Với Giải trang 14 SBT Toán lớp 11 trong Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác Sách bài tập Toán lớp 11 Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán lớp 11.

 SBT Toán 11 trang 14 Tập 1 (Chân trời sáng tạo)

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

a) $\sin \alpha =-\frac{4}{5}$ và $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2};$

b) $cos\alpha =\frac{11}{61}$ và $0<\alpha <\frac{\pi }{2};$

c) $\tan \alpha =-\frac{15}{8}$ và $-90°<\alpha <90°;$

d) cotα = ‒2,4 và ‒180° < α < 0°.

Lời giải:

a) Ta có ${\text{cos}}^2\alpha =1-{\text{sin}}^2\alpha =1-{\left(-\frac{4}{5}\right)}^2=\frac{9}{25}$. Vì $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2};$ nên cosα < 0.

Do đó $\text{cos}\alpha =-\frac{3}{5}.$

Suy ra $\text{tan}\alpha =\frac{\text{sin}\alpha }{\text{cos}\alpha }=\frac{-\frac{4}{5}}{-\frac{3}{5}}=\frac{4}{3}$ và $\text{cot}\alpha =\frac{1}{\text{tan}\alpha }=\frac{1}{\frac{4}{3}}=\frac{3}{4}.$

b) Ta có ${\text{sin}}^2\alpha =1-{\cos }^2\alpha =1-{\left(\frac{11}{61}\right)}^2={\left(\frac{60}{61}\right)}^2$ Vì $0<\alpha <\frac{\pi }{2};$ nên sinα > 0.

Do đó $\text{sin}\alpha =\frac{60}{61}.$

Suy ra $\text{tan}\alpha =\frac{\text{sin}\alpha }{\text{cos}\alpha }=\frac{\frac{60}{61}}{\frac{11}{61}}=\frac{60}{11}$ và $\text{cot}\alpha =\frac{1}{\text{tan}\alpha }=\frac{1}{\frac{60}{11}}=\frac{11}{60}.$

c) Ta có $\text{cot}\alpha =\frac{1}{\text{tan}\alpha }=\frac{1}{-\frac{15}{8}}=-\frac{8}{15};\frac{1}{{\text{cos}}^2\alpha }=1+{\text{tan}}^2\alpha =1+{\left(-\frac{15}{8}\right)}^2=\frac{289}{64}$

Suy ra ${\text{cos}}^2\alpha =\frac{64}{289}$. Vì $-90°<\alpha <90°;$ nên $\text{cos}\alpha >0$. Do đó $\text{cos}\alpha =\frac{8}{17}.$

Suy ra $\text{sin}\alpha =\text{tan}\alpha \text{cos}\alpha =-\frac{15}{8}\cdot \frac{8}{17}=-\frac{15}{17}.$

d) $\text{tan}\alpha =-\frac{5}{12},\text{sin}\alpha =-\frac{5}{13},\text{cos}\alpha =\frac{12}{13}$

Ta có $\text{tan}\alpha =\frac{1}{\text{cot}\alpha }=\frac{1}{-\mathrm{2,4}}=-\frac{5}{12};\frac{1}{{\text{sin}}^2\alpha }=1+{\text{cot}}^2\alpha =1+{\left(-\mathrm{2,4}\right)}^2=\frac{676}{100}$

Suy ra ${\text{sin}}^2\alpha =\frac{100}{676}$. Vì ‒180° < α < 0°  nên $\text{sin}\alpha <0$. Do đó $\text{sin}\alpha =-\frac{5}{13}.$

Suy ra $\text{cos}\alpha =\text{cot}\alpha \text{sin}\alpha =-\mathrm{2,4}\cdot \left(-\frac{5}{13}\right)=\frac{12}{13}.$

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 $\frac{\pi }{4}$ (hoặc từ 0° đến 45°).

a) sin(‒1693°);

b) $cos\frac{1003\pi }{3};$

c) tan 885°;

d) $\cot \left(-\frac{53\pi }{10}\right).$

Lời giải:

a) sin(‒1693°) = ‒sin(1693°)

= ‒sin(4.360° + 180° + 73°)

= sin73°

= cos(90° ‒ 73°) = cos17°.

b) $\text{cos}\frac{1003\pi }{3}=\text{cos}\left(334\pi +\frac{\pi }{3}\right)=\text{cos}\frac{\pi }{3}=\text{sin}\frac{\pi }{6}$

c) tan 885° = tan(180.4 + 165°) = tan165° = tan(180° ‒ 15°) = ‒tan15°.

d) $\cot \left(-\frac{53\pi }{10}\right)=-\cot \left(\frac{53\pi }{10}\right)=-\cot \left(\frac{50\pi }{10}+\frac{3\pi }{10}\right)$

$=-\cot \left(5\pi +\frac{3\pi }{10}\right)=-\cot \left(\frac{3\pi }{10}\right)$

$-\cot \left(\frac{\pi }{2}-\frac{\pi }{5}\right)=-\tan \left(\frac{\pi }{5}\right).$

Bài 3 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Cho $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}.$ Xác định dấu của các giá trị lượng giác sau:

a) cos(α + π);

b) $\sin \left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right);$

c) $\tan \left(\alpha +\frac{3\pi }{2}\right);$

d) $\cot \left(\alpha -\frac{\pi }{2}\right);$

e) $\cos \left(2\alpha +\frac{\pi }{2}\right);$

g) sin(π ‒ 2α).

Lời giải:

a) cos(α + π) = ‒cosα > 0 vì $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$

b) $\text{sin}\left(\frac{\pi }{2}-\alpha \right)=\text{cos}\alpha <0$ vì $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$

c) $\text{tan}\left(\alpha +\frac{3\pi }{2}\right)=-\text{cot}\alpha <0$ vì $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$

d) $\text{cot}\left(\alpha -\frac{\pi }{2}\right)=-\text{tan}\alpha <0$ vì $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$

e) $\text{cos}\left(2\alpha +\frac{\pi }{2}\right)=-\text{sin}2\alpha <0$ vì $2\pi <2\alpha <3\pi$

g) sin (π ‒ 2α) = sin2α > 0 vì $2\pi <2\alpha <3\pi$.

Bài 4 trang 14 SBT Toán 11 Tập 1: Biết $\sin \alpha =\frac{3}{5}$ và $\frac{\pi }{2}<\alpha <\pi .$ Tính giá trị của các biểu thức sau:

a) $A=\frac{3\sin \alpha }{2cos\alpha -\tan \alpha };$

b) $B=\frac{{\cot }^2\alpha -\sin \alpha }{\tan \alpha +2cos\alpha }.$

Lời giải:

Vì $\text{sin}\alpha =\frac{3}{5}$ và $\frac{\pi }{2}<\alpha <\pi$ nên $\text{cos}\alpha =-\frac{4}{5},\text{tan}\alpha =-\frac{3}{4}$ và $\text{cot}\alpha =-\frac{4}{3}$.

a) $A=\frac{3\cdot \frac{3}{5}}{2\cdot \left(-\frac{4}{5}\right)-\left(-\frac{3}{4}\right)}=\frac{\frac{9}{5}}{-\frac{8}{5}+\frac{3}{4}}=\frac{\frac{9}{5}}{-\frac{17}{20}}=-\frac{36}{17}.$

b) $B=\frac{{\left(-\frac{4}{3}\right)}^2-\frac{3}{5}}{-\frac{3}{4}+2\cdot \left(-\frac{4}{5}\right)}=\frac{\frac{16}{9}-\frac{3}{5}}{-\frac{3}{4}-\frac{8}{5}}=\frac{\frac{53}{45}}{-\frac{47}{20}}=-\frac{212}{423}.$

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

a) sin⁴x + cos⁴x = 1 ‒ 2sin²xcos²x.

b) $\frac{1+\cot x}{1-\cot x}=\frac{\tan x+1}{\tan x-1};$

c) $\frac{\sin \alpha +\cos \alpha }{{\sin }^3\alpha }=\frac{1-{\cot }^4\alpha }{1-\cot \alpha };$

d) $\frac{{\tan }^2\alpha +{\cos }^2\alpha -1}{{\cot }^2\alpha +{\sin }^2\alpha -1}={\tan }^6\alpha .$

Lời giải:

a)

 $$\begin{gathered} {\text{sin}}^{4}x+{\text{cos}}^{4}x={\left({\text{sin}}^{2}x+{\text{cos}}^{2}x\right)}^2-2{\text{sin}}^{2}x{\text{cos}}^{2}x \\ =1-2{\text{sin}}^{2}x{\text{cos}}^{2}x \end{gathered}$$;

b) $\frac{1+\text{cot}x}{1-\text{cot}x}=\frac{1+\frac{1}{\text{tan}x}}{1-\frac{1}{\text{tan}x}}=\frac{\frac{\text{tan}x+1}{\text{tan}x}}{\frac{\text{tan}x-1}{\text{tan}x}}=\frac{\text{tan}x+1}{\text{tan}x-1}.$

c)

 $$\begin{gathered} \frac{\text{sin}\alpha +\text{cos}\alpha }{{\text{sin}}^3\alpha }=\frac{1}{{\text{sin}}^2\alpha }+\frac{\text{cos}\alpha }{\text{sin}\alpha }\cdot \frac{1}{{\text{sin}}^2\alpha } \\ =\left(1+{\text{cot}}^2\alpha \right)+\text{cot}\alpha \left(1+{\text{cot}}^2\alpha \right) \end{gathered}$$

$=\left(1+\text{cot}\alpha \right)\left(1+{\text{cot}}^2\alpha \right)$

$=\frac{\left(1-{\text{cot}}^2\alpha \right)\left(1+{\text{cot}}^2\alpha \right)}{1-\text{cot}\alpha }=\frac{1-{\text{cot}}^4\alpha }{1-\text{cot}\alpha }$

d) $\frac{{\text{tan}}^2\alpha +{\text{cos}}^2\alpha -1}{{\text{cot}}^2\alpha +{\text{sin}}^2\alpha -1}=\frac{{\text{tan}}^2\alpha -{\text{sin}}^2\alpha }{{\text{cot}}^2\alpha -{\text{cos}}^2\alpha }=\frac{\frac{{\text{sin}}^2\alpha }{{\text{cos}}^2\alpha }-{\text{sin}}^2\alpha }{\frac{{\text{cos}}^2\alpha }{{\text{sin}}^2\alpha }-{\text{cos}}^2\alpha }$

$=\frac{{\text{sin}}^2\alpha \left(\frac{1}{{\text{cos}}^2\alpha }-1\right)}{{\text{cos}}^2\alpha \left(\frac{1}{{\text{sin}}^2\alpha }-1\right)}={\text{tan}}^2\alpha \cdot \frac{{\text{tan}}^2\alpha }{{\text{cot}}^2\alpha }={\text{tan}}^6\alpha$