_学年高中数学第一章三角函数第5课时同角三角函数的基本关系(1)课时作业新人教A版必修4
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【创新设计】(浙江专用)2016-2017高中数学 第一章 三角函数 1.2.2同角三角函数的基本关系课时作业 新人教版必修41.若sin α=45,且α是第二象限角,则tan α的值等于( )A.-43B.34C.±34D.±43解析 α为第二象限角,sin α=45,cos α=-35,tan α=-43.答案 A 2.已知sin α=55,则sin 4α-cos 4α的值为( ) A.-15B.-35C.15D.35解析 sin 4α-cos 4α=sin 2α-cos 2α=2sin 2α-1=2×15-1=-35.答案 B3.已知sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos θ的值是( )A.34B.±310C.310D.-310解析 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=310.答案 C4.化简:sin 2α+sin 2β-sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β=______. 解析 原式=sin 2α+sin 2β(1-sin 2α)+cos 2αcos 2β =sin 2α+sin 2βcos 2α+cos 2αcos 2β =sin 2α+cos 2α(sin 2β+cos 2β) =sin 2α+cos 2α=1. 答案 1 5.若化简1-cos α1+cos α后的结果为cos α-1sin α,则角α的范围为______.解析 ∵1-cos α1+cos α=(1-cos α)21-cos 2α=1-cos α|sin α|=cos α-1sin α, ∴sin α<0.∴-π+2k π<α<2k π,k ∈Z .答案 (-π+2k π,2k π),k ∈Z 6.已知tan α=-2,求下列各式的值: (1)4sin α-2cos α5cos α+3sin α; (2)14sin 2α+25cos 2α. 解 法一 由tan α=-2,得sin α=-2cos α. (1)4sin α-2cos α5cos α+3sin α=-8cos α-2cos α5cos α-6cos α=10. (2)14sin 2α+25cos 2α=14sin 2α+25cos 2αsin 2α+cos 2α =cos 2α+25cos 2α4cos 2α+cos 2α=725. 法二 ∵tan α=-2,∴cos α≠0.(1)4sin α-2cos α5cos α+3sin α=4tan α-25+3tan α=4·(-2)-25+3·(-2)=10. (2)14sin 2α+25cos 2α=14sin 2α+25cos 2αsin 2α+cos 2α=14tan 2α+25tan 2α+1=725. 7.已知θ∈(0,π),sin θ+cos θ=3-12,求tan θ的值. 解 将sin θ+cos θ=3-12的两边分别平方, 得1+2sin θcos θ=1-32, 即sin θcos θ=-34. 所以sin θcos θ=sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan θ1+tan 2θ=-34, 解得tan θ=-3或tan θ=-33. ∵θ∈(0,π),0<sin θ+cos θ=3-12<1, ∴θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且|sin θ|>|cos θ|, ∴|tan θ|>1,即θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,∴tan θ<-1.∴tan θ=- 3.8.求证:cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α.证明 法一左边=cos α(1+cos α)-sin α(1+sin α)(1+sin α)(1+cos α)=cos 2α-sin 2α+cos α-sin α1+sin α+cos α+sin αcos α=(cos α-sin α)(cos α+sin α+1)12(cos α+sin α)2+sin α+cos α+12 =2(cos α-sin α)(cos α+sin α+1)(sin α+cos α+1)2=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α=右边. ∴原式成立.法二 ∵cos α1+sin α=1-sin αcos α=cos α+1-sin α1+sin α+cos α,sin α1+cos α=1-cos αsin α=sin α+1-cos α1+cos α+sin α,∴cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+cos α+sin α. ∴原等式成立.能 力 提 升9.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( ) A.-43B.54C.-34D.45解析 sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ=sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ-2tan 2θ+1, 又tan θ=2,故原式=4+2-24+1=45.答案 D10.已知sin α-cos α=-52,则tan α+1tan α的值为( ) A.-4B.4C.-8D.8解析 tan α+1tan α=sin αcos α+cos αsin α=1sin αcos α.∵sin αcos α=1-(sin α-cos α)22=-18,∴tan α+1tan α=-8.答案 C11.在△ABC 中,2sin A =3cos A ,则角A =________. 解析 由题意知cos A >0,即A 为锐角.将2sin 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 =π3.答案π312.如果sin α+cos α=15,那么α所在的象限是________.解析 由(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α,得sin αcos α=-1225<0,即sin α,cos α异号,因此α在第二或第四象限. 答案 第二或第四象限 13.已知sin α+cos α=22,求1sin 2α+1cos 2α的值. 解 由sin α+cos α=22平方可得 sin 2α+2sin αcos α+cos 2α=1+2sin αcos α=12.∴sin αcos α=-14,∴1sin 2α+1cos 2α=sin 2α+cos 2αsin 2αcos 2α=16. 探 究 创 新14.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两根为sin θ和cos θ, θ∈(0,2π),求:(1)sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ的值;(2)m 的值;(3)方程的两根及θ的值.解 因为已知方程有两根,所以2m m θθθθ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪∆≥⎪⎩sin +cos ①sin cos =,②0.③(1)sin θ1-1tan 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. (2)对①式两边平方,得1+2sin θcos θ=2+32,所以sin θcos θ=34. 由②,得m 2=34,即m =32.由③,得m ≤2+34,所以m =32. (3)因为m =32,所以原方程为2x 2-(3+1)x +32=0. 解得x 1=32,x 2=12,所以sin cos 2211cos sin .22θθθθ⎧⎧==⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪==⎪⎪⎩⎩或 又因为θ∈(0,2π),所以θ=π3或θ=π6.。
必修四第一章 三角函数1.2.2 同角三角函数关系1.=ο2205sin ( )A .21B .21- C .22D .22-2.角()02ααπ<<的正、余弦线的长度相等,且正、余弦符号相异.那么α的值为() A .4πB .34πC .74πD .34π 或 74π3.若0<α<2π,且sin α<23, cosα>12.利用三角函数线,得到α的取值范围是( )A .33ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭, B .03π⎛⎫⎪⎝⎭, C .523ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭, D .50233πππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ,,4.若42ππθ<<,则下列不等式中成立的是( )A .sin cos tan θθθ>>B .cos tan sin θθθ>>C . tan sin cos θθθ>>D .sin tan cos θθθ>>5.函数|tan |tan cos |cos ||sin |sin x xx x x xy ++=的值域是( )A .{1}B .{1,3}C .{-1}D .{-1,3}6.依据三角函数线,作出如下四个判断: ①7sin sin 66ππ= ;②cos cos 44ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; ③3tan tan 88ππ> ;④34sin sin 55ππ> .其中判断正确的有 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个7.若236ππθ-≤≤,利用三角函数线,可得sin θ的取值范围是 .8.若cos sin αα∣∣<∣∣,则∈α . 9.利用三角函数线,写出满足下列条件的角x 的集合.⑴ sin x ≥ 1cos 2x ≤;⑶ 1tanx ≥-;(4)21sin ->x 且21cos >x .[答案]1—6 CDDCDB 7.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-21,1; 8. Z k k k ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++,43,4ππππ。
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课时提升作业(五)同角三角函数的基本关系(25分钟 60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.sin α=√55,则sin 2α-cos 2α的值为( )A.-15B.-35C.15D.35【解析】选B.由于sin α=√55,所以cos 2α=1-sin 2α=45,则原式=15-45=-35.【延长探究】本题条件下,求sin 4α-cos 4α的值. 【解析】由sin 4α-cos 4α=(sin 2α+cos 2α)(sin 2α-cos 2α)=sin 2α-cos 2α =-35.2.(2021·福建高考)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( )A.125B.-125C.512D.-512【解题指南】利用同角三角函数关系,“知一求二”.【解析】选D.由sin α=-513,且α为第四象限角可知cos α=1213,故tan α=sinαcosα=-512.3.(2021·葫芦岛高一检测)已知α是其次象限角,cos α=-13,则3sin α+tan α=( )A.-√2B.√2C.-1D.0 【解析】选D.由于cos α=-13,α是其次象限角,所以sin α=√1−cos 2α=√1−(−13)2=2√23. 所以tan α=sinαcosα=2√23−13=-2√2.所以3sin α+tan α=3×2√23-2√2=0. 4.(2021·重庆高一检测)已知角θ为第四象限角,且tan θ=-34,则sin θ- cos θ=( )A.15B.75C.-15D.-75【解析】选D.由已知得{sinθcosθ=−34,sin 2θ+cos 2θ=1,所以(−34cosθ)2+cos 2θ=1,cos 2θ=1625,又角θ为第四象限角,所以cos θ=45.所以sin θ=-34cos θ=-34×45=-35. 所以sin θ-cos θ=-35-45=-75.5.已知sin α-cos α=-√52,则tan α+1tanα的值为( )A.-4B.4C.-8D.8【解析】选C.tan α+1tanα=sinαcosα+cosαsinα=1sinαcosα.由于sin αcos α=1−(sinα−cosα)22=-18,所以tan α+1tanα=-8.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2021·北京高一检测)已知α是其次象限的角,且sin α=513,则cos α=________.【解析】由于α是其次象限的角,且sin α=513,所以cos α=-√1−sin 2α=-√1−(513)2=-1213.答案:-12137.若sin θ=k+1k−3,cos θ=k−1k−3,且θ的终边不落在坐标轴上,则tan θ的值为________.【解析】由于sin 2θ+cos 2θ=(k+1k−3)2+(k−1k−3)2=1,所以k 2+6k-7=0,所以k 1=1或k 2=-7.当k=1时,cos θ不符合,舍去. 当k=-7时,sin θ=35,cos θ=45,tan θ=34.答案:348.已知sinx=3cosx ,则sinxcosx 的值是________. 【解析】将sinx=3cosx 代入sin 2x+cos 2x=1中得9cos 2x+cos 2x=1,即cos 2x=110, 所以sin 2x=1-cos 2x=910, 由于sinx 与cosx 同号,所以sinxcosx>0, 则sinxcosx=√sin 2xcos 2x =310.答案:310三、解答题(每小题10分,共20分) 9.(2021·武汉高一检测)已知tan 2α1+2tanα=13,α∈(π2,π). (1)求tan α的值. (2)求sinα+2cosα5cosα−sinα的值.【解析】(1)由tan 2α1+2tanα=13,得3tan 2α-2tan α-1=0,即(3tan α+1)(tan α-1)=0,解得tan α=-13或tan α=1.由于α∈(π2,π),所以tan α<0,所以tan α=-13.(2)由(1),得tan α=-13,所以sinα+2cosα5cosα−sinα=tanα+25−tanα=−13+25−(−13)=516.【延长探究】本例条件下,计算sin 2α+sin αcos α的值.【解析】sin 2α+sin αcos α=sin 2α+sinαcosαsin 2α+cos 2α=tan 2α+tanαtan 2α+1=(−13)2+(−13)(−13)2+1=-15.10.求证:3-2cos 2α=3tan 2α+1tan 2α+1.【证明】右边=3(tan 2α+1)−2tan 2α+1=3-2tan 2α+1=3-2sin 2αcos 2α+1=3-2cos 2αsin 2α+cos 2α=3-2cos 2α=左边,所以原式得证. 【一题多解】左边=3(sin 2α+cos 2α)−2cos 2αsin 2α+cos 2α=3sin 2α+cos 2αsin 2α+cos 2α=3tan 2α+1tan 2α+1=右边,所以原式得证.(20分钟 40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.化简sin 2α+cos 4α+sin 2αcos 2α的结果是( ) A.14B.12C.1D.32【解析】选C.原式=sin 2α+cos 2α(cos 2α+sin 2α)=sin 2α+cos 2α=1.【补偿训练】若sin α+sin 2α=1,则cos 2α+cos 4α等于________.【解析】由于sin α+sin 2α=1,sin 2α+cos 2α=1,所以sin α=cos 2α,所以cos 2α+cos 4α=sin α+sin 2α=1. 答案:12.(2021·宣城高一检测)已知sin θ=2cos θ,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A.-43B.54C.-34D.45【解题指南】关于sin θ,cos θ的齐次式,可用1的代换、化弦为切求值. 【解析】选D.由于sin θ=2cos θ,所以tan θ=sinθcosθ=2, sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ =sin 2θ+sinθcosθ−2cos 2θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tanθ−2tan 2θ+1=22+2−222+1=45.二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2021·龙岩高一检测)化简:α为其次象限角,则cosα√1+tan 2α+√1+sinα1−sinα-√1−sinα1+sinα=__________.【解析】原式=cosα√1+2cos 2α+√(1+sinα)21−sin 2α-√(1−sinα)21−sin 2α=cosα·√1cos 2α+|1+sinαcosα|-|1−sinαcosα|.又由于α为其次象限角,所以cos α<0,1+sin α>0,1-sin α>0, 所以原式=1cosα·1−cosα-1+sinαcosα-(−1−sinαcosα)=-1-1+sinαcosα+1−sinαcosα=-1+−2sinαcosα=-1-2tan α.答案:-1-2tan α 【补偿训练】√1−2sin70°cos70°sin70°−√1−sin 270°=________.【解析】原式=√sin 270°+cos 270°−2sin70°cos70°sin70°−√cos 270°=√(sin70°−cos70°)2sin70°−|cos70°|=|sin70°−cos70°|sin70°−|cos70°|由于sin 70°>cos 70°>0, 所以原式=sin70°−cos70°sin70°−cos70°=1.答案:14.已知关于x 的方程4x 2-2(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、余弦,则实数m 的值为________. 【解析】设直角三角形中的该锐角为β, 由于方程4x 2-2(m+1)x+m=0中, Δ=4(m+1)2-4·4m=4(m-1)2≥0, 所以当m ∈R 时,方程恒有两实根. 又由于sin β+cos β=m+12,sin βcos β=m4,所以由以上两式及sin 2β+cos 2β=1, 得1+2·m4=(m+12)2,解得m=±√3.当m=√3时,sin β+cos β=√3+12>0,sin β·cos β=√34>0,满足题意, 当m=-√3时,sin β+cos β=1−√32<0,这与β是锐角冲突,舍去. 综上,m=√3. 答案:√3三、解答题(每小题10分,共20分)5.(2021·盐城高一检测)已知sin α+cos α=12(0<α<π),(1)求sin αcos α.(2)求sin α-cos α.【解析】(1)平方得1+2sin αcos α=14,所以sin αcos α=-38.(2)由(1)式知sin αcos α<0,0<α<π,所以π2<α<π,所以sin α-cos α>0,由于(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=74,所以sin α-cos α=√72.【补偿训练】在△ABC 中,sinA+cosA=15,求(1)sinA ·cosA. (2)tanA. 【解析】(1)由于sinA+cosA=15,所以(sinA+cosA)2=125,即1+2sinAcosA=125,所以sinAcosA=-1225.(2)由于sinA+cosA=15,①A ∈(0,π),所以A ∈(π2,π),所以sinA-cosA>0,又由于(sinA-cosA)2=1-2sinAcosA =1-2×(−1225)=4925,所以sinA-cosA=75②联立①②解得,sinA=45,cosA=-35,所以tanA=sinAcosA=45−35=-43.6.已知sin θ=asin φ,tan θ=btan φ,其中θ为锐角,求证:cos θ=√a 2−1b 2−1.【证明】由sin θ=asin φ,tan θ=btan φ,得sinθtanθ=asinφbtanφ,即acos φ=bcos θ,而asin φ=sin θ,得a 2=b 2cos 2θ+sin 2θ,即a 2=b 2cos 2θ+1-cos 2θ, 得cos 2θ=a 2−1b 2−1,而θ为锐角,所以cos θ=√a 2−1b 2−1.关闭Word 文档返回原板块。
高中数学第一章三角函数1.2.2同角三角函数的基本关系课时作业新人教A版必修411186491.2.2 同角三角函数的基本关系选题明细表知识点、方法题号利用同角三角函数关系求值1,2,7,9,10,12 利用同角关系式化简三角函数式3,6,8,11 利用sin α±cos α与sin αcos α的关系解题4,5,13基础巩固1.下列四个命题中可能成立的是( B )(A)sin α=且cos α=(B)sin α=0且cos α=-1(C)tan α=1且cos α=-1(D)tan α=-(α在第二象限)解析:由基本关系式可逐个判断A,C,D不正确,故选B.2.(2019·东莞市月考)已知tan α=-,且α是第二象限角,则cos α的值为( D )(A) (B)- (C) (D)-解析:因为tan α==-,sin2α+cos2α=1,且α是第二象限角,所以cos α<0,sin α>0,求得cos α=-,故选D.3.已知tan α=2,则等于( C )(A)- (B) (C) (D)-解析:===.故选C.4.已知-<x<0,sin x+cos x=,则sin x-cos x等于( C )(A)(B)(C)-(D)-解析:因为sin x+cos x=,所以sin2x+2sin xcos x+cos2x=,即2sin xcos x=-.所以(sin x-cos x)2=1-2sin xcos x=,又因为-<x<0,所以sin x<0,cos x>0.所以sin x-cos x<0,所以sin x-cos x=-.故选C.5.已知tan θ=3,则sin2θ-3sin θcos θ+4等于( D )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:原式=+4=+4=4.故选D.6.已知tan α=2,则= .解析:原式====5.答案:57.在△ABC中,sin A=,则角A= .解析:由题意知cos A>0,即A为锐角.将sin A=两边平方得2sin2A=3cos A.所以2cos2A+3cos A-2=0,解得cos A=或cos A=-2(舍去),所以A=.答案:8.化简:·.解:原式=·=1.能力提升9.(2018·武汉市期末)已知sin α+cos α=-,α∈(0,π),则tan α的值为( C )(A)-或- (B)-(C)- (D)解析:因为sin α+cos α=-,α∈(0,π),所以α为钝角,结合sin2α+cos2α=1,所以sin α=,cos α=-,则tan α==-.故选C.10.若sin θ=,cos θ=,则m的值为( C )(A)0 (B)8(C)0或8 (D)3<m<9解析:由sin2θ+cos2θ=1,得+=1,解得m=0或8.11.化简-的结果为.解析:-====-2tan2α.答案:-2tan2α12.证明:(1)2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2;(2)sin2α+sin2β-sin2αsin2β+cos2αcos2β=1.证明:(1)右边=(1-sin α+cos α)2=(1-sin α)2+cos2α+2(1-sin α)cos α=sin2α-2sin α+1+cos2α+2cos α-2sin αcos α=2-2sin α+2cos α(1-sin α)=2(1-sin α)(1+cos α)=左边,所以2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2.(2)左边=sin2α(1-sin2β)+1-cos2β+cos2αcos2β=sin2αcos2β+1-cos2β(1-cos2α)=sin2αcos2β+1-cos2βsin2α=1=右边,所以sin2α+sin2β-sin2αsin2β+cos2αcos2β=1.探究创新13.是否存在一个实数k,使方程8x2+6kx+2k+1=0的两个根是一个直角三角形中某个锐角的正弦与余弦.解:设这个锐角为A,所以sin A,cos A为8x2+6kx+2k+1=0的两个根.所以②代入①2,得9k2-8k-20=0,解得k1=2,k2=-,当k=2时,原方程变为8x2+12x+5=0,因为Δ<0,所以方程无解;将k=-代入②,得sin Acos A=-<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.。
第一章 三角函数1.2 任意角的三角函数1.2.2 同角三角函数的基本关系一、选择题1.已知cos α=-35,α∈(π2,π),sin β=-1213,β为第三象限角,则sin α·tan β等于()A.-4825B.4825C.13D.-132.已知α是第二象限角,tan α=-12,则cos α等于( )A.-55 B.-15C.-255 D.-453.已知A 是三角形的一个内角,sin A +cos A =23,则这个三角形是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形4.函数y =1-sin 2x cos x +1-cos 2xsin x 的值域是( )A.{0,2}B.{-2,0}C.{-2,0,2}D.{-2,2}5.已知sin α-cos α=-52,则tan α+1tan α的值为( )A.-4B.4C.-8D.86.已知tan θ=2,则sin 2θ+sin θcos θ-2cos 2θ等于( )A.-43B.54C.-34D.45 7.已知cos x sin x -1=12,则1+sin xcos x 等于( )A.12B.-12C.2D.-2二、填空题8.已知sin α+2cos αcos α=1,则α在第________象限. 9.已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan α=________. 10.在△ABC 中,2sin A =3cos A ,则角A =________.11.若sin θ=-22,tan θ>0,则cos θ=________. 12.已知sin αcos α=18,且π<α<5π4,则cos α-sin α=________. 三、解答题13.已知tan α=-12,求1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α的值.四、探究与拓展14.若sin α+cos α=1,则sin n α+cos n α(n ∈Z )的值为________.15.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.参考答案 1.B 2.C 3.B 4.C 5.C 6.D 7.B 8.二或四 9. 3或-13 10.π3 11.-2212.-32 解析:因为π<α<5π4, 所以cos α<0,sin α<0.利用三角函数线知,cos α<sin α,cos α-sin α=-cos α-sin α2 =- 1-2×18=-32. 13.解 原式=sin α+cos α2sin 2α-cos 2α=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=-12+1-12-1 =-13. 14.1解析:∵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=1.15.(1)m =34 (2)解 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=12. 所以⎩⎨⎧ sin θ=32,cos θ=12或⎩⎨⎧ sin θ=12,cos θ=32.又因为θ∈(0,π),所以θ=π3或π6.。
第5课时 同角三角函数的基本关系
(1)
1.2.能够利用同角三角函数的基本关系进行简单的化简、求值与恒等证明.
1.同角三角函数的基本关系式包括:
①平方关系:sin 2α+cos 2
α=1
②商数关系:tan α=sin α
cos α.
2.商数关系tan α=sin αcos α成立的角α的范围是α≠k π+π
2
(k ∈Z ).
3.sin 2α+cos 2α=1的变形有sin 2α=1-cos 2α,cos 2α=1-sin 2α,1=sin 2
α+
cos 2
α等.tan α=sin αcos α的变形有sin α=tan α·cos α,cos α=sin αtan α
等.
一、选择题
1.已知sin α=4
5
,且α是第二象限角,那么tan α的值是( )
A .-43
B .-34
C.34
D.43 答案:A
解析:cos α=-1-sin 2
α=-35,所以tan α=sin αcos α=-43
.
2.1
1+tan
2
3π5
化简结果为( )
A .cos 3π5
B .-cos 3π5
C .±cos 3π5
D .-cos 2π
5
答案:B
3.已知sin θ+cos θ=1,则sin θ-cos θ的值为( ) A .1 B .-1 C .±1 D .0 答案:C
解析:将sin θ+cos θ=1两边平方得sin θcos θ=0.
即⎩
⎪⎨
⎪⎧
sin θ=0cos θ=1或⎩
⎪⎨
⎪⎧
cos θ=0
sin θ=1,
故sin θ-cos θ=±1.
4.已知α、β均为锐角,2tan α+3sin β=7,tan α-6sin β=1,则sin α的值是( ) A.3 55 B.3 77
C.
31010 D.13 答案:C
解析:由⎩⎪⎨
⎪⎧
2tan α+3sin β=7,
tan α-6sin β=1,解得tan α=3.∴
sin α
cos α
=3, 又sin 2α+cos 2
α=1,且α为锐角,∴sin α=31010
.故选C.
5.如果sin α|sin α|+cos α|cos α|=-1,那么角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角 答案:C
解析:∵-sin 2α+(-cos 2
α)=-1,
∴只有|sin α|=-sin α,|cos α|=-cos α时, sin α|sin α|+cos α|cos α|=-1才能成立. sin α、cos α同时小于零,所以α是第三象限角.
6.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α1-sin 2
α+1-cos 2
α
cos α的值为( ) A .-2 B .2
C .-2或2
D .0 答案:D
解析:∵角α的终边在x +y =0上, ∴当α在第二象限时,sin α=-cos α=22; 当α在第四象限时,sin α=-cos α=-
22
, ∴原式=sin α|cos α|+|sin α|
cos α
=0.
二、填空题
7.若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan α=________.
答案:-3
解析:sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=12,
∴tan α=-3.
8.化简:1-2sin20°cos20°=________. 答案:cos20°-sin20°
解析:原式=sin 220°+cos 2
20°-2sin20°cos20°
=-2
=|cos20°-sin20°| =cos20°-sin20°.
9.如果tan α=13,π<α<3
2
π,则sin αcos α=________.
答案:3
10
解析:sin αcos α=sin αcos α1=sin αcos α
sin 2α+cos 2
α
=sin αcos αcos αsin 2α+cos 2αcos 2
α=tan α1+tan 2
α=1
31+⎝ ⎛⎭⎪⎫132=310
. 三、解答题
10.已知sin α=4
5
,求cos α,tan α的值.
解:因为sin α>0,sin α≠1,所以α是第一或第二象限角.
由sin 2α+cos 2α=1,得cos 2α=1-sin 2
α=925
.
若α是第一象限角,那么cos α>0,
于是cos α=3
5
,
从而tan α=sin αcos α=4
3
;
若α是第二象限角,那么cos α=-35,tan α=-4
3.
11.已知0<α<π,sin α+cos α=1
5
,求tan α的值.
解:由sin α+cos α=15两边平方,得sin αcos α=-12
25
<0,由0<α<π可知:sin α>0,
cos α<0,故π2<α<π,所以(sin α-cos α)2
=1-2sin αcos α=1+2425=4925.由π2<α<π知:
sin α-cos α>0,所以sin α-cos α=7
5,联立⎩⎪⎨⎪⎧
sin α+cos α=1
5sin α-cos α=7
5得sin α=4
5
,cos α
=-35,所以,tan α=sin αcos α=-4
3.
12.若α是三角形的内角,且sin α+cos α=2
3
,则这个三角形是( )
A .等边三角形
B .直角三角形
C .锐角三角形
D .钝角三角形 答案:D
解析:等式sin α+cos α=2
3
,两边平方得:
1+2sin αcos α=49,∴sin αcos α=-5
18
,
而α∈(0,π),∴sin α>0,cos α<0,即α是钝角.
13.已知方程8x 2
+6kx +2k +1=0的两个实根是sin θ和cos θ.
(1)求k 的值;
(2)求tan θ的值(其中sin θ>cos θ). 解:(1)由已知得:
⎩⎪⎨
⎪⎧
Δ=36k 2
-
k +, ①
sin θ+cos θ=-3k 4, ②sin θ·cos θ=2k +1
8
. ③
∵sin 2
θ+cos 2
θ=1,
即(sin θ+cos θ)2
-2sin θcos θ=1.
∴将②、③代入后,得9k 2
16-2k +1
4
=1,
即9k 2
-8k -20=0,解之,得k =-109或k =2.
∵k =2不满足①式,故舍去,∴k =-10
9
.
(2)把k =-10
9,代入②、③
得⎩⎪⎨⎪⎧
sin θ+cos θ=5
6,sin θ·cos θ=-11
72
,
解之,得⎩⎪⎨
⎪⎧
sin θ=5+47
12
,cos θ=5-47
12
,(sin θ>cos θ)
∴tan θ=sin θcos θ=5+475-47=-72+104722=-36+547
11.。