内容正文:
4.2 同角三角函数基本关系式及诱导公式
【基础练】
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.(2024·成都模拟)若角α的终边位于第二象限,且sin α=,则sin等于( )
A. B.- C. D.-
2.以下四个数中,与sin 2 026°的值最接近的是( )
A.- B. C.- D.
3.若θ是三角形的一个内角,且tan θ=-,则sin θ-cos θ等于( )
A. B.-
C. D.-
4.(2025·石家庄模拟)设-<α<0,若=,则sin α等于( )
A.- B.-
C.- D.-
5.cos2+cos2等于( )
A. B. C.1 D.
6.(2025·昆明模拟)已知tan α=-3,则等于( )
A.-3- B.-1-3
C. D.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.在△ABC中,下列等式一定成立的是( )
A.sin =-cos
B.sin(2A+2B)=-cos 2C
C.tan(A+B)=-tan C
D.sin(A+B)=sin C
8.已知θ∈(0,π),sin θ+cos θ=,则( )
A.θ∈ B.cos θ=-
C.tan θ=- D.sin θ-cos θ=
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知α为第一象限角,cos(α+10°)=,则tan(170°-α)= .
10.(2023·全国乙卷)若θ∈,tan θ=,则sin θ-cos θ= .
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知f(α)=.
(1)化简f(α);(4分)
(2)若α=-,求f(α)的值;(4分)
(3)若cos=,α∈,求f(α)的值.(5分)
12.(15分)已知关于x的方程2x2-(+1)x+m=0的两个根为sin θ,cos θ,θ∈(0,2π),求:
(1)+的值;(5分)
(2)方程的两根及此时θ的值.(10分)
【提升练】
13.已知角θ∈,角α∈(0,2π),α终边上有一点(-sin θ,cos θ),则α等于( )
A.θ+ B.θ+ C. D.
14.(多选)已知=3,-<α<,则( )
A.tan α=2
B.sin α-cos α=-
C.sin4α-cos4α=
D.=
15.(2025·萍乡模拟)设0<θ<,且cos θ+sin θ+(cos θ-sin θ)2=m(cos θ+sin θ+1)2,则实数m的取值范围是 .
16.如图是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是,则sin2θ-cos2θ的值是 .
答案精析
1.D 2.C 3.C
4.C [由已知得=
故=
=解得cos α=
因为-<α<0,所以sin α<0,
则sin α=-.]
5.C [cos2+cos2=cos2+cos2=cos2+sin2=1.]
6.B [因为tan α=-3,
所以
=
==
==-1-3.]
7.CD [sin =sin=cos 故A错误;
sin(2A+2B)=sin[2(π-C)]=sin(2π-2C)=-sin 2C,故B错误;
tan(A+B)=tan(π-C)=-tan C,故C正确;
sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,故D正确.]
8.ABD [∵sin θ+cos θ=①
∴(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=
∴2sin θcos θ=-
∵θ∈(0,π),∴sin θ>0,cos θ<0,
∴θ∈故A正确;
(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=
sin θ-cos θ>0,
∴sin θ-cos θ=②
故D正确;
由①②得sin θ=cos θ=-故B正确;
tan θ==-故C错误.]
9.-2
解析 由α为第一象限角,
cos(α+10°)=
得sin(α+10°)==
故tan(α+10°)==2
故tan(170°-α)=tan[180°-(α+10°)]
=-tan(α+10°)=-2.
10.-
解析 因为θ∈
则sin θ>0,cos θ>0,
又因为tan θ==
则cos θ=2sin θ,
且cos2θ+sin2θ=4sin2θ+sin2θ=5sin2θ=1,
解得sin θ=或sin θ=-(舍去),
所以sin θ-cos θ=sin θ-2sin θ
=-sin θ=-.
11.解 (1)f(α)=
==-cos α.
(2)若α=-
则f =-cos
=-cos =-.
(3)由cos=
可得sin α=-
因为α∈
所以cos α=-
所以f(α)=-cos α=.
12.解 (1)由题意得sin θ≠cos θ,
+=+=sin θ+cos θ=.
(2)由已知得sin θcos θ=
所以(sin θ+cos θ)2=sin2θ+cos2θ+2sin θcos θ=1+m=
解得m=
所以方程2x2-(+1)x+=0的两根为
又因为θ∈(0,2π),
所以当时,θ=;
当时,θ=.
13.A [点(-sin θ,cos θ)到原点的距离为1,
故(-sin θ,cos θ)即为(cos α,sin α),
由诱导公式得
故
又θ∈则+θ∈
结合α∈(0,2π)可得α=θ+.]
14. ACD
[因为==3,所以tan α=2,故A正确;
因为tan α==2>0,且-<α<,所以0<α<,所以sin α>0,cos α>0,由=3>0,可得sin α-cos α>0,故B错误;
sin4α-cos4α=(sin2α-cos2α)(sin2α+cos2α)=sin2α-cos2α====,故C正确;
===,故D正确.]
15.
解析 m==
令x=cos θ+sin θ,
则x=sinx∈(1],
且sin θcos θ=
所以m=
===-1,
令f(x)=-1,
则f(x)在(1]上单调递减,
所以f()≤m<f(1),
即m的取值范围是.
16. -
解析 因为θ为直角三角形中较小的锐角,所以cos θ>sin θ,
由题意可知,题图中的每个直角三角形的长直角边为cos θ,短直角边为sin θ,小正方形的边长为cos θ-sin θ,因为小正方形的面积是,所以(cos θ-sin θ)2=,
所以cos θ-sin θ=,
又因为(cos θ-sin θ)2=1-2sin θcos θ=,
所以2sin θcos θ=,所以1+2sin θcos θ=,
即(cos θ+sin θ)2=,所以cos θ+sin θ=,
所以sin2θ-cos2θ=(sin θ+cos θ)(sin θ-cos θ)=-.
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