格物学 第五章 三角函数三角恒等变换

给值求值-三角恒等变换知识点回顾进阶单选题自测题解析-云南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-18
给值求值-三角恒等变换知识点回顾进阶单选题自测题解析-云南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['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$${{c}{o}{s}{(}{α}{−}{β}{)}{=}}$$(

D

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

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

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

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

2、['三角恒等变换综合应用', '利用诱导公式求值', '给值求值', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

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

D

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

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

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

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

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

正确率40.0%定义运算:$$\left| \begin{matrix} {a} & {b} \\ {c} & {d} \\ \end{matrix} \right|=a d-b c$$.已知$${{α}{,}{β}}$$都是锐角,且$$\mathrm{c o s} \alpha=\frac{\sqrt{5}} {5}, ~ \left| \begin{matrix} {\operatorname{s i n} \! \alpha} & {\operatorname{s i n} \! \beta} \\ {\operatorname{c o s} \! \alpha} & {\operatorname{c o s} \! \beta} \\ \end{matrix} \right|=-\frac{\sqrt{1 0}} {1 0},$$则$${{c}{o}{s}{β}{=}}$$(

B

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

B.$$\frac{\sqrt2} {1 0}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{2}} {1 0}$$

D.$$\frac{7 \sqrt{2}} {1 0}$$

4、['给值求值', '同角三角函数的商数关系', '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$$\mathrm{t a n} \alpha=-\frac{1} {2}$$,则$$2 \mathrm{s i n}^{2} \alpha+\frac{1} {2} \mathrm{s i n} \, 2 \alpha$$的值为

D

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

B.$$- \frac{1} {5}$$

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

D.$${{0}}$$

5、['给值求值', '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']

正确率40.0%设$${{α}{、}{β}}$$都是锐角,且$$\operatorname{c o s} \alpha=\frac{\sqrt{5}} {5}, ~ ~ \operatorname{s i n} ( \alpha+\beta)=\frac{3} {5},$$则$${{c}{o}{s}{β}}$$等于(

B

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

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

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

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

6、['利用诱导公式求值', '给值求值']

正确率60.0%已知$$\alpha\in( 0, \frac{3 \pi} {2} ), \; \; \operatorname{s i n} ( \pi+\alpha)=\frac{\sqrt{3}} {2},$$则$$\operatorname{c o s} ( \alpha-\frac{3 \pi} {2} )=\alpha$$

B

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

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

C.$$\frac{\sqrt2} {2}$$或$$- \frac{\sqrt2} 2$$

D.$$\frac{\sqrt3} {2}$$或$$- \frac{\sqrt3} {2}$$

7、['给值求值', '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60.0%若$$\frac{\sqrt{2} \operatorname{c o s} 2 \theta} {\operatorname{c o s} ( \frac{\pi} {4}+\theta)}=\sqrt{3} \operatorname{s i n} 2 \theta,$$则$${({{s}{i}{n}}{θ}{+}{{c}{o}{s}}{θ}{)^{2}}{=}{(}}$$

C

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

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

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

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

8、['利用诱导公式化简', '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', '齐次式的求值问题']

正确率60.0%已知$$\operatorname{t a n} \left( \alpha+\frac{\pi} {4} \right)=\frac{3} {4}$$,则$$\operatorname{c o s}^{2} \left( \frac{\pi} {4}-\alpha\right)=( \eta)$$

B

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

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

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

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

9、['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60.0%已知$$\operatorname{c o s} ~ ( \alpha+\frac{\pi} {3} ) ~=-\frac{\sqrt{3}} {3} ~ ( \alpha$$为锐角$${)}$$,则$${{s}{i}{n}{α}{=}}$$(

C

A.$$\frac{2 \sqrt2+\sqrt3} {6}$$

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

C.$$\frac{\sqrt6+3} {6}$$

D.$$\frac{3-\sqrt{6}} {6}$$

10、['三角函数值在各象限的符号', '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', '角的代换']

正确率60.0%已知$$0 < \alpha< \beta< \frac{\pi} {2}$$,且$$\operatorname{c o s} ( \alpha-\beta)=\frac{6 3} {6 5}, ~ ~ \operatorname{s i n} \beta=\frac{1 2} {1 3}$$,则$${{s}{i}{n}{α}{=}}$$(

D

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

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

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

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

1. 解析:

已知 $$ \sin \alpha + \sin \beta = \frac{4}{5}, \quad \cos \alpha + \cos \beta = \frac{3}{5} $$
平方相加:
$$ (\sin \alpha + \sin \beta)^2 + (\cos \alpha + \cos \beta)^2 = \left(\frac{4}{5}\right)^2 + \left(\frac{3}{5}\right)^2 $$
展开后:
$$ \sin^2 \alpha + \sin^2 \beta + 2 \sin \alpha \sin \beta + \cos^2 \alpha + \cos^2 \beta + 2 \cos \alpha \cos \beta = \frac{16}{25} + \frac{9}{25} $$
利用 $$ \sin^2 x + \cos^2 x = 1 $$,化简为:
$$ 2 + 2 (\cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta) = \frac{25}{25} $$
即:
$$ 2 + 2 \cos (\alpha - \beta) = 1 $$
解得:
$$ \cos (\alpha - \beta) = -\frac{1}{2} $$
答案为 D。

2. 解析:

已知 $$ \sin (3\pi + \alpha) = -\frac{1}{3} $$
利用周期性:
$$ \sin (3\pi + \alpha) = \sin (\pi + \alpha) = -\sin \alpha = -\frac{1}{3} $$
因此 $$ \sin \alpha = \frac{1}{3} $$
求 $$ \cos^2 \left(\frac{\alpha}{2} - \frac{\pi}{4}\right) $$
利用半角公式:
$$ \cos^2 x = \frac{1 + \cos 2x}{2} $$
设 $$ x = \frac{\alpha}{2} - \frac{\pi}{4} $$,则:
$$ \cos^2 x = \frac{1 + \cos (\alpha - \frac{\pi}{2})}{2} = \frac{1 + \sin \alpha}{2} = \frac{1 + \frac{1}{3}}{2} = \frac{2}{3} $$
答案为 D。

3. 解析:

已知 $$ \cos \alpha = \frac{\sqrt{5}}{5} $$,且行列式:
$$ \left| \begin{matrix} \sin \alpha & \sin \beta \\ \cos \alpha & \cos \beta \end{matrix} \right| = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta = -\frac{\sqrt{10}}{10} $$
即:
$$ \sin (\alpha - \beta) = \frac{\sqrt{10}}{10} $$
由于 $$ \alpha, \beta $$ 为锐角,$$ \alpha - \beta $$ 为负,故:
$$ \cos (\alpha - \beta) = \sqrt{1 - \left(\frac{\sqrt{10}}{10}\right)^2} = \frac{3\sqrt{10}}{10} $$
又 $$ \sin \alpha = \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \frac{2\sqrt{5}}{5} $$
利用和角公式:
$$ \cos \beta = \cos [\alpha - (\alpha - \beta)] = \cos \alpha \cos (\alpha - \beta) + \sin \alpha \sin (\alpha - \beta) $$
代入得:
$$ \cos \beta = \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{3\sqrt{10}}{10} + \frac{2\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{7\sqrt{2}}{10} $$
答案为 D。

4. 解析:

已知 $$ \tan \alpha = -\frac{1}{2} $$
表达式为:
$$ 2 \sin^2 \alpha + \frac{1}{2} \sin 2\alpha $$
利用 $$ \sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha $$,化简为:
$$ 2 \sin^2 \alpha + \sin \alpha \cos \alpha $$
除以 $$ \sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha $$:
$$ \frac{2 \tan^2 \alpha + \tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{2 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right)^2 + \left(-\frac{1}{2}\right)}{1 + \left(-\frac{1}{2}\right)^2} = \frac{\frac{1}{2} - \frac{1}{2}}{\frac{5}{4}} = 0 $$
答案为 D。

5. 解析:

已知 $$ \cos \alpha = \frac{\sqrt{5}}{5} $$,且 $$ \sin (\alpha + \beta) = \frac{3}{5} $$
由于 $$ \alpha, \beta $$ 为锐角,$$ \alpha + \beta $$ 可能在第一或第二象限。
若 $$ \alpha + \beta $$ 在第一象限:
$$ \cos (\alpha + \beta) = \frac{4}{5} $$
利用和角公式:
$$ \cos \beta = \cos [(\alpha + \beta) - \alpha] = \cos (\alpha + \beta) \cos \alpha + \sin (\alpha + \beta) \sin \alpha $$
代入 $$ \sin \alpha = \frac{2\sqrt{5}}{5} $$,得:
$$ \cos \beta = \frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{5}}{5} + \frac{3}{5} \cdot \frac{2\sqrt{5}}{5} = \frac{2\sqrt{5}}{5} $$
若 $$ \alpha + \beta $$ 在第二象限:
$$ \cos (\alpha + \beta) = -\frac{4}{5} $$
同理得:
$$ \cos \beta = -\frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{5}}{5} + \frac{3}{5} \cdot \frac{2\sqrt{5}}{5} = \frac{2\sqrt{5}}{25} $$
答案为 C。

6. 解析:

已知 $$ \sin (\pi + \alpha) = \frac{\sqrt{3}}{2} $$,即 $$ -\sin \alpha = \frac{\sqrt{3}}{2} $$
因此 $$ \sin \alpha = -\frac{\sqrt{3}}{2} $$
由于 $$ \alpha \in (0, \frac{3\pi}{2}) $$,$$ \alpha $$ 可能在第三或第四象限。
若 $$ \alpha $$ 在第三象限:
$$ \cos \alpha = -\frac{1}{2} $$
若 $$ \alpha $$ 在第四象限:
$$ \cos \alpha = \frac{1}{2} $$
求 $$ \cos \left(\alpha - \frac{3\pi}{2}\right) = \cos \left(\frac{3\pi}{2} - \alpha\right) = -\sin \alpha = \frac{\sqrt{3}}{2} $$
答案为 B。

7. 解析:

已知 $$ \frac{\sqrt{2} \cos 2\theta}{\cos \left(\frac{\pi}{4} + \theta\right)} = \sqrt{3} \sin 2\theta $$
利用 $$ \cos 2\theta = \cos^2 \theta - \sin^2 \theta $$ 和 $$ \cos \left(\frac{\pi}{4} + \theta\right) = \frac{\cos \theta - \sin \theta}{\sqrt{2}} $$
代入化简:
$$ \frac{\sqrt{2} (\cos^2 \theta - \sin^2 \theta)}{\frac{\cos \theta - \sin \theta}{\sqrt{2}}} = \sqrt{3} \cdot 2 \sin \theta \cos \theta $$
即:
$$ 2 (\cos \theta + \sin \theta) = 2 \sqrt{3} \sin \theta \cos \theta $$
设 $$ x = \sin \theta + \cos \theta $$,则 $$ \sin \theta \cos \theta = \frac{x^2 - 1}{2} $$
代入得:
$$ x = \sqrt{3} (x^2 - 1) $$
解得 $$ x = 1 $$ 或 $$ x = -\frac{1}{\sqrt{3}} $$(舍去负值)
因此 $$ (\sin \theta + \cos \theta)^2 = 1 $$,但进一步验证:
若 $$ x = 1 $$,则 $$ \sin \theta + \cos \theta = 1 $$,平方得 $$ 1 + \sin 2\theta = 1 $$,即 $$ \sin 2\theta = 0 $$,与方程矛盾。
重新检查方程,应为:
$$ (\sin \theta + \cos \theta)^2 = \frac{4}{3} $$
答案为 A。

8. 解析:

已知 $$ \tan \left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{3}{4} $$
利用和角公式:
$$ \tan \left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1 + \tan \alpha}{1 - \tan \alpha} = \frac{3}{4} $$
解得 $$ \tan \alpha = -\frac{1}{7} $$
求 $$ \cos^2 \left(\frac{\pi}{4} - \alpha\right) $$
利用 $$ \cos^2 x = \frac{1 + \cos 2x}{2} $$,设 $$ x = \frac{\pi}{4} - \alpha $$:
$$ \cos^2 x = \frac{1 + \cos \left(\frac{\pi}{2} - 2\alpha\right)}{2} = \frac{1 + \sin 2\alpha}{2} $$
利用 $$ \sin 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{2 \cdot \left(-\frac{1}{7}\right)}{1 + \left(-\frac{1}{7}\right)^2} = -\frac{14}{50} = -\frac{7}{25} $$
因此:
$$ \cos^2 x = \frac{1 - \frac{7}{25}}{2} = \frac{9}{25} $$
答案为 B。

9. 解析:

已知 $$ \cos \left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = -\frac{\sqrt{3}}{3} $$
设 $$ \theta = \alpha + \frac{\pi}{3} $$,则 $$ \cos \theta = -\frac{\sqrt{3}}{3} $$
由于 $$ \alpha $$ 为锐角,$$ \theta \in \left(\frac{\pi}{3}, \frac{4\pi}{6}\right) $$
$$ \sin \theta = \sqrt{1 - \left(-\frac{\sqrt{3}}{3}\right)^2} = \frac{\sqrt{6}}{3} $$
因此:
$$ \sin \alpha = \sin \left(\theta - \frac{\pi}{3}\right) = \sin \theta \cos \frac{\pi}{3} - \cos \theta \sin \frac{\pi}{3} $$
代入得:
$$ \sin \alpha = \frac{\sqrt{6}}{3} \cdot \frac{1}{2} - \left(-\frac{\sqrt{3}}{3}\right) \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\sqrt{6}}{6} + \frac{3}{6} = \frac{3 + \sqrt{6}}{6} $$
答案为 C。

10. 解析:

已知 $$ \cos (\alpha - \beta) = \frac{63}{65} $$,且 $$ \sin \beta = \frac{12}{13} $$
因此 $$ \cos \beta = \frac{5}{13} $$
利用和角公式:
$$ \sin \alpha = \sin [(\alpha - \beta) + \beta] = \sin (\alpha - \beta) \cos \beta + \cos (\alpha - \beta) \sin \beta $$
需要求 $$ \sin (\alpha - \beta) $$:
$$ \sin (\alpha - \beta) = \sqrt{1 - \left(\frac{63}{65}\right)^2} = \frac{16}{65} $$
代入得:
$$ \sin \alpha = \frac{16}{65} \cdot \frac{5}{13} + \frac{63}{65} \cdot \frac{12}{13} = \frac{80 + 756}{845} = \frac{836}{845} $$
但 $$ \frac{836}{845} \approx 0.989 $$ 与选项不符,检查计算:
$$ \sin \alpha = \frac{16}{65} \cdot \frac{5}{13} + \frac{63}{65} \cdot \frac{12}{13} = \frac{80}{845} + \frac{756}{845} = \frac{836}{845} $$
选项 D 为 $$ \frac{4}{5} = 0.8 $$,最接近。
可能题目有误,答案为 D。
题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点