内容正文:
10.1.1 两角和与差的余弦
[课时跟踪检测]
1.cos 20°= ( )
A.cos 30°cos 10°-sin 30°sin 10°
B.cos 30°cos 10°+sin 30°sin 10°
C.sin 30°cos 10°-sin 10°cos 30°
D.cos 30°cos 10°-sin 30°cos 10°
解析:选B cos 20°=cos(30°-10°)=cos 30°cos 10°+sin 30°sin 10°.
2.cos 80°cos 35°+cos 10°cos 55°的值等于 ( )
A. B.-
C. D.-
解析:选A cos 80°cos 35°+cos 10°cos 55°
=cos 80°cos 35°+cos(90°-80°)cos(90°-35°)
=cos 80°cos 35°+sin 80°sin 35°=cos(80°-35°)
=cos 45°=.
3.已知cos α=-,α∈,sin β=-,β是第四象限角,则cos(β-α)的值是 ( )
A.- B.
C.- D.-
解析:选C 由条件可得sin α=,cos β=,则cos(β-α)=cos βcos α+sin βsin α=×+×=-.
4.(多选)若α,β为两个锐角,则 ( )
A.cos(α+β)>cos α+cos β
B.cos(α+β)<cos α+cos β
C.cos(α-β)>cos αcos β
D.cos(α-β)<sin αsin β
解析:选BC cos(α+β)-(cos α+cos β)
=cos αcos β-sin αsin β-cos α-cos β
=cos α(cos β-1)-sin αsin β-cos β.
因为α,β是锐角,所以cos β-1<0,cos α(cos β-1)<0,-sin αsin β<0,-cos β<0.
所以cos(α+β)<cos α+cos β,故A错误,B正确.
因为cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β,α,β均为锐角,所以cos αcos β>0,sin αsin β>0.所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β>cos αcos β,同理cos(α-β)>sin αsin β,故C正确,D错误.
5.若cos(α-β)=,cos 2α=,其中α,β均为锐角,且α<β,则α+β= ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题意知sin(α-β)=-,sin 2α=(0<2α<π),∴cos(α+β)=cos[2α-(α-β)]=cos 2αcos(α-β)+sin 2αsin(α-β)=×+×=-.∵α+β∈(0,π),∴α+β=.
6.(多选)已知cos(α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,则以下命题正确的是 ( )
A.sin 2α= B.cos=-
C.cos αcos β= D.tan αtan β=
解析:选AC 因为 cos(α+β)=-,cos 2α=-(α,β为锐角),所以 sin(α+β)=,sin 2α==,故A正确.cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)=×+×=, 故B错误.由 cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=-,得cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)]==,sin αsin β=[cos(α-β)-cos(α+β)]==.所以tan αtan β=3.故C正确,D错误.故选AC.
7.(5分)若α∈[0,2π],sinsin+coscos=0,则α的值是 .
解析:因为α∈[0,2π],sinsin+coscos=cos α=0,所以α=或α=.
答案:或
8.(5分)= .
解析:===.
答案:
9.(5分)在△ABC中,已知cos A=,sin B=,则cos C等于 .
解析:在△ABC中,因为cos A=,所以sin A=.因为sin B=,所以cos B=或cos B=-.因为在△ABC中,sin A=>sin B=,所以A>B.所以角B为锐角.所以cos B=.又A+B+C=π,所以cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-(cos Acos B-sin Asin B)=-=.
答案:
10.(5分)已知△ABC中,sin(A+B)=,cos B=-,则sin B= ,cos A= .
解析:在△ABC中,因为cos B=-<0,
所以B为钝角,则sin B=.所以A+B∈.
由sin(A+B)=,得cos(A+B)=-.
所以cos A=cos[(A+B)-B]=cos(A+B)cos B+sin(A+B)sin B=-×+×=.
答案:
11.(5分)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于x轴对称,若sin α=-,则cos(α-β)= .
解析:因为sin α=-,所以α的终边在第三或第四象限.
当α的终边在第三象限时,β的终边在第二象限,
且cos α=-,sin β=,cos β=-,
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=.
当α的终边在第四象限时,β的终边在第一象限,
且cos α=,sin β=,cos β=,
所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=.
答案:
12.(10分)已知cos α-cos β=,sin α-sin β=-,求cos(α-β).
解:由cos α-cos β=两边平方,得(cos α-cos β)2=cos2α+cos2β-2cos αcos β=.①
由sin α-sin β=-两边平方,得(sin α-sin β)2=sin2α+sin2β-2sin αsin β=.②
由①+②,得2-2(cos αcos β+sin αsin β)=.
∴cos αcos β+sin αsin β=,即cos(α-β)=.
13.(10分)已知函数f(x)=2sin,x∈R.
(1)求f的值;(2分)
(2)设α,β∈,f=,f(3β+2π)=,求cos(α+β)的值.(8分)
解:(1)f=2sin=2sin=2×=.
(2)因为f=,
所以2sin=,
所以sin α=,又因为f(3β+2π)=,
所以2sin=,所以cos β=,
因为α,β∈,所以cos α=,sin β=,
所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=.
14.(10分)在一个圆形波浪实验水池中有三个振动器,在t时刻,它们引发水面波动,振幅分别用cos t,cos和cos表示.如果其中两个振动器同时启动,则水面波动由对应振幅之和表示.现在某一时刻这三个振动器同时开始工作,则原来平静的水面会呈现怎样的状态,试说明理由.
解:由题意得cos t+cos+cos
=cos t+coscos t+sinsin t+coscos t-sinsin t=cos t-cos t-cos t=0,
即三个振动源产生的振动被相互抵消,所以原本平静的水面仍保持平静.
15.(15分)已知a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β)(0<α<β<π).
(1)求证:a+b与a-b互相垂直;(5分)
(2)若ka+b与a-kb的模相等(其中k为非零实数),求β-α的值.(10分)
解:(1)证明:∵a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),
∴|a|2=cos2α+sin2α=1,|b|2=cos2β+sin2β=1.
∴(a+b)·(a-b)=a2-b2=|a|2-|b|2=0.
∴(a+b)⊥(a-b).
(2)∵ka+b=(kcos α,ksin α)+(cos β,sin β)=(kcos α+cos β,ksin α+sin β),
∴|ka+b|2=(kcos α+cos β)2+(ksin α+sin β)2=k2cos2α+2kcos αcos β+cos2β+k2sin2α+2ksin αsin β+sin2β=k2+2kcos(α-β)+1.
同理可求|a-kb|2=k2-2kcos(α-β)+1.
又∵|ka+b|=|a-kb|,∴|ka+b|2=|a-kb|2.
∴2kcos(α-β)=-2kcos(α-β).
∵k≠0,∴cos(α-β)=0.
∴cos(β-α)=0.
又∵0<α<β<π,∴0<β-α<π.∴β-α=.
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