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- 2021-06-10 发布
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习题课(四)
一、选择题
1.若α∈(0,π),且 cosα+sinα=-1
3
,则 cos2α=( )
A. 17
9 B.- 17
10
C.- 17
9 D. 17
10
答案:A
解析:因为 cosα+sinα=-1
3
,α∈(0,π),所以 sin2α=-8
9
,cosα<0,且α∈
3π
4
,π ,
所以 2α∈
3π
2
,2π ,所以 cos2α= 1-sin22α= 17
9 .故选 A.
2.已知 sin(α-β)cosα-cos(β-α)sinα=3
5
,β是第三象限角,则 sin(2β+7π)=( )
A.24
25 B.-24
25
C.-12
25 D.12
25
答案:B
解析:∵sin(α-β)cosα-cos(β-α)sinα=sin(α-β)cosα-cos(α-β)sinα=sin[(α-β)-α]
=sin(-β)=-sinβ=3
5
,∴sinβ=-3
5.又β是第三象限角,∴cosβ=-4
5
,∴sin(2β+7π)=-sin2β
=-2sinβcosβ=-2× -3
5 × -4
5 =-24
25.
3.已知角α,β均为锐角,且 cosα=3
5
,tan(α-β)=-1
3
,则 tanβ=( )
A.1
3 B. 9
13
C.13
9 D.3
答案:D
解析:由于α,β均为锐角,cosα=3
5
,则 sinα=4
5
,tanα=4
3.又 tan(α-β)=-1
3
,所以 tanβ
=tan[α-(α-β)]= tanα-tanα-β
1+tanαtanα-β
=
4
3
+1
3
1-4
3
×1
3
=3.故选 D.
4.函数 f(x)=cos2x+sin2x+2(x∈R)的值域是( )
A.[2,3] B.
5
2
,3
C.[1,4] D.[2,4]
答案:A
解析:因为 f(x)=cos2x+sin2x+2=3-2sin2x+sin2x=3-sin2x,sinx∈[-1,1],所以 f(x)
∈[2,3].故选 A.
5.已知 tanα,tanβ是方程 x2+3 3x+4=0 的两根,且α,β∈ -π
2
,π
2 ,则α+β等于
( )
A.π
3 B.-2π
3
C.π
3
或-2π
3 D.-π
3
或2π
3
答案:B
解析:由题意,得 tanα+tanβ=-3 3,tanαtanβ=4,∴tanα<0 且 tanβ<0.又∵α,β∈
-π
2
,π
2 ,∴α,β∈(-π
2
,0).tan(α+β)= tanα+tanβ
1-tanαtanβ
=-3 3
1-4
= 3,又知α+β∈(-π,0),
∴α+β=-2π
3 .
6.化简 2+cos2-sin21的结果是( )
A.-cos1 B.cos1
C. 3cos1 D.- 3cos1
答案:C
解析:原式= 1+cos21+2cos21-1= 3cos21= 3cos1.
二、填空题
7.已知 sin x+π
4 =3
5
,则 sin2x=________.
答案:- 7
25
解析:∵sin x+π
4 =3
5
,∴sinx+cosx=3 2
5
,两边平方,得 1+sin2x=18
25
,∴sin2x=- 7
25.
8.已知 cos α-π
6 +cos
π
2
-α =4 3
5
,且α∈ 0,π
3 ,则 sin α+5π
12 =________.
答案:7 2
10
解析:因为cos α-π
6 +cos
π
2
-α =4 3
5
,所以cos α-π
6 +sinα=4 3
5
,所以 3
2 cosα+1
2sinα
+sinα=4 3
5
,所以 3
1
2cosα+ 3
2 sinα =4 3
5
,得 sin α+π
6 =4
5.因为α∈ 0,π
3 ,故α+π
6
∈
π
6
,π
2 ,所以 cos α+π
6 =3
5
,所以 sin α+5π
12 =sin α+π
6
+π
4 =sin α+π
6 cosπ
4
+cos α+π
6 sinπ
4
=4
5
× 2
2
+3
5
× 2
2
=7 2
10 .
9.已知θ为第二象限角,tan2θ=-2 2,则
2cos2θ
2
-sinθ-tan5π
4
2sin θ+π
4
=________.
答案:3+2 2
解析:∵tan2θ= 2tanθ
1-tan2θ
=-2 2,∴tanθ=- 2
2
或 tanθ= 2.∵π
2
+2kπ<θ<π+2kπ,k∈
Z,∴tanθ<0,∴tanθ=- 2
2
,
2cos2θ
2
-sinθ-tan5π
4
2sin θ+π
4
=
2cos2θ
2
-sinθ-1
2sin θ+π
4
=cosθ-sinθ
cosθ+sinθ
=1-tanθ
1+tanθ
=
1+ 2
2
1- 2
2
=3+2 2.
三、解答题
10.已知函数 f(x)=2sin
1
3x-π
6 ,x∈R.
(1)求 f(0)的值;
(2)设α、β∈ 0,π
2 , f(3α+π
2)=10
13
, f(3β+2π)=6
5
,求 sin(α+β)的值.
解:(1)f(0)=2sin
1
3
×0-π
6 =-2sinπ
6
=-1.
(2)f 3α+π
2 =2sin
1
3
3α+π
2
-π
6 =2sinα=10
13
,∴sinα= 5
13.
又α∈ 0,π
2 ,∴cosα=12
13.
同理 f(3β+2π)=2sin
1
3
3β+2π-π
6
=2sin β+π
2 =2cosβ=6
5
,
∴cosβ=3
5
,又β∈ 0,π
2 ,∴sinβ=4
5.
∴sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
= 5
13
×3
5
+12
13
×4
5
=63
65.
11.已知α是第一象限的角,且 cosα= 5
13
,
求 sin α+π
4
cos2α+4π
的值.
解: sin α+π
4
cos2α+4π
=
2
2
cosα+sinα
cos2α
=
2
2
cosα+sinα
cos2α-sin2α
= 2
2 · 1
cosα-sinα
.
由已知可得 sinα=12
13
,
∴原式= 2
2
× 1
5
13
-12
13
=-13 2
14 .
能力提升
12.向量 a=(2cosα,2sinα),b=(3cosβ,3sinβ),a 与 b 的夹角为 60°,则直线 xcosα-
ysinα=1
2
与圆(x-cosβ)2+(y+sinβ)2=1
2
的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离 D.随α、β的值而定
答案:B
解析:cos60°= a·b
|a||b|
=6cosαcosβ+6sinαsinβ
2×3
=cos(α-β)=1
2.
圆心(cosβ,-sinβ)到直线 xcosα-ysinα=1
2
的距离为
|cosαcosβ+sinαsinβ-1
2|
cos2α+-sinα2
=0,
所以圆心在直线上,圆与直线相交.
13.已知向量 m=( 3sinx,1- 3cosx),n=(1-sinx,cosx),函数 f(x)=m·n+ 3.
(1)求函数 f(x)的零点;
(2)若 f(α)=8
5
,且α∈
π
2
,π ,求 cosα的值.
解 :(1)f(x)= m·n + 3 = 3 sinx - 3 sin2x + cosx - 3 cos2x + 3 = 3 sinx +cosx =
2sin x+π
6 .
由 2sin x+π
6 =0,得 x+π
6
=kπ(k∈Z),所以 x=kπ-π
6(k∈Z),
所以函数 f(x)的零点为 x=kπ-π
6(k∈Z).
(2)由(1),知 f(α)=2sin α+π
6 =8
5
,所以 sin α+π
6 =4
5
,
因为α∈
π
2
,π ,所以2π
3 <α+π
6<7π
6
,
则 cos α+π
6 =-3
5
,
所以 cosα=cos
α+π
6 -π
6 =
cos α+π
6 cosπ
6
+sin α+π
6 sinπ
6
=-3
5
× 3
2
+4
5
×1
2
=4-3 3
10
.
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