二倍角的三角函数公式 测试题
三角函数和差与二倍角公式试题
sin 2
A. 1
B.3
C.
3
D.
1
2
的值等于
-1 3
18. 已知 sin( 4
) 5 ,则 cos2 13 cos( 4
的值为 )
24 A.
13
2 sin 2
19.
1 cos2
13 B.
24 cos2
cos 2
A. tan
B. tan 2
13 C.
12
12 D.
13
=
1
C.1 D.
2
20. 下列各式中,值为
3
3
2
4
(1) 求函数 f ( x)的最小正周期;
(2) 求函数 h( x) =f ( x) g(x)的最大值,并求使 h( x)取得最大值的 x 的集合。
11. ( 文 ) 已知函数 f (x)
cos2 x sin2 x , g( x)
1 sin 2x
1
。
2
2
4
(1) 函数 f ( x) 的图像可由函数 g( x) 的图像经过怎样的变化得到?
(1)求 f ( x) 的最小正周期;
(2)求 f ( x) 在区间 [ , 2 ] 上的最大值和最小值。 63
9. 求函数 y 7 4sin x cos x 4cos2 x 4cos4 x 的最大值与最小值。
文档
实用标准
10. 已知函数 f ( x) =cos(
x )cos(
x ),g( x) = 1 sin 2x 1 .
实用标准
三角函数和差与二倍角单元检测题
一.选择题
1. 已知 sin(
x) 1 , 则 sin 2x 的值为
(完整版)三角函数系列二倍角公式测试题含答案.doc
评卷人得分二倍角公式一、选择题1.已知 2sin θ +3cosθ =0,则 tan2 θ =()A .B .C .D .2.已知= ,则 sin2 α +cos (α﹣)等于()A.﹣B.C.D.﹣3.若 0<α<,﹣<β< 0,cos (+α) = ,cos (﹣β),则 cos (α +β)=()A.B.﹣C.D.﹣5.已知 cos α=, cos (α +β)=﹣,且α、β∈(0,),则cos(α﹣β)=()A.B.C.D.6.求值: tan42 ° +tan78 °﹣tan42 ° ?tan78 ° =()A.B.C.D.7.已知 sinx= ﹣,且 x 在第三象限,则tan2x= ()A.B.C.D.8.已知 tan α =4,= ,则则 tan (α +β)=()A.B.﹣C.D.﹣9.计算 log 2sin +log 2cos 的值为()A.﹣ 4 B. 4 C. 2 D.﹣ 210.若均α,β为锐角,=()A.B.C.D.11.已知 tan α=, tan β=,则 tan (α﹣β)等于()12.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y=2x 上,则 cos2 θ =()A.﹣B.﹣C.D.13.已知 sin θ +cos θ=,则tan2θ值为()A.B.C.D.14.设 tan α, tan β是方程 x 2﹣3x+2=0 的两个根,则tan (α +β)的值为()A.﹣ 3 B.﹣ 1 C. 1 D. 315.sin α=,α∈(,π),则cos (﹣α)=()A.B.C.D.16.已知 sin α +cos α =﹣,则 sin2 α =()A.B.C.D.17.已知,那么cosα=()A.B.C.D.18.设α﹑β为钝角,且 sin α=, cos β =﹣,则α +β的值为()A.B.C.D.或19.若 tan (α﹣β) = , tan β=,则 tan α等于()A.﹣ 3 B.﹣C. 3 D.20. =()A.B.C.D.21.若角 A为三角形 ABC的一个内角,且 sinA+cosA= ,则这个三角形的形状为()A.锐角三角形B.钝角三角形第 II 卷(非选择题)评卷人得分二、填空题22.若 tan (α +β)=,tan(β﹣)=,则tan(α+)=.23.( 1+tan 1°)( 1+tan44 °)=.24.若,,,则=.25.已知α为第三象限的角,,则=.26.已知<α<, cos ( +α) =﹣,则 sin α=.27.在△ ABC中,已知 tanA ,tanB 是方程 3x 2﹣ 7x+2=0 的两个实根,则 tanC= .评卷人得分三、解答题28.已知,(1)求 sin α的值;(2)求β的值.29.已知 cos α=, cos (α﹣β) =,且0<β<α<,(Ⅰ)求tan2 α的值;(Ⅱ)求β.二倍角公式试卷答案1.B2.A 解答:解:由已知得:==sin α +cos α=,∴( sin α+cosα)2=1+2sin αcosα=1+sin2 α=,∴ sin2α=﹣,又 sin α+cosα=sin (α+),∴ sin(α+)=,cos(α﹣)=cos(﹣α)=sin(x+)=,∴ sin2α+cos(α﹣)=﹣.3.C解答:解:∵ cos(+α) =,0<α<,∴<+α<,∴sin (+α) ==,∵ cos(﹣β)=,﹣<β<0,∴<﹣β<,∴ sin(﹣β)==,∵α +β=(+α)﹣(﹣β),∴ cos(α+β)=cos[(+α)﹣(﹣β)]=cos (+α) cos (﹣β)+sin(+α) sin (﹣β)===.4.解答:由题意可得:tan α +tan β=; tan α tan β=,显然α,β﹣又 tan (α +β) ===1 且α+β∈,故α+β=﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10 分)5.C解答:由 2α∈( 0,π),及 cos α=2﹣,且,得到 cos2 α =2cos α﹣ 1=sin2 α==,由α+β∈( 0,π),及cos (α +β) =﹣,得到sin(α +β)==,则 cos (α﹣β) =cos[2 α﹣(α +β)] =cos2αcos(α +β) +sin2 αsin (α +β)=﹣×(﹣)+×=.6.C解答:由tan120°=tan(78°+42°)==﹣,得到 tan78 °+tan42 °=﹣(1﹣tan78°tan42°),则tan78 °+tan42 °﹣tan18 °?tan42 °=﹣.故选: C..7.A8.B解答:由得tanβ=3,又 tan α=4,所以tan (α +β) ===,故选:B.解答:α,β 为锐角,则cosα===;则 cos (α +β) =﹣=﹣=﹣,cosβ=cos(α +β﹣α)=cos (α +β) cosα+sin (α +β) sin α==.11.D12.B13.C14.A15.A16.D17.C18.C解答:∵α﹑β 为钝角,且sin α=,cosβ=﹣,∴ cosα=﹣,sinβ=,∴cos(α +β) =cosαco sβ﹣ sin αsin β=﹣×(﹣)﹣×=,又α﹑β为钝角,∴α +β∈(π, 2π),∴α +β=.故选:C.19.C 解答:∵ tan (α﹣β) = = = ,∴可解得:tan α =3.故选:C.20.D 21.B 解答:角 A 为三角形ABC的一个内角, sinA+cosA= sin ( A+ ),如果 A∈( 0,] , A+ ∈,sin ( A+ )∈.A∈(,π), A+ ∈,sin ( A+ )∈(﹣ 1, 1).∵sinA+cosA= ,∴A 是钝角.三角形是钝角三角形.故选:B.22. 解答:∵tan (α+) =tan[ (α +β)﹣(β﹣) ] ,∴又∵∴.故答案为:.23.2 24. 解答:∵∴∵,∴===故答案为:25.解答:方法一:因为α 为第三象限的角,所以2α∈( 2( 2k+1)π,π +2( 2k+1)π)( k∈ Z),又< 0,所以,于是有,,所以=.方法二:α为第三象限的角,,? 4kπ+2π< 2α<4kπ+3π ? 2α在二象限,26.解答:∵<α<,∴<α+<π,又cos(+α) =﹣,∴sin (+α) ==,∴sin α=sin[ (α+)﹣]=sin (+α) cos﹣cos(+α) sin=×﹣(﹣)×=.故答案为:.27.-7 解答:∵ tanA,tanB是方程3x2﹣7x+2=0的两个根,则tanA+tanB=,tanAtanB=,∴tanC=tan= ﹣ tan (A+B) =﹣=﹣ 728.解答:(1)∵,∴tan α==.∵ tanα=,sin2α+cos2α=1,∴sinα= ,cosα= .( 2)∵,,∴ sin(α﹣β)=﹣,∴tan (α﹣β)==﹣ 7==,∴ tanβ=﹣1,∴β=.29.解答:(Ⅰ)由,得∴,于是(Ⅱ)由0<β<α<,得,又∵,∴由β=α﹣(α﹣β)得: cosβ=cos=cosαcos(α﹣β) +sin αsin (α﹣β)=所以.。
高中数学二倍角的三角函数精选题
二倍角的三角函数精选题29道一.选择题(共7小题)1.已知sinα﹣cosα=,则sin2α=()A.﹣B.﹣C.D.2.若sinα=,则cos2α=()A.B.C.﹣D.﹣3.已知α∈(0,),2sin2α=cos2α+1,则sinα=()A.B.C.D.4.已知sin2α=,则cos2(α+)=()A.B.C.D.5.已知α为第二象限角,sinα+cosα=,则cos2α=()A.﹣B.﹣C.D.6.已知α∈(0,π),且3cos2α﹣8cosα=5,则sinα=()A.B.C.D.7.若α为第四象限角,则()A.cos2α>0B.cos2α<0C.sin2α>0D.sin2α<0二.多选题(共1小题)(多选)8.已知,下面结论正确的是()A.若f(x1)=1,f(x2)=﹣1,且|x1﹣x2|的最小值为π,则ω=2B.存在ω∈(1,3),使得f(x)的图象向右平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称C.若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围是D.若f(x)在上单调递增,则ω的取值范围是(0,]三.填空题(共15小题)9.﹣=.10.若sin x=﹣,则cos2x=.11.若sin(﹣α)=,则cos(+2α)的值为.12.设sin(+θ)=,则sin2θ=.13.已知sinα=+cosα,且α∈(0,),则的值为.14.(文)函数f(x)=cos2x+2sin x的最小值为.15.已知α、β均为锐角,且sinα=,cos(α+β)=,则cos2β=.16.已知,则sin2x=.17.计算:cos215°﹣sin215°=.18.函数f(x)=sin2(2x﹣)的最小正周期是.19.设α为锐角,若,则=.20.已知sin(﹣x)=,则sin2x=.21.已知α∈(0,π),且有1﹣2sin2α=cos2α,则cosα=.22.函数的定义域为,则值域为.23.已知sin2α=,则cos2(α+)=.四.解答题(共6小题)24.已知函数f(x)=sin(﹣x)sin x﹣cos2x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期和最大值;(Ⅱ)讨论f(x)在[,]上的单调性.25.设函数f(x)=﹣sin2ωx﹣sinωx cosωx(ω>0),且y=f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求f(x)在区间[]上的最大值和最小值.26.已知函数f(x)=2sin x cos x+2cos2x﹣1(x∈R).(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期及在区间[0,]上的最大值和最小值;(Ⅱ)若f(x0)=,x0∈[,],求cos2x0的值.27.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)+2sin2﹣1(ω>0,0<φ<π)为奇函数,且相邻两对称轴间的距离为.(1)当x∈(﹣,)时,求f(x)的单调递减区间;(2)将函数y=f(x)的图象沿x轴方向向右平移个单位长度,再把横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象.当x∈[﹣,]时,求函数g(x)的值域.28.设f(x)=4cos(ωx﹣)sinωx﹣cos(2ωx+π),其中ω>0.(Ⅰ)求函数y=f(x)的值域(Ⅱ)若f(x)在区间上为增函数,求ω的最大值.29.在△ABC中,角A、B、C所对应的边分别为a、b、c,且满足=,•=3.(Ⅰ)求△ABC的面积;(Ⅱ)若b+c=6,求a的值.二倍角的三角函数精选题29道参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.已知sinα﹣cosα=,则sin2α=()A.﹣B.﹣C.D.【分析】由条件,两边平方,根据二倍角公式和平方关系即可求出.【解答】解:∵sinα﹣cosα=,∴(sinα﹣cosα)2=1﹣2sinαcosα=1﹣sin2α=,∴sin2α=﹣,故选:A.【点评】本题考查了二倍角公式,属于基础题.2.若sinα=,则cos2α=()A.B.C.﹣D.﹣【分析】cos2α=1﹣2sin2α,由此能求出结果.【解答】解:∵sinα=,∴cos2α=1﹣2sin2α=1﹣2×=.故选:B.【点评】本题考查二倍角的余弦值的求法,考查二倍角公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.3.已知α∈(0,),2sin2α=cos2α+1,则sinα=()A.B.C.D.【分析】由二倍角的三角函数公式化简已知可得4sinαcosα=2cos2α,结合角的范围可求sinα>0,cosα>0,可得cosα=2sinα,根据同角三角函数基本关系式即可解得sinα的值.【解答】解:∵2sin2α=cos2α+1,∴可得:4sinαcosα=2cos2α,∵α∈(0,),sinα>0,cosα>0,∴cosα=2sinα,∵sin2α+cos2α=sin2α+(2sinα)2=5sin2α=1,∴解得:sinα=.故选:B.【点评】本题主要考查了二倍角的三角函数公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.4.已知sin2α=,则cos2(α+)=()A.B.C.D.【分析】所求式子利用二倍角的余弦函数公式化简,再利用诱导公式变形,将已知等式代入计算即可求出值.【解答】解:∵sin2α=,∴cos2(α+)=[1+cos(2α+)]=(1﹣sin2α)=×(1﹣)=.故选:A.【点评】此题考查了二倍角的余弦函数公式,以及诱导公式的作用,熟练掌握公式是解本题的关键.5.已知α为第二象限角,sinα+cosα=,则cos2α=()A.﹣B.﹣C.D.【分析】由α为第二象限角,可知sinα>0,cosα<0,从而可求得sinα﹣cosα=,利用cos2α=﹣(sinα﹣cosα)(sinα+cosα)可求得cos2α【解答】解:∵sinα+cosα=,两边平方得:1+sin2α=,∴sin2α=﹣,①∴(sinα﹣cosα)2=1﹣sin2α=,∵α为第二象限角,∴sinα>0,cosα<0,∴sinα﹣cosα=,②∴cos2α=﹣(sinα﹣cosα)(sinα+cosα)=(﹣)×=﹣.故选:A.【点评】本题考查同角三角函数间的基本关系,突出二倍角的正弦与余弦的应用,求得sinα﹣cosα=是关键,属于中档题.6.已知α∈(0,π),且3cos2α﹣8cosα=5,则sinα=()A.B.C.D.【分析】利用二倍角的余弦把已知等式变形,化为关于cosα的一元二次方程,求解后再由同角三角函数基本关系式求得sinα的值.【解答】解:由3cos2α﹣8cosα=5,得3(2cos2α﹣1)﹣8cosα﹣5=0,即3cos2α﹣4cosα﹣4=0,解得cosα=2(舍去),或cos.∵α∈(0,π),∴α∈(,π),则sinα==.故选:A.【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查同角三角函数基本关系式与二倍角公式的应用,是基础题.7.若α为第四象限角,则()A.cos2α>0B.cos2α<0C.sin2α>0D.sin2α<0【分析】先求出2α是第三或第四象限角或为y轴负半轴上的角,即可判断.【解答】解:α为第四象限角,则﹣+2kπ<α<2kπ,k∈Z,则﹣π+4kπ<2α<4kπ,∴2α是第三或第四象限角或为y轴负半轴上的角,∴sin2α<0,故选:D.【点评】本题考查了角的符号特点,考查了转化能力,属于基础题.二.多选题(共1小题)(多选)8.已知,下面结论正确的是()A.若f(x1)=1,f(x2)=﹣1,且|x1﹣x2|的最小值为π,则ω=2B.存在ω∈(1,3),使得f(x)的图象向右平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称C.若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围是D.若f(x)在上单调递增,则ω的取值范围是(0,]【分析】先将f(x)化简,对于A,由条件知,周期为2π,然后求出ω;对于B,由条件可得﹣+=+kπ(k∈Z),然后求出ω=﹣1﹣3k(k∈Z),即可求解;对于C,由条件,得﹣≤2π<﹣,然后求出ω的范围;对于D,由条件,得,然后求出ω的范围,再判断命题是否成立即可.【解答】解:∵f(x)=1﹣2cos2(ωx+)=﹣cos(2ωx+)=sin(2ωx+),∴周期T==.A.由条件知,周期为2π,∴w=,故A错误;B.函数图象右移个单位长度后得到的函数为y=sin(2ωx﹣+),其图象关于y轴对称,则﹣+=+kπ(k∈Z),∴ω=﹣1﹣3k(k∈Z),故对k=﹣1,存在ω=2∈(1,3),故B正确;C.由f(x)=sin(2ωx+)且f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,可得﹣≤2π<﹣,∴⩽ω<,故C正确;D.由条件,得,∴ω⩽,又ω>0,∴0<ω⩽,故D正确.故选:BCD.【点评】本题考查了三角函数的图象与性质和三角函数的图象变换,考查了转化思想和推理能力,属中档题.三.填空题(共15小题)9.﹣=.【分析】把所求的式子利用二倍角的余弦函数公式化简,再利用特殊角的三角函数值,即可得到所求式子的值.【解答】解:cos2﹣sin2=cos(2×)=cos=.故答案为:【点评】此题考查了二倍角的余弦函数公式,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握公式是解本题的关键.10.若sin x=﹣,则cos2x=.【分析】由已知利用二倍角公式化简所求即可计算得解.【解答】解:∵sin x=﹣,∴cos2x=1﹣2sin2x=1﹣2×(﹣)2=.故答案为:.【点评】本题主要考查了二倍角公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.11.若sin(﹣α)=,则cos(+2α)的值为.【分析】利用二倍角的余弦公式把要求的式子化为2﹣1,再利用诱导公式化为2﹣1,将条件代入运算求得结果.【解答】解:∵=cos2(+α)=2﹣1=2﹣1=2×﹣1=,故答案为:.【点评】本题考查诱导公式、二倍角的余弦公式的应用,把要求的式子化为2﹣1=2﹣1,是解题的关键.12.设sin(+θ)=,则sin2θ=﹣.【分析】利用两角和的正弦公式可得+=,平方可得+sin2θ=,由此解得sin2θ的值.【解答】解:∵sin(+θ)=,即+=,平方可得+sin2θ=,解得sin2θ=﹣,故答案为﹣.【点评】本题主要考查两角和的正弦公式、二倍角的正弦的应用,属于基础题.13.已知sinα=+cosα,且α∈(0,),则的值为﹣.【分析】由条件利用二倍角的余弦公式、两角和的正弦公式,求得要求式子的值.【解答】解:∵sinα=+cosα,即sinα﹣cosα=,∴===﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查二倍角的余弦公式、两角和的正弦公式的应用,属于基础题.14.(文)函数f(x)=cos2x+2sin x的最小值为﹣3.【分析】利用二倍角公式对已知函数化简,f(x)=cos2x+2sin x=﹣2sin2x+2sin x+1结合﹣1≤sin x≤1及二次函数的性质可求函数的最小值【解答】解:∵f(x)=cos2x+2sin x=﹣2sin2x+2sin x+1=﹣2+∵﹣1≤sin x≤1当sin x=﹣1时,函数有最小值﹣3故答案为:﹣3【点评】本题主要考查了二倍角公式及二次函数闭区间上的最值的求解,属于基础试题15.已知α、β均为锐角,且sinα=,cos(α+β)=,则cos2β=.【分析】先求出sin2α和cos2α的值,再求出sin2(α+β)和cos2(α+β)的值,再利用两角和差的三角公式求出cos2β=cos[2(α+β)﹣2α]的值.【解答】解:∵α、β均为锐角,且sinα=,故cosα===,∴sin2α=2sinαcosα=,cos2α=2cos2α﹣1=.∵cos(α+β)=,∴sin(α+β)==,∴sin2(α+β)=2sin(α+β)cos(α+β)=,cos2(α+β)=2cos2(α+β)﹣1=,则cos2β=cos[2(α+β)﹣2α]=cos2(α+β)cos2α+sin2(α+β)sin2α=×+=,故答案为:.【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,二倍角公式、两角和差的三角公式的应用,属于中档题.16.已知,则sin2x=.【分析】由诱导公式,二倍角的余弦函数公式化简所求,结合已知即可计算求值.【解答】解:∵,∴.故答案为:.【点评】本题主要考查了诱导公式,二倍角的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.17.计算:cos215°﹣sin215°=.【分析】由二倍角的余弦公式可得cos215°﹣sin215°=cos30°,从而得到结果.【解答】解:由二倍角的余弦公式可得,cos215°﹣sin215°=cos30°=.故答案为:.【点评】本题主要考查二倍角的余弦公式的应用,考查特殊角的三角函数值,属于基础题.18.函数f(x)=sin2(2x﹣)的最小正周期是.【分析】先利用二倍角公式对函数解析式进行化简,进而通过三角函数的性质求得周期.【解答】解:f(x)=sin2(2x﹣)=根据三角函数的性质知T==故答案为:【点评】本题考查了倍角公式和三角函数周期性的应用.要求学生对三角函数的相关公式及性质熟练记忆.19.设α为锐角,若,则=.【分析】根据α为锐角,为正数,可得α+是锐角,利用平方关系可得sin(α+).接下来配角,得到cosα,sinα,再用二倍角公式可得sin2α,cos2α,最后用两角和的正弦公式得到的值即可. 【解答】解:因为α为锐角,为正数,可得α+是锐角,所以sin (α+)=,所以cos α=cos (α+)===.sin α=sin (α+)===.由此可得sin2α=2sin αcos α=;cos2α=cos 2α﹣sin 2α=.sin =.cos=.所以=sin2αcos+cos2αsin==.故答案为:.【点评】本题着重考查了两角和与差的正弦、余弦公式和二倍角的正弦、余弦等公式,考查了三角函数中的恒等变换应用,属于中档题.20.已知sin (﹣x )=,则sin2x =.【分析】依题意,利用诱导公式与二倍角的余弦公式即可求得答案. 【解答】解:∵sin (﹣x )=,∴sin2x =cos (﹣2x )=cos2(﹣x )=1﹣2sin 2(﹣x )=1﹣2×=,故答案为:.【点评】本题考查诱导公式与二倍角的余弦,考查观察与基本运算能力,属于中档题.21.已知α∈(0,π),且有1﹣2sin2α=cos2α,则cos α= .【分析】由二倍角公式和同角的三角函数关系,计算即可. 【解答】解:由1﹣2sin2α=cos2α,得1﹣cos2α=2sin2α, 即2sin 2α=4sin αcos α;又α∈(0,π),所以sinα≠0,所以sinα=2cosα>0;由sin2α+cos2α=(2cosα)2+cos2α=5cos2α=1,解得cosα=.故答案为:.【点评】本题考查了三角恒等变换与三角函数求值问题,是基础题.22.函数的定义域为,则值域为[﹣,0].【分析】利用二倍角的正弦公式化简函数的解析式,再利用正弦函数的定义域和值域,求得它的值域.【解答】解:∵函数=﹣cos x sin x=﹣sin2x的定义域为,∴2x∈[0,],sin2x∈[0,1],∴y=﹣sin2x∈[﹣,0],故答案为:[﹣,0].【点评】本题主要考查二倍角的正弦公式、正弦函数的定义域和值域,属于基础题.23.已知sin2α=,则cos2(α+)=.【分析】用二倍角的余弦公式化简后代入已知即可.【解答】解:∵sin2α=,∴cos2(α+)====.故答案为:.【点评】本题主要考查了二倍角的余弦公式的应用,属于基本知识的考查.四.解答题(共6小题)24.已知函数f(x)=sin(﹣x)sin x﹣cos2x.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期和最大值;(Ⅱ)讨论f(x)在[,]上的单调性.【分析】(Ⅰ)由条件利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性和最值求得f(x)的最小正周期和最大值.(Ⅱ)根据2x﹣∈[0,π],利用正弦函数的单调性,分类讨论求得f(x)在上的单调性.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(﹣x)sin x﹣x=cos x sin x﹣(1+cos2x)=sin2x﹣cos2x﹣=sin(2x﹣)﹣,故函数的周期为=π,最大值为1﹣.(Ⅱ)当x∈时,2x﹣∈[0,π],故当0≤2x﹣≤时,即x∈[,]时,f(x)为增函数;当≤2x﹣≤π时,即x∈[,]时,f(x)为减函数.【点评】本题主要考查三角恒等变换,正弦函数的周期性和最值,正弦函数的单调性,属于中档题.25.设函数f(x)=﹣sin2ωx﹣sinωx cosωx(ω>0),且y=f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求f(x)在区间[]上的最大值和最小值.【分析】(Ⅰ)通过二倍角的正弦函数与余弦函数化简函数为一个角的一个三角函数的形式,利用函数的正确求出ω的值(Ⅱ)通过x的范围求出相位的范围,利用正弦函数的值域与单调性直接求解f(x)在区间[]上的最大值和最小值.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=﹣sin2ωx﹣sinωx cosωx===.因为y=f(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为,故周期为π又ω>0,所以,解得ω=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)=﹣sin(2x﹣),当时,,所以,因此,﹣1≤f(x),所以f(x)在区间[]上的最大值和最小值分别为:.【点评】本题考查二倍角的三角函数以及两角和的正弦函数,三角函数的周期,正弦函数的值域与单调性的应用,考查计算能力.26.已知函数f(x)=2sin x cos x+2cos2x﹣1(x∈R).(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期及在区间[0,]上的最大值和最小值;(Ⅱ)若f(x0)=,x0∈[,],求cos2x0的值.【分析】先将原函数化简为y=A sin(ωx+φ)+b的形式(1)根据周期等于2π除以ω可得答案,又根据函数图象和性质可得在区间[0,]上的最值.(2)将x0代入化简后的函数解析式可得到sin(2x0+)=,再根据x0的范围可求出cos(2x0+)的值,最后由cos2x0=cos(2x0+)可得答案.【解答】解:(1)由f(x)=2sin x cos x+2cos2x﹣1,得f(x)=(2sin x cos x)+(2cos2x﹣1)=sin2x+cos2x=2sin(2x+)所以函数f(x)的最小正周期为π.因为f(x)=2sin(2x+)在区间[0,]上为增函数,在区间[,]上为减函数,又f(0)=1,f()=2,f()=﹣1,所以函数f(x)在区间[0,]上的最大值为2,最小值为﹣1.(Ⅱ)由(1)可知f(x0)=2sin(2x0+)又因为f(x0)=,所以sin(2x0+)=由x0∈[,],得2x0+∈[,]从而cos(2x0+)=﹣=﹣.所以cos2x0=cos[(2x0+)﹣]=cos(2x0+)cos+sin(2x0+)sin=.【点评】本小题主要考查二倍角的正弦与余弦、两角和的正弦、函数y=A sin(ωx+φ)的性质、同角三角函数的基本关系、两角差的余弦等基础知识,考查基本运算能力.27.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)+2sin2﹣1(ω>0,0<φ<π)为奇函数,且相邻两对称轴间的距离为.(1)当x∈(﹣,)时,求f(x)的单调递减区间;(2)将函数y=f(x)的图象沿x轴方向向右平移个单位长度,再把横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象.当x∈[﹣,]时,求函数g(x)的值域.【分析】(1)f(x)=2sin(ωx+φ﹣),利用函数是奇函数,0<φ<π,且相邻两对称轴间的距离为,即可求出当x∈(﹣,)时,f(x)的单调递减区间;(2)根据函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律,可得y=g(x),即可求出当x∈[﹣,]时,求函数g(x)的值域.【解答】解:(1)f(x)=sin(ωx+φ)+2sin2﹣1=sin(ωx+φ)﹣cos(ωx+φ)=2sin(ωx+φ﹣)∵函数是奇函数,0<φ<π∴φ=,∴f(x)=2sinωx,∵相邻两对称轴间的距离为,∴=π,∴ω=2,∴f(x)=2sin2x,∵x∈(﹣,),∴2x∈(﹣π,),∴f(x)的单调递减区间为(﹣,﹣);(2)将函数y=f(x)的图象沿x轴方向向右平移个单位长度,可得函数y=2sin2(x ﹣)=2sin(2x﹣)的图象;再把横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数g(x)=2sin(4x﹣)的图象.当x∈[﹣,]时,4x﹣∈[﹣π,],﹣1≤sin(4x﹣)≤∴函数g(x)的值域为[﹣2,].【点评】本题主要考查诱导公式的应用,函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.28.设f(x)=4cos(ωx﹣)sinωx﹣cos(2ωx+π),其中ω>0.(Ⅰ)求函数y=f(x)的值域(Ⅱ)若f(x)在区间上为增函数,求ω的最大值.【分析】(I)由题意,可由三角函数的恒等变换公式对函数的解析式进行化简得到f(x)=sin2ωx+1,由此易求得函数的值域;(II)f(x)在区间上为增函数,此区间必为函数某一个单调区间的子集,由此可根据复合三角函数的单调性求出用参数表示的三角函数的单调递增区间,由集合的包含关系比较两个区间的端点即可得到参数ω所满足的不等式,由此不等式解出它的取值范围,即可得到它的最大值.【解答】解:f(x)=4cos(ωx﹣)sinωx﹣cos(2ωx+π)=4(cosωx+sinωx)sinωx+cos2ωx=2cosωx sinωx+2sin2ωx+cos2ωx﹣sin2ωx=sin2ωx+1,∵﹣1≤sin2ωx≤1,所以函数y=f(x)的值域是[](II)因y=sin x在每个区间[],k∈z上为增函数,令,又ω>0,所以,解不等式得≤x≤,即f(x)=sin2ωx+1,(ω>0)在每个闭区间[,],k∈z上是增函数又有题设f(x)在区间上为增函数所以⊆[,],对某个k∈z成立,于是有.解得ω≤,故ω的最大值是.【点评】本题考查三角恒等变换的运用及三角函数值域的求法,解题的关键是对所给的函数式进行化简,熟练掌握复合三角函数单调性的求法,本题考查了转化的思想,计算能力,属于中等难度的题29.在△ABC中,角A、B、C所对应的边分别为a、b、c,且满足=,•=3.30.(Ⅰ)求△ABC的面积;(Ⅱ)若b+c=6,求a的值.【分析】(Ⅰ)利用二倍角公式利用=求得cos A,进而求得sin A,进而根据求得bc的值,进而根据三角形面积公式求得答案.(Ⅱ)根据bc和b+c的值求得b和c,进而根据余弦定理求得a的值.【解答】解:(Ⅰ)因为,∴,又由,得bc cos A=3,∴bc=5,∴(Ⅱ)对于bc=5,又b+c=6,∴b=5,c=1或b=1,c=5,由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bc cos A=20,∴【点评】本题主要考查了解三角形的问题.涉及了三角函数中的倍角公式、余弦定理和三角形面积公式等,综合性很强.。
二倍角的三角函数练习(包含答案)
一、选择题1.已知cos(α+β)=,cos(a﹣β)=﹣,则cosαcosβ的值为()A.0B.C.0或D.0或考点:两角和与差的余弦函数;两角和与差的正弦函数.专题:计算题.分析:先用两角和公式的余弦函数对题设中的等式展开后,两式相加即可求得cosαcosβ的值.解答:解:依题意可知,两式相加得2cosαcosβ=0,∴cosαcosβ=0,故选A.点评:本题主要考查了两角和公式的余弦函数.考查了学生对基础知识的理解和应用.2.如果,那么等于()A.B.C.D.考点:三角函数中的恒等变换应用.专题:计算题.分析:由两角和与差的正弦函数公式化简原式,变形得到一个比例式,然后把所求的式子利用同角三角函数的关系化简后,将变形得到的比例式整体代入可求出值.解答:解:由==,得:nsinαcosβ+ncosαsinβ=msinαcosβ﹣mcosαsinβ移项合并得cosαsinβ(n+m)=sinαcosβ(m﹣n),变形得=,则===.故选A点评:本题的解题思路是运用和与差的正弦函数公式和同角三角函数的基本关系把已知和所求的式子化简后找出其联系点,然后利用整体代入的思想解决数学问题.3.已知α,β,γ均为锐角,且tanα=,tanβ=,,则α,β,γ的和为()A.B.C.D.考点:两角和与差的正切函数.专题:计算题.分析:先根据两角和的正切公式利用tanα和tanβ的值求得tan(α+β)的值,进而利用两角和的正切公式求得tan (α+β+γ)的值,进而根据α,β,γ的范围确定α,β,γ的和.解答:解:tan(α+β)==tan(α+β+γ)==1由α,β,γ都为锐角及各自取值,知0<α,β,γ<,即α+β+γ也是锐角,故α+β+γ=.故选B点评:本题主要考查了两角和与差的正切函数,考查了学生对三角函数基础知识的综合运用.4.在△ABC中,C>90°,E=sinC,F=sinA+sinB,G=cosA+cosB,则E,F,G之间的大小关系为()A.G>F>E B.E>F>G C.F>E>G D.F>G>E考点:三角函数的积化和差公式;同角三角函数基本关系的运用.专题:综合题.分析:把F和G利用三角函数的和差化积公式及诱导公式化简后,做差得到大小;利用正弦定理和三角形的两边之和大于第三边判断F和E的大小,即可得到三者之间的大小关系.解答:解:因为F=sinA+sinB=2sin cos=2cos cos;G=cosA+cosB=2cos cos=2sin cos;由180°>C>90°得到45°<<90°,根据正弦、余弦函数的图象得到sin>cos,所以G﹣F=2cos(sin﹣cos)>0即G>F;根据正弦定理得到=,因为a+b>c,所以sinA+sinB>sinC即F>E;所以E,F,G之间的大小关系为G>F>E故选A点评:解此题的方法是利用正弦定理和做差法比较大小,要求学生灵活运用三角函数的和差化积公式及诱导公式化简求值.5.化简:的值为()B.t an2x C.﹣tanx D.c otxA.tan考点:两角和与差的正弦函数;两角和与差的余弦函数.专题:计算题.分析:把原式的分子和分母根据两角和的正弦、余弦函数公式进行化简后合并,再根据同角三角函数间的基本关系化简可得值.解答:解:原式=═=﹣tanx故选C点评:此题是一道基础题,要求学生掌握两角和与差的正弦、余弦函数的公式,以及会利用同角三角函数间的基本关系.6.若A,B为锐角三角形的两个锐角,则tanAtanB的值()A.不大于1 B.小于1 C.等于1 D.大于1考点:正切函数的值域.专题:计算题.分析:直接利用锐角三角形的性质,确定sinA>cosB,利用切化弦化简tanAtanB,即可得到选项.解答:解:因为三角形是锐角三角形,所以A+B>;即:,所以sinA>cosB,同理sinB >cosA,tanAtanB=>1故选D点评:本题是基础题,考查锐角三角形的性质,切化弦的应用,考查计算能力,常考题型.二、填空题7.(2008•浙江)若,则cos2θ=.考点:诱导公式的作用;二倍角的余弦.分析:由sin(α+)=cosα及cos2α=2cos2α﹣1解之即可.解答:解:由可知,,而.故答案为:﹣.点评:本题考查诱导公式及二倍角公式的应用.8.若cosαcosβ=,则sinαsinβ的取值范围是______.考点:两角和与差的正弦函数.专题:计算题.分析:设x=sinαsinβ,利用两角和与差的正弦函数公式分别化简cos(α+β)与cos(α﹣β),将cosαcosβ的值代入,利用余弦函数的值域列出不等式,求出不等式的解集得到x的范围,即为sinαsinβ的取值范围.解答:解:∵cosαcosβ=,设sinαsinβ=x,∴cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ=﹣x,cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ=+x,∴﹣1≤﹣x≤1,﹣1≤+x≤1,解得:﹣≤x≤,则sinαsinβ的取值范围是[﹣,].故答案为:[﹣,]点评:此题考查了两角和与差的余弦函数公式,以及余弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键.三、解答题9.在△ABC中,∠B=60°,且tanAtanC=2+,求角A,C的度数.考点:解三角形.专题:计算题.分析:根据B的值,进而确定A+C的值,进而利用两角和与差的正切函数公式求得tanA+tanC的值,进而联立求得tanA和tanC的值,进而求得A和C.解答:解:∵∠B=60°且A+B+C=180°,∴A+C=120°,∴tan(A+C)=.由tanAtanC=2+,∴tanA+tanC=3+,∴tanA,tanC可看作方程x2﹣(3+)x+(2+)=0的两根.解方程得x1=1,x2=2+.当tanA=1,tanC=2+时,A=45°,C=75°.当tanC=1,tanA=2+时,A=75°,C=45°.点评:本题主要考查了解三角形问题,两角和与差的正切函数.考查了学生对三角函数基础知识的掌握.10.若已知方程x2﹣(tanθ+cotθ)x+1=0有两个实根,且其中一个根是2﹣,求cos4θ的值.考点:三角函数的恒等变换及化简求值;一元二次方程的根的分布与系数的关系.专题:计算题.分析:利用方程的根,结合判别式确定sin22θ≤1,通过两个根求出另一个根,推出sin2θ的值,然后求出cos4θ的值.解答:解:∵方程x2﹣(tanθ+cotθ)2x+1=0有两个实根,∴△=(tanθ+cotθ)2﹣4==,即sin22θ≤1.设另一个根为m,则由根与系数的关系可得,(2﹣)m=1,于是,故tanθ+cotθ=4,即,∴sin2θ=(满足sin22θ≤1).∴cos4θ=1﹣2sin22θ=.点评:本题考查三角函数的化简求值,考查二次方程根的问题,二倍角公式的应用,考查计算能力.11.已知函数y=,求函数的最大值及对应自变量x的集合.考点:三角函数的最值.专题:计算题.分析:利用二倍角公式以及两角和的正弦函数化简函数y=,然后求出最大值,及其相应的x 值.解答:解:==,y取最大值,只需,即,∴当函数y取最大值时,自变量x的集合为{x|x=kπ+,k∈Z}.点评:本题考查三角函数的最值,二倍角公式的应用,同时利用两角和的正弦函数化简是本题解题的关键,本题考查计算能力,是基础题.12.如图,在某点B处测得建筑物AE的项点A的仰角为θ,沿B前进30米至C点处测得顶点A的仰角为2θ,再继续前进10米至D点,测得顶点A的仰角为4θ,求θ的大小及建筑物AE的高.考点:解三角形的实际应用.专题:计算题.分析:由题意及仰角的定义画出图形,利用数形结合的思想,利用图形中角与角的联系及三角形求解即可.解答:解:由已知BC=30米,CD=10米,∠ABE=θ,∠ACE=2θ,∠ADE=4θ,在Rt△ABE中,BE=AEcotθ,在Rt△ACE中,CE=AEcot2θ,∴BC=BE﹣CE=AE(cotθ﹣cot2θ).同理可得:CD=AE(cot2θ﹣cot4θ).∴即而cotθ﹣cot2θ==.同理可得cot2θ﹣cot4θ=.∴==2cos2θ=∴cos2θ=,结合题意可知:2θ=30°,θ=15°,∴AE=(米).点评:此题考查了学生会从题意中抽取出图形进而分析问题,还考查了学生们利用三角形解出三角形的边与角,及二倍角的正切公式.。
(完整版)三角函数系列二倍角公式测试题含答案
二倍角公式评卷人得分一、选择题1.已知2sinθ+3cosθ=0,则tan2θ=()A. B. C. D.2.已知=,则sin2α+cos(α﹣)等于()A.﹣B.C.D.﹣3.若0<α<,﹣<β<0,cos(+α)=,cos(﹣β),则cos(α+β)=()A.B.﹣C.D.﹣5.已知cosα=,cos(α+β)=﹣,且α、β∈(0,),则cos(α﹣β)=()A.B.C.D.6.求值:tan42°+tan78°﹣tan42°•tan78°=()A.B.C.D.7.已知sinx=﹣,且x在第三象限,则tan2x=()A.B.C.D.8.已知tanα=4,=,则则tan(α+β)=()A.B.﹣C.D.﹣9.计算log2sin+log2cos的值为()A.﹣4 B.4 C.2 D.﹣210.若均α,β为锐角,=()A.B.C.D.11.已知tanα=,tanβ=,则tan(α﹣β)等于()A.B.C.D.12.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos2θ=()A.﹣B.﹣C.D.13.已知sinθ+cosθ=,则tan2θ值为()A.B.C.D.14.设tanα,tanβ是方程x2﹣3x+2=0的两个根,则tan(α+β)的值为()A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.315.sinα=,α∈(,π),则cos(﹣α)=()A.B.C.D.16.已知sinα+cosα=﹣,则sin2α=()A.B.C.D.17.已知,那么cosα=()A.B.C.D.18.设α﹑β为钝角,且sinα=,cosβ=﹣,则α+β的值为()A.B.C.D.或19.若tan(α﹣β)=,tanβ=,则tanα等于()A.﹣3 B.﹣C.3 D.20.=()A.B.C.D.21.若角A为三角形ABC的一个内角,且sinA+cosA=,则这个三角形的形状为()A.锐角三角形B.钝角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形第II卷(非选择题)评卷人得分二、填空题22.若tan(α+β)=,tan(β﹣)=,则tan(α+)=.23.(1+tan1°)(1+tan44°)= .24.若,,,则=.25.已知α为第三象限的角,,则=.26.已知<α<,cos(+α)=﹣,则sinα=.27.在△ABC中,已知tanA,tanB是方程3x2﹣7x+2=0的两个实根,则tanC= .评卷人得分三、解答题28.已知,(1)求sinα的值;(2)求β的值.29.已知cosα=,cos(α﹣β)=,且0<β<α<,(Ⅰ)求tan2α的值;(Ⅱ)求β.二倍角公式试卷答案1.B2.A解答:解:由已知得:==sinα+cosα=,∴(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=1+sin2α=,∴sin2α=﹣,又sinα+cosα=sin(α+),∴sin(α+)=,cos(α﹣)=cos(﹣α)=sin(x+)=,∴sin2α+cos(α﹣)=﹣.3.C解答:解:∵cos(+α)=,0<α<,∴<+α<,∴sin(+α)==,∵cos(﹣β)=,﹣<β<0,∴<﹣β<,∴sin(﹣β)==,∵α+β=(+α)﹣(﹣β),∴cos(α+β)=cos[(+α)﹣(﹣β)]=cos(+α)cos(﹣β)+sin(+α)sin(﹣β)===.4.解答:由题意可得:tanα+tanβ=;tanαtanβ=,显然α,β ﹣又tan(α+β)===1且α+β∈,故α+β=﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)5.C解答:由2α∈(0,π),及cosα=,得到cos2α=2cos2α﹣1=﹣,且sin2α==,由α+β∈(0,π),及cos(α+β)=﹣,得到sin(α+β)==,则cos(α﹣β)=cos[2α﹣(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=﹣×(﹣)+×=.6.C解答:由tan120°=tan(78°+42°)==﹣,得到tan78°+tan42°=﹣(1﹣tan78°tan42°),则tan78°+tan42°﹣tan18°•tan42°=﹣.故选:C..7.A 8.B 解答:由得tanβ=3,又tanα=4,所以tan(α+β)===,故选:B.9.D 10.B解答:α,β为锐角,则cosα===;则cos(α+β)=﹣=﹣=﹣,cosβ=cos(α+β﹣α)=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα==.11.D 12.B 13.C 14.A 15.A 16.D 17.C 18.C解答:∵α﹑β为钝角,且sinα=,cosβ=﹣,∴cosα=﹣,s inβ=,∴cos(α+β)=cosαco sβ﹣sinαsinβ=﹣×(﹣)﹣×=,又α﹑β为钝角,∴α+β∈(π,2π),∴α+β=.故选:C.19.C解答:∵tan(α﹣β)===,∴可解得:tanα=3.故选:C.20.D 21.B解答:角A为三角形ABC的一个内角,sinA+cosA=sin(A+),如果A∈(0,],A+∈,sin(A+)∈.A∈(,π),A+∈,sin(A+)∈(﹣1,1).∵sinA+cosA=,∴A是钝角.三角形是钝角三角形.故选:B.22.解答:∵tan(α+)=tan[(α+β)﹣(β﹣)],∴又∵∴.故答案为:.23.2 24.解答:∵∴∵,∴,∴===故答案为:25.解答:方法一:因为α为第三象限的角,所以2α∈(2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),又<0,所以,于是有,,所以=.方法二:α为第三象限的角,,⇒4kπ+2π<2α<4kπ+3π⇒2α在二象限,26.解答:∵<α<,∴<α+<π,又cos(+α)=﹣,∴sin(+α)==,∴sinα=sin[(α+)﹣]=sin(+α)cos﹣cos(+α)sin=×﹣(﹣)×=.故答案为:.27.-7解答:∵tanA,tanB是方程3x2﹣7x+2=0的两个根,则tanA+tanB=,tanAtanB=,∴tanC=tan=﹣tan(A+B)=﹣=﹣728.解答:(1)∵,∴tanα==.∵tanα=,sin2α+cos2α=1,∴sin α=,cos α=.(2)∵,,∴sin(α﹣β)=﹣,∴tan(α﹣β)==﹣7==,∴tanβ=﹣1,∴β=.29.解答:(Ⅰ)由,得∴,于是(Ⅱ)由0<β<α<,得,又∵,∴由β=α﹣(α﹣β)得:cosβ=cos=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)=所以.。
二倍角的三角函数练习(含答案)
系化简后,将变形得到的比例式整体代入可求出值.
解答: 解:由
=
= ,得:nsinαcosβ+ncosαsinβ=msin αcosβ﹣ mcosαsinβ
移项合并得 cosαsinβ( n+m)=sin αcosβ( m﹣ n),变形得
=
,
则
=
=
=
.
故选 A 点评: 本题的解题思路是运用和与差的正弦函数公式和同角三角函数的基本关系把已知和所求的式子化简后找出
4.在 △ABC 中, C> 90°, E=sinC , F=sinA+sinB , G=cosA+cosB ,则 E, F, G 之间的大小关系为(
)
A .G> F> E
B. E> F> G
C. F> E> G
D .F> G> E
考点 : 三角函数的积化和差公式;同角三角函数基本关系的运用.
专题 : 综合题.
( α+β+γ)的值,进而根据 α, β,γ的范围确定 α, β, γ的和.
解答: 解: tan( α+β) =
=
tan( α+β+γ)=
=1
由 α, β, γ都为锐角及各自取值,知 0< α, β, γ< ,
即 α+β+γ也是锐角,故 α+β+γ= .
故选 B 点评: 本题主要考查了两角和与差的正切函数,考查了学生对三角函数基础知识的综合运用.
,则 cos2θ=
.
考点 : 诱导公式的作用;二倍角的余弦. 分析: 由 sin(α+ ) =cosα及 cos2α=2cos2α﹣ 1 解之即可.
解答: 解:由
可知,
二倍角的三角函数练习题
飞扬教育二倍角的三角函数一、选择题 1、已知43sin ,cos 55αα==-,则2α是( )A 、第一象限角B 、第二象限角C 、第三象限角D 、第四象限角2、已知3sin()45x π-=,则sin 2x的值等于( )A 、 825B 、 725C 、 1625D 、 1625-3、的值是( )A 、sin 2 B 、 cos2- C 、2 D 、 24、函数22cos sin 2sin cos y x x x x =-+的最小值是( )A 、B 、C 、 2D 、 2- 5、002log (sin15cos15)的值为( )A 、 1-B 、 12C 、 2D 、 2- 6、函数42()sin cos f x x x=+的最小正周期为( )A 、 4πB 、 2π C 、 π D 、 2π7、已知532παπ<<,则等于( )A 、 sin 2α B 、 cos 2α C 、 sin2α- D 、 cos2α-8、化简sin 4cos 2cos 1cos 41cos 21cos x x xx x x⋅⋅+++ ( )A 、 1B 、 1-C 、 tan xD 、 tan 2x9、(cossin)(cossin)12121212ππππ-⋅+=( )A 、 、 12- C 、 12 D 、10、若1cos 2sin αα+=,则cos sin αα-等于( )A 、 15B 、 15- C 、 25D 、3511、化简22(sincos )2sin ()2242ααπα++-的结果为( )A 、2sin α+B 、2 C 、2)4πα- D 、2)4πα+ 12、已知等腰三角形ABC 的腰为底的2倍,则顶角A 的正切值是 ( )A 、2 B 、、 8 D 、 7二、填空题1、若tan 2x =,则tan(2)4x π+=2、(1)2020sin 15cos 15-= (2)00sin15cos15=(2)0202tan 22.51tan 22.5=- (4)0000sin15cos15sin15cos15-=+ 3、sin 3cos3sin cos αααα-= 4、等腰三角形底角的正弦为45,则顶角的余弦为 5、(1) 5sin cos 1212ππ= (2)000sin10cos 20cos 40=6、设0000sin 50cos50,cos 70sin 70M N =+=+,则,M N 的大小关系为7、函数1cos sin xy x-=图象的对称中心是 (写出通式)8、化简:002sin(45)sin(45)αα+-=9、设1tan 3α=,则21sin 2cos 2αα+= 10、已知1cos 23θ=-,则66sin cos θθ+= 三、解答题1、已知tan()34πθ+=,求sin 2cos21θθ--的值。
三角函数系列二倍角公式测试题含答案
二倍角公式一、选择题,则tan2θ=()A. B. C. D.2.已知=,则sin2α+cos(α﹣)等于()A.﹣B.C.D.﹣3.若0<α<,﹣<β<0,cos(+α)=,cos(﹣β),则cos(α+β)=()A.B.﹣C.D.﹣5.已知cosα=,cos(α+β)=﹣,且α、β∈(0,),则cos(α﹣β)=()A.B.C.D.6.求值:tan42°+tan78°﹣tan42°•tan78°=()A.B.C.D.7.已知sinx=﹣,且x在第三象限,则tan2x=()A.B.C.D.8.已知tanα=4,=,则则tan(α+β)=()A.B.﹣C.D.﹣9.计算log2sin+log2cos的值为()A.﹣4 B.4 C.2 D.﹣210.若均α,β为锐角,=()A.B.C.D.11.已知tanα=,tanβ=,则tan(α﹣β)等于()A.B.C.D.12.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y=2x 上,则cos2θ=( )A . ﹣B . ﹣C .D .13.已知sin θ+cos θ=,则tan2θ值为( )A .B .C .D .14.设tan α,tan β是方程x 2﹣3x+2=0的两个根,则tan (α+β)的值为( ) A . ﹣3 B . ﹣1C . 1D . 315.sin α=,α∈(,π),则cos (﹣α)=( )A .B .C .D .16.已知sin α+cos α=﹣,则sin2α=( )A .B .C .D .17.已知,那么cos α=( )A .B .C .D .18.设α﹑β为钝角,且sin α=,cos β=﹣,则α+β的值为( )A .B .C .D .或19.若tan (α﹣β)=,tan β=,则tan α等于( )A . ﹣3B . ﹣C . 3D .20.=( )A .B .C .D .21.若角A 为三角形ABC 的一个内角,且sinA+cosA=,则这个三角形的形状为( )A . 锐角三角形B . 钝角三角形C . 等腰直角三角形D . 等腰三角形第II卷(非选择题)二、填空题22.若tan(α+β)=,tan(β﹣)=,则tan(α+)=.23.(1+tan1°)(1+tan44°)= .24.若,,,则=.25.已知α为第三象限的角,,则=.26.已知<α<,cos(+α)=﹣,则sinα= .27.在△ABC中,已知tanA,tanB是方程3x2﹣7x+2=0的两个实根,则tanC= .三、解答题28.已知,(1)求sinα的值;(2)求β的值.29.已知cosα=,cos(α﹣β)=,且0<β<α<,(Ⅰ)求tan2α的值;(Ⅱ)求β.二倍角公式试卷答案1.B2.A解答:解:由已知得:==sinα+cosα=,∴(sinα+cosα)2=1+2sinαcosα=1+sin2α=,∴sin2α=﹣,又sinα+cosα=sin(α+),∴sin(α+)=,cos(α﹣)=cos(﹣α)=sin(x+)=,∴sin2α+cos(α﹣)=﹣.3.C解答:解:∵cos(+α)=,0<α<,∴<+α<,∴sin(+α)==,∵cos(﹣β)=,﹣<β<0,∴<﹣β<,∴sin(﹣β)==,∵α+β=(+α)﹣(﹣β),∴cos(α+β)=cos[(+α)﹣(﹣β)]=cos(+α)cos(﹣β)+sin(+α)sin(﹣β)===.4.解答:由题意可得:tanα+tanβ=;tanαtanβ=,显然α,β﹣又tan(α+β)===1且α+β∈,故α+β=﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)5.C解答:由2α∈(0,π),及cosα=,得到cos2α=2cos2α﹣1=﹣,且sin2α==,由α+β∈(0,π),及cos(α+β)=﹣,得到sin(α+β)==,则cos(α﹣β)=cos[2α﹣(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=﹣×(﹣)+×=.6.C解答:由tan120°=tan(78°+42°)==﹣,得到tan78°+tan42°=﹣(1﹣tan78°tan42°),则tan78°+tan42°﹣tan18°•tan42°=﹣.故选:C..7.A 8.B 解答:由得tanβ=3,又tanα=4,所以tan(α+β)===,故选:B.9.D 10.B解答:α,β为锐角,则cosα===;则cos(α+β)=﹣=﹣=﹣,cosβ=cos(α+β﹣α)=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα==.11.D 12.B 13.C 14.A 15.A 16.D 17.C 18.C解答:∵α﹑β为钝角,且sinα=,cosβ=﹣,∴cosα=﹣,sinβ=,∴cos(α+β)=cosαco sβ﹣sinαsinβ=﹣×(﹣)﹣×=,又α﹑β为钝角,∴α+β∈(π,2π),∴α+β=.故选:C.19.C解答:∵tan(α﹣β)===,∴可解得:tanα=3.故选:C.20.D 21.B解答:角A为三角形ABC的一个内角,sinA+cosA=sin(A+),如果A∈(0,],A+∈,sin(A+)∈.A∈(,π),A+∈,sin(A+)∈(﹣1,1).∵sinA+cosA=,∴A是钝角.三角形是钝角三角形.故选:B.22.解答:∵tan(α+)=tan[(α+β)﹣(β﹣)],∴又∵∴.故答案为:.23.2 24.解答:∵∴∵,∴,∴===故答案为:25.解答:方法一:因为α为第三象限的角,所以2α∈(2(2k+1)π,π+2(2k+1)π)(k∈Z),又<0,所以,于是有,,所以=.方法二:α为第三象限的角,,⇒4kπ+2π<2α<4kπ+3π⇒2α在二象限,26.解答:∵<α<,∴<α+<π,又cos(+α)=﹣,∴sin(+α)==,∴sinα=sin[(α+)﹣]=sin(+α)cos﹣cos(+α)sin=×﹣(﹣)×=.故答案为:.27.-7解答:∵tanA,tanB是方程3x2﹣7x+2=0的两个根,则tanA+tanB=,tanAtanB=,∴tanC=tan=﹣tan(A+B)=﹣=﹣728.解答:(1)∵,∴tanα==.∵tanα=,sin2α+cos2α=1,∴sin α=,cos α=.(2)∵,,∴sin(α﹣β)=﹣,∴tan(α﹣β)==﹣7==,∴tanβ=﹣1,∴β=.29.解答:(Ⅰ)由,得∴,于是(Ⅱ)由0<β<α<,得,又∵,∴由β=α﹣(α﹣β)得:cosβ=cos=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)=所以.。
专题04 二倍角的三角函数(知识串讲+热考题型+专题训练)(解析版)
专题4二倍角的三角函数(一)二倍角的正弦S 2α:sin2α=2sin αcos α(二)二倍角的余弦C 2α:cos2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;(三)二倍角的正切T 2α:tan2α=2tan α1-tan 2α;公式应用的条件:α≠24k ππ+且α≠k π+2π(k ∈Z ),当α=k π+2π(k ∈Z )时,tan α不存在,求tan2α的值可采用诱导公式(四)二倍角公式的逆用、变形1.逆用形式:2sin αcos α=sin2α;sin αcos α=12sin2α;cos α=sin2α2sin α;cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α=cos2α;2tan α1-tan 2α=tan2α.2.变形用形式:1±sin2α=sin 2α+cos 2α±2sin αcos α=(sin α±cos α)2;1+cos2α=2cos 2α;1-cos2α=2sin 2α;cos 2α=1+cos2α2;sin 2α=1-cos2α2.题型一公式的正用【典例1】(2022春·江苏南京·高一南京航空航天大学附属高级中学校考期中)已知()0,απ∈,1tan 2α=,则cos2α=()A .15B .35C .45D .1225【典例2】(2022春·江苏苏州·高一统考期末)已知向量3sin ,2,1,1cos a b αα=-=-,若2a b ⋅=-,则tan2α=()A .1213-B .613-C .125-D .65-【典例3】(2022春·江苏徐州·高一校考竞赛)求sin sin sin 181818的值.由给出的某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,关键在于“变角”使“目标角”变成“已知角”,另外角的范围应根据所给条件进一步缩小,避免出现增解.题型二公式的逆用【典例4】(2022春·江苏盐城·高一江苏省响水中学校考阶段练习)设212tan13cos 66,,21tan 13a b c ︒=︒-︒==-︒则有()A .a b c >>B .a b c <<C .a c b<<D .b<c<a正确的是()A .tan 25tan 3525tan 35︒+︒+︒⋅︒=B .22ππ1cos sin 12122-=C .2tan22.51tan45tan 22.52︒=︒-︒D.12sin10=(1)求值()4sin 67cos 27sin 23cos 27tan 40-- ;(2)已知ππ1sin sin 634αα⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,ππ,32α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求sin 2α的值当出现(或可化成)公式右端结构形式时,注意“逆用”公式,简化解题过程.题型三公式的变用【典例7】(2023秋·重庆沙坪坝·=()A .1BCD 122122212212222sin cos sin cos π,Z sin cos sin cos sin θθθθθk θθθθθ⎛⎫+-+++=≠∈ ⎪+++-⎝⎭.【典例9】(2023·江苏·高一专题练习)已知cos 2,252θθπ=<<.(1)求tan θ的值;(2)求22cos sin 24θθπθ-⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.公式变形的主要形式有1±sin2α=sin 2α+cos 2α±2sin αcos α=(sin α±cos α)2,1+cos2α=2cos 2α,1-cos2α=2sin 2α,cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2.题型四三角函数式化简问题【典例10】(2022秋·河北承德·高一河北承德第一中学校考期末)化简:1cos15sin15·sin170cos15sin15⎫︒+︒-⎪⎪︒︒-︒⎝⎭____.sin21tan tan2ααα⎛⎫+=⎪⎝⎭__.︒-︒cos40sin501︒+︒︒1.三角公式化简求值的策略(1)使用倍角公式,首先要记住公式的结构特征和符号变化规律.(2)使用公式求值,应注意与同角三角函数基本关系、诱导公式的综合应用.(3)使用公式求值,应注意配方法、因式分解和整体代换思想的应用.2.注意三角函数公式逆用、变形用及“变角、变名、变号”的“三变”问题(1)公式逆用时一定要注意公式成立的条件和角之间的关系.(2)注意特殊角的应用,当式子中出现12,1,,23入特殊角,把“值变角”构造适合公式的形式.题型五三角恒等式证明问题【典例13】(2023·江苏·高一专题练习)证明:ππ2sin sin cos 244ααα⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;【典例14】(2023·江苏·高一专题练习)求证:tan 1sin 2cos 2ααα=++【典例15】(2023春·湖北黄冈·高一校考阶段练习)(1)化简:cos()2sin sin αβαβ--;(2)求证:1sin cos sin 1sin cos 1cos θθθθθθ+-=+++.三角恒等式的证明方法(1)从等式的比较复杂的一边化简变形到另一边,相当于解决化简题目.(2)等式两边同时变形,变形后的结果为同一个式子.(3)先将要证明的式子进行等价变形,再证明变形后的式子成立.提醒:开平方时正负号的选取易出现错误,所以要根据已知和未知的角之间的关系,恰当地把角拆分,根据角的范围确定三角函数的符号.一、单选题1.(2023·江苏·高一专题练习)1sin cos ,sin25ααα+=-=()A .2425-B .2425C .1225D .1225-2.(2023春·安徽·高三合肥市第六中学校联考开学考试)已知2sin 2cos24θ+=,则sin 2θ=A .1516-B .1516C .34-D .34tan 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则4tan 23πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .512B .43-C .34D .43A .0B .2cos αC π4α⎛⎫- ⎪⎝⎭D π4α⎛⎫+ ⎪⎝⎭5.(2022春·江苏宿迁·高一统考期末)若51sin 123⎛⎫+= ⎪⎝⎭πα,则cos 26πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值为()A .9B .9-C .79D .79-sin (1sin 2)sin cos θθθθ+=+()A .25B .25-C .65D .65-7.(2022春·江苏苏州·高一江苏省沙溪高级中学校考期中)已知0,απ∈,且sin cos 5αα-=,则22sin2cos sin ααα=-()A .247B .12C .12-D .247-,且,则α=()A .9B .18C .27oD .36o【答案】D【分析】根据二倍角公式和逆用余弦的差角公式化简得到()cos 29sin 9α+=,结合090α<< 得到29909α+=- ,求出α.【详解】因为()()sin181sin 22sin 9cos 91sin 2αα+=+,所以()22cos 9cos 22sin 9cos 91sin 2αα=+,整理得:cos9cos 2sin 9sin 2sin 9αα=+ ,cos9cos 2sin 9sin 2sin 9αα-= ,()cos 29sin 9α+= ,因为090α<< ,所以929189α<+< ,所以29909α+=- ,解得:36α= 故选:D.二、多选题9.(2022春·江苏盐城·高一盐城市伍佑中学校考期中)下列等式成立的是()A .22cos 15sin 15-B .sincos 882ππ=C .1sin 4040sin 702=D .tan152=10.(2022春·江苏徐州·高一统考期中)已知sin cos 5αα+=,以下选项正确的是()A .24sin 225α=±B .7sin cos 5αα-=±C .7cos 225α=±D .447sin cos 25αα-=±11.(2023秋·宁夏银川·高一银川唐徕回民中学校考期末)24cos 20︒=___________.12.(2022春·江苏盐城·高一统考期中)若(,2)2απ∈_____.13.(2022秋·上海宝山·高一上海交大附中校考阶段练习)已知tan 2θ=-π02θ<<.(1)求tan θ;(2)求22cos sin 12π4θθθ+-⎛⎫- ⎪⎝⎭.14.(2023秋·陕西渭南·高一统考期末)(1)已知2sin sin 22α=-,求sin cos cos2ααα+的值;(2)已知ππ22x -<<,1sin cos 5x x +=,则2sin22sin 1tan x x x+-.15.(2023·江苏·高一专题练习)已知向量()()sin ,1,3,cos m n αα=-=-,其中,π2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且m n ⊥ .(1)求tan α和sin 2α的值;(2)若sin()αβ+=0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求角β的值.16.(2022春·江苏盐城·高一盐城中学校考期中)已知向量()cos ,sin a αα=,122b ⎫=-⎪⎪⎝⎭,02πα<<.(1)若a b ⊥时,求sin 21cos 2αα+的值;(2)若a b -= sin 212απ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.。
二倍角的正弦余弦正切公式习题及答案
二倍角的正弦、余弦、正切公式[基础自测]1.思考辨析(1)二倍角的正弦、余弦、正切公式的适用范围是任意角.( ) (2)存在角α,使得sin 2α=2sin α成立.( ) (3)对于任意的角α,cos 2α=2cos α都不成立.( )[解析] (1)×.二倍角的正弦、余弦公式对任意角都是适用的,而二倍角的正切公式,要求α≠π2+k π(k ∈Z )且α≠±π4+k π(k ∈Z ),故此说法错误.(2)√.当α=k π(k ∈Z )时,sin 2α=2sin α. (3)×.当cos α=1-32时,cos 2α=2cos α. [答案] (1)× (2)√ (3)× 2.sin 15°cos 15°=________.14 [sin 15°cos 15°=12×2sin 15°cos 15°=12sin 30°=14.] 3.12-cos 2π8=________. -24 [12-cos 2π8=12-1+cos π42=12-12-12×22=-24.]4.若tan θ=2则tan 2θ=________. -43 [tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=2×21-22=-43.] [合 作 探 究·攻 重 难]给角求值(1)cos π7cos 3π7cos 5π7的值为( ) A .14 B .-14 C .18D .-18(2)求下列各式的值:①cos 415°-sin 415°;②1-2sin 275°;③1-tan 275°tan 75°;④1sin 10°-3cos 10°.(1)D [(1)∵cos 3π7=-cos 4π7,cos 5π7=-cos 2π7,∴cos π7cos 3π7cos 5π7=cos π7cos 2π7cos 4π7=8sin π7cos π7cos 2π7cos 4π78sin π7=4sin 2π7cos 2π7cos 4π78sin π7=2sin 4π7cos 4π78sin π7=sin 8π78sin π7=-18. (2)①cos 415°-sin 415°=(cos 215°-sin 215°)(cos 215°+sin 215°)=cos 215°-sin 215°=cos 30°=32.②1-2sin 275°=1-(1-cos 150°)=cos 150°=-cos 30°=-32. ③1-tan 275°tan 75°=2×1-tan 275°2tan 75° =2×1tan 150°=-2 3.④1sin 10°-3cos 10°=cos 10°-3sin 10°sin 10°cos 10° =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°sin 10°cos 10°=4(sin 30°cos 10°-cos 30°sin 10°)2sin 10°cos 10°=4sin 20°sin 20°=4.][规律方法] 对于给角求值问题,一般有两类:(1)直接正用、逆用二倍角公式,结合诱导公式和同角三角函数的基本关系对已知式子进行转化,一般可以化为特殊角.(2)若形式为几个非特殊角的三角函数式相乘,则一般逆用二倍角的正弦公式,在求解过程中,需利用互余关系配凑出应用二倍角公式的条件,使得问题出现可以连用二倍角的正弦公式的形式.[跟踪训练] 1.求下列各式的值 (1)cos 72°cos 36°; (2)1sin 50°+3cos 50°.[解] (1)cos 36°cos 72°=2sin 36°cos 36°cos 72°2sin 36°=2sin 72°cos 72°4sin 36°=sin 144°4sin 36°=14.(2)原式=cos 50°+3sin 50°sin 50°cos 50°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 50°+32sin 50°12×2sin 50°cos 50°=2sin 80°12sin 100°=2sin 80°12sin 80°=4.给值求值、求角问题(1)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=35,π2≤α<3π2,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4的值;(2)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,且sin 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4,求α.[思路探究] 依据以下角的关系设计解题思路求解:(1)α+π4与2α+π2,α-π4与2α-π2具有2倍关系,用二倍角公式联系; (2)2α+π2与2α差π2,用诱导公式联系. [解] (1)∵π2≤α<3π2,∴3π4≤α+π4<7π4. ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4>0,∴3π2<α+π4<7π4, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-1-cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=-45,∴cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×35=-2425,sin 2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352=725, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=22cos 2α-22sin 2α=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425-22×725=-31250.(2)∵sin 2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-1=1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4, sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α,∴原式可化为1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4,解得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=1或cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-12.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,3π4,故α+π4=0或α+π4=2π3, 即α=-π4或α=5π12.母题探究:1.在例2(1)的条件下,求sin 4α的值.[解] 由例2(1)解析知sin 4α=2sin 2αcos 2α=2×725×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425=-336625.2.将例2(1)的条件改为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513,0<x <π4,求cos 2x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x 的值.[解] ∵0<x <π4,∴π4-x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1213.又cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x=2×513×1213=120169, cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫π4+x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =513,∴原式=120169513=2413.[规律方法] 解决条件求值问题的方法(1)有方向地将已知式或未知式化简,使关系明朗化;寻找角之间的关系,看是否适合相关公式的使用,注意常见角的变换和角之间的二倍关系.(2)当遇到\f(π,4)±x 这样的角时可利用互余角的关系和诱导公式,将条件与结论沟通.cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x .类似的变换还有:cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x ,sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -1,sin 2x =-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =1-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x 等.化简证明问题[探究问题]1.解答化简证明问题时,如果遇到既有“切”,又有“弦”的情况,通常要如何处理?提示:通常要切化弦后再进行变形.2.证明三角恒等式时,通常的证明方向是什么?提示:由复杂一侧向简单一侧推导.(1)化简:1tan θ+1+1tan θ-1=________.(2)证明:3tan 12°-3sin 12°(4cos212°-2)=-4 3.[思路探究](1)通分变形.(2)切化弦通分,构造二倍角的余弦→二倍角的正弦→约分求值(1)-tan 2θ[(1)原式=tan θ-1+tan θ+1(tan θ+1)(tan θ-1)=2tan θtan2θ-1=-2tan θ1-tan2θ=-tan2θ.(2)左边=3sin 12°-3cos 12°cos 12°2sin 12°(2cos212°-1)=23⎝⎛⎭⎪⎫12sin 12°-32cos 12°2sin 12°cos 12°cos 24°=23sin(12°-60°)sin 24°cos 24°=-23sin 48°12sin 48°=-43=右边,所以原等式成立.][规律方法]证明三角恒等式的原则与步骤(1)观察恒等式两端的结构形式,处理原则是从复杂到简单,高次降低,复角化单角,如果两端都比较复杂,就将两端都化简,即采用“两头凑”的思想.(2)证明恒等式的一般步骤:①先观察,找出角、函数名称、式子结构等方面的差异;②本着“复角化单角”“异名化同名”“变换式子结构”“变量集中”等原则,设法消除差异,达到证明的目的.[当 堂 达 标·固 双 基]1.下列各式中,值为32的是( ) A .2sin 15°cos 15° B .cos 215°-sin 215° C .2sin 215°D .sin 215°+cos 215°B [2sin 15°cos 15°=sin 30°=12;cos 215°-sin 215°=cos 30°=32;2sin 215°=1-cos 30°=1-32;sin 215°+cos 215°=1,故选B.]2.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A .f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B .f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C .f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D .f (x )的最小正周期为2π,最大值为4B [易知f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=3cos 2x +1=32(2cos 2x -1)+32+1=32cos 2x+52,则f (x )的最小正周期为π,当x =k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,最大值为4.]3.若sin α=3cos α,则sin 2αcos 2α=________. 6 [sin 2αcos 2α=2sin αcos αcos 2α=2sin αcos α=6cos αcos α=6.]4.设sin 2α=-sin α,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan 2α的值是________.3 [∵sin 2α=-sin α, ∴2sin αcos α=-sin α. 由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π知sin α≠0,∴cos α=-12,∴α=2π3, ∴tan 2α=tan 4π3=tan π3= 3.] 5.已知π2<α<π,cos α=-45. (1)求tan α的值;(2)求sin 2α+cos 2α的值.[解](1)因为cos α=-45,π2<α<π,所以sin α=3 5,所以tan α=sin αcos α=-34.(2)因为sin 2α=2sin αcos α=-24 25,cos 2α=2cos2α-1=7 25,所以sin 2α+cos 2α=-2425+725=-1725.。
2024-2025年北师大版数学必修第二册4.3.1-2二倍角的三角函数公式(带答案)
§3 二倍角的三角函数公式3.1 二倍角公式 3.2 半角公式必备知识基础练知识点一 利用二倍角公式化简、求值 1.sin 110°sin 20°cos 2155°-sin 2155°=( ) A .-12 B .12C .32 D .-322.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =13 ,则sin 2α=( )A .-79B .79C .±223D .±793.下列各式:①2sin 67.5°cos 67.5°;②2cos2π12-1; ③1-2sin 215°;④2tan22.5°1-tan 222.5° . 其中值等于32的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3知识点二 利用半角公式化简、求值 4.设α∈(π,2π),则1-cos (π+α)2=( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α25.若sin α=13 ,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 =( )A .23B .12C .13D .0 6.(1)已知sin α=-817 ,且π<α<3π2 ,求sin α2 ,cos α2 和tan α2 .(2)若32π<α<2π,化简12+1212+12cos 2α .知识点三 二倍角公式、半角公式的综合应用7.设a =(1-3 tan 20°)sin 80°,b =sin 40°sin 110°-sin 20°sin 130°,c =2tan 15°1-tan 215°,则( ) A .a >b >c B .c >b >a C .c >a >b D .a >c >b8.化简:(1+sin α+cos α)⎝⎛⎭⎪⎫sin α2-cos α22+2 cos α (π<α<2π).关键能力综合练一、选择题1.已知cos x =-14,x 为第二象限角,那么sin 2x =( )A .-154B .±158C .-158 D .1582.若cos 2α=-725 ,0<α<π2 ,则cos α=( )A .45B .-45 C .35 D .-353.sin 10°sin 30°·sin 50°sin 70°=( ) A .116 B .-116 C .316 D .-3164.(易错题)若3π<x <4π,则1+cos x2+ 1-cos x2=( ) A .2 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 2 B .-2 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 2 C .2 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 2 D .-2 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 2 5.已知sin (α-π5 )=34 ,则sin (2α+π10 )=( )A .-716B .716C .-18D .18二、填空题6.已知α是第二象限角,tan (π-2α)=43 ,则tan α=________.7.设a =12 cos 6°-32 sin 6°,b =2tan 13°1-tan 213°,c =1-cos50°2,将a ,b ,c 用“<”连接起来为________.8.(探究题)已知A ,B ,C 是锐角三角形ABC 的三个内角,且B =2A ,则sin Bsin A 的取值范围为________.三、解答题9.已知向量a =(2sin x ,cos x ),b =(3 cos x ,2cos x ),定义函数f (x )=a ·b -1.(1)求函数f (x )的最小正周期; (2)求函数f (x )的单调递减区间.学科素养升级练1.(多选题)关于函数f (x )=12 sin ωx -cos 2ωx 2 +12 (ω>0),若函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点,则下列说法正确的有( )A .函数f (x )的最小正周期有可能为4πB .函数f (x )在区间(π,2π)内一定不存在对称轴C .函数f (x )在区间(-π4 ,0)上单调递增D .ω的最大值是122.(情境命题——生活情境)如图所示,已知扇形POQ 的半径为3 ,圆心角为π3 ,C是弧PQ 上的动点(不与P ,Q 重合),四边形ABCD 是扇形的内接矩形,设∠COP =x ,矩形ABCD 的面积为f (x ).(1)求函数f (x )的解析式,并写出其定义域;(2)求函数y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4 的最大值及相应的x 值.§3 二倍角的三角函数公式 3.1 二倍角公式 3.2 半角公式必备知识基础练1.答案:B解析:由题意,根据诱导公式得sin110°sin 20°=cos 20°sin 20°,根据二倍角公式得cos 2155°-sin 2155°=cos310°=sin 40°, 则原式可转化为cos 20°sin 20°sin 40° =2cos 20°sin 20°2sin 40° =12 .故选B.2.答案:B解析:∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4 =13 , ∴sin 2α=-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π2=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-1 =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2×19-1 =79 .故选B.3.答案:C解析:2sin67.5°cos 67.5°=sin 135°=22; 2cos2π12 -1=cos π6 =32; 1-2sin 215°=cos30°=32; 2tan 22.5°1-tan 222.5° =tan45°=1.故选C. 4.答案:D解析:∵α∈(π,2π),∴α2 ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π , ∴ 1-cos (π+α)2 =1+cos α2=cos2α2=-cos α2.故选D.5.答案:C解析:∵cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+π4 =1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π22 =-12 sin α+12 ,sin α=13 ,∴cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α2+π4 =-12 ×13 +12 =13 .故选C.6.解析:(1)∵sin α=-817 ,π<α<3π2 ,∴cos α=-1517 .又∵π<α<3π2 ,∴π2 <α2 <3π4,∴sin α2= 1-cos α2 = 1+15172 =41717 , cos α2=-1+cos α2=- 1-15172 =-1717, tan α2=sin α2cosα2=-4.(2)∵32 π<α<2π,∴34 π<α2 <π,∴cos α>0,cos α2 <0,∴12+12 12+12cos 2α =12+12 12(1+cos 2α) =12+1212×2cos 2α =12+12cos α = 12(1+cos α) =cos2α2=-cos α2.7.答案:C解析:a =(1-3 tan 20°)sin 80°=(cos 20°-3sin 20°)sin (90°-10°)cos 20°=-(3sin 20°-cos 20°)cos 10°cos 20°=-2sin (20°-30°)cos 10°cos 20° =2sin 10°cos 10°cos 20°=sin 20°cos 20°=tan 20°,b =sin 40°sin 110°-sin 20°sin 130°=sin 40°sin (90°+20°)-sin 20°sin (90°+40°)=sin 40°cos 20°-sin 20°cos 40°=sin (40°-20°)=sin 20°,c =2tan 15°1-tan 215°=tan30°, 因为0<cos 20°<1,则tan 30°>tan 20°=sin 20°cos 20° >sin 20°,即c >a >b .故选C.8.解析:原式=2cos α2⎝⎛⎭⎪⎫cos α2+sin α2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α2-cos α22⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=cos α2⎝⎛⎭⎪⎫sin 2α2-cos 2α2⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2 =cos α2(-cos α)⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2 ,∵π<α<2π,∴π2 <α2 <π.∴cos α2<0.∴原式=cos α2(-cos α)⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2 =-cos α2cos α-cos α2 =cos α.关键能力综合练1.答案:C解析:因为cos x =-14 ,x 为第二象限角,所以sin x =154 ,所以sin 2x =2sin xcos x =2×154 ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14 =-158 .故选C. 2.答案:C解析:因为cos 2α=2cos 2α-1=-725 ,所以cos 2α=925 ,又0<α<π2 ,则cos α=35.故选C. 3.答案:A解析:sin 10°sin 30°sin 50°sin 70°=12 cos 20°cos 40°cos 80°=2sin 20°cos 20°cos 40°cos 80°4sin 20° =2sin 40°cos 40°cos 80°8sin 20°=2sin 80°cos 80°16sin 20° =sin 160°16sin 20° =116.4.答案:C解析:因为3π<x <4π,所以3π2 <x 2 <2π,sin x 2 <0,cos x2>0.于是 1+cos x2+1-cos x 2 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos x 2 +⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x 2 =cos x 2 -sin x 2 =2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫22cos x 2-22sin x 2 =2 sin (π4 -x2).故选C.5.答案:C解析:令t =α-π5 ,所以sin t =34 ,α=t +π5 ,所以sin (2α+π10 )=sin (2t+π2 )=cos 2t =1-2sin 2t =-18.故选C. 6.答案:-12解析:由tan(π-2α)=43 ,得tan 2α=-43 .又tan 2α=2tan α1-tan 2α =-43 ,解得tan α=-12 或2.又α是第二象限角,所以tan α=-12.7.答案:a <c <b解析:a =12 cos 6°-32sin 6°=sin 30°cos 6°-cos 30°sin 6°=sin 24°,b =tan 26°,c =1-cos 50°2=sin 225° =sin25°. ∵tan 26°=sin 26°cos 26° ,0<cos 26°<1,∴tan 26°>sin 26°.又y =sin x 在(0,π2 )上为增函数,∴a <c <b .8.答案:(2 ,3 )解析:由于△ABC 为锐角三角形,故A ,B ,C 都为锐角,从而得⎩⎪⎨⎪⎧0<A <π2,0<B =2A <π2,0<C =π-3A <π2,解得π6 <A <π4 ,从而sin B sin A =sin 2Asin A=2cos A ∈(2 ,3 ). 9.解析:f (x )=23 sin x cos x +2cos 2x -1=3 sin2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6 . (1)最小正周期T =2π2=π.(2)令π2 +2k π≤2x +π6 ≤3π2 +2k π,k ∈Z ,解得π6 +k π≤x ≤2π3+k π(k ∈Z ),即函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6+k π,2π3+k π (k ∈Z ).学科素养升级练1.答案:AC解析:由题知:f (x )=12 sin ωx -1+cos ωx 2 +12 =22 sin (ωx -π4),因为函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (π)f (2π)≥0,T 2=πω≥2π-π ⇒⎩⎪⎨⎪⎧sin (πω-π4)sin (2πω-π4)≥0,0<ω≤1.对于A ,B ,当ω=12 时,f (x )=22 sin (12 x -π4 ),满足题意,最小正周期为4π,x =3π2是其一条对称轴,故A 正确,B 错误;对于C ,由于0<ω≤1,所以当x ∈(-π4 ,0)时,-π2 <-ωπ4 -π4 <ωx -π4 <-π4 ,函数单调递增,故C 正确;对于D ,当⎩⎪⎨⎪⎧sin ⎝⎛⎭⎪⎫πω-π4≥0,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πω-π4≥0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧2k +14≤ω≤2k +54,k +18≤ω≤k +58,k ∈Z ⇒14 ≤ω≤58 ,当⎩⎪⎨⎪⎧sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πω-π4≤0,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πω-π4≤0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧2k -34≤ω≤2k +14,k -38≤ω≤k +18,k ∈Z ⇒0<ω≤18 ,综上:0<ω≤18 或14 ≤ω≤58,故D 错误.故选AC.2.解析:(1)∵在Rt△COB 中,CB =3 sin x ,OB =3 cos x , ∴OA =DA tan π6 =CB tan π6=sin x ,AB =OB -OA =3 cos x -sin x ,∴f (x )=AB ·CB =(3 cos x -sin x )·3 sin x =3sin x ·cos x -3 sin 2x =32sin2x -32 (1-cos 2x )=3 sin (2x +π6 )-32 ,x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3 .(2)y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=3 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6 -32 +3 sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+π6 -32 =3 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6 -3 =6 sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +5π12 -3 . 由0<x <π3 ,0<x +π4 <π3 ,得0<x <π12 ,∴5π12 <2x +5π12 <7π12, ∴当2x +5π12 =π2 ,即x =π24 时,y max =6 -3 .。
第8练 二倍角的三角函数2021新高考午练
第8练 二倍角的三角函数一、选择题1.若cos α=13,则cos 2α等于( ) A .-79 B .-89 C.79 D.89答案 A解析 由二倍角公式得cos 2α=2cos 2α-1=2×19-1=-79,故选A. 2.求值:cos 2π12sin 2π12等于( ) A .1 B.12 C.116 D .-12答案 C解析 cos 2π12sin 2π12=14sin 2π6=116. 3.已知2sin α=1+cos α,则tan α2等于( ) A.12B.12或不存在 C .2D .2或不存在答案 B解析 2sin α=1+cos α,即4sin α2cos α2=2cos 2α2, 当cos α2=0时,tan α2不存在, 当cos α2≠0时,tan α2=12. 4.1sin π18-3cos π18等于( ) A .2 B.12 C .4 D.14答案 C 解析 原式=cos π18-3sin π18sin π18·cos π18=2⎝⎛⎭⎫12cos π18-32sin π1812sin π9=4·sin π9sin π9=4. 5.函数y =32sin 2x +cos 2x 的最小正周期为( ) A.π2 B .π C.3π2D .2π 答案 B二、填空题 6.cos 40°cos 25°1-sin 40°=________. 答案 2解析 原式=cos 220°-sin 220°cos 25°(cos 20°-sin 20°)=cos 20°+sin 20°cos 25°=2cos 25°cos 25°= 2. 7.32(cos 215°-cos 275°)+sin 15°cos 15°=________. 答案 1解析32(cos 215°-cos 275°)+sin 15°cos 15° =32(cos 215°-sin 215°)+sin 15°cos 15° =32cos 30°+12sin 30°=sin 90°=1. 8.已知sin(π+α)-3sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=0,则cos 2α的值为________.答案 -45解析 因为sin(π+α)-3sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=0,所以-sin α-3cos α=0,解得tan α=-3,所以cos 2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α=1-(-3)21+(-3)2=-45. 9.已知cos ⎝⎛⎭⎫π4+θcos ⎝⎛⎭⎫π4-θ=14,则sin 4θ+cos 4θ的值为________.答案 58解析 因为cos ⎝⎛⎭⎫π4+θcos ⎝⎛⎭⎫π4-θ=⎝⎛⎭⎫22cos θ-22sin θ⎝⎛⎭⎫22cos θ+22sin θ =12(cos 2θ-sin 2θ)=12cos 2θ=14,所以cos 2θ=12. 故sin 4θ+cos 4θ=⎝⎛⎭⎪⎫1-cos 2θ22+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+cos 2θ22 =116+916=58. 10.已知f (x )=sin x sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,则f (x )的最小正周期为________,单调递增区间为________________________________________________________________________.答案 π ⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π,k ∈Z 解析 ∵f (x )=sin x ⎝⎛⎭⎫sin x ·12+cos x ·32 =12sin 2x +32sin x ·cos x =1-cos 2x 4+3sin 2x 4 =12⎝⎛⎭⎫32sin 2x -12cos 2x +14=12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+14. ∴T =2π2=π. 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z , 解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π,k ∈Z .三、解答题11.化简:⎝ ⎛⎭⎪⎫1tan α2-tan α2·1-cos 2αsin 2α. 解 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2sin α2-sin α2cos α2·2sin 2α2sin αcos α =cos 2α2-sin 2α2sin α2·cos α2·sin αcos α =2cos αsin α·sin αcos α=2.。
二倍角公式练习题tan含答案
1.若sin = ,则cosα=( )2. 的值是().
A.- B.- C. D. A.- B.- C. D.
3.若 = ,则tan2α=().
A.- B. C.- D.
4.已知 ,则 ()
A. B. C. D.
5.已知 ,则 的值为()
大家一起遨游在知识的海洋里面吧更希望道客巴巴成为我们认识的桥梁
答:①尽可能地不使用一次性用品;②延长物品的使用寿命;③包装盒纸在垃圾中比例很大,购物时减少对它们的使用。
答:当月球运行到地球和太阳的中间,如果月球挡住了太阳射向地球的光,便发生日食。
7、对于生活中的一些废弃物,我们可以从垃圾中回收它们并重新加工利用。这样做不但能够减少垃圾的数量,而且能够节省大量的自然资源。
A. B. C. D.
6.已知 ,则 的值为( )
A. B.
C. D.
7.已知 , ,则 ()
A. B. C.- D.
答:说明米饭不是甜的,但米饭含有淀粉,在我们咀嚼的过程中发生了变化,变得有甜味了。8. ,则 的值为()
A. B.- C. D.
9.已知 ,则
11、火药是我国的四大发明之一,我国古代的黑火药是硝石、硫黄、木炭以及一些辅料等粉末状物质的均匀混合物。迄今为止,可以考证的最早的火药配方是“伏火矾法”。A. B. C. D.
二、问答:
15、为了便于辨认,人们把看起来不动的星星分成群,划分成不同的区域,根据其形态想称为星座。
10.已知 为第二象限角, ,则 .
11.已知 ,则 ________;
12.已知 是第二象限的角,且 ,则 的值是;
12、太阳是太阳系里唯一发光的恒星,直径是1400000千米。