8.2.2  第1课时 两角和与差的正弦(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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8.2.2  第1课时 两角和与差的正弦(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
8.2.2  第1课时 两角和与差的正弦
一、选择题
1.sin105°+sin15°=(  )
A. B.
C. D.
2.sin2027°cos13°+cos2027°cos77°=(  )
A. B.-
C.- D.
3.已知函数f(x)=sin2x-cos2x,则f(x)的(  )
A.最小正周期为π,最大值为-1
B.最小正周期为π,最大值为2
C.最小正周期为2π,最大值为-1
D.最小正周期为2π,最大值为2
4.若α,β∈,且sinα=,cosβ=-,则sin(α+β)=(  )
A. B.-
C. D.-
5.(多选)已知函数f(x)=asinx+bcosx,若f(0)=,且对任意x∈R都有f(x)≤f,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)=2cos
B.f(x)=2sin
C.f(x)的图象向左平移个单位后,图象关于原点对称
D.f(x)的图象向右平移个单位后,图象关于y轴对称
二、填空题
6.化简:cos+sin=________.
7.已知向量=(5,12),将向量绕原点O顺时针旋转60°到的位置,则点A′的坐标为________.
8.在△ABC中,3sinA+4cosB=6,3cosA+4sinB=1,则C=________.
三、解答题
9.求证:=1-.
10.已知sinα=,cos(α+β)=-,且α,β均为锐角.
(1)求sin(2α+β);
(2)求β.
11.已知α,β∈,cos2α-sin2α=,且3sinβ=sin(2α+β),则α+β的值为________.
12.已知函数f(x)=cos2x+sin.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若α∈,f(α)=,求cos2α.
13.设函数f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ.
(1)若f(0)=-,求φ的值;
(2)已知f(x)在区间上单调递增,f=1,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数f(x)存在,求ω,φ的值.
条件①:f=;
条件②:f=-1;
条件③:f(x)在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
14.设函数f(x)=sin-cosx.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,求当x∈时,y=g(x)的最大值.
8.2.2  第1课时 两角和与差的正弦
一、选择题
1.sin105°+sin15°=(  )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:sin105°+sin15°=sin(45°+60°)+sin(60°-45°)=sin45°cos60°+cos45°sin60°+sin60°·cos45°-cos60°sin45°=2cos45°sin60°=2××=.
2.sin2027°cos13°+cos2027°cos77°=(  )
A. B.-
C.- D.
答案:C
解析:sin2027°cos13°+cos2027°cos77°=sin2027°·cos13°+cos2027°sin13°=sin(2027°+13°)=sin2040°=sin240°=-sin60°=-.故选C.
3.已知函数f(x)=sin2x-cos2x,则f(x)的(  )
A.最小正周期为π,最大值为-1
B.最小正周期为π,最大值为2
C.最小正周期为2π,最大值为-1
D.最小正周期为2π,最大值为2
答案:B
解析:因为f(x)=sin2x-cos2x=2=2sin,所以f(x)的最小正周期T==π,最大值为2.故选B.
4.若α,β∈,且sinα=,cosβ=-,则sin(α+β)=(  )
A. B.-
C. D.-
答案:B
解析:α,β∈,且sinα=,cosβ=-,则cosα=- =-,sinβ= =,∴sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=×+×=-.故选B.
5.(多选)已知函数f(x)=asinx+bcosx,若f(0)=,且对任意x∈R都有f(x)≤f,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)=2cos
B.f(x)=2sin
C.f(x)的图象向左平移个单位后,图象关于原点对称
D.f(x)的图象向右平移个单位后,图象关于y轴对称
答案:BD
解析:由于函数满足f(0)=,故f(0)=b=,由于f=a+=,解得a=3,所以f(x)=3sinx+cosx=2sin,故A错误,B正确;对于C,函数f(x)的图象向左平移个单位,得到g(x)=2sin的图象,故C错误;对于D,函数f(x)的图象向右平移个单位,得到g(x)=2sin=-2cosx的图象,关于y轴对称,故D正确.故选BD.
二、填空题
6.化简:cos+sin=________.
答案:cosα
解析:原式=coscosα-sinsinα+sincosα+cossinα=cosα.
7.已知向量=(5,12),将向量绕原点O顺时针旋转60°到的位置,则点A′的坐标为________.
答案:
解析:如图,设A′(x,y),∠xOA=α,所以∠xOA′=α-60°,又=(5,12),则|OA|==13,所以cosα=,sinα=,因此x=13cos(α-60°)=13(cosαcos60°+sinαsin60°)=13×=,y=13sin(α-60°)=13(sinαcos60°-cosαsin60°)=13×=,所以A′.
8.在△ABC中,3sinA+4cosB=6,3cosA+4sinB=1,则C=________.
答案:
解析:由①2+②2,得9+16+24sin(A+B)=37,∴sin(A+B)=,∴在△ABC中,sinC=sin(A+B)=,∴C=或C=.若C=,则A+B=.∵1-3cosA=4sinB>0,∴cosA<.又<,∴A>.此时A+C>π,不符合题意,∴C≠,∴C=.
三、解答题
9.求证:=1-.
证明:左边=
==1-=右边,
∴原等式成立.
10.已知sinα=,cos(α+β)=-,且α,β均为锐角.
(1)求sin(2α+β);
(2)求β.
解:(1)因为α,β∈,sinα=,
所以cosα==.
α+β∈(0,π),
所以sin(α+β)==,
所以sin(2α+β)=sin(α+α+β)
=sinαcos(α+β)+cosαsin(α+β)
=×+×=-.
(2)sinβ=sin(α+β-α)=sin(α+β)cosα-cos(α+β)sinα=×+×=,
又因为β∈,
所以β=.
11.已知α,β∈,cos2α-sin2α=,且3sinβ=sin(2α+β),则α+β的值为________.
答案:
解析:因为cos2α-sin2α=,cos2α+sin2α=1,所以cos2α=,sin2α=,因为α∈,所以cosα=,sinα=,所以tanα=.由3sinβ=sin(2α+β),得3sin[(α+β)-α]=sin[(α+β)+α],即3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα=sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα,所以sin(α+β)cosα=2cos(α+β)sinα,所以tan(α+β)=2tanα=.又α,β∈,所以α+β∈,所以α+β=.
12.已知函数f(x)=cos2x+sin.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若α∈,f(α)=,求cos2α.
解:(1)因为f(x)=cos2x+sin2x-cos2x=sin2x+cos2x=sin,
所以函数f(x)的最小正周期为T=π.
(2)由f(α)=可得,sin=.
因为α∈,
所以2α+∈.
又因为0所以2α+∈,
所以cos=-,
所以cos2α=cos=coscos+sinsin=.
13.设函数f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ.
(1)若f(0)=-,求φ的值;
(2)已知f(x)在区间上单调递增,f=1,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数f(x)存在,求ω,φ的值.
条件①:f=;
条件②:f=-1;
条件③:f(x)在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
解:(1)因为f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ,ω>0,|φ|<,
所以f(0)=sin(ω·0)cosφ+cos(ω·0)sinφ=sinφ=-,
因为|φ|<,所以φ=-.
(2)因为f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ,ω>0,|φ|<,
所以f(x)=sin(ωx+φ),ω>0,|φ|<,
所以f(x)的最大值为1,最小值为-1.
若选条件①:因为f(x)=sin(ωx+φ)的最大值为1,最小值为-1,所以f=无解,故条件①不能使函数f(x)存在.
若选条件②:因为f(x)在上单调递增,且f=1,f=-1,
所以=-=π,
所以T=2π,ω==1,
所以f(x)=sin(x+φ),
又因为f=-1,
所以sin=-1,
所以-+φ=-+2kπ,k∈Z,
所以φ=-+2kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=-.
所以ω=1,φ=-.
若选条件③:因为f(x)在上单调递增,在上单调递减,
所以f(x)在x=-处取得最小值-1,
即f=-1.
以下与条件②相同.
14.设函数f(x)=sin-cosx.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,求当x∈时,y=g(x)的最大值.
解:(1)f(x)=sinxcos-cosxsin-cosx=sinx-cosx=sin,
故f(x)的最小正周期为T==8.
(2)解法一:在y=g(x)的图象上任取一点(x,g(x)),它关于直线x=1的对称点为(2-x,g(x)).
由题设条件,知点(2-x,g(x))在y=f(x)的图象上,从而g(x)=f(2-x)=sin=sin=cos.
当0≤x≤时,≤x+≤,
因此y=g(x)在区间上的最大值为g(x)max=g(0)=cos=.
解法二:因为区间关于直线x=1的对称区间为,且y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,故y=g(x)在上的最大值为y=f(x)在上的最大值.
由(1),知f(x)=sin,
当≤x≤2时,-≤x-≤.
因此y=g(x)在上的最大值为g(x)max=f(2)=sin=.
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