8.2.4 三角恒等变换的应用-【新课程能力培养】2024-2025学年高中数学必修第三册同步练习(人教B版)

2025-02-17
| 2份
| 10页
| 70人阅读
| 3人下载
北方联合出版传媒(集团)股份有限公司分公司
进店逛逛

内容正文:

练 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 效 果 评 价 1. 已知 cosα= 1 5 , α∈ 3π 2 , 2 2 # π , 则 sin α 2 等于 ( ) A. 10 姨 5 B. - 10 姨 5 C. 2 6 姨 5 D. 2 5 姨 5 2. 设 α 是第二象限角, tanα=- 4 3 , 且 sin α 2 <cos α 2 , 则 cos α 2 等于 ( ) A. - 5 姨 5 B. 5 姨 5 C. 3 5 D. - 3 5 3. (多选题) 已知函数 f ( x ) = cos2x-1 sin2x , 则有 ( ) A. 函数 f ( x )的图象关于直线 x= π 2 对称 B. 函数 f ( x )的图象关于点 π 2 , , & 0 对称 C. 函数 f ( x )的最小正周期为 π 2 D. 函数 f ( x )在 0 , π 2 , & 内单调递减 4. 已知 cosθ=- 3 5 , 且 180°<θ<270° , 则 tan θ 2 的值为 ( ) A. 2 B. -2 C. 1 2 D. - 1 2 5. 已知 tan θ 2 =3 , 则 cosθ 等于 ( ) A. 4 5 B. - 4 5 C. 4 15 D. - 3 5 6. 若 cosα=- 4 5 , α 是第三象限角, 则 1+tan α 2 1-tan α 2 等于 ( ) A. - 1 2 B. 1 2 C. 2 D. -2 7. 设 5π<θ<6π , cos θ 2 =a , 则 sin θ 4 的值 等于 . 8. 在 △ABC 中, 若 cosA= 1 3 , 则 sin 2 B+C 2 +cos2A= . 9. 已知 α 是第三象限角, sinα=- 24 25 , 则 tan α 2 的值是 . 8.2.4 三角恒等变换的应用 第 1课时 半角公式 60 第八章 向量的数量积与三角恒等变换 练 10. 已知 0<x< π 2 <y<π , cos ( y-x ) = 5 13 . 若 tan x 2 = 1 2 . 求: ( 1 ) sin x 2 和 cos x 2 的值; ( 2 ) cosx 及 cosy 的值 . 提 升 练 习 11. 已知 sinθ= m-3 m+5 , cosθ= 4-2m m+5 , θ∈ π 2 , , # π , 则 tan θ 2 等于 ( ) A. - 1 3 B. 5 C. -5 或 1 3 D. - 1 3 或 5 12. (多选题) 已知函数 f ( x ) =cos 2 x-sin 2 x+ 1 , 则 ( ) A. f ( x )的对称轴为 x= π 4 + kπ 2 ( k∈Z ) B. f ( x )的对称轴为 x= kπ 2 ( k∈Z ) C. f ( x )的最小正周期为 π , 最大值为 2 D. f ( x )的最小正周期为 2π , 最大值为 1 13. sin4x 1+cos4x · cos2x 1+cos2x · cosx 1+cosx = . 14. 设 0≤α≤π , 不等式 8x 2 -8xsinα+ cos2α≥0 对任意 x∈R 恒成立, 则 α 的取值 范围是 . 15. 如图所示, 要把半径为 R 的半圆形 木料截成长方形, 应怎样截取, 才能使 △OAB 的周长最大? 16. 已知 cos π 6 + , + α · cos π 3 - , + α =- 1 4 , α∈ π 3 , π 2 , + . ( 1 ) 求 sin2α 的值; ( 2 ) 求 tanα- 1 tanα 的值 . 第 15 题图 A B O R 61 练 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 效 果 评 价 1. 已知函数 f ( x ) =sin 2 ωx+ 3 姨 sinωx · sin ωx+ π 2 2 # ( ω>0 ) 的最小正周期为 π , 则 f ( x )在区间 0 , 2π 3 3 % 上的值域为 ( ) A. 0 , 3 2 3 % B. - 1 2 , 3 2 3 % C. - 1 2 , 3 % 1 D. - 3 2 , 1 2 3 % 2. sin20°+sin40°-sin80° 的值为 ( ) A. 0 B. 3 姨 2 C. 1 2 D. 1 3. 函数 f ( x ) =2sin x 2 sin α- x 2 2 # 的最大值 等于 ( ) A. 2sin 2 α 2 B. -2sin 2 α 2 C. 2cos 2 α 2 D. -2cos 2 α 2 4. 将 cos 2 x-sin 2 y 化为积的形式, 结果是 ( ) A. -sin ( x+y ) sin ( x-y ) B. cos ( x+y ) cos ( x-y ) C. sin ( x+y ) cos ( x-y ) D. -cos ( x+y ) sin ( x-y ) 5. 若 cosxcosy+sinxsiny= 1 2 , sin2x+sin2y= 2 3 , 则 sin ( x+y ) = ( ) A. 2 3 B. - 2 3 C. 1 3 D. - 1 3 6. cos2α-cos3α 化为积的形式为 . 7. sin π 4 + 2 # α · cos π 4 + 2 # β 化为和差的结 果是 . 8. sin35°+sin25° cos35°+cos25° = . 9. 已知向量 m= ( sinx , -1 ), n= cosx , 3 2 2 # , f ( x ) = ( m+n )· m. ( 1 ) 当 x∈ 0 , π 2 3 % 时, 求函数 f ( x )的 值域; ( 2 ) 不等式 f ( x ) ≤ 2 姨 4 ( |a+1|+|a| ), 当 a∈R 时恒成立, 求 x 的取值范围 . 第 2课时 积化和差、 和差化积公式 62 第八章 向量的数量积与三角恒等变换 练 10. 在 △ABC 中, 若 B=30° , 求 cosAsinC 的取值范围 . 提 升 练 习 11. (多选题 ) 在 △ABC 中 , 若 sinA sinB = cosB cosA , 则 △ABC 可以是 ( ) A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 任意三角形 D. 钝角三角形 12. 已知 α-β= 2π 3 , 且 cosα+cosβ= 1 3 , 则 cos ( α+β ) = . A. - 7 9 B. 7 9 C. 9 7 D. - 9 7 13. 函数 y=cos x+ π 3 3 # cos x+ 2π 3 3 3 的最大 值是 . 14. 1 sin40° + cos80° sin80° = . 15. 已知 f ( x ) =- 1 2 + sin 5x 2 2sin x 2 , x∈ ( 0 , π ) . ( 1 ) 将 f ( x )表示成 cosx 的多项式; ( 2 ) 求 f ( x )的最小值 . 63 练 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 16. 在 △ABC 中, 求证: sinA+sinB-sinC= 4sin A 2 sin B 2 cos C 2 . 17. 将函数 f ( x ) =cos ωx 2 2sin ωx 2 -2 3 姨 # · cos ωx 2 2 + 3 姨 ( ω>0 ) 的图象向左平移 π 3ω 个 单位, 得到函数 y=g ( x )的图象, 若 y=g ( x ) 在 0 , π 4 4 & 上为增函数, 求 ω 的最大值 . 64 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 2sin80°-sin40° cos40° = 2sin ( 50°+30° ) -sin40° cos40° = 3 姨 sin50°+cos50°-sin40° cos40° = 3 姨 sin50° cos40° = 3 姨 . 故选 C. 13. CD 【解析】 ∵sin ( π-θ ) = 2 3 |θ |< π 2 2 # , ∴sinθ= 2 3 , cosθ= 5 姨 3 , 从而 sin2θ=2× 2 3 × 5 姨 3 = 4 5 姨 9 , cos2θ=1- 2sin 2 θ= 1 9 , 故选 CD. 14. 3 【解析】 1-cosθ+sinθ 1+cosθ+sinθ = 2sin 2 θ 2 +2sin θ 2 cos θ 2 2cos 2 θ 2 +2sin θ 2 cos θ 2 = 2sin θ 2 sin θ 2 +cos θ 2 2 2 2cos θ 2 cos θ 2 +sin θ 2 2 2 =tan θ 2 =3. 15. 解: ( 1 ) f ( x ) = 1 2 cos2x- 3 姨 2 sin2x-cos2x+ 3 姨 sin2x = 3 姨 2 sin2x- 1 2 cos2x=sin 2x- π 6 2 . ( 2 ) f ( α ) =sin 2α- π 6 2 = 1 7 , 2α 是第一象限角 , 即 2kπ<2α< π 2 +2kπ ( k∈Z ) , ∴2kπ- π 6 <2α- π 6 < π 3 +2kπ , ∴cos 2α- π 6 2 = 4 3 姨 7 , ∴sin2α=sin 2α- π 6 2 + π 6 6 ( =sin 2α- π 6 2 cos π 6 +cos 2α- π 6 2 sin π 6 = 1 7 × 3 姨 2 + 4 3 姨 7 × 1 2 = 5 3 姨 14 . 16. 解: ( 1 ) ∵f ( x ) =2cosx 1 2 sinx+ 3 姨 2 cos 2 2 x - 3 姨 · 1-cos2x 2 + 1 2 sin2x , ∴ f ( x ) =sin2x+ 3 姨 · 1+cos2x 2 - 3 姨 · 1-cos2x 2 , ∴ f ( x ) =sin2x+ 3 姨 cos2x=2sin 2x+ π 3 2 , 因此该 函数的最小正周期为 π. 令 2kπ- π 2 ≤2x+ π 3 ≤2kπ+ π 2 , k∈Z , 则 - 5 12 π+kπ≤x≤ 1 12 π+kπ , k∈Z , ∴ 函数 f ( x )的单 调递增区间为 - 5 12 π+kπ , 1 12 π+k 6 k π , k∈Z. ( 2 ) 由题意得 sin 2x+ π 3 2 =1 , ∴2x+ π 3 =2kπ+ π 2 , k∈ Z , x=kπ+ π 12 , k∈Z. ∵x∈ [ 0 , 2 019 ], 当 k=0 时, x= π 12 ; 当 k=1 时, x= 13 12 π ; …; 当 k=642 时, x=642π+ π 12 ≈2 016. 当 k=643 时, x>2 019. ∴ 方程 f ( x ) =2 在 x∈ [ 0 , 2 019 ] 上解的个数为 643. 8.2.4 三角恒等变换的应用 第 1 课时 半角公式 学习手册 变式训练 1 解: ( 1 ) sin π 24 cos π 24 = 1 2 sin π 12 = 1 2 1-cos π 6 2 姨 = 1 2 1- 3 姨 2 2 姨 = 2- 3 姨姨 4 = 6 姨 - 2 姨 8 . ( 2 ) ①∵π<θ<2π , ∴ π 2 < θ 2 <π. 又 ∵cos θ 2 =a , ∴sin θ 2 = 1-cos 2 θ 2 姨 = 1-a 2 姨 , ∴sinθ=2sin θ 2 cos θ 2 =2a 1-a 2 姨 . ②cosθ=2cos 2 θ 2 -1=2a 2 -1. ③sin 2 θ 4 = 1-cos θ 2 2 = 1-a 2 . 变式训练 2 解: ∵π<α< 3π 2 , ∴ π 2 < α 2 < 3π 4 , 利用半角公式可得, 1+cosα 姨 = 2 姨 cos α 2 =- 2 姨 cos α 2 , 1-cosα 姨 = 2 姨 sin α 2 = 2 姨 sin α 2 . ∴ 原式 = 1+sinα - 2 姨 cos α 2 +sin α 2 2 2 + 1-sinα 2 姨 sin α 2 -cos α 2 2 2 = cos α 2 +sin α 2 2 2 2 - 2 姨 cos α 2 +sin α 2 2 2 + sin α 2 -cos α 2 2 2 2 2 姨 sin α 2 -cos α 2 2 2 =- 2 姨 cos α 2 . 变式训练 3 证明: 由 sin α 2 =± 1-cosα 2 姨 , 知 sin α 4 =± 1-cos α 2 2 姨 , ∴sin 2 α 4 = 1-cos α 2 2 , ∴sin 2 α 4 -1= 1-cos α 2 2 -1=- cos α 2 +1 2 , 原 等式得证 . 变式训练 4 解: 由根与系数的关系可知 tanα+tanβ=-4a , tanαtanβ=3a+1 1 , 且 a>1 , ∴ tanα+tanβ 1-tanαtanβ = 4 3 , ∴tan ( α+β ) = 4 3 . 又 ∵- π 2 <α<0 , - π 2 <β< 0 , ∴-π<α+β<0 , ∴sin ( α+β ) =- 4 5 , cos ( α+β ) =- 3 5 , ∴tan α+β 2 = 1-cos ( α+β ) sin ( α+β ) =-2. 变式训练 5 解: ( 1 ) f ( x ) =- sin2x-cos2x+3sin2x-cos2x =2sin2x-2cos2x=2 2 姨 sin 2x- π 4 2 . ∴ f ( x )的最小正周期 T= 2π 2 =π. ( 2 ) 由 ( 1 ) 知 f ( x ) =2 2 姨 sin 2x- π 4 2 , 64 参 考 答 案 由于 x∈ 0 , 仔 2 " # , ∴2x- 仔 4 ∈ - 仔 4 , 3仔 4 " 4 , 则 sin 2x- 仔 4 4 & ∈ - 2 姨 2 , " 4 1 , ∴ f ( x )在 0 , 仔 2 " 4 上的最大值为 2 2 姨 , 最小值为 -2. 随堂练习 1. C 2. D 3. D 4. ① 5. 解: sin α 2 -cos α 2 4 & 2 =1-sinα= 1 5 , ∴sinα= 4 5 , ∴sin α 2 · cos α 2 = sinα 2 = 2 5 , ∴ sin α 2 cos α 2 sin 2 α 2 +cos 2 α 2 = tan α 2 tan 2 α 2 +1 = 2 5 , 解得 tan α 2 =2 或 tan α 2 = 1 2 . ∵450°<α<540° , ∴225°< α 2 <270° , ∴tan α 2 >1 , ∴tan α 2 =2. 综上可知 sinα= 4 5 , tan α 2 =2. 练习手册 效果评价 1. A 【解析】 ∵α∈ 3仔 2 , 2 4 & 仔 , ∴ α 2 ∈ 3仔 4 , 4 & 仔 , sin α 2 = 1-cosα 2 姨 = 10 姨 5 . 故选 A. 2. A 【解析 】 ∵α 是第二象限角, 且 sin α 2 <cos α 2 , ∴ α 2 为第三象限角 , ∴cos α 2 <0. ∵tanα=- 4 3 , ∴cosα=- 3 5 , ∴cos α 2 =- 1+cosα 2 姨 =- 5 姨 5 . 故选 A. 3. BD 【解析】 ∵ f ( x ) = cos2x-1 sin2x = -2sin 2 x 2sinxcosx =-tanx , ∴ f ( x ) 的图象不是轴对称图形, 关于点 仔 2 , 4 & 0 对称, 最小正周 期为 仔 , 在 0 , 仔 2 4 & 内单调递减 . 故选 BD. 4. B 【解析】 方法一: ∵180°<θ<270° , ∴90°< θ 2 <135° , ∴tan θ 2 <0 , ∴tan θ 2 =- 1-cosθ 1+cosθ 姨 =- 1- - 3 5 4 & 1+ - 3 5 4 & 姨 =-2. 方法二: ∵180°<θ<270° , ∴sinθ<0 , ∴sinθ=- 1-cos 2 θ 姨 = - 1- 9 25 姨 =- 4 5 , ∴tan θ 2 = sinθ 1+cosθ = - 4 5 1+ - 3 5 4 & =-2. 故选 B. 5. B 【解析 】 cosθ= cos 2 θ 2 -sin 2 θ 2 cos 2 θ 2 +sin 2 θ 2 = 1-tan 2 θ 2 1+tan 2 θ 2 = 1-3 2 1+3 2 = - 4 5 . 故选 B. 6. A 【解析】 ∵α 是第三象限角, cosα=- 4 5 , ∴sinα=- 3 5 . ∴ 1+tan α 2 1-tan α 2 = 1+ sin α 2 cos α 2 1- sin α 2 cos α 2 = cos α 2 +sin α 2 cos α 2 -sin α 2 = 1+sinα cosα = 1- 3 5 - 4 5 =- 1 2 . 故选 A. 7. - 1-a 2 姨 【解析 】 由 sin 2 θ 4 = 1-cos θ 2 2 , ∵θ∈ ( 5仔 , 6仔 ), ∴ θ 4 ∈ 5仔 4 , 3仔 2 4 & , ∴sin θ 4 =- 1-cos θ 2 2 姨 =- 1-a 2 姨 . 8. - 1 9 【解析】 sin 2 B+C 2 +cos2A= 1-cos ( B+C ) 2 +2cos 2 A- 1= 1+cosA 2 +2cos 2 A-1=- 1 9 . 9. - 4 3 【解析】 ∵α 是第三象限角, ∴ 2k仔+仔<α<2k仔+ 3仔 2 , ∴ k仔+ 仔 2 < α 2 <k仔+ 3仔 4 , ∴tan α 2 <-1 , sinα= 2tan α 2 1+tan 2 α 2 =- 24 25 , 整理得 12tan 2 α 2 +25tan α 2 +12=0 , ∴tan α 2 =- 4 3 或 - 3 4 (舍) . 10. 解: ( 1 ) 由 tanx= 2tan x 2 1-tan 2 x 2 = 2× 1 2 1- 1 2 4 & 2 = 4 3 且 x 为 锐角, ∴cosx= 1 1+tan 2 x 姨 = 3 5 . ∵cosx=2cos 2 x 2 -1= 3 5 , 解得 cos x 2 = 2 5 姨 5 , 而 tan x 2 = sin x 2 cos x 2 = 1 2 , ∴sin x 2 = 1 2 cosx= 5 姨 5 . ( 2 ) 由题知 0<y-x<仔 , 由 cos ( y-x ) = 5 13 得到 y-x 为锐 角, ∴sin ( y-x ) = 1- 5 13 4 & 2 姨 = 12 13 , 则 tan ( y-x ) = tany-tanx 1+tanytanx = 12 5 . 由 tanx= 4 3 , ∴tany=- 56 33 . cosx= 3 5 , ∵y 为钝角, ∴cosy= - 1 1+tan 2 y 姨 =- 33 65 . 提升练习 11. B 【解析】 由 sin 2 θ+cos 2 θ=1 , 得 m-3 m+5 4 & 2 + 4-2m m+5 4 & 2 = 1 , 解得 m=0 或 8. 当 m=0 时 , sinθ<0 , 不符合 仔 2 <θ<仔 , ∴m=0 舍去, 故 m=8 , sinθ= 5 13 , cosθ=- 12 13 , tan θ 2 = 1-cosθ sinθ = 1+ 12 13 5 13 =5. 故选 B. 65 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 12. BC 【解析 】 f ( x ) =cos2x+1 , 故 T= 2π 2 =π , f ( x ) max = 1+1=2. f ( x )的对称轴为 2x=kπ ( k∈Z ), x= kπ 2 ( k∈Z ) . 故选 BC. 13. tan x 2 【解析】 原式 = 2sin2xcos2x 2cos 2 2x · cos2x 1+cos2x · cosx 1+cosx = sin2x 1+cos2x · cosx 1+cosx = 2sinxcosx 2cos 2 x · cosx 1+cosx = sinx 1+cosx =tan x 2 . 14. 0 , π 6 " # ∪ 5π 6 , , & π 【 解 析 】 由 题 意 知 , Δ = ( 8sinα ) 2 -4×8×cos2α≤0 , 即 2sin 2 α-cos2α≤0 , ∴4sin 2 α≤1 , ∴- 1 2 ≤sinα≤ 1 2 . ∵0≤α≤π , ∴0≤α≤ π 6 或 5π 6 ≤α≤π. 15. 解 : 设 ∠AOB=α , △OAB 的 周 长 为 l , 则 AB = Rsinα , OB =Rcosα , ∴l =OA +AB +OB =R +Rsinα +Rcosα = R ( sinα+cosα ) +R= 2 姨 Rsin α+ π 4 4 , +R. ∵0<α< π 2 , ∴ π 4 < α+ π 4 < 3π 4 , ∴l 的最大值为 2 姨 R+R= ( 2 姨 +1 ) R. 此 时 , α+ π 4 = π 2 , 即 α= π 4 , 即当 α= π 4 时 , △OAB 的周长 最大 . 16. 解 : ( 1 ) ∵cos π 6 + 4 , α cos π 3 - 4 , α =cos π 6 + 4 , α · sin π 6 + 4 , α = 1 2 sin 2α+ π 3 4 , =- 1 4 , ∴sin 2α+ π 3 4 , =- 1 2 . ∵α∈ π 3 , π 2 4 , , ∴2α+ π 3 ∈ π , 4π 3 4 , , ∴cos 2α+ π 3 4 , =- 3 姨 2 , ∴sin2α=sin 2α+ π 3 4 , - π 3 " & =sin 2α+ π 3 4 , cos π 3 -cos 2α+ π 3 4 , · sin π 3 = 1 2 . ( 2 ) ∵α∈ π 3 , π 2 4 , , ∴2α∈ 2π 3 , 4 , π . 又由 ( 1 ) 知 sin2α= 1 2 , ∴cos2α=- 3 姨 2 . ∴tanα- 1 tanα = sinα cosα - cosα sinα = sin 2 α-cos 2 α sinαcosα = -2cos2α sin2α =-2× - 3 姨 2 1 2 =2 3 姨 . 第 2 课时 积化和差、 和差化积公式 学习手册 变式训练 1 B 【解析 】 原式 = 1 2 sin π 3 + π 6 +α+ 4 , 茁 +sin π 6 +α- 4 , 茁 " & = 1 2 cos ( α+茁 ) + 1 2 sin π 6 +α- 4 , 茁 . 故选 B. 变式训练 2 解 : ( 1 ) 原式 =cosx-cos π 3 =-2sin x+ π 3 2 · sin x- π 3 2 = -2sin x 2 + π 6 4 , sin x 2 - π 6 4 , . ( 2 ) 原式 =2 1 2 + sin 4 , x =2 sin π 6 + sin 4 , x =4sin x+ π 6 2 · cos x- π 6 2 =4sin x 2 + π 12 4 , cos x 2 - π 12 4 , . 变式训练 3 解 : ( 1 ) sin54° -sin18° =2cos 54°+18° 2 sin 54°-18° 2 = 2cos36° sin18° =2 × 2sin18°cos18°cos36° 2cos18° = 2sin36°cos36° 2cos18° = sin72° 2cos18° = cos18° 2cos18° = 1 2 . ( 2 ) cos146°+cos94°+2cos47°cos73°=2cos120°cos26°+2× 1 2 ( cos120° +cos26° ) =2 × - 1 2 4 , ×cos26° + - 1 2 4 , +cos26° = -cos26°+ - 1 2 4 , +cos26°=- 1 2 . 变式训练 4 证明: ∵A+B+C=π , ∴C=π- ( A+B ), C 2 = π 2 - A+B 2 . 因 此 sinA+sinB+sinC=2sin A+B 2 · cos A-B 2 +sin ( A+B ) =2sin A+B 2 · cos A-B 2 +2sin A+B 2 cos A+B 2 =2sin A+B 2 · cos A-B 2 +cos A+B 2 4 , =2sin A+B 2 · 2cos A 2 cos B 2 =2cos C 2 · 2cos A 2 · cos B 2 =4cos A 2 · cos B 2 cos C 2 . 变式训练 5 解: ∵A+B+C=180° , 且 A+C=2B , ∴B=60° , A+C=120°. ∴ 原式可化为 cosA+cosC=-2 2 姨 cosAcosC. ∴2cos A+C 2 · cos A-C 2 =- 2 姨 [ cos ( A+C ) +cos ( A-C )] . 由 A+C=120° , 代入上式得 cos A-C 2 = 2 姨 2 - 2 姨 cos ( A- C ) = 2 姨 2 -2 2 姨 cos 2 A-C 2 + 2 姨 , 即 2 2 姨 cos 2 A-C 2 + cos A-C 2 - 3 2 姨 2 =0 , ∴ 2 2 姨 cos A-C 2 + 4 , 3 cos A-C 2 - 2 姨 2 4 , = 0. ∵2 2 姨 cos A-C 2 +3≠0 , ∴cos A-C 2 = 2 姨 2 . 随堂练习 1. B 2. A 3. C 4. π 2 5. BC 6. 解 : ( 1 ) 原式 = cosA+2cos120°cosB sinB+2cos120°sinA = cosA-cosB sinB-sinA = 2sin A+B 2 sin B-A 2 2cos A+B 2 sin B-A 2 =tan A+B 2 . ( 2 ) 原式 = ( sinA+sin5A ) +2sin3A ( sin3A+sin7A ) +2sin5A = 2sin3Acos2A+2sin3A 2sin5Acos2A+2sin5A = 2sin3A ( cos2A+1 ) 2sin5A ( cos2A+1 ) = sin3A sin5A . 练习手册 效果评价 1. A 【 解 析 】 f ( x ) =sin 2 ωx + 3 姨 sinωxsin ωx+ π 2 4 , = 66 参 考 答 案 sin 2 ωx + 3 姨 sinωxcosωx = 3 姨 2 sin2ωx - 1 2 cos2ωx + 1 2 = sin 2ωx- 仔 6 " # + 1 2 , ∵T = 2仔 2ω = 仔 ω =仔 , ∴ω =1 , 即 f ( x ) = sin 2x- 仔 6 " 6 + 1 2 . 当 x∈ 0 , 2仔 3 3 ' 时, 2x- 仔 6 ∈ - 仔 6 , 7仔 6 3 6 , ∴sin 2x- 仔 6 " 6 ∈ - 1 2 , 3 6 1 , ∴ f ( x )的值域为 0 , 3 2 3 6 , 故选 A. 2. A 【解析】 原式 =2sin30°cos10°-sin80°=cos10°-sin80° =sin80°-sin80°=0. 故选 A. 3. A 【解析】 f ( x ) =2sin x 2 sin 琢- x 2 " 6 =- [ cos琢-cos ( x-琢 )] =cos ( x-琢 ) -cos琢. 当 cos ( x-琢 ) =1 时 , f ( x )取得最大值 1- cos琢=2sin 2 琢 2 . 故选 A. 4. B 【解 析 】 cos 2 x -sin 2 y = 1+cos2x 2 - 1-cos2y 2 = 1 2 · ( cos2x+cos2y ) =cos ( x+y ) cos ( x-y ) . 故选 B. 5. A 【解析 】 ∵cosxcosy+sinxsiny= 1 2 , ∴cos ( x-y ) = 1 2 . ∵sin2x+sin2y= 2 3 , ∴2sin ( x+y ) cos ( x-y ) = 2 3 , ∴2sin ( x+y )· 1 2 = 2 3 , ∴sin ( x+y ) = 2 3 , 故选 A. 6. 2sin 5琢 2 sin 琢 2 【解析 】 cos2琢-cos3琢=-2sin 2琢+3琢 2 · sin 2琢-3琢 2 =-2sin 5琢 2 sin - 琢 2 " 6 =2sin 5琢 2 sin 琢 2 . 7. 1 2 cos ( 琢+茁 ) + 1 2 sin ( 琢-茁 ) 【解析】 原式 = 1 2 sin 仔 2 +琢+ " 6 茁 + sin ( 琢-茁 ) = 1 2 cos ( 琢+茁 ) + 1 2 sin ( 琢-茁 ) . 8. 3 姨 3 【 解 析 】 原 式 = 2sin 35°+25° 2 cos 35°-25° 2 2cos 35°+25° 2 cos 35°-25° 2 = cos5° 3 姨 cos5° = 3 姨 3 . 9. 解: ( 1 ) ∵m+n= sinx+cosx , 1 2 " 6 , m= ( sinx , -1 ), ∴ f ( x ) = ( sinx+cosx ) sinx- 1 2 =sin 2 x+sinxcosx- 1 2 = 1 2 sin2x- 1 2 cos2x , 即 f ( x ) = 2 姨 2 sin 2x- 仔 4 " 6 . 当 x∈ 0 , 仔 2 3 6 时 , 2x- 仔 4 ∈ - 仔 4 , 3仔 4 3 6 , sin 2x- 仔 4 " 6 ∈ - 2 姨 2 , 3 6 1 , ∴ 当 x∈ 0 , 仔 2 3 6 时, 函数 y=f ( x )的值域是 - 1 2 , 2 姨 2 3 6 . ( 2 ) |a+1|+|a| 在 a∈R 时的最小值为 1 , ∴ 函数 f ( x ) = 2 姨 2 sin 2x- 仔 4 " 6 ≤ 2 姨 4 , 即 sin 2x- 仔 4 " 6 ≤ 1 2 . 由正弦 函 数图象易得不等式的解集为 x∈ k仔- 11仔 24 , k仔+ 5仔 24 3 6 , k∈Z. 10. 解 : 由题意 , 得 cosAsinC= 1 2 [ sin ( A+C ) -sin ( A- C )] = 1 2 [ sin ( 仔-B ) -sin ( A-C )] = 1 4 - 1 2 sin ( A-C ) . ∵B=30° , ∴-150° <A-C<150° , ∴-1≤sin ( A-C ) ≤1 , ∴- 1 4 ≤ 1 4 - 1 2 sin ( A-C ) ≤ 3 4 , ∴cosAsinC 的取值范围是 - 1 4 , 3 4 3 6 . 提升练习 11. ABD 【解 析 】 由 题 意 知 sinAcosA =sinBcosB , 即 sin2A=sin2B , 因此 sin2A-sin2B=0. 由和差化积公式可得 2cos ( A+B ) sin ( A-B ) =0 , 于是 cos ( A+B ) =0 或 sin ( A-B ) =0 , 即 A+B= 仔 2 或 A=B. 故选 ABD. 12. A 【解析 】 cos琢+cos茁=2cos 琢+茁 2 cos 琢-茁 2 =2cos 仔 3 · cos 琢+茁 2 =cos 琢+茁 2 = 1 3 , ∴cos ( 琢+茁 ) =2cos 2 琢+茁 2 -1=2× 1 9 -1= - 7 9 . 故选 A. 13. 3 4 【解析】 由题意知, y= 1 2 cos ( 2x+仔 ) +cos - 仔 3 " 63 6 = 1 2 -cos2x+cos 仔 3 " 6 = 1 4 - 1 2 cos2x. ∵-1≤cos2x≤1 , ∴y max = 3 4 . 14. 3 姨 【解 析 】 1 sin40° + cos80° sin80° = 2cos40° 2sin40°cos40° + cos80° sin80° = cos40°+ ( cos40°+cos80° ) sin80° = cos40°+2cos60°cos20° sin80° = cos40°+cos20° cos10° = 2cos30°cos10° cos10° =2cos30°= 3 姨 . 15. 解: ( 1 ) f ( x ) = sin 5x 2 -sin x 2 2sin x 2 = 2cos 3x 2 sinx 2sin x 2 =2cos 3x 2 · cos x 2 =cos2x+cosx=2cos 2 x+cosx-1. ( 2 ) ∵f ( x ) =2 cosx+ 1 4 " 6 2 - 9 8 且 -1<cosx<1 , ∴ 当 cosx= - 1 4 时, f ( x )取最小值 - 9 8 . 16. 证明: 左边 =sin ( B+C ) +2sin B-C 2 cos B+C 2 =2sin B+C 2 · cos B+C 2 +2sin B-C 2 cos B+C 2 =2cos B+C 2 sin B+C 2 +sin B-C 2 " 6 = 4sin A 2 sin B 2 cos C 2 = 右边, ∴ 原等式成立 . 17. 解 : 由三角函数的性质可得 f ( x ) =2sin ωx 2 cos ωx 2 - 2 3 姨 cos 2 ωx 2 + 3 姨 =sinωx-2 3 姨 · 1+cosωx 2 + 3 姨 =sinωx- 3 姨 cosωx=2sin ωx- 仔 3 " 6 , 其图象向左平移 仔 3ω 个单位所得 函数的解析式为 g ( x ) =2sin ω x+ 仔 3ω " 6 - 仔 3 3 6 =2sinωx. 函数的 单调递增区间满足 2k仔- 仔 2 ≤ωx≤2k仔+ 仔 2 ( k∈Z ) , 即 2k仔- 仔 2 ω ≤x≤ 2k仔+ 仔 2 ω ( k∈Z ), 令 k=0 可得函数的一个 单调递增区间为 - 仔 2ω , 仔 2ω 3 6 . ∵y=g ( x )在 0 , 仔 4 3 6 上为增 67 高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版 函数, 则 π 2棕 ≥ π 4 , 则 棕 的最大值为 2. 阶段性练习卷 (七) 1. B 【解析】 角 α 的终边经过点 P ( 3 , -4 ), ∴ 由任意 角的三角函数的定义得 tanα=- 4 3 . ∴tan α+ π 4 4 # = 1+ - 4 3 4 3 1- - 4 3 3 3 =- 1 7 . 故选 B. 2. A 【解析 】 由题可知 cosα= 5 姨 3 , ∴cos2α=2cos 2 α- 1=2× 5 姨 3 3 3 2 -1= 1 9 . 故选 A. 3. C 【解析 】 由余弦的二倍角公式 cos2α=2cos 2 α-1= - 1 9 . 故选 C. 4. A 【解析】 sin56°cos26°-cos56°sin26°=sin ( 56°-26° ) = sin30°= 1 2 , 故选 A. 5. D 【解析 】 由 1+cos2α sin2α =3 , 得 1+cos2α sin2α = 2cos 2 α 2sinαcosα = cosα sinα =3 , ∴tanα= sinα cosα = 1 3 . 故选 D. 6. B 【解析 】 tan10°+tan20° 1-tan10°tan20° =tan ( 10°+20° ) =tan30°= 3 姨 3 , 故选 B. 7. ABD 【解析】 cos 2 15°-sin 2 15°=cos ( 15°+15° ) =cos30°= 3 姨 2 , 故 A 正确; sin π 8 cos π 8 = 1 2 sin π 4 = 2 姨 4 , 故 B 正 确 ; 1 2 sin40° + 3 姨 2 cos40° =cos60° sin40° +sin60° cos40° = sin ( 60°+40° ) =sin100°=sin80° , 故 C 错误 ; tan15°=tan ( 45°- 30° ) = tan45°-tan30° 1+tan45°tan30° = 1- 3 姨 3 1+ 3 姨 3 =2- 3 姨 , 故 D 正确 . 故选 ABD. 8. ABD 【解析】 sin ( α+β ) cosβ-cos ( α+β ) sinβ=0 , ∴sinα= 0 , ∴sin ( α+2β ) +sin ( α-2β ) =sinαcos2β+cosαsin2β+sinαcos2β- cosαsin2β=0 , 故选 ABD. 9. 1 4 【解析】 sin15°cos15°= 1 2 sin30°= 1 4 . 10. 1 2 【解析】 cos24°cos36°-cos66°sin36°=sin66°cos36°- cos66°sin36°=sin ( 66°-36° ) =sin30°= 1 2 . 11. -1 【解析】 由于 tanα , tanβ 是方程 x 2 -6x+7=0 的两 个根, ∴tanα+tanβ=6 , tanα · tanβ=7 , ∴tan ( α+β ) = tanα+tanβ 1-tanα · tanβ = 6 -6 =-1. 12. 1 2 【解析】 sin ( α+30° ) +cos ( α+60° ) 2cosα = sinαcos30°+cosαsin30°+cosαcos60°-sinαsin60° 2cosα = 3 姨 2 sinα+ 1 2 cosα+ 1 2 cosα- 3 姨 2 sinα 2cosα = 1 2 . 13. 解 : ( 1 ) ∵f ( x ) = 2 姨 cos x- π 12 3 3 , ∴ f - π 6 3 3 = 2 姨 cos - π 6 - π 12 3 3 = 2 姨 cos - π 4 3 3 = 2 姨 cos π 4 =1. ( 2 ) ∵cosθ= 3 5 , θ∈ 3π 2 , 2 3 3 π , 则 sinθ=- 4 5 . ∴cos2θ=2cos 2 θ-1=2× 3 5 3 3 2 -1=- 7 25 , sin2θ=2sinθcosθ=2× - 4 5 3 3 × 3 5 =- 24 25 . f 2θ+ π 3 3 3 = 2 姨 cos 2θ+ π 4 3 3 = 2 姨 cos2θcos π 4 -sin2θsin π 4 3 3 = 2 姨 × - 7 25 × 2 姨 2 - - 24 25 3 3 × 2 姨 2 2 ) = 17 25 . 14. 解 : ( 1 ) f ( x ) = ( cos 2 x-sin 2 x ) ( cos 2 x+sin 2 x ) -sin2x= cos2x-sin2x=- 2 姨 sin 2x- π 4 4 3 . 由 - 2 姨 sin 2x- π 4 4 3 =- 2 姨 2 , 即 sin 2x- π 4 4 3 = 1 2 , ∴2x- π 4 =2kπ+ π 6 , k∈Z 或 2x- π 4 = 2kπ+ 5π 6 , k∈Z. 解得 x=kπ+ 5π 24 , k∈Z 或 x=kπ+ 13π 24 , k∈Z. ∵x 是某三角形的一个内角, ∴x∈ ( 0 , π ), ∴x= 5π 24 或 x= 13π 24 . ( 2 ) 由 ( 1 ) 知 f ( x ) =- 2 姨 sin 2x- π 4 4 3 ∵x∈ 0 , π 2 2 2 , ∴2x- π 4 ∈ - π 4 , 3π 4 4 2 , ∴- 2 姨 ≤f ( x ) ≤1 , ∴ 当且仅当 2x- π 4 = π 2 , 即 x= 3π 8 时 , f ( x )取得最小 值 - 2 姨 , 即 f ( x )的最小值为 - 2 姨 , 此时 x 的取值集合为 3π 8 8 . . 阶段性练习卷 (八) 1. A 【解析 】 ∵cos α+ π 3 3 3 =1-2sin 2 α 2 + π 6 3 3 = 3 5 , 又 ∵α∈ - π 3 , π 6 3 3 , α + π 3 ∈ 0 , π 2 3 3 , ∴sin α+ π 3 3 3 = 4 5 . ∵sinα=sin α+ π 3 - π 3 3 3 =sin α+ π 3 3 3 cos π 3 -cos α+ π 3 3 3 sin π 3 = 4-3 3 姨 10 . 故选 A. 2. A 【解析】 由题知 tanθ=-2 , sin2θ cos 2 θ+1 = 2sinθcosθ sin 2 θ+2cos 2 θ = 2tanθ tan 2 θ+2 =- 2 3 . 故选 A. 3. C 【解析 】 由于 0<α< π 2 , 0<β< π 2 , ∴0<α+β<π , ∴cosα = 1-sin 2 α 姨 = 4 5 , sin ( α +β ) = 1-cos 2 ( α+β ) 姨 = 5 13 , 68

资源预览图

8.2.4 三角恒等变换的应用-【新课程能力培养】2024-2025学年高中数学必修第三册同步练习(人教B版)
1
8.2.4 三角恒等变换的应用-【新课程能力培养】2024-2025学年高中数学必修第三册同步练习(人教B版)
2
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。