格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

齐次式的求值问题-三角函数的拓展与综合知识点教师选题基础单选题自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率62.0%

2025-06-13
齐次式的求值问题-三角函数的拓展与综合知识点教师选题基础单选题自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率62.0%
1、['齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\frac{-\mathrm{c o s} \alpha+2 \mathrm{s i n} \alpha} {\mathrm{c o s} \alpha-\mathrm{s i n} \alpha}=-3,$$则$${\operatorname{s i n} \! 2 \alpha}=$$(

A

A.$$\frac{4} {5}$$

B.$$- \frac{4} {5}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{3} {5}$$

2、['平面向量共线的坐标表示', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=( \mathrm{c o s} {\theta}, ~ \mathrm{~ s i n} {\theta} ), ~ ~ \boldsymbol{b}=( 1, ~-2 ),$$若$$\mathbf{a} / / \mathbf{b},$$则$$\frac{2 \operatorname{s i n} \! \theta-\mathrm{c o s} \theta} {\operatorname{s i n} \! \theta+\mathrm{c o s} \theta}$$的值是(

C

A.$$\frac{5} {2}$$

B.$$\frac{3} {4}$$

C.$${{5}}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

3、['利用诱导公式化简', '同角三角函数的商数关系', '同角三角函数的平方关系', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} \, \left( \frac{3 \pi} {2}-\alpha\right)+\operatorname{c o s} \, ( \pi-\alpha)=\operatorname{s i n} \alpha$$,则$$2 \operatorname{s i n}^{2} \alpha-\operatorname{s i n} \alpha\operatorname{c o s} \alpha=$$(

D

A.$$\frac{2 1} {1 0}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$${{2}}$$

4、['利用诱导公式化简', '同角三角函数的商数关系', '同角三角函数的平方关系', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$2 \mathrm{s i n} ( \pi-\alpha)=3 \mathrm{s i n} \left( \frac{\pi} {2}+\alpha\right),$$则$$\operatorname{s i n} \alpha\mathrm{c o s} \alpha+\operatorname{c o s}^{2} \! \alpha-\operatorname{s i n}^{2} \! \alpha=$$(

D

A.$$\frac{5} {1 3}$$

B.$$- \frac1 {1 3}$$

C.$$- \frac{5} {1 3}$$

D.$$\frac{1} {1 3}$$

5、['同角三角函数的商数关系', '同角三角函数的平方关系', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\operatorname{t a n} \alpha=-2, \, \, \, \frac{\pi} {2} < \alpha< \pi,$$则$$\operatorname{s i n} \alpha+\operatorname{c o s} \alpha=\alpha$$

A

A.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

B.$$- \frac{\sqrt{5}} {5}$$

C.$$\frac{1} {5}$$

D.$$- \frac{1} {5}$$

6、['同角三角函数的商数关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\frac{\operatorname{s i n} \alpha+\operatorname{c o s} \alpha} {\operatorname{s i n} \alpha-\operatorname{c o s} \alpha}=3,$$则$$\operatorname{t a n} 2 \alpha=$$

B

A.$$\frac{4} {3}$$

B.$$- \frac{4} {3}$$

C.$$- \frac2 3$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

7、['同角三角函数的商数关系', '齐次式的求值问题']

正确率80.0%已知$$\frac{\operatorname{s i n} \theta+\operatorname{c o s} \theta} {\operatorname{s i n} \theta-2 \operatorname{c o s} \theta}=\frac{1} {2},$$则$${{t}{a}{n}{θ}}$$的值为(

A

A.$${{−}{4}}$$

B.$$- \frac{1} {4}$$

C.$$\frac{1} {4}$$

D.$${{4}}$$

8、['用角的终边上的点的坐标表示三角函数', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知角$${{θ}}$$的终边经过点$$(-1,-3 )$$,则$$\frac{\operatorname{s i n} \theta+2 \operatorname{c o s} \theta} {3 \operatorname{s i n} \theta-4 \operatorname{c o s} \theta}=$$

A

A.$${{1}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$- \frac{1} {2}$$

D.$${{−}{1}}$$

9、['用角的终边上的点的坐标表示三角函数', '两角和与差的正切公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知角$${{α}}$$的顶点在坐标原点$${{O}}$$,始边与$${{x}}$$轴的非负半轴重合,将$${{α}}$$的终边按顺时针方向旋转$$\frac{\pi} {4}$$后经过点$$( 3, 4 )$$,则$$\operatorname{s i n} \, 2 \alpha=$$(

B

A.$$- \frac{1 2} {2 5}$$

B.$$- \frac{7} {2 5}$$

C.$$\frac{7} {2 5}$$

D.$$\frac{2 4} {2 5}$$

10、['两角和与差的正切公式', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\operatorname{t a n} \left( \alpha+\frac{\pi} {4} \right)=3$$,则$$\operatorname{s i n} 2 \alpha+\operatorname{s i n}^{2} \alpha=$$​         (

C

A.$$\frac{3} {5}$$

B.$$\frac{4} {5}$$

C.$${{1}}$$

D.$$\frac{8} {\pi}$$

1. 解析:

由题意得 $$\frac{-\cos \alpha + 2 \sin \alpha}{\cos \alpha - \sin \alpha} = -3$$,化简得 $$-\cos \alpha + 2 \sin \alpha = -3 \cos \alpha + 3 \sin \alpha$$,整理得 $$2 \cos \alpha = \sin \alpha$$,即 $$\tan \alpha = 2$$。
利用倍角公式 $$\sin 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{4}{5}$$,故选 A。

2. 解析:

向量 $$\boldsymbol{a} = (\cos \theta, \sin \theta)$$ 与 $$\boldsymbol{b} = (1, -2)$$ 平行,故 $$\frac{\cos \theta}{1} = \frac{\sin \theta}{-2}$$,即 $$\sin \theta = -2 \cos \theta$$。
代入所求式 $$\frac{2 \sin \theta - \cos \theta}{\sin \theta + \cos \theta} = \frac{-4 \cos \theta - \cos \theta}{-2 \cos \theta + \cos \theta} = \frac{-5 \cos \theta}{- \cos \theta} = 5$$,故选 C。

3. 解析:

利用诱导公式化简原式:$$\sin \left(\frac{3\pi}{2} - \alpha\right) + \cos (\pi - \alpha) = -\cos \alpha - \cos \alpha = -2 \cos \alpha = \sin \alpha$$,即 $$\sin \alpha = -2 \cos \alpha$$。
平方得 $$\sin^2 \alpha = 4 \cos^2 \alpha$$,结合 $$\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$$,解得 $$\cos^2 \alpha = \frac{1}{5}$$,$$\sin^2 \alpha = \frac{4}{5}$$。
所求式 $$2 \sin^2 \alpha - \sin \alpha \cos \alpha = 2 \cdot \frac{4}{5} - (-2 \cos \alpha) \cos \alpha = \frac{8}{5} + 2 \cos^2 \alpha = \frac{8}{5} + \frac{2}{5} = 2$$,故选 D。

4. 解析:

利用诱导公式化简原式:$$2 \sin (\pi - \alpha) = 2 \sin \alpha$$,$$3 \sin \left(\frac{\pi}{2} + \alpha\right) = 3 \cos \alpha$$,故 $$2 \sin \alpha = 3 \cos \alpha$$,即 $$\tan \alpha = \frac{3}{2}$$。
所求式 $$\sin \alpha \cos \alpha + \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha = \frac{\sin \alpha \cos \alpha}{\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha} + \cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha = \frac{\tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} + \frac{1 - \tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{\frac{3}{2}}{1 + \frac{9}{4}} + \frac{1 - \frac{9}{4}}{1 + \frac{9}{4}} = \frac{6}{13} - \frac{5}{13} = \frac{1}{13}$$,故选 D。

5. 解析:

已知 $$\tan \alpha = -2$$,且 $$\frac{\pi}{2} < \alpha < \pi$$,故 $$\sin \alpha > 0$$,$$\cos \alpha < 0$$。
设 $$\cos \alpha = -k$$,$$\sin \alpha = 2k$$,由 $$\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1$$ 得 $$4k^2 + k^2 = 1$$,解得 $$k = \frac{\sqrt{5}}{5}$$。
因此 $$\sin \alpha + \cos \alpha = 2k - k = k = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,故选 A。

6. 解析:

由题意 $$\frac{\sin \alpha + \cos \alpha}{\sin \alpha - \cos \alpha} = 3$$,化简得 $$\sin \alpha + \cos \alpha = 3 \sin \alpha - 3 \cos \alpha$$,即 $$4 \cos \alpha = 2 \sin \alpha$$,故 $$\tan \alpha = 2$$。
利用倍角公式 $$\tan 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 - \tan^2 \alpha} = \frac{4}{1 - 4} = -\frac{4}{3}$$,故选 B。

7. 解析:

由题意 $$\frac{\sin \theta + cos \theta}{sin \theta - 2 cos \theta} = \frac{1}{2}$$,化简得 $$2 \sin \theta + 2 \cos \theta = \sin \theta - 2 \cos \theta$$,即 $$\sin \theta = -4 \cos \theta$$,故 $$\tan \theta = -4$$,故选 A。

8. 解析:

角 $$\theta$$ 的终边经过点 $$(-1, -3)$$,故 $$\sin \theta = \frac{-3}{\sqrt{10}}$$,$$\cos \theta = \frac{-1}{\sqrt{10}}$$。
代入所求式 $$\frac{\sin \theta + 2 \cos \theta}{3 \sin \theta - 4 \cos \theta} = \frac{-\frac{3}{\sqrt{10}} - \frac{2}{\sqrt{10}}}{-\frac{9}{\sqrt{10}} + \frac{4}{\sqrt{10}}} = \frac{-\frac{5}{\sqrt{10}}}{-\frac{5}{\sqrt{10}}} = 1$$,故选 A。

9. 解析:

旋转后的终边经过点 $$(3, 4)$$,故旋转后的角度 $$\beta = \alpha - \frac{\pi}{4}$$ 满足 $$\tan \beta = \frac{4}{3}$$。
利用差角公式 $$\tan \beta = \frac{\tan \alpha - 1}{1 + \tan \alpha} = \frac{4}{3}$$,解得 $$\tan \alpha = -7$$。
利用倍角公式 $$\sin 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{-14}{50} = -\frac{7}{25}$$,故选 B。

10. 解析:

由 $$\tan \left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = 3$$,利用和角公式得 $$\frac{\tan \alpha + 1}{1 - \tan \alpha} = 3$$,解得 $$\tan \alpha = \frac{1}{2}$$。
利用倍角公式 $$\sin 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{1}{1 + \frac{1}{4}} = \frac{4}{5}$$,$$\sin^2 \alpha = \frac{\tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{\frac{1}{4}}{1 + \frac{1}{4}} = \frac{1}{5}$$。
所求式 $$\sin 2\alpha + \sin^2 \alpha = \frac{4}{5} + \frac{1}{5} = 1$$,故选 C。
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