内容正文:
[对应学生用书P135]
一、单项选择题
1.(2025·山东烟台、东营一模)已知tan α=-2,则=( )
A.- B.
C.-2 D.2
解析 由==-=-2.故选C.
答案 C
2.(2025·山东泰安一模)已知tan =3,则cos 2α=( )
A.- B.-
C.- D.
解析 依题意,tan ==3,解得tan α=-2,
cos 2α=cos2α-sin2α====-.故选B.
答案 B
3.(2025·浙江杭州二模)若sinx+cos x=2sin α,sin x cos x=sin2β,则( )
A.4cos22α=cos22β B.cos22α=4cos22β
C.4cos2α=cos 2β D.cos 2α=4cos 2β
解析 将sin x+cos x=2sin α平方得1+2sin x cos x=4sin2α,
结合sinx cos x=sin2β可得1+2sin2β=4sin2α,
即1+2sin2β-4sin2α=0,
即2cos2α-cos 2β=2-=1+2sin2β-4sin2α=0,
即2cos2α=cos 2β,故C,D错误;
又4cos22α-cos22β=(2cos2α-cos 2β)(2cos 2α+cos 2β)=(1-4sin2α+2sin2β)(2cos2α+cos 2β)=0,故A正确,B错误;故选A.
答案 A
4.(2025·山东菏泽一模)若α∈(0,π),tan 2α=,则sin =( )
A.- B.-
C. D.
解析 ∵tan 2α=,∴==,∵α∈(0,π),∴sin α≠0,
∴=,化简得cos α=-,
∴α=,∴sin =sin =sin =.
答案 C
5.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)已知sin (α-β)=,tan α=2tan β,则sin (α+β)=( )
A.- B.
C. D.
解析 ∵sin (α-β)=,
∴sin αcos β-cos αsin β=,
∵tan α=2tan β,
∴=,即sin αcos β=2cos αsin β,
∴cos αsin β=,sin αcos β=,
∴sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β=.故选D.
答案 D
6.已知α,β∈,+=,则( )
A.2β+α=π B.2α+β=π
C.2β-α= D.2α-β=
解析 由已知得=-,即=,∴cos βsin α=sin β-sin βcos α,即sin (α+β)=sin β,∵α,β∈,∴α+β=π-β,
即2β+α=π.故选A.
答案 A
7.(2025·辽宁鞍山二模)已知α,β均为锐角,sin α=3sin βcos (α+β),则tan α取得最大值时,tan (α+β)的值为( )
A. B.
C.1 D.2
解析 因为sin α=sin (α+β-β)=sin (α+β)cos β-cos (α+β)·sin β=3sin βcos (α+β),
即4sin βcos (α+β)=sin (α+β)cos β,
所以tan (α+β)=4tan β=4tan (α+β-α)=4×,整理得tan α==,因为α,β均为锐角,且 sin α=3sin βcos (α+β),所以cos (α+β)>0,
所以tan (α+β)>0,所以tan (α+β)+≥2=4,当且仅当tan (α+β)=,即tan (α+β)=2时等号成立,所以tan α=≤,所以tan α取得最大值时,tan (α+β)的值为2.故选D.
答案 D
8.如图,这是一朵美丽的几何花,且这八片花瓣的顶端A,B,C,D,E,F,G,H恰好可以围成一个正八边形,设∠ACG=α,∠EBH=β,则tan (α+β)=( )
A.-3 B.-2
C.-2+1 D.--1
解析 连接AE,BF,CG,DH,AC,BE,BH,
设线段AE与CG的交点为O,线段BH与线段AE的交点为M,
因为∠COB=∠AOB=,所以∠AOC=,
又OC=OA,
所以∠ACG=∠ACO=,
设OA=a,则OB=OE=a,
所以OM=MB=a,
所以tan ∠EBH=tan ∠EBM===+1,
所以tan α=1,tan β=+1,
所以tan (α+β)==
=--1.
故选D.
答案 D
二、多项选择题
9.(2025·江苏南京一模)已知cos αcos β=,cos (α+β)=,则( )
A.sin αsin β= B.cos (α-β)=
C.tan αtan β=- D.sin 2αsin 2β=
解析 由cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=,且cos αcos β=,则sin αsin β=-,故A错误;
由cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-=,故B正确;
由tan αtan β===-,
故C正确;
由sin 2αsin 2β=2sin αcos α·2sin βcos β=4sin αsin βcos αcos β=4××=-,故D错误.故选BC.
答案 BC
10.已知0<β<α<,且sin (α-β)=,tan α=5tan β,则( )
A.sin αcos β= B.sin βcos α=
C.sin 2αsin 2β= D.α+β=
解析 ∵tan α=5tan β,即=,
∴sin αcos β=5cos αsin β,
∴sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β=4cos αsin β=,
∴cos αsin β=,B选项正确,
∴sin αcos β=,A选项错误,
∴sin 2αsin 2β=2sin αcos α×2sin βcos β
=4sin αcos βsin βcos α=4××=,C选项正确,
sin (α+β)=sin αcos β+sin βcos α=+=,
∵0<β<α<,∴0<β+α<,∴α+β=,D选项错误.故选BC.
答案 BC
11.(2025·浙江温州二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,P(-3,4)为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y=-x对称,则( )
A.cos = B.β=2kπ++2α(k∈Z)
C.tan β= D.角β的终边在第一象限
解析 设坐标原点为O.因为角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(-3,4),
所以|OP|=5,所以sin α=,cos α=-,
所以cos =-cos α=,故A正确;
sin 2α=2sin αcos α=2××=-,
cos 2α=cos2α-sin2α=2-2=-,所以角2α的终边与单位圆的交点坐标为,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y=-x对称,所以角β的终边与单位圆的交点为,所以tanβ=,且角β的终边在第一象限,故C,D正确;
又因为终边在直线y=-x的角为kπ-,k∈Z,角2α的终边与角β的终边关于直线y=-x对称,所以=kπ-(k∈Z),β=2kπ--2α(k∈Z),故B错误,故选ACD.
答案 ACD
三、填空题
12.已知α,β∈,且满足sin αtan β=2cos2,则tan(α+β)=-,则sin 2β=________.
解析 因为α,β∈,tan (α+β)=-,
所以α+β∈,π-β∈.
由sin αtan β=2cos2,得
sinαsin β=cos β,
即cos (α+β)=-cos β=cos (π-β),
所以α+β=π-β,
所以tan (α+β)=tan (π-β)=-tan β=-,
得tan β=,
所以sin 2β=2sin βcos β===.
答案
13.(2025·江苏南京、盐城二模)已知α,β∈,且sin α-sin β=-,cos α-cos β=,则tan α+tan β=________.
解析 由题意可知sin α-sin β=-cos α+cos β,所以sin α+cos α=sin β+cos β,
所以sin =sin ,
因为α,β∈,
所以α+∈,β+∈,
又α≠β,所以α++β+=π,故α+β=,
所以sin α-sin β=sin α-cos α=-,
两边平方得sin2α-2sinαcos α+cos2α=,故sinαcos α=,则tan α+tan β=tan α+=+==.
答案
14.(2025·河南名校联考)我国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》一书时介绍了“赵爽弦图”,如图所示,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的大正方形,记直角三角形中较大的锐角为α,大正方形的边长为a,小正方形的边长为b,若=,则=________.
解析 由题意可得
=
=
=sin α=
==,
解得tanα=2或 tan α=-.
因为α是直角三角形中较大的锐角,所以<α<,
所以tan α=2,cos α====,
所以sinα=tan α·cos α=,
又直角三角形的直角边分别为a sin α,a cos α,
则b=a sin α-a cos α,
所以=sin α-cos α=-=.
答案
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