练案5 7.2.3 同角三角函数的基本关系式-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第三册同步学习指导(人教B版2019)

2025-02-27
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第三册
年级 高一
章节 7.2.3 同角三角函数的基本关系式
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 436 KB
发布时间 2025-02-27
更新时间 2025-02-27
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-27
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来源 学科网

内容正文:

练案[5] 第七章  三角函数 7. 2  [7. 2. 3  同角三角函数的基本关系式] A组  基础巩固 一、选择题 1.已知α是第四象限角,cos α = 1213,则sin α = (B ) A. 513 B. - 5 13 C. 5 12 D. - 5 12 2.化简1 - sin2 3π槡 5的结果是 (    ) A. cos 3π5 B. sin 3π 5 C. - cos 3π5 D. - sin 3π 5 3.化简:(1 + tan2α)·cos2α等于 (C ) A. - 1 B. 0 C. 1 D. 2 4.已知sin α - 3cos α = 0,则sin2α + sin αcos α值 为 (B ) A. 95 B. 6 5 C. 3 D. 4 5.若sin 3 = t,则cos 3 = (B ) A. 1 - t槡 2 B. - 1 - t槡 2 C. t 1 - t槡 2 1 - t2 D. - t 1 - t槡 2 1 - t2 二、填空题 6.已知P(-槡3,y)为角β的终边上的一点,且 sin β =槡1313 ,则y的值为        . 7.已知P(- 4,3)是角α终边上一点,则cos2α + 3sin α cos α =         . 8.化简: 1sin α + 1 tan( )α (1 - cos α)=         . 三、解答题 9.(1)若cos α = 817,求tan α的值; (2)若tan α = - 158 ,求sin α的值. 10.已知tan α = 3,求下列各式的值. (1)4sin α - cos α3sin α + 5cos α; (2)sin 2α - 2sin α·cos α - cos2α 4cos2α - 3sin2α ; (3)34 sin 2α + 12 cos 2α                                                               . —101— B组  素养提升 一、选择题 1.(2023·全国高考真题)设甲:sin2α + sin2β = 1,乙:sin α + cos β = 0,则 (B ) A.甲是乙的充分条件但不是必要条件 B.甲是乙的必要条件但不是充分条件 C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要 条件 2.(2024·朝阳高一检测)已知3π2 < α < 2π,则 1 + cos α 1 - cos槡 α + 1 - cos α1 + cos槡 α = (    ) A. - 1sin α B. 1sin α C. - 2sin α D. 2sin α 3.(多选题)(2023·山西太原高一期末)已知 tan α = 3,下列选项正确的有 (    ) A. sin α = 3cos α B. cos α = 3sin α C. 3sin α - cos α2sin α + 3cos α = 89 D. sin2α - 2sin αcos α = 310 二、填空题 4.(2024·东营高一检测)化简: 槡1 - 2sin 40°cos 40° cos 40° - 1 - sin2槡 50° =         . 5.若sin θ - cos θ =槡2,则tan θ + 1tan θ =         . 三、解答题 6.(2023·大连高一检测)证明: (1) cos α1 - sin α = 1 + sin α cos α ; (2)tan2β·sin2β = tan2β - sin2β. C组  创新拓展   设A是三角形的内角,且sin A和cos A是关于 x的方程25x2 - 5ax - 12a = 0的两个根. (1)求a的值; (2)求tanA的值                                                                         . —102— 所以S△ OAT = 12 OA·AT = 1 2 AT, 又因为37 π所对的弧长为 3 7 π·1 = 3 7 π,所以扇形OAB的面 积S = 12· 3 7 π·1 = 3 14π, 而S△ OAT > S,所以AT > 37 π, 即tan 37 π > 3 7 π. 6.因为 槡1 - 2cos x > 0, 槡1 + 2cos x≥0{ , 所以-槡22 ≤cos x <槡 2 2 ,在单位圆中作出满 足该不等式的角的集合,如图所示,可得x (∈ 2kπ + π4 ,2kπ + 3π ]4 [∪ 2kπ + 5π4 , 2kπ + 7π )4 (k∈Z). C组  创新拓展   如图,记角α的两边与单位圆的交点分别 为点A,P,点A在x轴正半轴上,过点P作 PM⊥ x轴于点M,则sin α = MP,cos α = OM. (1)在Rt△OMP中,MP + OM > OP, 所以sin α + cos α > 1. (2)在Rt△OMP中,MP2 + OM2 = OP2, 所以sin2α + cos2α = 1. 练案[5] A组  基础巩固 1. B  ∵ α是第四象限角,cos α = 1213, ∴ sin α = - 1 - cos2槡 α = - 1 - 12( )13槡 2 = - 513 . 2. C  原式= cos2 3π槡5 = cos 3π5 = - cos 3π5 . 3. C  原式= 1 + sin 2α cos2( )α ·cos2α = cos2α + sin2α = 1. 4. B  由sin α - 3cos α = 0,∴ tan α = 3, 又sin2α + sin αcos α = sin 2α + sin αcos α sin2α + cos2α = tan 2α + tan α 1 + tan2α = 1210 = 6 5 . 5. B  ∵ π2 < 3 < π,sin 3 = t, ∴ cos 3 = - 1 - sin2槡 3 = - 1 - t槡 2,故选B. 6. 12   依题意有r = 3 + y槡 2,sin β = y r = y 3 + y槡 2 =槡1313 ,解得 y = 12 . 7. - 45   由P(-4,3)为角α终边上一点,有tan α = - 3 4 . 所以cos2α + 3sin α·cos α = cos 2α + 3sin αcos α sin2α + cos2α = 1 + 3tan α tan2α + 1 = 1 + 3 × -( )34 -( )34 2 + 1 = - 45 . 8. sin α  原式= 1 sin α + 1sin α cos( )α (1 - cos α) =(1 + cos α)(1 - cos α)sin α = 1 - cos 2α sin α = sin α. 9.(1)∵ cos α = 817 > 0,∴ α是第一或第四象限角. 当α是第一象限角时,sin α = 1 - cos2槡 α = 1 - 8( )17槡 2 = 15 17,∴ tan α = sin α cos α = 15 17 8 7 = 158 . 当α是第四象限角时,sin α = - 1 - cos2槡 α = - 1 - 8( )17槡 2 = - 1517, ∴ tan α = sin αcos α = - 1517 8 17 = - 158 . (2)∵ tan α = - 158 < 0,∴ α是第二或第四象限角. 由tan α = sin α cos α = - 158 , sin2α + cos2α = 1{ , 得sin2α = 225289 = 15( )17 2 . 当α是第二象限角时,sin α = 1517; 当α是第四象限角时,sin α = - 1517 . 10.(1)原式= 4tan α - 13tan α + 5 = 4 × 3 - 1 3 × 3 + 5 = 11 14 . (2)原式= tan 2α - 2tan α - 1 4 - 3tan2α = 9 - 2 × 3 - 1 4 - 3 × 32 = - 223 . (3)原式= 3 4 sin 2α + 12 cos 2α sin2α + cos2α = 3 4 tan 2α + 12 tan2α + 1 = 3 4 × 9 + 1 2 9 + 1 = 2940 . B组  素养提升 1. B  当sin2α + sin2β =1时,例如α = π2 ,β =0但sin α + cos β≠0, 即sin2α + sin2β = 1推不出sin α + cos β = 0; 当sin α + cos β = 0时,sin2α + sin2β =(- cos β)2 + sin2β = 1, 即sin α + cos β = 0能推出sin2α + sin2β = 1. 综上可知,甲是乙的必要不充分条件. 故选B. 2. C  因为3π2 < α < 2π, 所以sin α < 0,0 < cos α < 1, 所以 1 + cos α1 - cos槡α + 1 - cos α1 + cos槡α = (1 +cos α)2(1 -cos α)(1 +cos α槡 )+ (1 -cos α)2 (1 +cos α)(1 -cos α槡 )= (1 + cos α)2sin2槡α + (1 - cos α)2sin2槡α = 1 + cos α- sin α + 1 - cos α- sin α = - 2sin α . 3. ACD  由tan α =3,得sin αcos α =3,所以sin α = 3cos α,故A正确, B错误                                                                       ; —177— 因为tan α = 3,所以3sin α - cos α2sin α + 3cos α = 3sin α - cos α cos α 2sin α + 3cos α cos α = 3tan α - 1 2tan α + 3 = 3 × 3 - 12 × 3 + 3 = 8 9 ,故C正确; 因为tan α = 3,所以sin2α - 2sin αcos α = sin 2α - 2sin αcos α sin2α + cos2α = sin2α - 2sin αcos α cos2α sin2α + cos2α cos2α = tan 2α - 2tan α tan2α + 1 = 3 2 - 2 × 3 32 + 1 = 310,故D正 确.故选ACD. 4. 1  槡1 - 2sin 40°cos 40° cos 40° - 1 - sin2槡 50° = (cos 40° - sin 40°)槡 2 cos 40° - cos2槡50° = cos 40° - sin 40°cos 40° - cos 50° = cos 40° - sin 40° cos 40° - sin 40° = 1. 5. - 2  由已知得(sin θ - cos θ)2 = 2, 所以sin θcos θ = - 12 , 所以tan θ + 1tan θ = sin θ cos θ + cos θsin θ = 1sin θcos θ = - 2. 6. 【证明】   (1 )左边= cos α(1 + sin α)(1 - sin α)(1 + sin α) = cos α(1 + sin α) 1 - sin2α = cos α(1 + sin α) cos2α = 1 + sin αcos α =右边, 即cos α1 - sin α = 1 + sin α cos α . (2)右边=(tan β - sin β)(tan β + sin β) = sin βcos β - sin( )β sin βcos β + sin( )β = sin2β 1cos β( )- 1 1cos β( )+ 1 = sin2β 1 - cos βcos( )β 1 + cos βcos( )β = sin2β·1 - cos 2β cos2β = sin2β·sin 2β cos2β = sin2β·tan2β =左边,即 tan2β·sin2β = tan2β - sin2β. C组  创新拓展   (1)∵ sin A和cos A是关于x的方程25x2 - 5ax - 12a = 0的两 个根, ∴由韦达定理得 sin A + cos A = 15 a,① sin A·cos A = - 1225a,{ ② 将①两边分别平方得sin2A + 2sin Acos A + cos2A = 125 a 2,即 1 - 2425a = a2 25,解得a = - 25或a = 1.当a = - 25时,sin A + cos A = - 5不合题意,故a = 1. (2)由 sin A + cos A = 15 , sin Acos A = - 1225 { ,得sin A > 0,cos A < 0, ∴ sin A = 45 ,cos A = - 3 5 . ∴ tan A = sin Acos A = - 4 3 . 练案[6] A组  基础巩固 1. C  sin 2 023π3 = sin 674π + π( )3 = sin π3 =槡32 . 2. B  ∵ cos θ = 4 42 +(- 3)槡 2 = 45 , ∴ cos(π - θ)= - cos θ = - 45 . 3. D  原式= tan(360° - 60°)+ sin(360° + 90°)= tan(- 60°)+ 槡sin 90° = - tan 60° + 1 = - 3 + 1. 4. C  ∵ sin π -( )α = sin α,∴ sin α = 13 . ∴ sin(α - 2 024π)= - sin(2 024π - α) = - sin(- α)= sin α = 13 . 5. A  方法一:∵ cos(- 80°)= k, ∴ cos 80° = k, ∴ sin 80° = 1 - k槡 2, ∴ tan 80° = sin 80°cos 80° = 1 - k槡 2 k . 方法二:由cos(- 80°)= k,得cos 80° = k, ∴ k > 0. 又sin280° + cos280° = 1, ∴ tan280° + 1 = 1 cos280° , ∴ tan280° = 1 k2 - 1 = 1 - k 2 k2 , ∴ tan 80° = 1 - k槡 2k . 6. 1  原式= cos α·(- sin α)cos α·(- sin α)= 1. 7. 槡± 3  ±槡32   ∵ cos(5π + α)= - cos α = - 1 2 , ∴ cos α = 12 , ∴ tan α 槡= ± 3,sin α = ± 1 - cos2槡 α = ±槡32 . tan(α -9π)= - tan(9π -α)= tan α 槡= ± 3. 8. sin 2 - cos 2  1 - 2sin(π + 2)cos(π + 2槡 ) = 1 - 2(- sin 2)·(- cos 2槡 ) 槡= 1 - 2sin 2cos 2 = (sin 2 - cos 2)槡 2, ∵ sin 2 > 0,cos 2 < 0,∴ sin 2 - cos 2 > 0, ∴原式= (sin 2 - cos 2)槡 2 = sin 2 - cos 2. 9.(1)sin(- 840°)·cos 1 470° - cos(- 420°)sin(- 930°) = - sin 840°cos 1 470° + cos 420°sin 930° = - sin (2 × 360° + 120°)cos (4 × 360° + 30°) + cos(360° + 60°)sin(2 × 360° + 210°) = - sin 120°cos 30° + cos 60°sin 210° = - sin(180° - 60°)cos 30° + cos 60°sin(180° + 30°) = - sin 60°cos 30° - cos 60°sin 30° = -槡32 ×槡 3 2 - 1 2 × 1 2 = - 1. (2)原式= - sin 60° + cos(180° + 45°)+ tan(180° - 45°) = -槡32 - cos 45° - tan 45° = -槡32 -槡 2 2 - 1 = - 槡槡2 + 3 + 2 2 . 10.(1)依题意,r = OP = ( )45 2 + -( )35槡 2 = 1,则sin α = - 35 ,cos α = 4 5 ,tan α = - 3 4 , 所以原式= sin α- sin α· tan α - cos α = tan αcos α = - 34 4 5 = - 1516 . (2)由(1)知,tan α = - 34 , 所以原式= sin 3α - 5cos3α - 3cos3α + sin2α·cos                                                                       α —178—

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