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、正弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考基础选择题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率72.0%

2025-09-18
两角和与差的余弦、正弦、正切公式-5.5 三角恒等变换知识点月考基础选择题自测题解析-北京市等高一数学必修,平均正确率72.0%
1、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$$\operatorname{s i n} 2 \alpha=\frac{1} {4}$$,则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \alpha-\frac{\pi} {4} )=( \eta)$$

A.$$\frac{5} {8}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {8}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{1} {8}$$

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

2、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式', '三角恒等变换']

正确率80.0%$$2 \sqrt{3} \operatorname{s i n} 7 5^{\circ} \operatorname{c o s} 7 5$$的值是$${{(}{)}}$$

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

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

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

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

3、['正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%设$${{△}{A}{B}{C}}$$的内角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$所对的边分别为$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$,已知$$\operatorname{s i n} A+\operatorname{s i n} ( A+C )=2 \operatorname{s i n} C$$,则$${{(}{)}}$$

A.$${{s}{i}{n}{C}}$$的最小值为$$\frac{1} {2}$$

B.$${{s}{i}{n}{C}}$$的最大值为$$\frac{\sqrt3} {2}$$

C.$${{c}{o}{s}{C}}$$的最小值为$${{0}}$$

D.$${{c}{o}{s}{C}}$$的最大值为$$\frac{1} {2}$$

4、['正弦定理及其应用', '余弦定理、正弦定理', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的内角$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$所对的边分别为$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$,$$\operatorname{t a n} A+\operatorname{t a n} C+\sqrt{3}=\sqrt{3} \operatorname{t a n} A \cdot\operatorname{t a n} C$$,且$${{b}{=}{2}}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$面积的最大值为$${{(}{)}}$$

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

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

C.$${{2}}$$

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

5、['充分、必要条件的判定', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%设命题$${{p}}$$:$$3 \operatorname{s i n} \alpha\operatorname{c o s} ( \alpha+\beta)=\operatorname{s i n} ( 2 \alpha+\beta)$$,命题$${{q}}$$:$$\operatorname{t a n} ( \alpha+\beta)=2 \operatorname{t a n} \alpha$$,则$${{p}}$$是$${{q}}$$的$${{(}{)}}$$

A.充分非必要条件

B.必要非充分条件

C.充要条件

D.既非充分又非必要条件

6、['三角函数的图象与性质', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 2 x-\frac{\pi} {4} )-2 \sqrt{2} \operatorname{s i n}^{2} x$$的最小正周期是$${{(}{)}}$$

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

B.$${{π}}$$

C.$${{2}{π}}$$

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

7、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式', '三角恒等变换']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=8 \operatorname{c o s} ( x-\theta+\frac{\pi} {3} ) \operatorname{c o s} ( x-\theta-\frac{\pi} {3} )+2 ( 0 < \theta< \frac{\pi} {2} )$$的一条对称轴为$$x=\frac{\pi} {6}$$,且在区间$$[ 0, t ]$$上值域为$$[ 2, 4 ]$$,则实数$${{t}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

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

B.$$\frac{2 \pi} {3}$$

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

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

8、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%已知$$a=\frac{\sqrt{2}} {2} ( \operatorname{c o s} 1^{\circ}-\operatorname{s i n} 1^{\circ} )$$,$$b=2 \operatorname{c o s}^{2} 2 2. 5^{\circ}-1$$,$$c=\operatorname{s i n} 2 2^{\circ} \, \operatorname{c o s} 2 4^{\circ}+\operatorname{c o s} 2 2^{\circ} \, \operatorname{s i n} 2 4^{\circ}$$,则$${{a}}$$,$${{b}}$$,$${{c}}$$的大小顺序为$${{(}{)}}$$

A.$$b > a > c$$

B.$$c > b > a$$

C.$$c > a > b$$

D.$$b > c > a$$

9、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%$$\operatorname{t a n} 3 5^{\circ}-\operatorname{t a n} 8 0^{\circ}+\operatorname{t a n} 3 5^{\circ} \operatorname{t a n} 8 0^{\circ}=( \cdot)$$

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

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

10、['两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率40.0%已知$$\alpha\in( \frac{\pi} {2}, \pi)$$,且$$\operatorname{s i n} ( \alpha+\frac{\pi} {3} )=\frac{1 2} {1 3}$$,则$$\operatorname{s i n} ( {\frac{\pi} {6}}-\alpha)+\operatorname{s i n} ( {\frac{2 \pi} {3}}-\alpha)=( \quad)$$

A.$$\frac{7} {1 3}$$

B.$$- \frac{1 7} {1 3}$$

C.$$- \frac{7} {1 3}$$

D.$$\frac{1 7} {1 3}$$

1. 已知 $$\sin 2\alpha = \frac{1}{4}$$,求 $$\cos^{2} (\alpha - \frac{\pi}{4})$$。

利用恒等式:$$\cos^{2} (\alpha - \frac{\pi}{4}) = \frac{1 + \cos (2\alpha - \frac{\pi}{2})}{2} = \frac{1 + \sin 2\alpha}{2}$$

代入已知:$$\frac{1 + \frac{1}{4}}{2} = \frac{5}{8}$$

答案:A. $$\frac{5}{8}$$

2. 计算 $$2\sqrt{3} \sin 75^{\circ} \cos 75^{\circ}$$。

利用倍角公式:$$\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta$$

原式可化为:$$\sqrt{3} \sin 150^{\circ} = \sqrt{3} \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$

答案:A. $$\frac{\sqrt{3}}{2}$$

3. 已知 $$\sin A + \sin (A + C) = 2 \sin C$$,判断选项。

在三角形中,$$A + B + C = \pi$$,故 $$A + C = \pi - B$$,$$\sin (A + C) = \sin B$$

原式化为:$$\sin A + \sin B = 2 \sin C$$

由正弦定理:$$a + b = 2c$$,结合三角形不等式及三角函数性质,分析可得 $$\sin C$$ 的最小值为 $$\frac{1}{2}$$。

答案:A. $$\sin C$$ 的最小值为 $$\frac{1}{2}$$

4. 已知 $$\tan A + \tan C + \sqrt{3} = \sqrt{3} \tan A \tan C$$,且 $$b = 2$$,求面积最大值。

由恒等式:$$\tan (A + C) = \frac{\tan A + \tan C}{1 - \tan A \tan C}$$

代入已知得:$$\tan (A + C) = -\sqrt{3}$$,故 $$A + C = \frac{2\pi}{3}$$,$$B = \frac{\pi}{3}$$

面积公式:$$S = \frac{1}{2} ac \sin B$$,由余弦定理及不等式,当 $$a = c$$ 时面积最大,计算得最大值为 $$\sqrt{3}$$。

答案:A. $$\sqrt{3}$$

5. 判断命题 $$p: 3 \sin \alpha \cos (\alpha + \beta) = \sin (2\alpha + \beta)$$ 与 $$q: \tan (\alpha + \beta) = 2 \tan \alpha$$ 的逻辑关系。

展开 $$p$$:利用和角公式,可推导出 $$\tan (\alpha + \beta) = 2 \tan \alpha$$,即 $$p \Rightarrow q$$

但 $$q$$ 推不出 $$p$$(反例存在),故 $$p$$ 是 $$q$$ 的充分非必要条件。

答案:A. 充分非必要条件

6. 求函数 $$f(x) = \sin (2x - \frac{\pi}{4}) - 2\sqrt{2} \sin^{2} x$$ 的最小正周期。

化简:$$-2\sqrt{2} \sin^{2} x = -\sqrt{2} (1 - \cos 2x)$$

整体化为:$$\sin (2x - \frac{\pi}{4}) + \sqrt{2} \cos 2x - \sqrt{2}$$

利用和角公式,可合并为单一正弦函数,周期为 $$\pi$$。

答案:B. $$\pi$$

7. 已知函数 $$f(x) = 8 \cos (x - \theta + \frac{\pi}{3}) \cos (x - \theta - \frac{\pi}{3}) + 2$$ 的对称轴为 $$x = \frac{\pi}{6}$$,且在区间 $$[0, t]$$ 上值域为 $$[2, 4]$$,求 $$t$$ 的最大值。

利用积化和差公式化简:$$f(x) = 4 \cos (2x - 2\theta) + 4$$

由对称轴条件得 $$\theta = \frac{\pi}{6}$$,函数化为 $$f(x) = 4 \cos (2x - \frac{\pi}{3}) + 4$$

值域为 $$[2, 4]$$ 对应 $$\cos (2x - \frac{\pi}{3}) \in [-\frac{1}{2}, 0]$$,解不等式得 $$x$$ 的范围,最大 $$t$$ 为 $$\frac{5\pi}{12}$$。

答案:C. $$\frac{5\pi}{12}$$

8. 比较 $$a = \frac{\sqrt{2}}{2} (\cos 1^{\circ} - \sin 1^{\circ})$$,$$b = 2 \cos^{2} 22.5^{\circ} - 1$$,$$c = \sin 22^{\circ} \cos 24^{\circ} + \cos 22^{\circ} \sin 24^{\circ}$$ 的大小。

化简:$$a = \cos 46^{\circ}$$,$$b = \cos 45^{\circ}$$,$$c = \sin 46^{\circ}$$

由于 $$\cos 45^{\circ} < \cos 46^{\circ} < \sin 46^{\circ}$$,故 $$b < a < c$$。

答案:C. $$c > a > b$$

9. 计算 $$\tan 35^{\circ} - \tan 80^{\circ} + \tan 35^{\circ} \tan 80^{\circ}$$。

利用恒等式:$$\tan (35^{\circ} + 80^{\circ}) = \frac{\tan 35^{\circ} + \tan 80^{\circ}}{1 - \tan 35^{\circ} \tan 80^{\circ}}$$

已知 $$\tan 115^{\circ} = \tan (180^{\circ} - 65^{\circ}) = -\tan 65^{\circ}$$,但直接计算原式:

注意到 $$\tan (35^{\circ} + 80^{\circ}) = \tan 115^{\circ} = \tan (115^{\circ} - 180^{\circ}) = \tan (-65^{\circ}) = -\tan 65^{\circ}$$

整理得原式 $$= -1$$。

答案:A. $$-1$$

10. 已知 $$\alpha \in (\frac{\pi}{2}, \pi)$$,且 $$\sin (\alpha + \frac{\pi}{3}) = \frac{12}{13}$$,求 $$\sin (\frac{\pi}{6} - \alpha) + \sin (\frac{2\pi}{3} - \alpha)$$。

利用和角公式:$$\sin (\frac{\pi}{6} - \alpha) + \sin (\frac{2\pi}{3} - \alpha) = 2 \sin (\frac{5\pi}{12} - \alpha) \cos \frac{\pi}{4}$$

进一步计算需知 $$\cos (\alpha + \frac{\pi}{3})$$,由象限得负值,为 $$-\frac{5}{13}$$

最终化简得 $$-\frac{7}{13}$$。

答案:C. $$-\frac{7}{13}$$

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