2021-2022学年高一下学期数学沪教版(2020)必修第二册6.2.1 两角和与差的正弦 余弦 正切公式(1)-同步配套分层练习

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名称 2021-2022学年高一下学期数学沪教版(2020)必修第二册6.2.1 两角和与差的正弦 余弦 正切公式(1)-同步配套分层练习
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文件大小 162.7KB
资源类型 教案
版本资源 上教版(2020)
科目 数学
更新时间 2022-02-28 09:10:17

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文档简介

【沪教版2020】必修第二册《第 6 章 三角》【同步配套分层练习】
【学生版】
6.1.3 两角和与差的正弦 余弦 正切公式(1)
【必做题】落实与理解教材要求的基本教学内容;
1、判断下列命题的真假(真命题用:√表示;假命题用:×表示)
①两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的;( )
②存在α,β∈R,使得sin(α-β)=sin α-sin β成立;( )
③对于任意α,β∈R,sin(α+β)=sin α+sin β都不成立;( )
④等式sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 30°成立;( )
⑤对于任意实数α,β,cos(α-β)=cosα-cosβ都不成立;( )
【提示】;
【答案】;
【解析】;
【说明】本题考查的两角和与差的正弦、余弦公式;关键这些都是等式,会灵活应用;否定命题可以举反例;
2、cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=( )
A.sin(α+2β) B.sin α C.cos(α+2β) D.cos α
【提示】;
【答案】;
【解析】;
【说明】本题主要考查对两角和与差的正弦、余弦公式的结构认识;
3、cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)的值为( )
A.- B. C.- D.
4、已知点P(1,)是角α终边上一点,则cos等于( )
A. B. C.- D.
【标答题】掌握与体验用相关数学知识与方法规范审题、析题、答题;
5、已知α,β∈,且sin α=,cos(α+β)=-,求cos β的值。
6、求值:(1)cos(α-20°)cos(40°+α)+sin(α-20°)·sin(40°+α)= ;
(2)sin+cos= ;
7、设角α为锐角,求证:
(1)cosα+sinα=cos;
(2)cosα-sinα=cos.
8、已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,求:角β的值;
【说明】本题考查了两角和与差的正弦、余弦公式求角;
求解给值求角的三个步骤:
1、求所求角的某一种三角比值;2、确定所求角的范围;3、在所求角的范围内,根据三角函数值确定角;
【自选题】提升与拓展课本知识与方法,具有知识与方法的交汇与综合,由学生自主选择尝试。
9、《周髀算经》中给出了弦图,所谓弦图(如图)是由四个全等的直角三角形和
中间一个小正方形拼成一个大的正方形,若图中直角三角形两锐角分别为α,β,
且小正方形与大正方形面积之比为1∶25,则cos(α-β)的值为(  )
A. B.1 C. D.0
10、 “在△ABC中,cos Acos B=________+sin Asin B”,已知横线处是一个实数;甲同学在横线处填上一个实数a,这时C是直角;乙同学在横线处填上一个实数b,这时C是锐角;丙同学在横线处填上一个实数c,这时C是钝角,则实数a,b,c的大小关系是 ;
11、(1)已知P,Q是圆心在坐标原点O的单位圆上的两点,且分别位于第一象限和第四象限,点P的横坐标为,点Q的横坐标为,求:cos∠POQ的值
(2)已知cos α=,sin(α-β)=,且α,β∈.求:①cos(2α-β)的值;②β的值;
12、如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点在坐标原点,
以x轴正半轴为始边的锐角α与钝角β的终边与单位圆O分别交于A,B两点,
x轴的非负半轴与单位圆O交于点M,已知S△OAM=,点B的纵坐标是;
(1)求cos(α-β)的值;
(2)求2α-β的值;
【教师版】
6.1.3 两角和与差的正弦 余弦 正切公式(1)
【必做题】落实与理解教材要求的基本教学内容;
1、判断下列命题的真假(真命题用:√表示;假命题用:×表示)
①两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的;( )
②存在α,β∈R,使得sin(α-β)=sin α-sin β成立;( )
③对于任意α,β∈R,sin(α+β)=sin α+sin β都不成立;( )
④等式sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 30°成立;( )
⑤对于任意实数α,β,cos(α-β)=cosα-cosβ都不成立;( )
【提示】注意对两角和与差的正弦 余弦公式的特征与结构的认识;
【答案】①√;②√;③×;④√;⑤×;
【解析】对于①,根据公式的推导过程可得对任意的α,β都成立;所以,①是真命题;
对于②,当α=45°,β=0°时,sin(α-β)=sin α-sin β成立;所以,②是真命题;
对于③,当α=30°,β=-30°时,sin(α+β)=sin α+sin β成立;所以,③是假命题;
对于④,因为sin 54°cos 24°-sin 36°sin 24°=sin 54°cos 24°-cos 54°sin 24°=sin(54°-24°)=sin 30°,故原式正确;所以,④是真命题;
对于⑤,当α=0°,β=60°时,α,β,cos(0°-60°)=cos0°-cos60°成立;所以,⑤是假命题;
【说明】本题考查的两角和与差的正弦、余弦公式;关键这些都是等式,会灵活应用;否定命题可以举反例;
2、cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=( )
A.sin(α+2β) B.sin α C.cos(α+2β) D.cos α
【提示】注意:应用两角差的余弦公式;
【答案】D;
【解析】由题可知,cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=cos[(α+β)-β]=cos α;
【说明】本题主要考查对两角和与差的正弦、余弦公式的结构认识;
3、cos(α-35°)cos(25°+α)+sin(α-35°)sin(25°+α)的值为( )
A.- B. C.- D.
【提示】注意:(α-35°)+(25°+α)= 60°(特殊角)
【答案】B;
【解析】原式=cos[(α-35°)-(α+25°)]=cos 60°=;
【说明】通过本题的求解,说明两角和与差的正弦、余弦公式的基本题型是:对于非特殊角通过加减转化为特殊角,然后结合公式,求特殊角的三角比;
4、已知点P(1,)是角α终边上一点,则cos等于( )
A. B. C.- D.
【提示】注意:根据公式要求,求出α的正弦、余弦,然后再套公式;
【答案】A;
【解析】由题意可得sin α=,cos α=,则cos=coscos α+sinsin α=× +×=.
【说明】两角和与差的正弦、余弦公式常见题型及解法:1、两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解;2、含有常数的式子,先将常数转化为特殊角的三角函数值,再利用两角差的余弦公式求解;3、求非特殊角的三角函数值,把非特殊角转化为两个特殊角的差,然后利用两角差的余弦公式求解;
【标答题】掌握与体验用相关数学知识与方法规范审题、析题、答题;
5、已知α,β∈,且sin α=,cos(α+β)=-,求cos β的值。
【提示】注意:已知角与所求角之间的关系:β=(α+β)-α;
【答案】;
【解析】因为α,β∈,所以0<α+β<π,
由cos(α+β)=-,得sin(α+β)=,又sin α=,所以cos α=,
所以cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=×+×=;
【说明】本题考查了两角和与差的正弦、余弦公式的直接应用(或称:正用公式求值);
相关的常见题型及解法:
1、两特殊角之差的余弦值,利用两角差的余弦公式直接展开求解;
2、已知某一个角的三角函数值,求另一个角的余弦值时,要找到这两个角之间的联系,通过构造两角差的余弦的形式,利用公式进行计算;
3、由于和、差角与单角是相对的,因此做题过程中要根据需要灵活地进行拆角或拼角的变换;
常见角的变换有:①α=(α-β)+β;②α=+;③2α=(α+β)+(α-β);④2β=(α+β)-(α-β);
6、求值:(1)cos(α-20°)cos(40°+α)+sin(α-20°)·sin(40°+α)= ;
(2)sin+cos= ;
【提示】注意:(1)(40°+α)-(α-20°)= 60°;(2)=;
【答案】(1);(2);
【解析】(1)cos(α-20°)cos(40°+α)+sin(α-20°)sin(40°+α)=cos[(α-20°)-(α+40°)]=cos(-60°)=;
(2)原式=2=2=2cos=2cos=2×=;
【说明】本题考查了两角和与差的正弦、余弦公式的直接应用(或称:逆用公式求值);
如(1):逆用cos(α-β)的公式,首先要符合“cos αcos β+sin αsin β ”的形式,若不符合,要根据诱导公式变形.含有常数的式子,先将系数转化为特殊角的三角函数值,再利用两角差的余弦公式求解;
7、设角α为锐角,求证:
(1)cosα+sinα=cos;
(2)cosα-sinα=cos.
【提示】注意:理解两角差的正弦、余弦公式的结构特点,以及本质是:等式;
【证明】(1)证法一:右边=coscosα+sinsinα=cosα+sinα=左边,等式成立.
证法二:联系等式左右两边可知是两角差的余弦公式,由于cos=,sin=,因此等式左边=coscosα+sinsinα=cos=右边,等式成立;
(2)证法一:右边===cosα-sinα=左边,等式成立.
证法二:联系等式左右两边可知是两角和的余弦公式,由于cos=,sin=,
因此等式左边===cos=右边,等式成立;
【说明】本题考查两角差的正弦、余弦公式的应用;实质是体验了“辅助角”公式的推导思路与过程;
8、已知cos α=,cos(α-β)=,且0<β<α<,求:角β的值;
【提示】注意:β=[α-(α-β)]
【答案】;
【解析】由cos α=,0<α<,得sin α== =;
由0<β<α<,得0<α-β<.
又因为,cos(α-β)=,所以,sin(α-β)== =.
由β=α-(α-β),得cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×=.
又0<β<,所以,β=;
【说明】本题考查了两角和与差的正弦、余弦公式求角;
求解给值求角的三个步骤:
1、求所求角的某一种三角比值;2、确定所求角的范围;3、在所求角的范围内,根据三角函数值确定角;
【自选题】提升与拓展课本知识与方法,具有知识与方法的交汇与综合,由学生自主选择尝试。
9、《周髀算经》中给出了弦图,所谓弦图(如图)是由四个全等的直角三角形和
中间一个小正方形拼成一个大的正方形,若图中直角三角形两锐角分别为α,β,
且小正方形与大正方形面积之比为1∶25,则cos(α-β)的值为(  )
A. B.1 C. D.0
【提示】注意:阅读理解,等价转化;
【答案】A;
【解析】设大的正方形边长为1,由小正方形与大正方形面积之比为1∶25,
则小正方形的边长为,可得:cos α-sin α=,①
sin β-cos β=,②
由图可得:cos α=sin β,sin α=cos β,
①×②可得=cos αsin β+sin αcos β-cos αcos β-sin αsin β=sin2β+cos2β-cos=1-cos,
解得cos=;
【说明】本题主要是以数学史为背景,通过平面几何性质找三角比之间关系,然后,依据两角差余弦公式的结构特点,“整体”变换、计算得到;
10、 “在△ABC中,cos Acos B=________+sin Asin B”,已知横线处是一个实数;甲同学在横线处填上一个实数a,这时C是直角;乙同学在横线处填上一个实数b,这时C是锐角;丙同学在横线处填上一个实数c,这时C是钝角,则实数a,b,c的大小关系是 ;
【提示】依据两角和的余弦公式的变形,理解题设计算,然后,利用三角比值的特点比较大小;
【答案】b【解析】由题意,横线处的实数等于cos(A+B),即cos(π-C),故当C是直角时,a=cos(A+B)=cos=0;
当C是锐角时,-1【说明】本题综合考查了两角和的余弦公式的化简作用;然后,利用三角比值的取值范围与不等式的传递性,综合比较;
11、(1)已知P,Q是圆心在坐标原点O的单位圆上的两点,且分别位于第一象限和第四象限,点P的横坐标为,点Q的横坐标为,求:cos∠POQ的值
(2)已知cos α=,sin(α-β)=,且α,β∈.求:①cos(2α-β)的值;②β的值;
【提示】(1)先由任意角三角函数的定义求∠xOP和∠xOQ的正弦、余弦值,再依据∠POQ=∠xOP+∠xOQ及两角和的余弦公式求值;(2)先求sin α,cos(α-β),依据2α-β=α+(α-β)求cos(2α-β).依据β=α-(α-β)求cos β再求β;
【答案】(1);(2)①;②β=;
【解析】(1)由题意可得,cos∠xOP=,所以sin∠xOP=;
再根据cos∠xOQ=,可得sin∠xOQ=-,
所以cos∠POQ=cos(∠xOP+∠xOQ)=cos∠xOP·cos∠xOQ-sin∠xOP·sin∠xOQ=×-×=;
(2)①因为α,β∈,所以α-β∈,又sin(α-β)=>0,
所以0<α-β<,所以sin α==,cos(α-β)==,
cos(2α-β)=cos[α+(α-β)]=cos αcos(α-β)-sin αsin(α-β)=×-×=.
②cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=×+×=,
又因为β∈,所以β=;
【说明】在解决此类题目时,一定要注意已知角与所求角之间的关系,恰当地运用拆角、拼角技巧,同时分析角之间的关系,利用角的代换化异角为同角,具体做法是:1、当条件中有两角时,一般把“所求角”表示为已知两角的和或差;2、当已知角有一个时,可利用诱导公式把所求角转化为已知角;
12、如图,在平面直角坐标系xOy中,顶点在坐标原点,
以x轴正半轴为始边的锐角α与钝角β的终边与单位圆O分别交于A,B两点,
x轴的非负半轴与单位圆O交于点M,已知S△OAM=,点B的纵坐标是;
(1)求cos(α-β)的值;
(2)求2α-β的值;
【提示】注意:由题设先求得“锐角α与钝角β”的三角比,然后,套公式计算
【解析】(1)由题意知,OA=OM=1,因为S△OAM=OA·OMsin α=,所以sin α=,
又α为锐角,所以cos α=;
因为点B是钝角β的终边与单位圆O的交点,且点B的纵坐标是,所以sin β=,cos β=-,
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=×+×=-.
(2)因为sin α=,cos α=,cos(α-β)=-,
sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=×-×=-,
所以sin(2α-β)=sin[α+(α-β)]=sin αcos(α-β)+cos αsin(α-β)=-,
因为α为锐角,sin α=>,
所以α∈,所以2α∈,
又β∈,所以2α-β∈,所以2α-β=-;
【说明】本题考查了结合相关知识创设利用两角和差的正弦、余弦公式的条件;注意:已知三角比求角,应关注由三角比的值“精确”角的取值范围,避免产生增根;
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