3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 同步练习(4课时,含答案)

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名称 3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 同步练习(4课时,含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2018-06-14 13:33:47

文档简介

第三章 3.1 3.1.1
A级 基础巩固
一、选择题
1.coscos+cossin的值是 ( C )
A.0 B.
C. D.
[解析] 原式=coscos+sin·sin=cos(-)=cos=.
2.cos285°等于 ( A )
A. B.
C. D.-
[解析] cos285°=cos75°=cos(45°+30°)=.
3.在△ABC中,若sinAsinBA.等边三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
[解析] 由题意,得cosAcosB-sinAsinB>0.
即cos(A+B)>0,-cosC>0,cosC<0.
又04.化简sin(x+y)sin(x-y)+cos(x+y)cos(x-y)的结果是 ( B )
A.sin2x B.cos2y
C.-cos2x D.-cos2y
[解析] 原式=cos(x+y)cos(x-y)+sin(x+y)·sin(x-y)=cos[(x+y)-(x-y)]=cos2y.
5.已知sin(30°+α)=,60°<α<150°,则cosα= ( A )
A. B.
C. D.
[解析] ∵60°<α<150°,∴90°<30°+α<180°,
∴cos(30°+α)=-,
又cosα=cos[(30°+α)-30°]
=cos(30°+α)cos30°+sin(30°+α)sin30°=-×+×=.
6.若sinα·sinβ=1,则cos(α-β)的值为 ( B )
A.0 B.1
C.±1 D.-1
[解析] ∵sinαsinβ=1,∴或,
由cos2α+sin2α=1得cosα=0,
∴cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ=0+1=1.
二、填空题
7.已知cos(α-)+sinα=,则cos(α-)的值是  .
[解析] cos(α-)+sinα=cosα+sinα=,
cosα+sinα=,
∴cos(α-)=cosα+sinα=.
8.已知tanθ=,θ∈(,π),则cos(θ-)的值为  .
[解析] ∵tanθ=,∴sinθ=,cosθ=-,
∴cos(θ-)=cosθcos+sinθsin
=-×+×=.
三、解答题
9.已知α、β∈(,π),sin(α+β)=-,sin(β-)=,求cos(α+)的值.
[解析] ∵α、β∈(,π),sin(α+β)=-,sin(β-)=,
∴α+β∈(,2π),β-∈(,),∴cos(α+β)==,cos(β-)=-=-,∴cos(α+)=cos[(α+β)-(β-)]=cos(α+β)·cos(β-)+sin(α+β)sin(β-)=×(-)+(-)×=-.
10.已知sin=,且<α<,求cosα的值.
[解析] ∵sin=,且<α<,
∴<α+<π.
∴cos=-=-.
∴cosα=cos
=coscos+sinsin
=-×+×=.
B级 素养提升
一、选择题
1.若sin(+θ)<0,且cos(-θ)>0,则θ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
[解析] 因为cosθ<0,sinθ>0,∴θ是第二象限角.
2.若sinx+cosx=4-m,则实数m的取值范围是 ( A )
A.3≤m≤5 B.-5≤m≤5
C.3[解析] ∵sinx+cosx=sinx+cosx
=cosxcos+sinxsin=cos(x-)=4-m,
∴cos(x-)=4-m,∴|4-m|≤1,解得3≤m≤5.
3.已知sin=,<α<,则cosα的值是 ( A )
A. B.
C. D.
[解析] ∵<α<,∴<+α<π.
∴cos=-=-.
∴cosα=cos
=coscos+sinsin
=-×+×=.
4.已知sinα+sinβ=,cosα+cosβ=,则cos(α-β)的值为 ( D )
A. B.
C. D.-
[解析] 由已知,得(sinα+sinβ)2+(cosα+cosβ)2=2+2=1,
所以2+2(cosαcosβ+sinαsinβ)=1,
即2+2cos(α-β)=1.
所以cos(α-β)=-.
二、填空题
5.cos(61°+2α)cos(31°+2α)+sin(61°+2α)sin(31°+2α)=  .
[解析] 原式=cos[(61°+2α)-(31°+2α)]
=cos30°=.
6.已知cos=cosα,则tanα=  .
[解析] cos=cosαcos+sinαsin
=cosα+sinα=cosα,
∴sinα=cosα,∴=,即tanα=.
三、解答题
7.已知:cos(2α-β)=-,sin(α-2β)=,且<α<,0<β<,求cos(α+β).
[解析] 因为<α<,0<β<,所以<2α-β<π.
因为cos(2α-β)=-,所以<2α-β<π.
所以sin(2α-β)=.
因为<α<,0<β<,所以-<α-2β<,
因为sin(α-2β)=,所以0<α-2β<,
所以cos(α-2β)=.
所以cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-2β)]
=cos(2α-β)cos(α-2β)+sin(2α-β)·sin(α-2β)
=-×+×=0.
8.已知函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,0<φ<π,x∈R)的最大值是1,其图象经过点M(,).
(1)求f(x)的解析式;
(2)已知α、β∈(0,),且f(α)=,f(β)=,
求f(α-β)的值.
[解析] (1)由题意,知A=1,则f(x)=sin(x+φ).将点M(,)代入,得sin(+φ)=.而0<φ<π,∴+φ=π,∴φ=,故f(x)=sin(x+)=cosx.
(2)由题意,有cosα=,cosβ=.
∵α、β∈(0,),
∴sinα==,sinβ==,
∴f(α-β)=cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ=×+×=.
C级 能力拔高
若cos(α-β)=,cos2α=,且α、β均为锐角,α<β,则α+β的值为 ( C )
A. B.
C. D.
[解析] ∵0<α<,0<β<,α<β,
∴-<α-β<0.
又cos(α-β)=,
∴sin(α-β)=-=-.
又∵0<2α<π,cos2α=,
∴sin2α==.
∴cos(α+β)=cos[2α-(α-β)]=cos2αcos(α-β)+sin2αsin(α-β)=×+×(-)=-.
又0<α+β<π,故α+β=.
第三章 3.1 3.1.2 第1课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.若△ABC中,C=90°,AC=3,BC=4,则sin(A-B)的值是 ( D )
A. B.
C. D.
[解析] 由条件可知cosA=,sinA=,sinB=,cosB=,∴sin(A-B)=sinA·cosB-cosA·sinB=×-×=.
2.设α∈(0,),若sinα=,则cos(α+)等于 ( B )
A. B.
C.- D.-
[解析] cos(α+)=(cosα·-sinα·)=-=.
3.cos的值等于 ( C )
A. B.
C. D.
[解析] cos=-cos=-cos
=-
=-=.
4.cos-sin的值是 ( C )
A.0 B.
C.- D.2
[解析] cos-sin=2(cos-sin)=2(sincos-cossin)=2sin(-)=2sin=.
5.cos(x+2y)+2sin(x+y)siny可化简为 ( A )
A.cosx B.sinx
C.cos(x+y) D.cos(x-y)
[解析] 原式=cos[(x+y)+y]+2sin(x+y)siny=cos(x+y)cosy-sin(x+y)· sin+2sin(x+y)siny=cos(x+y)cosy+sin(x+y)siny=cosx.
6.已知cosα=,cos(α+β)=-,α、β都是锐角,则cosβ= ( C )
A.- B.-
C. D.
[解析] ∵α、 β是锐角,∴0<α+β<π,又cos(α+β)=-<0,∴<α+β<π,∴sin(α+β)=,sinα=.又cosβ=cos(α+β-α)=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=-×+×=.
二、填空题
7.sin15°+sin75°的值是  .
[解析] sin15°+sin75°=sin(45°-30°)+sin(45°+30°)=2sin45°·cos30°=.
8.已知sin(α-β)cosα-cos(α-β)sinα=m,且β为第三象限角,则cosβ= - .
[解析] 由sin(α-β)cosα-cos(α-β)sinα=m,得
sin(-β)=m,即sinβ=-m,又β为第三象限角,
cosβ=-=-=-.
三、解答题
9.化简求值:
(1)cos44°sin14°-sin44°cos14°;
(2)sin(54°-x)cos(36°+x)+cos(54°-x)sin(36°+x)
[解析] (1)原式=sin(14°-44°)
=sin(-30°)=-.
(2)原式=sin[(54°-x)+(36°+x)]=sin90°=1.
10.已知cosθ=-,θ∈,求cos的值.
[解析] cosθ=-,θ∈,
∴sinθ=-,
∴cos=cosθ·cos-sinθ·sin
=-×-×=-.
B级 素养提升
一、选择题
1.在△ABC中,已知sin(A-B)·cosB+cos(A-B)sinB≥1,则△ABC是 ( C )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.等腰非直角三角形
[解析] 由题设知sin[(A-B)+B]≥1,
∴sinA≥1而sinA≤1,∴sinA=1,A=,
∴△ABC是直角三角形.
2.若α、β均为锐角,sinα=,sin(α+β)=,则cosβ等于 ( B )
A. B.
C.或 D.-
[解析] ∵α与β均为锐角,且sinα=>sin(α+β)=,∴α+β为钝角,
又由sin(α+β)=得,cos(α+β)=-,
由sinα=得,cosα=,
∴cosβ=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=-×+×=,故选B.
3.已知cos(α+β)=,cos(α-β)=-,则cosαcosβ的值为 ( A )
A.0 B.
C.0或 D.0或±
[解析] 由条件得,cosαcosβ-sinαsinβ=,
cosαcosβ+sinαsinβ=-,
左右两边分别相加可得cosα·cosβ=0.
4. ( C )
A.- B.-
C. D.
[解析] 


==sin30°=.
二、填空题
5.若cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα=-,且450°<β<540°,则sin(60°-β)= - .
[解析] 由已知得cos[(α+β)-α]=cosβ=-,
∵450°<β<540°,∴sinβ=,
∴sin(60°-β)=×-×=-.
6.若cos(α+β)=,cos(α-β)=,则tanα·tanβ=  .
[解析] 由已知,得

解得
所以tanα·tanβ==.
三、解答题
7.已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),|a-b|=.
(1)求cos(α-β)的值;
(2)若-<β<0<α<,且sinβ=-,求sinα的值.
[解析] (1)∵|a-b|=,
∴a2-2a·b+b2=,
又a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),
∴a2=b2=1,a·b=cosαcosβ+sinαsinβ=cos(α-β),
∴cos(α-β)=.
(2)∵-<β<0<α<,∴0<α-β<π,
由(1)得cos(α-β)=,∴sin(α-β)=,
又sinβ=-,∴cosβ=,
∴sinα=sin[(α-β)+β]
=sin(α-β)cosβ+cos(α-β)sinβ
=×+×=.
8.已知cosα=,
sin(α-β)=,且α、 β∈(0,).求:
(1)cos(2α-β)的值;
(2)β的值.
[解析] (1)因为α、 β∈(0,),
所以α-β∈(-,),又sin(α-β)=>0,
∴0<α-β<,
所以sinα==,
cos(α-β)==,
cos(2α-β)=cos[α+(α-β)]
=cosαcos(α-β)-sinαsin(α-β)
=×-×=.
(2)cosβ=cos[α-(α-β)]
=cosαcos(α-β)+sinαsin(α-β)
=×+×=,
又因为β∈(0,),所以β=.
C级 能力拔高
已知cos(α-β)=-,cos(α+β)=,且α-β∈,α+β∈.求cos2α,cos2β及角β的值.
[思路分析] 讨论角的范围时,α-β一般看作α+(-β),先求出-β的范围,再求α+(-β)的范围.
[解析] 由α-β∈,且cos(α-β)=-,得sin(α-β)=.
由α+β∈,且cos(α+β)=.
得sin(α+β)=-.
∴cos2α=cos[(α+β)+(α-β)]
=cos(α+β)cos(α-β)-sin(α+β)sin(α-β)
=-×-×=-.
cos2β=cos[(α+β)-(α-β)]
=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)
=-×+×=-1.
又∵α+β∈,
α-β∈?β-α∈(-π,-)
?2β∈.
∴2β=π,则β=.
第三章 3.1 3.1.2 第2课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.= ( A )
A. B.
C.1 D.-
[解析] 原式=tan(75°-15°)=tan60°=.
2.已知α∈(,π),sinα=,则tan(α+)= ( A )
A. B.7
C.- D.-7
[解析] ∵α∈(,π),∴sinα=,∴cosα=-,tanα==-,∴tan(α+)===,故选A.
3.tan(α+β)=,tan(α-β)=,则tan2α= ( D )
A. B.
C. D.
[解析] tan2α=tan[(α+β)+(α-β)]
===.
4.已知tanα+tanβ=2,tan(α+β)=4,则tanα·tanβ等于 ( C )
A.2 B.1
C. D.4
[解析] ∵tanα+tanβ=2,tan(α+β)=4,
∴=4?tanαtanβ=.
5.在△ABC中,若0A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.形状不能确定
[解析] ∵0∴<1,∴cos(B+C)>0,∴cosA<0,∴A为钝角.
6.已知tanα、tanβ是方程x2+3x+4=0的两根,且-<α<,-<β<,则α+β的值为 ( B )
A. B.-
C.或- D.-或
[解析] 由韦达定理得
tanα+tanβ=-3,tanα·tanβ=4,∴tanα<0,tanβ<0,
∴tan(α+β)===,
又-<α<,-<β<,且tanα<0,tanβ<0,
∴-π<α+β<0,∴α+β=-.
二、填空题
7.若tanα=2,tan(β-α)=3,则tan(β-2α)的值为  .
[解析] tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]
===.
8.tan70°+tan50°-tan50°tan70°= - .
[解析] ∵tan70°+tan50°
=tan120°(1-tan50°·tan70°)
=-+tan50°·tan70°
∴原式=-+tan50°·tan70°-tan50°·tan70°
=-.
三、解答题
9.已知sinα=-且α是第三象限角,求tan(α-)的值.
[解析] ∵sinα=-且α是第三象限角,
∴cosα=-=-=-.
∴tanα==3.
∴tan(α-)===.
10.设tanα=,tanβ=,且α、β都是锐角,求α+β的值.
[解析] tan(α+β)===1.
又∵α、β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴α+β∈(0,π),∴α+β=.
B级 素养提升
一、选择题
1.已知α∈(-,),tan(α-)=-3,则sinα= ( A )
A. B.-
C. D.±
[解析] tanα=tan[(α-)+]
==-,∵α∈(,),
∴α∈(,π),∴sinα==,故选A.
2.在△ABC中,若tanAtanB=tanA+tanB+1,则cosC的值是 ( B )
A.- B.
C. D.-
[解析] 由tanA·tanB=tanA+tanB+1,
可得=-1,即tan(A+B)=-1,
∵A+B∈(0,π),∴A+B=,则C=,cosC=.
3.已知α+β=,且α、β满足(tanαtanβ+2)+2tanα+3tanβ=0,则tanα等于 ( D )
A.- B.
C.- D.3
[解析] ∵(tanαtanβ+2)+2tanα+3tanβ=0,
∴tanαtanβ+3(tanα+tanβ)=tanα-2①
∵tan(α+β)==,
∴3(tanα+tanβ)=(1-tanαtanβ),②
将②代入①得=tanα-2,∴tanα=+2=3.
4.在△ABC中,若tanB=,则这个三角形是 ( B )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.等腰三角形
D.等腰三角形或直角三角形
[解析] 因为△ABC中,A+B+C=π,
所以tanB=
==,
即=,
∴cos(B+C)=0,∴cos(π-A)=0,∴cosA=0,
∵0∴这个三角形为直角三角形,故选B.
二、填空题
5.已知tan=,tan=-,则tan=  .
[解析] tan=tan
==.
6.已知△ABC中,tanAtanB-tanA-tanB=.则C的大小为  .
[解析] 依题意:=-,
即tan(A+B)=-,又0∴A+B=,∴C=π-A-B=.
三、解答题
7.已知tan(+α)=,tan(β-)=2,求:
(1)tan(α+β-);
(2)tan(α+β).
[解析] (1)tan(α+β-)=tan[(α+)+(β-)]

==-.
(2)tan(α+β)=tan[(α+β-)+]

==2-3.
8.已知A、B、C是△ABC的三内角,向量m=(-1,),n=(cosA,sinA),且m·n=1.
(1)求角A;
(2)若tan=-3,求tanC.
[解析] (1)m·n=1,
∴(-1,)·(cosA,sinA)=1,
即sinA-cosA=1,2sin=1.
∴sin=.
∵0∴A-=,即A=.
(2)由tan==-3,
解得tanB=2.
又A=,∴tanA=.
∴tanC=tan[π-(A+B)]=-tan(A+B)
=-=-=.
C级 能力拔高
已知tanα、tanβ是方程x2+x-6=0的两个根,求sin2(α+β)-3sin(α+β)·cos(α+β)-3cos2(α+β)的值.
[解析] ∵tanα、tanβ是方程x2+x-6=0的两个根,
∴tanα+tanβ=-1,tanαtanβ=-6,
∴tan(α+β)==-.
sin2(α+β)-3sin(α+β)cos(α+β)-3cos2(α+β)

=[tan2(α+β)-3tan(α+β)-3]
=×=-.
第三章 3.1 3.1.3
A级 基础巩固
一、选择题
1.对于函数f(x)=2sinxcosx,下列选项中正确的是 ( B )
A.f(x)在(,)上是递增的
B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π
D.f(x)的最大值为2
[解析] 因为f(x)=2sinxcosx=sin2x,所以f(x)是奇函数,因而f(x)的图象关于原点对称,故选B.
2.-sin215°的值是 ( D )
A. B.
C. D.
[解析] 原式=-==.
3.+2的化简结果是 ( A )
A.2cos4-4sin4 B.2sin4
C.2sin4-4cos4 D.-2sin4
[解析] 原式=+2
=·+2
=2|sin4|+2|sin4-cos4|=2cos4-4sin4.
4.已知sinα=,则sin4α-cos4α的值为 ( A )
A.- B.-
C. D.
[解析] sin4α-cos4α=-(sin2α+cos2α)(cos2α-sin2α)=-cos2α=2sin2α-1=-.
5.若α∈,则+的值为 ( D )
A.2cos B.-2cos
C.2sin D.-2sin
[解析] ∵α∈,∴∈,
∴原式=+
=-sin-cos-sin+cos=-2sin.
6.已知sin2α=,则cos2(α+)= ( A )
A. B.
C. D.
[解析] 本题考查半角公式及诱导公式.
由倍角公式可得,cos2(α+)====,故选A.
二、填空题
7.(2016·全国卷Ⅲ)若tanθ=,则cos2θ=  .
[解析] cos2θ=cos2θ-sin2θ=
===.
8.=  .
[解析] 原式=×=tan(2×)
=tan=.
三、解答题
9.求值:sin50°(1+tan10°).
[解析] 原式=sin50°(1+)
=sin50°·
=sin50°·
=sin50°·
=sin50°·=
===1.
10.已知函数f(x)=4cosωx·sin(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)讨论f(x)在区间[0,]上的单调性.
[解析] (1)f(x)=4cosωx·sin(ωx+)=2sinxω·cosωx+2cos2ωx
=(sin2ωx+cos2ωx)+=2sin(2ωx+)+.
因为f(x)的最小正周期为π,且ω>0,
从而有=π,故ω=1.
(2)由(1)知f(x)=2sin(2x+)+.
若0≤x≤,则≤2x+≤.
当≤2x+≤,即0≤x≤时,f(x)单调递增;
当≤2x+≤,即≤x≤时,f(x)单调递减.
综上可知,f(x)在区间[0,]上单调递增,在区间[,]上单调递减.
B级 素养提升
一、选择题
1.若=-,则cosα+sinα的值为 ( C )
A.- B.-
C. D.
[解析] =

=-(cosα+sinα)=-.
∴sinα+cosα=.
2.已知cos2θ=,则sin4θ+cos4θ的值为 ( B )
A. B.
C. D.-1
[解析] sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ
=1-sin22θ=1-(1-cos22θ)=.
3.已知α∈R,sinα+2cosα=,则tan2α= ( C )
A. B.
C.- D.-
[解析] 本题考查三角函数同角间的基本关系.
将sinα+2cosα=两边平方可得
sin2α+4sinαcosα+4cos2α=.
将左边分子分母同除以cos2α得,
=,解得tanα=3,
∴tan2α===-.
4.若sin(-α)=,则cos(+2α)= ( B )
A.- B.-
C. D.
[解析] cos(+2α)=2cos2(+α)-1=2cos2[-(-α)]-1=2sin2(-α)-1=-1=-.
二、填空题
5.若α∈(0,),且sin2α+cos2α=,则tanα的值等于  .
[解析] 由sin2α+cos2α=得sin2α+cos2α-sin2α=cos2α=.∵α∈(0,),∴cosα=,
∴α=,∴tanα=tan=.
6.已知α为第三象限角,cos2α=-,则tan(+2α)= - .
[解析] 由题意sin2α=,∴tan2α=-.
∴tan(+2α)===-.
三、解答题
7.已知向量m=(cosα-,-1),n=(sinα,1),m与n为共线向量,且α∈[-,0].
(1)求sinα+cosα的值;
(2)求的值.
[解析] (1)∵m与n为共线向量,
∴(cosα-)×1-(-1)×sinα=0,
即sinα+cosα=.
(2)由(1)得1+sin2α=(sinα+cosα)2=,
∴sin2α=-.
∵(sinα+cosα)2+(sinα-cosα)2=2,
∴(sinα-cosα)2=2-()2=.
又∵α∈[-,0],
∴sinα-cos<0,sinα-cosα=-.
因此,=.
8.(广东高考)已知tanα=2.
(1)求tan(α+)的值;
(2)求的值.
[解析] (1)tan(α+)===-3.
(2)




=1.
C级 能力拔高
已知sin(-x)=,x∈(0,),求的值.
[解析] ∵x∈(0,),
∴-x∈(0,),
又∵sin(-x)=.
∴cos(-x)=,
又cos2x=sin(-2x)=2sin(-x)cos(-x)
=2××=.
cos(+x)=sin[-(+x)]=sin(-x)=,
∴原式==.