2020届人教B版(文科数学) 三角函数、解三角形 单元测试

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1.(2019·广州市调研测试)已知α为锐角,cos α=55,则tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=( ) A .13B .3C .-13D .-3解析:选A.因为α是锐角,cos α=55,所以sin α=255,所以tan α=sin αcos α=2,所以tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=tan α-tanπ41+tan αtanπ4=13,故选A. 2.已知sin 2α=45,则cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A.16 B.110 C.15D.45解析:选B.cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π22=1-sin 2α2=110.故选B. 3.(2019·湖北新联考模拟)sin 10°1-3tan 10°=( )A .14B .12C .32D .1 解析:选A.sin 10°1-3tan 10°=sin 10°cos 10°cos 10°-3sin 10°=2sin 10°cos 10°4⎝⎛⎭⎫12cos 10°-32sin 10°=sin 20°4sin (30°-10°)=14.故选A.4.已知cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3=-13,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π6-cos α=( ) A .±33B .-63C .63D .±63解析:选 D.sin ⎝⎛⎭⎫α+π6-cos α=sin αcos π6+cos αsin π6-cos α=sin ⎝⎛⎭⎫α-π6,而cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3=1-2sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6=-13,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=±63,所以sin ⎝⎛⎭⎫α+π6-cos α=±63,故选D.5.已知cos 2θ=45,则sin 4θ+cos 4θ=________.解析:法一:因为cos 2θ=45,所以2cos 2θ-1=45,1-2sin 2θ=45,因为cos 2θ=910,sin 2θ=110,所以sin 4θ+cos 4θ=4150.法二:sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-12sin 22θ=1-12(1-cos 22θ)=1-12×925=4150.答案:41506.已知sin αcos α1-cos 2α=12,tan(α-β)=12,则tan β=________.解析:因为sin αcos α1-cos 2α=12,所以sin αcos α2sin 2α=12,cos αsin α=1,所以tan α=1,又因为tan(α-β)=12,所以tan β=tan[α-(α-β)]=tan α-tan (α-β)1+tan αtan (α-β)=1-121+1×12=13.答案:137.已知tan α=-13,cos β=55,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,求tan(α+β)的值,并求出α+β的值.解:由cos β=55,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 得sin β=255,tan β=2.所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-13+21+23=1.因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以π2<α+β<3π2,所以α+β=5π4.8.(2018·高考江苏卷)已知α,β为锐角,tan α=43,cos(α+β)=-55.(1)求cos 2α的值; (2)求tan(α-β)的值.解:(1)因为tan α=43,tan α=sin αcos α,所以sin α=43cos α.因为sin 2 α+cos 2 α=1,所以cos 2 α=925,因此,cos 2α=2cos 2 α-1=-725.(2)因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π). 又因为cos(α+β)=-55, 所以sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=255,因此tan(α+β)=-2.因为tan α=43,所以tan 2α=2tan α1-tan 2 α=-247,因此,tan(α-β)=tan[2α-(α+β)]=tan 2α-tan (α+β)1+tan 2αtan (α+β)=-211.[综合题组练]1.已知α,β均为锐角,(1+tan α)(1+tan β)=2,则α+β的值为( ) A .π6B .π4C .π3D .3π4解析:选B.由(1+tan α)(1+tan β)=2得tan α+tan β=1-tan αtan β, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1-tan αtan β1-tan αtan β=1.因为0<α<π2,0<β<π2,所以0<α+β<π,所以α+β=π4.2.已知α,β均为锐角,且sin 2α=2sin 2β,则( ) A .tan(α+β)=3tan(α-β) B .tan(α+β)=2tan(α-β) C .3tan(α+β)=tan(α-β) D .3tan(α+β)=2tan(α-β)解析:选A.法一:因为2α=(α+β)+(α-β),2β=(α+β)-(α-β),sin 2α=2sin 2β, 所以sin[(α+β)+(α-β)]=2sin[(α+β)-(α-β)],展开,可得sin(α+β)cos(α-β)+cos(α+β)sin(α-β)=2[sin(α+β)cos(α-β)-cos(α+β)sin(α-β)],整理得sin(α+β)cos(α-β)=3cos(α+β)sin(α-β),两边同时除以cos(α+β)cos(α-β),得tan(α+β)=3tan(α-β),故选A. 法二:因为sin 2α=2sin 2β,所以tan (α+β)tan (α-β)=sin (α+β)cos (α-β)cos (α+β)sin (α-β)=12(sin 2α+sin 2β)12(sin 2α-sin 2β)=3sin 2βsin 2β=3,即tan(α+β)=3tan(α-β),故选A.3.化简:sin 2αsin 2β+cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=________.解析:原式=1-cos 2α2·1-cos 2β2+1+cos 2α2·1+cos 2β2-12cos 2αcos 2β=1-cos 2β-cos 2α+cos 2αcos 2β4+1+cos 2β+cos 2α+cos 2αcos 2β4-12cos 2αcos 2β=12+12cos 2αcos 2β-12cos 2αcos 2β=12.答案:124.已知α,β均为锐角,且tan β=cos α-sin αcos α+sin α,则tan(α+β)=________.解析:因为tan β=cos α-sin αcos α+sin α,所以tan β=1-tan α1+tan α=tan ⎝⎛⎭⎫π4-α. 又α,β均为锐角, 所以β=π4-α,即α+β=π4,所以tan(α+β)=tan π4=1.答案:15.(应用型)如图,有一块以点O 为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD 开辟为绿地,使其一边AD 落在半圆的直径上,另两点B ,C 落在半圆的圆周上.已知半圆的半径长为20 m ,如何选择关于点O 对称的点A ,D 的位置,可以使矩形ABCD 的面积最大,最大值是多少?解:连接OB ,设∠AOB =θ,则AB =OB sin θ=20sin θ,OA =OB cos θ=20cos θ,且θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. 因为A ,D 关于原点对称, 所以AD =2OA =40cos θ. 设矩形ABCD 的面积为S ,则 S =AD ·AB =40cos θ·20sin θ =400sin 2θ.因为θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以当sin 2θ=1, 即θ=π4时,S max =400(m 2).此时AO =DO =102(m).故当点A ,D 到圆心O 的距离为10 2 m 时,矩形ABCD 的面积最大,其最大面积是400 m 2.6.(综合型)已知函数f (x )=A cos(x 4+π6),x ∈R ,且f ⎝⎛⎭⎫π3= 2. (1)求A 的值;(2)设α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f ⎝⎛⎭⎫4α+4π3=-3017,f ⎝⎛⎭⎫4β-2π3=85,求cos(α+β)的值. 解:(1)因为f ⎝⎛⎭⎫π3=A cos ⎝⎛⎭⎫π12+π6=A cos π4=22A =2, 所以A =2.(2)由f ⎝⎛⎭⎫4α+4π3=2cos(α+π3+π6)=2cos ⎝⎛⎭⎫α+π2=-2sin α=-3017, 得sin α=1517,又α∈⎣⎡⎦⎤0,π2, 所以cos α=817.由f ⎝⎛⎭⎫4β-2π3=2cos(β-π6+π6)=2cos β=85, 得cos β=45,又β∈⎣⎡⎦⎤0,π2, 所以sin β=35,所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =817×45-1517×35=-1385.。