2024年新高考数学一轮复习达标检测第23讲两角和与差的正弦余弦正切公式及二倍角公式（教师版）

这是一份2024年新高考数学一轮复习达标检测第23讲两角和与差的正弦余弦正切公式及二倍角公式（教师版），共12页。
A．B．C．D．
【分析】将75°看成30°与45°的和，然后利用两角和的余弦公式求解．
【解答】解：cs75°＝cs（30°+45°）
＝cs30°cs45°﹣sin30°sin45°
．
故选：C．
2．已知sinα，则cs2α＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】由已知利用二倍角的余弦函数公式即可求解．
【解答】解：∵sinα，
∴cs2α＝1﹣2sin2α＝1﹣2×（）2．
故选：A．
3．已知sinα，sin2α＜0，则tanα＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求csα的值，进而即可求解tanα的值．
【解答】解：∵sinα0，sin2α＝2sinαcsα＜0，
∴csα＜0，可得csα，
∴tanα．
故选：D．
4．已知tanα，tanβ是一元二次方程x2+2x﹣5＝0的两实根，则tan（α+β）＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】直接利用一元二次方程根和系数关系式的应用和和角公式的运用求出结果．
【解答】解：tanα，tanβ是一元二次方程x2+2x﹣5＝0的两实根，
则：tanα+tanβ＝﹣2，tanα•tanβ＝﹣5，
故．
故选：D．
5．设a＝sin18°cs44°+cs18°sin44°，b＝2sin29°cs29°，c＝cs30°，则有（ ）
A．c＜a＜bB．b＜c＜aC．a＜b＜cD．b＜a＜c
【分析】利用两角和差的正弦公式，倍角公式以及三角函数的单调性进行比较大小即可．
【解答】解：a＝sin18°cs44°+cs18°sin44°＝sin（18°+44°）＝sin62°，
b＝2sin29°cs29°＝sin58°，
c＝cs30°＝sin60°，
∵y＝sinx在[45°，90°]上为增函数，
∴sin62°＞sin60°＞sin58°，
即a＞c＞b，
故选：B．
6．已知sin（α），则sin（2α）＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】利用诱导公式化简已知可得cs（α），进而利用诱导公式，二倍角的余弦函数公式化简所求即可计算得解．
【解答】解：∵sin（α）＝cs[（α）]＝cs（α），
∴sin（2α）＝cs[（2α）]＝cs（2α）＝2cs2（α）﹣1＝2×（）2﹣1．
故选：D．
7．已知α为第二象限角，，则tan2α＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】将已知等式平方可得2csαsinα的值，从而可求得csα﹣sinα，结合已知条件求得csα，sinα的值，求得tanα的值，利用二倍角的正切函数公式可求tan2α的值．
【解答】解：∵，①
∴平方可得：sin2α+cs2α+2sinαcsα，
可得：1+2sinαcsα，
可得2csαsinα，
从而csα﹣sinα，②
∴①②联立解得：csα，sinα，可得tanα，
∴tan2α．
故选：B．
8．已知tan（α+β）＝3，tan（α﹣β）＝5，则tan2a的值为（ ）
A．B．C．D．
【分析】由关系式2α＝（α+β）+（α﹣β）及两角和的正切公式代入已知即可求值．
【解答】解：∵tan（α+β）＝3，tan（α﹣β）＝5，
∴tan（2α）＝tan[（α+β）+（α﹣β）]，
故选：A．
9．若α∈（，π），则2cs2α＝sin（α），则sin2α的值为（ ）
A．B．C．1D．
【分析】由条件利用两角和的正弦公式、二倍角公式求得，csα﹣sinα，或 csα+sinα的值，由此求得sin2α的值．
【解答】解：法1：∵α∈（，π），且2cs2α＝sin（α），
∴2（cs2α﹣sin2α）（sinα﹣csα），
∴csα+sinα，或 csα﹣sinα＝0（根据角的取值范围，此等式不成立排除）．
∵csα+sinα，则有1+sin2α，sin2α；
故选：B．
法2：∵α∈（，π），
∴2α∈（π，2π），
∴sin2α＜0，
综合选项，故选：B．
10．已知tanαtanβ＝m，cs（α﹣β）＝n，则cs（α+β）＝（ ）
A．B．C．D．
【分析】根据同角的三角函数关系，结合两角和差的余弦公式建立方程，求出sinαsinβ，csαcsβ的值即可．
【解答】解：∵tanαtanβ＝m，∴m，即sinαsinβ＝mcsαcsβ，
∵cs（α﹣β）＝n，
∴cs（α﹣β）＝csαcsβ+sinαsinβ＝n，得csαcsβ+mcsαcsβ＝n，
得csαcsβ，sinαsinβ，
则cs（α+β）＝csαcsβ﹣sinαsinβ，
故选：B．
11．（多选）下列四个等式其中正确的是（ ）
A．tan25°+tan35°tan25°tan35°
B．1
C．cs2sin2
D．4
【分析】利用三角恒等变换逐项判断即可．
【解答】解：对①：tan60°＝tan（25°+35°），故tan25°+tan35°tan25°tan35°，故正确；
对②：tan45°＝1，故，故错误；
对③：cs2sin2cs，故错误；
对④：4，故正确．
故选：AD．
12．（多选）下列各式中，值为的是（ ）
A．2sin15°cs15°B．
C．1﹣2sin215°D．
【分析】利用二倍角公式结合三角函数的值逐一求解四个选项得答案．
【解答】解：2sin15°cs15°＝sin30；
；
1﹣2sin215°＝cs30；
．
∴值为的是BCD．
故选：BCD．
13．已知sin（α），则cs2α＝ ．
【分析】由已知利用诱导公式可求csα，进而根据二倍角的余弦函数公式即可求解．
【解答】解：∵sin（α）＝csα，
∴cs2α＝2cs2α﹣1＝2×（）2﹣1．
故答案为：．
14．已知α为锐角，sin（α），则csα＝ ．
【分析】先利用同角关系式求出余弦值，结合两角和差的余弦公式进行拆角转化即可．
【解答】解：∵α为锐角，
∴0＜α，则α＜0，α，
∵sin（α），∴cs（α），
则csα＝cs（﹣α）＝cs[（α）]＝cs（α）cssin（α）sin，
故答案为：
15．已知，且，则cs2α＝ ．
【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系，求得结果．
【解答】解：∵已知，且，
∴1+sin2α，且 π＜2α，
∴sin2α
则cs2α，
故答案为：．
16．已知α∈（，π），tan2α，则sin2α+cs2α＝ ．
【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系，二倍角公式的，以及三角函数在各个象限中的符号，先求出tanα的值，可得要求式子的值．
【解答】解：已知α∈（，π），tan2α，∴2α∈（π，），∴α∈（，），
且 ，∴tanα＝﹣3，或tanα（不合题意，舍去）．
则sin2α+cs2α，
故答案为：．
17．已知sinαsin（β）﹣sin（α）sinβ＝1，则tan ．
【分析】由已知利用诱导公式，两角差的正弦函数公式可得sin（α﹣β）＝1，可求kπ，k∈Z，利用诱导公式即可求解tan的值．
【解答】解：∵sinαsin（β）﹣sin（α）sinβ＝1，
∴sinαcsβ﹣csαsinβ＝sin（α﹣β）＝1，
∴α﹣β＝2kπ，k∈Z，可得kπ，k∈Z，
∴tantan（kπ）＝tan1．
故答案为：1．
18．已知锐角θ满足cs（θ），则sin（θ）＝ ．
【分析】根据同角三角函数关系，以及诱导公式，结合两角和差的正弦公式进行转化求解即可．
【解答】解：∵锐角θ满足cs（θ），
∴θ，
则sin（θ），
∵θ（θ），
∴θ（θ），
则sin（θ）＝sin[（θ）]＝sin（θ）cscs（θ）sin，
故答案为：
19．已知sinα，α∈（，π），csβ，β是第三象限角．
（1）求cs（α+β）的值；
（2）求tan（α﹣β）的值．
【分析】（1）直接利用三角函数的定义和和角公式的运用求出结果．
（2）利用切化弦思想和差角公式的应用求出结果．
【解答】解：（1）已知sinα，α∈（，π），
所以，
由于csβ，β是第三象限角．
所以．
故：cs（α+β）．
（2）由于，，
故
20．已知α为锐角，求下列各式的值：
（1），求的值；
（2），求sinα的值．
【分析】（1）由α为锐角及α的正弦值可得α的余弦值，将按两角和的正弦公式展开，即可求出其值；
（2）由α为锐角及0，可得α∈（，），进而求出的正弦值，由sinα＝sin[（α）]将其按两角差的正弦公式展开可得其值．
【解答】解：（1）因为α为锐角，，所以csα═，
所以sinαcscsαsin；
（2）因为α为锐角，0，α∈（，），可得sin（α），
所以sinα＝sin[（α）]＝sin（）cscs（）sin．
21．已知．
（1）求csα的值；
（2）求sin2α的值．
【分析】（1）由题意利用同角三角函数的基本关系，两角差的余弦公式，求得csα的值．
（2）由题意利用诱导公式、二倍角公式，求得结果．
【解答】解：（1）因为，所以，，所以，．
由，所以，，
所以．
（2）．
22．已知sin（π﹣α），cs（α﹣β），0＜β＜α．
（1）求sin（α）的值；
（2）求角β的大小．
【分析】（1）直接利用三角函数的诱导公式的应用和同角三角函数的变换的应用求出结果．
（2）利用三角函数的角的变换的应用求出结果．
【解答】解：（1）已知sin（π﹣α）＝sinα，
由于0＜α．
所以，
故．
（2）0＜β＜α．
所以，
由于cs（α﹣β），
所以，
故：csβ＝cs[α﹣（α﹣β）]＝csβcs（α﹣β）+sinβsin（α﹣β）．
由于0＜β．
所以．
23．已知tanα＝2，其中α∈（0，）．
（1）求的值；
（2）求cs（α）的值．
【分析】（1）由已知利用同角三角函数基本关系式化简化简求解．
（2）由已知利用同角三角函数基本关系式可求csα，sinα的值，进而根据两角和的余弦函数公式即可求解cs（α）．
【解答】解：（1）由于tanα＝2，其中α∈（0，），
所以：；
（2）由于tanα＝2，其中α∈（0，），
可得：csα，sinα，
cs（α）csαsinα．
[B组]—强基必备
1．已知α，β是函数f（x）＝sinx+csx在[0，2π）上的两个零点，则cs（α﹣β）＝（ ）
A．﹣1B．C．D．0
【分析】利用函数与方程之间的关系，结合三角函数的诱导公式，同角的三角函数的关系以及两角和差的三角公式分别进行转化求解即可．
【解答】解：解法一：依题意，f（α）＝f（β）＝0，故，由，
得9sin2α﹣3sinα﹣4＝0，9cs2α﹣3csα﹣4＝0且sinα≠csα，
所以sinα，csα是方程9x2﹣3x﹣4＝0（*）的两个异根．
同理可证，sinβ，csβ为方程（*）的两个异根．可以得到sinα≠sinβ，
理由如下：假设sinα＝sinβ，则csα＝csβ，又α，β∈[0，2π），则α＝β，这与已知相悖，故sinα≠sinβ．
从而sinα，sinβ为方程（*）的两个异根，
故．同理可求，所以cs（α﹣β）＝csαcsα．
解法二：令f（x）＝0，得．令g（x）＝sinx+csx，即，
则α，β即为g（x）与直线在[0，2π）上交点的横坐标，
由图象可知，，故，
又，所以cs（α﹣β）．
解法三：依题意，不妨设0≤β＜α＜2π，则点A（csα，sinα），B（csβ，sinβ）为直线与单位圆的两个交点，
如图所示．取AB中点为H，则OH⊥AB，记∠AOH＝θ．则α﹣β＝2π﹣2θ，
所以，cs（α﹣β）＝cs（2π﹣2θ）＝cs2θ＝2cs2θ﹣1．
另一方面，，OA＝1，故，
从而．
故选：B．
2．已知sinα﹣2csα＝1，α∈（π，），则（ ）
A．B．﹣2C．D．2
【分析】推导出∈（），tan∈（﹣1，0），，由此利用sinα﹣2csα＝1，α∈（π，），能求出的值．
【解答】解：∵α∈（π，），∴∈（），∴tan∈（﹣1，0），
∴
，
∵sinα﹣2csα＝1，α∈（π，），
∴2．
故选：B．
3．已知α，β∈（0，），tanα，则α﹣β＝（ ）
A．B．C．D．π
【分析】利用三角函数的和数关系与商数关系，可以将tanα化简为tan（β），即可求解．
【解答】解：由tanαtan（β），
∵α，β∈（0，），
∴；
∴．
故选：B．
4．已知k（0＜α）．试用k表示sinα﹣csα的值．
【分析】利用倍角公式及切化弦可把原式化为2sinαcsα＝k．分0＜α，α两种情况通过求（sinα﹣csα）2可得答案．
【解答】解：
＝2sinαcsα＝k．
当0＜α时，sinα＜csα，
此时sinα﹣csα＜0，
∴sinα﹣csα
．
当α时，sinα≥csα，
此时sinα﹣csα≥0，