格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

两角和与差的余弦、正弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考基础选择题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率64.0%

2025-06-14
两角和与差的余弦、正弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考基础选择题自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率64.0%
1、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$$\operatorname{s i n} ( \alpha+\frac{\pi} {3} )=\frac{4} {5}$$,则$$\operatorname{s i n} ( 2 \alpha+\frac{\pi} {6} )=( \begin{array} {c} {\} \\ {\} \\ \end{array} )$$

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

B.$$- \frac{2 4} {2 5}$$

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

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

2、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数的图象与性质', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \omega x+\operatorname{c o s} \omega x ( \omega> 0 )$$的图象的一个对称中心的横坐标在区间$$( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} )$$内,且两个相邻对称中心之间的距离大于$$\frac{\pi} {3}$$,则$${{ω}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$( 0, 3 )$$

B.$$( \frac{3} {2}, 3 )$$

C.$$( 0, \frac{3} {2} )$$

D.$$( 1, 3 )$$

3、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$$\operatorname{s i n} 2 \alpha=\frac{1} {4}$$,则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \alpha-\frac{\pi} {4} )=( \eta)$$

A.$$\frac{5} {8}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {8}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{1} {8}$$

D.$$- \frac{5} {8}$$

4、['任意角的三角函数的概念', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率0.0%在直角坐标系中,$$P_{1} ( x_{1}, x_{2} )$$,$$P_{2} ( x_{2}, y_{2} )$$是单位圆上的两点,则$${{∠}{{P}_{1}}{O}{{P}_{2}}}$$的余弦值等于$${{(}{)}}$$

A.$$x_{1} x_{2}+y_{1} y_{2}$$

B.$$x_{1} x_{2}-y_{1} y_{2}$$

C.$$x_{1} y_{2}+x_{2} y_{1}$$

D.$$x_{1} y_{2}-x_{2} y_{1}$$

5、['同角三角函数的基本关系', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率40.0%已知$$\operatorname{s i n} \alpha=\frac{\sqrt{5}} {5}$$,$$\operatorname{s i n} \beta=\frac{\sqrt{1 0}} {1 0}$$,且$${{α}}$$,$${{β}}$$均为锐角,则$${{α}{+}{β}}$$的值为$${{(}{)}}$$

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

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

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

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

6、['三角函数的图象与性质', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%函数$$f ( x )=\sqrt{3} \operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x$$图象的一条对称轴方程为$${{(}{)}}$$

A.$$x=\frac{\pi} {6}$$

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

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

D.$$x=\frac{7 \pi} {6}$$

7、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式', '三角恒等变换']

正确率80.0%已知$$a=\frac{\sqrt{2}} {2} ( \operatorname{c o s} 1^{\circ}-\operatorname{s i n} 1^{\circ} )$$,$$b=\frac{1-\operatorname{t a n}^{2} 2 2. 5^{\circ}} {1+\operatorname{t a n}^{2} 2 2. 5^{\circ}}$$,$$c=\operatorname{s i n} 2 2^{\circ} \, \operatorname{c o s} 2 4^{\circ}+\operatorname{c o s} 2 2^{\circ} \, \operatorname{s i n} 2 4^{\circ}$$,则$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$的大小顺序为$${{(}{)}}$$

A.$$b > a > c$$

B.$$c > b > a$$

C.$$c > a > b$$

D.$$b > c > a$$

8、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$$a=\frac{\sqrt{2}} {2} ( \operatorname{c o s} 1^{\circ}-\operatorname{s i n} 1^{\circ} )$$,$$b=2 \operatorname{c o s}^{2} 2 2. 5^{\circ}-1$$,$$c=\operatorname{s i n} 2 2^{\circ} \, \operatorname{c o s} 2 4^{\circ}+\operatorname{c o s} 2 2^{\circ} \, \operatorname{s i n} 2 4^{\circ}$$,则$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$的大小顺序为$${{(}{)}}$$

A.$$b > a > c$$

B.$$c > b > a$$

C.$$c > a > b$$

D.$$b > c > a$$

9、['椭圆的简单几何性质', '三角函数与二次函数的综合应用', '椭圆及其标准方程', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率40.0%已知椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$上有一个点$${{A}}$$,它关于原点的对称点为$${{B}}$$,点$${{F}}$$为椭圆的右焦点,且满足$$A F \perp B F$$,设$$\angle A B F=\theta$$,且$$\theta\in( {\frac{\pi} {1 2}}, {\frac{\pi} {3}} )$$,则椭圆的离心率的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$( \frac{\sqrt{3}} {3}, \frac{\sqrt{6}} {2} ]$$

B.$$[ \frac{\sqrt2} {2}, \frac{\sqrt6} {3} )$$

C.$$( \frac{\sqrt{3}} {3}, \frac{\sqrt{6}} {2} )$$

D.$$( \frac{\sqrt2} {2}, \frac{\sqrt6} {3} )$$

10、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%$$cos 54$$

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

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

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

D.$$\frac{\sqrt6-\sqrt2} {4}$$

1. 解析:

设 $$\alpha + \frac{\pi}{3} = \theta$$,则 $$\sin \theta = \frac{4}{5}$$。

需要求 $$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \sin\left(2\theta - \frac{\pi}{2}\right) = -\cos 2\theta$$。

由 $$\sin \theta = \frac{4}{5}$$,得 $$\cos \theta = \pm \frac{3}{5}$$。

因此,$$\cos 2\theta = 1 - 2\sin^2 \theta = 1 - 2 \times \left(\frac{4}{5}\right)^2 = -\frac{7}{25}$$。

所以 $$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = -\left(-\frac{7}{25}\right) = \frac{7}{25}$$,但选项中没有此答案。重新检查:

实际上,$$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \sin\left(2\theta - \frac{\pi}{2}\right) = -\cos 2\theta$$,而 $$\cos 2\theta = 2\cos^2 \theta - 1 = 2 \times \left(\frac{3}{5}\right)^2 - 1 = -\frac{7}{25}$$。

因此,结果为 $$-\left(-\frac{7}{25}\right) = \frac{7}{25}$$,选项 C 正确。

2. 解析:

函数 $$f(x) = \sin \omega x + \cos \omega x = \sqrt{2} \sin\left(\omega x + \frac{\pi}{4}\right)$$。

对称中心满足 $$\omega x + \frac{\pi}{4} = k\pi$$,即 $$x = \frac{k\pi - \frac{\pi}{4}}{\omega}$$。

由题意,存在 $$k$$ 使得 $$\frac{\pi}{4} < \frac{k\pi - \frac{\pi}{4}}{\omega} < \frac{\pi}{2}$$,解得 $$\omega \in \left(2k - \frac{1}{2}, 4k - 1\right)$$。

相邻对称中心距离为 $$\frac{\pi}{\omega} > \frac{\pi}{3}$$,即 $$\omega < 3$$。

取 $$k = 1$$,得 $$\omega \in \left(\frac{3}{2}, 3\right)$$,选项 B 正确。

3. 解析:

利用余弦平方公式:$$\cos^2\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1 + \cos\left(2\alpha - \frac{\pi}{2}\right)}{2} = \frac{1 + \sin 2\alpha}{2}$$。

已知 $$\sin 2\alpha = \frac{1}{4}$$,代入得 $$\cos^2\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1 + \frac{1}{4}}{2} = \frac{5}{8}$$,选项 A 正确。

4. 解析:

点 $$P_1(x_1, y_1)$$ 和 $$P_2(x_2, y_2)$$ 在单位圆上,夹角 $$\theta$$ 的余弦值为 $$\cos \theta = x_1 x_2 + y_1 y_2$$(点积公式),选项 A 正确。

5. 解析:

已知 $$\sin \alpha = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,$$\sin \beta = \frac{\sqrt{10}}{10}$$,且 $$\alpha, \beta$$ 为锐角。

计算 $$\cos \alpha = \sqrt{1 - \sin^2 \alpha} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$,$$\cos \beta = \sqrt{1 - \sin^2 \beta} = \frac{3\sqrt{10}}{10}$$。

$$\sin(\alpha + \beta) = \sin \alpha \cos \beta + \cos \alpha \sin \beta = \frac{\sqrt{5}}{5} \times \frac{3\sqrt{10}}{10} + \frac{2\sqrt{5}}{5} \times \frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$。

因为 $$\alpha + \beta \in \left(0, \pi\right)$$,所以 $$\alpha + \beta = \frac{\pi}{4}$$ 或 $$\frac{3\pi}{4}$$。

进一步验证 $$\cos(\alpha + \beta) = \cos \alpha \cos \beta - \sin \alpha \sin \beta = \frac{2\sqrt{5}}{5} \times \frac{3\sqrt{10}}{10} - \frac{\sqrt{5}}{5} \times \frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{2} > 0$$,故 $$\alpha + \beta = \frac{\pi}{4}$$,选项 A 正确。

6. 解析:

函数 $$f(x) = \sqrt{3} \sin x - \cos x = 2 \sin\left(x - \frac{\pi}{6}\right)$$。

对称轴满足 $$x - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$x = \frac{2\pi}{3} + k\pi$$。

选项 C 符合 $$k = 0$$ 的情况,选项 C 正确。

7. 解析:

化简各表达式:

$$a = \frac{\sqrt{2}}{2} (\cos 1^\circ - \sin 1^\circ) = \sin 45^\circ \cos 1^\circ - \cos 45^\circ \sin 1^\circ = \sin(45^\circ - 1^\circ) = \sin 44^\circ$$。

$$b = \frac{1 - \tan^2 22.5^\circ}{1 + \tan^2 22.5^\circ} = \cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707$$。

$$c = \sin 22^\circ \cos 24^\circ + \cos 22^\circ \sin 24^\circ = \sin(22^\circ + 24^\circ) = \sin 46^\circ$$。

比较大小:$$\sin 46^\circ > \sin 44^\circ$$,且 $$\frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707 > \sin 44^\circ \approx 0.695$$,但 $$\sin 46^\circ \approx 0.719 > \frac{\sqrt{2}}{2}$$。

因此 $$c > b > a$$,选项 B 正确。

8. 解析:

与第 7 题类似:

$$a = \sin 44^\circ$$,$$b = 2 \cos^2 22.5^\circ - 1 = \cos 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,$$c = \sin 46^\circ$$。

比较大小:$$\sin 46^\circ > \frac{\sqrt{2}}{2} > \sin 44^\circ$$,即 $$c > b > a$$,选项 B 正确。

9. 解析:

设椭圆焦距为 $$2c$$,半长轴为 $$a$$,半短轴为 $$b$$。

点 $$A$$ 和 $$B$$ 关于原点对称,且 $$AF \perp BF$$,因此 $$A$$ 在以 $$F$$ 为圆心,$$c$$ 为半径的圆上。

联立椭圆和圆的方程,解得离心率 $$e = \frac{c}{a} \in \left(\frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{6}}{3}\right)$$,选项 D 正确。

10. 解析:

$$\cos 54^\circ = \sin 36^\circ$$。

利用五边形公式或数值计算,$$\cos 54^\circ \approx 0.5878$$,最接近 $$\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4} \approx 0.5176$$,但实际值为 $$\frac{\sqrt{5} + 1}{4}$$,但选项中没有。

重新检查:题目可能为 $$\cos 54^\circ = \sin 36^\circ = \frac{\sqrt{10 - 2\sqrt{5}}}{4}$$,但选项 D $$\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}$$ 是 $$\cos 75^\circ$$,不匹配。

可能题目有误,暂无法确定正确答案。

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