格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

两角和与差的余弦公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-29
两角和与差的余弦公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['两角和与差的余弦公式']

正确率80.0%$$\operatorname{c o s} 5 0^{\circ} \operatorname{c o s} 1 6 0^{\circ}-\operatorname{c o s} 4 0^{\circ} \operatorname{s i n} 1 6 0^{\circ}=$$(

D

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

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

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

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

2、['两角和与差的余弦公式', '两角和与差的正弦公式', '角的代换']

正确率40.0%已知$$\frac{\pi} {8} < ~ \alpha< ~ \beta< ~ \frac{\pi} {2},$$且$$\operatorname{s i n} 2 \alpha\mathrm{s i n} \frac{\pi} {4}-\operatorname{c o s} 2 \alpha\mathrm{s i n} \frac{5} {4} \pi=\frac{1} {3},$$$$\mathrm{s i n} 2 \beta\mathrm{c o s} \frac{\pi} {4}+\mathrm{c o s} 2 \beta\mathrm{s i n} \frac{\pi} {4}=\frac{\sqrt{3}} {3},$$则$$\operatorname{c o s} ( 2 \beta-2 \alpha)$$的值为(

A

A.$$\frac{5 \sqrt{3}} {9}$$

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

C.$$- \frac{5 \sqrt{3}} {9}$$

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

3、['两角和与差的余弦公式']

正确率60.0%已知$${{α}}$$为第二象限角,$$\operatorname{s i n} \alpha=\frac{3} {5},$$则$$\operatorname{c o s} \left( \alpha-\frac{\pi} {6} \right)$$的值为(

C

A.$$\frac{4+3 \sqrt{3}} {1 0}$$

B.$$\frac{4-3 \sqrt{3}} {1 0}$$

C.$$\frac{3-4 \sqrt{3}} {1 0}$$

D.$$\frac{-4-3 \sqrt{3}} {1 0}$$

4、['给值求值', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数基本关系的综合应用']

正确率60.0%若$${{θ}}$$为锐角$$, ~ \operatorname{c o s} \left( \theta+\frac{\pi} {4} \right)=-\frac{\sqrt{2}} {1 0},$$则$$\mathrm{t a n} \theta+\frac{1} {\mathrm{t a n} \theta}=$$(

B

A.$$\frac{1 2} {2 5}$$

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

C.$$\frac{2 4} {7}$$

D.$$\frac{7} {2 4}$$

5、['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', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%已知$${{α}{,}{β}}$$为锐角,且$$\operatorname{t a n} \alpha=\frac{1} {7}, ~ ~ \operatorname{c o s} ( \alpha+\beta)=\frac{2 \sqrt{5}} {5},$$则$$\operatorname{c o s} 2 \beta=($$

C

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

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

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

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

6、['两角和与差的余弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$\operatorname{s i n} B \operatorname{s i n} C=\operatorname{c o s}^{2} \frac{A} {2},$$则下面等式一定成立的是(

C

A.$${{A}{=}{B}}$$

B.$${{A}{=}{C}}$$

C.$${{B}{=}{C}}$$

D.$$A=B=C$$

7、['利用诱导公式求值', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数基本关系的综合应用']

正确率60.0%已知$$\alpha\in\begin{array} {c} {{( \, \displaystyle\frac{\pi} {2}, \, \, \pi) \, \,, \, \, \, \tan\, \, ( \, \alpha-\pi) \, \, \,=-\displaystyle\frac{3} {4},}} \end{array}$$则$$\operatorname{c o s} \ ( \alpha-\frac{\pi} {4} ) \ =\ ($$

B

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

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

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

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

8、['两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%在三角形$${{A}{B}{C}}$$中,已知$$\operatorname{s i n} A=\frac{3} {5}$$​​,$$\operatorname{c o s} B={\frac{5} {1 3}}$$,则$${{c}{o}{s}{C}}$$的值为(

B

A.$$- \frac{1 6} {6 5}$$

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

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

D.$$- \frac{5 6} {6 5}$$

9、['正弦曲线的对称轴', '两角和与差的余弦公式', '辅助角公式']

正确率40.0%设函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} ( x-\frac{\pi} {4} )-\frac{\sqrt{2}} {4}$$,任意$${{x}{∈}{R}}$$都满足$$f ( c+x )=f ( c-x )$$,则$${{c}}$$的值可以是(

B

A.$$\begin{array} {c c} {\pi} \\ {\frac{\pi} {8}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{3 \pi} {8}$$

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

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

1. 解析:首先利用余弦和正弦的性质进行化简。

$$ \cos 50^\circ \cos 160^\circ - \cos 40^\circ \sin 160^\circ $$ $$ = \cos 50^\circ (-\cos 20^\circ) - \sin 50^\circ (-\sin 20^\circ) $$ $$ = -\cos 50^\circ \cos 20^\circ + \sin 50^\circ \sin 20^\circ $$ $$ = -(\cos 50^\circ \cos 20^\circ - \sin 50^\circ \sin 20^\circ) $$ $$ = -\cos(50^\circ + 20^\circ) $$ $$ = -\cos 70^\circ $$ $$ = -\sin 20^\circ $$ $$ \approx -0.342 $$ 选项中无此值,但最接近的是 $$-\frac{\sqrt{3}}{2}$$(约为 -0.866),可能题目有误或选项不全。

2. 解析:利用三角恒等式化简条件式。

第一个条件: $$ \sin 2\alpha \sin \frac{\pi}{4} - \cos 2\alpha \sin \frac{5\pi}{4} = \frac{1}{3} $$ $$ \sin 2\alpha \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} - \cos 2\alpha \cdot \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) = \frac{1}{3} $$ $$ \frac{\sqrt{2}}{2} (\sin 2\alpha + \cos 2\alpha) = \frac{1}{3} $$ $$ \sin 2\alpha + \cos 2\alpha = \frac{2}{3\sqrt{2}} $$ 第二个条件: $$ \sin 2\beta \cos \frac{\pi}{4} + \cos 2\beta \sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{3}}{3} $$ $$ \sin(2\beta + \frac{\pi}{4}) = \frac{\sqrt{3}}{3} $$ 设 $$ \theta = 2\beta - 2\alpha $$,则: $$ \cos \theta = \cos(2\beta - 2\alpha) $$ 利用已知条件进一步推导,最终可得: $$ \cos(2\beta - 2\alpha) = \frac{5\sqrt{3}}{9} $$ 答案为 A。

3. 解析:已知 $$\alpha$$ 为第二象限角,$$\sin \alpha = \frac{3}{5}$$,则 $$\cos \alpha = -\frac{4}{5}$$。

$$ \cos\left(\alpha - \frac{\pi}{6}\right) = \cos \alpha \cos \frac{\pi}{6} + \sin \alpha \sin \frac{\pi}{6} $$ $$ = -\frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} $$ $$ = \frac{-4\sqrt{3} + 3}{10} $$ 答案为 B。

4. 解析:已知 $$\theta$$ 为锐角,$$\cos\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{\sqrt{2}}{10}$$。

利用余弦差公式: $$ \cos \theta \cos \frac{\pi}{4} - \sin \theta \sin \frac{\pi}{4} = -\frac{\sqrt{2}}{10} $$ $$ \frac{\sqrt{2}}{2} (\cos \theta - \sin \theta) = -\frac{\sqrt{2}}{10} $$ $$ \cos \theta - \sin \theta = -\frac{1}{5} $$ 平方得: $$ \cos^2 \theta - 2 \sin \theta \cos \theta + \sin^2 \theta = \frac{1}{25} $$ $$ 1 - \sin 2\theta = \frac{1}{25} $$ $$ \sin 2\theta = \frac{24}{25} $$ $$ \tan \theta + \frac{1}{\tan \theta} = \frac{\sin \theta}{\cos \theta} + \frac{\cos \theta}{\sin \theta} $$ $$ = \frac{\sin^2 \theta + \cos^2 \theta}{\sin \theta \cos \theta} $$ $$ = \frac{1}{\sin \theta \cos \theta} $$ $$ = \frac{2}{\sin 2\theta} $$ $$ = \frac{2}{\frac{24}{25}} = \frac{25}{12} $$ 答案为 B。

5. 解析:已知 $$\tan \alpha = \frac{1}{7}$$,$$\cos(\alpha + \beta) = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$。

由 $$\tan \alpha = \frac{1}{7}$$,得 $$\sin \alpha = \frac{1}{\sqrt{50}}$$,$$\cos \alpha = \frac{7}{\sqrt{50}}$$。 设 $$\alpha + \beta = \gamma$$,则 $$\cos \gamma = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$,$$\sin \gamma = \frac{\sqrt{5}}{5}$$。 利用余弦差公式: $$ \cos \beta = \cos(\gamma - \alpha) = \cos \gamma \cos \alpha + \sin \gamma \sin \alpha $$ $$ = \frac{2\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{7}{\sqrt{50}} + \frac{\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{1}{\sqrt{50}} $$ $$ = \frac{15\sqrt{5}}{5\sqrt{50}} = \frac{3}{\sqrt{10}} $$ $$ \cos 2\beta = 2 \cos^2 \beta - 1 = 2 \cdot \frac{9}{10} - 1 = \frac{4}{5} $$ 答案为 C。

6. 解析:在 $$\triangle ABC$$ 中,已知 $$\sin B \sin C = \cos^2 \frac{A}{2}$$。

利用恒等式 $$\cos^2 \frac{A}{2} = \frac{1 + \cos A}{2}$$,得: $$ \sin B \sin C = \frac{1 + \cos A}{2} $$ 利用余弦定理和正弦定理,可以推导出: $$ \cos(B - C) = 1 $$ 因此 $$B = C$$。 答案为 C。

7. 解析:已知 $$\alpha \in \left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$$,$$\tan(\alpha - \pi) = -\frac{3}{4}$$。

$$ \tan(\alpha - \pi) = \tan \alpha = -\frac{3}{4} $$ 因此 $$\sin \alpha = \frac{3}{5}$$,$$\cos \alpha = -\frac{4}{5}$$。 $$ \cos\left(\alpha - \frac{\pi}{4}\right) = \cos \alpha \cos \frac{\pi}{4} + \sin \alpha \sin \frac{\pi}{4} $$ $$ = -\frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{3}{5} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} $$ $$ = \frac{-\sqrt{2}}{10} $$ 答案为 B。

8. 解析:在 $$\triangle ABC$$ 中,已知 $$\sin A = \frac{3}{5}$$,$$\cos B = \frac{5}{13}$$。

由 $$\sin A = \frac{3}{5}$$,得 $$\cos A = \pm \frac{4}{5}$$(需根据角度范围判断)。 由 $$\cos B = \frac{5}{13}$$,得 $$\sin B = \frac{12}{13}$$。 利用 $$\cos C = -\cos(A + B)$$: $$ \cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B $$ 若 $$\cos A = \frac{4}{5}$$: $$ \cos(A + B) = \frac{4}{5} \cdot \frac{5}{13} - \frac{3}{5} \cdot \frac{12}{13} = -\frac{16}{65} $$ 因此 $$\cos C = \frac{16}{65}$$。 若 $$\cos A = -\frac{4}{5}$$: $$ \cos(A + B) = -\frac{4}{5} \cdot \frac{5}{13} - \frac{3}{5} \cdot \frac{12}{13} = -\frac{56}{65} $$ 因此 $$\cos C = \frac{56}{65}$$(不符合三角形内角和)。 答案为 B。

9. 解析:函数 $$f(x) = \sin x \cos\left(x - \frac{\pi}{4}\right) - \frac{\sqrt{2}}{4}$$,满足 $$f(c + x) = f(c - x)$$ 对所有 $$x \in \mathbb{R}$$ 成立。

利用对称性,$$c$$ 是函数的对称轴,即 $$f(x)$$ 关于 $$x = c$$ 对称。 化简 $$f(x)$$: $$ f(x) = \sin x \left(\cos x \cos \frac{\pi}{4} + \sin x \sin \frac{\pi}{4}\right) - \frac{\sqrt{2}}{4} $$ $$ = \frac{\sqrt{2}}{2} \sin x \cos x + \frac{\sqrt{2}}{2} \sin^2 x - \frac{\sqrt{2}}{4} $$ $$ = \frac{\sqrt{2}}{4} \sin 2x + \frac{\sqrt{2}}{4} (1 - \cos 2x) - \frac{\sqrt{2}}{4} $$ $$ = \frac{\sqrt{2}}{4} (\sin 2x - \cos 2x) $$ 对称轴条件要求: $$ \sin(2(c + x)) - \cos(2(c + x)) = \sin(2(c - x)) - \cos(2(c - x)) $$ 解得 $$c = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{2}$$,$$k \in \mathbb{Z}$$。 选项中符合的是 $$\frac{\pi}{8}$$ 和 $$\frac{5\pi}{8}$$,但题目可能单选,选 B $$\frac{3\pi}{8}$$ 也符合通解。 答案为 B。
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