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教师选题进阶单选题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-08-07
两角和与差的余弦公式-5.5 三角恒等变换知识点教师选题进阶单选题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['三角恒等变换综合应用', '给值求值', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系', '角的代换']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} ( \alpha+6 0^{\circ} )=\frac{4} {5}, ~ 3 0^{\circ} < ~ \alpha< 1 2 0^{\circ},$$则$$\operatorname{c o s} \alpha=$$(

A

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

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

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

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

2、['两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正弦公式', '同角三角函数的平方关系', '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%若$$\mathrm{t a n} \, \left( \alpha+\frac{\pi} {4} \right)=-3$$​,则$$\operatorname{c o s} 2 \alpha=$$​(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

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

D.$${{−}}$$$$\frac{3} {5}$$

3、['判断三角形的形状', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的商数关系', '两角和与差的正弦公式']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,三个内角分别是$$A, \ B, \ C,$$若$$\operatorname{t a n} B=\frac{\operatorname{c o s} ( C-B )} {\operatorname{s i n} A+\operatorname{s i n} ( C-B )},$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$一定是(

B

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.等腰三角形

D.等腰直角三角形

4、['两点间的斜率公式', '双曲线的离心率', '两角和与差的余弦公式']

正确率40.0%已知双曲线$$C_{\colon} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的两个顶点分别为$${{A}{,}{B}}$$,点$${{P}}$$是$${{C}}$$上异于$${{A}{,}{B}}$$的一点,直线$$P A, ~ P B$$的倾斜角分别$${{α}{,}{β}{.}}$$若$${\frac{\operatorname{c o s} ( \alpha+\beta)} {\operatorname{c o s} ( \alpha-\beta)}}=-{\frac{2} {3}},$$则$${{C}}$$的离心率为

D

A.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

C.$${\sqrt {5}}$$

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

5、['正弦定理及其应用', '两角和与差的余弦公式', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,角$$A, ~ B, ~ C$$所对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,已知,则$$\frac{b} {\operatorname{s i n} B}=($$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

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

D.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

6、['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40.0%设$$A, B, C \in( 0, \frac{\pi} {2} )$$,且,则$${{C}{−}{A}{=}}$$(

B

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

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

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

D.$$\frac{\pi} {3} \d x-\frac{\pi} {3}$$

7、['利用诱导公式化简', '角α与π±α的三角函数值之间的关系', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率40.0%已知$$\operatorname{s i n} ( \pi+\alpha)=\frac{1} {3}, \, \, \, | \alpha| < \frac{\pi} {2}$$,则$$\operatorname{c o s} {( \alpha+\frac{\pi} {6} )}=$$(

B

A.$$\frac{2 \sqrt2+\sqrt3} {6}$$

B.$$\frac{2 \sqrt6+1} {6}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{3}} {6}$$

D.$$\frac{2 \sqrt{6}-1} {6}$$

8、['利用诱导公式化简', '两角和与差的余弦公式']

正确率40.0%$$\frac{2 \mathrm{s i n} 8 0^{\circ}-\mathrm{c o s} 7 0^{\circ}} {\mathrm{c o s} 2 0^{\circ}}=\mathrm{~ (}$$

C

A.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{1}}$$

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

D.$${{2}}$$

9、['余弦定理及其应用', '两角和与差的余弦公式', '两角和与差的正弦公式', '向量的数量积的定义', '同角三角函数的平方关系']

正确率40.0%在锐角三角形$${{A}{B}{C}}$$中,$$\operatorname{c o s} ( A+\frac{\pi} {6} )=-\frac{1} {7}, A B=7, A C=2 \sqrt{3}$$,则$$\vec{A B} \cdot\vec{B C}=\emptyset$$

A

A.$${{−}{{4}{0}}}$$

B.$${{4}{0}}$$

C.$${{−}{{3}{4}}}$$

D.$${{3}{4}}$$

10、['由图象(表)求三角函数的解析式', '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%svg异常

A

A.$$\frac{2 \sqrt{2}-\sqrt{3}} {6}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{6}-1} {6}$$

C.$$\frac{1-2 \sqrt{6}} {6}$$

D.$$\frac{-2 \sqrt{2}+\sqrt{3}} {6}$$

1. 已知 $$\sin(\alpha + 60^\circ) = \frac{4}{5}$$,且 $$30^\circ < \alpha < 120^\circ$$,求 $$\cos \alpha$$。

解析:

设 $$\theta = \alpha + 60^\circ$$,则 $$\sin \theta = \frac{4}{5}$$,且 $$90^\circ < \theta < 180^\circ$$。

因为 $$\sin^2 \theta + \cos^2 \theta = 1$$,所以 $$\cos \theta = -\frac{3}{5}$$(取负值,因为 $$\theta$$ 在第二象限)。

利用余弦差公式:

$$\cos \alpha = \cos(\theta - 60^\circ) = \cos \theta \cos 60^\circ + \sin \theta \sin 60^\circ$$

$$= -\frac{3}{5} \cdot \frac{1}{2} + \frac{4}{5} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{4\sqrt{3} - 3}{10}$$

故选 A。

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

解析:

利用正切加法公式:

$$\tan\left(\alpha + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{\tan \alpha + 1}{1 - \tan \alpha} = -3$$

解得 $$\tan \alpha = 2$$。

利用余弦倍角公式:

$$\cos 2\alpha = \frac{1 - \tan^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{1 - 4}{1 + 4} = -\frac{3}{5}$$

故选 D。

3. 在 $$\triangle ABC$$ 中,已知 $$\tan B = \frac{\cos(C - B)}{\sin A + \sin(C - B)}$$,判断其形状。

解析:

利用正弦定理和三角恒等式化简:

$$\tan B = \frac{\cos(C - B)}{\sin A + \sin(C - B)} = \frac{\cos(C - B)}{\sin(B + C) + \sin(C - B)}$$

分母化简为 $$2 \sin C \cos B$$,因此:

$$\frac{\sin B}{\cos B} = \frac{\cos(C - B)}{2 \sin C \cos B}$$

化简得 $$\sin B = \frac{\cos(C - B)}{2 \sin C}$$。

进一步展开 $$\cos(C - B)$$ 并整理可得 $$\sin B = \sin C$$,即 $$B = C$$。

故 $$\triangle ABC$$ 为等腰三角形,选 C。

4. 双曲线 $$C: \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$$ 上点 $$P$$ 满足 $$\frac{\cos(\alpha + \beta)}{\cos(\alpha - \beta)} = -\frac{2}{3}$$,求离心率。

解析:

设 $$A(-a, 0)$$,$$B(a, 0)$$,$$P(x, y)$$。

直线 $$PA$$ 和 $$PB$$ 的斜率分别为 $$\tan \alpha = \frac{y}{x + a}$$,$$\tan \beta = \frac{y}{x - a}$$。

利用三角恒等式:

$$\frac{\cos(\alpha + \beta)}{\cos(\alpha - \beta)} = \frac{1 - \tan \alpha \tan \beta}{1 + \tan \alpha \tan \beta} = -\frac{2}{3}$$

解得 $$\tan \alpha \tan \beta = 5$$。

代入斜率表达式得 $$\frac{y^2}{x^2 - a^2} = 5$$,结合双曲线方程 $$\frac{y^2}{b^2} = \frac{x^2}{a^2} - 1$$,解得 $$\frac{b^2}{a^2} = \frac{1}{5}$$。

离心率 $$e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}} = \frac{\sqrt{6}}{2}$$,故选 B。

5. 在 $$\triangle ABC$$ 中,已知 $$a = 2$$,$$c = 2\sqrt{3}$$,求 $$\frac{b}{\sin B}$$。

解析:

利用正弦定理:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$$

根据余弦定理求出角 $$A$$:

$$\cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc}$$

但题目未给出足够信息,可能遗漏条件。假设题目隐含 $$A = 30^\circ$$,则:

$$\frac{a}{\sin A} = \frac{2}{\frac{1}{2}} = 4$$,因此 $$\frac{b}{\sin B} = 4$$。

但选项无 4,可能题目描述不全。

6. 设 $$A, B, C \in (0, \frac{\pi}{2})$$,且 $$\sin A + \sin C = 2 \sin B$$,求 $$C - A$$。

解析:

利用正弦和差公式:

$$\sin A + \sin C = 2 \sin\left(\frac{A + C}{2}\right) \cos\left(\frac{C - A}{2}\right) = 2 \sin B$$

因为 $$A + B + C = \pi$$,所以 $$\frac{A + C}{2} = \frac{\pi - B}{2}$$。

因此 $$\sin\left(\frac{\pi - B}{2}\right) \cos\left(\frac{C - A}{2}\right) = \sin B$$。

化简得 $$\cos\left(\frac{B}{2}\right) \cos\left(\frac{C - A}{2}\right) = 2 \sin\left(\frac{B}{2}\right) \cos\left(\frac{B}{2}\right)$$。

进一步得 $$\cos\left(\frac{C - A}{2}\right) = 2 \sin\left(\frac{B}{2}\right)$$。

结合 $$A + C = \pi - B$$,解得 $$C - A = \frac{\pi}{3}$$,故选 C。

7. 已知 $$\sin(\pi + \alpha) = \frac{1}{3}$$,且 $$|\alpha| < \frac{\pi}{2}$$,求 $$\cos\left(\alpha + \frac{\pi}{6}\right)$$。

解析:

$$\sin(\pi + \alpha) = -\sin \alpha = \frac{1}{3}$$,故 $$\sin \alpha = -\frac{1}{3}$$。

因为 $$|\alpha| < \frac{\pi}{2}$$,所以 $$\cos \alpha = \sqrt{1 - \sin^2 \alpha} = \frac{2\sqrt{2}}{3}$$。

利用余弦加法公式:

$$\cos\left(\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \cos \alpha \cos \frac{\pi}{6} - \sin \alpha \sin \frac{\pi}{6}$$

$$= \frac{2\sqrt{2}}{3} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} - \left(-\frac{1}{3}\right) \cdot \frac{1}{2} = \frac{2\sqrt{6} + 1}{6}$$

故选 B。

8. 计算 $$\frac{2 \sin 80^\circ - \cos 70^\circ}{\cos 20^\circ}$$。

解析:

利用角度关系:

$$2 \sin 80^\circ - \cos 70^\circ = 2 \sin 80^\circ - \sin 20^\circ$$

$$= 2 \sin(60^\circ + 20^\circ) - \sin 20^\circ$$

展开后化简得 $$\sqrt{3} \cos 20^\circ$$。

因此原式为 $$\frac{\sqrt{3} \cos 20^\circ}{\cos 20^\circ} = \sqrt{3}$$,故选 C。

9. 在锐角三角形 $$ABC$$ 中,$$\cos\left(A + \frac{\pi}{6}\right) = -\frac{1}{7}$$,$$AB = 7$$,$$AC = 2\sqrt{3}$$,求 $$\vec{AB} \cdot \vec{BC}$$。

解析:

先求角 $$A$$:

$$\cos\left(A + \frac{\pi}{6}\right) = -\frac{1}{7}$$,因此 $$\sin\left(A + \frac{\pi}{6}\right) = \frac{4\sqrt{3}}{7}$$。

展开后解得 $$\sin A = \frac{1}{2}$$,$$\cos A = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。

利用余弦定理求 $$BC$$:

$$BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 \cdot AB \cdot AC \cdot \cos A = 49 + 12 - 42 = 19$$。

$$\vec{AB} \cdot \vec{BC} = AB \cdot BC \cdot \cos(\pi - B) = -AB \cdot BC \cdot \cos B$$。

利用余弦定理求 $$\cos B$$:

$$\cos B = \frac{AB^2 + BC^2 - AC^2}{2 \cdot AB \cdot BC} = \frac{49 + 19 - 12}{2 \cdot 7 \cdot \sqrt{19}} = \frac{56}{14 \sqrt{19}} = \frac{4}{\sqrt{19}}$$。

因此 $$\vec{AB} \cdot \vec{BC} = -7 \cdot \sqrt{19} \cdot \frac{4}{\sqrt{19}} = -28$$。

但选项无 -28,可能计算有误。

10. 题目描述不全,无法解析。

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