2024暑假数学初升高 培优 第9章 三角恒等变换(含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

2024暑假数学初升高 培优 第9章 三角恒等变换(含答案)

资源简介

数学要提分,总结是王道!
第 9章 三角恒等变换
第 1节 两角差的余弦公式
1.cos π( -α)=( )
3
A.1-cos α B.1cos α
2 2
C.1cos α 3+ sin α D.1cos α 3- sin α
2 2 2 2
2.cos 45°·cos 15°+sin 45°·sin 15°=( )
A.1 B. 3
2 2
C. 3 D. 3
3
3.sin(α-β)sin α+cos(α-β)cos α=( )
A.-cos α B.cos β
C.-sin α D.sin β
4 3 π π.若 sin α= ,α∈( ,π),则 cos( -α)的值为( )
5 2 4
A 2 2.- B.-
5 10
C 7 2 D 7 2.- .-
10 5
5.若α,β都是锐角,且 cos α 5 10= ,sin(α-β)= ,则 cos β=( )
5 10
A. 2 B. 2
2 10
C. 2 2 2 2或- D. 或
2 10 2 10
126
数学要提分,总结是王道!
6.若 sin(π+θ) 3 π 2 5=- ,θ是第二象限角,sin( +φ)=- ,φ是第三象限角,则 cos(θ-φ)的值是( )
5 2 5
A 5 B. 5.-
5 5
C.11 5 D. 5
25
7.已知 sin α+sin β+sin γ=0,cos α+cos β+cos γ=0,则 cos(α-β)的值为( )
A 1 1.- B.
2 2
C.-1 D.1
cos(α π- )
8. 4 =________.
sin α+cos α
9 1 5.已知α,β为锐角,cos α= ,sin(α+β)= 3,则β=________.
7 14
10 α β sin α 5 cos β 10.已知 , 均为锐角,且 = , = ,则α-β的值为________.
5 10
11.若 a=(cos α,sin β),b=(cos β,sin α),0<β<α<π 1,且 a·b= ,则α-β=________.
2 2
12 12 π 3 π.(12 分)已知 sin α= ,α∈( ,π),cos β= ,β∈(- ,0),求 cos(α-β)的值.
13 2 5 2
13.(13 分)已知 cos(α β) 12- =- ,cos(α β) 12 π 3π+ = ,且α-β∈( ,π),α+β∈( ,2π),求角β的值.
13 13 2 2
127
数学要提分,总结是王道!
第 2节 两角和差的正弦、余弦、正切公式
1.sin 7°cos 37°-sin 83°cos 53°=( )
A 1 1.- B.
2 2
C. 3 D 3.-
2 2
2 5.已知α+β= π,则(1+tan α)·(1+tan β)=( )
4
A.-1 B.-2
C.2 D.3
3.已知三角形 ABC的三个内角分别是 A,B,C,若 sin C=2cos Asin B,则△ABC一定是( )
A.直角三角形 B.正三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
4.已知 tan(α 1+β)= ,tan β 1= ,则 tan α=( )
3 4
A.1 B. 1
6 13
C. 7 D.13
11 18
5.sin 47°-sin 17°cos 30°=( )
cos 17°
A 3 B 1.- .-
2 2
C.1 D. 3
2 2
128
数学要提分,总结是王道!
6 0<α<π π<β<0 cos π α 1 cos π β 3 cos α β.若 ,- , ( + )= , ( - )= ,则 ( + )=( )
2 2 4 3 4 2 3 2
A. 3 B 3.-
3 3
C.5 3 D 6.-
9 9
7 3 π.已知 sin 2α= ( <2α<π),tan(α-β) 1= ,则 tan(α+β)=( )
5 2 2
A.-2 B.-1
C 2 2.- D.
11 11
8 3.已知 cos θ= ,θ π∈(- ,0),则 tan(θ π- )=________.
5 2 4
9.已知 sin x-sin y 2=- ,cos x-cos y 2= ,且 x,y均为锐角,则 tan(x-y)=________.
3 3
10.“在△ABC中,cos Acos B=________+sin Asin B”,横线处是一个实数,甲同学在横线处填上一个实数
a,这时 C是直角;乙同学在横线处填上一个实数 b,这时 C是锐角;丙同学在横线处填上一个实数 c,这
时 C是钝角.a,b,c的大小顺序是________.
11.下列式子的结果为 3的有________.(填序号)
①tan 25°+tan 35°+ 3tan 25°tan 35°;
②2(sin 35°cos 25°+sin 55°cos 65°);
1+tan 15°
③ .
1-tan 15°
12.(12 分)已知向量 a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β) |a 2 5, -b|= .求 cos(α-β)的值.
5
129
数学要提分,总结是王道!
13.(13 分)如图 L3-1-1 所示,在平面直角坐标系 xOy中,以 Ox轴为始边的两个锐角为α,β,它们的终边
2 2 5
分别交单位圆于 A,B两点,已知 A,B两点的横坐标分别是 和 .
10 5
(1)求 tan(α+β)的值;
(2)求α+2β的值.
第 3节 二倍角公式
1.若 sin 2θ<0,则角θ是( )
A.第一或第二象限角
B.第二或第三象限角
C.第三或第四象限角
D.第二或第四象限角
2.若 sinα 3= ,则 cos α=( )
2 3
A 2 1.- B.-
3 3
C.1 D.2
3 3
130
数学要提分,总结是王道!
3.已知 cos(α π 4+ )= ,则 sin 2α=( )
4 5
A 7 7.- B.
25 25
C. 9 D.17
25 25
4.已知 a=(2sin 35°,2cos 35°),b=(cos 5°,-sin 5°),则 a·b=( )
A.1 B.1
2
C.2 D.2sin 40°
5.已知θ∈(0,π),且 sin θ 1+cos θ=- ,则 cos 2θ=( )
3
A 17 B ± 17.- .
9 9
C. 17 D 8.-
9 9
6 10.已知α∈R,sin α+2cos α= ,则 tan 2α=( )
2
A.4 B.3
3 4
C 3 4.- D.-
4 3
7.若 sin xtan x<0,则 1+cos 2x=( )
A. 2cos x B.- 2cos x
C. 2sin x D.- 2sin x
8 3.等腰三角形的一个底角的正弦值为 ,则这个三角形的顶角的正切值为________.
5
9 cos(270°+2α) sin

.化简: · =________.
1-cos 2α cos(360°-α)
131
数学要提分,总结是王道!
3tanπ
10.计算: 8 =________.
1-tan2π
8
11 1+tan α 1.若 =2016,则 +tan 2α=________.
1-tan α cos 2α
12 (12 ) 2 3 π. 分 已知 sin α= ,cos β=- ,α∈( ,π),β是第三象限角.
3 4 2
(1)求 cos 2α的值;
(2)求 cos(α+β)的值.
2cos2θ-sin θ-1
13.(13 分)已知 tan 2θ 2 2 π=- , <2θ<π,求 2 的值.
2
2sin π( +θ)
4
cos 2α
14 2.(5 分)若 π =- ,则 cos α+sin α的值为( )sin(α- ) 2
4
A 7 1 1 7.- B.- C. D.
2 2 2 2
15 (15 ) cos α 1. 分 已知 = ,cos(α 13-β)= ,且 0<β<α<π.
7 14 2
(1)求 tan 2α的值;
(2)求β.
132
数学要提分,总结是王道!
第 4节 凑角问题
1. 若 , 为锐角,且满足 cos 4 , cos 3 ,求 cos 的值.
5 5
tan 2 tan 1 tan 2.已知 ,

,那么 ( )5 4 4 4
13 13
A. B.
18 22
3 1
C. D.
22 6
0 , 3 cos 33.已知 , ,sin 3 5 ,求 sin 的值.
4 4 4 4 5 4 13
4.已知 cos 4 , ,

,则 cos ( )5 2 4
2 2 7 2 7 2
A. B. C. D.
10 10 10 10
sin 1 3 3 5. 已知 , , , , 2 ,则 是( )4 2 2
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
6. 已知 tan 2 1 tan ,

,那么 tan



( )5 4 4 4
13 13 3 1
A. B. C. D.
18 22 22 6
133
数学要提分,总结是王道!
7. 设 cos cos 1 1 , sin sin ,求 cos 的值.
2 3
8. 若 sin x sin y 3 , cos x cos y 4 ,求 cos x y 的值.
5 5
3
9. 已知 , cos 12 3 , sin ,求 sin 2 的值.
2 4 13 5
10. 已知 , 0, 且 tan 1 , tan 1 ,求 2 的值.
2 7
134
数学要提分,总结是王道!
第 5节 辅助角公式
1 π≤x≤π.当- 时,函数 f(x)=sin x+ 3cos x的( )
2 2
A.最大值是 1,最小值是-1
B 1.最大值是 1,最小值是-
2
C.最大值是 2,最小值是-2
D.最大值是 2,最小值是-1
3.函数 y=3sin 4x+ 3cos 4x的最大值是( )
A. 3 B.2 3 C.3 D.6
4.函数 f(x)=(1+ 3tan x)cos x的最小正周期为( )
A.2π B.3π C π.π D.
2 2
6.如果函数 f(x)=sin 2x+acos 2x π的图像关于直线 x=- 对称,则实数 a的值为( )
8
A.2 B.-2 C.1 D.-1
7.已知函数 f(x)= 3sin ωx+cos ωx(ω>0),y=f(x)的图像与直线 y=2 的两个相邻交点的距离等于π,则 f(x)
的单调递增区间是( )
kπ π- ,kπ 5π+
A. 12 12 ,k∈Z
kπ 5π 11π+ ,kπ+
B. 12 12 ,k∈Z
kπ π- ,kπ π+
C. 3 6 ,k∈Z
kπ π+ ,kπ 2π+
D. 6 3 ,k∈Z
135
数学要提分,总结是王道!
10.函数 y=sin2x cos 2x π+ ( + )的图像中相邻的两条对称轴之间的距离是________.
3 3 6
11.已知函数 f(x)=cos 2x-2 3sin xcos x,给出下列结论:
①若存在 x1,x2,当 x1-x2=π时,f(x1)=f(x2)成立;
②f(x) π π在区间[- , ]上单调递增;
6 3
π
③函数 f(x)的图像关于点( ,0)中心对称;
12
f(x) 5π④将函数 的图像向左平移 个单位后所得图像与 y=2sin 2x的图像重合.
12
其中,正确结论的序号为________.
12.(12 分)已知函数 f(x)=sin2x+sin 2x+3cos2x.
(1)求函数 f(x)的最小值及此时的 x的集合;
(2)求函数 f(x)的单调递减区间.
14.(5 分)如果若干个函数的图像经过平移后能够重合,则称这些函数为“同簇函数”.给出下列函数:
①f(x)=sin xcos x;
π
②f(x)=2sin(x+ );
4
③f(x)=sin x+ 3cos x;
④f(x)= 2sin 2x+1.
其中是“同簇函数”的有( )
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
136
数学要提分,总结是王道!
第 6节 三角函数与二次函数

1. 已知 x 2,求函数 y cos x sin x的最小值.
4
2. 2已知函数 y cos x sin x 3 , x , ,求函数的最大值. 6 2
3. 2 2当方程 4sin x 4sin x k k 2 0有解时,求 k的取值范围.
137
数学要提分,总结是王道!
4. 求函数 y 2 2acos x sin2 x的最大值与最小值.
3
5. x , 当 时,求下列函数的值域 4 4
(1) y cos 2x sin x ;
(2) y sin x cos x sin x cos x;
138数学要提分,总结是王道!
第 9章 三角恒等变换
【第 1 节】
1.C 2.B 3.B 4.B
5.A [解析] 5 10 2 5 3 10由α,β都是锐角,且 cos α= ,sin(α-β)= ,得 sin α= ,cos(α-β)= ,
5 10 5 10
∴cos β 2=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)= .
2
6.B [解析] ∵sin(π 3 3 4 π+θ)=-sin θ=- ,∴sin θ= ,又θ是第二象限角,∴cos θ=- .∵sin( +φ)=
5 5 5 2
cos φ 2 5 φ 5 4 2 5=- ,且 为第三象限角,∴sin φ=- ,∴cos(θ-φ)=cos θcos φ+sin θsin φ=(- )×(- )
5 5 5 5
3 5 5
+ ×(- )= .
5 5 5
7.A [解析] 由 sin α+sin β+sin γ=0,得 sin α+sin β=-sin γ①,
由 cos α+cos β+cos γ=0,得 cos α+cos β=-cos γ②.
①2+②2得 cos(α-β) 1=- .
2
2 cos(α
π 2 2
- ) cos α+ sin α
8. [解析] 4 2= 2 2 = .
2 sin α+cos α sin α+cos α 2
9.π [ 1 1 4 3解析] ∵α为锐角且 cos α= ,∴sin α= 1-cos2α= (1- )2= .
3 7 7 7
∵α 5 π,β都为锐角,∴α+β∈(0,π),又 sin(α+β)= 314 2
∴cos(α+β)=- 1-sin2 5 11(α+β)=- 1-( 3)2=- ,
14 14
∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α sin(α β)sin α ( 11)×1 5 3 4 3 1+ + = - + × = ,又β为锐角,∴β
14 7 14 7 2
π
= .
3
10 π 2 5 3 10.- [解析] ∵α,β均为锐角,∴cos α= ,sin β= ,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β
4 5 10
2 5× 10 5×3 10 2 π= + = .又 sin α5 10 5 10 2 4
11.π [解析] a·b=cos αcos β+sin βsin α=cos(α-β) 1 π= .∵0<β<α< ,∴0<α-β<π,∴α-β π= .
3 2 2 2 3
12 π.解:∵α∈( ,π),sin α 12= ,∴cos α 5=- 1-sin2α=- .
2 13 13
172
数学要提分,总结是王道!
π
∵β∈(- ,0) 3 4,cos β= ,∴sin β=- 1-cos2β=- .
2 5 5
cos(α-β)=cos α·cos β sin α·sin β ( 5 )×3 12 4 63+ = - + ×(- )=- .
13 5 13 5 65
13.解:由α-β∈(π,π) 12 5,且 cos(α-β)=- ,得 sin(α-β)= .
2 13 13

由α+β∈( ,2π),且 cos(α β) 12 5+ = ,得 sin(α+β)=- .
2 13 13
cos 2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β) 12= ×( 12 5- )+(- )× 5 =-1.
13 13 13 13
由α 3+β∈( π,2π),α-β∈(π π) 2β (π 3π π, ,可得 ∈ , ),∴2β=π,∴β= .
2 2 2 2 2
【第 2 节】
1.A [解析] sin 7°cos 37°-sin 83°cos 53°=cos 83°cos 37°-sin 83°sin 37°=
cos(83°+37°)=cos 120° 1=- ,故选 A.
2
2.C [解析] (1+tan α)·(1+tan β)=1+(tan α+tan β)+tan α·tan β=1+tan(α+β)·(1-tan α·tan β)+tan
α·tan β=1+1-tan α·tan β+tan α·tan β=2.
3.C [解析] ∵C=π-(A+B),∴由 sin C=2cos Asin B,可得 sin(A+B)=2cos Asin B,∴sin Acos B+
cos Asin B=2cos Asin B,sin Acos B-cos Asin B=0,
∴sin(A-B)=0,又 A,B为三角形的内角,∴A-B=0,即 A=B,∴△ABC为等腰三角形.
1 1

4.B [解析] tan α=tan[(α β) tan(α+β)-tan β 1+ -β]= = 3 4 = .
1+tan(α+β)tan β 1 1 131+ ×
3 4
5 C [ ] sin 47°-sin 17°cos 30° sin (30°+17°)-sin 17°cos 30°. 解析 = =
cos 17° cos 17°
sin 30°cos 17°+cos 30°sin 17°-sin 17°cos 30° sin 30°cos 17°
= =sin 30° 1= .
cos 17° cos 17° 2
π π
+α +α
6.C [解析] ∵cos 4 1= ,0<α<π,∴sin 4 2 2= .
3 2 3
π β π β
- -
又∵cos 4 2 3 π= ,- <β<0,∴sin 4 2 6= ,
3 2 3
α β π π β π π β π π β+ +α - +α - +α -
∴cos 2 =cos 4 - 4 2 =cos 4 cos 4 2 +sin 4 sin 4 2 1 3 2 2 6= × + × =
3 3 3 3
5 3.
9
173
数学要提分,总结是王道!
7.A [解析] 由 sin 2α 3 π 4 3= ,且 <2α<π,可得 cos 2α=- ,所以 tan 2α=- ,所以 tan(α+β)=tan[2α
5 2 5 4
(α β)] tan 2α-tan(α-β)- - = =-2.
1+tan 2αtan(α-β)
π π tan θ-tanπ
8 7 [ ] cos θ 3
- ,0 4 4 θ-
. 解析 由 = ,θ∈ 2 ,得 sin θ=- ,所以 tan θ=- ,故 tan 4 = 4 =
5 5 3
1+tan θtanπ
4
4
- -1
3
4 =7.

1+ 3 ×1
9 2 14.- [解析] 由 sin x 2 2 5-sin y=- ,cos x-cos y= ,两式平方后相加得,cos(x-y)= .∵x,y
5 3 3 9
都为锐角,且 sin x-sin y<0,∴x9 cos(x-y)
2 14

9 2 14= =- .
5 5
9
10.b2
易知当 C是锐角时,-111.①②③ [解析] ①tan 25°+tan 35°+ 3tan 25°tan 35°=tan 60°(1-tan 25°·tan 35°)+ 3tan 25°tan 35°
= 3;②2(sin 35°cos 25°+sin 55°cos 65°)=2(sin 35°·cos 25°+cos 35°sin 25°)=2sin(35°+25°)= 3;③
1+tan 15° tan 45°+tan 15°
= =tan 60°= 3.
1-tan 15° 1-tan 45°tan 15°
12.解:∵a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),∴a-b=(cos α-cos β,sin α-sin β).
2 2
∵|a-b| 2 5= ,∴ (cos α-cos β) +(sin α-sin β) 2 5= ,
5 5
即 2-2cos(α-β) 4= ,∴cos(α-β) 3= .
5 5
13 2 2 5.解:(1)由单位圆上三角函数的定义,可得 cos α= ,cos β= .
10 5
因为α,β都为锐角,所以 sin α= 1-cos2α 7 2= ,sin β= 1-cos2β 5= ,
10 5
1
1 tan α+tan β
7+
从而 tan α=7,tan β= ,所以 tan(α+β)= = 2 =-3.
2 1-tan αtan β 1 1-7×
2
174
数学要提分,总结是王道!
1
(2)tan(α 2β) tan[(α β) β] tan(α+β)+tan β
(-3)+
+ = + + = = 2 =-1,
1-tan(α+β)tan β 1 3 ×1-(- )
2
因为 0<α<π,0<β<π 3π 3,所以 0<α+2β< ,从而α+2β= π.
2 2 2 4
【第 3 节】
1.D 2.C 3.A 4.B
5.C [解析] ∵sin θ+cos θ 1=- ,θ∈(0,π),∴1+2sin θ cos θ 1= ,
3 9
即 2sin θ cos θ=sin 2θ 8=- <0,且 09

,π 3π
∴θ∈ 4 ,2θ∈( ,2π),∴cos 2θ 17= .
2 9
6.C [解析] 将 sin α 2cos α 10+ = 两边平方可得 sin2α+4sin αcos α+4cos2α 5 3+4tan α 3= ,易知 = ,
2 2 1+tan2α 2
解得 tan α 1 2tan α 6 3 1 tan 2α=3 或 tan α=- .当 tan α=3 时,tan 2α= = =- ;当 tan α=- 时,tan 2α=
3 1-tan2α 1-9 4 3 1-tan2α
2

3 3= =- .
1 41-
9
2
7.B [解析] ∵sin x·tan x<0 sin x,即 <0,∴cos x<0,∴ 1+cos 2x= 1+2cos2x-1= 2cos2x=- 2cos
cos x
x.
8 24.- [解析] 设底角为α,则α必为锐角,且顶角为π-2α.
7
3 4 3
由题意可知,sin α= ,∴cos α= ,∴tan α= ,
5 5 4
3
∴tan 2α 2tan α 24 24= = 2 = ,∴tan(π-2α)=-tan 2α=- .
1-tan2α 9 7 71-
16
2 2
9.sin α [ cos(270°+2α) sin α sin 2α sin α解析] · = · =sin α.
1-cos 2α cos(360°-α) 2sin2α cos α
2tanπ
10.3 [ ] 3× 8 3tan(2×π 3解析 原式= = )= tanπ 3= .
2 2
1 tan2π
2 8 2 4 2

8
175
数学要提分,总结是王道!
11 2016 [ ] 1 tan 2α 1 sin 2α 1+sin 2α (cos α+sin α)
2 cos α+sin α
. 解析 + = + = = = =
cos 2α cos 2α cos 2α cos 2α cos2α-sin2α cos α-sin α
1+tan α
=2016.
1-tan α
12 2.解:(1)由 sin α= 得 cos 2α=1-2sin2α=1-2×(2)2 1= .
3 3 9
(2) 2 π 5由 sin α= ,α∈( ,π)得 cos α=- .
3 2 3
由 cos β=( 3 7- ,β)是第三象限角,得 sin β=- ,
4 4
所以 cos(α+β)=cos αcos β 5 3 2 7 3 5+2 7-sin αsin β=(- )×(- )- ×(- )= .
3 4 3 4 12
13 tan 2θ 2 2 2tan θ.解:∵ =- ,∴ =-2 2,
1-tan2θ
2
解得 tan θ= 2或 tan θ=- .
2
π<2θ<π π<θ<π又∵ ,∴ ,∴tan θ>0,∴tan θ= 2,
2 4 2
cos θ-sin θ
cos θ-sin θ 1-tan θ 1- 2
∴原式= 2 = = = =-3+2 2.cos θ 2+ sin θ
2 cos θ+sin θ 1+tan θ 1+ 22 2
cos 2α cos2α-sin2α
14.C [解析] π = 2 =- 2(sin α+cos α)
2 1
=- ,所以 cos α+sin α= .
α-
sin 2 24 (sin α-cos α)2
15 (1) cos α 1 π.解: 由 = ,0<α< ,
7 2
1 2
sin α 1 cos2α 1 7 4 3得 = - = - = ,
7
∴tan α sin α= =4 3,
cos α
tan 2α 2tan α 2×4 3 8 3于是 = = =- .
1-tan2α 1-(4 3)2 47
(2)由 0<β<α<π,得 0<α-β<π.
2 2
13 2
∵cos(α-β) 13= ,∴sin(α-β)= 1-cos2(α-β)= 1 14 3 3- = .
14 14
由β=α-(α-β),得 cos β=cos[α-(α-β)]=cos α cos(α-β)+sin α sin(α β) 1×13 4 3×3 3 1- = + = ,
7 14 7 14 2
π
所以β= .
3
176
数学要提分,总结是王道!
【第 4 节】
24 56 59
1. 2.C 3, 4.B 5.B 6.C 7.
25 65 72
1 56 3
8. 9. 10.
2 65 4
【第 5 节】
1.D 2.B 3.A 4.D 5.C 6. 3π 7. ①③
2
8.解:f(x)=sin2x+sin 2x+3cos2x=cos 2x+sin 2x+2= 2sin(2x π+ )+2.
4
(1)f(x)的最小值为 2- 2,
x 5π= +kπ,k∈Z
此时 x的集合为 x| 8 .
(2) π由 +2kπ≤2x π≤3π+ +2kπ,k∈Z,
2 4 2
π
得 +kπ≤x≤5π+kπ,k∈Z,
8 8
π kπ 5π+ , +kπ
所以 f(x)的单调递减区间为 8 8 ,k∈Z.
9.C [解析] 将函数进行化简可知,②③中的函数图像经过平移可以重合,故选 C.
【第 6 节】
1、1 2 . 2、3 3、 2,3 .
2
4、当 a 1时, ymin 2 1 a ;当 a 1时, ymin 1 a2,ymax 2 1 a .
5、(1)[0, 2 ](2)[0.5,1]
2
177

展开更多......

收起↑

资源列表