Sách bài tập Toán 11 Bài 3 (Chân trời sáng tạo): Các công thức lượng giác

1.5 K

Với giải sách bài tập Toán 11 Bài 3: Các công thức lượng giác sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Toán 11 Bài 3: Các công thức lượng giác

Giải SBT Toán 11 trang 19

Bài 1 trang 19 SBT Toán 11 Tập 1: Không dùng máy tính cầm tay. Tính giá trị của các biểu thức sau:

a) sin19π24cos37π24;

b) cos41π12cos13π12;

c) tanπ7+tan3π281+tan6π7tan3π28;

Lời giải:

a) sin19π24cos37π24 =12sin19π2437π24+sin19π24+37π24

=12sin3π4+sin7π3=12sin3π4+sinπ3

=1222+32=324.

b) cos41π12cos13π12=2sin41π12+13π122sin41π1213π122=2sin9π4sin7π6

=2sinπ4sinπ6=22212=22.

c) tanπ7+tan3π281+tan6π7tan3π28=tanπ7+tan3π281+tanππ7tan3π28=tanπ7+tan3π281tanπ7tan3π28

=tanπ7+3π28=tanπ4=1.

Bài 2 trang 19 SBT Toán 11 Tập 1: Cho cosα=1161 và π2<α<0, tính giá trị của các biểu thức sau:

a) sinπ6α;

b) cotα+π4;

c) cos2α+π3;

d) tan3π42α

Lời giải:

a) Vì π2<α<0 nên sinα < 0.

Do đó, sinα=1cos2α=111612=6061.

Suy ra

sinπ6α=sinπ6cosαcosπ6sinα=121161326061=11+603122

b) Ta có tanα=sinαcosα=60611161=6011.

Do đó cotα+π4=1tanα+π4=1tanαtanπ4tanα+tanπ4=1601116011+1=7149.

c) Ta có: cos2α=2cos2α1=2116121=34793721

sin2α=2sinαcosα=260611161=13203721.

Suy ra: 

cos2α+π3=cos2αcosπ3sin2αsinπ3=34793721121320372132

=3479+132037442

d) Ta có tan2α=sin2αcos2α=1320372134793721=13203479.

Suy ra: tan3π42α=tan3π4tan2α1+tan3π4tan2α=1132034791+113203479=47992159.

Bài 3 trang 19 SBT Toán 11 Tập 1: Rút gọn các biểu thức sau:

a) sinxcos5x ‒ cosxsin5x;

b) sin3xcos2x+sinxcos6xsin4x;

c) cosxcos2x+cos3xsinxsin2x+sin3x;

d) 2sinx+ycosx+y+cosxytany.

Lời giải:

a) sinxcos5x ‒ cosxsin5x = sinxcosx(cos4x ‒ sin4x)

=12sin2xcos2xsin2xcos2x+sin2x

=12sin2xcos2x=14sin4x.

b) sin3xcos2x+sinxcos6xsin4x=12sinx+sin5x+12sin5x+sin7xsin4x

=sinx+sin5xsin5x+sin7x2sin4x=sinx+sin7x2sin4x

=2sin4xcos3x2sin4x=cos3x.

c) cosxcos2x+cos3xsinxsin2x+sin3x=cosx+cos3xcos2xsinx+sin3xsin2x

=2cos2xcosxcos2x2sin2xcosxsin2x

=cos2x2cosx1sin2x2cosx1=cos2xsin2x=cot2x.

d) 2sinx+ycosx+y+cosxytany =2sinxcosy+cosxsiny2cosxcosytany

=sinxcosx+sinycosytany=tanx+tanytany=tanx.

Bài 4 trang 19 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh các đẳng thức lượng giác sau:

a) 4cosxcosπ3xcosπ3+x=cos3x;

b) sin2xcosx1+cosx1+cos2x=tanx2;

c) sinx(1 + 2cos2x + 2cos4x + 2cos6x) = sin7x;

d) sin23xsin2xcos23xcos2x=8cos2x.

Lời giải:

a) 4cosxcosπ3xcosπ3+x =2cosxcos2x+cos2π3

=2cosxcos2x+2cosxcos2π3

=cosx+cos3x+2cosx12

=cosx+cos3xcosx=cos3x.

b) sin2xcosx1+cosx1+cos2x=2sinxcosxcosx1+2cos2x211+2cos2x1

=2sinxcos2x4cos2x2cos2x

=sinx2cos2x2=2sinx2cosx22cos2x2=sinx2cosx2=tanx2.

c) sinx(1 + 2cos2x + 2cos4x + 2cos6x)

= sinx + 2sinxcos2x + 2sinxcos4x + 2sinxcos6x

= sinx + [sin(‒x) + sin3x] + [sin(‒3x) + sin5x] + [sin(‒5x) + sin7x]

= sinx + (‒sinx + sin3x) + (‒sin3x + sin5x) + (‒sin5x + sin7x)

= sin7x.

d)

 sin23xsin2xcos23xcos2x=sin23xcos2xcos23xsin2xsin2xcos2x=(sin3xcosx)2(cos3xsinx)2sin2xcos2x

=sin3xcosx+cos3xsinxsin3xcosxcos3xsinx14sin22x

=4sin4xsin2xsin22x=42sin2xcos2xsin2xsin22x

=8sin22xcos2xsin22x=8cos2x.

Giải SBT Toán 11 trang 20

Bài 5 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh rằng giá trị của biểu thức sau không phụ thuộc vào giá trị của biến x.

a) sin2x+cosπ3-xcosπ3+x;

b) cosxπ3cosx+π4+cosx+π6cosx+3π4.

Lời giải:

a) 

sin2x+cosπ3xcosπ3+x=sin2x+12cos2x+cos2π3

=sin2x+1212sin2x12=sin2x+12122sin2x=sin2x+14sin2x=14.

Vậy giá trị của biểu thức sin2x+cosπ3xcosπ3+x không phụ thuộc vào giá trị của x.

b) cosxπ3cosx+π4+cosx+π6cosx+3π4

=12cos7π12+cos2xπ12+12cos7π12+cos2x+11π12

=12cos2xπ12+cos2xπ12+π+cos7π12

=12cos2xπ12cos2xπ12+cos7π12=cos7π12.

Vậy giá trị của biểu thức cosxπ3cosx+π4+cosx+π6cosx+3π4 không phụ thuộc vào giá trị của x.

Bài 6 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Cho tam giác ABC, chứng minh rằng:

a) cosAcosB ‒ sinAsinB + cosC = 0;

b) cosB2sinC2+sinB2cosC2=cosA2.

Lời giải:

Kí hiệu A=A^,  B=B^,  C=C^.

Vì tổng số đo ba góc của một tam giác bằng 180° nên A + B + C = 180°.

Suy ra A+B+C2=90, hay B2+C2=90A2.

a) cosAcosB ‒ sinAsinB + cosC

= cos(A + B) + cosC

= cos(180° ‒ C) + cosC

= ‒cosC + cosC = 0.

b) 

cosB2sinC2+sinB2cosC2=sinB2+C2=sin90°A2=cosA2.

Bài 7 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Cho sinα + cosα = m. Tìm m để sin2α=34.

Lời giải:

Ta có sinα+cosα=222sinα+22cosα=2sinα+π4

Vì 1sinα+π41 nên 2sinα+cosα2.

Suy ra 2m2

Ta lại có (sinα+cosα)2=sin2α+2sinαcosα+cos2α=1+sin2α

Suy ra sin2α=(sinα+cosα)21=m21

Khi đó, sin2α=34 hay m21=34, do đó m2=14

Suy ra m=12 hoặc m=12(thoả mãn điều kiện).

Vậy m=12 hoặc m=12.

Bài 8 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Cho sinα=35cosβ=1213 và 0° < α, β < 90°. Tính giá trị của biểu thức sin(α + β) và cos(α ‒ β).

Lời giải:

Vì 0° < α < 90° nên cosα > 0. Do đó, cosα=1sin2α=1352=45.

Vì 0° < β < 90° nên sinβ > 0. Do đó, sinβ=1cos2β=112132=513.

Khi đó,

 sinα+β=sinαcosβ+cosαsinβ=351213+45513=5665

cosαβ=cosαcosβ+sinαsinβ=451213+35513=6365

Bài 9 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Không sử dụng máy tính cầm tay, tính giá trị của các biểu thức sau:

a) sin6°cos12°cos24°cos48°;

b) cos68°cos78° + cos22°cos12° + cos190°.

Lời giải:

a) Đặt A = sin6°cos12°cos24°cos48°. Ta có:

cos6°.A = cos6°. sin6°cos12°cos24°cos48°

=12sin12cos12cos24cos48

=14sin24°cos24°cos48°=18sin48°cos48°=116sin96°=116cos6°

Suy ra A=116.

b) cos68°cos78° + cos22°cos12° + cos190°

= cos(90° ‒ 22°)cos(90° ‒ 12°) + cos22°cos12° + cos(180° + 10°)

= sin22°sin12° + cos22°cos12° - cos10°

= (cos22°cos12° + sin22°sin12°) cos10°

= cos(22° ‒ 12°) - cos10°

cos10° ‒ cos10° = 0.

Bài 10 trang 20 SBT Toán 11 Tập 1: Phương trình dao động điều hòa của một vật tại thời điểm t giây được cho bởi công thức x(t) = Acos(ωt + φ), trong đó x(t) (cm) là li độ của một vật tại thời điểm t giây, A là biên độ dao động (A > 0) và φ ∈ [‒π; π] là pha ban đầu của dao động.

Xét hai dao động điều hòa có phương trình lần lượt là:

x1(t)=3cosπ4t+π3 (cm) và x2(t)=3cosπ4tπ6(cm).

a) Xác định phương trình dao động tổng hợp x(t) = x1(t) + x2(t).

b) Tìm biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp trên.

Lời giải:

a) Ta có xt=x1t+x2t=3cosπ4t+π3+3cosπ4tπ6

=3cosπ4t+π3+cosπ4tπ6

=32cosπ4t+π3+π4tπ62cosπ4t+π3π4tπ62

=6cosπ2t+π62cosπ22=6cosπ4t+π12cosπ4

=6cosπ4t+π1222=32cosπ4t+π12.

Vậy phương trình của dao động tổng hợp là xt=32cosπ4t+π12.

b) Dao động tổng hợp trên có biên độ là A=32 cm và pha ban đầu là φ=π12.

Xem thêm các bài giải SBT Toán lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác

Bài 3: Các công thức lượng giác

Bài 4: Hàm số lượng giác và đồ thị

Bài 5: Phương trình lượng giác

Bài tập cuối chương 1

Bài 1: Dãy số

Đánh giá

0

0 đánh giá