数学人教A版 (2019)第五章 三角函数5.2 三角函数的概念课时练习
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一、选择题
1.已知α是第三象限角,且sin α=-eq \f(1,3),则3cs α+4tan α=( )
A.-eq \r(2) B.eq \r(2)
C.-eq \r(3) D.eq \r(3)
A [因为α是第三象限角,且sin α=-eq \f(1,3),
所以cs α=-eq \r(1-sin2α)=-eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))2)=-eq \f(2\r(2),3),
所以tan α=eq \f(sin α,cs α)=eq \f(1,2\r(2))=eq \f(\r(2),4),
所以3cs α+4tan α=-2eq \r(2)+eq \r(2)=-eq \r(2).]
2.化简sin2α+cs4α+sin2αcs2α的结果是( )
A.eq \f(1,4) B.eq \f(1,2) C.1 D.eq \f(3,2)
C [原式=sin2α+cs2α(cs2α+sin2α)
=sin2α+cs2α=1.]
3.已知sin α=eq \f(\r(5),5),则sin4α-cs4α的值为( )
A.-eq \f(1,5) B.-eq \f(3,5)
C.eq \f(1,5) D.eq \f(3,5)
B [sin4α-cs4α=(sin2α+cs2α)(sin2α-cs2α)=sin2α-cs2α=2sin2α-1=-eq \f(3,5).]
4.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(tan x+\f(1,tan x)))cs2x等于( )
A.tan x B.sin x
C.cs x D.eq \f(1,tan x)
D [原式=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(sin x,cs x)+\f(cs x,sin x)))·cs2x
=eq \f(sin2x+cs2x,sin xcs x)·cs2x
=eq \f(1,sin xcs x)·cs2x=eq \f(cs x,sin x)=eq \f(1,tan x).]
5.已知sin θ+cs θ=eq \f(4,3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0<θ≤\f(π,4))),则sin θ-cs θ=( )
A.eq \f(\r(2),3) B.-eq \f(\r(2),3)
C.eq \f(1,3) D.-eq \f(1,3)
B [由(sin θ+cs θ)2=1+2sin θcs θ=eq \f(16,9),得2sin θcs θ=eq \f(7,9),则(sin θ-cs θ)2=1-2sin θcs θ=eq \f(2,9),由0<θ≤eq \f(π,4),知sin θ-cs θ≤0,所以sin θ-cs θ=-eq \f(\r(2),3).]
二、填空题
6.化简eq \f(1,\r(1+tan220°))的结果是________.
cs 20° [eq \f(1,\r(1+tan220°))=eq \f(1,\r(1+\f(sin220°,cs220°)))
=eq \f(1,\r(\f(cs220°+sin220°,cs220°)))
=eq \f(1,\r(\f(1,cs220°)))=|cs 20°|=cs 20°.]
7.已知cs α+2sin α=-eq \r(5),则tan α=________.
2 [由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(cs α+2sin α=-\r(5),,sin2α+cs2α=1,))得(eq \r(5)sin α+2)2=0,
∴sin α=-eq \f(2\r(5),5),cs α=-eq \f(\r(5),5),∴tan α=2.]
8.已知tan α=2,则4sin2α-3sin αcs α-5cs2α=________.
1 [4sin2α-3sin αcs α-5cs2α
=eq \f(4sin2α-3sin αcs α-5cs2α,sin2α+cs2α)
=eq \f(4tan2α-3tan α-5,tan2α+1)
=eq \f(4×4-3×2-5,4+1)=eq \f(5,5)=1.]
三、解答题
9.化简下列各式:
(1)eq \f(sin α,1+sin α)-eq \f(sin α,1-sin α);
(2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,sin α)+\f(1,tan α)))(1-cs α).
[解] (1)原式=eq \f(sin α1-sin α-sin α1+sin α,1+sin α1-sin α)=eq \f(-2sin2α,1-sin2α)=eq \f(-2sin2α,cs2α)=-2tan2α.
(2)原式=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,sin α)+\f(cs α,sin α)))(1-cs α)
=eq \f(1+cs α,sin α)(1-cs α)=eq \f(sin2α,sin α)=sin α.
10.若eq \f(3π,2)<α<2π,求证: eq \r(\f(1-cs α,1+cs α))+eq \r(\f(1+cs α,1-cs α))=-eq \f(2,sin α).
[证明] ∵eq \f(3π,2)<α<2π,∴sin α<0.
左边=eq \r(\f(1-cs α2,1+cs α1-cs α))+
eq \r(\f(1+cs α2,1-cs α1+cs α))
= eq \r(\f(1-cs α2,sin2α))+ eq \r(\f(1+cs α2,sin2α))
=eq \f(|1-cs α|,|sin α|)+eq \f(|1+cs α|,|sin α|)
=-eq \f(1-cs α,sin α)-eq \f(1+cs α,sin α)
=-eq \f(2,sin α)=右边.
∴原等式成立.
[等级过关练]
1.在△ABC中,eq \r(2)sin A=eq \r(3cs A),则角A=( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,4)
C.eq \f(π,3) D.eq \f(π,2)
C [由题意知cs A>0,即A为锐角.
将eq \r(2)sin A=eq \r(3cs A)两边平方得2sin2A=3cs A,
∴2cs2A+3cs A-2=0,
解得cs A=eq \f(1,2)或cs A=-2(舍去).
∴A=eq \f(π,3).]
2.eq \f(\r(1-2sin 10°cs 10°),sin 10°-\r(1-sin210°))的值为( )
A.1 B.-1
C.sin 10° D.cs 10°
B [eq \f(\r(1-2sin 10°cs 10°),sin 10°-\r(1-sin210°))
=eq \f(\r(cs 10°-sin 10°2),sin 10°-\r(cs210°))=eq \f(|cs 10°-sin 10°|,sin 10°-cs 10°)
=eq \f(cs 10°-sin 10°,sin 10°-cs 10°)=-1.]
3.已知sin θ=eq \f(m-3,m+5),cs θ=eq \f(4-2m,m+5),则m的值为________.
0或8 [因为sin2θ+cs2θ=1,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(m-3,m+5)))2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4-2m,m+5)))2=1.
整理得m2-8m=0,解得m=0或8.]
4.已知sin θ,cs θ是方程2x2-mx+1=0的两根,则eq \f(sin θ,1-\f(1,tan θ))+eq \f(cs θ,1-tan θ)=________.
±eq \r(2) [eq \f(sin θ,1-\f(1,tan θ))+eq \f(cs θ,1-tan θ)=eq \f(sin θ,1-\f(cs θ,sin θ))+eq \f(cs θ,1-\f(sin θ,cs θ))=eq \f(sin2θ,sin θ-cs θ)+eq \f(cs2θ,cs θ-sin θ)=eq \f(sin2θ-cs2θ,sin θ-cs θ)=sin θ+cs θ,又因为sin θ,cs θ是方程2x2-mx+1=0的两根,所以由根与系数的关系得sin θcs θ=eq \f(1,2),则(sin θ+cs θ)2=1+2sin θcs θ=2,所以sin θ+cs θ=±eq \r(2).]
5.求证:eq \f(1-2sin 2xcs 2x,cs22x-sin22x)=eq \f(1-tan720°+2x,1+tan360°+2x).
[证明] 法一:右边=eq \f(1-tan 2x,1+tan 2x)=eq \f(1-\f(sin 2x,cs 2x),1+\f(sin 2x,cs 2x))
=eq \f(cs 2x-sin 2x,cs 2x+sin 2x)
=eq \f(cs 2x-sin 2x2,cs 2x+sin 2xcs 2x-sin 2x)
=eq \f(cs22x+sin22x-2cs 2xsin 2x,cs22x-sin22x)
=eq \f(1-2sin 2xcs 2x,cs22x-sin22x)=左边.
所以原等式成立.
法二:左边=eq \f(sin22x+cs22x-2sin 2xcs 2x,cs22x-sin22x)
=eq \f(cs 2x-sin 2x2,cs 2x-sin 2xcs 2x+sin 2x)
=eq \f(cs 2x-sin 2x,cs 2x+sin 2x).
右边=eq \f(1-tan 2x,1+tan 2x)=eq \f(1-\f(sin 2x,cs 2x),1+\f(sin 2x,cs 2x))
=eq \f(cs 2x-sin 2x,cs 2x+sin 2x).
所以原等式成立.
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