2019-2020学年新教材人教B版第三册课时分层作业:5 同角三角函数的基本关系式
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课时分层作业(五) 同角三角函数的基本关系式(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.若sin α+sin 2α=1,那么cos 2α+cos 4α的值等于( ) A .0 B .1 C .2D .3B [由sin α+sin 2α=1,得sin α=cos 2α,所以cos 2α+cos 4α=sin α+sin 2α=1.]2.已知α是第三象限的角,cos α=-1213,则sin α=( )A.513 B .-513C.512D .-512B [∵α是第三象限的角, ∴sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12132=-513.] 3.若α∈[0,2π),且有1-cos 2α+1-sin 2α=sin α-cos α,则角α的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,πC.⎝⎛⎭⎪⎫π2,πD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,32πB [因为1-cos 2α+1-sin 2α=sin α-cos α,所以⎩⎪⎨⎪⎧sin α≥0,cos α≤0,又α∈[0,2π),所以α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,故选B.]4.若sin θ·cos θ=12,则tan θ+cos θsin θ的值是( )A .-2B .2C .±2D.12B [tan θ+cos θsin θ=sin θcos θ+cos θsin θ=sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=1sin θ cos θ=112=2,选B.]5.若tan α=3,则2sin αcos α=( ) A .±35B .-35C .35D .45C [2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=610=35.] 二、填空题6.已知sin αcos α=15,则sin α-cos α=________.±155 [(sin α-cos α)2=sin 2α-2sin αcos α+cos 2α=1-2sin αcos α=35,则sin α-cos α=±155.] 7.若tan α+1tan α=3,则sin αcos α=________,tan 2α+1tan 2α=________. 13 7 [∵tan α+1tan α=1cos αsin α=3, ∴sin αcos α=13.又tan 2α+1tan 2 α=⎝ ⎛⎭⎪⎫tan α+1tan α2-2=9-2=7,∴tan 2α+1tan 2 α=7.]8.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,tan α=2,则cos α=________. -55 [由α∈⎝⎛⎭⎪⎫π,32π及tan α=2, 得sin α=2cos α<0,又sin 2α+cos 2α=1,∴cos α=-55.] 三、解答题9.已知tan α=23,求下列各式的值:(1)cos α-sin αcos α+sin α+cos α+sin αcos α-sin α;(2)1sin αcos α;(3)sin2α-2sin αcos α+4cos2α.[解] cos α-sin αcos α+sin α+cos α+sin αcos α-sin α=1-tan α1+tan α+1+tan α1-tan α=1-231+23+1+231-23=265.(2)1sin αcos α=sin2α+cos2αsin αcos α=tan2α+1tan α=136.(3)sin2α-2sin αcos α+4cos2α=sin2α-2sin αcos α+4cos2αsin2α+cos2α=tan2α-2tan α+4tan2α+1=49-43+449+1=2813.10.求证:2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2.[证明]右边=2-2sin α+2cos α-2sin αcos α=2(1-sin α+cos α-sin αcos α)=2(1-sin α)(1+cos α)=左边,∴2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2.[等级过关练]1.已知△ABC中,tan A=-512,则cos A=( )A.1213B.513C.-513D.-1213D[∵tan A=-512,又A是三角形的内角,∴A是钝角.∵sin Acos A=-512,∴-5cos A=12sin A.又sin 2A +cos 2A =1, ∴cos A =-1213.]2.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<θ<π,则tan θ=( )A.4-2mm -3B .±m -34-2mC .-512D .-34或-512C [由sin 2θ+cos 2θ=1,有⎝ ⎛⎭⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-2m m +52=1,化简得m 2-8m =0,解得m =0或m=8,由于θ在第二象限,所以sin θ>0,m =0舍去,故m =8,sin θ=513,cos θ=-1213,得tan θ=-512.]3.已知sin θ-cos θ=12,则sin 3θ-cos 3θ=________.1116 [由已知得,1-2sin θcos θ=14,∴sin θcos θ=38. ∴sin 3θ-cos 3θ=(sin θ-cos θ)(sin 2θ+sin θcos θ+cos 2θ)=12×⎝⎛⎭⎪⎫1+38=1116.]4.若f (sin α)=cos 2α,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=________.89[∵f (sin α)=cos 2α=1-sin 2α, ∴f (t )=1-t 2,-1≤t ≤1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=89.] 5.求证:tan αsin αtan α-sin α=tan α+sin αtan αsin α.[证明] 法一:右边=tan 2α-sin 2α(tan α-sin α)·tan αsin α=tan 2α-tan 2αcos 2α(tan α-sin α)·tan αsin α =tan 2α(1-cos 2α)(tan α-sin α)·tan αsin α =tan 2αsin 2α(tan α-sin α)·tan αsin α=tan αsin αtan α-sin α=左边,∴等式成立.法二:左边=tan αsin αtan α-tan αcos α=sin α1-cos α,右边=tan α+tan αcos αtan αsin α=1+cos αsin α=1-cos 2αsin α(1-cos α)=sin 2αsin α(1-cos α)=sin α1-cos α, ∴左边=右边,等式成立.。
课时分层作业(五) 三角形中的几何计算(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题1.在△ABC 中,∠A =60°,b =1,S △ABC =3,则∠A 的对边的长为( ) A .57 B .37 C .21D .13D [∵S △ABC =12bc sin A =3,∠A =60°,b =1∴c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =13.∴a =13.]2.已知△ABC 的内角∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,若满足sin B -sin A sin B -sin C=ca +b ,则∠A =( ) A .π6B .π3C .2π3D .π3或2π3B [由sin B -sin Asin B -sin C =c a +b ,结合正弦定理,得b -a b -c =ca +b,整理得b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,由∠A 为三角形的内角,知∠A =π3.]3.在△ABC 中,AC =7,BC =2,∠B =60°,则BC 边上的高等于( ) A .32 B .332 C .3+62D .3+394B [作图,AD ⊥BC 于D .在△ABC 中,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B ,代入数值得AB =3.在Rt △ABD 中,AD =AB sin 60°=332.]4.在△ABC 中,内角∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别是a ,b ,C .若c 2=(a -b )2+6,∠C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B .932C .332D .3 3C [由题意得,c 2=a 2+b 2-2ab +6,又由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-aB .∴-2ab +6=-ab ,即ab =6, ∴S △ABC =12ab sin C =332.]5.已知在△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( ) A .32 B .34 C .32或 3D .34或32D [AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B ,得BC =1或BC =2,当BC =1时,△ABC 的面积S =12AB ·BC sin B =12×3×1×12=34;当BC =2时,△ABC 的面积S =12AB ·BC sin B =12×3×2×12=32.]二、填空题6.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为________. 43 [∵cos C =13,0<∠C <π,∴sin C =223, ∴S △ABC =12ab sin C =12×32×23×223=4 3.]7.有一三角形的两边长分别为3 cm,5 cm ,其夹角α的余弦值是方程5x 2-7x-6=0的根,则此三角形的面积是________cm 2.6 [解方程5x 2-7x -6=0,得x =2或x =-35, ∵|cos α|≤1,∴cos α=-35,sin α=45. 故S =12×3×5×45=6(cm 2).]8.在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,已知∠B +∠C =2π3,a =3,b =1,则S △ABC 等于________.32 [因为∠B +∠C =23π,所以∠A =π-23π=π3, 由a sin A =b sin B ,得3sin π3=1sin B ,则sin B =12,因为a >b ,所以∠A >∠B ,则∠B =π6, 所以∠C =π2,所以S △ABC =12ab sin C =12×3×1×1=32.] 三、解答题9.在△ABC 中,求证:a -c cos Bb -c cos A =sin Bsin A.[证明] 法一:左边=a -c (a 2+c 2-b 2)2acb -c (b 2+c 2-a 2)2bc=a 2-c 2+b 22a ·2b b 2-c 2+a 2 =b a =2R sin B 2R sin A =sin Bsin A =右边, (其中R 为△ABC 外接圆的半径)∴a -c cos B b -c cos A =sin B sin A . 法二:左边=sin A -sin C cos Bsin B -sin C cos A=sin (B +C )-sin C ·cos B sin (A +C )-sin C ·cos A=sin B cos C sin A cos C =sin Bsin A =右边(cos C ≠0), ∴a -c cos B b -c cos A=sin B sin A . 10.在△ABC 中,内角∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,sin A sin B =cos 2C2,BC 边上的中线AM 的长为7.(1)求∠A 和∠B 的大小; (2)求△ABC 的面积.[解] (1)由a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,得a 2-b 2-c 2=-3bc , ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =32,又0<∠A <π,∴∠A =π6.由sin A sin B =cos 2C 2,得12sin B =1+cos C 2,即sin B =1+cos C ,则cos C <0,即∠C 为钝角,∴∠B 为锐角,且∠B +∠C =5π6,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-C =1+cos C ,化简得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3=-1,得∠C =2π3,∴∠B =π6.(2)由(1)知a =b ,则AM 2=b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22-2b ×a 2×cos C =b 2+b 24+b 22=(7)2,得b=2,故S △ABC =12ab sin C =12×2×2×32= 3.[能力提升练]1.在△ABC 中,已知∠A =30°,a =8,b =83,则△ABC 的面积为( )A .32 3B .16C .323或16D .323或16 3D [在△ABC 中,由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin B =b sin Aa =83×128=32,又b >a ,∴∠B =60°或120°.当∠B =60°时,∠C =180°-30°-60°=90°, ∴S △ABC =12×8×83=323;当∠B =120°时,∠C =180°-30°-120°=30°, ∴S △ABC =12ab sin C =12×8×83×12=16 3.]2.△ABC 的周长为20,面积为103,∠A =60°,则BC 的边长等于( ) A .5 B .6 C .7D .8C [如图,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =20,12bc sin 60°=103,a 2=b 2+c 2-2bc cos 60°,则bc =40,a 2=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =(20-a )2-3×40, ∴a =7.]3.在△ABC 中,ab =60,S △ABC =153,△ABC 的外接圆半径为3,则边c 的长为________.3 [S △ABC =12ab sin C =153,∴sin C =32. 由正弦定理csin C =2R ,∴c =2R ×sin C =3.]4.已知△ABC 的面积为32,a +c =210,cos B =-13,则b 的值为________. 27 [在△ABC 中,由cos B =-13可得sin B =223,根据面积为32得, 12ac sin B =32得ac =9,由余弦定理得 b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =40-18+6=28,则b =27.]5.在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,C .已知3cos(B -C )-1=6cos B cos C .(1)求cos A ;(2)若a =3,△ABC 的面积为22,求b ,C . [解] (1)由3cos(B -C )-1=6cos B cos C , 得3(cos B cos C -sin B sin C )=-1, 即cos(B +C )=-13, 从而cos A =-cos (B +C )=13.(2)由于0<∠A <π,cos A =13,所以sin A =223.又S △ABC =22,即12bc sin A =22,解得bc =6.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2+c 2=13,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ bc =6,b 2+c 2=13,得⎩⎪⎨⎪⎧ b =2,c =3或⎩⎪⎨⎪⎧b =3,c =2.。
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课时素养评价五同角三角函数的基本关系式(25分钟·50分)一、选择题(每小题4分,共16分)1.cos α=,α∈(0,π),则tan α的值为( )A. B. C.± D.±【解析】选B.因为cos α=,α∈(0,π),所以sin α=.所以tan α=.【加练·固】若sin θ=-,tan θ<0,则cos θ=________.【解析】因为sin θ=-<0,tan θ<0,所以θ为第四象限角.所以cos θ==.答案:2.若α为第三象限角,则+的值为 ( )A.3B.-3C.1D.-1【解析】选B.因为α为第三象限角,所以原式=+=-3.3.已知sin α=,则sin4α-cos4α的值为( )A.-B.-C.D.【解析】选A.sin4α-cos4α=(sin2α+cos2α)(sin2α-cos2α)=sin2α-(1-sin2α)=2sin2α-1=2×-1=-.4.若α是三角形的最大内角,且sin α-cos α=,则三角形是( )A.钝角三角形B.锐角三角形C.直角三角形D.等腰三角形【解析】选B.将sin α-cos α=两边平方,得1-2sin αcos α=,即2sin αcos α=.又α是三角形的内角,所以sin α>0,所以cos α>0,所以α为锐角.二、填空题(每小题4分,共8分)5.若sin θ-cos θ=,则tan θ+=________.【解析】由已知得(sin θ-cos θ)2=2, 所以sin θcos θ=-.所以tan θ+=+==-2. 答案:-26.化简:·sin2x=________.【解析】原式=sin2x=sin2x=·sin2x==tan x.答案:tan x三、解答题(共26分)7.(12分)化简:(1).(2).【解析】(1)原式=====1.(2)原式===cos θ.8.(14分)已知=2,计算下列各式的值:(1).(2)sin 2α-2sin αcos α+1.【解析】由=2,化简得sin α=3cos α,所以tan α=3.(1)原式===.(2)原式=+1=+1=+1=.(15分钟·30分)1.(4分)化简sin2α+cos4α+sin2αcos2α的结果是( )A. B. C.1 D.【解析】选C.原式=sin2α+cos2α(cos2α+sin2α)=sin2α+cos2α=1.2.(4分)已知=,则等于( )A. B.- C.2 D.-2【解析】选B.因为=,所以====-.3.(4分)化简(1-cos α)的结果是________. 【解析】原式=(1-cos α)====sin α.答案:sin α4.(4分)在△ABC中,若tan A=,则sin A=________. 【解析】由tan A=>0且角A是△ABC的内角可得0<A<, 又解得sin A=.答案:【加练·固】已知关于x的方程4x2-2(m+1)x+m=0的两个根恰好是一个直角三角形的一个锐角的正弦、余弦,则实数m的值为________.【解析】由题意知Δ=4(m+1)2-16m≥0,解得m∈R.不妨设sin A=x1,cos A=x2,A∈,则x1,x2>0,x1+x2=(m+1),x1·x2=m,即sin A+cos A=(m+1),sin Acos A=m,所以1+2×m=(m+1)2,解得m=或m=-.当m=-时,sin Acos A=-<0,不合题意,舍去,故m=.答案:5.(14分)若cos α=-且tan α>0,求的值.【解析】=====sin α(1+sin α).由tan α=>0,cos α=-<0,所以sin α<0.又sin2α+cos2α=1,所以sin α=-=-.所以原式=sin α(1+sin α)=-·=-.1.当α≠(k∈Z)时,(sin α+tanα)的值 ( )A.恒为正B.恒为负C.恒非负D.可正可负【解析】选A.(sin α+tan α)=sin αcos α+cos α·+sin α·+1=sin α+cos α+1+sin αcos α=(1+sin α)(1+cos α).因为α≠,k∈Z,所以1+sin α>0,1+cos α>0,所以(sin α+tan α)>0.2.已知=k.试用k表示sin α-cos α的值.【解析】===2sin αcos α=k.当0<α<时,sin α<cos α,此时sin α-cos α<0,所以sin α-cos α=-=-=-.当≤α<时,sin α≥cos α,此时sin α-cos α≥0,所以sin α-cos α===.关闭Word文档返回原板块。
A 级一一学考水平达标练21.已知cos a= 2 则Sin 2 a 等于(3 A.|±T解析:选 A sin 2a= 1-cos 2 a= 5.解析:选 C tan a ・ —-1 = tan\ sin asin a 一 cos aa> 0,所以原式=cos a an a =-1.课时跟踪检测(五)同角三角函数的基本关系式2.若 sin 0= , m + 5 cos 0=4— 2mm + 5, m 的值为()D . 3<m<9解析:选 C由 sin 2 0+ cos 2 0= 1,得 m — 3 2 4 — 2m 市+22 = 1,解得m = 0或8. m + 5 253.已知a 是第四象限角,tan a=- 12,sin a =( )5_ 13解析:选D 不妨设a 对应的锐角为 a贝U |sin a = sin a'_5 13,Ta 为第四象限角,J. sin a <0 ,5「sin a=- 13.,tan a4.若a 为第二象限角,化简tan --1 =(asin a Icos a | cos a |sin a因为a 为第二象限角,所以 cos aV 0 ,sin 1 — sin 2 a sin 2 a -1 n5 .若 sin a C OS a=~, 0< a<—,贝V sin a+ COS a 的值是()8 2 31 A <T B.4 C .-于D . ^解析:选 D 因为 0< a <n ,所以 sin a >0, COS a >0,所以 sin a+ COS a= ' sin a+ COS a 2-1 + 2sin a COS a22 .2 COS a= COS a+ Sin a= 1.答案:17.在△ ABC 中,迈sin A =J 3cos A ,则/ A = ______________ .解析:•••2sin 2A = 3COS A ,「・2(1 — COS 2A)= 3COS A ,即(2cos A — 1)(cos A + 2) = 0,「・cos A1=2或 cos A =— 2(舍去),•'A = 60 °答案:60°4 41 — COS 4 a- sin 4a1 — COS a sin a441 — COS 4a — sin 4 a 解析:原式= 6 61 — COS 6 a — sin 6 a6.化简: 2 2(1 + tan 2 a •os 2a= &已知tana= m( n< 3 n .a< ~),贝U sin a=解析: 因为 tan a= m , 所以 cos a=m2,又sin 2 a+ cos 2a =1,所以cos 2a=,sin 2am 2+ 1'.又因3 n mi n< a<7",所以 tan a>0,即 m >0•因而 sin a=— /——=2 \ m 2+ 1答案:9.化简: 1+2X 1=2 .解析:原式=1+COS am2 2 41 —COS2a 1 + COS2a —Sin4a2 2 4sin1 2 3a 1 + cos2a —Sin4 5a2 2 i 4 6sin2a 1 + cos2a+ COS4a —Sin6a2 21 + cos2a—sin2a1 + COS2a+ COS4a—Sin4a2COS2a1 + COS2a+ COS2a+ Sin2a COS2a—Sin2a22COS a1 + COS2a+ COS2a—Sin2a22COS a 2--- = 一.3cos a 32答案:21 1 1 10求证:sin询+tan a+cos a 1+翫=sn a+辰:第5页共5页1 C.12D . — sin a证明:左边=sinsin a1+cos a + cos, COs a 1 + ~;sin a=sin a+ Sin a + cos COS a 2COS a a+ ~;sin a ・2i 2 ・ 2 i 2Sin a+ COS a sin a+ COS a 1+ sin aCOS a即原等式成立.高考水平高分练1 .已知sin则 sin 4 a — COS 4 a 的值为(解析:sin 4 a-COS 4 a= (sin 2 a+ COS 2 %)(sin 2 a — COS 2 a)= sin 2 a — (1 — sin 2 a = 2sin 2a — 12.若 2—1_32 A. tan a 3n n<< 2(—1 + 1 — 0,即原式一0.COS a — sin a COS a+ Sin a+ 1—1 •2 • 12 cos a+ sin a + sin a+ cos a+ 22 cos a — sin a cos a+ sin a+ 12 COS a — sin a 2 sin a+ COS a+ 1 1 + Sin a+ COS a—右边, 所以原式成立. 5.化简下列各式:'1 — 2sin 130 cOs 1301 — COS2 a 1 + COS 2 a+ COS 4 a— Sin 6 a(1) — ■'sin 130 + V 1 — sin 2130 °解析:选D 1 — COS a 1 + COS a|sin a|sin a|2 |sina ,3 n _卜 n<a <~ ,•••原式=2 sin a3.已知a 为第二象限角,则解析::sin 1 2 a+ COs 2 a原式-COs aI ; —COs 2 a + sin/sin 2 a+ COs 2 asin 2 aCO宀 l +1a^n a .因为a 是第二象限角,所以sin a>0,COs aV 0, 所以COS 1aj cos a +sin1jsin a4.求证:cos a sin a 2 cos a — sin a 1 + sin a 1 + cos a 1 + sin a+ COS aCOs a 1 + COs a — Sin a 1 + Sin a2 ■ 2 i -COS 2a — sin 2a+ COS a —a1 + sin a 1+ COS a1 + Sin a+ COS a+ Sin a COS a0 V aV (1)原式一 1 + COS a 2 21 — COS acos a 1 + tan 2a+ sin1 -tan 2a答案:0证明:因为左边一解: ’.a a1 + 2sin2COS2sin2130。
[解]如图.过点A(1,0)作单位圆O的切线.在切线上沿y轴正方向取一点T.使AT=33.过点O.T作直线.则当角α的终边落在阴影区域内(包含所作直线.不包含y轴)时.tan α≥33.由三角函数线可知.在[0°.360°)内.tan α≥33.有30°≤α<90°或210°≤α<270°.故满足tanα≥33.有k·180°+30°≤α<k·180°+90°.k∈Z.][等级过关练]1.已知sin θ=-13且θ∈⎝⎛⎭⎪⎫-π,-π2.则θ可以表示成( )A.-arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13B.-π2-arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13C.-π+arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13D.-π-arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13D[由-1<-13<0.∴arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13∈⎝⎛⎭⎪⎫-π2,0由此可知:-arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2-π2-arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13∈⎝⎛⎭⎪⎫-π2,0-π+arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13∈⎝⎛⎭⎪⎫-3π2,-π它们都不能表示θ.所以应选D.]2.设α=arcsin⎝⎛⎭⎪⎫-13.β=arctan()-2.γ=arccos⎝⎛⎭⎪⎫-23.则α、β、γ的大小关系是( )A.α<β<γB.α<γ<βC.β<α<γD.β<γ<α3.若x =π3是方程2cos(x +α)=1的解.其中α∈(0,2π).则α=______. 4π3 [∵2cos(x +α)=1.∴cos(x +α)=12. 又∵x =π3是方程的解.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=12. 又∵α∈(0,2π).∴π3+α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,7π3∴π3+α=5π3.∴α=4π3.] 4.已知函数f (x )=3cos ωx .g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx-π3(ω>0).且g (x )的最小正周期为π.若f (α)=62.α∈[-π.π].则α的取值集合为________.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-7π8,-π8,π8,7π8 [因为g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx-π3(ω>0)的最小正周期为π.所以2πω=π.解得ω=2.所以f (x )=3cos 2x .由f (α)=62.得3cos 2α=62.即cos 2α=22.。
课时分层作业(五) 同角三角函数的基本关系式(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.若sin α+sin 2α=1,那么cos 2α+cos 4α的值等于( ) A .0 B .1 C .2D .3B [由sin α+sin 2α=1,得sin α=cos 2α,所以cos 2α+cos 4α=sin α+sin 2α=1.] 2.已知α是第三象限的角,cos α=-1213,则sin α=( ) A.513 B .-513 C.512D .-512B [∵α是第三象限的角, ∴sin α=-1-cos 2α=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12132=-513.] 3.若α∈[0,2π),且有1-cos 2 α+1-sin 2 α=sin α-cos α,则角α的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,32π B [因为1-cos 2 α+1-sin 2 α=sin α-cos α,所以⎩⎪⎨⎪⎧sin α≥0,cos α≤0,又α∈[0,2π),所以α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,故选B.]4.若sin θ·cos θ=12,则tan θ+cos θsin θ的值是( ) A .-2 B .2 C .±2D.12B [tan θ+cos θsin θ=sin θcos θ+cos θsin θ=sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=1sin θ cos θ=112=2,选B.]5.若tan α=3,则2sin αcos α=( ) A .±35 B .-35 C .35D .45C [2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1=610=35.]二、填空题6.已知sin αcos α=15,则sin α-cos α=________.±155 [(sin α-cos α)2=sin 2α-2sin αcos α+cos 2α=1-2sin αcos α=35,则sin α-cos α=±155.]7.若tan α+1tan α=3,则sin αcos α=________,tan 2α+1tan 2α=________. 13 7 [∵tan α+1tan α=1cos αsin α=3, ∴sin αcos α=13.又tan 2α+1tan 2 α=⎝ ⎛⎭⎪⎫tan α+1tan α2-2=9-2=7, ∴tan 2 α+1tan 2 α=7.]8.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,tan α=2,则cos α=________.-55[由α∈⎝⎛⎭⎪⎫π,32π及tan α=2,得sin α=2cos α<0,又sin2α+cos2α=1,∴cos α=-55.]三、解答题9.已知tan α=23,求下列各式的值:(1)cos α-sin αcos α+sin α+cos α+sin αcos α-sin α;(2)1sin αcos α;(3)sin2α-2sin αcos α+4cos2α.[解]cos α-sin αcos α+sin α+cos α+sin αcos α-sin α=1-tan α1+tan α+1+tan α1-tan α=1-231+23+1+231-23=265.(2)1sin αcos α=sin2α+cos2αsin αcos α=tan2α+1tan α=136.(3)sin2α-2sin αcos α+4cos2α=sin2α-2sin αcos α+4cos2αsin2α+cos2α=tan2α-2tan α+4 tan2α+1=49-43+449+1=2813.10.求证:2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2.[证明] 右边=2-2sin α+2cos α-2sin αcos α=2(1-sin α+cos α-sin αcos α)=2(1-sin α)(1+cos α)=左边,∴2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2.[等级过关练]1.已知△ABC 中,tan A =-512,则cos A =( ) A.1213 B.513 C .-513D .-1213D [∵tan A =-512,又A 是三角形的内角, ∴A 是钝角. ∵sin A cos A =-512, ∴-5cos A =12sin A . 又sin 2A +cos 2A =1, ∴cos A =-1213.]2.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<θ<π,则tan θ=( ) A.4-2mm -3 B .±m -34-2mC .-512D .-34或-512C [由sin 2θ+cos 2θ=1,有⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4-2m m +52=1,化简得m 2-8m =0,解得m =0或m =8,由于θ在第二象限,所以sin θ>0,m =0舍去,故m =8,sin θ=513,cos θ=-1213,得tan θ=-512.]3.已知sin θ-cos θ=12,则sin 3θ-cos 3θ=________. 1116 [由已知得,1-2sin θcos θ=14,∴sin θcos θ=38.∴sin 3θ-cos 3θ=(sin θ-cos θ)(sin 2θ+sin θcos θ+cos 2θ)=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+38=1116.]4.若f (sin α)=cos 2α,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=________.89[∵f (sin α)=cos 2α=1-sin 2α, ∴f (t )=1-t 2,-1≤t ≤1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=89.] 5.求证:tan αsin αtan α-sin α=tan α+sin αtan αsin α.[证明] 法一:右边=tan 2α-sin 2α(tan α-sin α)·tan αsin α=tan 2α-tan 2αcos 2α(tan α-sin α)·tan αsin α=tan 2α(1-cos 2α)(tan α-sin α)·tan αsin α=tan 2αsin 2α(tan α-sin α)·tan αsin α =tan αsin αtan α-sin α=左边,∴等式成立. 法二:左边=tan αsin αtan α-tan αcos α=sin α1-cos α,右边=tan α+tan αcos αtan αsin α=1+cos αsin α=1-cos2αsin α(1-cos α)=sin2αsin α(1-cos α)=sin α1-cos α,∴左边=右边,等式成立.。
课时分层作业(三) 三角函数的定义(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.给出下列函数值:① sin(-1 000°);② cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4;③ tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3B [∵-1 000°=-3×360°+80°,∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0;∵-π4 是第四象限角,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4>0;∵2 rad=2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.]2.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2且sin α>0,则下列不等式一定成立的是( ) A .cos α·tan α<0B .sin α·tan α>0C .cos α-tan α<0D .sin α-tan α>0D [已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2且sin α>0,则α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α<0,tan α<0, 所以对于选项A :cos α·tan α>0,故选项A 错误.对于选项B :sin α·tan α<0故选项B 错误.对于选项C :cos α-tan α不能确定符号,故选项C 错误.对于选项D :sin α-tan α>0,故选项D 正确.故选D .]3.如果角α的终边过点P (2sin 30°,-2co s 30°),则cos α的值等于( ) A .12B .-12C .-32D .-33A [∵sin 30°=12 ,cos 30°=32, ∴P 点坐标为(1,-3),∴r =2,cos α=x r =12.] 4.若α为第二象限角,则|sin α|sin α-cos α|cos α|=( ) A .1 B .0C .2D .-2C [∵α是第二象限角,∴sin α>0,cos α<0,∴|sin α|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α+cos αcos α=2.] 5.如果点P (sin θ+cos θ,sin θcos θ)位于第二象限,那么角θ的终边在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限C [由题意知:sin θ+cos θ<0,且sin θcos θ>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ<0cos θ<0∴θ为第三象限角.]6.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,则下列各组数中有意义且均为正值的是( )A .tan A 与cos BB .cos B 与sinC C .sin C 与tan AD .tan A 2 与sin C D [∵0<A <π,∴0<A 2 <π2 ,∴tan A 2>0; 又∵0<C <π,∴sin C >0.]二、填空题7.如果cos x =|cos x |,那么角x 的取值范围是________.{x |2k π-π2≤x ≤2k π+π2,k ∈Z } [∵cos x =|cos x |,∴cos x ≥0, ∴角x 的终边落在y 轴或其右侧,∴2k π-π2≤x ≤2k π+π2(k ∈Z ).] 8.下列函数值:① sin 4,② cos 5,③ tan 8,其中函数值为正的是________.② [∵π<4<3π2 ,∴sin 4<0,∵3π2<5<2π, ∴cos 5>0;∵5π2<8<3π,∴tan 8<0.] 9.已知角α的终边上一点(1,m ),且sin α=63,则m =_______. 2 [角α的终边上一点P (1,m ),所以r =|OP |=1+m 2,所以sin α=m 1+m 2=63, 所以m >0,解得m = 2.]三、解答题。
课时分层作业(五) 同角三角函数的基本关系
式
(建议用时:60分钟)
[合格基础练]
一、选择题
1.下列结论中成立的是( ) A .sin α=12 且cos α=1
2
B .tan α=2且
cos αsin α=1
3
C .tan α=1且cos α=±2
2
D .sin α=1且tan α·cos α=1
C [A 中,sin 2α+cos 2α=12 ≠1,故不成立;B 中,cos αsin α=1
3 ,即tan α=3,与tan α=2矛盾,故不成立;D 中,sin α=1时,角α的终边落在y 轴的非负半轴上,此时tan α无意义,故不成立.]
2.化简
1-sin 2π
5
的结果是( )
A .sin π
5 B .-sin π
5 C .cos π
5
D .-cos π
5 C [∵0<π5<π2 ,∴cos π
5 >0.∴
1-sin 2π
5=
cos 2π5=cos π5.]
3.已知sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos θ的值是( )
A .34
B .±
310 C .310
D .-310
C [由题意得sin θ+cos θ=2(sin θ-cos θ),∴(sin θ+cos θ)2=4(sin θ-cos θ)2, 解得sin θcos θ=3
10.]
4.如果tan θ=2,那么1+sin θcos θ的值是( )
A .73
B .75
C .54
D .53
B [1+sin θcos θ=sin 2θ+cos 2θ+sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=1+tan 2θ+tan θ1+tan 2θ=1+22+21+22=7
5.]
5.若sin θ=m -3m +5 ,cos θ=4-2m
m +5 ,则m 的值为( )
A .0
B .8
C .0或8
D .3<m <9 C [由sin 2θ+cos 2θ=1,得
(m -3)2(m +5)
2
+(4-2m )2(m +5)
2
=1,解得m =0或8.]
6.函数y =1-sin 2x cos x +1-cos 2x
sin x 的值域是( ) A .{0,2} B .{-2,0} C .{-2,0,2}
D .{-2,2}
C [y =|cos x |cos x +|sin x |
sin x .当x 为第一象限角时,y =2;
当x 为第三象限角时,y =-2;当x 为第二、四象限角时,y =0.] 二、填空题
7.已知sin α+2cos α
cos α
=1,则α在第________象限.
二或四 [由sin α+2cos α
cos α=1⇒tan α=-1<0.∴α在第二或第四象限.]
8.化简sin α1+sin α-sin α
1-sin α 的结果为________.
-2tan 2α [sin α1+sin α-sin α
1-sin α
=sin α(1-sin α)-sin α(1+sin α)(1+sin α)(1-sin α)
=-2sin 2α1-sin 2α
=-2sin 2α
cos 2
α=-2tan 2
α.]
9.在△ABC 中, 2 sin A =3cos A ,则角A =________. π
3 [由题意知cos A >0,即A 为锐角.
将 2 sin A =3cos A 两边平方得2sin 2A =3cos A . ∴2cos 2A +3cos A -2=0,
解得cos A =12 或cos A =-2(舍去),∴A =π
3.] 三、解答题
10.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +2m =0的两根为sin θ和cos θ(θ∈(0,π)),求:
(1)m 的值; (2)
sin θ1-cot θ+cos θ1-tan θ
的值⎝ ⎛
⎭⎪⎫其中cot θ=1tan θ;
(3)方程的两根及此时θ的值. [解](1)由根与系数的关系可知, sin θ+cos θ=3+1
2, ① sin θ·cos θ=m .
②
将①式平方得1+2sin θ·cos θ=2+32, 所以sin θ·cos θ=34, 代入②得m =34.
(2)sin θ1-cot θ+cos θ1-tan θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ =sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ
=sin θ+cos θ=3+12. (3)由(1)得m =34,所以原方程化为2x 2-(3+1)x +32=0,解得x 1=32,x 2=1
2.
所以⎩⎪⎨
⎪⎧
sin θ=3
2cos θ=1
2
或⎩⎪⎨
⎪⎧
sin θ=1
2,cos θ=3
2.
又因为θ∈(0,π), 所以θ=π3或π
6.
[等级过关练]
1.已知-π2<θ<π
2 ,且sin θ+cos θ=a ,其中a ∈(0,1),则关于tan θ的值,在以下四个答案中,可能正确的是( )
A .-3
B .3或1
3 C .-1
3
D .-3或-1
3
C [因为sin θ+cos θ=a ,a ∈(0,1),两边平方整理得sin θcos θ=a 2-12<0,故-π
2<θ<0且cos θ>-sin θ,
∴|cos θ|>|sin θ|,借助三角函数线可知-π
4<θ<0,-1<tan θ<0.] 2.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( ) A .-4
3 B .5
4 C .-3
4
D .45
D [sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ
=sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2
θ+1, 又tan θ=2,故原式=
4+2-24+1
=4
5.]
3.已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________. -1 [由sin α+2cos α=0,得tan α=-2.
所以2sin αcos α-cos 2α=2sin αcos α-cos 2αsin 2
α+cos 2
α
=
2tan α-1tan 2
α+1
=
-4-14+1
=-1.]
4.若sin α+cos α=1,则sin n α+cos n α(n ∈Z )的值为________. 1 [∵sin α+cos α=1,
∴(sin α+cos α)2=1,又sin 2α+cos 2α=1, ∴sin αcos α=0,∴sin α=0或cos α=0, 当sin α=0时cos α=1,此时有sin n α+cos n α=1; 当cos α=0时sin α=1,也有sin n α+cos n α=1, ∴sin n α+cos n α=1.]
5.是否存在一个实数k ,使方程8x 2+6kx +2k +1=0的两个根是一个直角三角形两个锐角的正弦.
[解] 设这两个锐角为A ,B , ∵ A +B =90°,∴ sin B =cos A ,
所以sin A ,cos A 为8x 2+6kx +2k +1=0的两个根. 所以⎩⎪⎨⎪⎧
sin A +cos A =-3k
4 ①sin A cos A =2k +1
8 ②
② 代入① 2,得9k 2-8k -20=0,解得k 1=2,k 2=-10
9 ,当k =2时,原方程变为8x 2+12x +5=0,
∵ Δ<0,∴ 方程无解;将k =-109 代入② ,得sin A cos A =-11
72<0, 所以A 是钝角,与已知直角三角形矛盾.所以不存在满足已知条件的k .。