11.(多选)已知 $0<α<\frac{π}{2}<β<π$,$\cos 2α=-\frac{3}{5}$,$\cos(β-α)=\frac{\sqrt{10}}{10}$,则(
A.$\tan α=2$
B.$\sin(α+β)=\frac{\sqrt{10}}{10}$
C.$\cos(3α-β)=\frac{\sqrt{6}}{2}$
D.$\tan β=-1$
AD
)A.$\tan α=2$
B.$\sin(α+β)=\frac{\sqrt{10}}{10}$
C.$\cos(3α-β)=\frac{\sqrt{6}}{2}$
D.$\tan β=-1$
答案
因为$\cos 2α = -\frac{3}{5}$,所以$2\cos^2 α - 1 = -\frac{3}{5}$,$1-2\sin^2 α = -\frac{3}{5}$。
又$0<α<\frac{π}{2}$,所以$\sin α>0$,$\cos α>0$,故$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$。
因为$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,所以$\tan α = 2$,故A正确。
因为$0<α<\frac{π}{2}<β<π$,所以$0<β-α<π$。
又$\cos(β-α) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin(β-α) = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,$0<β-α<\frac{π}{2}$,
所以$\sin(α+β) = \sin[ 2α + (β-α) ] = \sin 2α \cos(β-α) + \cos 2α \sin(β-α) = \frac{4}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} - \frac{3}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} = -\frac{\sqrt{10}}{10}$,故B错误。
因为$\frac{\sqrt{6}}{2}>1$,$|\cos(3α-β)|\le 1$,故$\cos(3α-β) ≠ \frac{\sqrt{6}}{2}$,故C错误。
因为$\cos(β-α) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,$\sin(β-α) = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\tan(β-α) = 3$。
又$\tan α = 2$,所以$\tan β = \tan[ (β-α) + α ] = \frac{\tan(β-α) + \tan α}{1-\tan(β-α)\tan α} = \frac{3+2}{1-3×2} = -1$,故D正确。
又$0<α<\frac{π}{2}$,所以$\sin α>0$,$\cos α>0$,故$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$。
因为$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,所以$\tan α = 2$,故A正确。
因为$0<α<\frac{π}{2}<β<π$,所以$0<β-α<π$。
又$\cos(β-α) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin(β-α) = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,$0<β-α<\frac{π}{2}$,
所以$\sin(α+β) = \sin[ 2α + (β-α) ] = \sin 2α \cos(β-α) + \cos 2α \sin(β-α) = \frac{4}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} - \frac{3}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} = -\frac{\sqrt{10}}{10}$,故B错误。
因为$\frac{\sqrt{6}}{2}>1$,$|\cos(3α-β)|\le 1$,故$\cos(3α-β) ≠ \frac{\sqrt{6}}{2}$,故C错误。
因为$\cos(β-α) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,$\sin(β-α) = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\tan(β-α) = 3$。
又$\tan α = 2$,所以$\tan β = \tan[ (β-α) + α ] = \frac{\tan(β-α) + \tan α}{1-\tan(β-α)\tan α} = \frac{3+2}{1-3×2} = -1$,故D正确。
12.已知α,β为锐角,$\tanα=\dfrac{4}{3}$,$\cos(α+β)=-\dfrac{\sqrt{5}}{5}$.
(1)求$\cos2α$的值;
(2)求$\tan(α-β)$的值.
13.已知$\cosα=\dfrac{\sqrt{5}}{5}$,且$α,β\in(0,\dfrac{π}{2})$.
(1)若$\sin(α-β)=\dfrac{\sqrt{10}}{10}$,求$\cos(2α-β)$的值;
(2)若$\sinβ=\dfrac{\sqrt{10}}{10}$,求$α-β$的值.
(1)求$\cos2α$的值;
(2)求$\tan(α-β)$的值.
13.已知$\cosα=\dfrac{\sqrt{5}}{5}$,且$α,β\in(0,\dfrac{π}{2})$.
(1)若$\sin(α-β)=\dfrac{\sqrt{10}}{10}$,求$\cos(2α-β)$的值;
(2)若$\sinβ=\dfrac{\sqrt{10}}{10}$,求$α-β$的值.
答案
12.解:(1)因为$\tan α = \frac{4}{3}$,$\tan α = \frac{\sin α}{\cos α}$,所以$\sin α = \frac{4}{3}\cos α$。
因为$\sin^2 α + \cos^2 α = 1$,所以$\cos^2 α = \frac{9}{25}$,
所以$\cos 2α = 2\cos^2 α - 1 = -\frac{7}{25}$。
(2)因为$α,β$为锐角,所以$α+β \in (0,π)$。
又因为$\cos(α+β) = -\frac{\sqrt{5}}{5}$,
所以$\sin(α+β) = \sqrt{1-\cos^2(α+β)} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,
所以$\tan(α+β) = -2$。
因为$\tan α = \frac{4}{3}$,所以$\tan 2α = \frac{2\tan α}{1-\tan^2 α} = -\frac{24}{7}$,
所以$\tan(α-β) = \tan[ 2α - (α+β) ] = \frac{\tan 2α - \tan(α+β)}{1+\tan 2α \tan(α+β)} = -\frac{2}{11}$。
13.解:(1)由$α,β \in (0,\frac{π}{2})$,得$α-β \in ( -\frac{π}{2},\frac{π}{2} )$。
因为$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,$\sin(α-β) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin α = \sqrt{1-\cos^2 α} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,$\cos(α-β) = \sqrt{1-\sin^2(α-β)} = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\cos(2α-β) = \cos[ α + (α-β) ] = \cos α \cos(α-β) - \sin α \sin(α-β) = \frac{\sqrt{5}}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} - \frac{2\sqrt{5}}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{10}$。
(2)由(1),知$α-β \in ( -\frac{π}{2},\frac{π}{2} )$,$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$。
由$\sin β = \frac{\sqrt{10}}{10}$,$β \in (0,\frac{π}{2})$,得$\cos β = \sqrt{1-\sin^2 β} = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin(α-β) = \sin α \cos β - \cos α \sin β = \frac{2\sqrt{5}}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} - \frac{\sqrt{5}}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{2}$,
所以$α-β = \frac{π}{4}$。
因为$\sin^2 α + \cos^2 α = 1$,所以$\cos^2 α = \frac{9}{25}$,
所以$\cos 2α = 2\cos^2 α - 1 = -\frac{7}{25}$。
(2)因为$α,β$为锐角,所以$α+β \in (0,π)$。
又因为$\cos(α+β) = -\frac{\sqrt{5}}{5}$,
所以$\sin(α+β) = \sqrt{1-\cos^2(α+β)} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,
所以$\tan(α+β) = -2$。
因为$\tan α = \frac{4}{3}$,所以$\tan 2α = \frac{2\tan α}{1-\tan^2 α} = -\frac{24}{7}$,
所以$\tan(α-β) = \tan[ 2α - (α+β) ] = \frac{\tan 2α - \tan(α+β)}{1+\tan 2α \tan(α+β)} = -\frac{2}{11}$。
13.解:(1)由$α,β \in (0,\frac{π}{2})$,得$α-β \in ( -\frac{π}{2},\frac{π}{2} )$。
因为$\cos α = \frac{\sqrt{5}}{5}$,$\sin(α-β) = \frac{\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin α = \sqrt{1-\cos^2 α} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$,$\cos(α-β) = \sqrt{1-\sin^2(α-β)} = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\cos(2α-β) = \cos[ α + (α-β) ] = \cos α \cos(α-β) - \sin α \sin(α-β) = \frac{\sqrt{5}}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} - \frac{2\sqrt{5}}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{10}$。
(2)由(1),知$α-β \in ( -\frac{π}{2},\frac{π}{2} )$,$\sin α = \frac{2\sqrt{5}}{5}$。
由$\sin β = \frac{\sqrt{10}}{10}$,$β \in (0,\frac{π}{2})$,得$\cos β = \sqrt{1-\sin^2 β} = \frac{3\sqrt{10}}{10}$,
所以$\sin(α-β) = \sin α \cos β - \cos α \sin β = \frac{2\sqrt{5}}{5}×\frac{3\sqrt{10}}{10} - \frac{\sqrt{5}}{5}×\frac{\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{2}}{2}$,
所以$α-β = \frac{π}{4}$。
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