人教版新课标B必修43.2.1倍角公式精练
展开一、选择题
1.若csθ>0,sin2θ<0,则角θ是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
[答案] D
[解析] ∵csθ>0,sin2θ=2sinθcsθ<0,
∴sinθ<0,
∴角θ是第四象限角.
2.若tanθ+eq \f(1,tanθ)=4,则sin2θ=( )
A.eq \f(1,5) B.eq \f(1,4)
C.eq \f(1,3) D.eq \f(1,2)
[答案] D
[解析] 本题考查了三角恒等变换与三角函数的求值.
tanθ+eq \f(1,tanθ)=eq \f(sinθ,csθ)+eq \f(csθ,sinθ)=eq \f(1,sinθcsθ)=eq \f(1,\f(1,2)sin2θ)=4,
∴sin2θ=eq \f(1,2).
3.(2015·湖南浏阳一中高一月考)已知csθ=eq \f(1,3),θ∈(0,π),则cs(π+2θ)等于( )
A.-eq \f(4\r(2),9) B.eq \f(4\r(2),9)
C.-eq \f(7,9) D.eq \f(7,9)
[答案] D
[解析] cs(π+2θ)=-cs2θ
=-(2cs2θ-1)=-(2×eq \f(1,9)-1)=eq \f(7,9).
4.函数f(x)=cs4x-sin4x的最小正周期是( )
A.eq \f(π,2) B.π
C.2π D.4π
[答案] B
[解析] f(x)=cs4x-sin4x
=(cs2x+sin2x)(cs2x-sin2x)
=cs2x,
∴函数f(x)的最小正周期T=eq \f(2π,2)=π.
5.计算eq \r(1+cs100°)-eq \r(1-cs100°)等于( )
A.-2cs5° B.2cs5°
C.-2sin5° D.2sin5°
[答案] C
[解析] eq \r(1+cs100°)-eq \r(1-cs100°)
=eq \r(1-cs80°)-eq \r(1+cs80°)
=eq \r(2sin240°)-eq \r(2cs240°)
=eq \r(2)(sin40°-cs40°)
=2(eq \f(\r(2),2)sin40°-eq \f(\r(2),2)cs40°)
=2sin(40°-45°)=-2sin5°.
6.eq \f(2sin2α,1+cs2α)·eq \f(cs2α,cs2α)=( )
A.tanα B.tan2α
C.1 D.eq \f(1,2)
[答案] B
[解析] 原式=eq \f(2sin2α,2cs2α)·eq \f(cs2α,cs2α)=eq \f(sin2α,cs2α)=tan2α.
二、填空题
7.(2015·湖南浏阳一中高一月考)sin15°cs15°=________.
[答案] eq \f(1,4)
[解析] sin15°cs15°=eq \f(1,2)sin30°=eq \f(1,4).
8.taneq \f(π,12)-eq \f(1,tan\f(π,12))的值等于________.
[答案] -2eq \r(3)
[解析] taneq \f(π,12)-eq \f(1,tan\f(π,12))=eq \f(tan2\f(π,12)-1,tan\f(π,12))
=-eq \f(21-tan2\f(π,12),2tan\f(π,12))
=-2cteq \f(π,6)=-2eq \r(3).
三、解答题
9.已知csα=-eq \f(12,13),α∈(π,eq \f(3π,2)),求sin2α,cs2α,tan2α的值.
[解析] ∵csα=-eq \f(12,13),α∈(π,eq \f(3π,2)),
∴sinα=-eq \r(1-cs2α)=-eq \r(1--\f(12,13)2)=-eq \f(5,13),
∴sin2α=2sinαcsα=2×(-eq \f(5,13))×(-eq \f(12,13))=eq \f(120,169),
cs2α=2cs2α-1=2×(-eq \f(12,13))2-1=eq \f(119,169),
tan2α=eq \f(sin2α,cs2α)=eq \f(120,119).
10.(2015·胶州二中高一期末测试)已知函数f(x)=sin(2x-eq \f(π,6))+2cs2x-1(x∈R),求f(x)的单调递增区间.
[解析] f(x)=sin(2x-eq \f(π,6))+2cs2x-1
=sin(2x-eq \f(π,6))+cs2x
=sin2xcseq \f(π,6)-cs2xsineq \f(π,6)+cs2x
=eq \f(\r(3),2)sin2x+eq \f(1,2)cs2x
=sin(2x+eq \f(π,6)).
由2kπ-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
得kπ-eq \f(π,3)≤x≤kπ+eq \f(π,6),k∈Z.
∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ-eq \f(π,3),kπ+eq \f(π,6)],k∈Z.
一、选择题
1.设a=(eq \f(3,2),sinα),b=(csα,eq \f(1,3)),且a∥b,则锐角α为( )
A.30° B.60°
C.75° D.45°
[答案] D
[解析] 由题意,得eq \f(3,2)×eq \f(1,3)=sinαcsα,
∴sinαcsα=eq \f(1,2),
∴eq \f(1,2)sin2α=eq \f(1,2),
∴sin2α=1.
∴α为锐角,
∴2α=90°,∴α=45°.
2.设向量a=(1,csθ)与b=(-1,2csθ)垂直,则cs2θ等于( )
A.eq \f(\r(2),2) B.eq \f(1,2)
C.0 D.-1
[答案] C
[解析] ∵a⊥b,∴a·b=0.
∴-1+2cs2θ=0,
∴cs2θ=0.
3.设a=eq \f(\r(2),2)(sin17°+cs17°),b=2cs213°-1,c=eq \f(\r(3),2), 则( )
A.cC.a[答案] A
[解析] a=eq \f(\r(2),2)cs17°+eq \f(\r(2),2)cs17°=sin(45°+17°)=sin62°,b=2cs213°-1=cs26°=sin(90°-26°)=sin64°,
c=eq \f(\r(3),2)=sin60°.
由正弦函数单调性可知:b>a>c.
4.已知等腰三角形底角的余弦值为eq \f(2,3),则顶角的正弦值是( )
A.eq \f(4\r(5),9) B.eq \f(2\r(5),9)
C.-eq \f(4\r(5),9) D.-eq \f(2\r(5),9)
[答案] A
[解析] 令底角为α,则顶角β=π-2α,且csα=eq \f(2,3),
∴sinα=eq \f(\r(5),3),∴sinβ=sin(π-2α)=sin2α
=2sinαcsα=2×eq \f(\r(5),3)×eq \f(2,3)=eq \f(4\r(5),9).
二、填空题
5.函数f(x)=sin2(2x-eq \f(π,4))的最小正周期是________.
[答案] eq \f(π,2)
[解析] f(x)=sin2(2x-eq \f(π,4))=eq \f(1-cs4x-\f(π,2),2)
=eq \f(1,2)-eq \f(1,2)sin4x,
∴T=eq \f(2π,4)=eq \f(π,2).
6.已知θ为第三象限角,sin4θ+cs4θ=eq \f(5,9),则sin2θ=________.
[答案] eq \f(2\r(2),3)
[解析] sin4θ+cs4θ=eq \f(5,9),
∴(sin2θ+cs2θ)2-2sin2θcs2θ=eq \f(5,9),
∴1-eq \f(1,2)sin22θ=eq \f(5,9),
∴sin22θ=eq \f(8,9).
∵θ为第三象限角,
∴2kπ+π<θ<2kπ+eq \f(3π,2),k∈Z,
∴4kπ+2π<2θ<4kπ+3π,k∈Z,
∴sin2θ=eq \f(2\r(2),3).
三、解答题
7.(2014·江苏,15)已知α∈(eq \f(π,2),π),sinα=eq \f(\r(5),5).
(1)求sin(eq \f(π,4)+α)的值;
(2)求cs(eq \f(5π,6)-2α)的值.
[解析] (1)∵α∈(eq \f(π,2),π),sinα=eq \f(\r(5),5),
∴csα=-eq \r(1-\f(\r(5),5)2)=-eq \f(2\r(5),5),
∴sin(eq \f(π,4)+α)=sineq \f(π,4)csα+cseq \f(π,4)sinα
=eq \f(\r(2),2)×(-eq \f(2\r(5),5))+eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(5),5)=-eq \f(\r(10),10).
(2)由(1)得sin2α=2sinαcsα
=2×eq \f(\r(5),5)×(-eq \f(2\r(5),5))=-eq \f(4,5),
cs2α=2cs2α-1=eq \f(3,5),
所以cs(eq \f(5π,6)-2α)=cseq \f(5π,6)cs2α+sineq \f(5π,6)sin2α
=(-eq \f(\r(3),2))×eq \f(3,5)+eq \f(1,2)×(-eq \f(4,5))=-eq \f(3\r(3)+4,10).
8.(2015·河北正定高一期末测试)设f(x)=sinxcsx-cs2(x+eq \f(π,4)),求f(x)的单调区间.
[解析] f(x)=sinxcsx-cs2(x+eq \f(π,4))
=eq \f(1,2)sin2x-eq \f(1+cs2x+\f(π,2),2)
=eq \f(1,2)sin2x+eq \f(1,2)sin2x-eq \f(1,2)
=sin2x-eq \f(1,2).
由2kπ-eq \f(π,2)≤2x≤2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
得kπ-eq \f(π,4)≤x≤kπ+eq \f(π,4),k∈Z.
由2kπ+eq \f(π,2)≤2x≤2kπ+eq \f(3π,2),k∈Z,
得kπ+eq \f(π,4)≤x≤kπ+eq \f(3π,4),k∈Z.
∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ-eq \f(π,4),kπ+eq \f(π,4)],k∈Z,单调递减区间为[kπ+eq \f(π,4),kπ+eq \f(3π,4)],k∈Z.
9. (2015·天津理,15)已知函数feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x))=sin2x-sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6))),x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,4)))上的最大值和最小值.
[解析] (1)f(x)=eq \f(1-cs 2x,2)-eq \f(1-cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3))),2)
=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)cs 2x+\f(\r(3),2)sin 2x))-eq \f(1,2)cs 2x
=eq \f(\r(3),4)sin 2x-eq \f(1,4)cs 2x
=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))).
所以f(x)的最小正周期T=eq \f(2π,2)=π.
(2)因为f(x)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),-\f(π,6)))上是减函数,在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上是增函数,
feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3)))=-eq \f(1,4),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=-eq \f(1,2),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=eq \f(\r(3),4),
所以f(x)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,4)))
上的最大值为eq \f(\r(3),4),最小值为-eq \f(1,2).
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