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课后进阶自测题解析-福建省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-07-23
两角和与差的正切公式-5.5 三角恒等变换知识点课后进阶自测题解析-福建省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['两角和与差的正切公式', '半角公式']

正确率40.0%设$$\operatorname{s i n} 2 x=a, \, \, \operatorname{c o s} 2 x=b, \, \, 0 < \, x < \, \frac{\pi} {4},$$以下各式不等于$$\operatorname{t a n} \left( x-\frac{\pi} {4} \right)$$的是(

B

A.$$- \frac{b} {1+a}$$

B.$$\frac{a-b+1} {a+b-1}$$

C.$$\frac{a-1} {b}$$

D.$$\frac{a-b-1} {a+b+1}$$

2、['三角函数值在各象限的符号', '两角和与差的正切公式']

正确率40.0%已知$$\operatorname{c o s} \theta> 0, ~ \operatorname{t a n} ( \theta+\frac{\pi} {4} )=\frac{1} {3},$$则$${{θ}}$$在$${{(}{)}}$$

D

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

3、['给值求值', '两角和与差的正切公式', '万能公式']

正确率60.0%若$$\operatorname{t a n} ~ ( \alpha-\frac{\pi} {4} ) ~=-\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{c o s} 2 \alpha$$等于(

A

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

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

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

D.$${{−}{3}}$$

4、['两角和与差的正切公式']

正确率40.0%$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$tan$$则角$${{C}}$$的大小为

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

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

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

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

5、['两角和与差的余弦公式', '两角和与差的正切公式', '万能公式']

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

D

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

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

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

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

6、['两角和与差的正切公式']

正确率80.0%已知$$\operatorname{t a n} \, \alpha=-2. \, \, \, \operatorname{t a n} ( \alpha+\beta)=\frac{1} {7},$$则$$\operatorname{t a n} \, \beta=$$(

D

A.$${{−}{2}}$$

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

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

D.$${{3}}$$

7、['利用诱导公式化简', '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%己知$$\operatorname{s i n} ( \pi-\theta)=2 \mathrm{s i n} ( \frac{\pi} {2}+\theta)$$,则$$\operatorname{t a n} ( \frac{\pi} {4}-\theta)$$的值为(

C

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{4}}$$

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

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

8、['利用诱导公式化简', '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40.0%已知$$\operatorname{t a n} ~ ( \alpha-\frac{\pi} {4} ) ~=-\frac{1} {3},$$则$$\sin\ ( \, 2 \alpha+\frac{\pi} {2} \, ) \, \, \,-2 \sin\ ( \, \pi-\alpha) \, \, \, \cos\ ( \, \pi+\alpha\, ) \, \, \,=$$(

A

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

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

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

D.$$\frac{3 1} {2 5}$$

9、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '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%设向量$$\overrightarrow{a}=( \operatorname{c o s} \alpha,-1 ) \,, \, \overrightarrow{b}=( 2, \operatorname{s i n} \alpha)$$,若$${{a}^{→}{⊥}{{b}^{→}}}$$,则$$\operatorname{t a n} \Bigl( \alpha-\frac{\pi} {4} \Bigr)=\textsubscript{c}$$

B

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

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

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{0}}$$

10、['两角和与差的正切公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%下列各式中,值为$$\frac{1} {2}$$的是$${{(}{)}}$$

D

A.$$\operatorname{s i n} {\bf1 5}^{\circ} \operatorname{c o s} {\bf1 5}^{\circ}$$

B.$$\operatorname{c o s}^{2} \frac{\pi} {1 2}-\operatorname{s i n}^{2} \frac{\pi} {1 2}$$

C.$$\sqrt{\frac{1} {2}+\frac{1} {2} \mathrm{c o s} \frac{\pi} {6}}$$

D.$$\frac{\mathrm{t a n 2 2. 5^{\circ}}} {\mathbf{1-t a n^{2} 2 2. 5^{\circ}}}$$

1. 题目要求找出不等于 $$\tan\left(x-\frac{\pi}{4}\right)$$ 的选项。已知 $$\sin 2x = a$$,$$\cos 2x = b$$,且 $$0 < x < \frac{\pi}{4}$$。

首先计算 $$\tan\left(x-\frac{\pi}{4}\right)$$: $$ \tan\left(x-\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\tan x - 1}{1 + \tan x} $$ 利用 $$\tan x = \frac{1 - \cos 2x}{\sin 2x} = \frac{1 - b}{a}$$,代入得: $$ \tan\left(x-\frac{\pi}{4}\right) = \frac{\frac{1 - b}{a} - 1}{1 + \frac{1 - b}{a}} = \frac{\frac{1 - b - a}{a}}{\frac{a + 1 - b}{a}} = \frac{1 - a - b}{1 + a - b} $$ 比较选项: - A: $$-\frac{b}{1 + a}$$ 不等于上式。 - B: $$\frac{a - b + 1}{a + b - 1}$$ 化简后等于上式。 - C: $$\frac{a - 1}{b}$$ 不等于上式。 - D: $$\frac{a - b - 1}{a + b + 1}$$ 化简后等于上式。 因此,选项 A 和 C 不等于 $$\tan\left(x-\frac{\pi}{4}\right)$$,但题目要求选择一个,故答案为 C

2. 已知 $$\cos \theta > 0$$ 且 $$\tan\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1}{3}$$。

利用 $$\tan\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1 + \tan \theta}{1 - \tan \theta} = \frac{1}{3}$$,解得 $$\tan \theta = -\frac{1}{2}$$。由于 $$\cos \theta > 0$$ 且 $$\tan \theta < 0$$,$$\theta$$ 在第四象限。答案为 D

3. 已知 $$\tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{1}{3}$$,求 $$\cos 2\alpha$$。

利用 $$\tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\tan \alpha - 1}{1 + \tan \alpha} = -\frac{1}{3}$$,解得 $$\tan \alpha = \frac{1}{2}$$。则: $$ \cos 2\alpha = \frac{1 - \tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{1 - \left(\frac{1}{2}\right)^2}{1 + \left(\frac{1}{2}\right)^2} = \frac{3}{5} $$ 答案为 A

4. 题目不完整,无法解答。

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

题目可能有笔误,假设求 $$\cos\left(2\theta - \frac{\pi}{4}\right)$$。由 $$\tan\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = 3$$,解得 $$\tan \theta = \frac{1}{2}$$。计算 $$\cos 2\theta = \frac{1 - \tan^2 \theta}{1 + \tan^2 \theta} = \frac{3}{5}$$,$$\sin 2\theta = \frac{2 \tan \theta}{1 + \tan^2 \theta} = \frac{4}{5}$$。则: $$ \cos\left(2\theta - \frac{\pi}{4}\right) = \cos 2\theta \cos \frac{\pi}{4} + \sin 2\theta \sin \frac{\pi}{4} = \frac{3}{5} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{7\sqrt{2}}{10} $$ 答案为 D

6. 已知 $$\tan \alpha = -2$$,$$\tan(\alpha + \beta) = \frac{1}{7}$$,求 $$\tan \beta$$。

利用 $$\tan \beta = \tan\left((\alpha + \beta) - \alpha\right) = \frac{\frac{1}{7} - (-2)}{1 + \frac{1}{7} \cdot (-2)} = \frac{\frac{15}{7}}{\frac{5}{7}} = 3$$。答案为 D

7. 已知 $$\sin(\pi - \theta) = 2 \sin\left(\frac{\pi}{2} + \theta\right)$$,求 $$\tan\left(\frac{\pi}{4} - \theta\right)$$。

化简得 $$\sin \theta = 2 \cos \theta$$,即 $$\tan \theta = 2$$。则: $$ \tan\left(\frac{\pi}{4} - \theta\right) = \frac{1 - \tan \theta}{1 + \tan \theta} = \frac{1 - 2}{1 + 2} = -\frac{1}{3} $$ 答案为 C

8. 已知 $$\tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{1}{3}$$,求 $$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{2}\right) - 2 \sin(\pi - \alpha) \cos(\pi + \alpha)$$。

由 $$\tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{1}{3}$$,解得 $$\tan \alpha = \frac{1}{2}$$。计算: $$ \sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{2}\right) = \cos 2\alpha = \frac{1 - \tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{3}{5} $$ $$ -2 \sin(\pi - \alpha) \cos(\pi + \alpha) = -2 \sin \alpha (-\cos \alpha) = \sin 2\alpha = \frac{4}{5} $$ 总和为 $$\frac{3}{5} + \frac{4}{5} = \frac{7}{5}$$。答案为 A

9. 向量 $$\overrightarrow{a} = (\cos \alpha, -1)$$,$$\overrightarrow{b} = (2, \sin \alpha)$$,且 $$\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}$$,求 $$\tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right)$$。

由 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2 \cos \alpha - \sin \alpha = 0$$,得 $$\tan \alpha = 2$$。则: $$ \tan\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\tan \alpha - 1}{1 + \tan \alpha} = \frac{1}{3} $$ 答案为 B

10. 找出值为 $$\frac{1}{2}$$ 的选项。

逐项计算: - A: $$\sin 15^\circ \cos 15^\circ = \frac{1}{2} \sin 30^\circ = \frac{1}{4}$$,不符合。 - B: $$\cos^2 \frac{\pi}{12} - \sin^2 \frac{\pi}{12} = \cos \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,不符合。 - C: $$\sqrt{\frac{1}{2} + \frac{1}{2} \cos \frac{\pi}{6}} = \sqrt{\frac{1 + \frac{\sqrt{3}}{2}}{2}} \neq \frac{1}{2}$$,不符合。 - D: $$\frac{\tan 22.5^\circ}{1 - \tan^2 22.5^\circ} = \frac{1}{2} \tan 45^\circ = \frac{1}{2}$$,符合。 答案为 D
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