所属成套资源:苏教版高中数学必修第二册成套课时学案
高中数学苏教版 (2019)必修 第二册10.2 二倍角的三角函数第2课时学案设计
展开
这是一份高中数学苏教版 (2019)必修 第二册10.2 二倍角的三角函数第2课时学案设计,共9页。学案主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.设f(tan x)=tan 2x,则f(2)的值为( )
A. eq \f(4,5) B.- eq \f(4,3) C.- eq \f(2,3) D.4
【解析】选B.因为f(tan x)= eq \f(2tan x,1-tan2x) ,所以f(2)= eq \f(2×2,1-22) =- eq \f(4,3) .
2.cs eq \f(π,7) cs eq \f(3π,7) cs eq \f(5π,7) 的值为( )
A. eq \f(1,4) B.- eq \f(1,4) C. eq \f(1,8) D.- eq \f(1,8)
【解析】选D.因为cs eq \f( 3π,7) =-cs eq \f(4π,7) ,cs eq \f(5π,7) =-cs eq \f(2π,7) ,
所以cs eq \f(π,7) cs eq \f(3π,7) cs eq \f(5π,7) =cs eq \f(π,7) cs eq \f(2π,7) cs eq \f(4π,7) =
eq \f(8sin \f(π,7) cs \f(π,7)cs \f(2π,7)cs \f(4π,7),8sin \f(π,7)) = eq \f(4sin \f(2π,7)cs \f(2π,7)cs \f(4π,7),8sin \f(π,7))
= eq \f(2sin \f(4π,7)cs \f(4π,7),8sin \f(π,7)) = eq \f(sin \f(8π,7),8sin \f(π,7)) =- eq \f(1,8) .
3.已知角α+ eq \f(π,4) 的终边与单位圆x2+y2=1交于P eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0,\f(\r(3),3))) ,则sin 2α等于( )
A.- eq \f(1,3) B.- eq \f(2,3) C. eq \f(1,3) D. eq \f(2,3)
【解析】选A.由任意角三角函数定义可得sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4))) = eq \f(\r(3),3) ,
则sin 2α=-cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α+\f(π,2))) =2sin 2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,4))) -1=- eq \f(1,3) .
4.在△ABC中,若a cs A=b cs B,4cs2 eq \f(C,2) =1,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【解析】选B.根据正弦定理 eq \f(a,sinA) = eq \f(b,sin B) ,
因为 a cs A=b cs B,所以sin A cs A=sin B cs B,
即sin 2A=sin 2B.
因为2A,2B∈(0,2π),所以2A=2B或2A+2B=π,
即A=B或A+B= eq \f(π,2) ,又4cs2 eq \f(C,2) =1,
所以2csC=-1,所以cs C=- eq \f(1,2) ,即C= eq \f(2,3) π,
所以A=B= eq \f(π,6) ,所以B选项正确.
5.若角α∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))) ,β∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))) , eq \r(2) sin β=cs eq \f(α,2) -sin eq \f(α,2) ,sin α= eq \f(3,5) ,
则cs β=( )
A. eq \f(2\r(5),5) B. eq \f(4,5) C. eq \f(\r(15),5) D. eq \f(\r(2),2)
【解析】选A.由题意可得sin β=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-\f(α,2))) .
因为 eq \f(π,4) - eq \f(α,2) ∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))) ,β∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))) ,
所以 eq \f(π,4) - eq \f(α,2) =β,则2β= eq \f(π,2) -α,
所以cs 2β=cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-α)) =sin α= eq \f(3,5) ,
又cs 2β=2cs 2β-1= eq \f(3,5) ,解得cs 2β= eq \f(4,5) ,
又β∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4))) ,所以cs β= eq \f(2\r(5),5) .
6.1626年,阿贝尔特格洛德最早推出简写的三角符号:sin ,tan ,sec (正割),1675年,英国人奥屈特最早推出余下的简写三角符号:cs ,ct ,csc (余割),但直到1748年,经过数学家欧拉的引用后,才逐渐通用起来,其中sec θ= eq \f(1,cs θ) ,csc θ= eq \f(1,sin θ) .若α∈(0,π),且 eq \f(3,csc α) + eq \f(2,sec α) =2,则tan α=( )
A. eq \f(5,13) B. eq \f(12,13) C.0 D.- eq \f(12,5)
【解析】选D.因为3sin α+2cs α=2,
所以 eq \f(6sin \f(α,2)cs \f(α,2)+2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs 2\f(α,2)-sin 2\f(α,2))),cs 2\f(α,2)+sin 2\f(α,2)) =2,
所以 eq \f(6tan \f(α,2)+2-2tan 2\f(α,2),tan 2\f(α,2)+1) =2,
所以3tan eq \f(α,2) +1-tan 2 eq \f(α,2) =tan 2 eq \f(α,2) +1,
解得tan eq \f(α,2) =0或 eq \f(3,2) .又因为α∈(0,π),
所以tan eq \f(α,2) >0,所以tan eq \f(α,2) = eq \f(3,2) ,
则tan α= eq \f(2tan \f(α,2),1-tan 2\f(α,2)) =- eq \f(12,5) .
二、填空题
7.化简:(1) eq \f(1,tan θ+1) + eq \f(1,tan θ-1) =________.
(2) eq \r(1+sin 20°) + eq \r(1-sin 20°) =________.
【解析】(1)原式= eq \f(tan θ-1+tan θ+1,(tan θ+1)(tan θ-1)) = eq \f(2tan θ,tan2θ-1)
=- eq \f(2tanθ,1-tan2θ) =-tan2θ.
(2)原式= eq \r(sin210°+cs210°+2sin10°cs 10°) +
eq \r(sin210°+cs210°-2sin10°cs 10°)
= eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(sin 10°+cs 10°))\s\up12(2)) + eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(sin 10°-cs 10°))\s\up12(2))
=|sin 10°+cs 10°|+|sin 10°-cs 10°|
=sin 10°+cs 10°+cs 10°-sin 10°=2cs 10°.
答案:(1)-tan 2θ (2)2cs 10°
8.函数f(x)=( eq \r(3) sin x+cs x)( eq \r(3) cs x-sin x)的最小正周期为________,最大值为________.
【解析】由题意,得f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))) ×2cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))) =2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))) ,故该函数的最小正周期为T= eq \f(2π,2) =π,最大值为2.
答案:π 2
9.函数y=sin x cs x+ eq \r(3) cs 2x- eq \r(3) 的图象的一个对称中心为________.
【解析】y= eq \f(1,2) sin 2x+ eq \f(\r(3),2) (1+cs 2x)- eq \r(3)
= eq \f(1,2) sin 2x+ eq \f(\r(3),2) cs 2x- eq \f(\r(3),2) =sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))) - eq \f(\r(3),2) ,
令2x+ eq \f(π,3) =kπ,x= eq \f(kπ,2) - eq \f(π,6) (k∈Z),
当k=1时,x= eq \f(π,3) ,对称中心是 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),-\f(\r(3),2))) ;
当k=2时,x= eq \f(5π,6) ,对称中心是 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),-\f(\r(3),2))) .
答案: eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),-\f(\r(3),2))) (答案不唯一)
10.已知cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) = eq \f(3,5) , eq \f(5π,4) <x< eq \f(7π,4) ,则sin 2x=________, eq \f(sin 2x+2sin 2x,1-tan x) =________.
【解析】 eq \f(sin 2x+2sin 2x,1-tan x) = eq \f(2sin x cs x+2sin 2x,1-\f(sin x,cs x))
= eq \f(2sin x cs x\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs x+sin x)),cs x-sin x) = eq \f(sin 2x\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+tan x)),1-tan x)
=sin 2x·tan eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) ,
因为 eq \f(5π,4) <x< eq \f(7π,4) ,所以 eq \f(3π,2) <x+ eq \f(π,4) <2π,
又因为cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) = eq \f(3,5) ,
所以sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) =- eq \f(4,5) .
所以tan eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) =- eq \f(4,3) .
所以cs x=cs eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x))-\f(π,4)))
=cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) cs eq \f(π,4) +sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) sin eq \f(π,4) = eq \f(3,5) × eq \f(\r(2),2) + eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,5))) × eq \f(\r(2),2) =- eq \f(\r(2),10) .
sin x=sin eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x))-\f(π,4)))
=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x)) cs eq \f(π,4) -sin eq \f(π,4) cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+x))
= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,5))) × eq \f(\r(2),2) - eq \f(\r(2),2) × eq \f(3,5) =- eq \f(7\r(2),10) ,
可得sin 2x=2sin x cs x=2× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7\r(2),10))) × eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),10))) = eq \f(7,25) .
所以 eq \f(sin 2x+2sin 2x,1-tan x) = eq \f(7,25) × eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,3))) =- eq \f(28,75) .
答案: eq \f(7,25) - eq \f(28,75)
三、解答题
11.证明: eq \f(\r(3)tan 12°-3,sin 12°(4cs212°-2)) =-4 eq \r(3) .
【证明】左边= eq \f(\f(\r(3)sin 12°-3cs 12°,cs 12°),2sin 12°(2cs 212°-1))
= eq \f(2\r(3)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2) sin 12°-\f(\r(3),2)cs 12°)),2sin 12°cs 12°cs 24°)
= eq \f(2\r(3)sin (12°-60°),sin 24°cs 24°) = eq \f(-2\r(3) sin 48°,\f(1,2)sin 48°) =-4 eq \r(3) =右边,所以原等式成立.
12.已知函数f(x)=cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))) +sin2x-cs2x+2 eq \r(3) ·sinx cs x.
(1)化简f(x);
(2)若f(α)= eq \f(1,7) ,2α是第一象限角,求sin 2α.
【解析】(1)f(x)= eq \f(1,2) cs 2x- eq \f(\r(3),2) sin 2x-cs 2x+ eq \r(3) sin 2x= eq \f(\r(3),2) sin 2x- eq \f(1,2) cs 2x=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) .
(2)f(α)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,6))) = eq \f(1,7) ,2α是第一象限角,即2kπ<2α< eq \f(π,2) +2kπ(k∈Z),
所以2kπ- eq \f(π,6) <2α- eq \f(π,6) < eq \f(π,3) +2kπ,
所以cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,6))) = eq \f(4\r(3),7) ,
所以sin 2α=sin eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,6)))+\f(π,6)))
=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,6))) cs eq \f(π,6) +cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2α-\f(π,6))) sin eq \f(π,6)
= eq \f(1,7) × eq \f(\r(3),2) + eq \f(4\r(3),7) × eq \f(1,2) = eq \f(5\r(3),14) .
一、选择题
1.cs4 eq \f(α,2) -sin4 eq \f(α,2) 的化简结果为( )
A.cs eq \f(α,2) B.cs α
C.cs 2α D.cs 4α
【解析】选B.cs4 eq \f(α,2) -sin4 eq \f(α,2) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs2\f(α,2)-sin2\f(α,2))) · eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs2\f(α,2)+sin2\f(α,2))) =csα.
2.下列关于函数f(x)=1-2sin2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4))) 的说法错误的是( )
A.最小正周期为π
B.最大值为1,最小值为-1
C.函数图象关于直线x=0对称
D.函数图象关于点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0)) 对称
【解析】选C.函数f(x)=1-2sin2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4))) =cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2))) =sin 2x,函数的最小正周期T=π, A正确.最大值为1,最小值为-1,B正确.
由2x=kπ+ eq \f(π,2) ⇒x= eq \f(kπ,2) + eq \f(π,4) ,k∈Z,得函数图象关于直线x= eq \f(kπ,2) + eq \f(π,4) ,k∈Z对称,C不正确.
由2x=kπ⇒x= eq \f(kπ,2) ,k∈Z,得函数图象关于点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2),0)) ,k∈Z对称,D正确.
3.(多选)若sin α>sin β>0,则下列不等式中不一定成立的是( )
A.sin 2α>sin 2β B.cs 2αcs 2β D.sin 2αsin β>0,
所以sin 2α>sin 2β>0,-2sin 2α eq \f(\r(3),2) =sin 2β,
当α= eq \f(π,2) ,β= eq \f(π,6) 时,sin α>sin β>0,sin 2α=0< eq \f(\r(3),2) =sin 2β,
则AD可能成立,也可能不成立.
二、填空题
4.函数f(x)=cs 2x+4sin x的值域是________.
【解析】f(x)=cs 2x+4sin x=1-2sin2x+4sinx
=-2sin2x+4sinx+1=-2(sin x-1)2+3.
当sin x=1时,f(x)max=3;当sin x=-1时,f(x)min=-5.
答案:[-5,3]
5.函数f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))) -2 eq \r(2) ·sin2x的最小正周期是________.
【解析】f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))) -2 eq \r(2) sin2x
= eq \f(\r(2),2) sin2x- eq \f(\r(2),2) cs 2x-2 eq \r(2) × eq \f(1-cs 2x,2)
= eq \f(\r(2),2) sin 2x+ eq \f(\r(2),2) cs 2x- eq \r(2)
=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4))) - eq \r(2) ,
故最小正周期为π.
答案:π
6.化简:( eq \f(1,tan \f(α,2)) -tan eq \f(α,2) )· eq \f(1-cs 2α,sin 2α) =________.
【解析】原式=( eq \f(cs \f(α,2),sin \f(α,2)) - eq \f(sin \f(α,2),cs \f(α,2)) )· eq \f(2sin2α,2sinαcs α)
= eq \f(cs2\f(α,2)-sin2\f(α,2),sin\f(α,2)·cs \f(α,2)) · eq \f(sin α,cs α) = eq \f(2cs α,sin α) · eq \f(sin α,cs α) =2.
答案:2
7.已知向量a= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(cs x,-\f(1,2))) ,b=( eq \r(3) sin x,cs 2x),x∈R,设函数f(x)=a·b.则f(x)的最小正周期为________,f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))) 上的最大值和最小值分别是________和________.
【解析】f(x)=a·b=cs x· eq \r(3) sin x- eq \f(1,2) cs 2x
= eq \f(\r(3),2) sin 2x- eq \f(1,2) cs 2x=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) .
最小正周期T= eq \f(2π,2) =π.
所以f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) 的最小正周期为π.
当x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))) 时, eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) ∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6))) ,
由正弦函数y=sin x在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6))) 上的图像知,
f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) ∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),1)) .
所以f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))) 上的最大值和最小值分别为1,- eq \f(1,2) .
答案:π 1 - eq \f(1,2)
三、解答题
8.已知向量p=(cs α-5,-sin α),q=(sin α-5,cs α),p∥q,且α∈(0,π).
(1)求tan 2α的值;
(2)求2sin 2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(α,2)+\f(π,6))) -sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6))) .
【解析】(1)由p∥q,可得(cs α-5)cs α-(sin α-5)(-sin α)=0,
整理得sin α+cs α= eq \f(1,5) .
因为α∈(0,π),所以α∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π)) ,
所以sin α-cs α= eq \r(2-(sin α+cs α)2) = eq \f(7,5) ,
解得sin α= eq \f(4,5) ,cs α=- eq \f(3,5) ,
故tan α=- eq \f(4,3) ,所以tan 2α= eq \f(2tan α,1-tan2α) = eq \f(24,7) .
(2)2sin2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(α,2)+\f(π,6))) -sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6)))
=1-cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,3))) -sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(α+\f(π,6)))
=1- eq \f(1,2) cs α+ eq \f(\r(3),2) sin α- eq \f(\r(3),2) sin α- eq \f(1,2) cs α
=1-cs α= eq \f(8,5) .
9.设函数f(x)=2cs2ωx+sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx-\f(π,6))) +a(其中ω>0,a∈R),且f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横坐标为 eq \f(π,6) .
(1)求ω的值;
(2)设f(x)在区间 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3))) 上的最小值为 eq \r(3) ,求a的值.
【解析】f(x)=1+cs 2ωx+ eq \f(\r(3),2) sin 2ωx-
eq \f(1,2) cs 2ωx+a=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx+\f(π,6))) +a+1.
(1)由2ωx+ eq \f(π,6) =2kπ+ eq \f(π,2) (k∈Z),
得ωx=kπ+ eq \f(π,6) (k∈Z).
又ω>0,所以当k=0时,f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横坐标为x= eq \f(π,6ω) = eq \f(π,6) ,故ω=1.
(2)由(1)知f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))) +a+1,由 eq \f(π,6) ≤x≤ eq \f(π,3) ,得 eq \f(π,3) ≤2x≤ eq \f(2,3) π, eq \f(π,2) ≤2x+ eq \f(π,6) ≤ eq \f(5π,6) ,
所以当2x+ eq \f(π,6) = eq \f(5π,6) ,即x= eq \f(π,3) 时,f(x)取得最小值为 eq \f(1,2) +a+1.由 eq \f(1,2) +a+1= eq \r(3) ,得a= eq \r(3) - eq \f(3,2) .
相关学案
这是一份人教A版 (2019)必修 第一册5.5 三角恒等变换第2课时学案,共15页。
这是一份人教A版 (2019)必修 第一册5.5 三角恒等变换第2课时学案设计,共12页。
这是一份高中数学苏教版 (2019)必修 第二册第11章 解三角形11.2 正弦定理第2课时学案及答案,共9页。学案主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。