格物学 第五章 三角函数5.3 诱导公式

利用诱导公式化简-5.3 诱导公式知识点课后进阶自测题答案-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-09-26
利用诱导公式化简-5.3 诱导公式知识点课后进阶自测题答案-新疆维吾尔自治区等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['利用诱导公式化简', '同角三角函数的商数关系', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%已知$$\alpha\in\left( \frac{3 \pi} {2}, 2 \pi\right)$$​,$$\operatorname{s i n} \Bigl( \frac{\pi} {2}+\alpha\Bigr)=\frac{1} {3}$$​,则$$\operatorname{t a n} ( \pi+\alpha)=$$(

B

A.$${{2}}$$$${\sqrt {2}}$$

B.$${{−}{2}}$$$${\sqrt {2}}$$

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

D.$${{−}}$$$${\sqrt {2}}$$

2、['利用诱导公式化简', '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']

正确率40.0%若$$\operatorname{t a n} \alpha=2,$$则$$\frac{\operatorname{c o s} ( \alpha+3 1 5^{\circ} )} {\operatorname{s i n} ( \alpha-4 5^{\circ} )}=$$

A

A.$${{3}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

3、['利用诱导公式化简', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%若$$\cos\ ( \, \alpha+\frac{\pi} {2} \, ) \ =-\frac{1} {2}, \ \alpha\in\ ( \, \frac{\pi} {2}, \ \pi) \enspace,$$则$$\operatorname{c o s} ~ ( \pi-\alpha)$$值为(

A

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

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

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

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

4、['利用诱导公式化简', '两角和与差的正弦公式']

正确率60.0%$${{[}{{2}{0}{1}{9}}{⋅}}$$河南六市联考$$] \mathrm{c o s} 7 0^{\circ} \mathrm{s i n} 5 0^{\circ}-\mathrm{c o s} 2 0 0^{\circ} \mathrm{s i n} 4 0^{\circ}$$的值为(

D

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

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

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

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

5、['利用诱导公式化简', '复平面内的点、复数及平面向量', '三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%复数$$z=\operatorname{c o s} ( \frac{3 \pi} {2}-\theta\} )+i \operatorname{s i n} ( \pi+\theta), \, \, \theta\in( 0, \frac{\pi} {2} )$$的对应点在$${{(}{)}}$$

C

A.第一象限

B.第二象限

C.第三象限

D.第四象限

6、['利用诱导公式化简', '一元二次方程根与系数的关系', '一元二次方程的解集', '利用诱导公式求值', '同角三角函数的商数关系']

正确率40.0%若$${{s}{i}{n}{α}}$$是$$5 x^{2}-7 x-6=0$$的根,则$$\frac{\operatorname{s i n} \! \left(-\alpha-\frac{3 \pi} {2} \right) \operatorname{s i n} \! \left( \frac{3 \pi} {2}-\alpha\right) \! \operatorname{t a n}^{2} \left( 2 \pi-\alpha\right)} {\operatorname{c o s} \! \left( \frac{\pi} {2}-\alpha\right) \operatorname{c o s} \! \left( \frac{\pi} {2}+\alpha\right) \operatorname{s i n} \! \left( \pi+\alpha\right)}=\! ($$)

B

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

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

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

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

9、['利用诱导公式化简', '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%已知$${{α}}$$是第二象限角,且$$\operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {2}+\alpha)=-\frac{\sqrt{5}} {5}$$,则$${\frac{\mathrm{c o s}^{3} \alpha+\mathrm{s i n} \alpha} {\mathrm{c o s} ( \alpha-{\frac{n} {4}} )}} )$$等于$${{(}{)}}$$

C

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

B.$$- \frac{9 \sqrt2} {5}$$

C.$$\frac{9 \sqrt{2}} {5}$$

D.$$\frac{1 1 \sqrt{2}} {1 5}$$

10、['交集', '利用诱导公式化简', '正弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%使函数$$y=2 \operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {6}-2 x ) ( x \in[ 0, \pi] )$$为增函数的区间是$${{(}{)}}$$

C

A.$$[ 0, \frac{\pi} {3} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {1 2}, \frac{7 \pi} {1 2} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {3}, \frac{5 \pi} {6} ]$$

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

1. 已知 $$\alpha \in \left( \frac{3\pi}{2}, 2\pi \right)$$,$$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = \frac{1}{3}$$,求 $$\tan (\pi + \alpha)$$。

由诱导公式:$$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = \cos \alpha = \frac{1}{3}$$。

由于 $$\alpha \in \left( \frac{3\pi}{2}, 2\pi \right)$$,即第四象限,故 $$\cos \alpha > 0$$,$$\sin \alpha < 0$$。

计算 $$\sin \alpha = -\sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = -\sqrt{1 - \left( \frac{1}{3} \right)^2} = -\sqrt{\frac{8}{9}} = -\frac{2\sqrt{2}}{3}$$。

则 $$\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{-\frac{2\sqrt{2}}{3}}{\frac{1}{3}} = -2\sqrt{2}$$。

由诱导公式:$$\tan (\pi + \alpha) = \tan \alpha = -2\sqrt{2}$$。

对应选项 B。

2. 已知 $$\tan \alpha = 2$$,求 $$\frac{\cos (\alpha + 315^\circ)}{\sin (\alpha - 45^\circ)}$$。

化简角度:$$\alpha + 315^\circ = \alpha - 45^\circ + 360^\circ$$,故 $$\cos (\alpha + 315^\circ) = \cos (\alpha - 45^\circ)$$。

原式化为:$$\frac{\cos (\alpha - 45^\circ)}{\sin (\alpha - 45^\circ)} = \cot (\alpha - 45^\circ)$$。

由和差公式:$$\tan (\alpha - 45^\circ) = \frac{\tan \alpha - \tan 45^\circ}{1 + \tan \alpha \tan 45^\circ} = \frac{2 - 1}{1 + 2 \times 1} = \frac{1}{3}$$。

故 $$\cot (\alpha - 45^\circ) = \frac{1}{\tan (\alpha - 45^\circ)} = 3$$。

对应选项 A。

3. 已知 $$\cos \left( \alpha + \frac{\pi}{2} \right) = -\frac{1}{2}$$,$$\alpha \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,求 $$\cos (\pi - \alpha)$$。

由诱导公式:$$\cos \left( \alpha + \frac{\pi}{2} \right) = -\sin \alpha = -\frac{1}{2}$$,故 $$\sin \alpha = \frac{1}{2}$$。

由于 $$\alpha \in \left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,即第二象限,故 $$\cos \alpha < 0$$。

计算 $$\cos \alpha = -\sqrt{1 - \sin^2 \alpha} = -\sqrt{1 - \left( \frac{1}{2} \right)^2} = -\frac{\sqrt{3}}{2}$$。

由诱导公式:$$\cos (\pi - \alpha) = -\cos \alpha = -\left( -\frac{\sqrt{3}}{2} \right) = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。

对应选项 A。

4. 计算 $$\cos 70^\circ \sin 50^\circ - \cos 200^\circ \sin 40^\circ$$。

化简角度:$$\cos 200^\circ = \cos (180^\circ + 20^\circ) = -\cos 20^\circ$$。

原式化为:$$\cos 70^\circ \sin 50^\circ - (-\cos 20^\circ) \sin 40^\circ = \cos 70^\circ \sin 50^\circ + \cos 20^\circ \sin 40^\circ$$。

利用积化和差公式:$$\cos A \sin B = \frac{1}{2} [\sin (A+B) - \sin (A-B)]$$。

第一项:$$\cos 70^\circ \sin 50^\circ = \frac{1}{2} [\sin 120^\circ - \sin 20^\circ] = \frac{1}{2} \left[ \frac{\sqrt{3}}{2} - \sin 20^\circ \right]$$。

第二项:$$\cos 20^\circ \sin 40^\circ = \frac{1}{2} [\sin 60^\circ - \sin (-20^\circ)] = \frac{1}{2} \left[ \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin 20^\circ \right]$$。

相加得:$$\frac{1}{2} \left( \frac{\sqrt{3}}{2} - \sin 20^\circ + \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin 20^\circ \right) = \frac{1}{2} \times \sqrt{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。

对应选项 D。

5. 复数 $$z = \cos \left( \frac{3\pi}{2} - \theta \right) + i \sin (\pi + \theta)$$,$$\theta \in \left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$$,判断对应点所在象限。

化简实部:$$\cos \left( \frac{3\pi}{2} - \theta \right) = \cos \left( 2\pi - \frac{\pi}{2} - \theta \right) = \cos \left( -\frac{\pi}{2} - \theta \right) = \cos \left( \frac{\pi}{2} + \theta \right) = -\sin \theta$$。

化简虚部:$$\sin (\pi + \theta) = -\sin \theta$$。

故 $$z = -\sin \theta - i \sin \theta$$,其中 $$\theta \in \left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$$,则 $$\sin \theta > 0$$。

实部为负,虚部为负,对应第三象限。

对应选项 C。

6. 已知 $$\sin \alpha$$ 是方程 $$5x^2 - 7x - 6 = 0$$ 的根,求 $$\frac{\sin \left( -\alpha - \frac{3\pi}{2} \right) \sin \left( \frac{3\pi}{2} - \alpha \right) \tan^2 (2\pi - \alpha)}{\cos \left( \frac{\pi}{2} - \alpha \right) \cos \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) \sin (\pi + \alpha)}$$。

解方程:$$5x^2 - 7x - 6 = 0$$,判别式 $$D = 49 + 120 = 169$$,根为 $$x = \frac{7 \pm 13}{10}$$,即 $$x = 2$$ 或 $$x = -\frac{3}{5}$$。

由于 $$|\sin \alpha| \leq 1$$,故 $$\sin \alpha = -\frac{3}{5}$$。

化简分子:

$$\sin \left( -\alpha - \frac{3\pi}{2} \right) = \sin \left( -\alpha + \frac{\pi}{2} - 2\pi \right) = \sin \left( \frac{\pi}{2} - \alpha \right) = \cos \alpha$$。

$$\sin \left( \frac{3\pi}{2} - \alpha \right) = \sin \left( -\frac{\pi}{2} - \alpha + 2\pi \right) = \sin \left( \frac{3\pi}{2} - \alpha \right) = -\cos \alpha$$。

$$\tan^2 (2\pi - \alpha) = \tan^2 (-\alpha) = (-\tan \alpha)^2 = \tan^2 \alpha$$。

分子为:$$\cos \alpha \cdot (-\cos \alpha) \cdot \tan^2 \alpha = -\cos^2 \alpha \cdot \frac{\sin^2 \alpha}{\cos^2 \alpha} = -\sin^2 \alpha$$。

化简分母:

$$\cos \left( \frac{\pi}{2} - \alpha \right) = \sin \alpha$$。

$$\cos \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = -\sin \alpha$$。

$$\sin (\pi + \alpha) = -\sin \alpha$$。

分母为:$$\sin \alpha \cdot (-\sin \alpha) \cdot (-\sin \alpha) = \sin^3 \alpha$$。

原式化为:$$\frac{-\sin^2 \alpha}{\sin^3 \alpha} = -\frac{1}{\sin \alpha} = -\frac{1}{-\frac{3}{5}} = \frac{5}{3}$$。

对应选项 B。

9. 已知 $$\alpha$$ 是第二象限角,且 $$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = -\frac{\sqrt{5}}{5}$$,求 $$\frac{\cos^3 \alpha + \sin \alpha}{\cos \left( \alpha - \frac{\pi}{4} \right)}$$。

由诱导公式:$$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = \cos \alpha = -\frac{\sqrt{5}}{5}$$。

由于 $$\alpha$$ 是第二象限角,$$\cos \alpha < 0$$,$$\sin \alpha > 0$$。

计算 $$\sin \alpha = \sqrt{1 - \cos^2 \alpha} = \sqrt{1 - \left( \frac{5}{25} \right)} = \sqrt{\frac{20}{25}} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$。

分子:$$\cos^3 \alpha + \sin \alpha = \left( -\frac{\sqrt{5}}{5} \right)^3 + \frac{2\sqrt{5}}{5} = -\frac{5\sqrt{5}}{125} + \frac{2\sqrt{5}}{5} = -\frac{\sqrt{5}}{25} + \frac{10\sqrt{5}}{25} = \frac{9\sqrt{5}}{25}$$。

分母:$$\cos \left( \alpha - \frac{\pi}{4} \right) = \cos \alpha \cos \frac{\pi}{4} + \sin \alpha \sin \frac{\pi}{4} = \left( -\frac{\sqrt{5}}{5} \right) \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{2\sqrt{5}}{5} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{10}}{10}$$。

原式:$$\frac{\frac{9\sqrt{5}}{25}}{\frac{\sqrt{10}}{10}} = \frac{9\sqrt{5}}{25} \cdot \frac{10}{\sqrt{10}} = \frac{90\sqrt{5}}{25\sqrt{10}} = \frac{18}{5} \cdot \sqrt{\frac{5}{10}} = \frac{18}{5} \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{9\sqrt{2}}{5}$$。

对应选项 C。

10. 求函数 $$y = 2 \sin \left( \frac{\pi}{6} - 2x \right)$$,$$x \in [0, \pi]$$ 的增区间。

令 $$t = \frac{\pi}{6} - 2x$$,则 $$y = 2 \sin t$$。

由于 $$x \in [0, \pi]$$,则 $$t \in \left[ \frac{\pi}{6} - 2\pi, \frac{\pi}{6} \right] = \left[ -\frac{11\pi}{6}, \frac{\pi}{6} \right]$$。

$$\sin t$$ 的增区间为 $$t \in \left[ -\frac{\pi}{2} + 2k\pi, \frac{\pi}{2} + 2k\pi \right]$$。

在 $$t \in \left[ -\frac{11\pi}{6}, \frac{\pi}{6} \right]$$ 内,取 $$k = 0$$,得 $$t \in \left[ -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2} \right]$$。

代入 $$t = \frac{\pi}{6} - 2x$$,解不等式:$$-\frac{\pi}{2} \leq \frac{\pi}{6} - 2x \leq \frac{\pi}{2}$$。

右边:$$\frac{\pi}{6} - 2x \leq \frac{\pi}{2} \Rightarrow -2x \leq \frac{\pi}{3} \Rightarrow x \geq -\frac{\pi}{6}$$(恒成立,因 $$x \geq 0$$)。

左边:$$-\frac{\pi}{2} \leq \frac{\pi}{6} - 2x \Rightarrow -2x \geq -\frac{2\pi}{3} \Rightarrow x \leq \frac{\pi}{3}$$。

结合 $$x \in [0, \pi]$$,得增区间为 $$x \in \left[ 0, \frac{\pi}{3} \right]$$。

对应选项 A。

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