TopStudy

Toán · Lớp 11

Bài tập Rút gọn biểu thức và chứng minh đẳng thức lượng giác lớp 11 (có lời giải)

25 câu · 38 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Biểu thức rút gọn H = 2cos x – 3cos (π – x) + 5sin (7π2−x)\left( {\frac{{7\pi }}{2} - x} \right) + cot (3π2−x)\left( {\frac{{3\pi }}{2} - x} \right) bằng
  1. Đáp án A: tan x;
  2. Đáp án B: cot x;
  3. Đáp án C: sin x;
  4. Đáp án D: cos x.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Ta có:

H = 2cos x – 3cos (π – x) + 5sin (7π2−x)\left( {\frac{{7\pi }}{2} - x} \right) + cot (3π2−x)\left( {\frac{{3\pi }}{2} - x} \right)

= 2cos x + 3cos x + 5sin (2π+π+π2−x)\left( {2\pi + \pi + \frac{\pi }{2} - x} \right) + cot (π+π2−x)\left( {\pi + \frac{\pi }{2} - x} \right)

= 5cos x + 5sin (π+π2−x)\left( {\pi + \frac{\pi }{2} - x} \right) + cot (π2−x)\left( {\frac{\pi }{2} - x} \right)

= 5cos x – 5sin (π2−x)\left( {\frac{\pi }{2} - x} \right) + tan x

= 5cos x – 5cos x + tan x

= tan x.

Câu 2

1 điểm
Biểu thức đơn giản của K = (1 – sin2^{2} x)cot2^{2} x + (1 – cot2^{2} x) là
  1. Đáp án A: sin2^{2} x;
  2. Đáp án B: cos2^{2} x;
  3. Đáp án C: – sin2^{2} x;
  4. Đáp án D: – cos2^{2} x.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

K = (1 – sin2^{2} x)cot2^{2} x + (1 – cot2^{2} x) = cot2^{2} x – sin2^{2} x.cot2^{2} x + 1 – cot2^{2} x

=−sin⁡2x.cos⁡2xsin⁡2x+1=-{\sin }^{2}x.\frac{{\cos }^{2}x}{{\sin }^{2}x}+1 = – cos2^{2} x + 1 = sin2^{2} x.

Câu 3

1 điểm
Rút gọn biểu thức M = cos (α−π2)(α-\frac{π}{2}) + sin (α – π) ta được
  1. Đáp án A: cos α + sin α;
  2. Đáp án B: 2sin α;
  3. Đáp án C: sin α – cos α;
  4. Đáp án D: 0
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

M = cos (α−π2)(α-\frac{π}{2}) + sin (α – π) = cos (π2−α)(\frac{π}{2}-α) – sin α = sin α – sin α = 0.

Câu 4

1 điểm
Biết P=(sin⁡α−cosα)2−1cot⁡α−sin⁡αcosα=atan⁡2α.P = \frac{{{{\left( {\sin \alpha - c{\rm{os}}\alpha } \right)}^2} - 1}}{{\cot \alpha - \sin \alpha c{\rm{os }}\alpha }} = a{\tan ^2}\alpha . Giá trị của a là
  1. Đáp án A: 1;
  2. Đáp án B: 2;
  3. Đáp án C: – 2;
  4. Đáp án D: 3.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

P=(sin⁡α−cosα)2−1cot⁡α−sin⁡αcosαP = \frac{{{{\left( {\sin \alpha - c{\rm{os}}\alpha } \right)}^2} - 1}}{{\cot \alpha - \sin \alpha c{\rm{os }}\alpha }}=sin⁡2α−2sin⁡αcosα+cos2α−1cosαsinα−sin⁡αcos⁡α= \frac{{{{\sin }^2}\alpha - 2\sin \alpha c{\rm{os }}\alpha + {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha - 1}}{{\frac{{{\rm{cos }}\alpha }}{{{\rm{sin }}\alpha }} - \sin \alpha \cos \alpha }}

=−2sin⁡αcosαsinαcosα−sin2αcos⁡α= \frac{{ - 2\sin \alpha c{\rm{os}}\alpha {\rm{sin}}\alpha }}{{{\rm{cos}}\alpha - {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha \cos \alpha }} =−2sin⁡2αcosαcosα(1−sin⁡2α)= \frac{{ - 2{{\sin }^2}\alpha c{\rm{os }}\alpha }}{{{\rm{cos }}\alpha \left( {1 - {{\sin }^2}\alpha } \right)}} =−2sin⁡2αcos2α= \frac{{ - 2{{\sin }^2}\alpha }}{{{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha }}

= −2tan⁡2α- 2{\tan ^2}\alpha.

Vậy a = – 2.

Câu 5

1 điểm
Đơn giản biểu thức Q = sin4^{4} x – cos4^{4} x + 2cos2^{2} x, ta có Q bằng
  1. Đáp án A: 0;
  2. Đáp án B: 1;
  3. Đáp án C: 2;
  4. Đáp án D: – 1.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Ta có:

Q = sin4^{4} x – cos4^{4} x + 2cos2^{2} x = (sin2^{2} x – cos2^{2} x)( sin2^{2} x + cos2^{2} x) + 2cos2^{2} x

= sin2^{2} x – cos2^{2} x + 2cos2^{2} x = sin2^{2} x + cos2^{2} x = 1.

Câu 6

1 điểm
Mệnh đề nào sau đây là đúng?
  1. Đáp án A: tan2^{2} x – sin2^{2} x = tan2^{2} x.sin2^{2} x;
  2. Đáp án B: tan2^{2} x – sin2^{2} x = tan2^{2} x.cos2^{2} x;
  3. Đáp án C: tan2^{2} x – sin2^{2} x = cot2^{2} x.cos2^{2} x;
  4. Đáp án D: tan2^{2} x – sin2^{2} x = sin2^{2} x.cos2^{2} x.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Rút gọn biểu thức L = sin4^{4} α – cos4^{4} α + 1 ta được
  1. Đáp án A: 3sin2^{2} α;
  2. Đáp án B: sin2^{2} α;
  3. Đáp án C: – sin2^{2} α;
  4. Đáp án D: 2sin2^{2} α.
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Cho biểu thức T = sin⁡3α+cos3αsin⁡α+cosα\frac{{\sin }^{3}α+c{\text{os}}^{3}α}{\sin α+c\text{os}α} = m + n.sin α.cos α (với m, n ∈ ℝ). Giá trị của m + n là:
  1. Đáp án A: 0;
  2. Đáp án B: 1;
  3. Đáp án C: 12\frac{1}{2};
  4. Đáp án D: 23\frac{2}{3}.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Rút gọn biểu thức E = 1−2sin⁡2x2cos⁡2x−1\frac{1-2{\sin }^{2}x}{2{\cos }^{2}x-1} ta được
  1. Đáp án A: 1;
  2. Đáp án B: 2;
  3. Đáp án C: – 1;
  4. Đáp án D: – 2.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm
Cho tam giác ABC. Mệnh đề nào sau đây là sai?
  1. Đáp án A: sin B = sin (A + C);
  2. Đáp án B: cos (A + B) = – cos C;
  3. Đáp án C: cos (A + B – C) = cos 2C;
  4. Đáp án D: sin (A+B+3C2)(\frac{A+B+3C}{2}) = cos C.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Với mọi góc lượng giác x làm cho biểu thức có nghĩa, biểu thức P=sin⁡(x+π)+cos⁡(π2−x)P = \sin \left( {x + \pi } \right) + \cos \left( {\frac{\pi }{2} - x} \right) được rút gọn về kết quả nào sau đây?
  1. Đáp án A: 2sinx.
  2. Đáp án B: −2sinx.
  3. Đáp án C: 0.
  4. Đáp án D: −2cosx.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Chọn đáp án đúng.
  1. Đáp án A: cos(x – y) = cosxcosy – sinxsiny.
  2. Đáp án B: cos(x – y) = cosxcosy + sinxsiny.
  3. Đáp án C: cos(x – y) = cosxsiny – sinxcosy.
  4. Đáp án D: cos(x – y) = sinxsiny – cosxcosy.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Rút gọn biểu thức A=sin⁡2x+sin⁡x1+cos⁡2x+cos⁡xA = \frac{{\sin 2x + \sin x}}{{1 + \cos 2x + \cos x}} (với điều kiện biểu thức có nghĩa), ta thu được kết quả là
  1. Đáp án A: tanx.
  2. Đáp án B: cotx.
  3. Đáp án C: tan2x.
  4. Đáp án D: cot2x.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Biến đổi biểu thức tổng thành tích B = cosx + cos3x + cos5x + cos7x ta được kết quả thu gọn là
  1. Đáp án A: 4cosxcos2xcos4x.
  2. Đáp án B: 4sinxcos2xcos4x.
  3. Đáp án C: 2cosxcos3xcos5x.
  4. Đáp án D: 4cosxcos3xcos4x.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm
Rút gọn biểu thức Q = sin6^{6}x + cos6^{6}x + 3sin2^{2}xcos2^{2}x, ta thu được giá trị không đổi bằng
  1. Đáp án A: 0.
  2. Đáp án B: 1.
  3. Đáp án C: 2.
  4. Đáp án D: −1.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Mỗi phát biểu sau đúng hay sai?
  • Ý a: sin2x = 2sinxcosx.
  • Ý b: cos2x = 1 – 2sin2^{2}x.
  • Ý c: sin⁡x+sin⁡y=2sin⁡x+y2sin⁡x−y2\sin x + \sin y = 2\sin \frac{{x + y}}{2}\sin \frac{{x - y}}{2}.
  • Ý d: cos⁡x⋅cos⁡y=12[cos⁡(x−y)+cos⁡(x+y)]\cos x \cdot \cos y = \frac{1}{2}\left[ {\cos \left( {x - y} \right) + \cos \left( {x + y} \right)} \right].
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Xét biểu thức M=cos⁡(x−π3)−cos⁡(x+π3)M = \cos \left( {x - \frac{\pi }{3}} \right) - \cos \left( {x + \frac{\pi }{3}} \right).
  • Ý a: Bằng cách áp dụng công thức biến đổi tổng thành tích, biểu thức M có thể đưa về dạng tích của hai hàm số sin.
  • Ý b: Biểu thức sau khi áp dụng công thức biến đổi tổng thành tích có chứa hằng số sin⁡π3\sin \frac{\pi }{3}.
  • Ý c: M=3sin⁡xM = \sqrt 3 \sin x.
  • Ý d: Tại giá trị x=π2x = \frac{\pi }{2}, biểu thức M đạt giá trị bằng 0.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Cho biểu thức lượng giác phụ thuộc vào một biến số x sau đây (với điều kiện biểu thức luôn có nghĩa): P=1+cos⁡x+cos⁡2x+cos⁡3xcos⁡x+cos⁡2xP = \frac{{1 + \cos x + \cos 2x + \cos 3x}}{{\cos x + \cos 2x}}. Mỗi phát biểu sau đúng hay sai?
  • Ý a: cos3x + cosx = 2cos2xcosx.
  • Ý b: Tử số của biểu thức P được thu gọn bằng 2cos2x(cosx + 1).
  • Ý c: Kết quả rút gọn cuối cùng của biểu thức P là một hàm số độc lập với biến số x.
  • Ý d: Tại x=π3x = \frac{\pi }{3} thì P = 1.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Xét biểu thức lượng giác N=sin⁡4x+cos⁡4x−12sin⁡22xN = {\sin ^4}x + {\cos ^4}x - \frac{1}{2}{\sin ^2}2x.
  • Ý a: Biểu thức sin4^{4}x + cos4^{4}x có thể biến đổi thành 1−12sin⁡22x1 - \frac{1}{2}{\sin ^2}2x.
  • Ý b: Khi thay thế hệ thức ở ý a vào biểu thức N, ta thu được N = 1 – sin2^{2}2x.
  • Ý c: Sử dụng công thức hạ bậc, biểu thức N tiếp tục được thu gọn về dạng chứa góc nhân đôi là cos2x.
  • Ý d: N=1+cos⁡4x2N = \frac{{1 + \cos 4x}}{2}
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Cho biểu thức lượng giác F=sin⁡(x+y)−sin⁡xcos⁡ycos⁡xcos⁡yF = \frac{{\sin \left( {x + y} \right) - \sin x\cos y}}{{\cos x\cos y}}.
  • Ý a: sin(x + y) = sinxcosy + cosxsiny.
  • Ý b: Tử số của biểu thức F được thu gọn bằng cosxsiny.
  • Ý c: Kết quả rút gọn cuối cùng của biểu thức F là một hàm số độc lập với biến số x.
  • Ý d: F=tan⁡yF = \tan y.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Cho biểu thức B = sinxcos3^{3}x – cosxsin3^{3}x. Biết rằng biểu thức B có thể rút gọn về dạng asinbx (a, b ∈ Q\mathbb{Q}). Tính ab.
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Rút gọn biểu thức sin5x – 2sinx(cos4x + cos2x) = sinkx (k ∈ ℤ). Tìm k.
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Tính giá trị biểu thức P = tan20°tan40°tan80°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Biểu thức E = 3(sin4^{4}x + cos4^{4}x) – 2(sin6^{6}x + cos6^{6}x) có giá trị bằng bao nhiêu?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Cho biểu thức lượng giác chứa biến số x sau đây (với điều kiện biểu thức luôn có nghĩa): Q=(sin⁡x+cos⁡x)2−1cot⁡x−sin⁡x⋅cos⁡xQ = \frac{{{{\left( {\sin x + \cos x} \right)}^2} - 1}}{{\cot x - \sin x \cdot \cos x}} . Biết rằng biểu thức Q có thể rút gọn về dạng tối giản là ktan2^{2}x. Hãy xác định giá trị của hằng số k.
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Giá trị lượng giác của góc lượng giác · Các bộ sách Toán Lớp 11