30 bài tập trắc nghiệm công thức lượng giác mức độ vận dụng, vận dụng cao
Làm đề thiCâu hỏi 1 :
Cho biết \(\sin x + \sin y = \sqrt 3 \) và \(\cos x - \cos y = 1\). Tính \(\cos (x + y)\).
- A \(\cos \left( {x + y} \right) = 1\)
- B \(\cos \left( {x + y} \right) = - 1\)
- C \(\cos \left( {x + y} \right) = 0\)
- D \(\cos \left( {x + y} \right) = \frac{1}{2}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Bình phương mỗi đẳng thức đã cho và cộng vế với vế các đẳng thức có được.
Chú ý: \(\cos \left( {x + y} \right) = \cos x\cos y - \sin x\sin y\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\sin x + \sin y = \sqrt 3 \)\( \Rightarrow {\left( {\sin x + \sin y} \right)^2} = {\left( {\sqrt 3 } \right)^2}\)
\( \Rightarrow {\sin ^2}x + 2\sin x\sin y + {\sin ^2}y = 3\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
\(\cos x - \cos y = 1\)\( \Rightarrow {\left( {\cos x - \cos y} \right)^2} = {1^2}\) \( \Rightarrow {\cos ^2}x - 2\cos x\cos y + {\cos ^2}y = 1\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
Lấy (1) cộng (2) vế với vế ta được:
\(\begin{array}{l}\left( {{{\sin }^2}x + 2\sin x\sin y + {{\sin }^2}y} \right) + \left( {{{\cos }^2}x - 2\cos x\cos y + {{\cos }^2}y} \right) = 3 + 1\\ \Rightarrow \left( {{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x} \right) + \left( {2\sin x\sin y - 2\cos x\cos y} \right) + \left( {{{\sin }^2}y + {{\cos }^2}y} \right) = 4\\ \Rightarrow 1 - 2\left( {\cos x\cos y - \sin x\sin y} \right) + 1 = 4\\ \Rightarrow 2 - 2\cos \left( {x + y} \right) = 4\\ \Rightarrow 2\cos \left( {x + y} \right) = - 2\\ \Leftrightarrow \cos \left( {x + y} \right) = - 1\end{array}\)
Chọn B.
Câu hỏi 2 :
Rút gọn biểu thức \(P = \frac{{2{{\cos }^2}x - 1}}{{\cos x + \sin x}}\) ta được
- A \(P = \left| {\cos x - \sin x} \right|\)
- B \(P = \sin x - \cos x\)
- C \(P = \cos x - \sin x\)
- D \(P = \cos x + \sin x\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức: \(\cos 2x = 2{\cos ^2}x - 1\)\( = {\cos ^2}x - {\sin ^2}x\)
Thay vào biểu thức và rút gọn.
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(P = \frac{{2{{\cos }^2}x - 1}}{{\cos x + \sin x}}\) \( = \frac{{\cos 2x}}{{\cos x + \sin x}}\)\( = \frac{{{{\cos }^2}x - {{\sin }^2}x}}{{\cos x + \sin x}}\)\( = \frac{{\left( {\cos x - \sin x} \right)\left( {\cos x + \sin x} \right)}}{{\cos x + \sin x}}\)\( = \cos x - \sin x\)
Chọn C.
Câu hỏi 3 :
Cho biết \(\sin x + \cos x = - \frac{1}{2}\). Tính \(\sin 2x\).
- A \(\sin 2x = - \frac{3}{4}\)
- B \(\sin 2x = \frac{3}{4}\)
- C \(\sin 2x = \frac{1}{2}\)
- D \(\sin 2x = - 1\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Bình phương đẳng thức đã cho, sử dụng các công thức: \({\sin ^2}x + {\cos ^2}x = 1;\,\,\,\sin 2x = 2\sin x\cos x.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\sin x + \cos x = - \frac{1}{2}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {\left( {\sin x + \cos x} \right)^2} = \frac{1}{4}\\ \Leftrightarrow {\sin ^2}x + {\cos ^2}x + 2\sin x\cos x = \frac{1}{4}\\ \Leftrightarrow 1 + 2\sin x\cos x = \frac{1}{4}\\ \Leftrightarrow 1 + \sin 2x = \frac{1}{4}\\ \Leftrightarrow \sin 2x = \frac{1}{4} - 1 = - \frac{3}{4}\\ \Rightarrow \sin 2x = - \frac{3}{4}\end{array}\)
Chọn A.
Câu hỏi 4 :
Biết \(\frac{\pi }{2}\,\, < \alpha < \pi \) và \(\sin 2\alpha = m\) với \( - 1 \le m < 0\) thì \(\cos \left( {\alpha + \frac{{3\pi }}{2}} \right) + \cos \left( {\alpha - \pi } \right)\) bằng
- A \(\sqrt {m + 1} \).
- B \( - \sqrt {m + 1} \).
- C \(\sqrt {1 - {m^2}} \).
- D \(\sqrt {1 - m} \).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng các công thức \(\left\{ \begin{array}{l}\cos \left( { - \alpha } \right) = \cos \alpha \\\cos \left( {\pi - \alpha } \right) = - \cos \alpha \\\cos \left( {a + b} \right) = \cos a\cos b - \sin a\sin b\end{array} \right.\) để biến đổi biểu thức.
Sau đó bình phương làm xuất hiện \(\sin 2\alpha \) để sử dụng giả thiết \(\sin 2\alpha = m\,\,\left( { - 1 \le m < 0} \right)\)
Cuối cùng kết hợp điều kiện \(\frac{\pi }{2}\,\, < \alpha < \pi \) để chọn nghiệm phù hợp
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\cos \left( {\alpha + \frac{{3\pi }}{2}} \right) + \cos \left( {\alpha - \pi } \right)\\ = \cos \alpha .\cos \left( {\frac{{3\pi }}{2}} \right) - \sin \alpha \sin \left( {\frac{{3\pi }}{2}} \right) + \cos \left( {\pi - \alpha } \right)\\ = \sin \alpha - \cos \alpha \end{array}\)
Ta có: \(\sin 2\alpha = m \Leftrightarrow 2\sin \alpha \cos \alpha = m\)
Theo đề bài ta có: \(\frac{\pi }{2} < \alpha < \pi \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\sin \alpha > 0\\\cos \alpha < 0\end{array} \right.\) \( \Rightarrow \sin \alpha - \cos \alpha > 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {\left( {\sin \alpha - \cos \alpha } \right)^2} = {\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha - 2\sin \alpha .\cos \alpha \\ = 1 - \sin 2\alpha = 1 - m\\ \Rightarrow \sin \alpha - \cos \alpha = \sqrt {1 - m} \,\,\,\,\,\left( {do\, - 1 \le m < 0 \Rightarrow 1 - m > 0} \right)\end{array}\)
Chọn D.
Câu hỏi 5 :
Hãy chỉ ra hệ thức sai?
- A \(4\cos \left( {a - b} \right)\cos \left( {b - c} \right)\cos \left( {c - a} \right) = \cos 2\left( {a - b} \right) + \cos 2\left( {b - c} \right) + \cos 2\left( {c - a} \right)\)
- B \(\cos 2x\sin 5x\cos 3x = \dfrac{{\sin 10x + \sin 6x + \sin 4x}}{4}\)
- C \(\sin {40^0}\cos {10^0}\cos {8^0} = \dfrac{{\sin {{58}^0} + \sin {{42}^0} + \cos {8^0}}}{4}\)
- D \(\sin a.\sin 2a.\sin 3a = \dfrac{{\sin 4a - \sin 6a + \sin 2a}}{4}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng linh hoạt các công thức biến đổi tổng thành tích, tích thành tổng và các công thức nhân đôi.
Lời giải chi tiết:
* Đáp án A:
\(\begin{array}{l}VT = 4\cos \left( {a - b} \right)\cos \left( {b - c} \right)\cos \left( {c - a} \right)\\\,\,\,\,\,\,\, = 2\left[ {\cos \left( {a - c} \right) + \cos \left( {a - 2b + c} \right)} \right]\cos \left( {a - c} \right)\\\,\,\,\,\,\,\, = 2{\cos ^2}\left( {a - c} \right) + 2\cos \left( {a - 2b + c} \right)\cos \left( {a - c} \right)\\VP = \cos 2\left( {a - b} \right) + \cos 2\left( {b - c} \right) + \cos 2\left( {c - a} \right)\\\,\,\,\,\,\,\, = 2\cos \left( {a - c} \right)\cos \left( {a - 2b + c} \right) + \cos 2\left( {a - c} \right)\\\,\,\,\,\,\,\, = 2\cos \left( {a - 2b + c} \right)\cos \left( {a - c} \right) + 2{\cos ^2}\left( {a - c} \right) - 1\\ \Rightarrow VT \ne VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án A sai.
* Đáp án B:
\(\begin{array}{l}VP = \dfrac{{\sin 10x + \sin 6x + \sin 4x}}{4} = \dfrac{{2\sin 5x\cos 5x + 2\sin 5x\cos x}}{4}\\ = \dfrac{{2\sin 5x\left( {\cos 5x + \cos x} \right)}}{4} = \dfrac{{\sin 5x.2\cos 3x\cos 2x}}{2} = \cos 2x\sin 5x\cos 3x = VT\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án B đúng.
* Đáp án C:
\(\begin{array}{l}VP = \dfrac{{\sin {{58}^0} + \sin {{42}^0} + \cos {8^0}}}{4} = \dfrac{{2\sin {{50}^0}\cos {8^0} + \cos {8^0}}}{4}\\\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{{\cos {8^0}\left( {2\sin {{50}^0} + 1} \right)}}{4}\\VT = \sin {40^0}\cos {10^0}\cos {8^0} = \dfrac{1}{2}\left( {\sin {{50}^0} + \sin {{30}^0}} \right)\cos {8^0}\\\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {\sin {{50}^0} + \dfrac{1}{2}} \right)\cos {8^0} = \dfrac{{\left( {2\sin {{50}^0} + 1} \right)\cos {8^0}}}{4}\\ \Rightarrow VT = VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án C đúng.
* Đáp án D:
\(\begin{array}{l}VP = \dfrac{{\sin 4a - \sin 6a + \sin 2a}}{4} = \dfrac{{\left( {\sin 4a + \sin 2a} \right) - \sin 6a}}{4}\\ = \dfrac{{2\sin 3a\cos a - 2\sin 3a\cos 3a}}{4} = \dfrac{{2\sin 3a\left( {\cos a - \cos 3a} \right)}}{4}\\ = \dfrac{{ - \sin 3a.2\sin 2a\sin \left( { - a} \right)}}{2} = \sin a\sin 2a\sin 3a = VT\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án D đúng.
Chọn A.
Câu hỏi 6 :
Trong các hệ thức sau, hệ thức nào sai?
- A \(\sqrt 3 - 2\cos x = 4\sin \left( {\dfrac{x}{2} + {{15}^0}} \right)\sin \left( {\dfrac{x}{2} - {{15}^0}} \right)\)
- B \({\tan ^2}x - 3 = \dfrac{{4\sin \left( {x + \dfrac{\pi }{3}} \right)\sin \left( {x - \dfrac{\pi }{3}} \right)}}{{{{\cos }^2}x}}\)
- C \({\sin ^2}7x - {\cos ^2}5x = \cos 12x\cos 2x\)
- D \( + \sin x + \cos x = 2\sqrt 2 \cos \dfrac{x}{2}\cos \left( {\dfrac{x}{2} - \dfrac{\pi }{4}} \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng linh hoạt các công thức biến đổi tổng thành tích, tích thành tổng, các công thức nhân đôi và công thức hạ bậc.
Lời giải chi tiết:
* Xét đáp án A:
\(\begin{array}{l}VP = 4\sin \left( {\dfrac{x}{2} + {{15}^0}} \right)\sin \left( {\dfrac{x}{2} - {{15}^0}} \right)\\ = - 2\left[ {\cos x - \cos {{30}^0}} \right] = - 2\left( {\cos x - \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}} \right)\\ = - 2\cos x + \sqrt 3 = VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án A đúng.
* Xét đáp án B:
\(\begin{array}{l}VP = \dfrac{{4\sin \left( {x + \dfrac{\pi }{3}} \right)\sin \left( {x - \dfrac{\pi }{3}} \right)}}{{{{\cos }^2}x}}\\ = \dfrac{{ - 2\cos \left( {2x - \cos \dfrac{{2\pi }}{3}} \right)}}{{{{\cos }^2}x}} = \dfrac{{ - 2\left( {\cos 2x + \dfrac{1}{2}} \right)}}{{{{\cos }^2}x}}\\ = \dfrac{{ - 2\cos 2x - 1}}{{{{\cos }^2}x}} = \dfrac{{ - 2\left( {1 - 2{{\sin }^2}x} \right) - 1}}{{{{\cos }^2}x}}\\ = \dfrac{{4{{\sin }^2}x - 3}}{{{{\cos }^2}x}} = 4{\tan ^2}x - 3\left( {1 + {{\tan }^2}x} \right) = {\tan ^2}x - 3 = VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án B đúng.
* Xét đáp án C:
\(\begin{array}{l}VT = {\sin ^2}7x - {\cos ^2}5x = \dfrac{{1 - \cos 14x}}{2} - \dfrac{{1 - \cos 10x}}{2}\\ = \dfrac{{\cos 10x - \cos 14x}}{2} = \dfrac{{2\cos 12x\cos 2x}}{2} = \cos 12x\cos 2x = VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án C đúng.
Chọn D.
Câu hỏi 7 :
Cho \(A,B,C\) là ba góc của một tam giác. Khẳng định nào sau đây sai ?
- A \(\sin A + \sin B + \sin C = 4\cos \dfrac{A}{2}\cos \dfrac{B}{2}\cos \dfrac{C}{2}\)
- B \(\cos A + \cos B + \cos C = 1 + 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\)
- C \(\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = 4\sin A\sin B\sin C\)
- D \(\cos 2A + \cos 2B + \cos 2C = 4\cos A\cos B\cos C\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng linh hoạt các công thức biến đổi tổng thành tích và tích thành tổng.
Lời giải chi tiết:
* Xét đáp án A:
\(\begin{array}{l}\sin A + \sin B + \sin C = 2\sin \dfrac{{A + B}}{2}\cos \dfrac{{A - B}}{2} + \sin C\\ = 2\sin \dfrac{{\pi - C}}{2}\cos \dfrac{{A - B}}{2} + \sin C = 2\sin \left( {\dfrac{\pi }{2} - \dfrac{C}{2}} \right)\cos \dfrac{{A - B}}{2} + 2\sin \dfrac{C}{2}\cos \dfrac{C}{2}\\ = 2\cos \dfrac{C}{2}\cos \dfrac{{A - B}}{2} + 2\sin \dfrac{C}{2}\cos \dfrac{C}{2} = 2\cos \dfrac{C}{2}\left( {\cos \dfrac{{A - B}}{2} + \sin \dfrac{C}{2}} \right)\\ = 2\cos \dfrac{C}{2}\left( {\cos \dfrac{{A - B}}{2} + \cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - \dfrac{C}{2}} \right)} \right) = 2\cos \dfrac{C}{2}\left( {\cos \dfrac{{A - B}}{2} + \cos \dfrac{{A + B}}{2}} \right)\\ = 2\cos \dfrac{C}{2}.2\cos \dfrac{A}{2}\cos \dfrac{B}{2} = 4\cos \dfrac{A}{2}\cos \dfrac{B}{2}\cos \dfrac{C}{2}\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án A đúng.
* Xét đáp án B:
\(\begin{array}{l}\cos A + \cos B + \cos C = 1 + 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow \cos A + \cos B + \cos C - 1 = 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow 2\cos \dfrac{{A + B}}{2}\cos \dfrac{{A - B}}{2} - 2{\sin ^2}\dfrac{C}{2} = 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow 2\cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - \dfrac{C}{2}} \right)\cos \dfrac{{A - B}}{2} - 2{\sin ^2}\dfrac{C}{2} = 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{C}{2}\cos \dfrac{{A - B}}{2} - 2{\sin ^2}\dfrac{C}{2} = 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{C}{2}\left( {\cos \dfrac{{A - B}}{2} - \sin \dfrac{C}{2}} \right) = 4\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\sin \dfrac{C}{2}\\ \Leftrightarrow \cos \dfrac{{A - B}}{2} - \cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - \dfrac{C}{2}} \right) = 2\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\\ \Leftrightarrow \cos \dfrac{{A - B}}{2} - \cos \dfrac{{A + B}}{2} = 2\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\\ \Leftrightarrow - 2\sin \dfrac{{A - B + A + B}}{4}\sin \dfrac{{A - B - A - B}}{4} = 2\sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\\ \Leftrightarrow - \sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{{ - B}}{2} = \sin \dfrac{A}{2}\sin \dfrac{B}{2}\,\,\left( {luon\,\,dung} \right)\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án B đúng.
* Xét đáp án C:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = 2\sin \left( {A + B} \right)\cos \left( {A - B} \right) + \sin 2C\\ = 2\sin \left( {\pi - C} \right)\cos \left( {A - B} \right) + \sin 2C = 2\sin C\cos \left( {A - B} \right) + 2\sin C\cos C\\ = 2\sin C\left( {\cos \left( {A - B} \right) + \cos C} \right) = 2\sin C.2\cos \dfrac{{C + A - B}}{2}\cos \dfrac{{C - A + B}}{2}\\ = 4\sin Ccos\dfrac{{\pi - 2B}}{2}\cos \dfrac{{\pi - 2A}}{2} = 4\sin C\cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - B} \right)\cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - A} \right)\\ = 4\sin C\sin B\sin A = 4\sin A\sin B\sin C\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án C đúng.
Chọn D.
Câu hỏi 8 :
Biểu thức rút gọn của: \(A = {\cos ^2}a + {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - 2\cos a.\cos b.\cos \left( {a + b} \right)\) bằng:
- A \({\cos ^2}b\)
- B \({\sin ^2}a\)
- C \({\sin ^2}b\)
- D \({\cos ^2}a\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng các công thức: \(\left\{ \begin{array}{l}\cos a + \cos b = 2\cos \frac{{a + b}}{2}.\cos \frac{{a - b}}{2}\\\sin a.\cos b = \frac{1}{2}\left[ {\sin \left( {a + b} \right) + \sin \left( {a - b} \right)} \right]\\\sin 2a = 2\sin a\cos a\\\cos 2a = {\cos ^2}a - {\cos ^2}b\end{array} \right..\)
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}A = {\cos ^2}a + {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - 2\cos a.\cos b.\cos \left( {a + b} \right)\\\,\,\,\,\, = {\cos ^2}a + {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - 2.\frac{1}{2}\left[ {\cos \left( {a + b} \right) + \cos \left( {a - b} \right)} \right].\cos \left( {a + b} \right)\\\,\,\,\,\, = {\cos ^2}a + {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - \cos \left( {a - b} \right).\cos \left( {a + b} \right)\\\,\,\,\,\, = \frac{{1 + \cos 2a}}{2} - \frac{1}{2}\left( {\cos 2a + \cos 2b} \right)\\\,\,\,\,\, = \frac{1}{2} - \frac{{\cos 2b}}{2} = {\sin ^2}b.\end{array}\)
Chọn C.
Câu hỏi 9 :
Rút gọn biểu thức: \(E = \sin 6x - 2\sin x\left( {\cos 3x + \cos 5x} \right).\)
- A \(E = \sin 2x.\)
- B \(E = \cos 2x.\)
- C \(E = \sin x.\)
- D \(E = \cos x.\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng các công thức: \(\left\{ \begin{array}{l}\cos a + \cos b = 2\cos \frac{{a + b}}{2}.\cos \frac{{a - b}}{2}\\\sin a.\cos b = \frac{1}{2}\left[ {\sin \left( {a + b} \right) + \sin \left( {a - b} \right)} \right]\\\sin 2a = 2\sin a\cos a\end{array} \right..\)
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}E = \sin 6x - 2\sin x\left( {\cos 3x + \cos 5x} \right)\\\,\,\,\,\, = \sin 6x - 2\sin x.2.\cos 4x.\cos \left( { - x} \right)\\\,\,\,\,\, = \sin 6x - 4\sin x.\cos 4x.\cos x\\\,\,\,\,\, = \sin 6x - 2\sin 2x.\cos 4x\\\,\,\,\,\, = \sin 6x - \left( {\sin 6x + \sin \left( { - 2x} \right)} \right)\\\,\,\,\,\, = \sin 6x - \sin 6x + \sin 2x\\\,\,\,\,\, = \sin 2x.\end{array}\)
Vậy \(E = \sin 2x.\)
Chọn A.
Câu hỏi 10 :
Biểu thức \({\sin ^2}x + {\sin ^2}\left( {\dfrac{{2\pi }}{3} + x} \right) + {\sin ^2}\left( {\dfrac{{2\pi }}{3} - x} \right)\) không phụ thuộc vào \(x\) và kết quả rút gọn bằng:
- A \(\dfrac{2}{3}\)
- B \(\dfrac{3}{2}\)
- C \(\dfrac{3}{4}\)
- D \(\dfrac{4}{3}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+) Sử dụng công thức hạ bậc: \({\sin ^2}x = \dfrac{{1 - \cos 2x}}{2}\).
+) Sử dụng công thức biến đổi tổng thành tích: \(\cos a + \cos b = 2\cos \dfrac{{a + b}}{2}\cos \dfrac{{a - b}}{2}\).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,{\sin ^2}x + {\sin ^2}\left( {\dfrac{{2\pi }}{3} + x} \right) + {\sin ^2}\left( {\dfrac{{2\pi }}{3} - x} \right)\\ = \dfrac{{1 - \cos 2x}}{2} + \dfrac{{1 - \cos \left( {\dfrac{{4\pi }}{3} + 2x} \right)}}{2} + \dfrac{{1 - \cos \left( {\dfrac{{4\pi }}{3} - 2x} \right)}}{2}\\ = \dfrac{{3 - \cos 2x - \left[ {\cos \left( {\dfrac{{4\pi }}{3} + 2x} \right) + \cos \left( {\dfrac{{4\pi }}{3} - 2x} \right)} \right]}}{2}\\ = \dfrac{{3 - \cos 2x - 2\cos \dfrac{{4\pi }}{3}\cos 2x}}{2}\\ = \dfrac{{3 - \cos 2x\left( {1 + 2\cos \dfrac{{4\pi }}{3}} \right)}}{2}\\ = \dfrac{{3 - \cos 2x\left( {1 + 2.\dfrac{{ - 1}}{2}} \right)}}{2} = \dfrac{3}{2}\end{array}\)
Chọn B.
Câu hỏi 11 :
Cho góc lượng giác \(a\) thỏa mãn \(\frac{{\sin 2a + \sin 5a - \sin 3a}}{{2{{\cos }^2}2a + \cos a - 1}} = - 2\). Tính \(\sin a\).
- A \( - \frac{1}{4}\)
- B \( - 1\)
- C \(1\)
- D \(\frac{1}{4}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức nhân đôi và công thức biến tổng thành tích để biến đổi đề bài tính \(\sin a\)
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\frac{{\sin 2a + \sin 5a - \sin 3a}}{{2{{\cos }^2}2a + \cos a - 1}} = - 2 \Leftrightarrow \frac{{2\sin a\cos a + 2\cos 4a\sin a}}{{\cos 4a + \cos a}} = - 2\\ \Leftrightarrow \frac{{2\sin a\left( {\cos 4a + \cos a} \right)}}{{\cos 4a + \cos a}} = - 2 \Leftrightarrow 2\sin a = - 2 \Leftrightarrow \sin a = - 1\end{array}\)
Chọn B.
Câu hỏi 12 :
Cho \(A,B,C\) là các góc của tam giác \(ABC\) thì:
- A \(\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = 4\cos A\cos B\cos C\)
- B \(\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = - 4\cos A\cos B\cos C\)
- C \(\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = 4\sin A\sin B\sin C\)
- D \(\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = - 4\sin A\sin B\sin C\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng linh hoạt các công thức biến đôi tổng thành tích, tích thành tổng.
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\sin 2A + \sin 2B + \sin 2C = 2\sin \left( {A + B} \right)\cos \left( {A - B} \right) + \sin 2C\\ = 2\sin \left( {\pi - C} \right)\cos \left( {A - B} \right) + \sin 2C = 2\sin C\cos \left( {A - B} \right) + 2\sin C\cos C\\ = 2\sin C\left( {\cos \left( {A - B} \right) + \cos C} \right) = 2\sin C.2\cos \dfrac{{C + A - B}}{2}\cos \dfrac{{C - A + B}}{2}\\ = 4\sin Ccos\dfrac{{\pi - 2B}}{2}\cos \dfrac{{\pi - 2A}}{2} = 4\sin C\cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - B} \right)\cos \left( {\dfrac{\pi }{2} - A} \right)\\ = 4\sin C\sin B\sin A = 4\sin A\sin B\sin C\end{array}\)
Chọn C.
Câu hỏi 13 :
Kết quả biến đổi nào dưới đây là kết quả sai ?
- A \(1 + 2\cos x + \cos 2x = 4\cos x{\cos ^2}\dfrac{x}{2}\)
- B \(\sin x\cos 3x + \sin 4x\cos 2x = \sin 5x\cos x\)
- C \({\cos ^2}x + {\cos ^2}2x + {\cos ^2}3x - 1 = 2\cos 3x\cos 2x\cos x\)
- D \({\sin ^2}x - {\sin ^2}2x - {\sin ^2}3x = 2\sin 3x\sin 2x\sin x\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng linh hoạt các công thức biến đổi tổng thành tích, tích thành tổng, các công thức nhân đôi và công thức hạ bậc.
Lời giải chi tiết:
Xét đáp án A:
\(\begin{array}{l}VT = 1 + 2\cos x + \cos 2x = 2{\cos ^2}x + 2\cos x\\ = 2\cos x\left( {\cos x + 1} \right) = 2\cos x.2{\cos ^2}\dfrac{x}{2} = 4\cos x{\cos ^2}\dfrac{x}{2} = VP\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án A đúng.
Xét đáp án B:
\(\begin{array}{l}VT = \sin x\cos 3x + \sin 4x\cos 2x\\ = \dfrac{1}{2}\left( {\sin 4x + \sin \left( { - 2x} \right)} \right) + \dfrac{1}{2}\left( {\sin 6x + \sin 2x} \right)\\ = \dfrac{1}{2}\left( {\sin 4x - \sin 2x + \sin 6x + \sin 2x} \right)\\ = \dfrac{1}{2}.2\sin 5x\cos x = \sin 5x\cos x\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án B đúng.
Xét đáp án C:
\(\begin{array}{l}VP = 2\cos 3x\cos 2x\cos x = \left( {\cos 4x + \cos 2x} \right)\cos 2x\\\,\,\,\,\,\,\, = \cos 4x\cos 2x + {\cos ^2}2x = \dfrac{1}{2}\left( {\cos 6x + \cos 2x} \right) + {\cos ^2}2x\\\,\,\,\,\,\,\, = \dfrac{1}{2}\left( {2{{\cos }^2}3x - 1 + 2{{\cos }^2}x - 1} \right) + {\cos ^2}2x\\\,\,\,\,\,\,\, = {\cos ^2}3x + {\cos ^2}x - 1 + {\cos ^2}2x = VT\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Đáp án C đúng.
Chọn D.
Câu hỏi 14 :
Cho hai góc lượng giác \(a,b\) \(\left( {0 < a,b < \frac{\pi }{2}} \right)\) thỏa mãn \(\tan a = \frac{1}{7};\tan b = \frac{3}{4}\). Tính \(a + b\).
- A \(\frac{{5\pi }}{4}\).
- B \(\frac{\pi }{4}\).
- C \( - \frac{\pi }{4}\).
- D \(\frac{\pi }{3}\).
Đáp án: B
Phương pháp giải:
\(\tan \left( {a + b} \right) = \frac{{\tan a + \tan b}}{{1 - \tan a\tan b}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\tan \left( {a + b} \right) = \frac{{\tan a + \tan b}}{{1 - \tan a\tan b}} = \frac{{\frac{1}{7} + \frac{3}{4}}}{{1 - \frac{1}{7}.\frac{3}{4}}} = 1\)
\( \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}a + b = \frac{\pi }{4}\\a + b = \frac{{5\pi }}{4}\end{array} \right. \Rightarrow a + b = \frac{\pi }{4}\,\,\,\left( {do\,\,\,0 < a,\,\,b < \frac{\pi }{2} \Rightarrow 0 < a + b < \pi } \right)\)
Chọn B.
Câu hỏi 15 :
Tính tổng \(S = {\sin ^2}{5^o} + {\sin ^2}{10^o} + {\sin ^2}{15^o} + ... + {\sin ^2}{85^o}\).
- A \(S = 9\).
- B \(S = 8\).
- C \(S = \frac{{19}}{2}\).
- D \(S = \frac{{17}}{2}\).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức: \(\sin a = \cos \left( {\frac{\pi }{2} - a} \right);\,\,\,\,\,{\sin ^2}a + {\cos ^2}a = 1.\)
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}S = {\sin ^2}{5^o} + {\sin ^2}{10^o} + {\sin ^2}{15^o} + ... + {\sin ^2}{85^o}\\ = \left( {{{\sin }^2}{5^o} + {{\sin }^2}{{85}^o}} \right) + \left( {{{\sin }^2}{{10}^o} + {{\sin }^2}{{80}^o}} \right) + ... + \left( {{{\sin }^2}{{40}^o} + {{\sin }^2}{{50}^o}} \right) + {\sin ^2}{45^o}\\ = \left( {{{\sin }^2}{5^o} + {{\cos }^2}{5^o}} \right) + \left( {{{\sin }^2}{{10}^o} + {{\cos }^2}{{10}^o}} \right) + ... + \left( {{{\sin }^2}{{40}^o} + {{\cos }^2}{{40}^o}} \right) + {\sin ^2}{45^o}\\ = 8 + {\left( {\frac{{\sqrt 2 }}{2}} \right)^2} = 8 + \frac{1}{2} = \frac{{17}}{2}.\end{array}\)
Chọn D.
Câu hỏi 16 :
Cho góc lượng giác \(\alpha \) thỏa mãn \(\sin \alpha + \cos \alpha = 1\). Tính \(\sin \left( {\alpha + \frac{\pi }{4}} \right)\).
- A \( - 1\)
- B \( - \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
- C \(1\)
- D \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Nhân cả 2 vế phương trình đã cho với \(\frac{{\sqrt 2 }}{2} = \sin \frac{\pi }{4} = \cos \frac{\pi }{4}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\sin \alpha + \cos \alpha = 1 \Leftrightarrow \sin \alpha .\frac{{\sqrt 2 }}{2} + \cos \alpha .\frac{{\sqrt 2 }}{2} = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Leftrightarrow \sin \left( {\alpha + \frac{\pi }{4}} \right) = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
Chọn D.
Câu hỏi 17 :
Cho tam giác ABC có các góc thỏa mãn \(\sin A + \sin B = \cos A + \cos B\). Tính số đo góc C của tam giác ABC.
- A \({90^o}\)
- B \({120^o}\)
- C \({60^o}\)
- D \({45^o}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức biến tổng thành tích và công thức lượng giác của các cung đặc biệt để biến đổi dữ kiện đề bài, kết hợp định lý tổng 3 góc trong tam giác để kết luận.
Lời giải chi tiết:
\(\sin A + \sin B = \cos A + \cos B \Leftrightarrow \sin \frac{{A + B}}{2}\cos \frac{{A - B}}{2} = \cos \frac{{A + B}}{2}\cos \frac{{A - B}}{2}\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
TH1: \(\cos \frac{{A - B}}{2} = 0 \Rightarrow \frac{{A - B}}{2} = {90^o} \Rightarrow A - B = {180^o} = A + B + C \Leftrightarrow 2B + C = 0\) vô lý
TH2: \(\cos \frac{{A - B}}{2} \ne 0\) khi đó \(\left( 1 \right) \Leftrightarrow \sin \frac{{A + B}}{2} = \cos \frac{{A + B}}{2} \Leftrightarrow \sin \frac{{A + B}}{2} = \sin \frac{C}{2}\,\,\,\,\left( {do\,\,\,\frac{{A + B}}{2} + \frac{C}{2} = {{90}^o}} \right)\)
\( \Rightarrow \frac{{A + B}}{2} = \frac{C}{2} \Leftrightarrow A + B = C \Leftrightarrow {180^o} - C = C \Leftrightarrow 2C = {180^o} \Leftrightarrow C = {90^o}\)
Chọn A.
Câu hỏi 18 :
Cho \(\tan \alpha = - \sqrt 5 \,\,\,\,\left( {\frac{\pi }{2} < \alpha < \pi } \right)\), Tính \(\cos \alpha \) và \(\sin 2\alpha \).
- A \(\cos \alpha = - \frac{{\sqrt 6 }}{6}\,\,;\,\,\sin 2\alpha = - \frac{{\sqrt 5 }}{3}\)
- B \(\cos \alpha = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\,\,;\,\,\sin 2\alpha = \frac{{\sqrt 5 }}{3}\)
- C \(\cos \alpha = - \frac{{\sqrt 3 }}{6}\,\,;\,\,\sin 2\alpha = - \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)
- D \(\cos \alpha = \frac{{\sqrt 3 }}{6}\,\,;\,\,\sin 2\alpha = \frac{{\sqrt 3 }}{3}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
\(1 + {\tan ^2}x = \frac{1}{{{{\cos }^2}x}}\,\,;\,\,{\sin ^2}x + {\cos ^2}x = 1\,\,;\,\,\sin 2x = 2\sin x\cos x\)
Lời giải chi tiết:
Do \(\frac{\pi }{2} < \alpha < \pi \Rightarrow \cos \alpha < 0\)
Ta có: \(\frac{1}{{{{\cos }^2}\alpha }} = 1 + {\tan ^2}\alpha = 6 \Rightarrow \cos \alpha = \frac{{ - \sqrt 6 }}{6}\)
\(\sin \alpha = \cos \alpha .\tan \alpha = \frac{{\sqrt {30} }}{6} \Rightarrow \sin 2\alpha = 2\sin \alpha \cos \alpha = - \frac{{\sqrt 5 }}{3}\)
Chọn A.
Câu hỏi 19 :
Cho \(\tan \alpha = 3.\) Giá trị của biểu thức \(A = \frac{{3\sin \alpha + \cos \alpha }}{{\sin \alpha - \cos \alpha }}\) là:
- A \(\frac{7}{3}\)
- B \(\frac{5}{3}\)
- C \(7\)
- D \(5\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Chia cả tử và mẫu của P cho \(\cos x \ne 0\)
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\tan \alpha = 3 \Rightarrow \cos x \ne 0\)
Chia cả tử và mẫu của P cho \(\cos x \ne 0\) ta được:
\(P = \frac{{3\sin \alpha + \cos \alpha }}{{\sin \alpha - \cos \alpha }} = \frac{{3\tan \alpha + 1}}{{\tan \alpha - 1}} = \frac{{3.3 + 1}}{{3 - 1}} = \frac{{10}}{2} = 5\)
Chọn D.
Câu hỏi 20 :
Nếu \(\tan \dfrac{x}{2} = \dfrac{a}{b}\) thì \(a\sin x + b\cos x\) bằng:
- A \(a\)
- B \(b\)
- C \(\dfrac{{\sqrt 5 - 1}}{2}\)
- D \(\dfrac{{\sqrt 6 - 1}}{2}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
\(\tan \dfrac{x}{2} = a \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\sin x = \dfrac{{2a}}{{1 + {a^2}}}\\\cos x = \dfrac{{1 - {a^2}}}{{1 + {a^2}}}\end{array} \right.\)
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\tan \dfrac{x}{2} = \dfrac{a}{b} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\sin x = \dfrac{{2\dfrac{a}{b}}}{{1 + {{\left( {\dfrac{a}{b}} \right)}^2}}} = \dfrac{{\dfrac{{2a}}{b}}}{{\dfrac{{{a^2} + {b^2}}}{{{b^2}}}}} = \dfrac{{2ab}}{{{a^2} + {b^2}}}\\\cos x = \dfrac{{1 - {{\left( {\dfrac{a}{b}} \right)}^2}}}{{1 + {{\left( {\dfrac{a}{b}} \right)}^2}}} = \dfrac{{{b^2} - {a^2}}}{{{a^2} + {b^2}}}\end{array} \right.\\ \Rightarrow a\sin x + b\cos x = a\dfrac{{2ab}}{{{a^2} + {b^2}}} + b\dfrac{{{b^2} - {a^2}}}{{{a^2} + {b^2}}}\\ = \dfrac{{2{a^2}b + {b^3} - {a^2}b}}{{{a^2} + {b^2}}} = \dfrac{{{a^2}b + {b^3}}}{{{a^2} + {b^2}}} = \dfrac{{b\left( {{a^2} + {b^2}} \right)}}{{{a^2} + {b^2}}} = b\end{array}\)
Chọn B.
Câu hỏi 21 :
Tính các góc của \(\Delta ABC\) biết \(\left( {1 + \frac{1}{{\sin A}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin B}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin C}}} \right) = {\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}}}} \right)^3}\).
- A \(\angle A = \angle B = \angle C = {60^0}\)
- B \(\angle A = {90^0}\,\,;\,\,\angle B = {30^0}\,\,;\,\,\angle C = {60^0}\)
- C \(\angle A = {90^0}\,\,;\,\,\angle B = \angle C = {45^0}\)
- D \(\angle A = {120^0}\,\,;\,\,\angle B = \angle C = {30^0}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Chứng minh \(1 + \frac{1}{{\sin A}} \le 1 + \frac{1}{{\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}}}\) từ đó tìm dấu “=” xảy ra để tính các góc của \(\Delta ABC\)
Lời giải chi tiết:
Tính các góc của \(\Delta ABC\) biết \(\left( {1 + \frac{1}{{\sin A}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin B}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin C}}} \right) = {\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}}}} \right)^3}\).
\(\begin{array}{l}\left( {1 + \frac{1}{{\sin A}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin B}}} \right)\left( {1 + \frac{1}{{\sin C}}} \right) = {\left( {1 + \frac{1}{{\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}}}} \right)^3}\\ \Leftrightarrow \frac{{\left( {\sin A + 1} \right)\left( {\sin B + 1} \right)\left( {\sin C + 1} \right)}}{{\sin A\sin B\sin C}} = \frac{{{{\left( {\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}} + 1} \right)}^3}}}{{\sin A\sin B\sin C}}\\ \Leftrightarrow \sin A\sin B\sin C + \sin A\sin B + \sin B\sin C + \sin A\sin C + \sin A + \sin B + \sin C + 1\\\,\,\,\,\,\,\, = \sin A\sin B\sin C + 3\sqrt[3]{{{{\sin }^2}A{{\sin }^2}B{{\sin }^2}C}} + 3\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}} + 1\\ \Leftrightarrow \sin A\sin B + \sin B\sin C + \sin A\sin C + \sin A + \sin B + \sin C = 3\sqrt[3]{{{{\sin }^2}A{{\sin }^2}B{{\sin }^2}C}} + 3\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}\end{array}\)
Ta có \(A,\,\,B,\,\,C\) là các góc trong tam giác \( \Rightarrow 0 < \sin A,\sin B,\sin C \le 1\)
Áp dụng bất đẳng thức Cô-si ta được:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}\sin A\sin B + \sin B\sin C + \sin A\sin C \ge 3\sqrt[3]{{{{\sin }^2}A{{\sin }^2}B{{\sin }^2}C}}\\\sin A + \sin B + \sin C \ge 3\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}\end{array} \right.\\ \Rightarrow \sin A\sin B + \sin B\sin C + \sin A\sin C + \sin A + \sin B + \sin C \ge 3\sqrt[3]{{{{\sin }^2}A{{\sin }^2}B{{\sin }^2}C}} + 3\sqrt[3]{{\sin A\sin B\sin C}}\end{array}\)
Dấu “\( = \)” xảy ra \( \Leftrightarrow \sin A = \sin B = \sin C\) mà \(A,\,\,B,\,\,C\) là các góc trong \(\Delta ABC\)
\( \Rightarrow A = B = C = {60^o}\)
Chọn A.
Câu hỏi 22 :
Giá trị đúng của biểu thức \(M=\cos \frac{\pi }{15}\cos \frac{2\pi }{15}\cos \frac{3\pi }{15}\cos \frac{4\pi }{15}\cos \frac{5\pi }{15}\cos \frac{6\pi }{15}\cos \frac{7\pi }{15}\) bằng:
- A \(\frac{1}{8}\)
- B \(\dfrac{1}{{16}}\)
- C \(\dfrac{1}{{64}}\)
- D \(\dfrac{1}{{128}}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+) Nhân cả 2 vế với \(2\sin \dfrac{\pi }{{15}}\) và áp dụng công thức \(\sin 2a = 2\sin a\cos a\).
+) Sử dụng tính chất của các góc bù nhau và hơn kém nhau \(\pi \).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,M = \cos \dfrac{\pi }{{15}}\cos \dfrac{{2\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{4\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{5\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{7\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}\cos \dfrac{\pi }{{15}}\cos \dfrac{{2\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{4\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{5\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{7\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = \sin \dfrac{{2\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{2\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{4\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{5\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{7\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = \dfrac{1}{2}\sin \dfrac{{4\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{4\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{5\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{7\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = \dfrac{1}{4}\sin \dfrac{{8\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{5\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \left( {\pi - \dfrac{{7\pi }}{{15}}} \right)\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = - \dfrac{1}{4}\sin \dfrac{{8\pi }}{{15}}cos\dfrac{{8\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{\pi }{3}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = - \dfrac{1}{{16}}\sin \dfrac{{16\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = - \dfrac{1}{{16}}\sin \left( {\pi + \dfrac{\pi }{{15}}} \right)\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{\pi }{{15}}M = \dfrac{1}{{16}}\sin \dfrac{\pi }{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow M = \dfrac{1}{{32}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}M = \dfrac{1}{{32}}2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{3\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}M = \dfrac{1}{{32}}\sin \dfrac{{6\pi }}{{15}}\cos \dfrac{{6\pi }}{{15}}\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}M = \dfrac{1}{{64}}\sin \dfrac{{12\pi }}{{15}} \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}M = \dfrac{1}{{64}}\sin \left( {\pi - \dfrac{{3\pi }}{{15}}} \right)\\ \Leftrightarrow 2\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}}M = \dfrac{1}{{64}}\sin \dfrac{{3\pi }}{{15}} \Leftrightarrow M = \dfrac{1}{{128}}\end{array}\)
Chọn D.
Câu hỏi 23 :
Cho tam giác \(ABC\) thỏa mãn \(\cos 2A+\cos 2B+\cos 2C=-1\) thì:
- A Tam giác \(ABC\) vuông
- B Không tồn tại tam giác \(ABC\)
- C Tam giác \(ABC\) đều
- D Tam giác \(ABC\) cân.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+) Chuyển vế, sử dụng công thức \(\cos 2A+1=2{{\cos }^{2}}A,\,\,\cos 2B+\cos 2C=2\cos \left( B+C \right)\cos \left( B-C \right)\).
+) Sử dụng tính chất: \(\cos A=-\cos \left( \pi -A \right)\).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\cos 2A + \cos 2B + \cos 2C = - 1\\ \Leftrightarrow \cos 2A + 1 + 2\cos \left( {B + C} \right)\cos \left( {B - C} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 2{\cos ^2}A + 2\cos \left( {\pi - A} \right)\cos \left( {B - C} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 2{\cos ^2}A - 2\cos A\cos \left( {B - C} \right) = 0\\ \Leftrightarrow 2\cos A\left[ {\cos A - \cos \left( {B - C} \right)} \right] = 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\cos A = 0\\\cos A = \cos \left( {B + C} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}A = {90^0}\\A = B + C\end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}A = {90^0}\\A = B + C = {90^0}\end{array} \right. \Leftrightarrow A = {90^0}\end{array}\)
Vậy tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\).
Chọn A.
Câu hỏi 24 :
Giả sử \(A = \tan x\tan \left( {\dfrac{\pi }{3} - x} \right)\tan \left( {\dfrac{\pi }{3} + x} \right)\) được rút gọn thành \(A = \tan nx\). Khi đó \(n\) bằng:
- A \(2\)
- B \(1\)
- C \(4\)
- D \(3\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+) Sử dụng công thức \(\sin a\sin b = - \dfrac{1}{2}\left[ {\cos \left( {a + b} \right) - \cos \left( {a - b} \right)} \right];\,\,\cos a\cos b = \dfrac{1}{2}\left[ {\cos \left( {a + b} \right) + \cos \left( {a - b} \right)} \right]\).
+) Sử dụng công thức nhân đôi: \(\cos 2x = 1 - 2{\sin ^2}x = 2{\cos ^2} - 1\).
+) Sử dụng công thức nhân ba: \(\sin 3x = 3\sin x - 4{\sin ^3}x,\,\,\cos 3x = 4{\cos ^3}x - 3\cos x\).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}A = \tan x\tan \left( {\dfrac{\pi }{3} - x} \right)\tan \left( {\dfrac{\pi }{3} + x} \right) \Leftrightarrow A = \tan x\dfrac{{\sin \left( {\dfrac{\pi }{3} - x} \right)\sin \left( {\dfrac{\pi }{3} + x} \right)}}{{\cos \left( {\dfrac{\pi }{3} - x} \right)\cos \left( {\dfrac{\pi }{3} + x} \right)}}\\ \Leftrightarrow A = \tan x\dfrac{{ - \dfrac{1}{2}\left[ {\cos \dfrac{{2\pi }}{3} - \cos 2x} \right]}}{{\dfrac{1}{2}\left[ {\cos \dfrac{{2\pi }}{3} + \cos 2x} \right]}} \Leftrightarrow A = \tan x\dfrac{{ - \left( {\dfrac{{ - 1}}{2} - \cos 2x} \right)}}{{ - \dfrac{1}{2} + \cos 2x}}\\ \Leftrightarrow A = \tan x\dfrac{{\dfrac{1}{2} + \cos 2x}}{{ - \dfrac{1}{2} + \cos 2x}} \Leftrightarrow A = \tan x\dfrac{{2\cos 2x + 1}}{{2\cos 2x - 1}}\\ \Leftrightarrow A = \dfrac{{\sin x}}{{\cos x}}\dfrac{{2\left( {1 - 2{{\sin }^2}x} \right) + 1}}{{2\left( {2{{\cos }^2}x - 1} \right) - 1}} \Leftrightarrow A = \dfrac{{\sin x\left( { - 4{{\sin }^2}x + 3} \right)}}{{\cos x\left( {4{{\cos }^2}x - 3} \right)}}\\ \Leftrightarrow A = \dfrac{{3\sin x - 4{{\sin }^3}x}}{{4{{\cos }^3}x - 3\cos x}} = \dfrac{{\sin 3x}}{{\cos 3x}} = \tan 3x\end{array}\)
Vậy \(n = 3\).
Chọn D.
Câu hỏi 25 :
Cho tam giác \(ABC\) thỏa mãn \(\cos A\cos B\cos C = \dfrac{1}{8}\) thì:
- A Không tồn tại tam giác \(ABC\)
- B Tam giác \(ABC\) đều
- C Tam giác \(ABC\) cân
- D Tam giác \(ABC\) vuông
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+) Sử dụng công thức \(\cos a\cos b = \dfrac{1}{2}\left[ {\cos \left( {a + b} \right) + \cos \left( {a - b} \right)} \right]\).
+) \(ABC\) là tam giác \( \Rightarrow A + B + C = \pi \). Sử dụng mối quan hệ \(\cos A = - \cos \left( {\pi - A} \right)\).
+) Thêm bớt tạo hằng đẳng thức, đưa đẳng thức về dạng \({A^2} + {B^2} \ge 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}A = 0\\B = 0\end{array} \right.\).
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\cos A\cos B\cos C = \dfrac{1}{8} \Leftrightarrow \dfrac{1}{2}\left[ {\cos \left( {A + B} \right) + \cos \left( {A - B} \right)} \right]\cos C = \dfrac{1}{8}\\ \Leftrightarrow \left[ {\cos \left( {\pi - C} \right) + \cos \left( {A - B} \right)} \right]\cos C = \dfrac{1}{4}\\ \Leftrightarrow \left[ {\cos \left( {\pi - C} \right) + \cos \left( {A - B} \right)} \right]\cos C - \dfrac{1}{4} = 0\\ \Leftrightarrow \left[ { - \cos C + \cos \left( {A - B} \right)} \right]\cos C - \dfrac{1}{4} = 0\\ \Leftrightarrow {\cos ^2}C - \cos \left( {A - B} \right)\cos C + \dfrac{1}{4} = 0\\ \Leftrightarrow {\cos ^2}C - \cos \left( {A - B} \right)\cos C + \dfrac{1}{4}{\cos ^2}\left( {A - B} \right) - \dfrac{1}{4}{\cos ^2}\left( {A - B} \right) + \dfrac{1}{4} = 0\\ \Leftrightarrow {\left( {\cos C - \dfrac{1}{2}\cos \left( {A - B} \right)} \right)^2} + \dfrac{1}{4}\left( {1 - {{\cos }^2}\left( {A - B} \right)} \right) = 0\\ \Leftrightarrow {\left( {\cos C - \dfrac{1}{2}\cos \left( {A - B} \right)} \right)^2} + \dfrac{1}{4}{\sin ^2}\left( {A - B} \right) = 0\end{array}\)
Do \(\left\{ \begin{array}{l}{\left( {\cos C - \dfrac{1}{2}\cos \left( {A - B} \right)} \right)^2} \ge 0\\\dfrac{1}{4}{\sin ^2}\left( {A - B} \right) \ge 0\end{array} \right. \Rightarrow {\left( {\cos C - \dfrac{1}{2}\cos \left( {A - B} \right)} \right)^2} + \dfrac{1}{4}{\sin ^2}\left( {A - B} \right) \ge 0\)
Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\cos C - \dfrac{1}{2}\cos \left( {A - B} \right) = 0\\\dfrac{1}{4}{\sin ^2}\left( {A - B} \right) = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2\cos C = \cos \left( {A - B} \right)\\A - B = 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}2\cos C = 1\\A = B\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}C = \dfrac{\pi }{3}\\A = B\end{array} \right.\) .
Vậy tam giác \(ABC\) đều.
Chọn B.
Câu hỏi 26 :
Nếu \(\tan \alpha \) và \(\tan \beta \) là hai nghiệm của phương trình \({x^2} - px + q = 0{\rm{ }}\,\,\left( {q \ne 1} \right)\) thì giá trị biểu thức \(P = {\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right) + p\sin \left( {\alpha + \beta } \right).\cos \left( {\alpha + \beta } \right) + q{\sin ^2}\left( {\alpha + \beta } \right)\) bằng:
- A \(p\)
- B \(q\)
- C \(1\)
- D \(\frac{p}{q}\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Áp dụng định lý Vi-ét và công thức lượng giác để tính \(\tan \left( {\alpha + \beta } \right) = \frac{{\tan \alpha + \tan \beta }}{{1 - \tan \alpha .\tan \beta }}\)
Áp dụng công thức \({\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right) = \frac{1}{{1 + {{\tan }^2}\left( {\alpha + \beta } \right)}}\) tính \({\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right)\) theo p,q
Nhân và chia biểu thức P cho \({\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right) \ne 0,\) biến đổi để tính.
Lời giải chi tiết:
Ta có \(\tan \alpha \) và \(\tan \beta \) là hai nghiệm của phương trình \({x^2} - px + q = 0{\rm{ }}\,\,\left( {q \ne 1} \right)\)
Theo định lý Vi-ét ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\tan \alpha + \tan \beta = p\\\tan \alpha .\tan \beta = q\end{array} \right. \Rightarrow \tan \left( {\alpha + \beta } \right) = \frac{{\tan \alpha + \tan \beta }}{{1 - \tan \alpha .\tan \beta }} = \frac{p}{{1 - q}}\)
\( \Rightarrow {\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right) = \frac{1}{{1 + {{\tan }^2}\left( {\alpha + \beta } \right)}} = \frac{1}{{1 + \frac{{{p^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}}} = \frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}}}\)
\(\begin{array}{l}q \ne 1 \Rightarrow \frac{{\sin \alpha .\sin \beta }}{{\cos \alpha .\cos \beta }} \ne 1 \Rightarrow \sin \alpha .\sin \beta \ne \cos \alpha .\cos \beta \\ \Rightarrow \cos \left( {\alpha + \beta } \right) = \cos \alpha .\cos \beta - \sin \alpha .\sin \beta \ne 0\\ \Rightarrow P = {\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right)\left[ {1 + p.\frac{{\sin \left( {\alpha + \beta } \right)}}{{\cos \left( {\alpha + \beta } \right)}} + q.\frac{{{{\sin }^2}\left( {\alpha + \beta } \right)}}{{{{\cos }^2}\left( {\alpha + \beta } \right)}}} \right]\\ = {\cos ^2}\left( {\alpha + \beta } \right)\left[ {1 + p.\tan \left( {\alpha + \beta } \right) + q.{{\tan }^2}\left( {\alpha + \beta } \right)} \right]\\ = \frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}}}\left[ {1 + \frac{{{p^2}}}{{1 - q}} + \frac{{{p^2}q}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}} \right] = \frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}}}.\frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}\left( {1 - q} \right) + {p^2}q}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}\\ = \frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}}}.\frac{{{{\left( {1 - q} \right)}^2} + {p^2}}}{{{{\left( {1 - q} \right)}^2}}} = 1.\end{array}\)
Chọn C.
Câu hỏi 27 :
Cho \(x\) thỏa mãn \({\left( {{{\cos }^4}x - {{\sin }^4}x} \right)^2} = \frac{1}{3}\). Tính giá trị của biểu thức \(\cos 8x\).
- A \( - \frac{7}{9}\)
- B \(\frac{7}{9}\)
- C \(\frac{{ - 11}}{9}\)
- D \(\frac{{11}}{9}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Từ dữ kiện đề bài tính \(\cos 2x\) từ đó áp dụng công thức góc nhân đôi để tính \(\cos 8x\)
Lời giải chi tiết:
Cho x thỏa mãn \({\left( {{{\cos }^4}x - {{\sin }^4}x} \right)^2} = \frac{1}{3}\). Tính giá trị của biểu thức \(\cos 8x\).
Ta có: \(\frac{1}{3} = {\left( {{{\cos }^4}x - {{\sin }^4}x} \right)^2} = {\left( {{{\cos }^2}x - {{\sin }^2}x} \right)^2}.{\left( {{{\cos }^2}x + {{\sin }^2}x} \right)^2} = {\cos ^2}2x\)
\(\cos 8x = 2{\cos ^2}4x - 1 = 2{\left( {2{{\cos }^2}2x - 1} \right)^2} - 1 = 2{\left( {2.\frac{1}{3} - 1} \right)^2} - 1 = 2{\left( { - \frac{1}{3}} \right)^2} - 1 = - \frac{7}{9}\)
Vậy \(\cos 8x = - \frac{7}{9}.\)
Chọn A.
Câu hỏi 28 :
Cho \(\sin \alpha .\cos \left( {\alpha + \beta } \right) = \sin \beta \) với \(\alpha + \beta \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,\,\,\alpha \ne \frac{\pi }{2} + l\pi ,\,\,\left( {k,\,l \in \mathbb{Z}} \right)\). Ta có:
- A \(\tan \left( {\alpha + \beta } \right) = 2\cot \alpha \).
- B \(\tan \left( {\alpha + \beta } \right) = 2\cot \beta \).
- C \(\tan \left( {\alpha + \beta } \right) = 2\tan \beta \).
- D \(\tan \left( {\alpha + \beta } \right) = 2\tan \alpha \).
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Áp dụng các công thức lượng giác biến tổng thành tích và biến tích thành tổng để biến đổi
Lời giải chi tiết:
\(\begin{array}{l}\sin \alpha .\cos \left( {\alpha + \beta } \right) = \sin \beta \Leftrightarrow \frac{1}{2}\left[ {\sin \left( {2\alpha + \beta } \right) - \sin \beta } \right] = \sin \beta \\ \Leftrightarrow \sin \left( {2\alpha + \beta } \right) = 3\sin \beta \\ \Leftrightarrow \sin \left( {2\alpha + \beta } \right) + \sin \beta = 4\sin \beta \\ \Leftrightarrow 2\sin \left( {\alpha + \beta } \right)\cos \alpha = 4\sin \beta \\ \Leftrightarrow \sin \left( {\alpha + \beta } \right)\cos \alpha = 2\sin \alpha \cos \left( {\alpha + \beta } \right)\end{array}\)
Vì \(\alpha + \beta \ne \frac{\pi }{2} + k\pi ,\,\,\alpha \ne \frac{\pi }{2} + l\pi ,\,\,\left( {k,\,l \in \mathbb{Z}} \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\cos \left( {\alpha + \beta } \right) \ne 0\\\cos \alpha \ne 0\end{array} \right.\)
Chia cả 2 vế cho \(\cos \alpha .\cos \left( {\alpha + \beta } \right)\) ta được:
\(2\frac{{\sin \alpha }}{{\cos \alpha }} = \frac{{\sin \left( {\alpha + \beta } \right)}}{{\cos \left( {\alpha + \beta } \right)}} \Leftrightarrow \tan \left( {\alpha + \beta } \right) = 2\tan \alpha \)
Chọn D.
Câu hỏi 29 :
Rút gọn biểu thức \(B = {\sin ^3}{a \over 3} + 3{\sin ^3}{a \over {{3^2}}} + {3^2}{\sin ^3}{a \over {{3^3}}} + ... + {3^{n - 1}}{\sin ^3}{a \over {{3^n}}}\) bằng :
- A \(B = {{{3^n}\sin {a \over {{3^n}}} - 3\sin a} \over 4}\)
- B \(B = {{{3^n}\sin {a \over {{3^n}}} - \sin a} \over 4}\)
- C \(B = {{{3^{n + 1}}\sin {a \over {{3^n}}} - \sin a} \over 2}\)
- D \(B = {{{3^{n - 1}}\sin {a \over {{3^n}}}} \over 2}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức \({\sin ^3}\alpha = {{3\sin \alpha - \sin 3\alpha } \over 4}\)
Lời giải chi tiết:
\(\eqalign{ & B = {\sin ^3}{a \over 3} + 3{\sin ^3}{a \over {{3^2}}} + {3^2}{\sin ^3}{a \over {{3^3}}} + ... + {3^{n - 1}}{\sin ^3}{a \over {{3^n}}} \cr & \,\,\,\,\, = {{3\sin {a \over 3} - \sin a} \over 4} + 3.{{3\sin {a \over {{3^2}}} - \sin {a \over 3}} \over 4} + {3^2}.{{3\sin {a \over {{3^3}}} - \sin {a \over {{3^2}}}} \over 4} + .... + {3^{n - 1}}.{{3\sin {a \over {{3^n}}} - \sin {a \over {{3^{n - 1}}}}} \over 4} \cr & \,\,\,\,\, = {1 \over 4}.\left( { - \sin a + 3\sin {a \over 3} - 3\sin {a \over 3} + {3^2}\sin {a \over {{3^2}}} - {3^2}\sin {a \over {{3^2}}} + {3^3}\sin {a \over {{3^3}}} - ... - {3^{n - 1}}\sin {a \over {{3^{n - 1}}}} + {3^n}\sin {a \over {{3^n}}}} \right) \cr & \,\,\,\,\, = {1 \over 4}\left( {{3^n}\sin {a \over {{3^n}}} - \sin a} \right) = {{{3^n}\sin {a \over {{3^n}}} - \sin a} \over 4} \cr} \)
Chọn: B
Câu hỏi 30 :
Rút gọn biểu thức \(S = {1 \over {\sin 2x}} + {1 \over {\sin 4x}} + ... + {1 \over {\sin {2^n}x}}\):
- A \(\cot x - \cot {2^{n + 1}}x\)
- B \(\tan x - \tan {2^{n + 1}}x\)
- C \(\cot x - \cot {2^n}x\)
- D \(\tan x - \tan {2^n}x\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Tổng quát: \({1 \over {\sin 2\alpha }} = {{\sin \alpha } \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = {{\sin (2\alpha - \alpha )} \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = {{\sin 2\alpha \cos \alpha - \cos 2\alpha \sin \alpha } \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = \cot \alpha - \cot 2\alpha \)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({1 \over {\sin 2\alpha }} = {{\sin \alpha } \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = {{\sin (2\alpha - \alpha )} \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = {{\sin 2\alpha \cos \alpha - \cos 2\alpha \sin \alpha } \over {\sin \alpha .\sin 2\alpha }} = \cot \alpha - \cot 2\alpha \)
\(\eqalign{ & S = {1 \over {\sin 2x}} + {1 \over {\sin 4x}} + ... + {1 \over {\sin {2^n}x}} \cr & \,\,\,\, = \cot x - \cot 2x + \cot 2x - \cot 4x + ... + \cot {2^{n-1}}x - \cot {2^{n }}x \cr & \,\,\,\, = \cot x - \cot {2^{n }}x \cr} \)
Chọn C.
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm công thức lượng giác mức độ thông hiểu có đáp án và lời giải chi tiết
Tổng hợp các bài tập trắc nghiệm công thức lượng giác mức độ nhận biết có đáp án và lời giải chi tiết
Các bài khác cùng chuyên mục