Sách bài tập Toán 11 Bài 2 (Chân trời sáng tạo): Giá trị lượng giác của một góc lượng giác

Với giải sách bài tập Toán 11 Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán 11 Bài 2.

1 925 01/11/2024


Giải SBT Toán 11 Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác

Bài 1 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Tính các giá trị lượng giác của góc α nếu:

a) sinα=45 π<α<3π2;

b) cosα=1161 0<α<π2;

c) tanα=158 90°<α<90°;

d) cotα = ‒2,4 và ‒180° < α < 0°.

Lời giải:

a) Ta có cos2α=1sin2α=1452=925. π<α<3π2; nên cosα < 0.

Do đó cosα=35.

Suy ra tanα=sinαcosα=4535=43 cotα=1tanα=143=34.

b) Ta có sin2α=1cos2α=111612=60612. Vì 0<α<π2; nên sinα > 0.

Do đó sinα=6061.

Suy ra tanα=sinαcosα=60611161=6011 cotα=1tanα=16011=1160.

c) Ta có cotα=1tanα=1158=815;1cos2α=1+tan2α=1+1582=28964

Suy ra cos2α=64289. Vì 90°<α<90°; nên cosα>0. Do đó cosα=817.

Suy ra sinα=tanαcosα=158817=1517.

d)

Ta có tanα=1cotα=12,4=512;1sin2α=1+cot2α=1+2,42=676100

Suy ra sin2α=100676. Vì ‒180° < α < 0° nên sinα<0. Do đó sinα=513.

Suy ra cosα=cotαsinα=2,4513=1213.

Bài 2 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Biểu diễn các giá trị lượng giác sau qua các giá trị lượng giác của góc có số đo từ 0 đến π4 (hoặc từ 0° đến 45°).

a) sin(‒1693°);

b) cos1003π3;

c) tan 885°;

d) cot53π10.

Lời giải:

a) sin(‒1693°) = ‒sin(1693°)

= ‒sin(4.360° + 180° + 73°)

= sin73°

= cos(90° ‒ 73°) = cos17°.

b) cos1003π3=cos334π+π3=cosπ3=sinπ6

c) tan 885° = tan(180o.4 + 165°) = tan165° = tan(180° ‒ 15°) = ‒tan15°.

d) cot53π10=cot53π10=cot50π10+3π10

=cot5π+3π10=cot3π10

=cotπ2π5=tanπ5.

Bài 3 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Cho π<α<3π2. Xác định dấu của các giá trị lượng giác sau:

a) cos(α + π);

b) sinπ2α;

c) tanα+3π2;

d) cotαπ2;

e) cos2α+π2;

g) sin(π ‒ 2α).

Lời giải:

π<α<3π2 nên sinα < 0; cosα < 0, tanα > 0 và cotα > 0.

a) cos(α + π) = ‒cosα > 0 vì cosα < 0.

b) sinπ2α=cosα<0 vì cosα < 0.

c) tanα+3π2=cotα<0 vì cotα > 0.

d) cotαπ2=tanα<0 vì tanα > 0.

e) Vì π<α<3π2 nên 2π < 2α < 3π, do đó sin2α > 0.

Vậy cos2α+π2=sin2α<0.

g) sin (π ‒ 2α) = sin2α > 0 vì sin2α > 0.

Bài 4 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Biết sinα=35π2<α<π. Tính giá trị của các biểu thức sau:

a) A=3sinα2cosαtanα;

b) B=cot2αsinαtanα+2cosα.

Lời giải:

π2<α<π nên cosα < 0, tanα < 0 và cotα < 0.

Ta có: sin2α + cos2α = 1, suy ra cos2α = 1 - sin2α = 1352=1625

Do đó cosα = 45.

Suy ra tanα = sinαcosα=3545=34 và cotα = 1tanα=134=43.

a) A=33524534=9585+34=951720=3617.

b) B=4323534+245=169353485=53454720=212423.

Bài 5 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh các đẳng thức lượng giác sau:

a) sin4x + cos4x = 1 ‒ 2sin2xcos2x.

b) 1+cotx1cotx=tanx+1tanx1;

c) sinα+cosαsin3α=1cot4α1cotα;

d) tan2α+cos2α1cot2α+sin2α1=tan6α.

Lời giải:

a)

sin4x+cos4x=sin2x+cos2x22sin2xcos2x=12sin2xcos2x

b) 1+cotx1cotx=1+1tanx11tanx=tanx+1tanxtanx1tanx=tanx+1tanx1.

c)

sinα+cosαsin3α=1sin2α+cosαsinα1sin2α=1+cot2α+cotα1+cot2α

=1+cotα1+cot2α

=1cot2α1+cot2α1cotα=1cot4α1cotα

d) tan2α+cos2α1cot2α+sin2α1=tan2αsin2αcot2αcos2α=sin2αcos2αsin2αcos2αsin2αcos2α

=sin2α1cos2α1cos2α1sin2α1=tan2αtan2αcot2α=tan6α

Bài 6 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh các đẳng thức sau:

a) sin2605°+sin21645°+cot225°=1cos265°;

b) sin530°1+sin640°=1sin10°+cot10°.

Lời giải:

a) sin605° = sin(3.180° + 65°) = ‒sin65°.

sin1645° = sin(9.180° + 25°) = ‒sin25° = ‒sin(90° ‒ 65°) = ‒cos65°.

cot25° = cot(90° ‒ 65°) = tan65°.

sin2605° + sin21645° + cot225°

= (‒sin65°)2 + (‒cos65°)2 + (tan65°)2

= 1 + tan265°

=1cos265

b) sin530° = sin(3.180° ‒ 10°) = sin10°.

sin640° = sin(4.180° ‒ 80°) = ‒sin(-80°) = ‒sin(90° ‒ 10°) = ‒cos10°.

sin530°1+sin640°=sin10°1cos10°=sin210°sin10°1cos10°

=1cos210°sin10°1cos10°=1+cos10°1cos10°sin10°1cos10°

=1+cos10°sin10°=1sin10°+cot10° .

Bài 7 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1: Rút gọn các biểu thức sau:

a) cosα+π+sinα+5π2tanα+π2tanπα.

b) cosπ2αsinβ+πsin2παcosβπ2.

Lời giải:

a) cosα+π+sinα+5π2tanα+π2tanπα

=cosα+sinα+π2tanπα+π2tanα

=cosα+sinπα+π2tanπ2αtanα

=cosα+sinπ2αcotαtanα

=cosα+cosα1=1.

b) cosπ2αsinβ+πsin2παcosβπ2

=sinαsinβsinαcosπ2β

=sinαsinβ+sinαsinβ=0.

Bài 8 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1: Tính giá trị của các biểu thức sau:

a) sin 17°sin197° + sin73°cos163°;

b) 11tan145°+11+tan55°.

Lời giải:

a) Ta có:

sin197° = sin(180° + 17°) = ‒sin17°.

sin73° = sin(90° ‒ 17°) = cos17°.

cos163° = cos(180° ‒ 17°) = ‒cos17°.

Suy ra:

sin 17°sin197° + sin73°cos163°

= sin 17°.(‒sin17°) + cos17°.(‒cos17°)

= ‒(sin217° + cos217°) = ‒1.

b) 11tan145°+11+tan55°

=11+cot55°+11+tan55°

=11+1tan55°+11+tan55°

=tan55°1+tan55°+11+tan55°

=tan55°+11+tan55°=1

Bài 9 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1:

a) Cho tanα + cotα = 2. Tính giá trị của biểu thức tan3α +cot3α.

b) Cho sinα+cosα=14. Tính giá trị của sinαcosα.

c) Cho sinα+cosα=12.Tính giá tị của biểu thức sin3α + cos3α.

Lời giải:

a) tan3α + cot3α = (tanα + cotα)3 ‒ 3tanαcotα(tanα + cotα)

= (tanα + cotα)3 ‒ 3 (tanα + cotα)

=23 ‒ 3.2 = 2.

Thay tanα + cotα = 2 vào biểu thức (*) ta có: 23 ‒ 3.2 = 2.

b) (sinα + cosα)2 = sin2α + cos2α + 2 sinαcosα = 1 + 2 sinαcosα.

Do đó sinαcosα=12(sinα+cosα)21=121421=1532

c) sin3α + cos3α

= (sinα + cosα)(sin2α ‒ sinαcosα + cos2α)

= (sinα + cosα)(1 ‒ sinαcosα)

sinαcosα=12(sinα+cosα)21=121221=38, nên

sin3α+cos3α=12138=12118=1116

Bài 10 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1: Cho tanx = 2. Tính giá trị của các biểu thức sau:

a) 3sinx4cosx5sinx+2cosx;

b) sin3x+2cos3x2sinx+3cosx.

Lời giải:

tanx xác định nên cosx ≠ 0. Chia tử và mẫu của phân thức cho luỹ thừa thích hợp của cosx để biểu diễn biểu thức theo tanx.

a) 3sinx4cosx5sinx+2cosx=3sinxcosx45sinxcosx+2=3tanx45tanx+2=3.245.2+2=16.

b) sin3x+2cos3x2sinx+3cosx=sin3xcos3x+22sinxcosx+31cos2x=tan3x+22tanx+3tan2x+1

=23+222+322+1=27

Bài 11 trang 15 SBT Toán 11 Tập 1: Độ dài của ngày từ lúc Mặt Trời mọc đến lúc Mặt Trời lặnc ở một thành phố X trong ngày thứ t của năm được tính xấp xỉ bởi công thức:

dt=4sin2π365t80+12 với t ℤ và 1 ≤ t ≤ 365.

Thành phố X vào ngày 31 tháng 1 có bao nhiêu giờ có Mặt Trời chiếu sáng? Làm tròn kết quả đến hàng phần mười.

Lời giải:

Thay t = 31 vào công thức trên ta có:

d31=4sin2π3653180+129,0 (giờ)

Vậy thành phố X vào ngày 31 tháng 1 có 9,0 giờ có Mặt Trời chiếu sáng.

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác

1. Giá trị lượng giác của góc lượng giác

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác (Chân trời sáng tạo 2023) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 1)

- Trên đường tròn, lấy điểm M(x;y) như hình vẽ. Khi đó:

x=cosα, y=sinα.

tanα=sinαcosα=yx(x0)

cotα=cosαsinα=xy(y0)

- Các giá trị sinα, cosα, tanα, cotα được gọi là các giá trị lượng giác của góc lượng giác α.

*Chú ý:

a, Trục tung là trục sin, trục hoành là trục côsin.

Trục As có gốc ở điểm A(1;0) và song song với trục sin là trục tang.

Trục Bt có gốc ở điểm B(0;1) và song song với trục coossin gọi là trục côtang.

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác (Chân trời sáng tạo 2023) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 2)

b, sinαcosα xác định với mọi αR.

tanαxác định với các góc απ2+kπ,kZ.

cotα xác định với các góc αkπ,kZ.

c, Với mọi góc lượng giác α và số nguyên k, ta có:

sin(α+k2π)=sinαcos(α+k2π)=cosαtan(α+kπ)=tanαcot(α+kπ)=cotα

d, Bảng các giá trị lượng giác đặc biệt

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác (Chân trời sáng tạo 2023) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 3)

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác (Chân trời sáng tạo 2023) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 4)

2. Tính giá trị lượng giác của một góc bằng máy tính cầm tay

- Lần lượt ấn các phím SHIFT MENU 2:

Để chọn đơn vị độ: ấn phím 1 (Degree).

Để chọn đơn vị radian: ấn phím 2 (Radian).

- Ấn các phím MENU 1 để vào chế độ tính toán.

3. Hệ thức cơ bản giữa các giá trị lượng giác của một góc lượng giác

sin2α+cos2α=11+tan2α=1cos2α(απ2+kπ,kZ)1+cot2α=1sin2α(αkπ,kZ)tanα.cotα=1(αkπ2,kZ)

4. Giá trị lượng giác của các góc lượng giác có liên quan đặc biệt

  • Hai góc đối nhau αα

sin(α)=sinαcos(α)=cosαtan(α)=tanαcot(α)=cotα

  • Hai góc bù nhau (απ-α)

sin(πα)=sinαcos(πα)=cosαtan(πα)=tanαcot(πα)=cotα

  • Hai góc phụ nhau (απ2-α)

sin(π2α)=cosαcos(π2α)=sinαtan(π2α)=cotαcot(π2α)=tanα

  • Hai góc hơn kém π(và π+α)

sin(π+α)=sinαcos(π+α)=cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα

Lý thuyết Giá trị lượng giác của một góc lượng giác – Toán 11 Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Xem thêm lời giải SBT Toán lớp 11 bộ sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 1: 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 cơ bản

Bài tập cuối chương 1 trang 32

1 925 01/11/2024


Xem thêm các chương trình khác: