格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

角的代换-5.5 三角恒等变换知识点课后进阶选择题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-09-01
角的代换-5.5 三角恒等变换知识点课后进阶选择题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['三角恒等变换综合应用', '给值求值', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} ( \alpha+6 0^{\circ} )=\frac{4} {5}, ~ 3 0^{\circ} < ~ \alpha< 1 2 0^{\circ},$$则$$\operatorname{c o s} \alpha=$$(

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

2、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '辅助角公式', '两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '角的代换']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} \! \left( \alpha-\frac{\pi} {3} \right)+\sqrt{3} \operatorname{c o s} \alpha=\frac1 3$$,则$$\operatorname{s i n} \Bigl( 2 \alpha+\frac{\pi} {6} \Bigr)=$$(

D

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

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {9}} \\ \end{array}$$

C.$$- \frac{1} {9}$$

D.$$- \frac{7} {9}$$

3、['两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率40.0%已知$$\alpha, \, \, \, \beta\in\left( 0, \, \, \, \frac{\pi} {2} \right),$$$$\mathrm{c o s} \alpha=\frac{\sqrt{3}} {2},$$$$\operatorname{c o s} ( \alpha+\beta)=\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{c o s} \beta=$$(

C

A.$$\frac{\sqrt{3}} {6}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{3}} {6}$$

C.$$\frac{\sqrt{3}+2 \sqrt{2}} {6}$$

D.$$\frac{1+2 \sqrt{6}} {6}$$

4、['两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率40.0%若$$0 < \alpha< \frac{\pi} {2}, 0 < \beta< \frac{\pi} {2},$$$$\operatorname{s i n} \Big( \frac{\pi} {3}-\frac{\alpha} {2} \Big)=\frac{\sqrt{5}} {5},$$$$\operatorname{c o s} \left( \frac\beta2-\frac\pi3 \right)=\frac4 5,$$则$$\operatorname{c o s} \frac{\alpha-\beta} {2}$$的值为(

B

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

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

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

D.$$\frac{7 \sqrt{5}} {2 5}$$

5、['两角和与差的正切公式', '角的代换']

正确率60.0%设$${{α}{,}{β}}$$满足$$\operatorname{t a n} \left( \alpha+\frac{3 \pi} {4} \right)=3, \, \, \operatorname{t a n} \left( \beta+\frac{\pi} {4} \right)=2.$$则$$\operatorname{t a n} ( \alpha+\beta)=$$(

A

A.$${{−}{1}}$$

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

C.$$\frac{1} {7}$$

D.$${{1}}$$

6、['两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率40.0%已知$${{α}}$$为钝角,且$$\operatorname{c o s} ( \alpha-\frac{\pi} {6} )=-\frac{3} {5},$$则$${{c}{o}{s}{α}}$$的值为(

D

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

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

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

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

7、['两角和与差的正切公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '角的代换']

正确率60.0%若$$\operatorname{t a n} ( \alpha+2 \beta)=3$$,$$\operatorname{t a n} ( \alpha-\beta)=2$$,则$$\operatorname{t a n} ( \alpha+5 \beta)=$$(

B

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

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

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

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

8、['正弦定理及其应用', '两角和与差的余弦公式', '角的代换']

正确率60.0%$${{R}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$三角形的外接圆半径,若$$a b < 4 R^{2} \operatorname{c o s} A \operatorname{c o s} B$$,则$${{∠}{C}}$$为$${{(}{)}}$$

C

A.锐角

B.直角

C.钝角

D.无法判断

9、['利用诱导公式化简', '利用诱导公式求值', '特殊角的三角函数值', '角的代换']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{A}{=}{{3}{0}^{∘}}}$$,则$$\sqrt3 \operatorname{s i n} A-\operatorname{c o s} ( B+C )$$的值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${\sqrt {2}}$$

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

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

D.$${{2}}$$

10、['三角函数值在各象限的符号', '两角和与差的余弦公式', '两角和与差的正弦公式', '同角三角函数基本关系的综合应用', '角的代换']

正确率40.0%设$$\alpha, \ \beta\in\ ( 0, \ \pi) \, \ \ \sin\ ( \, \alpha+\beta) \ =\frac{5} {1 3}, \ \ \tan\alpha=\frac{4} {3},$$则$${{c}{o}{s}{β}}$$的值是(

A

A.$$- \frac{1 6} {6 5}$$

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

C.$$- \frac{1 6} {6 5} \div\frac{5 6} {6 5}$$

D.$$\frac{1 6} {6 5} x^{\ddag}-\frac{5 6} {6 5}$$

1. 已知 $$\sin (\alpha + 60^\circ) = \frac{4}{5}$$,$$30^\circ < \alpha < 120^\circ$$,求 $$\cos \alpha$$。

设 $$\theta = \alpha + 60^\circ$$,则 $$\sin \theta = \frac{4}{5}$$,$$\theta \in (90^\circ, 180^\circ)$$,$$\cos \theta = -\frac{3}{5}$$。

$$\cos \alpha = \cos (\theta - 60^\circ) = \cos \theta \cos 60^\circ + \sin \theta \sin 60^\circ = -\frac{3}{5} \times \frac{1}{2} + \frac{4}{5} \times \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{-3 + 4\sqrt{3}}{10}$$。

答案:A

2. 已知 $$\sin \left( \alpha - \frac{\pi}{3} \right) + \sqrt{3} \cos \alpha = \frac{1}{3}$$,求 $$\sin \left( 2\alpha + \frac{\pi}{6} \right)$$。

展开:$$\sin \alpha \cos \frac{\pi}{3} - \cos \alpha \sin \frac{\pi}{3} + \sqrt{3} \cos \alpha = \frac{1}{2} \sin \alpha - \frac{\sqrt{3}}{2} \cos \alpha + \sqrt{3} \cos \alpha = \frac{1}{2} \sin \alpha + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos \alpha = \sin \left( \alpha + \frac{\pi}{3} \right) = \frac{1}{3}$$。

$$\sin \left( 2\alpha + \frac{\pi}{6} \right) = \sin \left( 2\left( \alpha + \frac{\pi}{3} \right) - \frac{\pi}{2} \right) = -\cos \left( 2\left( \alpha + \frac{\pi}{3} \right) \right) = -\left( 1 - 2 \sin^2 \left( \alpha + \frac{\pi}{3} \right) \right) = -\left( 1 - 2 \times \frac{1}{9} \right) = -\frac{7}{9}$$。

答案:D

3. 已知 $$\alpha, \beta \in \left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$$,$$\cos \alpha = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,$$\cos (\alpha + \beta) = \frac{1}{3}$$,求 $$\cos \beta$$。

$$\sin \alpha = \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \frac{1}{2}$$。

$$\sin (\alpha + \beta) = \sqrt{1 - \cos^2 (\alpha + \beta)} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$$。

$$\cos \beta = \cos \left( (\alpha + \beta) - \alpha \right) = \cos (\alpha + \beta) \cos \alpha + \sin (\alpha + \beta) \sin \alpha = \frac{1}{3} \times \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2\sqrt{2}}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{3} + 2\sqrt{2}}{6}$$。

答案:C

4. 已知 $$0 < \alpha < \frac{\pi}{2}$$,$$0 < \beta < \frac{\pi}{2}$$,$$\sin \left( \frac{\pi}{3} - \frac{\alpha}{2} \right) = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,$$\cos \left( \frac{\beta}{2} - \frac{\pi}{3} \right) = \frac{4}{5}$$,求 $$\cos \frac{\alpha - \beta}{2}$$。

设 $$x = \frac{\pi}{3} - \frac{\alpha}{2}$$,$$y = \frac{\beta}{2} - \frac{\pi}{3}$$,则 $$\sin x = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,$$\cos y = \frac{4}{5}$$。

$$\cos x = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$,$$\sin y = \frac{3}{5}$$。

$$\frac{\alpha - \beta}{2} = \left( \frac{\pi}{3} - x \right) - \left( y + \frac{\pi}{3} \right) = -x - y$$。

$$\cos \frac{\alpha - \beta}{2} = \cos (-x - y) = \cos (x + y) = \cos x \cos y - \sin x \sin y = \frac{2\sqrt{5}}{5} \times \frac{4}{5} - \frac{\sqrt{5}}{5} \times \frac{3}{5} = \frac{8\sqrt{5} - 3\sqrt{5}}{25} = \frac{5\sqrt{5}}{25} = \frac{\sqrt{5}}{5}$$。

答案:A

5. 已知 $$\tan \left( \alpha + \frac{3\pi}{4} \right) = 3$$,$$\tan \left( \beta + \frac{\pi}{4} \right) = 2$$,求 $$\tan (\alpha + \beta)$$。

设 $$u = \alpha + \frac{3\pi}{4}$$,$$v = \beta + \frac{\pi}{4}$$,则 $$\tan u = 3$$,$$\tan v = 2$$。

$$\alpha + \beta = u + v - \pi$$,$$\tan (\alpha + \beta) = \tan (u + v - \pi) = \tan (u + v)$$。

$$\tan (u + v) = \frac{\tan u + \tan v}{1 - \tan u \tan v} = \frac{3 + 2}{1 - 3 \times 2} = \frac{5}{-5} = -1$$。

答案:A

6. 已知 $$\alpha$$ 为钝角,$$\cos \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right) = -\frac{3}{5}$$,求 $$\cos \alpha$$。

$$\sin \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right) = \sqrt{1 - \cos^2 \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right)} = \frac{4}{5}$$。

$$\cos \alpha = \cos \left( \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right) + \frac{\pi}{6} \right) = \cos \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right) \cos \frac{\pi}{6} - \sin \left( \alpha - \frac{\pi}{6} \right) \sin \frac{\pi}{6} = -\frac{3}{5} \times \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{4}{5} \times \frac{1}{2} = \frac{-3\sqrt{3} - 4}{10}$$。

答案:B

7. 已知 $$\tan (\alpha + 2\beta) = 3$$,$$\tan (\alpha - \beta) = 2$$,求 $$\tan (\alpha + 5\beta)$$。

$$\alpha + 5\beta = (\alpha + 2\beta) + 3\beta$$,但直接计算较繁。

设 $$x = \alpha + 2\beta$$,$$y = \alpha - \beta$$,则 $$\tan x = 3$$,$$\tan y = 2$$。

$$\alpha = \frac{x + 2y}{3}$$,$$\beta = \frac{x - y}{3}$$。

$$\alpha + 5\beta = \frac{x + 2y}{3} + 5 \times \frac{x - y}{3} = \frac{6x - 3y}{3} = 2x - y$$。

$$\tan (\alpha + 5\beta) = \tan (2x - y) = \frac{\tan 2x - \tan y}{1 + \tan 2x \tan y}$$。

$$\tan 2x = \frac{2 \tan x}{1 - \tan^2 x} = \frac{6}{1 - 9} = -\frac{3}{4}$$。

$$\tan (2x - y) = \frac{-\frac{3}{4} - 2}{1 + (-\frac{3}{4}) \times 2} = \frac{-\frac{11}{4}}{1 - \frac{3}{2}} = \frac{-\frac{11}{4}}{-\frac{1}{2}} = \frac{11}{2}$$。

答案:B

8. 在 $$\triangle ABC$$ 中,$$R$$ 为外接圆半径,若 $$ab < 4R^2 \cos A \cos B$$,判断 $$\angle C$$。

由正弦定理:$$a = 2R \sin A$$,$$b = 2R \sin B$$。

代入:$$4R^2 \sin A \sin B < 4R^2 \cos A \cos B$$,即 $$\sin A \sin B < \cos A \cos B$$。

$$\cos A \cos B - \sin A \sin B > 0$$,即 $$\cos (A + B) > 0$$。

$$A + B = \pi - C$$,$$\cos (\pi - C) = -\cos C > 0$$,即 $$\cos C < 0$$,故 $$\angle C$$ 为钝角。

答案:C

9. 在 $$\triangle ABC$$ 中,$$A = 30^\circ$$,求 $$\sqrt{3} \sin A - \cos (B + C)$$。

$$B + C = \pi - A = 150^\circ$$,$$\cos (B + C) = \cos 150^\circ = -\frac{\sqrt{3}}{2}$$。

$$\sin A = \sin 30^\circ = \frac{1}{2}$$。

$$\sqrt{3} \times \frac{1}{2} - \left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}$$。

答案:B

10. 已知 $$\alpha, \beta \in (0, \pi)$$,$$\sin (\alpha + \beta) = \frac{5}{13}$$,$$\tan \alpha = \frac{4}{3}$$,求 $$\cos \beta$$。

由 $$\tan \alpha = \frac{4}{3}$$,$$\sin \alpha = \frac{4}{5}$$,$$\cos \alpha = \frac{3}{5}$$。

$$\sin (\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta = \frac{4}{5} \cos \beta + \frac{3}{5} \sin \beta = \frac{5}{13}$$。

又 $$\sin^2 \beta + \cos^2 \beta = 1$$。

设 $$x = \cos \beta$$,$$y = \sin \beta$$,则 $$\frac{4}{5}x + \frac{3}{5}y = \frac{5}{13}$$,$$x^2 + y^2 = 1$$。

解得 $$x = \cos \beta = -\frac{16}{65}$$ 或 $$\frac{56}{65}$$,但 $$\beta \in (0, \pi)$$,需结合 $$\sin (\alpha + \beta) = \frac{5}{13} > 0$$ 判断。

若 $$\cos \beta = \frac{56}{65}$$,则 $$\sin \beta = \frac{33}{65}$$,$$\sin (\alpha + \beta) = \frac{4}{5} \times \frac{56}{65} + \frac{3}{5} \times \frac{33}{65} = \frac{224 + 99}{325} = \frac{323}{325} \neq \frac{5}{13}$$,矛盾。

故 $$\cos \beta = -\frac{16}{65}$$。

答案:A

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