格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

给值求值-5.5 三角恒等变换知识点考前进阶选择题自测题解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-11
给值求值-5.5 三角恒等变换知识点考前进阶选择题自测题解析-陕西省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['给值求值']

正确率40.0%若角$${{α}}$$的终边经过点$$( 1, ~-1 ),$$则$${\frac{\mathrm{s i n} \alpha+3 \mathrm{c o s} \alpha} {6 \mathrm{c o s} \alpha-2 \mathrm{s i n} \alpha}}+\mathrm{c o s}^{2} \alpha$$的值为(

C

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

B.$${{1}}$$

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

D.$$- \frac{3} {2}$$

2、['给值求值']

正确率80.0%已知$${{θ}}$$为锐角,且$$\operatorname{c o s} \left( \theta+\frac{\pi} {6} \right)=\frac{3} {5},$$则$$\operatorname{s i n} \theta=$$(

A

A.$$\frac{4 \sqrt{3}-3} {1 0}$$

B.$$\frac{4 \sqrt{3}+3} {1 0}$$

C.$$\frac{4-3 \sqrt{3}} {1 0}$$

D.$$\frac{4+3 \sqrt{3}} {1 0}$$

3、['给值求值', '两角和与差的余弦公式']

正确率40.0%已知$$\mathrm{s i n} \alpha+\mathrm{s i n} \beta=\frac{4} {5}, \ \mathrm{c o s} \alpha+\mathrm{c o s} \beta=\frac{3} {5},$$则$$\operatorname{c o s} ( \alpha-\beta)=$$(

D

A.$$\frac{9} {2 5}$$

B.$$\frac{1 6} {2 5}$$

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

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

5、['给值求值', '同角三角函数的平方关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%已知$${{θ}}$$为第二象限角,且$$\operatorname{c o s} \frac\theta2=-\frac1 2$$,那么$$\frac{\sqrt{1-\operatorname{s i n} \theta}} {\operatorname{c o s} \frac{\theta} {2}-\operatorname{s i n} \frac{\theta} {2}}$$​的值是(

C

A.$${{−}{1}}$$

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

C.$${{1}}$$

D.$${{2}}$$

6、['给值求值', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%已知$$\frac{\mathrm{s i n} \alpha} {1+\mathrm{c o s} \alpha}=-\frac{2} {3},$$则$$\frac{\operatorname{s i n} \alpha} {1-\operatorname{c o s} \alpha}=$$(

D

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

B.$$- \frac2 3$$

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

D.$$- \frac{3} {2}$$

7、['给值求值', '两角和与差的正弦公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率40.0%已知$${{α}{,}{β}}$$都是锐角,且$${{β}{>}{α}{,}}$$若$$\operatorname{s i n} \alpha=\frac{1} {3}, ~ ~ \operatorname{c o s} ( \beta-\alpha)=\frac{\sqrt{3}} {3},$$则$$\operatorname{s i n} ( \beta-2 \alpha)=\mathrm{~ ( ~}$$

B

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

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

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

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

8、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '给值求值', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%若$$\operatorname{s i n} \alpha=\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \frac{\alpha} {2}+\frac{\pi} {4} )=$$(

A

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

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

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

D.$${{0}}$$

10、['利用诱导公式化简', '利用诱导公式求值', '给值求值']

正确率60.0%已知$$\operatorname{c o s} \ ( \frac{\pi} {3}-\alpha) \ =\frac{3} {5},$$则$$\operatorname{s i n} ~ ( \alpha+\frac{\pi} {6} ) ~=~ ($$

D

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

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

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

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

1. 角$$α$$的终边经过点$$(1, -1)$$,因此$$r = \sqrt{1^2 + (-1)^2} = \sqrt{2}$$。

于是:

$$\sin α = \frac{-1}{\sqrt{2}} = -\frac{\sqrt{2}}{2}, \quad \cos α = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$

将$$\sin α$$和$$\cos α$$代入表达式:

$$\frac{\sin α + 3\cos α}{6\cos α - 2\sin α} + \cos^2 α = \frac{-\frac{\sqrt{2}}{2} + 3 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2}}{6 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} - 2 \cdot \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right)} + \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2$$

化简分子和分母:

分子:$$-\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{3\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}$$

分母:$$3\sqrt{2} + \sqrt{2} = 4\sqrt{2}$$

因此第一部分为:$$\frac{\sqrt{2}}{4\sqrt{2}} = \frac{1}{4}$$

第二部分为:$$\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$$

总和为:$$\frac{1}{4} + \frac{1}{2} = \frac{3}{4}$$

答案为:$$\boxed{C}$$

2. 已知$$θ$$为锐角,且$$\cos\left(θ + \frac{\pi}{6}\right) = \frac{3}{5}$$。

设$$φ = θ + \frac{\pi}{6}$$,则$$\cos φ = \frac{3}{5}$$,且$$φ$$的范围为$$\left(\frac{\pi}{6}, \frac{2\pi}{3}\right)$$。

因此$$\sin φ = \frac{4}{5}$$。

利用正弦差公式:

$$\sin θ = \sin\left(φ - \frac{\pi}{6}\right) = \sin φ \cos \frac{\pi}{6} - \cos φ \sin \frac{\pi}{6}$$

代入已知值:

$$\sin θ = \frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} = \frac{4\sqrt{3} - 3}{10}$$

答案为:$$\boxed{A}$$

3. 已知$$\sin α + \sin β = \frac{4}{5}$$,$$\cos α + \cos β = \frac{3}{5}$$。

平方并相加:

$$(\sin α + \sin β)^2 + (\cos α + \cos β)^2 = \sin^2 α + \sin^2 β + 2\sin α \sin β + \cos^2 α + \cos^2 β + 2\cos α \cos β$$

利用$$\sin^2 x + \cos^2 x = 1$$化简:

$$2 + 2(\sin α \sin β + \cos α \cos β) = \left(\frac{4}{5}\right)^2 + \left(\frac{3}{5}\right)^2 = \frac{16}{25} + \frac{9}{25} = 1$$

因此:

$$2 + 2\cos(α - β) = 1 \Rightarrow \cos(α - β) = -\frac{1}{2}$$

答案为:$$\boxed{D}$$

5. 已知$$θ$$为第二象限角,且$$\cos \frac{θ}{2} = -\frac{1}{2}$$。

由$$\cos \frac{θ}{2} = -\frac{1}{2}$$,可得$$\frac{θ}{2} = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi$$或$$\frac{4\pi}{3} + 2k\pi$$。

因为$$θ$$在第二象限,即$$\frac{\pi}{2} < θ < \pi$$,所以$$\frac{θ}{2} = \frac{2\pi}{3}$$(舍去$$\frac{4\pi}{3}$$因为会导致$$θ$$超出范围)。

因此$$θ = \frac{4\pi}{3}$$,但此时$$θ$$在第三象限,与题目矛盾。重新分析:

实际上,$$\cos \frac{θ}{2} = -\frac{1}{2}$$在第二象限时,$$\frac{θ}{2}$$应在$$\left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$$,即$$\frac{θ}{2} = \frac{2\pi}{3}$$,因此$$θ = \frac{4\pi}{3}$$(第三象限),但题目说$$θ$$为第二象限角,可能存在矛盾。

另一种可能是题目描述有误,假设$$\frac{θ}{2}$$在第二象限,即$$\frac{\pi}{2} < \frac{θ}{2} < \pi$$,则$$θ$$在$$\pi < θ < 2\pi$$,与题目矛盾。

可能题目应为$$θ$$为第三象限角,此时$$\frac{θ}{2}$$在第二象限,符合$$\cos \frac{θ}{2} = -\frac{1}{2}$$。

继续计算表达式:

$$\frac{\sqrt{1 - \sin θ}}{\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2}} = \frac{\sqrt{(\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2})^2}}{\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2}} = \frac{|\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2}|}{\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2}}$$

因为$$\frac{θ}{2}$$在第二象限,$$\cos \frac{θ}{2} < 0$$,$$\sin \frac{θ}{2} > 0$$,所以$$\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2} < 0$$。

因此分子为$$-(\cos \frac{θ}{2} - \sin \frac{θ}{2})$$,结果为$$-1$$。

答案为:$$\boxed{A}$$

6. 已知$$\frac{\sin α}{1 + \cos α} = -\frac{2}{3}$$。

利用恒等式$$\frac{\sin α}{1 - \cos α} = \frac{1 + \cos α}{\sin α}$$,因此:

$$\frac{\sin α}{1 - \cos α} = \left(\frac{\sin α}{1 + \cos α}\right)^{-1} = -\frac{3}{2}$$

答案为:$$\boxed{D}$$

7. 已知$$α, β$$为锐角,且$$\sin α = \frac{1}{3}$$,$$\cos(β - α) = \frac{\sqrt{3}}{3}$$。

首先计算$$\cos α = \sqrt{1 - \sin^2 α} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$$。

设$$γ = β - α$$,则$$\cos γ = \frac{\sqrt{3}}{3}$$,$$\sin γ = \sqrt{1 - \cos^2 γ} = \frac{\sqrt{6}}{3}$$。

要求$$\sin(β - 2α) = \sin(γ - α) = \sin γ \cos α - \cos γ \sin α$$。

代入已知值:

$$\sin(β - 2α) = \frac{\sqrt{6}}{3} \cdot \frac{2\sqrt{2}}{3} - \frac{\sqrt{3}}{3} \cdot \frac{1}{3} = \frac{4\sqrt{3}}{9} - \frac{\sqrt{3}}{9} = \frac{3\sqrt{3}}{9} = \frac{\sqrt{3}}{3}$$

答案为:$$\boxed{B}$$

8. 已知$$\sin α = \frac{1}{3}$$,求$$\cos^2\left(\frac{α}{2} + \frac{\π}{4}\right)$$。

利用余弦平方公式:

$$\cos^2 x = \frac{1 + \cos 2x}{2}$$

设$$x = \frac{α}{2} + \frac{\π}{4}$$,则:

$$\cos^2\left(\frac{α}{2} + \frac{\π}{4}\right) = \frac{1 + \cos\left(α + \frac{\π}{2}\right)}{2} = \frac{1 - \sin α}{2}$$

代入$$\sin α = \frac{1}{3}$$:

$$\frac{1 - \frac{1}{3}}{2} = \frac{\frac{2}{3}}{2} = \frac{1}{3}$$

答案为:$$\boxed{C}$$

10. 已知$$\cos\left(\frac{\π}{3} - α\right) = \frac{3}{5}$$,求$$\sin\left(α + \frac{\π}{6}\right)$$。

设$$θ = \frac{\π}{3} - α$$,则$$\cos θ = \frac{3}{5}$$。

因此$$\sin\left(α + \frac{\π}{6}\right) = \sin\left(\frac{\π}{2} - θ\right) = \cos θ = \frac{3}{5}$$。

答案为:$$\boxed{D}$$

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