格物学 第五章 三角函数三角恒等变换

半角公式-三角恒等变换知识点考前进阶自测题答案-上海市等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-18
半角公式-三角恒等变换知识点考前进阶自测题答案-上海市等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['半角公式']

正确率60.0%已知$$\alpha\in\left( \frac{\pi} {2}, \ \pi\right), \ \mathrm{s i n} \alpha=\frac{3} {5},$$则$$\operatorname{c o s} \left( \pi-\frac\alpha2 \right)=$$(

A

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

B.$$\frac{\sqrt{1 0}} {1 0}$$

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

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

2、['半角公式']

正确率60.0%设$$\pi< \theta< 2 \pi, \ \mathrm{c o s} \theta=-\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{s i n} \frac{\theta} {2}=$$(

A

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

B.$$- \frac{\sqrt6} {3}$$

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

D.$$\pm\frac{\sqrt6} {3}$$

3、['半角公式']

正确率60.0%已知$$\mathrm{c o s} \alpha=-\frac{3} {5}, \, \, \, \frac{\pi} {2} < \, \alpha< \, \pi,$$则$$\operatorname{s i n} \frac{\alpha} {2}$$等于(

D

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

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

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

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

4、['同角三角函数的商数关系', '同角三角函数的平方关系', '半角公式']

正确率40.0%若$${{α}{∈}{(}{0}{,}{π}{)}{,}}$$且$${\sqrt {3}{{s}{i}{n}}{α}{+}{2}{{c}{o}{s}}{α}{=}{2}{,}}$$则$$\operatorname{t a n} \frac{\alpha} {2}=$$(

C

A.$$- \frac{\sqrt3} {2}$$

B.$$- \frac{\sqrt3} {5}$$

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

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

5、['半角公式']

正确率60.0%若$$\mathrm{c o s} \alpha=\frac{1} {3}$$,且$${{α}{∈}{{(}{0}{,}{π}{)}}{,}}$$则$$\operatorname{c o s} {\frac{\alpha} {2}}$$的值为()​

A

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

B.$$- \frac{\sqrt6} {3}$$

C.$$\pm\frac{\sqrt6} {3}$$

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

6、['已知某个三角函数值,求其余三角函数值', '半角公式']

正确率60.0%设$${{α}}$$是第二象限角$$, ~ \mathrm{t a n} \alpha=-\frac{4} {3},$$且$$\operatorname{s i n} \frac\alpha2 < \operatorname{c o s} \frac\alpha2,$$则$$\operatorname{c o s} \frac{\alpha} {2}=$$(

A

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

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

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

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

7、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '半角公式']

正确率60.0%函数$${{y}{=}{(}{{s}{i}{n}^{2}}{x}{−}{{c}{o}{s}^{2}}{x}{{)}^{2}}}$$的最小正周期是

A

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

B.$${{π}}$$

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

D.$${{2}{π}}$$

8、['半角公式']

正确率60.0%若$${{π}{<}{α}{<}{2}{π}{,}}$$则$$\operatorname{s i n} \frac{\alpha} {2}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} ).$$

A

A.$$\sqrt{\frac{1-\operatorname{c o s} \alpha} {2}}$$

B.$$- \sqrt{\frac{1-\operatorname{c o s} \alpha} {2}}$$

C.$$\sqrt{\frac{1+\operatorname{c o s} \alpha} {2}}$$

D.$$- \sqrt{\frac{1+\operatorname{c o s} \alpha} {2}}$$

9、['半角公式']

正确率60.0%已知$$\operatorname{c o s} \alpha=\frac{1} {3}, \, \, \, \alpha\in( \pi, 2 \pi),$$则$$\operatorname{c o s} \frac\alpha2$$等于$${{(}{)}}$$

B

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

B.$$- \frac{\sqrt6} {3}$$

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

D.$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

10、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '半角公式']

正确率40.0%已知$$\frac{1+\operatorname{s i n} \theta+\operatorname{c o s} \theta} {1+\operatorname{s i n} \theta-\operatorname{c o s} \theta}=\frac{1} {2}$$,则$${{t}{a}{n}{θ}{=}}$$(

D

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

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

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

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

1. 已知 $$\alpha\in\left( \frac{\pi} {2}, \ \pi\right), \ \sin \alpha=\frac{3} {5}$$,则 $$\cos \left( \pi-\frac{\alpha}{2} \right)=$$( )。

解析:
1. 由 $$\sin \alpha = \frac{3}{5}$$ 且 $$\alpha \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,得 $$\cos \alpha = -\sqrt{1 - \sin^2 \alpha} = -\frac{4}{5}$$。
2. 利用半角公式,$$\cos \frac{\alpha}{2} = -\sqrt{\frac{1 + \cos \alpha}{2}} = -\sqrt{\frac{1 - \frac{4}{5}}{2}} = -\frac{\sqrt{10}}{10}$$(因为 $$\frac{\alpha}{2} \in \left( \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2} \right)$$,取负值)。
3. 计算 $$\cos \left( \pi - \frac{\alpha}{2} \right) = -\cos \frac{\alpha}{2} = \frac{\sqrt{10}}{10}$$。
答案:B

2. 设 $$\pi< \theta< 2 \pi, \ \cos \theta=-\frac{1} {3}$$,则 $$\sin \frac{\theta} {2}=$$( )。

解析:
1. 由 $$\cos \theta = -\frac{1}{3}$$ 且 $$\theta \in (\pi, 2\pi)$$,得 $$\frac{\theta}{2} \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,故 $$\sin \frac{\theta}{2} > 0$$。
2. 利用半角公式,$$\sin \frac{\theta}{2} = \sqrt{\frac{1 - \cos \theta}{2}} = \sqrt{\frac{1 + \frac{1}{3}}{2}} = \frac{\sqrt{6}}{3}$$。
答案:A

3. 已知 $$\cos \alpha=-\frac{3} {5}, \, \, \, \frac{\pi} {2} < \, \alpha< \, \pi$$,则 $$\sin \frac{\alpha} {2}$$ 等于( )。

解析:
1. 由 $$\cos \alpha = -\frac{3}{5}$$ 且 $$\alpha \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,得 $$\sin \alpha = \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \frac{4}{5}$$。
2. 利用半角公式,$$\sin \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 - \cos \alpha}{2}} = \sqrt{\frac{1 + \frac{3}{5}}{2}} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$(因为 $$\frac{\alpha}{2} \in \left( \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2} \right)$$,取正值)。
答案:D

4. 若 $$\alpha \in (0, \pi)$$,且 $$\sqrt{3} \sin \alpha + 2 \cos \alpha = 2$$,则 $$\tan \frac{\alpha} {2}=$$( )。

解析:
1. 设 $$t = \tan \frac{\alpha}{2}$$,利用万能公式,$$\sin \alpha = \frac{2t}{1 + t^2}$$,$$\cos \alpha = \frac{1 - t^2}{1 + t^2}$$。
2. 代入方程得 $$\sqrt{3} \cdot \frac{2t}{1 + t^2} + 2 \cdot \frac{1 - t^2}{1 + t^2} = 2$$,化简得 $$2\sqrt{3}t + 2 - 2t^2 = 2 + 2t^2$$,即 $$4t^2 - 2\sqrt{3}t = 0$$。
3. 解得 $$t = 0$$ 或 $$t = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。由于 $$\alpha \in (0, \pi)$$,$$t = \frac{\sqrt{3}}{2}$$ 为有效解。
答案:C

5. 若 $$\cos \alpha=\frac{1} {3}$$,且 $$\alpha \in (0, \pi)$$,则 $$\cos \frac{\alpha} {2}$$ 的值为( )。

解析:
1. 由 $$\cos \alpha = \frac{1}{3}$$ 且 $$\alpha \in (0, \pi)$$,得 $$\frac{\alpha}{2} \in \left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$$,故 $$\cos \frac{\alpha}{2} > 0$$。
2. 利用半角公式,$$\cos \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 + \cos \alpha}{2}} = \sqrt{\frac{1 + \frac{1}{3}}{2}} = \frac{\sqrt{6}}{3}$$。
答案:A

6. 设 $$\alpha$$ 是第二象限角,$$\tan \alpha=-\frac{4} {3}$$,且 $$\sin \frac{\alpha}{2} < \cos \frac{\alpha}{2}$$,则 $$\cos \frac{\alpha} {2}=$$( )。

解析:
1. 由 $$\tan \alpha = -\frac{4}{3}$$ 且 $$\alpha$$ 在第二象限,得 $$\sin \alpha = \frac{4}{5}$$,$$\cos \alpha = -\frac{3}{5}$$。
2. 利用半角公式,$$\cos \frac{\alpha}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos \alpha}{2}} = \pm \sqrt{\frac{1 - \frac{3}{5}}{2}} = \pm \frac{\sqrt{5}}{5}$$。
3. 由 $$\sin \frac{\alpha}{2} < \cos \frac{\alpha}{2}$$ 且 $$\frac{\alpha}{2}$$ 在第一象限,故 $$\cos \frac{\alpha}{2} = \frac{\sqrt{5}}{5}$$。
答案:B

7. 函数 $$y = (\sin^2 x - \cos^2 x)^2$$ 的最小正周期是( )。

解析:
1. 化简函数:$$y = (\sin^2 x - \cos^2 x)^2 = \cos^2 (2x)$$。
2. $$\cos^2 (2x)$$ 的周期为 $$\frac{\pi}{2}$$。
答案:A

8. 若 $$\pi < \alpha < 2\pi$$,则 $$\sin \frac{\alpha} {2}=$$( )。

解析:
1. 由 $$\alpha \in (\pi, 2\pi)$$,得 $$\frac{\alpha}{2} \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,故 $$\sin \frac{\alpha}{2} > 0$$。
2. 利用半角公式,$$\sin \frac{\alpha}{2} = \sqrt{\frac{1 - \cos \alpha}{2}}$$。
答案:A

9. 已知 $$\cos \alpha=\frac{1} {3}, \, \, \, \alpha\in( \pi, 2 \pi)$$,则 $$\cos \frac{\alpha}{2}$$ 等于( )。

解析:
1. 由 $$\alpha \in (\pi, 2\pi)$$,得 $$\frac{\alpha}{2} \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,故 $$\cos \frac{\alpha}{2} < 0$$。
2. 利用半角公式,$$\cos \frac{\alpha}{2} = -\sqrt{\frac{1 + \cos \alpha}{2}} = -\sqrt{\frac{1 + \frac{1}{3}}{2}} = -\frac{\sqrt{6}}{3}$$。
答案:B

10. 已知 $$\frac{1+\sin \theta+\cos \theta} {1+\sin \theta-\cos \theta}=\frac{1} {2}$$,则 $$\tan \theta=$$( )。

解析:
1. 设 $$t = \tan \frac{\theta}{2}$$,利用万能公式,$$\sin \theta = \frac{2t}{1 + t^2}$$,$$\cos \theta = \frac{1 - t^2}{1 + t^2}$$。
2. 代入方程化简得 $$\frac{1 + \frac{2t}{1 + t^2} + \frac{1 - t^2}{1 + t^2}}{1 + \frac{2t}{1 + t^2} - \frac{1 - t^2}{1 + t^2}} = \frac{1}{2}$$,解得 $$t = -\frac{1}{2}$$。
3. 由 $$\tan \theta = \frac{2t}{1 - t^2} = -\frac{4}{3}$$。
答案:D

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