格物学 第五章 三角函数三角恒等变换

角的代换-三角恒等变换知识点专题进阶自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-18
角的代换-三角恒等变换知识点专题进阶自测题解析-辽宁省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['利用诱导公式化简', '两角和与差的余弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '角的代换']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$\operatorname{s i n} A \mathrm{s i n} B=\operatorname{c o s}^{2} \frac{C} {2},$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

A

A.等腰三角形

B.等边三角形

C.直角三角形

D.等腰直角三角形

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$${{c}{o}{s}{(}{2}{β}{−}{2}{α}{)}}$$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、['给值求角', '两角和与差的正弦公式', '同角三角函数的平方关系', '二阶行列式', '角的代换']

正确率40.0%定义运算$$\left| \begin{matrix} {a} & {b} \\ {c} & {d} \\ \end{matrix} \right|$$​$${{=}{a}{d}{−}{b}{c}{,}}$$若$$\left| \begin{matrix} {\operatorname{s i n} \alpha} & {\operatorname{s i n} \beta} \\ {\operatorname{c o s} \alpha} & {\operatorname{c o s} \beta} \\ \end{matrix} \right|$$​$$=-\frac{\sqrt{1 0}} {1 0}, ~ \mathrm{s i n} \alpha=\frac{\sqrt{5}} {5}$$,$$\alpha, \beta\in\left( 0, \frac{\pi} {2} \right),$$则$${{β}{=}}$$(

B

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

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

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

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

4、['利用诱导公式化简', '利用诱导公式求值', '给值求值', '角的代换']

正确率60.0%若$$\operatorname{c o s} \left( \alpha-\frac{5 \pi} {1 2} \right)=\frac{\sqrt{5}} {3}$$,则$$\operatorname{s i n} \Bigl( \alpha+\frac{\pi} {1 2} \Bigr)=$$(

A

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

B.$$- \frac2 3$$

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

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

5、['利用诱导公式化简', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '角的代换']

正确率60.0%已知$${{s}{i}{n}{(}{θ}{−}}$$$$\frac{\pi} {1 2}$$$${{)}{=}}$$$$\frac{1} {3}$$,则$${{s}{i}{n}{(}{2}{θ}{+}}$$$$\frac{\pi} {3}$$$${{)}{=}}$$(

D

A.$${{−}}$$$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {9}} \\ \end{array}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {9}} \\ \end{array}$$

C.$$- \frac{7} {9}$$

D.$$\begin{array} {l l} {7} \\ {\frac{7} {9}} \\ \end{array}$$

6、['利用诱导公式化简', '角的代换']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} \Bigl( \alpha+\frac{\pi} {1 2} \Bigr)=-\frac{\sqrt{6}} {3}$$,则$$\operatorname{c o s} \left( \alpha-\frac{5 \pi} {1 2} \right)=$$(

B

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

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

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

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

7、['利用诱导公式化简', '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%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$\operatorname{c o s} A=\frac{3} {5}, ~ ~ \operatorname{c o s} B=\frac{5} {1 3},$$则$${{s}{i}{n}{C}}$$的值为(

B

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

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

C.$$\frac{6 3} {6 5}$$

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

8、['正弦定理及其应用', '两角和与差的余弦公式', '角的代换']

正确率60.0%$${{R}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$三角形的外接圆半径,若$${{a}{b}{<}{4}{{R}^{2}}{{c}{o}{s}}{A}{{c}{o}{s}}{B}}$$,则$${{∠}{C}}$$为$${{(}{)}}$$

C

A.锐角

B.直角

C.钝角

D.无法判断

9、['正弦定理及其应用', '两角和与差的正弦公式', '角的代换']

正确率40.0%已知一货轮航行到$${{M}}$$处,测得灯塔$${{S}}$$在货轮的北偏东$${{3}{0}^{∘}}$$,与灯塔$${{S}}$$相距$${{3}{0}}$$海里,随后货轮按北偏西$${{1}{5}^{∘}}$$的方向航行$${{3}{0}}$$分钟后,又测得灯塔在货轮的东北方向,则货轮的速度为(

A

A.$${{1}{0}{(}{3}{\sqrt {2}}{−}{\sqrt {6}}{)}}$$海里$${{/}}$$小时

B.$${{1}{0}{(}{3}{\sqrt {2}}{+}{\sqrt {6}}{)}}$$海里$${{/}}$$小时

C.$${{1}{0}{(}{3}{\sqrt {3}}{−}{\sqrt {6}}{)}}$$海里$${{/}}$$小时

D.$${{1}{0}{(}{3}{\sqrt {3}}{+}{\sqrt {6}}{)}}$$海里$${{/}}$$小时

10、['两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率40.0%设$${{α}}$$为锐角,若$$\operatorname{c o s} ( \alpha+\frac{\pi} {6} \frac{\pi} {6} \frac{\pi} {5},$$则$$\operatorname{s i n} \left( 2 \alpha+\frac{\pi} {6} \right)$$的值为(

A

A.$$\frac{2 4 \sqrt{3}-7} {5 0}$$

B.$$\frac{2 4 \sqrt{3}+7} {5 0}$$

C.$$\frac{2 4-7 \sqrt{3}} {5 0}$$

D.$$\frac{2 4+7 \sqrt{3}} {5 0}$$

1. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知$$\operatorname{s i n} A \mathrm{s i n} B=\operatorname{c o s}^{2} \frac{C} {2}$$。利用余弦半角公式$$\operatorname{c o s}^{2} \frac{C} {2} = \frac{1 + \cos C}{2}$$,结合正弦定理和余弦定理,化简得$$\cos(A - B) = 1$$,故$$A = B$$,三角形为等腰三角形。答案为$$A$$。

2. 已知$$\frac{\pi} {8} < \alpha < \beta < \frac{\pi} {2}$$,通过化简条件式: - 第一式利用正弦差公式化简为$$\sin(2\alpha - \frac{\pi}{4}) = \frac{1}{3}$$; - 第二式利用正弦和公式化简为$$\sin(2\beta + \frac{\pi}{4}) = \frac{\sqrt{3}}{3}$$。 设$$2\alpha - \frac{\pi}{4} = \theta$$,$$2\beta + \frac{\pi}{4} = \phi$$,则$$\cos(2\beta - 2\alpha) = \cos(\phi - \theta - \frac{\pi}{2}) = \sin(\phi - \theta)$$。利用正弦差公式和已知值计算得$$\sin(\phi - \theta) = \frac{5\sqrt{3}}{9}$$。答案为$$A$$。

3. 定义行列式运算$$\left| \begin{matrix} {\sin \alpha} & {\sin \beta} \\ {\cos \alpha} & {\cos \beta} \\ \end{matrix} \right| = \sin \alpha \cos \beta - \cos \alpha \sin \beta = \sin(\alpha - \beta) = -\frac{\sqrt{10}}{10}$$。已知$$\sin \alpha = \frac{\sqrt{5}}{5}$$,且$$\alpha, \beta \in (0, \frac{\pi}{2})$$,利用$$\sin(\alpha - \beta) = -\frac{\sqrt{10}}{10}$$和$$\cos \alpha = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$,解得$$\beta = \alpha + \arcsin\left(\frac{\sqrt{10}}{10}\right)$$,进一步计算得$$\beta = \frac{\pi}{4}$$。答案为$$B$$。

4. 已知$$\cos\left(\alpha - \frac{5\pi}{12}\right) = \frac{\sqrt{5}}{3}$$,求$$\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{12}\right)$$。注意到$$\alpha + \frac{\pi}{12} = \left(\alpha - \frac{5\pi}{12}\right) + \frac{\pi}{2}$$,利用余弦与正弦的关系,$$\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{12}\right) = \cos\left(\alpha - \frac{5\pi}{12}\right) = \frac{\sqrt{5}}{3}$$。答案为$$A$$。

5. 已知$$\sin\left(\theta - \frac{\pi}{12}\right) = \frac{1}{3}$$,求$$\sin\left(2\theta + \frac{\pi}{3}\right)$$。设$$\theta - \frac{\pi}{12} = x$$,则$$2\theta + \frac{\pi}{3} = 2x + \frac{\pi}{2}$$。利用正弦倍角公式,$$\sin\left(2x + \frac{\pi}{2}\right) = \cos 2x = 1 - 2\sin^2 x = 1 - 2 \times \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{7}{9}$$。答案为$$D$$。

6. 已知$$\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{12}\right) = -\frac{\sqrt{6}}{3}$$,求$$\cos\left(\alpha - \frac{5\pi}{12}\right)$$。注意到$$\alpha - \frac{5\pi}{12} = \left(\alpha + \frac{\pi}{12}\right) - \frac{\pi}{2}$$,利用正弦与余弦的关系,$$\cos\left(\alpha - \frac{5\pi}{12}\right) = \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{12}\right) = -\frac{\sqrt{6}}{3}$$。答案为$$B$$。

7. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知$$\cos A = \frac{3}{5}$$,$$\cos B = \frac{5}{13}$$,则$$\sin A = \frac{4}{5}$$,$$\sin B = \frac{12}{13}$$。利用$$\sin C = \sin(A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B = \frac{4}{5} \times \frac{5}{13} + \frac{3}{5} \times \frac{12}{13} = \frac{56}{65}$$。答案为$$B$$。

8. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,外接圆半径为$$R$$,已知$$ab < 4R^2 \cos A \cos B$$。利用正弦定理$$a = 2R \sin A$$,$$b = 2R \sin B$$,代入得$$\sin A \sin B < \cos A \cos B$$,即$$\cos(A + B) > 0$$。由于$$A + B = \pi - C$$,故$$\cos(\pi - C) > 0$$,即$$\cos C < 0$$,$$C$$为钝角。答案为$$C$$。

9. 货轮从$$M$$出发,初始位置与灯塔$$S$$相距$$30$$海里,方向为北偏东$$30^\circ$$。航行$$30$$分钟后,灯塔在货轮的东北方向。设货轮速度为$$v$$海里/小时,利用方位角变化和余弦定理,解得$$v = 10(3\sqrt{2} - \sqrt{6})$$。答案为$$A$$。

10. 已知$$\alpha$$为锐角,$$\cos\left(\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \frac{4}{5}$$,求$$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{6}\right)$$。设$$\alpha + \frac{\pi}{6} = \theta$$,则$$\sin \theta = \frac{3}{5}$$。利用倍角公式,$$\sin\left(2\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \sin(2\theta - \frac{\pi}{6}) = \frac{24\sqrt{3} - 7}{50}$$。答案为$$A$$。
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