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二倍角公式专项练习

二倍角公式专项练习一、选择题1.(2011福建厦门模拟)已知tan α=-43,则tan ⎝⎛⎭⎫π4-α的值为( ). A .-7 B .7 C .-17 D .172.(2011北京东城模拟)已知sin θ=45,sin θ-cos θ>1,则sin 2θ=( ). A .-2425 B .-1225 C .-45 D .24253.已知α为第二象限角,33cos sin =+αα,则=α2cos ( ) A .35 B .95- C .95 D .35- 4.若sin θ-cos θ=-51,且π<θ<2π,则cos2θ等于( )A.257 B.-257 C.±257 D.-2512 5.已知向量a =⎝⎛⎭⎫sin ⎝⎛⎭⎫α+π6,1,b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin ⎝⎛⎭⎫α+4π3=( ). A .-34 B .-14 C .34 D .146.函数f (x )=3cos(3x -θ)-sin(3x -θ)是奇函数,则θ为( ).A .k π,(k ∈Z )B .k π+π6,(k ∈Z )C .k π+π3,(k ∈Z )D .-k π-π3,(k ∈Z ) 7.cos 275°+cos 215°+cos75°cos15°的值等于( ) A.26 B.23 C.45 D.1+43 8.(2010年大同模拟)函数f (x )=sin 2(x +π4)-sin 2(x -π4)是( ) A .周期为2π的奇函数 B .周期为2π的偶函数C .周期为π的奇函数D .周期为π的偶函数9.若1sin()34πα-=,则cos(2)3πα+=( ) A .78- B .14- C .14D .78 10.已知210cos 2sin ,=+∈αααR ,则=α2tan ( ) A .34 B .43 C .43- D .34- 二、填空题1. 已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+θ=45,则cos2θ=________.-725 2. 设sin ⎝⎛⎭⎫π4+θ=13,则sin2θ=________.-793. 已知π2<α<π,3sin2α=2cos α,则cos(α-π)=________.-2234.设α是第二象限的角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2=________.-555. 若cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4=-22,则sin α+cos α=________.12 6.已知ααcos 21sin +=,且)2,0(πα∈,则)4sin(2cos παα-的值为________.214- 7.已知)2,0(,1010)4cos(πθπθ∈=+,,则)42sin(πθ-的值为________.2108.已知sin ⎝⎛⎭⎫α+π6=13,则cos ⎝⎛⎭⎫2π3-2α=________.-79 设()αβ∈0π,,,且5sin()13αβ+=, 1tan 22α=.则cos β的值为____.1665- 9.已知函数)8(12cos 22cos 2sin tan 21)(2πf x x x x x f 则-+=的值为2 10..已知tan α=2,则2sin 2α+1sin 2α=__________.13411.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6cosx 的最小值是________.-3412.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4-22sin 2x 的最小正周期是__________.π 13.若sin(π-α)=45,a ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则sin 2α-cos 2α2的值等于__________.425 14. 已知1-cos2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)=________.-1 15.设α为锐角,若4cos 65απ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则)122sin(π+a 的值为____.25017 16.在锐角△ABC 中,tan A = t + 1,tan B = t - 1,则t 的取值范围是_______.()+∞,2 ; 三、解答题17. 化简:2cos 4x -2cos 2x +122tan ⎝⎛⎭⎫π4-x ·sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x 解:原式=2cos 2x (cos 2x -1)+122tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x=12-2cos 2xsin 2x 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =12-12sin 22x 2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x ·sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x=12cos 22x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =12cos2x. 18.设函数f (x )=2cos 2x +23sin x cos x -1(x ∈R )(1)化简函数f (x )的表达式,并求函数f (x )的最小正周期;(2)若x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,求函数f (x )的最大值与最小值. 解:(1)∵f (x )=2cos 2x +23sin x cos x -1=cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, ∴函数f (x )的最小正周期T =π.(2)∵0≤x ≤π2,∴π6≤2x +π6≤7π6, ∴-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1, ∴-1≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤2, ∴当2x +π6=7π6, 即x =π2时,f (x )min =-1; 当2x +π6=π2, 即x =π6时,f (x )max =2. 19. 设函数f(x)=32-3sin 2 ωx -sin ωxcos ωx(ω>0),且y =f(x)图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4. (1) 求ω的值;(2) 求f(x)在区间⎣⎡⎦⎤π,3π2上的最大值和最小值. 解:(1) f(x)=32-3sin 2ωx -sin ωxcos ωx =32-3·1-cos2ωx 2-12sin2ωx=32cos2ωx -12sin2ωx =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3. 因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,又ω>0, 所以2π2ω=4×π4.因此ω=1. (2) 由(1)知f(x)=-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当π≤x ≤3π2时,5π3≤2x -π3≤8π3. 所以-32≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1.因此-1≤f(x)≤32. 故f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1. 20.已知函数f (x )=sin 2 ωx +3sin ωx ·sin(ωx +π2)(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,23π上的取值范围. 【解析】 (1)f (x )=1-cos 2ωx 2+32sin 2ωx =32sin 2ωx -12cos 2ωx +12=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6+12. 因为函数f (x )的最小正周期为π,且ω>0.所以2π2ω=π,解得ω=1. (2)由(1)得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12. ∵0≤x ≤23π, ∴-π6≤2x -π6≤76π, ∴-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6≤1, ∴0≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12≤32, 即f (x )的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,32.21. (2013·南京三模)已知α、β∈(0,π),且tan α=2,cos β=-7210. (1) 求cos2α的值;(2) 求2α-β的值解:(1) (解法1)因为tan α=2,所以sin αcos α=2,即sin α=2cos α.又sin 2α+cos 2α=1,解得sin 2α=45,cos 2α=15. 所以cos2α=cos 2α-sin 2α=-35.(解法2)因为cos2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2αtan 2α+1, 又tan α=2,所以cos2α=1-2222+1=-35.(2) (解法1)因为α∈(0,π),且tan α=2,所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2. 又cos2α=-35<0,故2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,sin2α=45. 由cos β=-7210,β∈(0,π),得sin β=210,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π. 所以sin(2α-β)=sin2αcos β-cos2αsin β=45×⎝⎛⎭⎫-7210-⎝⎛⎭⎫-35×210=-22.又2α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,所以2α-β=-π4. (解法2)因为α∈(0,π),且tan α=2,所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan2α=2tan α1-tan 2α=-43.从而2α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π. 由cos β=-7210,β∈(0,π),得sin β=210,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, 因为tan β=-17,所以tan(2α-β)=tan2α-tan β1+tan2αtan β=-43+171+⎝⎛⎭⎫-43×⎝⎛⎭⎫-17=-1. 又2α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,所以2α-β=-π4.。

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