8.2.1  两角和与差的余弦(同步练习,原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第三册

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8.2.1  两角和与差的余弦(同步练习,原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第三册

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数学 必修 第三册 RJ
8.2.1 两角和与差的余弦
一、选择题
1.cos555°的值是(  )
A.+ B.-
C.- D.-
2.计算cos70°cos335°+sin110°sin25°的结果是(  )
A.1 B.
C. D.
3.已知cos(α+β)=,cos(α-β)=-,则cosαcosβ的值为(  )
A.0 B.1
C.-1 D.2
4.已知cos(α+β)=m,tanαtanβ=2,则cos(α-β)=(  )
A.-3m B.-
C. D.3m
5.(多选)已知α为第一象限角,β为第三象限角,且sin=,cos=-,则cos(α+β)的值可能为(  )
A.- B.-
C. D.
二、填空题
6.cos43°cos77°+sin43°cos167°的值为________.
7.已知点P(-4,-3m)在角α的终边上,且sinα=,则cos的值为________.
8.已知在△ABC中,sinA=,cosB=,则cosC=________.
三、解答题
9.已知cos=,sin(α+β)=,其中0<α<<β<π.求cos的值.
10.已知cos(α-β)=-,sin(α+β)=-,<α-β<π,<α+β<2π,求证:cos2β+1=0.
11.若sin2α=,sin(β-α)=,且α∈,β∈,则α+β的值是(  )
A. B.
C.或 D.或
12.(1)化简:=________;
(2)若sinα+sinβ+sinγ=0,cosα+cosβ+cosγ=0,且0≤α<β<γ<2π,则β-α=________.
13.已知4sin2α+3cos2α=0,<α<,-<β<0.
(1)求sin2α,cos2α的值;
(2)若sin(α+β)=,求cos(α-β)的值.
14.已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π),f(0)=.
(1)求φ;
(2)设函数g(x)=f(x)+f,求g(x)的值域和单调区间.
8.2.1 两角和与差的余弦
一、选择题
1.cos555°的值是(  )
A.+ B.-
C.- D.-
答案:B
解析:cos555°=cos195°=-cos15°=-cos(45°-30°)=-×-×=-.故选B.
2.计算cos70°cos335°+sin110°sin25°的结果是(  )
A.1 B.
C. D.
答案:B
解析:原式=cos70°cos25°+sin70°sin25°=cos(70°-25°)=cos45°=.故选B.
3.已知cos(α+β)=,cos(α-β)=-,则cosαcosβ的值为(  )
A.0 B.1
C.-1 D.2
答案:A
解析:∵cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ= ①,cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=- ②,由①+②,得2cosαcosβ=0,∴cosαcosβ=0.故选A.
4.已知cos(α+β)=m,tanαtanβ=2,则cos(α-β)=(  )
A.-3m B.-
C. D.3m
答案:A
解析:因为cos(α+β)=m,所以cosαcosβ-sinαsinβ=m,又tanαtanβ=2,所以sinαsinβ=2cosαcosβ,故cosαcosβ-2cosαcosβ=m,即cosαcosβ=-m,从而sinαsinβ=-2m,故cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=-3m.故选A.
5.(多选)已知α为第一象限角,β为第三象限角,且sin=,cos=-,则cos(α+β)的值可能为(  )
A.- B.-
C. D.
答案:CD
解析:因为α为第一象限角,所以α∈,k∈Z,所以α+∈,k∈Z.又sin=<=sin,所以α+是第二象限角,所以cos=-.因为β为第三象限角,所以β∈,k∈Z,所以β-∈,k∈Z,又cos=-,所以β-是第二象限角或第三象限角.当β-是第二象限角时,sin=,此时cos(α+β)=cos=coscos-sinsin=×-×=;当β-是第三象限角时,sin=-,此时cos(α+β)=cos=coscos-sinsin=×-×=.
二、填空题
6.cos43°cos77°+sin43°cos167°的值为________.
答案:-
解析:原式=cos43°cos77°+sin43°cos(90°+77°)=cos43°cos77°-sin43°sin77°=cos(43°+77°)=cos120°=-.
7.已知点P(-4,-3m)在角α的终边上,且sinα=,则cos的值为________.
答案:-
解析:由题意及正弦函数的定义可得x=-4,y=-3m,r=.∵sinα=,∴sinα===,∴y>0,即m<0,解得m=-1,∴cosα==-,∴cos=cosαcos-sinαsin=×-×=-.
8.已知在△ABC中,sinA=,cosB=,则cosC=________.
答案:
解析:∵cosB=<,∴B∈且sinB=.∵sinA=<,∴A∈∪.若A∈,又B∈,则A+B∈,这与A+B+C=π矛盾,∴A ,故A∈.由sinA=,得cosA=,∴cosC=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-cosA·cosB+sinAsinB=-×+×=.
三、解答题
9.已知cos=,sin(α+β)=,其中0<α<<β<π.求cos的值.
解:∵0<α<<β<π,
∴<β-<,<α+β<,
∵cos=,sin(α+β)=,
∴sin=,cos(α+β)=-,
∴cos=cos
=cos(α+β)cos+sin(α+β)sin=-×+×=.
10.已知cos(α-β)=-,sin(α+β)=-,<α-β<π,<α+β<2π,求证:cos2β+1=0.
证明:∵cos(α-β)=-,<α-β<π,
∴sin(α-β)=.
∵sin(α+β)=-,<α+β<2π,
∴cos(α+β)=,
∴cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]=cos(α+β)·cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=×+×=-1.
∴cos2β+1=0.
11.若sin2α=,sin(β-α)=,且α∈,β∈,则α+β的值是(  )
A. B.
C.或 D.或
答案:A
解析:因为α∈,所以2α∈,又因为sin2α=,所以2α∈,α∈,所以cos2α=-.又因为β∈,所以β-α∈,故cos(β-α)=-,所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos2αcos(β-α)-sin2αsin(β-α)=-×-×=,又因为α+β∈,所以α+β=.故选A.
12.(1)化简:=________;
(2)若sinα+sinβ+sinγ=0,cosα+cosβ+cosγ=0,且0≤α<β<γ<2π,则β-α=________.
答案:(1) (2)
解析:(1)原式=
==.
(2)∵cosα+cosβ+cosγ=sinα+sinβ+sinγ=0,
∴cosγ=-cosα-cosβ,sinγ=-sinα-sinβ.
∵sin2γ+cos2γ=1,
∴(cosα+cosβ)2+(sinα+sinβ)2=1,
整理,得2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=1,
即cosαcosβ+sinαsinβ=-,
∴cos(β-α)=-.
∵0≤α<β<2π,∴0<β-α<2π,
∴β-α=或.①
同理可得cos(γ-β)=-,
解得γ-β=或.②
cos(γ-α)=-,解得γ-α=或.③
∵0≤α<β<γ<2π,
∴β-α=,γ-β=,γ-α=.
故β-α的值为.
13.已知4sin2α+3cos2α=0,<α<,-<β<0.
(1)求sin2α,cos2α的值;
(2)若sin(α+β)=,求cos(α-β)的值.
解:(1)∵4sin2α+3cos2α=0,∴tan2α=-.
∵<α<,∴2α∈,
∴tan2α=-=,
解得cos22α=,∴cos2α=-,
sin2α==.
(2)∵<α<,-<β<0,
∴-<α+β<,
∴cos(α+β)==,
∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=-×+×=-.
14.已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π),f(0)=.
(1)求φ;
(2)设函数g(x)=f(x)+f,求g(x)的值域和单调区间.
解:(1)由题意,得f(0)=cosφ=,
又0≤φ<π,所以φ=.
(2)由(1)可知f(x)=cos,
所以g(x)=f(x)+f
=cos+cos2x
=cos2x-sin2x+cos2x
=cos2x-sin2x
=cos,
所以函数g(x)的值域为[-,].
令2kπ≤2x+≤π+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
令π+2kπ≤2x+≤2π+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以函数g(x)的单调递减区间为,k∈Z,单调递增区间为,k∈Z.
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