三角恒等变换练习题
- 格式:docx
- 大小:220.56 KB
- 文档页数:6
三角恒等变换一、单项选择题1.已知cos θ=35 ,tan θ<0,则sin (π-2θ)=( )A .-2425B .-1225C .-45D .24252.已知cos x =13 ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2 =( ) A .79 B .-79 C .89 D .-893.已知sin α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3 +13 ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6 的值为( ) A .13 B .-13 C .233 D .-233 4.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,tan 2α=cos α2-sin α,则tan α=( ) A .1515 B .55 C .53 D .1535.已知cos θ-sin θ=43 ,则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6.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3 =-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6 ,则sin 2α的值是( ) A .23 B .437 C .-23 D .-4377.已知f ()x =cos x (cos x +3 sin x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,m 上的最大值是32 ,则实数m 的最小值是( )A .π12B .π3C .-π12D .π68. 17世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为36°的等腰三角形(另一种是顶角为108°的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金△ABC 中,BC AC =5-12 .根据这些信息,可得sin 1 674°=( )A .1-254B .-3+58C .-5+14D .-4+58二、多项选择题9.若sin α2 =33 ,α∈()0,π ,则( )A .cos α=13B .sin α=23C .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 =6+236D .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-π4 =23-66 10.已知函数f (x )=sin 2x +2cos 2x ,则( )A .f (x )的最大值为3B .f (x )的图象关于直线x =π8 对称C .f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8,1 对称 D .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4 上单调递增 11下列命题中是真命题的有( )A .存在α,β,使tan ()α-β =tan α-tan βB .在△ABC 中,若sin 2A =sin 2B ,则△ABC 是等腰三角形C .在△ABC 中,“A >B ”是“sin A >sin B ”的充要条件D .在△ABC 中,若cos A =513 ,sin B =45 则cos C 的值为3365 或636512.若关于x 的方程23 cos 2x -sin 2x =3 -m 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6 上有且只有一个解,则m 的值可能为( )A .-2B .-1C .0D .1三、填空题13. sin 20°sin 80°-cos 160°sin 10°=________.14.已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-55,255 ,则tan α=________,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =________. 15.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-α =32 ,则sin (2α-2π3 )=________. 16.已知sin αcos α=38 ,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 ,则cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4 的值为________.。
第三章 三角恒等变换一、选择题1.函数y =sin α+cos α⎪⎭⎫ ⎝⎛2π < < 0α的值域为( ).A .(0,1)B .(-1,1)C .(1,2]D .(-1,2)2.若0<α<β<4π,sin α+cos α=a ,sin β+cos β=b ,则( ). A .a <bB .a >bC .ab <1D .ab >23.若θθtan +2tan 1-=1,则θθ2sin +12cos 的值为( ).A .3B .-3C .-2D .-214.已知 α∈⎪⎭⎫⎝⎛2π3 ,π,并且sin α=-2524,则tan 2α等于( ). A .34 B .43 C .-43 D .-345.已知tan (α+β)=3,tan (α-β)=5,则tan 2α=( ). A .-47B .47 C .-74 D .74 6.在△ABC 中,若cos A cos B >sin A sin B ,则该三角形是( ). A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .锐角或直角三角形7.若0<α<2π<β<π,且cos β=-31,sin (α+β)=97,则sin α 的值是( ).A .271B .275C .31D .2723 8.若cos (α+β)·cos (α-β)=31,则cos 2 α-sin 2 β 的值是( ).A .-32B .31C .-31D .32 9.锐角三角形的内角A ,B 满足tan A -A 2sin 1=tan B ,则有( ). A .sin 2A -cos B =0 B .sin 2A +cos B =0 C .sin 2A -sin B =0D .sin 2A +sin B =010.函数f (x )=sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π+x -sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π-x 是( ).A .周期为 π 的偶函数B .周期为π 的奇函数C .周期为2 π的偶函数D .周期为2π的奇函数二、填空题 11.已知设α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2π,0,若sin α=53,则2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα= . 12.sin 50°(1+3tan 10°)的值为 . 13.已知cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πα+sin α=534,则sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6π7α的值是 . 14.已知tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4π=21,则ααα2cos +1cos -2sin 2的值为 .15.已知tan α=2,则cos ⎪⎭⎫⎝⎛2π3+2α的值等于 . 16.sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4πsin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α - 4π=61,α∈⎪⎭⎫⎝⎛ π,2π,则sin 4α 的值为 .三、解答题17.求cos 43°cos 77°+sin 43°cos 167°的值.18.求值:①(tan10°-3)︒︒50sin 10cos ; ②︒︒︒20cos 20sin -10cos 2.19.已知cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛x + 4π=53,127π<x <47π,求x x x tan -1sin 2+2sin 2的值.20.若sin α=55,sin β=1010,且α,β 均为钝角,求α+β 的值.参考答案一、选择题 1.C解析:∵ sin α+cos α=2sin (α+4π),又 α∈(0,2π),∴ 值域为(1,2]. 2.A解析:∵ a =2sin (α+4π),b =2sin (β+4π),又4π<α+4π<β+4π<2π. 而y =sin x 在[0,2π]上单调递增,∴ sin (α+4π)<sin (β+4π).即a <b .3.A 解析:由θθtan +2tan 1-=1,解得tan θ=-21,∴ θθ2sin +12cos =222sin + cos sin - cos )(θθθθ=θθθθsin + cos sin - cos =θθ tan + 1 tan - 1=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛21 - + 121 - - 1=3. 4.D解析:sin α=-2524,α∈(π,2π3),∴ cos α=-257,可知tan α=724. 又tan α=2tan - 12tan22αα=724. 即12 tan 22α+7 tan 2α-12=0. 又 2α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛4π ,2π,可解得 tan 2α=-34. 5.C解析:tan 2α=tan [(α+β)+(α-β)]=)-()+(-)-()++(βαβαβαβαtan tan 1tan tan =-74.6.C解析:由cos A cos B >sin A sin B ,得cos (A +B )>0⇒cos C <0, ∴ △ABC 为钝角三角形. 7.C解析:由0<α<2π<β<π,知2π<α+β<23 π 且cos β=-31,sin (α+β)=97,得sin β=322,cos (α+β)=-924. ∴ sin α=sin [(α+β)-β]=sin (α+β)cos β-cos (α+β)sin β=31.8.B解析:由cos (α+β)·cos (α-β)=31,得cos 2α cos 2 β-sin 2α sin 2 β=31,即cos 2 α(1-sin 2 β)-(1-cos 2 α)sin 2 β=31,∴ cos 2 α-sin 2 β=31.9.A解析:由tan A -A 2sin 1=tanB ,得A 2sin 1=tan A -tan B ⇒A A cos sin 21=BA B A cos cos -sin )(⇒cos B =2sin A sin (A -B )⇒cos [(A -B )-A ]=2sin A sin (A -B ) ⇒cos (A -B )cos A -sin A sin (A -B )=0,即cos (2A -B )=0.∵ △ABC 是锐角三角形, ∴ -2π<2A -B <π, ∴ 2A -B =2π⇒sin 2A =cos B ,即sin 2A -cos B =0. 10.B解析:由sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π-x =sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛x -4π=cos 2⎪⎭⎫⎝⎛x +4π,得f (x )=sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π+x -cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛x +4π=-cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛2π+2x =sin 2x .二、填空题 11.15. 解析:由α∈⎪⎭⎫ ⎝⎛2π,0,sin α=53得cos α=54,2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+4πα=cos α-sin α=51. 12.1.解析:sin50°(1+3tan10°) =sin50°·︒︒︒10cos 10sin 3+10cos=sin50°·︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒10 cos 10sin 23+10 cos 212=sin50°·︒︒10cos 50cos 2=︒︒10cos 100sin =︒︒10cos 10cos =1. 13.-45. 解析:cos ⎪⎭⎫⎝⎛-6πα+sin α=23cos α+21sin α+sin α =23( cos α+3sin α)=534, 所以cos α+3sin α=58. sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6π7α=sin αcos6π7+cos αsin 6π7 =-23sin α-21cos α=-21(3sin α+cos α)=-54. 14.-65. 解析:由tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4π=ααtan 4πtan -1tan +4πtan =ααtan -1tan +1=21,解得tan α=-31,∴ ααα2cos +1cos -2sin 2=αααα22cos 2cos -cos sin 2 =αααcos 2cos -sin 2=tan α-21 =-31-21=-65. 15.45. 解析:tan α=ααcos sin =2,sin α=2cos α.又sin 2 α+cos 2 α=1, 所以sin 2 α=54,又cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2π32α=sin 2α=2sin αcos α=sin 2α=54. 16.-924. 解析:∵ sin ⎪⎭⎫⎝⎛α - 4π=sin ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4π - 2π=cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4π,∴ sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4πsin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α - 4π=61⇒sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4πcos ⎪⎭⎫ ⎝⎛α + 4π=61⇒sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛α2 + 2π=31.∴ cos 2α=31,又 α∈(2π,π),∴ 2α∈(π,2π).∵ sin 2α=-α2cos -12=-322, ∴ sin 4α=2sin 2αcos 2α=-924. 三、解答题17.解:cos 43°cos 77°+sin 43°cos 167°=cos 43°cos 77°-sin 43°sin 77° =cos (43°+77°)=cos 120°=-21. 18.①解法1: 原式=(tan 10°-tan 60°)︒︒50sin 10cos =⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒︒︒cos60sin60 - cos10sin10︒︒50sin 10cos =︒︒︒60cos 10cos 50-sin )(·︒︒50sin 10cos=-2. 解法2:原式=⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒3 - cos10sin10︒︒50sin 10cos =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒︒cos10cos103-sin10︒︒50sin 10cos =︒⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒50 sin 10 cos 23-10 sin 212 =︒︒︒50sin 60-10sin 2 )(=-2. ②解:原式=︒︒︒︒20cos 20sin -20-30cos 2 )(=︒︒︒︒︒︒20cos 20sin -20sin 30sin 2+20cos 30cos 2=︒︒︒20cos 20cos 30cos 2=3.19.解:∵127π<x <47π,∴ 65π<4π+x <2π.又cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛x + 4π=53>0,∴ 23π<4π+x <2π,∴ sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛x + 4π=-54,tan ⎪⎭⎫⎝⎛x + 4π=-34.又 sin 2x =-cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛x 2 + 2π=-cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛x + 4π=-2cos 2⎪⎭⎫⎝⎛x + 4π+1=257,∴ 原式=xx xx cos sin -1sin 2+2sin 2=x x x x x x sin -cos cos sin 2+cos 2sin 2=xx x x x sin -cos sin +cos 2sin )(=xx x tan -1tan +12sin )(=sin 2x ·tan (4π+x ) =-7528.20.解:∵ α,β 均为钝角且sin α=55,sin β=1010, ∴ cos α=-α2sin 1-=-552,cos β=-β2sin 1-=-10103, ∴ cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-552×⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1010355-×1010=22.又 2π<α<π, 2π<β<π,∴ π<α+β<2π,则α+β=4π7.。
三角恒等变换(测试题及答案)三角恒等变换测试题第I卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1.求cos24cos36-cos66cos54的值。
A。
0.B。
1/2.C。
1/4.D。
1/82.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan(2α)的值为:A。
1/2.B。
2/3.C。
3/4.D。
4/53.函数y=sin(x)+cos(x)的最小正周期为:A。
π。
B。
2π。
C。
4π。
D。
π/24.已知等腰三角形顶角的余弦值等于4/5,则这个三角形底角的正弦值为:A。
3/5.B。
4/5.C。
5/6.D。
5/45.α,β都是锐角,且sin(α)=1/3,cos(α+β)=-1/2,则sin(β)的值是:A。
-2/3.B。
-1/3.C。
1/3.D。
2/36.已知-x<π/3且cos(-x)=-√3/2,则cos(2x)的值是:A。
-7/24.B。
-1/8.C。
1/8.D。
7/247.函数y=sin(x)+cos(x)的值域是:A。
[0,1]。
B。
[-1,1]。
C。
[-1/2,1/2]。
D。
[1/2,√2]8.将y=2sin(2x)的图像向左平移π/4个单位,得到y=3sin(2x)-cos(2x)的图像,只需将y=2sin(2x)的图像:A。
向右平移π/4个单位。
B。
向左平移π/4个单位C。
向右平移π/2个单位。
D。
向左平移π/2个单位9.已知等腰三角形顶角的正弦值等于4/5,则这个三角形底角的余弦值为:A。
3/5.B。
4/5.C。
5/6.D。
5/410.函数y=sin(x)+3cos(2x)的图像的一条对称轴方程是:A。
x=π/4.B。
x=π/6.C。
x=π/2.D。
x=π/3二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中的横线上)11.已知α,β为锐角,cosα=1/10,cosβ=1/5,则α+β的值为__ π/6 __。
12.在△ABC中,已知tanA,tanB是方程3x^2-7x+2=0的两个实根,则tanC=__ 1/2 __。
三角恒等变换一、单选题1.已知α是第二象限角,tan()74πα-=-,则sin()3πα+=( )A B C D 2.已知锐角θ满足2sin 263θπ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5cos 6πθ⎛⎫+⎪⎝⎭的值为( )A .19-B C .19D . 3.2002年在北京召开的国际数学家大会,会标是以我国古代数学家赵爽的弦图为基础设计的.弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形。
如果小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,直角三角形中较小的锐角为θ,那么cos2θ的值等于( )A .45B .725C .725-D .354.已知锐角α满足3cos()65πα+=,则sin(2)3πα+=( ) A .1225B .1225±C .2425D .2425±5.sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=( )A B C D6.已知22ππαβ--<<,sin 2cos 1αβ-=,2cos sin αβ+=则3s i n πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ( )A .3B .3C .3±D .3±7.若,αβ都是锐角,且cos 5α=,3sin()5αβ+=,则cos β= ( )A B C D 8.已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tanα,tanβ,且22ππαβ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,,则α+β=( ). A .34π或34π-B .4π-或4πC .4π D .34π-9.已知角,αβ均为锐角,且cos αβ==αβ-的值为( ) A .3πB .4π C .4π-D .4π或4π-10.已知 πsin()4α+=,则 3πsin()4α-的值为 ( ).A .B .2C .-12D .1211.已知函数()212cos 2f x x x =+-,若其图象是由sin 2y x =图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位得到,则ϕ的最小值为( ) A .6πB .56π C .12πD .512π 12.已知函数()sin sin 3f x x x =-,[0,2]x πÎ,则()f x 的所有零点之和等于( ) A .5πB .6πC .7πD .8π13.若函数()sin cos f x a x b x =+在3x π=处取得最大值4,则ab=( )A .1B C .2D .314.已知函数()sin f x a x x =-图象的一条对称轴为6x π=-,若()()124f x f x ⋅=-,则12x x +的最小值为( )A .3π B .πC .23π D .43π二、填空题15.计算:tan 20tan 40tan120tan 20tan 40++=_______________.16.cos102cos20cos10-⋅=____________. 17.已知()2sin 3αβ+=,()2sin 5αβ-=,则tan tan αβ的值为__________;18.已知αβ,均为锐角,1sin())663ππαβ-=+=,cos()αβ+=________. 19.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________. 20.若奇函数()f x 在其定义域R 上是单调减函数,且对任意的R x ∈,不等式()()cos2sin sin 0f x x f x a ++-≤恒成立,则a 的最大值是_____.21.已知等腰三角形顶角的余弦值为725-,则这个三角形底角的正切值...为______ 22.o o oosin58+cos60sin2cos2=____________.23.已知π1sin cos 63αα⎛⎫--=⎪⎝⎭,则πcos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________.24.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则sin 2θ=______.25.若函数2()4sin sin cos 2(0)42x f x x x πωωωω⎛⎫=⋅++>⎪⎝⎭在2,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,则ω的取值范围是____________.26.如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC 的半圆形空地,ABC ∆外的地方种草,ABC ∆的内接正方形PQRS 为一水池,其余的地方种花,若BC a =,ABC θ∠=,设ABC ∆的面积为1S ,正方形PQRS 的面积为2S ,当a 固定,θ变化时,则12S S 的最小值是__________.27.已知函数()()()cos sin sin cos f x a x b x =-没有零点,则22a b +的取值范围是_______三、解答题 28.(1cos103sin10-;(2)求值tan 70tan 503tan 70tan 50+-= 29.已知()222x x x f x sincos sin a ⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭ (1)求实数a 的值;(2)若443f f ππαα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求2141tan παα⎛⎫-+ ⎪⎝⎭+的值. 30.(1)已知51sin π123α⎛⎫+=⎪⎝⎭,求πsin 12α⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. (2)已知角α的终边过点()43P ,-,β为第三象限角,且4tan 3β=,求()c o s αβ-的值.31.(1)求值: sin 7cos15sin8cos7sin15sin8︒+︒︒︒-︒︒;(2)已知10sin cos ,25x x x π-<<+=,,求sin cos x x -的值. 32.已知1tan()2αβ-=,1tan 7β=-,且,(0,)αβπ∈,求2αβ-的值 33.已知32ππα<<,32ππβ<<,sin α=,cos β=αβ-的值. 34.已知α,β为锐角,且17cos α=,()1114cos αβ+=-.求sinβ的值. 35.计算(1)已知2sin cos 0αα-=,求sin cos sin cos sin cos sin cos αααααααα-+++-的值; (2)求()214cos 102sin10︒+︒-︒的值. 36.已知2sin cos 3αα+=,且2παπ<<,求下列各式的值(1)sin cos αα-(2)cos()24sin()4πααπα+++37.已知sin(2)7αβ-=11cos(2)14αβ-=-, 042ππβα<<<<,(1)求tan(2)αβ-的值; (2)求cos()αβ+以及αβ+的值38.计算(1)23sin12(4cos 122)--; (240sin 50(13tan10).701cos 40+++39.已知函数2()2cos cos cos .22x xf x x x =+ (1)求函数f (x )的最小正周期; (2)求函数f (x )在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域.40.已知函数2()sinsin 1(02f x x x x πωωωω⎫⎛⎫=+⋅+-> ⎪⎪⎝⎭⎭的相邻两条对称轴之间的距离为2π. (1)求ω的值;(2)当,122x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域. 41.如图,OPQ 是半径为2,圆心角为3π的扇形,C 是扇形弧上的一动点,记COP θ∠=,四边形OPCQ 的面积为S .(1)找出S 与θ的函数关系;(2)试探求当θ取何值时,S 最大,并求出这个最大值.42.已知函数2()sin cos (0)f x x x x =>ωωωω的最小正周期为2π, (1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)若函数()()g x =f x +m 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上有两个零点,求实数m 的取值范围. 43.为迎接2020年奥运会,某商家计划设计一圆形图标,内部有一“杠铃形图案”(如图阴影部分),圆的半径为1米,AC ,BD 是圆的直径,E ,F 在弦AB 上,H ,G 在弦CD 上,圆心O 是矩形EFGH 的中心,若23EF =米,2AOB θ∠=,5412ππθ≤≤.(1)当3πθ=时,求“杠铃形图案”的面积;(2)求“杠铃形图案”的面积的最小值.参考答案1.C 【解析】 由tan 74πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,得171tan tan αα-=-+,解得34tan α=-. 又α是第二象限角,可得34sin ,cos 55αα==-.则314sin 333525sin cos cos sin πππααα⎛⎫+=+=⨯-= ⎪⎝⎭. 故选C. 2.D 【解析】分析:由二倍角公式得cos 3πθ⎛⎫+⎪⎝⎭,再由5cos ?cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结合同角三角函数关系可得解.详解:由2sin 263θπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,得28112sin 12699θπ⎛⎫-+=-= ⎪⎝⎭,即1cos 39πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由θ为锐角,且1cos 039πθ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,所以3πθ+因为锐角,所以sin 03πθ⎛⎫+> ⎪⎝⎭.5cos cos sin 6323ππππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=-+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选D.点睛:解决三角变换中的给值求值问题时,一定要注意先化简再求值,同时要注意所给条件在解题中的整体作用. 3.B 【解析】 【分析】根据两个正方形的面积求出两个正方形的边长,进而用三角函数表示边长求出三角函数值,再利用二倍角公式求解即可. 【详解】由大正方形面积为25,小正方形面积为1.易得大正方形边长为5,小正方形边长为1.由图有15cos 5sin 1cos sin 5θθθθ-=⇒-=,故221cos sin 5cos sin 1θθθθ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩ ,因为较小的锐角为θ,故4cos 53sin 5θθ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.故2247cos 22cos 121525θθ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭ 故选:B 【点睛】本题主要考查了由图像求解三角函数值的问题,需要根据图像到三角函数的关系式再求解,属于中等题型. 4.C 【解析】 【分析】利用诱导公式,求得sin()6πα+的值,再利用倍角公式,即可求解.【详解】因为锐角α满足3cos()65πα+=,所以6πα+也是锐角,由三角函数的基本关系式可得4sin()65πα+==, 则24sin(2)2sin()cos()36625πππααα+=++=,故选C. 【点睛】本题主要考查了三角函数的化简求值问题,其中解答中熟记三角函数的诱导公式和三角函数的倍角公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 5.B 【解析】 【分析】根据sin 3πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭和0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得到sin 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭和cos 3πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值,将所求的cos α转化为cos 33ππα⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,利用两角和的余弦公式,得到答案.【详解】因为sin 33πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,所以sin 33πα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 33πα⎛⎫-==⎪⎝⎭, 所以cos cos 33ππαα⎡⎤⎛⎫=-+⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos cos sin sin 3333ππππαα⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12⎛=- ⎝⎭36+=. 故选:B. 【点睛】本题考查同角三角函数关系,两角和的余弦公式,属于简单题. 6.B 【解析】 【分析】两式平方相加利用两角和与差的公式可化为()54sin 3αβ--=,再根据22ππαβ-<-<得出6παβ=+,代入2cos sin αβ+=.【详解】将两个等式两边平方可得2222sin 4sin cos 4cos 1cos 4cos sin 4sin 2ααββααββ⎧-⋅+=⎨+⋅+=⎩, 两式相加可得()54sin 3αβ--=,所以()1sin 2αβ-=, 22ππαβ-<-<,6παβ∴-=,即6παβ=+,代入2cos sin αβ+=3sin 2ββ+=,所以sin 63πβ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的化简求值,需熟记两角和与差的公式以及常见的三角函数值,属于中档题. 7.A 【解析】 【分析】先计算出()cos αβ+,再利用余弦的和与差公式,即可. 【详解】因为,αβ都是锐角,且1cos 2α=<,所以,32ππα<<又()31sin 52αβ+=>,所以2παβπ<+<,所以()4cos 5αβ+==-sin α==,cos β=()()()cos cos cos sin sin αβααβααβα+-=+++ 25=,故选A.【点睛】本道题考查了同名三角函数关系和余弦的和与差公式,难度较大。
高一数学(必修一)《第五章 三角恒等变换》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.已知2tan 5α=-,则1sin 2cos 2αα+=( ) A .1318B .522 C .37-D .372.若1sin 84x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 24x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .14-BC .78D .3.已知sin cos αβ+=cos sin αβ+sin()αβ+=( )A .12B C .12- D .4.sin cos 44ππαβ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭化为和差的结果是( )A .11sin()cos()22αβαβ++-B .11cos()sin()22αβαβ++-C .11sin()sin()22αβαβ++- D .11cos()cos()22αβαβ++-5.已知()11cos 3cos cos 42πππαα⎛⎫⎛⎫+=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则cos2=α( )A B .13- C .23- D .136.0000cos80cos130sin100sin130-等于A B .12C .12-D .7.已知25cos2cos αα+=,()4cos 25αβ+=与0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭和3,22πβπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos β的值为( )A .45- B .44125C .44125-D .458.已知π2cos()33α+=,则πsin()6α-=( )A B . C .23-D .139.图象为如图的函数可能是( )A .()sin(cos )f x x =B .()sin(sin )f x x =C .()cos(sin )f x x =D .()cos(cos )f x x =二、填空题10.数列{}n a 的通项公式为[]2log n a n n =+,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,则{}n a 的前32项和为__________.11.已知,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且()23cos sin 210απα++=,则tan α=__________.12.已知1sin 3α=,cos()1αβ+=-则sin(2)αβ+=______.13.已知sin 2πααπ<<,则tan α=______________. 14.已知角0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭对任意的x ∈R ,()()2213cos 4sin 122x x x θθ+≥⋅恒成立,则θ的取值范围是_____.三、解答题15.已知函数()()1tan cos f x x x =+⋅(1)若44f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求tan x ;(2)若,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,则()f α=,求cos2α.16.已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2A C =.(1)若a c =,求cos B 的大小; (2)若1b =,3c =求sin A .17.已知函数22π()sin 2cos sin ,6f x x x x x ⎛⎫=+-+∈ ⎪⎝⎭R .(1)求()f x 求函数的最小正周期及对称中心. (2)求函数()y f x =在π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦值域.18.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知()sin sin cos cos 2cos a A B c A a A b B +=+ (1)求B ;(2)若6b AB CB =⋅=,求ABC 的周长19.已知向量(sin ,cos 1)a x x =-,(3cos ,cos 1)b x x =+和1()2f x a b =⋅+. (1)求函数的最小正周期T 及单调递增区间; (2)若ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,求函数()f x 的值域.四、双空题 20.已知4sin 5α,且α是第二象限角,则cos α=______;sin 2α=_______. 参考答案与解析1.D【分析】结合二倍角公式,将所求表达式转化为只含tan α的式子,由此求得正确答案. 【详解】原式222222cos sin 2sin cos 1tan 2tan cos sin 1tan ααααααααα++++==-- 4491932552542121712525+-====-. 故选:D 2.C【分析】利用诱导公式和二倍角公式可得解.【详解】1sin 84x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭sin 2sin 2cos 2cos 244248x x x x πππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+=-+=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦2712sin 88x π⎛⎫=--= ⎪⎝⎭故选:C . 3.A【分析】将两个已知等式两边平方相加,再根据两角和的正弦公式可求出结果.【详解】由sin cos αβ+=225sin cos 2sin cos 4αβαβ++⋅=由cos sin αβ+=227cos sin 2cos sin 4αβαβ++⋅=两式相加得22(sin cos cos sin )3αβαβ++=,得1sin()2αβ+=.故选:A 4.B【分析】利用积化和差公式()()1sin cos sin sin 2αβαβαβ⎡⎤=++-⎣⎦化简即可. 【详解】解:原式1sin sin()22παβαβ⎡⎤⎛⎫=+++- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦11cos()sin()22αβαβ=++-. 故选:B .【点睛】本题考查积化和差公式的应用,属于基础题. 5.B【分析】首先根据诱导公式以及同角三角函数的基本关系求得tan α=再根据二倍角公式以及“1”的代换求得cos2α.【详解】由诱导公式化简原式,得cos 2αα-=,故tan α=所以22222222cos sin 1tan 1cos 2cos sin sin cos tan 13ααααααααα--=-===-++. 故选:B . 6.D【详解】试题分析:原式3cos80cos130sin 80sin130cos(80130)cos(18030)2=-=+=+=-. 考点:三角恒等变换. 7.B【解析】先根据二倍角余弦公式求cos α,解得cos2α,最后根据两角差余弦公式得结果.【详解】2125cos2cos 10cos cos 30cos 2ααααα+=∴--=∴=-或35因为0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3cos 5α=22443247sin ,sin 22,cos 2cos sin 5552525ααααα∴==⨯⨯==-=-,42ππα⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭()()43cos 2,2(2,3)sin 255αβαβππαβ+=+∈∴+=cos cos(22)cos(2)cos 2sin(2)sin 2βαβααβααβα∴=+-=+++4732444525525125=-⨯+⨯=故选:B【点睛】本题考查二倍角余弦公式、两角差余弦公式,考查基本分析求解能力,属中档题. 8.C【分析】利用诱导公式化简变形可得结果【详解】解:因为π2cos()33α+=所以π2sin()sin cos cos 662633ππππαααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=---=-+=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 故选:C 9.A【分析】从特殊的函数(0)f 为最大值排除两个选项,再由余弦函数性质确定函数值的正负排除一个选项后得正确结论.【详解】因为(0)f 为最大值,排除BD ;又因为cos(sin )0x >,排除C . 故选:A . 10.631【分析】由[]22log [log ]n a n n n n =+=+,分析n 的不同取值对应的2[log ]n 的取值情况,分组求和即得解 【详解】由题意[]22log [log ]n a n n n n =+=+ 当1n =时,则2[log ]0n =; 当2,3n =时,则2[log ]1n =; 当4,5,6,7n =时,则2[log ]2n =; 当8,9,10,...,15n =时,则2[log ]3n =; 当16,17,18,...,31n =时,则2[log ]4n =; 当32n =时,则2[log ]5n =; 故{}n a 的前32项和为:3212...32102142831645S =++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+(132)321035281036312+⨯=+=+= 故答案为:631 11.-7【详解】22221tan 131cos 232tan 31tan cos sin(2)sin 21021021tan 10αααααπααα-+++++=∴-=∴-=∴+ tan 7,tan 1αα=-= (舍).12.13-【分析】先由cos()1αβ+=-,得sin()0αβ+=,再由sin(2)sin()sin cos()+cos sin()αβααβααβααβ+=++=⋅+⋅+即可求出结果.【详解】因cos()1αβ+=-,得sin()0αβ+=所以1sin(2)sin()sin cos()+cos sin()3αβααβααβααβ+=++=⋅+⋅+=-.【点睛】本题主要考查三角函数的两角和差化积公式,熟记公式即可,属于常考题型. 13.-2【分析】利用同角的三角函数中的平方和关系求出cos α,再利用同角的三角函数关系中的商关系求出tan α即可.【详解】2sin sin cos tan 22cos παααπααα=<<∴===-. 【点睛】本题考查了同角三角函数关系中的平方和关系和商关系,考查了角的余弦值的正负性的判断,考查了数学运算能力. 14.5,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】根据题意转化为22341()cos ()sin 432x x θθ+≥在0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立,利用基本不等式求得2234()cos ()sin sin 243x x θθθ+≥,得到1sin 22θ≥,结合三角函数的性质,即可求解.【详解】由()()2213cos 4sin 122x x x θθ+≥⋅,即()()2213cos 4sin 324x xx x θθ+≥⋅⋅即22341()cos ()sin 432x x θθ+≥在0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立又由2234()cos ()sin 2sin cos sin 243x x θθθθθ+≥=所以1sin 22θ≥又因为0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,可得()20,θπ∈,所以5266ππθ≤≤,解得51212ππθ≤≤即θ的取值范围是5[,]1212ππ.故答案为:5[,]1212ππ.15.(1)tan 1x =(2)9【分析】(1)根据同角三角函数的关系、两角和正弦公式、诱导公式化简即可求解; (2)根据角的变换及两角差的正弦公式,二倍角的余弦公式计算即可求解. (1) ()sin cos 4f x x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭由44f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭即有sin cos x x =,所以tan 1x =. (2)由()43f παα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭1sin 43πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭∵,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭∴,444πππα⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭∴cos 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭∴4sin sin 446ππαα⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦故22cos 212sin 12αα=-=-⨯=⎝⎭16.(1;(2. 【分析】(1)由正弦定理求出cos C ,进而求得sin C 、sin A 及cos A ,再利用和角公式即可得解;(2)由(1)结合余弦定理求得a ,进而求得cos C 及sin C 即可得解. 【详解】(1)ABC 中由正弦定理可得sin sin 22cos sin sin a A CC c C C===所以cos C =,sin C =和sin 2sin cos A C C ==221cos cos sin 3A C C =-=-所以cos cos()B A C =-+cos cos sin sin A C A C =-+13= (2)由(1)可知2cos aC c=,所以2cos 6cos a c C C ==由余弦定理可知222cos 2a b c C ab +-=282a a -=,于是2862a a a a -=⋅⇒=则cos C =,sin C =所以sin 2sin cos A C C =2==17.(1)π ππ,0,Z 212k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭(2)1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)由三角恒等变换可得正弦型三角函数,据此求周期、对称中心即可; (2)利用整体代换法求正弦函数的值域即可. (1)1()2co πs 2cos 2sin 226f x x x x x ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭ 所以函数的最小正周期为2ππ2= ()sin 26πf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令π2π6x k -=解得ππ212k x =+ ∴()f x 的对称中心是ππ,0,Z 212k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭(2)令π26t x =-由π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则ππ5π2,666t x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦则1()12f x ≤-≤所以()y f x =的值域是1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.18.(1)3B π=;(2)【分析】(1)根据()sin sin cos cos 2cos a A B c A a A b B +=+,利用正弦定理结合两角和与差的三角函数化简为2sin cos sin B B B =求解;(2)利用余弦定理得到()2312a c ac +-=,然后由6AB CB ⋅=求得ac 代入即可. 【详解】(1)因为 ()sin sin cos cos 2cos a A B c A a A b B +=+ 所以()sin sin cos cos cos 2cos a A B A B c A b B -+= 所以cos()cos 2cos a A B c A b B -++= 所以cos cos 2cos a C c A b B +=由正弦定理得sin cos sin cos 2sin cos A C C A B B += 整理得()sin 2sin cos sin A C B B B +== 因为在ABC 中所以sin 0B ≠,则2cos 1B = 所以3B π=(2)由余弦定理得 2222cos b a c ac B =+-即()2312a c ac +-=因为1cos 62AB CB BA BC ac B ac ⋅=⋅=== 所以12ac = 所以()23612a c +-=解得a c +=所以ABC 的周长是【点睛】方法点睛:在解有关三角形的题目时,则要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则则要考虑两个定理都有可能用到. 19.(1)πT = πππ,π36k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦Z k ∈;(2)1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)根据平面向量数量积的坐标表示公式,结合降幂公式、辅助角公式、二倍角公式、正弦型函数的最小正周期公式以及单调性进行求解即可;(2)利用换元法,结合正弦型函数的最值性质进行求解即可. (1)由211()3sin cos cos 22f x a b x x x =⋅+=+-1π2cos 2sin 226x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭ 故函数()f x 的最小正周期πT = 当πππ2π22π(Z)262k x k k -≤+≤+∈时,则函数单调递增 解得ππππ36k x k -+≤≤+ Z k ∈函数的单调递增区间为πππ,π36k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦Z k ∈;(2)π()sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦令π26t x =+,则sin y t =,π5π,66t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦所以当π6t =-即π6x =-时,则min 1()2 f x =-当π2t =即π6x =时,则min ()1 f x =故函数()f x 的值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.20.352425-【分析】根据正余弦恒等式求出cos α,再利用二倍角的正弦公式求出sin 2α. 【详解】因为4sin 5α,且α是第二象限角所以3cos 5α==-4324sin 22sin cos 25525ααα⎛⎫==⨯⨯-=- ⎪⎝⎭.故答案为:352425-。
新高考数学计算题型精练三角恒等变换1.cos70cos20sin70sin160︒︒-︒︒=()A.0B.12C D.1【答案】A【详解】cos20cos70sin160sin70︒︒-︒︒()cos20cos70sin18020sin70=︒︒-︒-︒︒cos20cos70sin20sin70=︒︒-︒︒()cos2070cos900=︒+︒=︒=.故选:A.2.sin40°cos10°+cos140°sin10°=()A B C.﹣12D.12【答案】D【详解】sin40°cos10°+cos140°sin10°,=sin40°cos10°-cos40°sin10°,=sin(40°-10°),=sin30°=12.故选:D3.sin20cos40cos20sin140︒︒︒︒+=A.B.2C.12-D.12【答案】B【详解】sin20cos40cos20sin140sin20cos40cos20sin40sin(2040)sin60︒︒+︒︒=︒︒+︒︒=︒+︒=︒故选B4.已知π1cos63α⎛⎫-=⎪⎝⎭,则πsin26α⎛⎫+=⎪⎝⎭()A.79-B.79C.3-D.3【答案】A【详解】因为π1 cos63α⎛⎫-=⎪⎝⎭,故2πππππ27sin 2sin 2()cos 2()2cos ()116626699αααα⎛⎫⎡⎤+=-+=-=--=-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故选:A 5.若cos tan 3sin ααα=-,则sin 22πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .23B .13C .89D .79【答案】D【详解】因为cos tan 3sin ααα=-,所以sin cos cos 3sin αααα=-,即223sin sin cos ααα-=,所以223sin sin cos 1ααα=+=,即1sin 3α=,所以27sin 2cos212sin 2π9ααα⎛⎫+==-= ⎪⎝⎭,故选:D .6.sin 20cos 40sin 70sin 40︒︒+︒︒=()AB .12C.2D .1【答案】A【详解】已知可化为:()sin 20cos 40cos 20sin 40sin 20402︒︒︒+︒=︒+︒=.故选:A7.若πtan 28α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则πtan 24α⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A .34B .34-C .43D .43-【答案】D【详解】由2π2tan()π448tan 2π41431tan ()8ααα-⎛⎫-===- ⎪-⎝⎭--.故选:D8.已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭π2sin 4αα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则sin 2α=()A .34-B .34C .1-D .1【答案】B【详解】π2sin(4αα=+Q,)22(sin cos )2cos sin αααα=+-Q,1(cos sin )(cos sin )02αααα∴+--=,又π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则sin 0,cos 0αα>>,即cos sin 0αα+>所以1cos sin 2αα-=,因为π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以2(0,π)α∈,sin 20α>.由1cos sin 2αα-=平方可得11sin 24α-=,即3sin 24α=,符合题意.综上,3sin 24α=.故选:B.9.已知5π4sin 125θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则πsin 23θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .2425-B .725-C .725D .2425【答案】C【详解】5ππππ4sin sin cos 12212125θθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以22πππ47cos 2cos 22cos 1216612525θθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=--=⨯-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,得ππππ7sin 2sin 2cos 2326625θθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:C.10.已知tan 2α=,则213cos sin2αα-=()A .12B .14C .2D .4【答案】A【详解】因为tan 2α=,所以222213cos sin 2cos tan 221sin22sin cos 2tan 42αααααααα---====,故选:A.11.化简:()22sin πsin 22cos 2ααα-+=()A .sin αB .sin 2αC .2sin αD .sin2α【答案】C【详解】根据题意可知,利用诱导公式可得()222sin πsin 22sin sin 22cos 2cos 22αααααα-++=再由二倍角的正弦和余弦公式可得()()222sin 1cos 2sin 1cos 2sin sin 22sin 1cos 2cos2cos22αααααααααα+++===+,即()22sin πsin 22sin 2cos2αααα-+=.故选:C12.cos78cos18sin 78sin18︒︒+︒︒的值为()A .12B .13CD【答案】A【详解】依题意由两角差的余弦公式可知,()1cos78cos18sin 78sin18cos 7818cos602︒︒+︒︒=︒-︒==.故选:A13.若tan 2θ=-,则()()()πsin 1sin22sin πcos πθθθθ⎛⎫+- ⎪⎝⎭=-++____________【答案】35-/-0.6【详解】()()()()22πsin 1sin2cos sin cos 2cos sin cos sin πcos πsin cos θθθθθθθθθθθθ⎛⎫+- ⎪-⎝⎭==--++-22222tan 1213cos sin 1tan 1(2)5cossin cos θθθθθθ-=---===-+++-,故答案为:35-14.已知ππ2θ<<,且4cos 5θ=-,则tan 2θ=______.【答案】247-【详解】4cos 5θ=-,3sin 5θ==±,ππ2θ<< ,3sin 5θ∴=.sin 3tan cos 4θθθ∴==-,232tan 242tan 291tan 7116θθθ-===---.故答案为:247-.15.已知cos 24π7sin 4αα=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则sin 2α的值是______.【答案】4149【详解】22cos 2442cos sin π777sin 422αααα=⇒⇒-=⎛⎫+ ⎪⎝⎭228841cos 2sin cos sin 1sin 2sin 2494949αααααα⇒-+=⇒-=⇒=,故答案为:414916.已知()0,απ∈,若sin 6πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭cos 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭_________.【答案】3±【详解】因为sin 63πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,()0,απ∈,所以cos 6πα⎛⎫-== ⎪⎝⎭所以sin 2=2sin cos =6663πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫---±⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以cos 2cos 2cos 2sin 2=6326263ππππππαααα⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=-+=--± ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦.故答案为:17.若3,0,sin 25⎛⎫∈-=- ⎪⎝⎭x x π,则tan 2x =________.【答案】247-【详解】343,0,sin cos ,tan 2554x x x x π⎛⎫∈-=-∴==-⎪⎝⎭Q 232tan 242tan 291tan 7116x x x -∴===---故答案为:247-18.已知(),2αππ∈,cos 3sin 1αα-=,则cos 2α=_______________________.【答案】【详解】因为(),2αππ∈,所以,22αππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由cos 3sin 1αα-=可得212sin 6sin cos 1222ααα--=,整理可得sin 3cos 22αα=-,22sin 3cos 22sin cos 12222ααααπαπ⎧=-⎪⎪⎪+=⇒⎨⎪⎪<<⎪⎩cos 2α=故答案为:19.若πcos 0,,tan 22sin αααα⎛⎫∈= ⎪⎝⎭,则α=__________.【答案】6π/16π【详解】依题意,πcos 0,,tan 22sin αααα⎛⎫∈= ⎪⎝⎭,所以2222tan 1,2tan 1tan 1tan tan ααααα==--,21tan 3α=,而α为锐角,所以πtan 6αα=.故答案为:π620.已知tan 3α=,则sin 2α=______.【答案】35【详解】22222sin cos 2tan 233sin 2sin cos tan 1315ααααααα⨯====+++.故答案为:3521.已知α是第二象限的角,1cos24α=,则tan α=________.【答案】5/【详解】因为21cos 212sin 4αα=-=,又α是第二象限的角,所以6sin 4α=,cos 4α=,所以5tan α=-.故答案为:5-22.已知22cos 5sin 10αα-+=,则cos 2=α______.【答案】12/0.5【详解】解:已知()2222cos 5sin 121sin 5sin 12sin 5sin 30αααααα-+=--+=--+=,即()()22sin 5sin 32sin 1sin 30αααα+-=-+=,解得1sin 2α=或sin 3α=-(舍),211cos 212sin 1242αα∴=-=-⨯=,故答案为:12.23.若tan 2θ=,则sin cos 2cos sin θθθθ=-_________.【答案】65/1.2/115【详解】()()22sin cos sin sin cos 2sin cos sin cos sin cos sin θθθθθθθθθθθθ-==+--222222sin cos sin tan tan 246sin cos sin sin cos tan 155θθθθθθθθθθθ+++=+====++.故答案为:65.24.函数()sin 2sin 1cos x xf x x=+的值域__________.【答案】14,2⎛⎤- ⎥⎝⎦【详解】因为()()222221cos cos sin 2sin 2sin cos 11=2cos 2cos 2cos 1cos 1cos 1cos 22x x x x x x f x x x x x x x -⎛⎫===-+=--+ ⎪+++⎝⎭,因为1cos 1x -≤≤,当1cos 2x =时,()f x 取得最大值12,当cos 1x =-时,()f x 取得最小值4-,又因为1cos 0x +≠,所以()f x 的值域为14,2⎛⎤- ⎝⎦.故答案为:14,2⎛⎤- ⎥⎝⎦.25.已知sin 2cos αα=,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,tan α=________.【详解】sin 2cos 2sin cos αααα==,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos 0α≠,1sin 2α=,π6α=,故tan α=26.(1)计算:cos157sin 97sin 60cos 97︒+︒︒︒;(2)已知tan 1α=-,求2cos 2sin cos 1ααα--的值.【答案】(1)12;(2)12【详解】(1)cos157sin 97sin 60cos97︒+︒︒︒()cos 9760sin 97sin 60cos 97︒+︒+︒︒=︒cos 97cos 60sin 97sin 60sin 97sin 60cos 97︒︒-︒︒+︒︒=︒cos 60=︒12=.(2)2cos 2sin cos 1ααα--222cos 2sin cos 1cos sin ααααα-=-+212tan 11tan αα-=-+()()2121111-⨯-=-+-12=.。
1.已知cos ⎝⎛⎭⎫α+π3=sin ⎝⎛⎭⎫α-π3,则tan α的值为( ) A .-1 B .1 C. 3 D .- 3解析:选B 由已知得12cos α-32sin α=12sin α-32cos α,整理得⎝⎛⎭⎫12+32sin α=⎝⎛⎭⎫12+32cos α,即sin α=cos α,故tan α=1.2.3cos 15°-4sin 215°cos 15°=( )A.12B.22C .1 D. 2 解析:选D 3cos 15°-4sin 215°cos 15°=3cos 15°-2sin 15°·2sin 15°cos 15°=3cos 15°-2sin 15°·sin 30°=3cos 15°-sin 15°=2cos(15°+30°)=2cos 45°= 2.故选D.3.在△ABC 中,cos C 2=55,BC =1,AC =5,则AB =( ) A .4 2 B.30 C.29 D .2 5解析:选A ∵cos C 2=55,∴cos C =2cos 2C 2-1=2×⎝⎛⎭⎫552-1=-35.在△ABC 中,由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C =52+12-2×5×1×⎝⎛⎭⎫-35=32,∴AB =4 2. 4.已知α是第三象限的角,且tan α=2,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A .-1010 B.1010 C .-31010 D.31010解析:选C 因为α是第三象限的角,tan α=2,且⎩⎪⎨⎪⎧sin αcos α=tan α,sin 2α+cos 2α=1,所以cos α=-11+tan 2α=-55,sin α=-255,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=sin αcos π4+cos αsin π4=-255×22-55×22=-31010,选C. 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且2b cos C =2a +c ,则B =( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.2π3 解析:选D 因为2b cos C =2a +c ,所以由正弦定理可得2sin B cos C =2sin A +sin C =2sin(B +C )+sin C =2sin B cos C +2cos B sin C +sin C ,即2cos B sin C =-sin C ,又sin C ≠0,所以cos B =-12,又0<B <π,所以B =2π3,故选D. 6.已知3cos 2α=4sin ⎝⎛⎭⎫π4-α,α∈⎝⎛⎭⎫π4,π,则sin 2α=( )A.79 B .-79 C.19 D .-19解析:选D 由题意知3(cos 2α-sin 2α)=22(cos α-sin α),由于α∈⎝⎛⎭⎫π4,π,因而cosα≠sin α,则3(cos α+sin α)=22,那么9(1+sin 2α)=8,sin 2α=-19. 7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于( )A.34B.43 C .-43 D .-34解析:选C 因为2S =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab ,由面积公式与余弦定理,得ab sin C =2ab cos C +2ab ,即sin C -2cos C =2,所以(sin C -2cos C )2=4,sin 2C -4sin C cos C +4cos 2C sin 2C +cos 2C =4,所以tan 2C -4tan C +4tan 2C +1=4,解得tan C =-43或tan C =0(舍去).8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等比数列,且a 2=c 2+ac -bc ,则c b sin B=( ) A.32 B.233 C.33 D. 3解析:选B 由a ,b ,c 成等比数列得b 2=ac ,则有a 2=c 2+b 2-bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,故A =π3.对于b 2=ac ,由正弦定理,得sin 2B =sin A sin C =32·sin C ,由正弦定理,得c b sin B =sin C sin 2B =sin C 32sin C =233.故选B. 9.已知x ∈(0,π),且cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=sin 2x ,则tan ⎝⎛⎭⎫x -π4=( ) A.13 B .-13 C .3 D .-3解析:选A 由cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=sin 2x 得sin 2x =sin 2x ,∵x ∈(0,π),∴tan x =2,∴tan ⎝⎛⎭⎫x -π4=tan x -11+tan x =13. 10.已知tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=34,则cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α=( ) A.725 B.925 C.1625 D.2425解析:选B 由tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=1+tan α1-tan α=34,解得tan α=-17,所以cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α=1+cos ⎝⎛⎭⎫π2-2α2=1+sin 2α2=12+sin αcos α,又sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=-750,故12+sin αcos α=925. 11.已知tan ⎝⎛⎭⎫α-5π4=15,则tan α=________. 解析:tan ⎝⎛⎭⎫α-5π4=tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=tan α-11+tan α=15,解得tan α=32. 答案:3212.如图,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离分别为a 海里和2a 海里,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 和B 的距离为________海里.解析:依题意知∠ACB =180°-20°-40°=120°,在△ABC 中,由余弦定理知AB =AC 2+BC 2-2AC ·BC cos 120°=7a 2=7a .即灯塔A 与灯塔B 的距离为7a 海里. 答案:7a13.已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a =4,a sin B =3b cos A ,若△ABC 的面积S =43,则b +c =________.解析:由正弦定理,得sin A sin B =3sin B cos A ,又sin B ≠0,∴tan A =3,∴A =π3. 由S =12bc ×32=43,得bc =16,由余弦定理得,16=b 2+c 2-bc ,∴c 2+b 2=32,∴b +c =8.答案:8。
三角恒等变换测试题1、下列哪个选项是正确的?A. sin(2π - α) = sinαB. cos(π - α) = - cosαC. tan(3π - α) = - tanαD. tan(4π - α) = - tanα答案:C. tan(3π - α) = - tanα2、下列哪个选项是正确的?A. sin(-π - α) = - sinαB. cos(-π - α) = - cosαC. tan(-π - α) = - tanαD. tan(-π - α) = tanα答案:A. sin(-π - α) = - sinα3、下列哪个选项是正确的?A. sin(π/2 + α) = cosαB. cos(π/2 + α) = sinαC. tan(π/2 + α) = secαD. tan(π/2 + α) = cscα答案:A. sin(π/2 + α) = cosα4、下列哪个选项是正确的?A. sin(3π/2 - α) = cosαB. cos(3π/2 - α) = sinαC. tan(3π/2 - α) = secαD. tan(3π/2 - α) = cscα答案:A. sin(3π/2 - α) = cosα二、填空题1、请填写下列空白:sin(π - α) = ______;cos(π - α) = ______;tan(π - α) =______。
答案:sinα;-cosα;-tanα2、请填写下列空白:sin(2π - α) = ______;cos(2π - α) = ______;tan(2π - α) = ______。
答案:sinα;cosα;-tanα一、选择题1、下列哪个选项正确描述了正弦函数的角度和其相对应的数值?A.当角度增加时,正弦函数的值也增加B.当角度增加时,正弦函数的值减少C.当角度减少时,正弦函数的值增加D.当角度减少时,正弦函数的值减少答案:D.当角度减少时,正弦函数的值减少。
三角恒等变换
一、单选题(共10道,每道10分)
1.的值为( )
A. B.1
C.-1
D.
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:两角和与差的正切公式
2.的值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二倍角的余弦
3.已知,是第三象限角,则的值是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:两角和与差的余弦公式
4.已知,,则的值是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:两角和与差的正弦公式
5.已知,则的值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:两角和与差的正切公式
6.已知,,则的值为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二倍角的正弦
7.已知,,则的值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二倍角的正切
8.若,则=( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二倍角的余弦
9.已知,则的值域是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二倍角的正弦
10.设,则函数的最值是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:形如asinx+bcosx的化简。
三角恒等变换基础题型一.选择题(共20小题,每小题5分)时间60分钟4.已知sin2α=,则cos2()=()A.﹣B.C.﹣ D.5.若,则cos(π﹣2α)=()A.B.C.D.6.已知sin(α+)+sinα=﹣,﹣<α<0,则cos(α+)等于()A.﹣ B.﹣ C.D.7.若,则=()A. B.C.D.8.已知cosα=,cos(α﹣β)=,且0<β<α<,那么β=()A.B.C.D.9.若α∈(,π),且3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.C.D.10.若α,β为锐角,且满足cosα=,cos(α+β)=,则sinβ的值为()A.B.C.D.12.已知sin(﹣α)﹣cosα=,则cos(2α+)=()A.B.﹣C.D.﹣13.已知cosα=﹣,且α∈(,π),则tan(α+)等于()A.﹣B.﹣7 C.D.715.已知,则sin2α的值为()A.B.C.D.16.cos15°•cos105°﹣cos75°•sin105°的值为()A.﹣ B.C.D.﹣17.若tanα=,则sin2α+cos2α的值是()A.﹣B.C.5 D.﹣519.cos43°cos77°+sin43°cos167°的值是()A. B.C.D.21.已知sinα+cosα=,则sin2α=()A.﹣B.﹣ C.D.23.若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.24.已知向量,且,则sin2θ+cos2θ的值为()A.1 B.2 C.D.325.已知tan(α﹣)=,则的值为()A.B.2 C.2 D.﹣226.已知,则tanα=()A.﹣1 B.0 C.D.1三角恒等变换基础题型组卷参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)4.(2017•泉州模拟)已知sin2α=,则cos2()=()A.﹣ B.C.﹣ D.【解答】解:==,由于:,所以:=,故选:D.5.(2017•焦作二模)若,则cos(π﹣2α)=()A.B.C.D.【解答】解:由,可得:sinα=.∵cos(π﹣2α)=﹣cos2α=﹣(1﹣2sin2α)=2sin2α﹣1=.故选D6.(2017•衡水一模)已知sin(α+)+sinα=﹣,﹣<α<0,则cos(α+)等于()A.﹣ B.﹣ C.D.【解答】解:∵sin(α+)+sinα=﹣,∴,∴,∴cos(α﹣)=,∴cos(α+)=cos[π+(α﹣)]=﹣cos(α﹣)=.故选C.7.(2017•商丘三模)若,则=()A.B.C.D.【解答】解:∵=cos(α+),∴=cos[2(α+)]=2cos2(α+)﹣1=2×﹣1=﹣.故选:D.8.(2017•德州二模)已知cosα=,cos(α﹣β)=,且0<β<α<,那么β=()A.B.C.D.【解答】解:由0<α<β<,得到0<β﹣α<,又cosα=,cos(α﹣β)=cos(β﹣α)=,所以sinα==,sin(β﹣α)=﹣sin(α﹣β)=﹣=﹣,则cosβ=cos[(β﹣α)+α]=cos(β﹣α)cosα﹣sin(β﹣α)sinα=×﹣(﹣)×=,所以β=.故选:C.9.(2017•青海模拟)若α∈(,π),且3cos2α=sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.C.D.【解答】解:∵α∈(,π),∴sinα>0,cosα<0,∵3cos2α=sin(﹣α),∴3(cos2α﹣sin2α)=(cosα﹣sinα),∴co sα+sinα=,∴两边平方,可得:1+2sinαcosα=,∴sin2α=2sinαcosα=﹣.故选:D.10.(2017•大武口区校级四模)若α,β为锐角,且满足cosα=,cos(α+β)=,则sinβ的值为()A.B.C.D.【解答】解:α,β为锐角,且满足cosα=,∴sinα==,sin(α+β)==,则sinβ=sin[(α+β)﹣α]=sin(α+β)cosα﹣cos(α+β)sinα=﹣×=,故选:C.12.(2017•腾冲县校级二模)已知sin(﹣α)﹣cosα=,则cos(2α+)=()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:∵sin(﹣α)﹣cosα=cosα﹣sinα﹣cosα=﹣sin(α+)=,∴sin(α+)=﹣,则cos(2α+)=1﹣2sin2(α+)=,故选:C.13.(2017•榆林一模)已知cosα=﹣,且α∈(,π),则tan(α+)等于()A.﹣ B.﹣7 C.D.7【解答】解析:由cosα=﹣且α∈()得tanα=﹣,∴tan(α+)==,故选C.15.(2017•全国三模)已知,则sin2α的值为()A.B.C.D.【解答】解:∵已知,则平方可得1﹣sin2α=,∴sin2α=,故选:C.16.(2017•山西一模)cos15°•cos105°﹣cos75°•sin105°的值为()A.﹣ B.C.D.﹣【解答】解:cos15°•cos105°﹣cos75°•sin105°=cos15°•cos105°﹣sin15°•sin105°=cos(15°+105°)=cos120°=﹣.故选:A.17.(2017春•陆川县校级月考)若tanα=,则sin2α+cos2α的值是()A.﹣ B.C.5 D.﹣5【解答】解:原式=.故选B.19.(2017春•福州期末)cos43°cos77°+sin43°cos167°的值是()A.B.C.D.【解答】解:cos43°cos77°+sin43°cos167°=cos43°cos77°+sin43°cos(90°+77°)=cos43°cos77°﹣sin43°sin77°=cos(43°+77°)=cos120°=﹣cos60°=﹣.故选D.21.(2017春•荔城区校级期中)已知sinα+cosα=,则sin2α=()A.﹣ B.﹣ C.D.【解答】解:∵sina+cosa=,∴(sina+cosa)2=,∴1+2sinacosa=,∴sin2a=﹣.故选:A.23.(2016•新课标Ⅲ)若tanα=,则cos2α+2sin2α=()A.B.C.1 D.【解答】解:∵tanα=,∴cos2α+2sin2α====.故选:A.24.(2016•肃南裕县校级模拟)已知向量,且,则sin2θ+cos2θ的值为()A.1 B.2 C.D.3【解答】解:由题意可得=sinθ﹣2cosθ=0,即tanθ=2.∴sin2θ+cos2θ===1,故选A.25.(2016•河南模拟)已知tan(α﹣)=,则的值为()A.B.2 C.2 D.﹣2【解答】解:由tan(α﹣)==,得tanα=3.则=.故选:B.26.(2016•全国二模)已知,则tanα=()A.﹣1 B.0 C.D.1【解答】解:∵,∴cosα﹣sinα=cosα﹣sinα,∴cosα=sinα,∴tanα===﹣1.故选:A.29.(2017•玉林一模)若3sinα+cosα=0,则的值为()A.B.C.D.﹣2【解答】解:∵3sinα+cosα=0,∴tanα=﹣,∴===,故选:A.30.(2017•成都模拟)已知函数f(x)=cos(x+)sinx,则函数f(x)的图象()A.最小正周期为T=2πB.关于点(,﹣)对称C.在区间(0,)上为减函数D.关于直线x=对称【解答】解:∵函数f(x)=cos(x+)sinx=(cosx﹣sinx)•sinx=sin2x﹣•=(sin2x+cos2x)﹣=sin(2x+)+,故它的最小正周期为=π,故A不正确;令x=,求得f(x)=+=,为函数f(x)的最大值,故函数f(x)的图象关于直线x=对称,且f(x)的图象不关于点(,)对称,故B不正确、D正确;在区间(0,)上,2x+∈(,),f(x)=sin(2x+)+为增函数,故C不正确,故选:D.。
简单的三角恒等变换一、选择题1.已知x ∈(-π20),cos x =45,则tan2x =( ) A .-247 B .-724 C.724 D.2472.已知450°<α<540°,则12+1212+12cos2α的值是( ) A .-sin α2 B .cos α2 C .sin α2 D .-cos α23.已知θ是第三象限的角,且sin 4θ+cos 4θ=59,那么sin2θ的值为( ) A.223 B .-223 C.23 D .-234.若cos2αsin (α-π4)=-22,则sin α+cos α的值为( ) A .-72 B .-12 C.12 D.72 5.已知函数 f (x )=cos x sin x (x ∈R ),给出下列四个命题: ①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2;② f (x )的最小正周期是2π;③ f (x )在区间[-π4,π4]上是增函数;④ f (x )的图象关于直线x =3π4对称,其中为真命题的是( ) A .①②④ B .①③ C .②③ D .③④6. 设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4,则( ) A .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图像关于直线x =π4对称 B .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图像关于直线x =π2对称 C .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图像关于直线x =π4对称 D .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图像关于直线x =π2对称 7.若0<α<π2,-π2<β<0,cos (π4+α)=13,cos π4-β2)=33,则cos (α+β2)=( ) A.33 B .-33 C.539 D .-69二、填空题 8.设α是第二象限的角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2________. 9.已知1-cos 2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)等于________. 10.设α为第四象限的角,若sin3αsin α=135,则tan2α=__________. 三 解答题11.设函数 f (x )=sin(πx 4-π6)-2cos 2πx 8+1,求f (x )的最小正周期.12.已知函数f (x )=4cos 4x -2cos2x -1tan (π4+x )sin 2(π4-x ).(1)求f (-1712π)的值;(2)当x ∈[0,π2]时,求g (x )=12f (x )+sin2x 的最大值和最小值.13.(1)已知tan θ2=12,求cos2θ的值.(2)已知sin θ+cos θ=-15,θ∈(0,π),求cos θ2.14.已知0<α<π2,π2<β<π且tan α2=12sin(α+β)=513.(1)分别求cos α与cos β的值;(2)求tan α-β2的值.15.已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,OM →=(sin B +cos B ,cos C ),ON →=(sin C ,sin B -cos B ),OM →·ON →=-15.(1)求tan2A 的值;(2)求2cos 2A 2-3sin A -12sin (A +π4)的值.简单的三角恒等变换活页作业一、选择题1.(2011·湖北八校)已知x ∈(-π2,0),cos x =45tan2x =( ) A .-247 B .-724 C.724 D.247答案: A解析:方法一 因为x ∈(-π2,0),∴sin x <0,∴sin x =-35,∴sin2x =2sin x cos x =-2425,cos2x =2cos 2x -1=725,∴tan2x =sin2x cos2x =-247. 方法二 由方法一知:sin x =-35,∴tan x =-34, ∴tan2x =2tan x 1-tan 2x =-2472.已知450°<α<540°,则12+1212+12cos2α的值是( ) A .-sin α2 B .cos α2 C .sin α2 D .-cos α2答案:A解析: 原式=12+121+cos2α2 =12-12cos α=|sin α2|. ∵450°<α<540°,∴225°<α2<270°. ∴原式=-sin α2. 3.已知θ是第三象限的角,且sin 4θ+cos 4θ=59,那么sin2θ的值为( ) A.223 B .-223 C.23 D .-23答案:A解析: ∵sin 2θ+cos 2θ=1∴(sin 2θ+cos 2θ)2=sin 4θ+2sin 2θcos 2θ+cos 4θ=1∴2sin 2θcos 2θ=49,∴(sin2θ)2=89∵2k π+π<θ<2k π+3π2,∴4k π+2π<2θ<4k π+3π∴sin2θ>0,∴sin2θ=223. 4.若cos2αsin (α-π4)=-22,则sin α+cos α的值为( ) A .-72 B .-12 C.12 D.72 答案:C解析: cos2αsin (α-π4)=sin (π2-2α)sin (α-π4) =2sin (π4-α)cos (π4-α)sin (α-π4)=-2cos(π4-α) =-2(22sin α+22cos α)=-2(sin α+cos α)=-22. 所以sin α+cos α=12. 5.已知函数 f (x )=cos x sin x (x ∈R ),给出下列四个命题:①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2;② f (x )的最小正周期是2π;③ f (x )在区间[-π4,π4上是增函数;④ f (x )的图象关于直线x =3π4对称,其中为真命题的是( ) A .①②④ B .①③ C .②③ D .③④解析: f (x )=12sin2x ,由 f (x )的周期性知,①不正确.又 f (x )的周期T =2π2=π,∴②不正确.当x ∈[-π4,π4]时,2x ∈[-π2,π2], f (x )为增函数. ∴③正确.当x =34π时, f (x )=-12,为最小值. ∴x =34π是 f (x )的对称轴,④正确. 答案:D6.(2011·课标全国卷) 设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4,则( ) A .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图像关于直线x =π4对称 B .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图像关于直线x =π2对称C .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图像关于直线x =π4对称 D .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图像关于直线x =π2对称 解析:f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos2x , 所以y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2内单调递减,又f ⎝⎛⎭⎫π2=2cosπ=-2,是最小值. 所以函数y =f (x )的图像关于直线x =π2答案:D7.(2011·浙江卷)若0<α<π2,-π2<β<0,cos (π4α)=13,cos π4-β2)=33,则cos (α+β2)=( )A.33 B .-33 C.539 D .-69解析: ∵cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=13,0<α<π2,∴sin ⎝⎛⎭⎫π4α=233.又∵cos ⎝⎛⎭⎫π4-β2=33,-π2<β<0, ∴sin ⎝⎛⎭⎫π4-β2=63,∴cos ⎝⎛⎭⎫α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫π4+α-⎝⎛⎭⎫π4-β2 =cos ⎝⎛⎭⎫π4αcos ⎝⎛⎭⎫π4-β2+sin ⎝⎛⎭⎫π4+αsin ⎝⎛⎭⎫π4-β2=13×33+223×63=539. 答案:C二、填空题8.设α是第二象限的角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2________. 解析:∵α是第二象限的角,∴α2可能在第一或第三象限,又sin α2<cos α2,∴α2为第三象限的角,∴cos α2<0.∵tan α=-43, ∴cos α=-35,∴cos α2=-1+cos α2=-55. 答案:-55 9.(2010·南通调研)已知1-cos 2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)等于________. 解析:由1-cos 2αsin αcos α=1得2sin 2αsin αcos α=1,∴tan α=12,从而tan(β-2α)=tan(β-α-α) =tan(β-α)-tan α1+tan(β-α)tan α=-13-121+⎝⎛⎭⎫-13×12=-1.答案:-110.(2011·杭州)设α为第四象限的角,若sin3αsin α=135,则tan2α=__________.解析 sin3αsin α=sin (2α+α)sin α=sin2αcos α+cos2αsin αsin α=135.∴2cos 2α+cos2α=135,2cos 2α-1+cos2α=85.∴cos2α=45.∵2kπ-π2<α<2kπ,∴4kπ-π<2α<4kπ,又∵cos2α=45>0,∴2α为第四象限的角。
三角恒等变换练习题题目1:已知三角形ABC,其中∠A=60°,AD是边BC上的高线。
请证明,当且仅当AC^2=AB×AD时,三角形ABC为等腰三角形。
解法:设∠B=α,∠C=β,根据三角形内角和定理,有α+β+60°=180°,即α+β=120°。
由于∠A=60°,所以∠CBA=180°-60°-α=120°-α。
因为AD是边BC上的高线,所以∠ADB=90°,所以∠BDA=180°-90°-β=90°-β。
根据余弦定理,在△ABC中,有AC^2=AB^2+BC^2-2AB×BC×cosα。
根据余弦定理,在△ABD中,有AD^2=AB^2+BD^2-2AB×BD×cos(90°-β)。
因为∠CBA=120°-α,所以∠BAC=α,所以cosα=cos(180°-α)=-cos(120°-α)。
因为∠BDA=90°-β,所以cos(90°-β)=sinβ。
代入上面两个式子,得到AC^2=AB^2+BC^2+2AB×BC×cos(120°-α)。
由于α+β=120°,所以cos(120°-α)=cos(α+β)=cosβ。
所以AC^2=AB^2+BC^2+2AB×BC×cosβ。
当且仅当AC^2=AB×AD时,即AB^2+BC^2+2AB×BC×cosβ=AB×(AB+BD),则有AB×BD=BC^2,即∠B=∠C。
所以当AC^2=AB×AD时,三角形ABC为等腰三角形。
题目2:已知三角形ABC,其中∠A=45°,BD是边AC的平分线,DM是边BC的中线,E是边AC上的点,且ME ⊥ AC。
高一数学(必修一)《第五章 三角恒等变换》练习题附答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.已知sin(α+45°)sin2α等于( ) A .-45B .-35C .3 5D .4 52.已知13a =,4log 3b =和sin 210c =︒,则( )A .c a b <<B .c b a <<C .a c b <<D .b c a <<3.()sin cos f x x x =最小值是 A .-1B .12-C .12D .14.关于函数sin cos y x x =+,以下说法正确的是( ) A .在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数B .在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上存在最小值C .在区间,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数D .在区间,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上存在最大值5.函数()22f x cos x sinx =+ 的最小值和最大值分别为( ) A .3,1-B .2,2-C .332-,D .322-,6.将函数()2sin(2)26f x x π=-+向左平移6π个单位后得函数()g x ,则()g x 在20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围是A .[2,2]-B .[3,4]C .[0,3]D .[0,4]7.sin15sin 75的值为( )A .14B .12C D 8.已知tan α和tan 4πα⎛⎫- ⎪⎝⎭是方程20ax bx c ++=的两个根,则,,a b c 的关系是( )A .b a c =+B .2b a c =+C .c b a =+D .c ab =9.设sin18cos44cos18sin 44a =︒︒︒+︒,2sin 29cos29b =︒︒和cos30c =︒,则有( ) A .c a b <<B .b c a <<C .a b c <<D .b a c <<二、填空题10.若sin 2α=()sin βα-=π,π4α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦和3π,π2β⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则αβ+的值是________.11.已知角α的终边经过点(3,1)P t ,且3cos()5πα+=,则tan α的值为_________.12.函数44cos sin y x x =-的最小正周期是______ 13.22sin 20cos 50sin 20cos50︒+︒+︒︒=______.14.已知α为第二象限角,sinα+cosαcos2α=________. 15.设α为锐角,若4cos 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin(2)12πα+的值为____________.16.已知函数()()sin 0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,其图象的对称轴与对称中心之间的最小距离为4π,3x π=-是函数()f x 的一个极小值点.若把函数()f x 的图象向右平移()0t t >个单位长度后,所得函数的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则实数t 的最小值为___________.三、解答题17.已知函数()()sin 2(0),,04f x x πϕϕπ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭是该函数图象的对称中心(1)求函数()f x 的解析式;(2)在ABC 中角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()1,23f C C π=->和1c =,求2+a b 的取值范围.18.函数()cos()f x A x ωφ=+(其中 0A >,0>ω和||2ϕπ<)的部分图象如图所示,先把函数 ()f x 的图象上的各点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),把得到的曲线向左平移4π个单位长度,再向上平移1个单位,得到函数()g x 的图象.(1)求函数()g x 图象的对称中心.(2)当,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,则求 ()g x 的值域.(3)当,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,则方程 ()()2()230g x m g x m +-+-=有解,求实数m 的取值范围.19.在ABC 中角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,且1b c -=,2cos 3A =和ABC S =△(1)求边a 及sinB 的值;(2)求cos 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.20.求444sin 10sin 50sin 70︒︒︒++的值.21.已知函数()222cos 36f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ x ∈R .(1)求()6f π的值及()f x 的最小正周期;(2)当[0,]x π∈时,则求函数()f x 的零点所构成的集合.参考答案与解析1.B【分析】利用两角和的正弦函数化简已知条件,利用平方即可求出所求结果.【详解】sin(α+45°)=(sin α+cos α∴sin α+cos α. 两边平方,得1+sin2α=25,∴sin2α=-35.故选B【点睛】本题目是三角函数正弦函数的题目,掌握同角三角函数的二倍角公式是解题的关键. 2.A【分析】根据诱导公式求出c ,再根据对数函数的单调性比较,a b 的大小,即可得出答案. 【详解】解:()1sin 210sin 18030sin 302c =︒=︒+︒=-︒=-113244441log 4log 4log 2log 33a ==<=<所以c a b <<. 故选:A. 3.B【详解】试题分析:∵()sin cos f x x x =1sin 22x =,∴当sin2x=-1即x=()4k k Z ππ-∈时,则函数()sin cos f x x x =有最小值是12-,故选B考点:本题考查了三角函数的有界性点评:熟练掌握二倍角公式及三角函数的值域是解决此类问题的关键,属基础题 4.C【分析】将原式化简为)4y x π=+,再结合正弦函数的性质,即可求解.【详解】解:sin cos )4y x x x π=++∴令22,242k x k k Z πππππ-+++∈ ∴322,44k x k k Z ππππ-++∈即函数的单调递增区间为32,2,44k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦故选项A 错误,选项C 正确 当2,42x k k Z πππ+=-+∈,即32,4x k k Z ππ=-+∈时,则y 取得最小值,故在区间(0,)2π上不存在最小值,故选项B 错误 当2,42x k k Z πππ+=+∈,即2,4x k k Z ππ=+∈时,则y 取得最大值,故在区间(,0)2π-上不存在最大值,故选项D 错误. 故选:C . 5.C 【详解】()112sin22sin 2sin 2f x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-+=-232+. ∴当1sin 2x =时,则()3max ?2f x =,当1sinx =- 时则()3min f x =- ,故选C. 6.D【分析】按照图象的平移规律,写出()g x 的表达式,利用正弦函数的图象,求出()g x 在20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围.【详解】因为函数()2sin(2)26f x x π=-+向左平移6π个单位后得函数()g x ,所以()2sin[2()]22sin(2)2666g x x x πππ=+-+=++230,(2)[,]sin((2)[1,1]3662)[0,4]6x x x g x πππππ∈⎡⎤∴+∈∴+∈-∴⎢⎥⎣⎦∈,故本题选D. 【点睛】本题考查了正弦型函数的平移、以及闭区间上正弦型函数的最值问题,正确求出平移后的函数解析式,是解题的关键. 7.A【分析】利用诱导公式结合二倍角的正弦公式化简可得结果.【详解】()11sin15sin 75sin15sin 9015sin15cos15sin 3024=-===.故选:A. 8.C【分析】根据根与系数的关系以及两角和的正切公式可得结果. 【详解】由题意可知,tan tan ,tan tan 44b ca aππαααα⎛⎫⎛⎫+-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭tantan 44ππαα⎛⎫∴=+- ⎪⎝⎭tan tan 4111tan tan 4b a ca πααπαα⎛⎫+--⎪⎝⎭===⎛⎫--- ⎪⎝⎭1b ca a∴-=- b a c ∴-=- c a b ∴=+. 故选:C .【点睛】本题考查了根与系数的关系,考查了两角和的正切公式,属于基础题. 9.B【分析】先利用两角和的正弦公式对a 化简,利用二倍角公式对b 化简,然后利用正弦函数的单调性即可比较大小【详解】解:sin18cos 44cos18sin sin(1844)sin 4624a ︒︒=︒+︒==︒︒+︒ 2sin 29cos29sin58b =︒︒=︒ cos30sin60c =︒=︒ 因为sin y x =在(0,90)︒︒上为增函数,且586062︒<︒<︒ 所以sin58sin60sin62︒<︒<︒,即可b c a << 故选:B【点睛】此题考查两角和的正弦公式和二倍角公式的应用,考查正弦函数的单调性,属于基础题 10.74π【分析】依题意,可求得ππ,42α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,进一步可知π5,π24βα⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,于是可求得()cos βα-与cos2α的值,再利用两角和的余弦公式及角βα+的范围即可求得答案. 【详解】因为π,π4α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以π2,2π2α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦因为sin 2α=π2,π2α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即ππ,42α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以cos 2=α因为ππ,42α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,3π,π2β⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以π5,π24βα⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦因为()sin βα-=所以()cos βα-==所以()()cos cos 2βαβαα+=-+()()=cos cos2sin sin 2βααβαα---=⎛⎛⨯ ⎝⎭⎝⎭因为ππ,42α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,3π,π2β⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以5π,24βαπ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦所以7=4παβ+. 故答案为:74π 11.43-【解析】先计算出3cos 5α=-,再点的坐标特征可得角的终边的位置,从而可求tan α的值.【详解】因为3cos()5πα+=,故3cos 5α=-,故角α的终边在第二象限或第三象限又P 的纵坐标为1,故角α的终边在第二象限,所以sin 0α>所以sin 4tan cos 35ααα====--. 故答案为:43-【点睛】方法点睛:(1)角的终边的位置可根据三角函数值的正负来确定,也可以根据终边上的点的坐标特征来确定;(2)三个三角函数值,往往是“知一求二”,这里利用方程的思想. 12.π【分析】逆用二倍角公式将原式降幂,原式化简为cos()y A x ωϕ=+形式,利用2T ωπ=即可求得函数最小正周期. 【详解】()()442222cos sin cos sin o s =c s +in y x x x x x =--22cos sin cos 2x x x =-=22==2T πππω=T π∴=故答案为:π.【点睛】本题考查二倍角的余弦公式的应用、余弦三角函数最小正周期公式2T ωπ=,属于基础题. 13.34【分析】)(1cos 203020sin 202︒+︒︒-︒,化简计算即可得出结果. 【详解】原式)()(22sin 20cos 2030sin 20cos 2030=︒+︒+︒+︒︒+︒2211sin 2020sin 20sin 2020sin 2022⎫⎫=︒+︒-︒+︒︒-︒⎪⎪⎪⎪⎭⎭⎝⎝2222311sin 20cos 20sin 20sin 20442=︒+︒+︒-︒34=. 故答案为:3414【详解】∵sinα+cosα∴(sinα+cosα)2=13∴2sinαcosα=-23,即sin2α=-23.∵α为第二象限角且sinα+cosα∴2kπ+2π<α<2kπ+34π(k ∈Z),∴4kπ+π<2α<4kπ+32π(k ∈Z),∴2α为第三象限角,∴cos2α15【分析】利用二倍角公式,同角三角函数的基本关系式、两角差的正弦公式求得所求表达式的值.【详解】α为锐角2663πππα<+<3sin 65πα⎛⎫+== ⎪⎝⎭.sin(2)sin(2)22123433πππππαααα⎛⎫⎛⎫+=+-=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22sin cos 2cos 1666πππααα⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦234421555⎤⎛⎫=⨯⨯-⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.16.512π##512π 【分析】对称轴与对称中心之间的最小距离为4π,可求得函数的周期,从而可求出2ω=,再由3x π=-是一个极小值点,可求得6π=ϕ,从而可得()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,进而可得()sin 226g x x t π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再由()g x 图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,可得5212k t ππ=-+,从而可求出实数t 的最小值【详解】因为对称轴与对称中心之间的最小距离为4π,所以44T π=,所以T π= 22πωπ== 因为3x π=-是一个极小值点所以()2232k k z ππϕπ-+=-+∈,又因为02πϕ<<,所以6π=ϕ()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭.把函数()f x 的图象向右平移()0t t >个单位长度后得函数()sin 226g x x t π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,()g x 图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则()2236t k k z πππ-+=∈ 5212k t ππ=-+ 因为0t >,当0k =时,则实数t 的最小值为512π. 故答案为:512π17.(1)()cos2f x x = (2)()1,2【分析】(1)由题意得2,Z 4k k πϕπ⨯+=∈,则可求出2ϕπ=,从而可求出函数()f x 的解析式;(2)由()12f C =-可求出23C π=,由正弦定理得,a A b B ==,从而可表示出2+a b ,化简后利用三角函数的性质可求得结果 (1) 由题知2,Z 4k k πϕπ⨯+=∈因为0ϕπ<<,所以2ϕπ=所以函数()sin 22f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭即为()cos2f x x =. (2)由题知()12f C =-,即1cos22C =-因为3C ππ<<,所以2223C ππ<<,所以423C π= 即21,33C A B ππ=+=.所以由正弦定理得sin sin sin a b c A B C === 所以,a Ab B == 2a b A B +=+)sin 2sinA B =+sin 2sin3B B π⎤⎛⎫=-+ ⎪⎥⎝⎭⎦sin cos cos sin 2sin33B B B ππ⎫=-+⎪⎭3sin2B B ⎫=+⎪⎪⎭2sin 6B π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭因为10,3B π<<所以662B πππ<+<所以1sin 126B π⎛⎫<+< ⎪⎝⎭,所以12sin 26B π⎛⎫<+< ⎪⎝⎭ 所以2+a b 取值范围为()1,2.18.(1)(),1124k k ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ;(2)30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(3)3310⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)观察图象,由函数最值求出A ,由周期求出ω,再将7,112π⎛⎫- ⎪⎝⎭代入得出 ϕ,即可求出函数()f x 的解析式,进而得出函数()g x 的解析式以及对称中心; (2)由x 的范围结合余弦函数的性质可得()g x 的值域;(3)将已知方程参变分离,利用对勾函数的性质求出值域,可得实数m 的取值范围. 【详解】(1)根据图象可知1A = 174123T ππ=- ∴T π=,∴22Tπω== ()()cos 2f x x φ=+ 将7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭代入得 7cos 16πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ 即726k πϕππ+=+,解得 26k πϕπ=- k Z ∈ ∵2πϕ<,∴0k = 6πϕ=-∴()cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.函数()f x 的图象上的各点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),可得 cos 46y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,曲线再向左平移4π个单位长度,再向上平移1个单位得()5cos 416g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭令54,62x k k Z πππ+=+∈,解得 124k x ππ=-+ ∴此函数图象的对称中心为(),1124k k ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z . (2)当,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,则 54514,cos 41,63362x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎡⎤+∈⇔+∈- ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎣⎦()53cos 410,62g x x π⎛⎫⎡⎤=++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即 ()g x 的值域为30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (3)()()()2230g x m g x m +-+-=()()()2231g x g x m g x ⇔++=+⎡⎤⎣⎦()()()2231g x g x m g x ++⇔=+令()1s g x =+,由(2)知51,2s ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦2223310s m s s s +⎡⎤==+∈⎢⎥⎣⎦因此m 的取值范围为3310⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数图象的应用,考查余弦函数的性质,考查有解问题的应用,解决本题的关键点是将已知方程化简,参变分离,利用对勾函数的性质求出对应函数的值域,进而得出参数的取值范围,考查学生计算能力,属于中档题.19.(1)a = sin 1B =【分析】(1)先由cos A 求得sin A ,结合三角形面积公式可得6bc =,根据条件可得b ,c 的值,再利用余弦定理求得a ,利用正弦定理求得sin B ;(2)由(1)可知2B π=,则2sin cos 3C A == cos sin C A ==. (1)因为2cos 3A =,()0,A π∈所以sin A =因为1sin 2ABCS bc A =6bc = 又1b c -=,所以3b = 2c =所以a ==因为sin sin a b A B =3sin B =,所以sin 1B =. (2)在ABC 中由(1)可知2B π=,则2A C π+=所以2sin cos 3C A == cos sin C A ==则sin 22sin cos C C C ==221cos 2cos sin 9C C C =-=所以cos 2cos 2cos sin 2sin 666C C C πππ⎛⎫-=+= ⎪⎝⎭20.98【分析】先将题中正弦值利用诱导公式转化为余弦值,再用降次公式将式子中高次转化为1次,再观察题中角度与特殊角的联系,再用两角和差公式展开化简求值.【详解】444sin 10sin 50sin 70︒︒︒++444cos 80cos 40cos 20︒︒︒=++2221cos1601cos801cos40222︒︒︒⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()222132cos1602cos802cos40cos 160cos 80cos 404︒︒︒︒︒︒=++++++ ()3111cos401cos1601cos80cos20cos80cos40424222︒︒︒︒︒︒⎛⎫+++=+-+++++ ⎪⎝⎭ ()95cos80cos40cos2088︒︒︒=++- ()()95cos 6020cos 6020cos2088︒︒︒︒︒⎡⎤=+++--⎣⎦ ()952cos60cos20cos2088︒︒︒=+-98=. 【点睛】本题考查了三角恒等变换,运用降次公式,两角和与差公式进行化简求值,注意观察角度间的联系及与特殊角的联系,还考查了学生的分析观察能力,运算能力,难度较大.21.(1)()16f π=,最小正周期为π; (2)0,,3ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数()f x 的解析式,利用正弦函数的性质即可求解;(2)令()0f x =,可得266x ππ+=或56π或136π,即可求解x 的值.(1)解:因为()222cos 2cos 213633f x x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2sin 212sin 21366x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+--=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以2sin 1162f ππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,最小正周期为 22T ππ==. (2)令()0f x =,则1sin 262x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为[0,]x π∈,所以132,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以266x ππ+=或56π或136π,即0x =或3π或π,所以函数()f x 的零点所构成的集合为0,,3ππ⎧⎫⎨⎬⎩⎭.。
三角恒等变换1.已知0<α<π4,0<β<π4且3sin β=sin(2α+β),4tan α2=1-tan 2α2,求α+β的值. 2.化简:(1-sinα)(1-sinβ)-⎝⎛⎭⎫sin α+β2-cos α-β2 2. 3.已知sin(2α-β)=35,sinβ=-1213,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,求sinα 4.若cos(α+β)cos(α-β)=13,求cos2α-sin2β 5.函数y =12sin2x +sin2x ,x ∈R ,求y 的值域 6.已知0<α<π4,0<β<π4且3sinβ=sin(2α+β),4tan α2=1-tan2α2,求α+β的值. 7.化简:(1-sinα)(1-sinβ)-⎝⎛⎭⎫sin α+β2-cos α-β2 2. 8.已知函数()sin()cos()f x x x θθ=+++的定义域为R ,(1)当0θ=时,求()f x 的单调区间;(2)若(0,)θπ∈,且sin 0x ≠,当θ为何值时,()f x 为偶函数. 9 已知sin sin sin 0,cos cos cos 0,αβγαβγ++=++=求cos()βγ-的值 10 若,22sin sin =+βα求βαcos cos +的取值范围 11 求值:0010001cos 20sin10(tan 5tan 5)2sin 20-+-- 12 已知函数.,2cos 32sinR x x x y ∈+=(1)求y 取最大值时相应的x 的集合;(2)该函数的图象经过怎样的平移和伸变换可以得到)(sin R x x y ∈=的图象参考答案1. 解:由4tan α2=1-tan 2α2得tan α=2tan α21-tan 2α2=12. 由3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],得3sin(α+β)cos α-3cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α,∴2sin(α+β)cos α=4cos(α+β)sin α.∴tan(α+β)=2tan α.∴tan(α+β)=1.又∵0<α<π4,0<β<π4,∴0<α+β<π2,∴α+β=π4评析:首先由4tan α2=1-tan 2α2的形式联想倍角公式求得tan α,再利用角的变换求tan(α+β),据α、β的范围确定角α+β.求角的问题的关键是恰当地选择一个三角函数值,再依据范围求角,两步必不可少.2. 分析:本题由于α+β2+α-β2=α,α+β2-α-β2=β,因此可以从统一角入手,考虑应用和差化积公式. 解:原式=1-(sin α+sin β)+sin αsin β-⎝⎛ sin 2α+β2-⎭⎫2sin α+β2cos α-β2+cos 2α-β2 =1-2sin α+β2cos α-β2+sin αsin β-⎣⎡⎦⎤1-cos(α+β)2+1+cos(α-β)2-2sin α+β2cos α-β2 =sin αsin β+12[cos(α+β)-cos(α-β)]=sin αsin β+12·(-2)sin αsin β=0. 评析:(1)必须是同名三角函数才能和差化积;(2)若是高次函数必须用降幂公式降为一次.3. 解:∵π2<α<π,∴π<2α<2π.又-π2<β<0,∴0<-β<π2.∴π<2α-β<5π2.而sin(2α-β)=35>0,∴2π<2α-β<5π2,cos (2α-β)=45.又-π2<β<0且sin β=-1213,∴cos β=513, ∴cos2α=cos[(2α-β)+β]=cos(2α-β)cos β-sin(2α-β)sin β=45×513-35×⎝⎛⎭⎫-1213=5665. 又cos2α=1-2sin 2α,∴sin 2α=9130,又α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴sin α=3130130. 评析:由sin(2α-β)求cos(2α-β)、由sin β求cos β,忽视2α-β、β的范围,结果会出现错误.另外,角度变换在三角函数化简求值中经常用到,如:α=(α+β)-β,2α=(α-β)+(α+β),⎝⎛⎭⎫π4+α+⎝⎛⎭⎫π4-α=π2等. 4. 解析:∵cos(α+β)cos(α-β)=13, ∴12(cos2α+cos2β)=13, ∴12(2cos 2α-1+1-2sin 2β)=13, ∴cos 2α-sin 2β=13. 5. 解析:y =12sin2x +sin 2x =12sin2x -12cos2x +12=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+12 评析:本题是求有关三角函数的值域的一种通法,即将函数化为y =A sin(ωx +φ)+b 或y =A cos(ωx +φ)+b 的模式.一般地,a cos x +b sin x =a 2+b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a a 2+b 2cos x +b a 2+b 2sin x =a 2+b 2(sin φcos x +cos φsin x )=a 2+b 2sin(x +φ),其中tan φ=a b,也可以变换如下:a cos x +b sin x =a 2+b 2(cos φcos x +sin φsin x )=a 2+b 2cos(x -φ),其中tan φ=b a. 6. 解:由4tan α2=1-tan 2α2 得tan α=2tan α21-tan 2α2=12. 由3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],得3sin(α+β)cos α-3cos(α+β)sin α=sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α, ∴2sin(α+β)cos α=4cos(α+β)sin α. ∴tan(α+β)=2tan α. ∴tan(α+β)=1.又∵0<α<π4,0<β<π4,∴0<α+β<π2, ∴α+β=π4. 评析:首先由4tan α2=1-tan 2α2的形式联想倍角公式求得tan α,再利用角的变换求tan(α+β),据α、β的范围确定角α+β.求角的问题的关键是恰当地选择一个三角函数值,再依据范围求角,两步必不可少.7. 分析:本题由于α+β2+α-β2=α,α+β2-α-β2=β,因此可以从统一角入手,考虑应用和差化积公式. 解:原式=1-(sin α+sin β)+sin αsin β-⎝⎛sin 2α+β2- ⎭⎫2sin α+β2cos α-β2+cos 2α-β2 =1-2sin α+β2cos α-β2+sin αsin β- ⎣⎡⎦⎤1-cos(α+β)2+1+cos(α-β)2-2sin α+β2cos α-β2 =sin αsin β+12[cos(α+β)-cos(α-β)]=sin αsin β+12·(-2)sin αsin β=0. 评析:(1)必须是同名三角函数才能和差化积;(2)若是高次函数必须用降幂公式降为一次.8. 解:(1)当0θ=时,()sin cos )4f x x x x π=+=+ 322,22,24244k x k k x k πππππππππ-≤+≤+-≤≤+()f x 为递增; 3522,22,24244k x k k x k πππππππππ+≤+≤++≤≤+()f x 为递减 ()f x ∴为递增区间为 3[2,2],44k k k Z ππππ-+∈; ()f x 为递减区间为5[2,2],44k k k Z ππππ++∈。
3.2 简单的三角恒等变换一、填空题1.若25π<α<411π,sin2α=-54,求tan 2α________________2.已知sin θ=-53,3π<θ<2π7,则tan 2θ的值为___________.4.已知α为钝角、β为锐角且sin α=54,sin β=1312,则cos 2-βα的值为____________.5. 设5π<θ<6π,cos2θ=a ,则sin 4θ的值等于________________二、解答题6.化简θθθθ2cos 2sin 12cos 2sin 1++-+.7.求证:2sin (4π-x )·sin (4π+x )=cos2x .8.求证:αααααtan 1tan 1sin cos cos sin 2122+-=-⋅-a .9.在△ABC 中,已知cos A =B b a b B a cos cos ⋅--⋅,求证:b a b a B A-+=2tan 2tan 22.10. 求sin15°,cos15°,tan15°的值.11. 设-3π<α<-2π5,化简2)πcos(1--α.12. 求证:1+2cos 2θ-cos2θ=2.13.求证:4sin θ·cos 22θ=2sin θ+sin2θ.14. 设25sin 2x +sin x -24=0,x 是第二象限角,求cos2x 的值.15. 已知sin α=1312,sin (α+β)=54,α与β均为锐角,求cos 2β.参考答案一、填空题1. 215+. 2.-3 4. 65657 5.-21a - 二、解答题6.解:原式=θθθθ2cos 2sin 12cos 2sin 1++-+ =1)-(+⋅+)-(-⋅+θθθθθθ22cos 2cos sin 21sin 21cos sin 21 =θθθθθθ22cos 2cos sin 2sin cos sin 2+⋅2+⋅ =)cos (sin cos 2sin cos sin 2θθθθθθ+⋅)+(⋅ =tan θ.7.证明:左边=2sin (4π-x )·sin (4π+x ) =2sin (4π-x )·cos (4π-x ) =sin (2π-2x ) =cos2x=右边,原题得证.8.证明:左边=αααα22sin cos cos sin 21-⋅- =)sin (cos )sin (cos cos sin 2sin cos 22αααααααα+⋅-⋅-+ =)sin )(cos sin (cos )sin (cos 2αααααα+-- =ααααsin cos sin cos +- =ααtan 1tan 1+- =右边,原题得证.9.证明:∵cos A =B b a b B a cos cos ⋅--⋅, ∴1-cos A =B b a B b a cos )cos 1()(⋅--⋅+, 1+cos A =B b a B b a cos )cos 1()(⋅-+⋅-. ∴)cos 1()()cos 1()(cos 1cos 1B b a B b a A A +⋅--⋅+=+-. 而2tan 2cos 22sin 2cos 1cos 1222A B AA A ==+-, 2tan cos 1cos 12B B B =+-, ∴tan 2)()(2b a b a A -+=·tan 22B ,即b a b a B A -+=2tan 2tan 22.10.解:因为15°是第一象限的角,所以sin15°=4264)26(43482322231230cos 12-=-=-=-=-=︒-, cos15°=4264)26(43482322231230cos 12+=+=+=+=+=︒+, tan15°=︒+︒-30cos 130cos 1=2-3. 11.解:∵-3π<α<-2π5,∴-2π3<2α<-4π5,cos 2α<0. 又由诱导公式得cos (α-π)=-cos α, ∴2+=--ααcos 12)πcos(1=-cos 2α. 12.证明:左边=1+2cos 2θ-cos2θ=1+2·22cos 1θ+-cos2θ=2=右边. 13.证明:左边=4sin θ·cos 22θ=2sin θ·2cos 22θ=2sin θ·(1+cos θ) =2sin θ+2sin θcos θ=2sin θ+sin2θ=右边.14.解:因为25sin 2x +sin x -24=0,所以sin x =2524或sin x =-1. 又因为x 是第二象限角, 所以sin x =2524,cos x =-257. 又2x 是第一或第三象限角, 从而cos2x =±225712cos 1-±=+x =±53. 15.解:∵0<α<2π,∴cos α=135sin 12=-α. 又∵0<α<2π,0<β<2π, ∴0<α+β<π.若0<α+β<2π, ∵sin (α+β)<sin α,∴α+β<α不可能. 故2π<α+β<π.∴cos (α+β)=-53. ∴cos β=cos [(α+β)-α] =cos (α+β)cos α+sin (α+β)sin α=-53·54135+·65331312=, ∵0<β<2π, ∴0<2β<4π. 故cos656572cos 1=+=2ββ.。
简单的三角恒等变换专题及答案简单的三角恒等变换专题一、选择题1.已知sinα=5115,则cos(π-2α)=()。
答案:B。
通过sinα和cos(π-2α)的关系,可以得到cos(π-2α)=-sinα=-(1/5115)。
2.sin70°/(2cos10°-sin20°)的值是()。
答案:C。
通过三角函数的恒等变换,可以将sin70°/(2cos10°-sin20°)化简为sin70°/cos80°,再使用tan的定义式,得到tan70°=sin70°/cos70°=sin70°/sin10°cos80°=sin70°/sin10°sin10°=1/sin10°=3.3.若sin76°=m,用含m的式子表示cos7°为()。
答案:B。
通过三角函数的恒等变换,可以得到cos(π/2-76°)=sin76°=m,即cos14°=m,再通过三角函数的恒等变换,可以得到cos7°=2cos2(7°)-1=2cos2(14°)cos(π/2-14°)-1=2(1-sin2(14°))-1=1-2sin2(14°)=1-2(cos14°)2=1-2m2.4.若cos2α=-2,则sinα+cosα的值为sin(7π/4)()。
答案:B。
通过cos2α的值可以得到sin2α=1-cos2α=3,再通过三角函数的恒等变换,可以得到sinα+cosα=√2sin(π/4+α)=√2sin(π/4+α-2π)=√2sin(7π/4-α)。
5.已知f(x)=2tanx-2/(x+π/12),则f(π/6)的值为()。
答案:D。
1
求(cos 220°
2
(1,求函数()x f 的值域;
(2) 设C B A ,,为ABC ∆的三个内角,若,求cos C 的值
3.已知函数. (Ⅰ)求的单调减区间;
(Ⅱ)求在区间上最大值和最小值.
()4cos sin()16f x x x π=+
-()f x ()f x [,]64
ππ-
4⑴求()f x 的最小正周期及对称中心; ,求()f x 的最大值和最小值.
5.已知函数2()(cos sin cos )f x a x x x b =++
(1)当0a >时,求()f x 的单调递增区间;
(2)当0a <且时,()f x 的值域是[3,4],求,a b 的值.
6(1(2)
,得到函数)(x g y =的图象.当时,求函数)(x g 的值域.
参考答案
1..解:原式
220°-
分
…………6分
…………9分 …………10分
【解析】略
2.
,
【解析】
试题分析:(1)研究三角函数性质,首先利用二倍角公式,配角公式将三角函数化为基本三
角函数形式:n
=
根据基本三角函数性质
即()x f 的值域为
,(2)解三角形问题,一般利用三角和为π进行角的转化:由
得
又A 为∆ABC 的内角,
又因为在∆ABC 中
解:(1
分
分
即()x f 的值域为 7分 (2
,又A 为∆
ABC 分 又因为在∆ABC 中
分 所以
分 考点:二倍角公式,配角公式,两角差的余弦公式
3. (Ⅱ)[]2,1)(-∈x f .
【解析】
试题分析:(Ⅰ)将降次化一,化为
s i n ()y A x B ωϕ=++的形式,然后利用正弦函数的单调区间,即可求得其单调递增区间.
,又x 的范围为
.
函数的单调减区间是: (2)x 的范围为 [,]64ππ-[,]64ππ-
所以即:[]2,1)(-∈x f
考点:1、三角恒等变换;2、三角函数的单调区间及范围.
4.(1)π,(2)2,1-. 【解析】
试题分析:(1)此类三角函数问题的解决思路比较明显,就是将三角函数化为sin()y A x ωϕ=+后求解,其中最小正周期为,函数与x 轴的交点就是其对称中心;(2)根据函数sin()y A x ωϕ=+的图象判断它在所给区间就可求出其最大值和最小值. 分 分 ∴1()2f x -≤≤ 的最大值为2。
14分
考点:三角函数的恒等变换、函数sin()y A x ωϕ=+的图象与性质.
5.见解析
(2
4
6.(1(2【解析】
试题分析:(1)先用余弦二倍角公式将其降幂,再用两角和差公式的逆用即化一公式将其化,两相邻对称轴间的距离为半个周期,从而可得ω的值,由函数为奇函数可求ϕ的值。
根据正弦的单调减区,解得x 的范围,即为所求。
(2)先将x 用替换,再将x 用2x 替换即可得函数)(x g y =。
根据x 的范围得整体角的范围,结合函数图像求函数的值域。
(1
分 又∵)(x f 为奇函数πφ<<0, 分 要使)(x f 单调递减∴)(x f 的单调减区间为 7分
分 ∵
∴函数)(x g 的值域为分
考点:1三角函数的周期性奇偶性;2三角函数的单调性;3三角函数伸缩平移变换。