格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

二倍角的正弦、余弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶自测题答案-甘肃省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-06-08
二倍角的正弦、余弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶自测题答案-甘肃省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['同角三角函数的商数关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '同角三角函数的平方关系', '直线的倾斜角']

正确率60.0%已知直线$$2 x-y-3=0$$的倾斜角为$${{θ}{,}}$$则$$\operatorname{s i n} 2 \theta$$的值是(

C

A.$$\frac{1} {4}$$

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

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

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

2、['在给定区间上恒成立问题', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '余弦(型)函数的定义域和值域', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%设$$0 \leqslant\alpha\leqslant\pi$$,不等式$$8 x^{2}-\left( 8 \operatorname{s i n} a \right) \; x+\operatorname{c o s} 2 a \geqslant0$$对$${{x}{∈}{R}}$$恒成立,则$${{a}}$$的取值范围为(

C

A.$$[ 0, ~ \frac{\pi} {6} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, ~ \frac{5 \pi} {6} ]$$

C.$$[ 0, \ \frac{\pi} {6} ] \cup[ \frac{5 \pi} {6}, \ \pi]$$

D.$$[ \frac{5 \pi} {6}, \, \pi]$$

3、['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']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} \Big( \theta-\frac{\pi} {4} \Big)=\frac{\sqrt{3}} {3},$$则$$\mathrm{s i n} 2 \theta=$$(
​​​​​

A

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

B.$$- \frac2 3$$

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

D.$$- \frac{2 \sqrt{3}} {3}$$

4、['等差数列的定义与证明', '两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$a \operatorname{c o s}^{2} \frac{C} {2}+c \operatorname{c o s}^{2} \frac{A} {2}=\frac3 2 b$$,则(

A

A.$$a, ~ b, ~ c$$依次成等差数列

B.$$b, ~ a, ~ c$$依次成等差数列

C.$$a, ~ c, ~ b$$依次成等差数列

D.$$a, ~ b, ~ c$$既成等差数列,也成等比数列

5、['利用诱导公式化简', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

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

C

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

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{1} {9}} \\ \end{array}$$

C.$$- \frac{1} {9}$$

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

6、['用角的终边上的点的坐标表示三角函数', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%角$${{α}}$$终边上一点的坐标为$$( \ -1, \ 2 )$$,则$$\operatorname{t a n} 2 \alpha=$$(

D

A.$${{2}}$$

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

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

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

7、['正弦定理及其应用', '万能公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$a ( 2 \operatorname{c o s}^{2} {\frac{A} {2}}-1 )=b {\frac{1-\operatorname{t a n}^{2} {\frac{B} {2}}} {1+\operatorname{t a n}^{2} {\frac{B} {2}}}}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$是(

C

A.等腰三角形

B.直角三角形

C.等腰或直角三角形

D.等腰直角三角形

8、['用角的终边上的点的坐标表示三角函数', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%若点$$P ~ ( ~-3, ~ 4 )$$是角$${{α}}$$的终边上一点,则$$\operatorname{s i n} 2 \alpha=~ ($$

A

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

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

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

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

9、['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%已知$$\operatorname{c o s} \alpha=-\frac{4} {5}, \, \, \, \alpha\in{\bf\Lambda} {( \Lambda-\pi, \ 0 )}$$,则$$\operatorname{t a n} 2 \alpha=$$(

A

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

B.$$- \frac{2 4} {7}$$

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

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

10、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性', '正弦曲线的对称轴', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '分段函数模型的应用']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=2 \big| \operatorname{c o s} x \big| \operatorname{s i n} x+\operatorname{s i n} 2 x$$,给出下列三个命题:
$${①}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$$x=\frac{\pi} {4}$$对称;
$${②}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[-\frac{\pi} {4}, \ \frac{pi} {4} ]$$上单调递增;
$${③}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{π}}$$.
其中真命题的个数是(

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

1. 解析:

直线方程为 $$2x - y - 3 = 0$$,斜率 $$k = 2$$。倾斜角 $$\theta$$ 满足 $$\tan \theta = 2$$。利用倍角公式:

$$\sin 2\theta = \frac{2 \tan \theta}{1 + \tan^2 \theta} = \frac{2 \times 2}{1 + 2^2} = \frac{4}{5}$$

答案为 C

2. 解析:

不等式 $$8x^2 - (8 \sin \alpha) x + \cos 2\alpha \geq 0$$ 对所有 $$x \in \mathbb{R}$$ 恒成立,需判别式 $$\Delta \leq 0$$:

$$\Delta = (8 \sin \alpha)^2 - 4 \times 8 \times \cos 2\alpha \leq 0$$

化简得 $$64 \sin^2 \alpha - 32 \cos 2\alpha \leq 0$$,即 $$2 \sin^2 \alpha - \cos 2\alpha \leq 0$$。

利用 $$\cos 2\alpha = 1 - 2 \sin^2 \alpha$$,代入得 $$2 \sin^2 \alpha - (1 - 2 \sin^2 \alpha) \leq 0$$,即 $$4 \sin^2 \alpha \leq 1$$。

解得 $$\sin \alpha \in \left[-\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right]$$。结合 $$0 \leq \alpha \leq \pi$$,$$\alpha \in \left[0, \frac{\pi}{6}\right] \cup \left[\frac{5\pi}{6}, \pi\right]$$。

答案为 C

3. 解析:

已知 $$\sin\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\sqrt{3}}{3}$$,利用正弦差公式展开:

$$\sin \theta \cos \frac{\pi}{4} - \cos \theta \sin \frac{\pi}{4} = \frac{\sqrt{3}}{3}$$

平方后得 $$\frac{1}{2}(\sin \theta - \cos \theta)^2 = \frac{1}{3}$$,即 $$(\sin \theta - \cos \theta)^2 = \frac{2}{3}$$。

展开得 $$\sin^2 \theta - 2 \sin \theta \cos \theta + \cos^2 \theta = \frac{2}{3}$$,即 $$1 - \sin 2\theta = \frac{2}{3}$$。

解得 $$\sin 2\theta = \frac{1}{3}$$。

答案为 A

4. 解析:

利用半角公式,将方程 $$a \cos^2 \frac{C}{2} + c \cos^2 \frac{A}{2} = \frac{3}{2}b$$ 化简:

$$\frac{a(1 + \cos C)}{2} + \frac{c(1 + \cos A)}{2} = \frac{3}{2}b$$

整理得 $$a + c + a \cos C + c \cos A = 3b$$。

由余弦定理和投影定理可知 $$a \cos C + c \cos A = b$$,代入得 $$a + c + b = 3b$$,即 $$a + c = 2b$$。

因此 $$a, b, c$$ 成等差数列。

答案为 A

5. 解析:

已知 $$\cos\left(\frac{\pi}{4} - \frac{\theta}{2}\right) = \frac{2}{3}$$,设 $$\phi = \frac{\pi}{4} - \frac{\theta}{2}$$,则 $$\theta = \frac{\pi}{2} - 2\phi$$。

利用余弦倍角公式:

$$\sin \theta = \sin\left(\frac{\pi}{2} - 2\phi\right) = \cos 2\phi = 2 \cos^2 \phi - 1 = 2 \left(\frac{2}{3}\right)^2 - 1 = \frac{8}{9} - 1 = -\frac{1}{9}$$

答案为 C

6. 解析:

点 $$(-1, 2)$$ 对应的角 $$\alpha$$ 满足 $$\tan \alpha = \frac{2}{-1} = -2$$。

利用倍角公式:

$$\tan 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 - \tan^2 \alpha} = \frac{2 \times (-2)}{1 - (-2)^2} = \frac{-4}{-3} = \frac{4}{3}$$

答案为 D

7. 解析:

方程左边为 $$a \cos A$$(因为 $$2 \cos^2 \frac{A}{2} - 1 = \cos A$$),右边为 $$b \cos B$$(因为 $$\frac{1 - \tan^2 \frac{B}{2}}{1 + \tan^2 \frac{B}{2}} = \cos B$$)。

因此方程为 $$a \cos A = b \cos B$$,由正弦定理得 $$\sin A \cos A = \sin B \cos B$$,即 $$\sin 2A = \sin 2B$$。

解得 $$2A = 2B$$ 或 $$2A = \pi - 2B$$,即 $$A = B$$ 或 $$A + B = \frac{\pi}{2}$$。

故三角形为等腰或直角三角形。

答案为 C

8. 解析:

点 $$P(-3, 4)$$ 对应的角 $$\alpha$$ 满足 $$\sin \alpha = \frac{4}{5}$$,$$\cos \alpha = -\frac{3}{5}$$。

利用倍角公式:

$$\sin 2\alpha = 2 \sin \alpha \cos \alpha = 2 \times \frac{4}{5} \times \left(-\frac{3}{5}\right) = -\frac{24}{25}$$

答案为 A

9. 解析:

已知 $$\cos \alpha = -\frac{4}{5}$$,且 $$\alpha \in (-\pi, 0)$$,故 $$\sin \alpha = -\frac{3}{5}$$。

利用倍角公式:

$$\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{3}{4}$$

$$\tan 2\alpha = \frac{2 \tan \alpha}{1 - \tan^2 \alpha} = \frac{2 \times \frac{3}{4}}{1 - \left(\frac{3}{4}\right)^2} = \frac{\frac{3}{2}}{\frac{7}{16}} = \frac{24}{7}$$

答案为 A

10. 解析:

函数 $$f(x) = 2 |\cos x| \sin x + \sin 2x$$ 分析如下:

① 对称性:验证 $$f\left(\frac{\pi}{2} - x\right) = f(x)$$ 不成立,故①错误。

② 单调性:在 $$x \in \left[-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right]$$,$$\cos x \geq 0$$,函数化简为 $$f(x) = 2 \cos x \sin x + \sin 2x = 2 \sin 2x$$,单调递增,故②正确。

③ 周期性:$$f(x + \pi) = f(x)$$,周期为 $$\pi$$,故③正确。

答案为 C(②③正确)。

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