cot （π＋α）＝cotα 公式三：任意角α与 -α的三角函数值之间的关系：sin （－α）＝－sinα cos （－α）＝cosα tan （－α）＝－tanα cot （－α）＝－cotα 公式四：利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系： sin （π－α）＝sinα cos （π－α）＝－cosαtan（π－α）＝－tanα cot（π－α）＝－cotα公式五：利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系：sin（2π－α）＝－sinα cos（2π－α）＝cosαtan（2π－α）＝－tanα cot（2π－α）＝－cotα公式六：π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系：sin（π/2＋α）＝cosα cos（π/2＋α）＝－sinαtan（π/2＋α）＝－cotα cot（π/2＋α）＝－tanαsin（π/2－α）＝cosα cos（π/2－α）＝sinαtan（π/2－α）＝cotα cot（π/2－α）＝tanα (以上k∈Z)注意：在做题时，将a看成锐角来做会比较好做。