内容正文:
课时作业(二十七) 同角三角函数基本关系式及诱导公式
基础过关练
一、单项选择题
1.(2025·甘肃定西模拟)已知sin β=-,-<β<0,则cos β=( )
A. B.±
C.- D.
答案 D
解析 由-<β<0,得cos β>0,而sin β=-,
所以cos β==.故选D.
2.(2025·河南驻马店质检)已知sin =,则cos =( )
A.- B.
C.- D.
答案 B
解析 cos =sin =sin =.故选B.
3.若角α的终边在第三象限,则+等于( )
A.3 B.-3
C.1 D.-1
答案 B
解析 由角α的终边在第三象限,
得sinα<0,cos α<0,
故原式=+=+=-1-2=-3.
4.(2025·河北保定模拟)已知函数f(x)=a sin (πx+α)+b cos (πx+β)+4,x∈R,且f(2024)=3,则f(2025)的值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案 C
解析 ∵f(2024)=a sin (2024π+α)+b cos (2024π+β)+4=3,
∴a sin +b cos =-1,
∴f=a sin +b cos (2024π+β+π)+4=-a sin -b cos (2024π+β)+4=1+4=5.故选C.
5.已知α是第四象限角,且2tan 2α-tan α-1=0,则=( )
A.- B.
C.- D.
答案 D
解析 由2tan 2α-tan α-1=0,解得tan α=-或tan α=1.
因为α是第四象限角,所以tan α=-,
故===.故选D.
6.(2025·北京模拟)已知cos α=,α是第一象限角,且角α,β的终边关于y轴对称,则tan β等于( )
A. B.-
C. D.-
答案 D
解析 ∵α是第一象限角,且角α,β的终边关于y轴对称,
∴β=π-α+2kπ,k∈Z,
∴tan β=tan (π-α+2kπ)=tan (π-α)=-tan α=-=-=-.
二、多项选择题
7.在平面直角坐标系中,以x轴的非负半轴为始边作两个锐角α,β,它们的终边分别与单位圆相交于A,B两点,已知点A,B的横坐标分别为,,则( )
A.cos (π+α)=
B.cos (-β)=
C.sin =-
D.tan (π-β)=
答案 BC
解析 由三角函数的定义可得,
cos α=,cos β=,
因为α,β为锐角,
所以sin α=,sin β=,tan β=,
所以cos (π+α)=-cos α=-,
cos (-β)=cos β=,
sin =-cos α=-,
tan (π-β)=-tan β=-.
8.(2025·沈阳质检)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴非负半轴重合,它的终边过点P,角β的终边与角α的终边关于y轴对称,将OP绕原点逆时针旋转后与角θ的终边重合,则( )
A.sin α= B.α=π-β
C.cos α+cos β=0 D.sin α+cos θ=0
答案 ACD
解析 A选项,由题意得sin α==,A正确;
B选项,角β的终边与角α的终边关于y轴对称,故α+β=π+2kπ,k∈Z,
故α=π+2kπ-β,k∈Z,B错误;
C选项,由B可知cos α=cos =-cos β,故cos α+cos β=0,C正确;
D选项,θ=α+,故cos θ=cos =-sin α,故sin α+cos θ=0,D正确.故选ACD.
三、填空题
9.(2025·重庆模拟)若sin α=2cos α,则cos2α+sinαcos α-sin2α=________.
答案 -
解析 由sinα=2cos α,得tan α=2,则cos2α+sinαcos α-sin2α====-.
10.如图,A,B是单位圆O 上的点,且B 在第二象限,C 是圆O 与x 轴的正半轴的交点,A 点的坐标为,∠AOB=90°,则tan ∠COB=________.
答案 -
解析 因为A 点的坐标为,
所以cos ∠AOC=,sin ∠AOC=,
又因为∠AOB=90°,
所以cos ∠COB=cos =-sin ∠AOC=-,sin ∠COB=sin =cos ∠AOC=,
故tan ∠COB==-.
四、解答题
11.(2025·安徽马鞍山质检)已知
f=.
(1)化简f;
(2)若α是第三象限角,且sin =,求f的值.
解 (1)根据诱导公式得
f=
==-cos α,
所以f=-cos α.
(2)由诱导公式可知sin =-sin α=,即sin α=-,
又α是第三象限角,
所以cos α=-=-,
所以f=-cos α=.
12.在①4sin (2 022π+α)=-3cos (2 024π+α);②sin α+cos α=;③α,β的终边关于x轴对称,并且4sin β=3cos β这三个条件中任选一个,补充在横线上,并回答问题.
已知第四象限角α满足________,求下列各式的值.
(1);
(2)sin2α+3sinαcos α.
解 若选择条件①:
∵4sin (2 022π+α)=-3cos (2 024π+α),
∴4sin α=-3cos α,
∴tan α=-.
若选择条件②:
∵α是第四象限角,
∴sin α<0,cos α>0,
又sin α+cos α=,
∴+cos2α=1,
∴cosα=,sin α=-,
∴tan α=-.
若选择条件③:
∵α是第四象限角,
∴sin α<0,cos α>0,
又∵α,β的终边关于x轴对称,
∴sin α=-sin β,cos α=cos β.
又∵4sin β=3cos β,
∴-4sin α=3cos α,
即tan α=-.
(1)=
==1.
(2)sin2α+3sinαcos α====-.
考能提升练
13.(2025·菏泽质检)已知α为第二象限角,sin α+cos α=-,则sin α-cos α=______.
答案
解析 因为α是第二象限角,所以cos α<0,sin α>0,又sin α+cos α=-,
所以2=,即sin 2α+2sin αcos α+cos 2α=,得2sin αcos α=-,
所以sin α-cos α====.
14.(2025·河南驻马店质检)(1)已知=-且lg 有意义,若角α的终边与单位圆相交于点M,求m的值及sin a的值;
(2)是否存在角α∈,β∈,使等式同时成立.若存在,求出α,β的值;若不存在,说明理由.
解 (1)因为=-,所以sin α<0,
所以α是第三或第四象限角或y轴的非正半轴上的角,
因为lg 有意义,所以cos α>0,
所以α是第一或第四象限或x轴的非负半轴上的角,
综上可知,角α是第四象限角,
因为点M在单位圆上,所以2+m2=1,解得m=±,
又α是第四象限角,故m<0,从而m=-,
根据正弦函数的定义,可知sin α=-.
(2)因为等式同时成立,
利用诱导公式化简得两式平方后相加得sin 2α+3cos 2α=2,
因为sin 2α+cos 2α=1,所以可得cos 2α=,即cos α=±,
因为α∈,所以α=或α=-.
当α=时,代入cos α=cos β得cos β=,
又β∈,所以β=,此时也符合等式sin α=sin β ;
当α=-时,代入cos α=cos β得cos β=,
又β∈,所以β=,显然此时不符合等式sin α=sin β,
综上所述,存在α=,β=满足条件.
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