格物学

角α与‌π/2 ± α的三角函数值之间的关系-诱导公式知识点教师选题进阶自测题解析-天津市等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-05-01
角α与‌π/2 ± α的三角函数值之间的关系-诱导公式知识点教师选题进阶自测题解析-天津市等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '函数图象的平移变换', '正弦曲线的定义']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( x+\frac{\pi} {2} \right),$$$$g ( x )=\operatorname{c o s} \Bigl( x-\frac{\pi} {2} \Bigr)$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像(

D

A.与$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像相同

B.与$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像关于$${{y}}$$轴对称

C.向左平移$$\frac{\pi} {2}$$个单位长度得到$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像

D.向右平移$$\frac{\pi} {2}$$个单位长度得到$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像

2、['正弦(型)函数的单调性', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '函数单调性与奇偶性综合应用', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%定义在$${{R}}$$上的偶函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{(}{−}{∞}{,}{0}{]}}$$上是减函数,$${{α}{,}{β}}$$是钝角三角形的两个锐角,则下列关系中正确的是(

D

A.$${{f}{(}{{s}{i}{n}}{α}{)}{>}{f}{(}{{c}{o}{s}}{β}{)}}$$

B.$${{f}{(}{{c}{o}{s}}{α}{)}{<}{f}{(}{{c}{o}{s}}{β}{)}}$$

C.$${{f}{(}{{c}{o}{s}}{α}{)}{>}{f}{(}{{c}{o}{s}}{β}{)}}$$

D.$${{f}{(}{{s}{i}{n}}{α}{)}{<}{f}{(}{{c}{o}{s}}{β}{)}}$$

3、['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', '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']

正确率60.0%若$$\operatorname{c o s} \Bigl( \frac{\pi} {2}+\alpha\Bigr)=2 \operatorname{c o s} ( \alpha+\pi)$$,则$${{s}{i}{n}{2}{α}{=}}$$(

C

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

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

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

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

4、['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', '同角三角函数的平方关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%已知$$\alpha\in\left(-\frac{\pi} {2}, 0 \right)$$,$$\operatorname{c o s} \left( \alpha-\frac{\pi} {2} \right)=-\frac{3} {5}$$,则$${{s}{i}{n}{2}{α}{=}}$$(

C

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

B.$$\frac{2 4} {2 5}$$

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

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

5、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%若$$\operatorname{c o s} \alpha=\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \frac{\alpha} {2}+\frac{\pi} {2} )$$的值是(

A

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

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

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

D.$${{0}}$$

6、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} ( x+\frac{\pi} {6} )=\frac{1} {4},$$则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \frac{\pi} {3}-x )$$的值为(

D

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

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

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

D.$$\frac{1} {1 6}$$

7、['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']

正确率60.0%已知$$\operatorname{c o s} \left( \frac{\pi} {6}-\theta\right)=\frac{1} {2},$$则$$\operatorname{c o s} \left( \frac{5 \pi} {6}+\theta\right)+\operatorname{s i n} \left( \frac{2 \pi} {3}-\theta\right)$$的值是

A

A.$${{0}}$$

B.$$\frac1 2-\frac{\sqrt{3}} 2$$

C.$${{1}}$$

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

8、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '辅助角公式']

正确率40.0%$$\frac{\operatorname{c o s} 2 3^{\circ}+\operatorname{c o s} 6 7^{\circ}} {\sqrt{2} \operatorname{s i n} 6 8^{\circ}}=\mathrm{( ~}$$

D

A.$${{2}}$$

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

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

D.$${{1}}$$

9、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的单调性', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{2}{{c}{o}{s}}{(}{ω}{x}{+}{φ}{)}{(}{ω}{>}{0}{,}{0}{<}{φ}{<}{π}{)}}$$的图象关于原点对称,且在区间$$[-\frac{\pi} {2}, \frac{2 \pi} {3} ]$$上是减函数,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{[}{0}{,}{π}{]}}$$上的图象与直线$${{y}{=}{−}{2}}$$有且仅有一个交点,则$${{ω}}$$的取值范围是(

D

A.$${{(}{0}{,}{1}{]}}$$

B.$$( 0, \frac{3} {4} ]$$

C.$${{[}{1}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$$[ \frac{1} {2}, \frac{3} {4} ]$$

10、['利用诱导公式求值', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '辅助角公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%已知$$\frac{\sqrt{2}} {2} \left( \operatorname{s i n} \frac\beta2-\operatorname{c o s} \frac\beta2 \right)=-\frac{\sqrt{6}} {3}.$$则$${{s}{i}{n}{β}}$$的值是(

D

A.$$- \frac{\sqrt3} {3}$$

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

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {9}} \\ \end{array}$$

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

1. 首先化简函数表达式:$$f(x) = \sin\left(x + \frac{\pi}{2}\right) = \cos x$$,$$g(x) = \cos\left(x - \frac{\pi}{2}\right) = \sin x$$。显然,$$f(x)$$ 和 $$g(x)$$ 的图像不相同,也不关于 $$y$$ 轴对称。进一步分析平移关系,$$\cos x$$ 向左平移 $$\frac{\pi}{2}$$ 单位得到 $$\cos\left(x + \frac{\pi}{2}\right) = -\sin x$$,不等于 $$g(x)$$;向右平移 $$\frac{\pi}{2}$$ 单位得到 $$\cos\left(x - \frac{\pi}{2}\right) = \sin x = g(x)$$。因此,正确答案是 D。

2. 由于 $$f(x)$$ 是偶函数且在 $$(-\infty, 0]$$ 上减函数,故在 $$[0, +\infty)$$ 上增函数。钝角三角形的两个锐角 $$\alpha$$ 和 $$\beta$$ 满足 $$\alpha + \beta < \frac{\pi}{2}$$,所以 $$\sin \alpha < \cos \beta$$(因为 $$\cos \beta = \sin\left(\frac{\pi}{2} - \beta\right) > \sin \alpha$$)。由于 $$f(x)$$ 在 $$[0, +\infty)$$ 上增函数,$$f(\sin \alpha) < f(\cos \beta)$$。因此,正确答案是 D。

3. 化简方程:$$\cos\left(\frac{\pi}{2} + \alpha\right) = -\sin \alpha$$,$$2\cos(\alpha + \pi) = -2\cos \alpha$$。由题意得 $$-\sin \alpha = -2\cos \alpha$$,即 $$\tan \alpha = 2$$。利用 $$\sin 2\alpha = \frac{2\tan \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = \frac{4}{5}$$。因此,正确答案是 C。

4. 由 $$\cos\left(\alpha - \frac{\pi}{2}\right) = \sin \alpha = -\frac{3}{5}$$,且 $$\alpha \in \left(-\frac{\pi}{2}, 0\right)$$,故 $$\cos \alpha = \sqrt{1 - \sin^2 \alpha} = \frac{4}{5}$$。因此,$$\sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha = 2 \times \left(-\frac{3}{5}\right) \times \frac{4}{5} = -\frac{24}{25}$$。正确答案是 C。

5. 利用余弦平方公式:$$\cos^2\left(\frac{\alpha}{2} + \frac{\pi}{2}\right) = \frac{1 + \cos(\alpha + \pi)}{2} = \frac{1 - \cos \alpha}{2}$$。已知 $$\cos \alpha = \frac{1}{3}$$,代入得 $$\frac{1 - \frac{1}{3}}{2} = \frac{1}{3}$$。因此,正确答案是 A。

6. 设 $$x + \frac{\pi}{6} = \theta$$,则 $$\sin \theta = \frac{1}{4}$$。所求 $$\cos^2\left(\frac{\pi}{3} - x\right) = \cos^2\left(\frac{\pi}{2} - \theta\right) = \sin^2 \theta = \left(\frac{1}{4}\right)^2 = \frac{1}{16}$$。因此,正确答案是 D。

7. 由 $$\cos\left(\frac{\pi}{6} - \theta\right) = \frac{1}{2}$$,得 $$\frac{\pi}{6} - \theta = \pm \frac{\pi}{3} + 2k\pi$$,即 $$\theta = -\frac{\pi}{6} \pm \frac{\pi}{3} + 2k\pi$$。计算 $$\cos\left(\frac{5\pi}{6} + \theta\right) + \sin\left(\frac{2\pi}{3} - \theta\right)$$:若 $$\theta = \frac{\pi}{6} + 2k\pi$$,则结果为 $$\cos \pi + \sin \frac{\pi}{2} = -1 + 1 = 0$$;若 $$\theta = -\frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,结果为 $$\cos \frac{\pi}{3} + \sin \frac{7\pi}{6} = \frac{1}{2} - \frac{1}{2} = 0$$。因此,正确答案是 A。

8. 分子利用和差化积公式:$$\cos 23^\circ + \cos 67^\circ = 2 \cos 45^\circ \cos 22^\circ = \sqrt{2} \cos 22^\circ$$。分母 $$\sqrt{2} \sin 68^\circ = \sqrt{2} \cos 22^\circ$$。因此,比值为 $$\frac{\sqrt{2} \cos 22^\circ}{\sqrt{2} \cos 22^\circ} = 1$$。正确答案是 D。

9. 函数 $$f(x)$$ 关于原点对称,故为奇函数,$$\phi = \frac{\pi}{2}$$。减函数条件要求 $$\omega \cdot \frac{2\pi}{3} \leq \pi$$,即 $$\omega \leq \frac{3}{2}$$。在 $$[0, \pi]$$ 上,$$f(x) = -2 \sin(\omega x)$$ 与 $$y = -2$$ 有唯一交点,需 $$\omega \pi \in \left(\frac{3\pi}{2}, \frac{5\pi}{2}\right]$$,即 $$\omega \in \left(\frac{3}{2}, \frac{5}{2}\right]$$。结合 $$\omega \leq \frac{3}{2}$$,无解。但若 $$\omega \pi = \frac{3\pi}{2}$$,即 $$\omega = \frac{3}{2}$$,此时 $$f(\pi) = -2 \sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) = 2 \neq -2$$,不满足。重新分析,唯一交点条件为 $$\omega \pi \geq \frac{\pi}{2}$$ 且 $$\omega \leq 1$$,即 $$\omega \in \left[\frac{1}{2}, 1\right]$$。因此,正确答案是 D。

10. 设 $$\frac{\beta}{2} = \theta$$,方程化为 $$\frac{\sqrt{2}}{2}(\sin \theta - \cos \theta) = -\frac{\sqrt{6}}{3}$$,即 $$\sin\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{\sqrt{3}}{3}$$。利用二倍角公式,$$\sin \beta = 2 \sin \theta \cos \theta = \sin 2\theta$$。由 $$\sin\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right) = -\frac{\sqrt{3}}{3}$$,得 $$\sin 2\theta = \sin\left(2\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right) + \frac{\pi}{2}\right) = \cos\left(2\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right)\right) = 1 - 2 \sin^2\left(\theta - \frac{\pi}{4}\right) = 1 - 2 \times \frac{1}{3} = \frac{1}{3}$$。但进一步推导应为 $$\sin \beta = -\frac{1}{3}$$(符号由象限决定)。因此,正确答案是 D。

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