格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

两角和与差的正切公式-5.5 三角恒等变换知识点专题进阶选择题自测题解析-江西省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-08-10
两角和与差的正切公式-5.5 三角恒等变换知识点专题进阶选择题自测题解析-江西省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正切公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率40.0%若$$\operatorname{t a n} \left( \alpha+\frac{\pi} {4} \right)=-3,$$则$$\operatorname{s i n} 2 \alpha-\operatorname{c o s}^{2} \alpha=$$(

A

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

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

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{3}}$$

2、['两角和与差的余弦公式', '两角和与差的正弦公式', '两角和与差的正切公式']

正确率60.0%下列四个式子中是恒等式的是(

D

A.$$\operatorname{s i n} ~ ( \alpha+\beta) ~=\operatorname{s i n} \alpha+\operatorname{s i n} \beta$$

B.$$\operatorname{c o s} ~ ( \alpha+\beta) ~=\operatorname{c o s} \alpha\operatorname{c o s} \beta+\operatorname{s i n} \beta\operatorname{s i n} \beta$$

C.$$\operatorname{t a n} ~ ( \alpha+\beta) ~=\frac{\operatorname{t a n} \alpha-\operatorname{t a n} \beta} {1-\operatorname{t a n} \alpha\operatorname{t a n} \beta}$$

D.$$\sin\ ( \alpha+\beta) \ \sin\ ( \alpha-\beta) \ =\sin^{2} \alpha-\sin^{2} \beta$$

3、['两角和与差的正切公式', '特殊角的三角函数值']

正确率40.0%$$\frac{\operatorname{t a n} 1 0^{\circ}+\operatorname{t a n} 3 5^{\circ}} {1-\operatorname{t a n} 1 0^{\circ} \operatorname{t a n} 3 5^{\circ}}=$$

B

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

B.$${{1}}$$

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

D.$${{2}}$$

4、['角α与π±α的三角函数值之间的关系', '同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正弦公式', '两角和与差的正切公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%$$\operatorname{t a n} {\frac{\pi} {9}}-4 \operatorname{s i n} {\frac{1 0 \pi} {9}}=\c{(}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${{2}}$$

5、['同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正切公式']

正确率60.0%已知且$$\operatorname{t a n} \alpha-1=\frac{2 \operatorname{c o s} \beta} {\operatorname{s i n} \beta-\operatorname{c o s} \beta},$$则$$\alpha+\beta=~ ($$

C

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

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

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

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

6、['给值求值', '两角和与差的正切公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%若$$\operatorname{t a n} ( \alpha+\frac{\pi} {3} )=2 \sqrt{3}$$,则   (

D

A.$$\mathrm{t a n} \alpha=\frac{\sqrt{3}} {1 3}$$

B.$$\operatorname{t a n} \alpha=\frac{3 \sqrt{3}} {7}$$

C.$$\operatorname{t a n} 2 \alpha=\frac{2 3 \sqrt{3}} 7$$

D.$$\operatorname{t a n} 2 \alpha=\frac{7 \sqrt{3}} {2 3}$$

7、['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', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%已知角$${{α}}$$的顶点为坐标原点,始边与$${{x}}$$轴的非负半轴重合,将角$${{α}}$$的终边逆时针旋转$$\frac{\pi} {4}$$后过点$$( \frac{\sqrt{5}} {5}, \ \frac{2 \sqrt{5}} {5} )$$,则

A

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

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

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

D.$${{2}}$$

8、['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.$$\frac{2 4} {2 5}$$

9、['一元二次方程根与系数的关系', '判断三角形的形状', '两角和与差的正切公式', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=p x^{2}+q x+r ( p \neq0, p < r )$$,满足$$f ( 0 ) < 0$$且$$f (-\frac{q} {2 p} ) > 0$$,设$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的三个内角分别为$$A. \, \, B. \, \, C, \, \, \, \operatorname{t a n} A. \, \, \, \operatorname{t a n} B$$为函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的两个零点,则$${{Δ}{A}{B}{C}}$$一定是(

C

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.钝角三角形

D.不能确定

10、['角α与π±α的三角函数值之间的关系', '两角和与差的正切公式', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%$$\operatorname{t a n} 2 5 5^{\circ}=$$(

D

A.$${{−}{2}{−}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{−}{2}{+}{\sqrt {3}}}$$

C.$${{2}{−}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{2}{+}{\sqrt {3}}}$$

1. 解析:

已知 $$tan\left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = -3$$,利用加法公式展开:

$$\frac{tan\alpha + 1}{1 - tan\alpha \cdot 1} = -3$$

解得 $$tan\alpha = 2$$。

计算 $$sin2\alpha - cos^2\alpha$$:

$$sin2\alpha = \frac{2tan\alpha}{1 + tan^2\alpha} = \frac{4}{5}$$

$$cos^2\alpha = \frac{1}{1 + tan^2\alpha} = \frac{1}{5}$$

因此 $$sin2\alpha - cos^2\alpha = \frac{4}{5} - \frac{1}{5} = \frac{3}{5}$$,选 A。

2. 解析:

逐一验证选项:

A. 不成立,例如 $$\alpha = \beta = \frac{\pi}{2}$$ 时不等。

B. 错误,正确公式应为 $$cos(\alpha + \beta) = cos\alpha cos\beta - sin\alpha sin\beta$$。

C. 错误,正确公式应为 $$tan(\alpha + \beta) = \frac{tan\alpha + tan\beta}{1 - tan\alpha tan\beta}$$。

D. 正确,展开后验证:

$$sin(\alpha + \beta)sin(\alpha - \beta) = (sin\alpha cos\beta + cos\alpha sin\beta)(sin\alpha cos\beta - cos\alpha sin\beta) = sin^2\alpha cos^2\beta - cos^2\alpha sin^2\beta = sin^2\alpha(1 - sin^2\beta) - (1 - sin^2\alpha)sin^2\beta = sin^2\alpha - sin^2\beta$$

选 D。

3. 解析:

分子分母形式符合 $$tan(A+B)$$ 公式:

$$\frac{tan10° + tan35°}{1 - tan10°tan35°} = tan(10° + 35°) = tan45° = 1$$

选 B。

4. 解析:

化简表达式:

$$tan\frac{\pi}{9} - 4sin\frac{10\pi}{9} = tan20° - 4sin200°$$

利用 $$sin200° = -sin20°$$:

$$= tan20° + 4sin20° = \frac{sin20° + 4sin20°cos20°}{cos20°} = \frac{sin20° + 2sin40°}{cos20°}$$

进一步化简得 $$\sqrt{3}$$,选 C。

5. 解析:

将给定等式变形:

$$tan\alpha - 1 = \frac{2cos\beta}{sin\beta - cos\beta}$$

右边分子分母同除以 $$cos\beta$$:

$$tan\alpha - 1 = \frac{2}{tan\beta - 1}$$

设 $$tan\alpha = x$$,$$tan\beta = y$$,则:

$$x - 1 = \frac{2}{y - 1}$$

整理得 $$(x - 1)(y - 1) = 2$$

展开后利用 $$tan(\alpha + \beta) = \frac{x + y}{1 - xy}$$ 计算得 1,故 $$\alpha + \beta = \frac{\pi}{4}$$,选 A。

6. 解析:

由 $$tan\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = 2\sqrt{3}$$,展开得:

$$\frac{tan\alpha + \sqrt{3}}{1 - \sqrt{3}tan\alpha} = 2\sqrt{3}$$

解得 $$tan\alpha = \frac{3\sqrt{3}}{7}$$,验证 B 正确。

计算 $$tan2\alpha = \frac{2tan\alpha}{1 - tan^2\alpha} = \frac{7\sqrt{3}}{23}$$,D 也正确。

但题目要求单选,最直接的是 B。

7. 解析:

旋转后的角度为 $$\alpha + \frac{\pi}{4}$$,由点坐标得:

$$cos\left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,$$sin\left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$

利用半角公式计算 $$cos\alpha$$:

$$cos\alpha = cos\left[\left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) - \frac{\pi}{4}\right] = \frac{3\sqrt{10}}{10}$$

因此 $$cos2\alpha = 2cos^2\alpha - 1 = \frac{4}{5}$$

所求表达式为 $$\frac{1}{2}cos2\alpha = \frac{2}{5}$$,但选项无此答案,检查计算可能有误。

重新推导得 $$sin\alpha = \frac{\sqrt{10}}{10}$$,$$sin2\alpha = \frac{3}{5}$$,表达式为 $$\frac{1 + sin2\alpha}{cos2\alpha} = 2$$,选 D。

8. 解析:

旋转后的角度为 $$\alpha - \frac{\pi}{4}$$,由点坐标得:

$$cos\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{3}{5}$$,$$sin\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{4}{5}$$

利用角度关系展开 $$sin2\alpha$$:

$$sin2\alpha = sin\left[2\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) + \frac{\pi}{2}\right] = cos\left[2\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right)\right] = 1 - 2sin^2\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{7}{25}$$

选 B。

9. 解析:

由题意,$$f(x)$$ 为开口向下的抛物线,且 $$f(0) = r < 0$$,$$f\left(-\frac{q}{2p}\right) > 0$$,说明有两个实数根 $$tanA$$ 和 $$tanB$$。

由 $$p < r$$ 和 $$f(0) = r < 0$$,可得两根异号。设 $$tanA > 0$$,$$tanB < 0$$。

在三角形中,$$tanC = -tan(A+B) = -\frac{tanA + tanB}{1 - tanAtanB}$$,由于 $$tanA + tanB = -\frac{q}{p}$$,$$tanAtanB = \frac{r}{p}$$,代入得 $$tanC > 0$$。

因此三角形为钝角三角形,选 C。

10. 解析:

$$255° = 270° - 15°$$,利用诱导公式:

$$tan255° = tan(270° - 15°) = cot15° = \frac{1}{tan15°}$$

计算 $$tan15° = 2 - \sqrt{3}$$,因此 $$tan255° = 2 + \sqrt{3}$$,选 D。

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