Với Giải trang 11 Tập 1 SBT Toán lớp 11 trong Bài 1: Góc lượng giác. Giá trị lượng giác của góc lượng giác Sách bài tập Toán lớp 11 Cánh Diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập trong SBT Toán lớp 11.

SBT Toán 11 trang 11 Tập 1 (Cánh Diều)

Bài 7 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Cho $\sin \alpha =\frac{1}{3}$  với $\alpha \in \left(\frac{\pi }{2};\pi \right)$ . Tính cos α, tanα, cot α.

Lời giải:

Vì $\alpha \in \left(\frac{\pi }{2};\pi \right)$  nên cos α < 0.

Do đó từ sin² α + cos² α = 1, suy ra

$\cos \alpha =-\sqrt{1-{\sin }^2\alpha }=-\sqrt{1-{\left(\frac{1}{3}\right)}^2}=-\frac{2\sqrt{2}}{3}$.

Khi đó, $\tan \alpha =\frac{\sin \alpha }{\cos \alpha }=\frac{\frac{1}{3}}{-\frac{2\sqrt{2}}{3}}=-\frac{1}{2\sqrt{2}}=-\frac{\sqrt{2}}{4}$ ;

$\cot \alpha =\frac{1}{\tan \alpha }=\frac{1}{-\frac{\sqrt{2}}{4}}=-2\sqrt{2}$.

Bài 8 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Cho cot x = – 3, $\frac{\pi }{2}<x<\pi$ . Tính sin x, cos x, tan x.

Lời giải:

Ta có: $\tan x=\frac{1}{\cot x}=\frac{1}{-3}=-\frac{1}{3}$ .

Áp dụng công thức $1+{\cot }^{2}x=\frac{1}{{\sin }^{2}x}$ , ta được ${\sin }^{2}x=\frac{1}{1+{\cot }^{2}x}=\frac{1}{1+{\left(-3\right)}^2}=\frac{1}{10}$.

Mà $\frac{\pi }{2}<x<\pi$  nên sin x > 0. Suy ra $\sin x=\frac{\sqrt{10}}{10}$ .

Khi đó từ $\cot x=\frac{\cos x}{\sin x}$ , suy ra cos x = cot x . sin x = $-3.\frac{\sqrt{10}}{10}=-\frac{3\sqrt{10}}{10}$ .

Bài 9 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh rằng:

a) sin⁴ x + cos⁴ x = 1 − 2sin² x cos² x;

b) sin⁶ x + cos⁶ x = 1 – 3sin² x cos² x.

Lời giải:

a) VT = sin⁴ x + cos⁴ x

= (sin² x)² + (cos² x)² + 2sin² x . cos² x – 2sin² x . cos² x

= (sin² x + cos² x)² – 2sin² x . cos² x

= 1² – 2sin² x . cos² x = 1 – 2sin² x . cos² x = VP (đpcm).

b) VT = sin⁶ x + cos⁶ x

= (sin² x)³ + (cos² x)³

= (sin² x + cos² x)³ – 3sin² x cos² x(sin² x + cos² x)

= 1³ – 3sin² x cos² x . 1

= 1 – 3sin² x cos² x  (đpcm).

Bài 10 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Cho tan x = − 2. Tính giá trị của mỗi biểu thức sau:

a) $A=\frac{3\sin x-5\cos x}{4\sin x+\cos x}$ ;

b) $B=\frac{2{\sin }^{2}x-3\sin x\cos x-{\cos }^{2}x}{{\sin }^{2}x+\sin x\cos x}$ .

Lời giải:

a) Vì tan x xác định nên cos x ≠ 0. Chia cả tử và mẫu của A cho cos x ta được:

$A=\frac{3\sin x-5\cos x}{4\sin x+\cos x}$$=\frac{3\tan x-5}{4\tan x+1}=\frac{3.\left(-2\right)-5}{4.\left(-2\right)+1}=\frac{11}{7}$.

b) Vì tan x xác định nên cos² x khác 0. Chia cả tử và mẫu của B cho cos² x ta được:

$B=\frac{2{\sin }^{2}x-3\sin x\cos x-{\cos }^{2}x}{{\sin }^{2}x+\sin x\cos x}$$=\frac{2{\tan }^{2}x-3\tan x-1}{{\tan }^{2}x+\tan x}$$=\frac{2.{\left(-2\right)}^2-3.\left(-2\right)-1}{{\left(-2\right)}^2+\left(-2\right)}=\frac{13}{2}$.

Bài 11 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Tính:

a) A = ${\cos }^2\frac{\pi }{8}+{\cos }^2\frac{3\pi }{8}+{\cos }^2\frac{5\pi }{8}+{\cos }^2\frac{7\pi }{8}$ ;

b) B = $\sin \frac{\pi }{5}+\sin \frac{2\pi }{5}+\mathrm{...}+\sin \frac{9\pi }{5}$  (gồm 9 số hạng);

c) C = tan 1° . tan 2° . tan 3°. ... . tan 89° (gồm 89 thừa số).

Lời giải:

a) Do $\cos \frac{7\pi }{8}=\cos \left(\pi -\frac{\pi }{8}\right)=-\cos \left(-\frac{\pi }{8}\right)=-\cos \frac{\pi }{8}$ ;

$\cos \frac{5\pi }{8}=\cos \left(\pi -\frac{3\pi }{8}\right)=-\cos \left(-\frac{3\pi }{8}\right)=-\cos \frac{3\pi }{8}$.

Nên A = ${\cos }^2\frac{\pi }{8}+{\cos }^2\frac{3\pi }{8}+{\cos }^2\frac{5\pi }{8}+{\cos }^2\frac{7\pi }{8}$

= ${\cos }^2\frac{\pi }{8}+{\cos }^2\frac{3\pi }{8}+{\left(-\cos \frac{3\pi }{8}\right)}^2+{\left(-\cos \frac{\pi }{8}\right)}^2$

$=2\left({\cos }^2\frac{\pi }{8}+{\cos }^2\frac{3\pi }{8}\right)$

$=2\left({\cos }^2\frac{\pi }{8}+{\sin }^2\frac{\pi }{8}\right)=2.1=2$.

b) Nhận thấy $\sin \frac{9\pi }{5}=\sin \left(-\frac{\pi }{5}+2\pi \right)=\sin \left(-\frac{\pi }{5}\right)=-\sin \frac{\pi }{5}$  nên $\sin \frac{\pi }{5}+\sin \frac{9\pi }{5}=0$ .

Tương tự ta có: $\sin \frac{2\pi }{5}+\sin \frac{8\pi }{5}=\mathrm{0,}\sin \frac{3\pi }{5}+\sin \frac{7\pi }{5}=\mathrm{0,}\sin \frac{4\pi }{5}+\sin \frac{6\pi }{5}=0$ .

Suy ra B = $\sin \frac{\pi }{5}+\sin \frac{2\pi }{5}+\mathrm{...}+\sin \frac{9\pi }{5}$

$=0+\sin \pi =0$.

c) C = tan 1° . tan 2° . tan 3°. ... . tan 89°

= (tan 1° . tan 89°) . (tan 2° . tan 88°) . ... . (tan 44° . tan 46°) . tan 45°

= [tan 1° . cot(90° – 89°)] . [tan 2° . cot(90° – 88°)] . ... . [tan44° . cot(90° – 46°)] . tan 45°

= (tan 1° . cot 1°) . (tan 2° . cot 2°) . ... . (tan 44° . cot 44°) . tan 45°

= 1 . 1 . ... . 1 . 1

= 1.

Bài 12 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Chứng minh rằng trong tam giác ABC, ta có:

a) sin B = sin(A + C);

b) cosC = – cos(A + B + 2C);

c) $\sin \frac{A}{2}=\cos \frac{B+C}{2}$ ;

d) $\tan \frac{A+B-2C}{2}=\cot \frac{3C}{2}$ .

Lời giải:

Sử dụng định lí tổng 3 góc trong tam giác.

a) Do A + C = π – B nên sin(A + C) = sin(π – B) = sin B.

Vậy sin B = sin(A + C).

b) Do A + B + 2C = A + B + C + C = π + C

Nên cos(A + B + 2C) = cos(π + C) = – cos C.

Suy ra cosC = – cos(A + B + 2C).

c) Ta có: $\frac{A+B+C}{2}=\frac{\pi }{2}$ , suy ra $\frac{B+C}{2}=\frac{\pi }{2}-\frac{A}{2}$ .

Nên $\sin \frac{A}{2}=\cos \frac{B+C}{2}$ .

d) Ta có: $\frac{A+B-2C}{2}=\frac{A+B+C-3C}{2}=\frac{\pi -3C}{2}=\frac{\pi }{2}-\frac{3C}{2}$ .

Suy ra $\tan \frac{A+B-2C}{2}=\cot \frac{3C}{2}$ .

Bài 13 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Cho sin α + cos α = $\frac{1}{3}$  với $-\frac{\pi }{2}<\alpha <0$ . Tính:

a) A = sinα . cos α;

b) B = sin α – cos α;

c) C = sin³ α + cos³ α;

d) D = sin4 α + cos4 α.

Lời giải:

a) Do sin α + cos α = $\frac{1}{3}$  nên (sin α + cos α)² = ${\left(\frac{1}{3}\right)}^2=\frac{1}{9}$ .

Mà (sin α + cos α)² = sin² α + 2 sin α cos α + cos² α = 1 + 2 sin α cos α.

Do đó, 1 + 2 sin α cos α = $\frac{1}{9}$ , suy ra A = sinα . cos α = $\frac{\frac{1}{9}-1}{2}=-\frac{4}{9}$ .

b) Ta có: B² = (sin α – cos α)² = 1 – 2 sin α cos α = $1-2.\left(-\frac{4}{9}\right)=1+\frac{8}{9}=\frac{17}{9}$ .

Do $-\frac{\pi }{2}<\alpha <0$  nên sin α < 0 và cos α > 0. Do đó sin α – cos α < 0.

Vậy B = $-\frac{\sqrt{17}}{3}$ .

c) Ta có:

C = sin³ α + cos³ α = (sin α + cos α)³ – 3 sin α cos α(sin α + cos α)

$={\left(\frac{1}{3}\right)}^3-3.\left(-\frac{4}{9}\right).\left(\frac{1}{3}\right)=\frac{13}{27}$.

d) Ta có:

D = sin⁴ α + cos⁴ α = 1 – 2sin² α cos² α (theo Bài 9a)

= 1 – 2 (sin α cos α)² = $1-2.{\left(-\frac{4}{9}\right)}^2=\frac{49}{81}$ .

Bài 14 trang 11 SBT Toán 11 Tập 1: Một vòng quay Mặt Trời quay mỗi vòng khoảng 15 phút. Tại vị trí quan sát, bạn Linh thấy vòng quay chuyển động theo chiều kim đồng hồ. Khi vòng quay chuyển động được 10 phút, bán kính của vòng quay quét một góc lượng giác có số đo bằng bao nhiêu? (Tính theo đơn vị radian).

Lời giải:

Do vòng quay Mặt Trời quay mỗi vòng khoảng 15 phút và chuyển động theo chiều kim đồng hồ nên sau 15 phút, bán kính của vòng quay quét một góc lượng giác có số đo bằng – 2π (rad).

Do đó, sau 10 phút, bán kính của vòng quay quét một góc lượng giác có số đo bằng $\frac{-2\pi }{15}.10=\frac{-4\pi }{3}$  (rad).