高中数学人教B版 (2019)必修 第三册7.3.5 已知三角函数值求角课后作业题
展开一、选择题
1.若tan α=eq \f(\r(3),3),且α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),则α= ( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(5π,6) C.eq \f(7π,6) D.eq \f(11π,6)
C [因为tan eq \f(π,6)=eq \f(\r(3),3),又α∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),所以α=π+eq \f(π,6)=eq \f(7π,6).]
2.在x∈[0,2π]上满足cs x≤eq \f(1,2)的x的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(5π,3)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(2π,3)))D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,3),2π))
B [当cs x=eq \f(1,2)时,解得x=eq \f(π,3)或eq \f(5π,3),故cs x≤eq \f(1,2)时,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(5π,3))).]
3.若cs(π-x)=eq \f(\r(3),2),x∈(-π,π),则x的值为( )
A.eq \f(5π,6),eq \f(7π,6)B.±eq \f(π,6)
C.±eq \f(5π,6)D.±eq \f(2π,3)
C [由cs(π-x)=-cs x=eq \f(\r(,3),2)得,cs x=-eq \f(\r(,3),2),
又因为x∈(-π,π),所以x在第二或第三象限,
所以x=±eq \f(5π,6).]
4.已知tan x=eq \r(,3),则x=( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ+\f(π,3),k∈Z))))
B.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ+\f(π,6),k∈Z))))
C.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ-\f(π,6),k∈Z))))
D.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ+\f(2π,3),k∈Z))))
A [由正切函数的性质可知,
由tan x=eq \r(,3),得x=kπ+eq \f(π,3),
即方程的根为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ+\f(π,3),k∈Z)))).]
5.(多选题)使得等式2cs eq \f(x,2)=1成立的角x可以是 ( )
A.eq \f(π,3)B.eq \f(2π,3)
C.eq \f(10π,3)D.-eq \f(2π,3)
BCD [由已知得cs eq \f(x,2)=eq \f(1,2).因此eq \f(x,2)=2kπ±eq \f(π,3),故x=4kπ±eq \f(2π,3)(k∈Z),故x可以是±eq \f(2π,3),eq \f(10π,3).]
二、填空题
6.已知cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))=-eq \f(1,2),x∈[0,2π],则x的取值集合为________.
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2),\f(7π,6),\f(3π,2))) [令θ=2x+eq \f(π,3),所以cs θ=-eq \f(1,2).
当0≤θ≤π时,θ=eq \f(2π,3),当π≤θ≤2π,θ=eq \f(4π,3).所以当x∈R时,θ=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))∈R,所以2x+eq \f(π,3)=2kπ+eq \f(2π,3)或2x+eq \f(π,3)=2kπ+eq \f(4π,3)(k∈Z),
即x=kπ+eq \f(π,6)或x=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),又x∈[0,2π],
所以x∈eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2),\f(7π,6),\f(3π,2))).]
7.若tan x=eq \r(,3),且x∈(-π,π),则x=________.
eq \f(π,3)或-eq \f(2π,3) [因为tan x=eq \r(,3)>0,且x∈(-π,π),
所以x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-π,-\f(π,2))),
若x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),则x=eq \f(π,3),
若x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-π,-\f(π,2))),
则x=eq \f(π,3)-π=-eq \f(2π,3),
综上x=eq \f(π,3)或-eq \f(2π,3).]
8.集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin x=\f(1,2))))),B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(tan x=-\f(\r(,3),3))))),则A∩B=________.
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2kπ+\f(5π,6),k∈Z)))) [因为sin x=eq \f(1,2),所以x=2kπ+eq \f(π,6)或2kπ+eq \f(5,6)π,k∈Z.又因为tan x=-eq \f(\r(,3),3),所以x=kπ-eq \f(π,6),k∈Z.所以A∩B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2kπ+\f(5π,6),k∈Z)))).]
三、解答题
9.已知sin eq \f(α,2)=-eq \f(\r(3),2),且α是第二象限的角,求角α.
[解] 因为α是第二象限角,
所以eq \f(α,2)是第一或第三象限的角.
又因为sin eq \f(α,2)=-eq \f(\r(3),2)<0,所以eq \f(α,2)是第三象限角.
又sin eq \f(4π,3)=-eq \f(\r(3),2),
所以eq \f(α,2)=2kπ+eq \f(4,3)π(k∈Z),
所以α=4kπ+eq \f(8,3)π(k∈Z).
10.已知函数f(x) =2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,12))).
(1)求f(x) 的单调递增区间;
(2)求不等式f(x) >1的解集.
[解] (1)f(x) =2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,12))),
由-π+2kπ≤eq \f(1,2)x+eq \f(π,12)≤2kπ,k∈Z,
所以-eq \f(13π,6)+4kπ≤x≤-eq \f(π,6)+4kπ,k∈Z,
所以f(x) 的单调递增区间为
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(13π,6)+4kπ,-\f(π,6)+4kπ)),k∈Z.
(2)因为f(x) >1,所以2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,12)))>1,
所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,12)))>eq \f(1,2),
所以-eq \f(π,3)+2kπ
11.(多选题)已知函数y=cs x的定义域为[a,b],值域为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),1)),则b-a的值不可能是( )
A.eq \f(π,3)B.eq \f(2π,3)
C.eq \f(4π,3)D.eq \f(5π,3)
AD [结合已知条件和余弦函数的图像可知,
y取-eq \f(1,2)和1时,x的最近的值相差eq \f(2π,3)-0=eq \f(2π,3),所以b-a的值应不小于eq \f(2π,3),y取-eq \f(1,2)和1时,x的最远的值相差eq \f(2π,3)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3)))=eq \f(4π,3),所以b-a的值应不大于eq \f(4π,3),故b-a的值不可能是eq \f(π,3)和eq \f(5π,3).]
12.(多选题)若sin(x-π)=-eq \f(\r(2),2),且-2π
C.-eq \f(5,4)πD.-eq \f(7,4)π
CD [因为sin(x-π)=-sin(π-x)=-sin x=-eq \f(\r(2),2),所以sin x=eq \f(\r(2),2),所以x=2kπ+eq \f(π,4)或x=2kπ+eq \f(3,4)π(k∈Z),又因为-2π
eq \f(7π,12) [因为2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))=1,所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))=eq \f(1,2).因为x∈(0,π),所以x-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(3π,4))),所以x-eq \f(π,4)=eq \f(π,3),所以x=eq \f(7π,12).]
14.方程cs x=sin eq \f(π,6)的解集为________.不等式cs x>sin eq \f(π,6)的解集为________.
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2kπ±\f(π,3),k∈Z)))) eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,3)
sin eq \f(π,6)=cs eq \f(π,3)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3))),
所以x=2kπ±eq \f(π,3),k∈Z,
方程cs x=sin eq \f(π,6)的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2kπ±\f(π,3),k∈Z)))).
所以不等式cs x>sin eq \f(π,6)的解集为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,3)
(1)当x∈[0,π]时,求值x;
(2)当x∈R时,求x的取值集合.
[解] (1)因为cs x=-eq \f(1,3)且x∈[0,π],
所以x=arccseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3))).
(2)当x∈R时,先求出x在[0,2π]上的解.
因为cs x=-eq \f(1,3),
故x是第二或第三象限角.
由(1)知x=arccseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))是第二象限角,
又cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2π-arccs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))))=cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(arccs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))))=-eq \f(1,3),
且2π-arccseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(π,\f(3,2)π)),
所以由余弦函数的周期性知,
当x=arccseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))+2kπ或
x=2π-arccseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))+2kπ(k∈Z)时,
cs x=-eq \f(1,3),
即所求x值的集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=2kπ±arccs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3))))),k∈Z)).
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