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 诱导公式知识点回顾进阶自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-08-30
利用诱导公式化简-5.3 诱导公式知识点回顾进阶自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['利用诱导公式化简', '函数求值']

正确率60.0%已知$$f ( \operatorname{s i n} x ) ~=\operatorname{c o s} 2 x-1$$,则$$f ~ ( \operatorname{c o s} {1 5^{\circ}} ) ~=~ ($$

C

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

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

C.$$- \frac{\sqrt{3}} {2}-1$$

D.$$\frac{\sqrt3} {2}-1$$

2、['利用诱导公式化简', '判断三角形的形状', '两角和与差的正弦公式']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中$$, ~ A, ~ B, ~ C$$为内角,$$\operatorname{s i n} ( A-B )$$$$= 1+2 \mathrm{c o s} ( B+C ) \mathrm{s i n} ( A+C ),$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$的形状一定是(

D

A.等边三角形

B.顶角不为$${{6}{0}^{∘}}$$的等腰三角形

C.钝角三角形

D.直角三角形

3、['利用诱导公式化简', '利用诱导公式求值', '角α与π±α的三角函数值之间的关系', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '三角函数值在各象限的符号']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} ( \pi+\alpha) < ~ 0,$$且$$\operatorname{s i n} \left( \frac{\pi} {2}-\alpha\right) < ~ 0,$$则$${{α}}$$是(

B

A.第一象限角

B.第二象限角

C.第三象限角

D.第四象限角

4、['利用诱导公式化简', '三角函数中的数学文化', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

C

A.$$\frac{1-2 \sqrt{5}} {4}$$

B.$$\frac{3+\sqrt{5}} {8}$$

C.$$\frac{1+\sqrt{5}} {4}$$

D.$$\frac{4+\sqrt{5}} {8}$$

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$$\operatorname{s i n} ( \theta-$$$$\frac{\pi} {1 2}$$$${{)}{=}}$$$$\frac{1} {3}$$,则$$\operatorname{s i n} ( 2 \theta+$$$$\frac{\pi} {3}$$$${{)}{=}}$$(

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', '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.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

7、['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', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%设$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=\operatorname{s i n} 3 x-\operatorname{c o s} 3 x$$,把$$y=f ~ ( x )$$的图象向左平移$$\varphi\left( \varphi> 0 \right)$$个单位长度后,恰好得到函数$$g \ ( \textbf{x} ) \ =-\operatorname{s i n} 3 x+\operatorname{c o s} 3 x$$的图象,则$${{φ}}$$的值可以为(

D

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

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

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

D.$${{π}}$$

8、['利用诱导公式化简']

正确率60.0%已知$$\alpha\in[-\frac{\pi} {2}, \ \frac{\pi} {2} ], \ \ \beta\in[-\frac{\pi} {2}, \ 0 ],$$且$$\operatorname{s i n} \alpha-\operatorname{c o s} 2 \beta=( \frac{1} {2} )^{\alpha-\frac{\pi} {2}}-( \frac{1} {4} )^{\beta},$$则$$\operatorname{s i n} ( \frac{\alpha} {2}-\beta)=~ ($$

C

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

B.$${{0}}$$

C.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

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

9、['利用诱导公式化简', '同角三角函数基本关系的综合应用']

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

B

A.$${{2}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{0}}$$

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

1. 已知 $$f(\sin x) = \cos 2x - 1$$,求 $$f(\cos 15^\circ)$$。

由 $$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$$,得 $$f(\sin x) = (1 - 2\sin^2 x) - 1 = -2\sin^2 x$$。

令 $$t = \sin x$$,则 $$f(t) = -2t^2$$。

代入 $$t = \cos 15^\circ$$,得 $$f(\cos 15^\circ) = -2(\cos 15^\circ)^2 = -2 \cdot \frac{{1 + \cos 30^\circ}}{2} = -(1 + \frac{{\sqrt{3}}}{2}) = -\frac{{2 + \sqrt{3}}}{2}$$。

但选项无此结果,检查原式:$$\cos 2x - 1 = -2\sin^2 x$$,正确。

注意 $$\cos 15^\circ = \sin 75^\circ$$,但 $$f$$ 定义域为 $$\sin x$$ 值,即 $$[-1,1]$$,$$\cos 15^\circ \in [0,1]$$,可代入。

计算 $$\cos 15^\circ = \frac{{\sqrt{6} + \sqrt{2}}}{4}$$,平方得 $$\frac{{8 + 4\sqrt{3}}}{16} = \frac{{2 + \sqrt{3}}}{4}$$。

故 $$f(\cos 15^\circ) = -2 \cdot \frac{{2 + \sqrt{3}}}{4} = -\frac{{2 + \sqrt{3}}}{2}$$。

对比选项,C 为 $$-\frac{{\sqrt{3}}}{2} - 1 = -\frac{{2 + \sqrt{3}}}{2}$$,匹配。

答案:C

2. 在 $$\triangle ABC$$ 中,$$\sin(A - B) = 1 + 2\cos(B + C)\sin(A + C)$$,判断形状。

由三角形内角和,$$A + B + C = \pi$$,得 $$B + C = \pi - A$$,$$A + C = \pi - B$$。

代入:$$\cos(B + C) = \cos(\pi - A) = -\cos A$$,$$\sin(A + C) = \sin(\pi - B) = \sin B$$。

原式变为:$$\sin(A - B) = 1 + 2(-\cos A)\sin B = 1 - 2\cos A \sin B$$。

又 $$\sin(A - B) = \sin A \cos B - \cos A \sin B$$。

故 $$\sin A \cos B - \cos A \sin B = 1 - 2\cos A \sin B$$。

移项:$$\sin A \cos B + \cos A \sin B = 1$$,即 $$\sin(A + B) = 1$$。

由于 $$A + B = \pi - C$$,故 $$\sin(\pi - C) = \sin C = 1$$,所以 $$C = \frac{{\pi}}{2}$$。

因此为直角三角形。

答案:D

3. 已知 $$\sin(\pi + \alpha) < 0$$ 且 $$\sin(\frac{{\pi}}{2} - \alpha) < 0$$,判断 $$\alpha$$ 象限。

由 $$\sin(\pi + \alpha) = -\sin \alpha < 0$$,得 $$\sin \alpha > 0$$。

由 $$\sin(\frac{{\pi}}{2} - \alpha) = \cos \alpha < 0$$。

$$\sin \alpha > 0$$ 且 $$\cos \alpha < 0$$,故 $$\alpha$$ 在第二象限。

答案:B

4. 题目异常,无具体内容,无法解析。

5. 已知 $$\sin(\theta - \frac{{\pi}}{12}) = \frac{{1}}{3}$$,求 $$\sin(2\theta + \frac{{\pi}}{3})$$。

令 $$\alpha = \theta - \frac{{\pi}}{12}$$,则 $$\theta = \alpha + \frac{{\pi}}{12}$$。

$$2\theta + \frac{{\pi}}{3} = 2(\alpha + \frac{{\pi}}{12}) + \frac{{\pi}}{3} = 2\alpha + \frac{{\pi}}{6} + \frac{{\pi}}{3} = 2\alpha + \frac{{\pi}}{2}$$。

故 $$\sin(2\theta + \frac{{\pi}}{3}) = \sin(2\alpha + \frac{{\pi}}{2}) = \cos 2\alpha = 1 - 2\sin^2 \alpha$$。

代入 $$\sin \alpha = \frac{{1}}{3}$$,得 $$1 - 2 \cdot (\frac{{1}}{3})^2 = 1 - \frac{{2}}{9} = \frac{{7}}{9}$$。

答案:D

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

$$\cos 200^\circ = \cos(180^\circ + 20^\circ) = -\cos 20^\circ$$。

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

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

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

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

相加:$$\frac{{1}}{2}(\frac{{\sqrt{3}}}{2} - \sin 20^\circ) + \frac{{1}}{2}(\frac{{\sqrt{3}}}{2} + \sin 20^\circ) = \frac{{1}}{2} \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{2} + \frac{{1}}{2} \cdot \frac{{\sqrt{3}}}{2} = \frac{{\sqrt{3}}}{4} + \frac{{\sqrt{3}}}{4} = \frac{{\sqrt{3}}}{2}$$。

答案:D

7. 设 $$f(x) = \sin 3x - \cos 3x$$,左移 $$\varphi$$ 后得 $$g(x) = -\sin 3x + \cos 3x$$,求 $$\varphi$$。

$$f(x) = \sqrt{2} \sin(3x - \frac{{\pi}}{4})$$。

$$g(x) = -\sin 3x + \cos 3x = \cos 3x - \sin 3x = \sqrt{2} \cos(3x + \frac{{\pi}}{4}) = \sqrt{2} \sin(\frac{{\pi}}{2} - (3x + \frac{{\pi}}{4})) = \sqrt{2} \sin(\frac{{\pi}}{4} - 3x)$$。

左移 $$\varphi$$ 后:$$f(x + \varphi) = \sqrt{2} \sin(3(x + \varphi) - \frac{{\pi}}{4}) = \sqrt{2} \sin(3x + 3\varphi - \frac{{\pi}}{4})$$。

令等于 $$g(x) = \sqrt{2} \sin(\frac{{\pi}}{4} - 3x) = \sqrt{2} \sin(-3x + \frac{{\pi}}{4})$$。

故 $$3x + 3\varphi - \frac{{\pi}}{4} = -3x + \frac{{\pi}}{4} + 2k\pi$$ 或互补,但一般取相等。

比较系数:$$3\varphi - \frac{{\pi}}{4} = \frac{{\pi}}{4}$$,得 $$3\varphi = \frac{{\pi}}{2}$$,$$\varphi = \frac{{\pi}}{6}$$。

答案:A

8. 已知 $$\alpha \in [-\frac{{\pi}}{2}, \frac{{\pi}}{2}]$$, $$\beta \in [-\frac{{\pi}}{2}, 0]$$,且 $$\sin \alpha - \cos 2\beta = (\frac{{1}}{2})^{\alpha - \frac{{\pi}}{2}} - (\frac{{1}}{4})^{\beta}$$,求 $$\sin(\frac{{\alpha}}{2} - \beta)$$。

观察右边:$$(\frac{{1}}{2})^{\alpha - \frac{{\pi}}{2}} = 2^{\frac{{\pi}}{2} - \alpha}$$,$$(\frac{{1}}{4})^{\beta} = 4^{-\beta} = 2^{-2\beta}$$。

左边 $$\sin \alpha - \cos 2\beta$$,范围有限;右边指数函数,通常需两边均为0。

令 $$\alpha = \frac{{\pi}}{2}$$,$$\beta = 0$$,但 $$\beta \in [-\frac{{\pi}}{2}, 0]$$,$$\beta=0$$ 在边界。

代入:左边 $$\sin \frac{{\pi}}{2} - \cos 0 = 1 - 1 = 0$$;右边 $$2^0 - 2^0 = 1 - 1 = 0$$,成立。

故 $$\alpha = \frac{{\pi}}{2}$$,$$\beta = 0$$。

则 $$\sin(\frac{{\alpha}}{2} - \beta) = \sin(\frac{{\pi}}{4} - 0) = \frac{{\sqrt{2}}}{2}$$。

答案:C

9. 已知 $$\tan \theta = 2$$,求 $$\frac{{\sin(\frac{{\pi}}{2} + \theta) - \cos(\pi - \theta)}}{{\sin(\frac{{\pi}}{2} + \theta) - \sin(\pi - \theta)}}$$。

化简分子:$$\sin(\frac{{\pi}}{2} + \theta) = \cos \theta$$,$$\cos(\pi - \theta) = -\cos \theta$$,故分子为 $$\cos \theta - (-\cos \theta) = 2\cos \theta$$。

分母:$$\sin(\frac{{\pi}}{2} + \theta) = \cos \theta$$,$$\sin(\pi - \theta) = \sin \theta$$,故分母为 $$\cos \theta - \sin \theta$$。

原式 $$= \frac{{2\cos \theta}}{{\cos \theta - \sin \theta}} = \frac{{2}}{{1 - \tan \theta}}$$。

代入 $$\tan \theta = 2$$,得 $$\frac{{2}}{{1 - 2}} = -2$$。

答案:B

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