Giải Toán 11 Bài 2: Giá trị lượng giác của một góc lượng giác
Lời giải:
Kẻ AH vuông góc với IO tại H
Xét tam giác AHI vuông tại H, có:
AH = sinα . IA = 2sinα (m).
AH cũng chính là li độ của A nên s = 2sinα.
1. Giá trị lượng giác của góc lượng giác
Lời giải:
Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của điểm M xuống trục Ox và Oy; gọi E, F lần lượt là hình chiếu của điểm N trên trục Ox và Oy.
Đặt (OA, OM) = , (OA, ON) = .
+) Xét tam giác MHO vuông tại H, có:
MH = sin.MO = sin
Ta có nên sin = sin.
⇒ MH = sin = sinα.
Mà MH = OK nên OK = sinα hay tung độ điểm M bằng sinα.
Ta lại có: OH = cos.MO = cos
Mà nên cos = -cos
⇒ OH = -cos = – cosα do đó hoành độ của điểm M bằng cosα.
Vậy tọa độ điểm M là (cosα; sinα) = .
+) Xét tam giác ONE vuông tại E, có:
NE = sin.ON = sin
Mà = -
⇒ NE = – sinβ.
Mà NE = OF nên OF = – sinβ do đó tung độ điểm N bằng sinβ.
Ta lại có: OE = cos.ON = cos
⇒ OE = cosβ nên hoành độ của điểm M bằng cosβ.
Vậy tọa độ điểm N là
(cosβ; sinβ) =
Thực hành 1 trang 15 Toán 11 Tập 1: Tính sin và tan495°.
Lời giải:
Ta có: sin = -sin = .
Ta có tan495° = – tan135° = – tan45° = = -1.
2. Tính giá trị lượng giác của một góc bằng máy tính cầm tay
Thực hành 2 trang 16 Toán 11 Tập 1: Sử dụng máy tính cầm tay để tính cos75° và tan.
Lời giải:
Sử dụng máy tính cầm tay ta tính được:
cos75° = ;
tan.
3. Hệ thức cơ bản giữa các giá trị lượng giác của một góc lượng giác
b) Chia cả hai vễ của biểu thức ở câu a) cho cos2α ta được đẳng thức nào?
c) Chia cả hai vế của biểu thức ở câu a) cho sin2α ta được đẳng thức nào?
Lời giải:
a) M là điểm biểu diễn của góc lượng giác α trên đường tròn lượng giác nên tọa độ điểm M là (cosα; sinα) nên MH = sinα, OH = cosα.
Ta lại có: MH2 + OH2 = 1 (định lí Pythagore)
Hay sin2α + cos2α = 1.
b) Vì OH = cosα > 0 nên cos2α ≠ 0 nên chia cả hai vế của biểu thức của câu a) cho cos2α, ta được:
c) Vì MH = sinα > 0 nên sin2α ≠ 0 nên chia cả hai vế của biểu thức của câu a) cho sin2α, ta được:
Thực hành 3 trang 17 Toán 11 Tập 1: Cho tan với . Tính cosα và sinα.
Lời giải:
Ta có:
Vì nên điểm biểu diễn của góc α trên đường tròn lượng giác thuộc góc phần tư thứ III, do đó cosα < 0 nên cos.
⇒ sinα = tanα.cosα = tan.cos = .
4. Giá trị lượng giác của các góc lượng giác có liên quan đặc biệt
Lời giải:
Biểu diễn góc lượng giác :
Biểu diễn góc lượng giác :
Biểu diễn góc lượng giác :
Biểu diễn góc lượng giác
b) Biểu diễn cot qua giá trị lượng giác của góc có số đo từ 0 đến .
Lời giải:
a) Ta có: cos638° = cos(2.360° + (– 82°)) = cos(– 82°) = cos82° = cos(90° – 8°) = sin8°.
b) Ta có: .
a) Chứng minh rằng chiều cao từ điểm B đến mặt đất bằng (13 + 10sinα) mét với α là số đo của một góc lượng giác tia đầu OA, tia cuối OB. Tính độ cao của điểm B so với mặt đất khi α = – 30°.
b) Khi điểm B cách mặt đất 4m thì điểm C cách mặt đất bao nhiêu mét? Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.
Lời giải:
a) Ta có điểm B là điểm biểu diễn cho góc lượng giác có số đo góc là α trên đường tròn lượng giác có bán kính bằng 10 nên tọa độ điểm B(10cosα; 10sinα).
Vì vậy chiều cao từ điểm B đến mặt đất là: 13 + 10sinα (mét).
Với α = – 30° ta có chiều cao từ điểm B đến mặt đất là: 13 + 10sin.(– 30°) = 8 (mét).
b) Đặt (OA, OC) = β = α – 90°
Nếu điểm B cách mặt đất 4m thì 13 + 10sinα = 4
⇔ sinα =
Ta có sinα = cos(α – 90°) =
⇒ cos(α – 90°) =
⇒ cosβ =
⇒ sinβ =
Vì vậy chiều cao từ điểm C đến mặt đất là: 13 + 10sinβ = 13 + 10. ≈ 8,64 (mét).
Bài tập
Bài 1 trang 19 Toán 11 Tập 1: Các đẳng thức sau có thể đồng thời xảy ra không?
a) sinα = và cosα = ;
b) sinα = và cotα = ;
c) tanα = 3 và cotα = .
Lời giải:
a) Với – 1 ≤ sinα = ≤ 1 và – 1 ≤ cosα = ≤ 1, ta có:
sin2α + cos2α = = 1.
Vậy sinα = và cosα = có thể đồng thời xảy ra.
b) Với – 1 ≤ sinα = ≤ 1 và cotα = , ta có:
1 + cot2α =
Do đó 1 + cot2α ≠ .
Vì vậy sinα = và cotα = không đồng thời xảy ra.
c) Với tanα = 3 và cotα = , ta có:
tanα . cotα = 3. = 1.
Vì vậy tanα = 3 và cotα = đồng thời xảy ra.
Bài 2 trang 19 Toán 11 Tập 1: Cho sinα = và cosα = . Tính .
Lời giải:
Bài 3 trang 19 Toán 11 Tập 1: Tính các giá trị lượng giác của góc α, nếu:
a) sin = và ;
b) cos = và ;
c) tan = và ;
d) cot = và .
Lời giải:
a) Ta có:
Vậy .
b) Ta có:
Vậy .
c) Ta có: tan = cot =
Ta lại có:
Vậy .
d) Ta có:
Ta lại có:
Vậy .
a) cos;
b) sin;
c) tan1 020°.
Lời giải:
a) Ta có: .
b) .
c) tan1 020° = tan(3.180° – 60°) = tan(180° – 60°) = – tan60° = – cot30°.
Bài 5 trang 19 Toán 11 Tập 1: Chứng minh đẳng thức lượng giác sau:
a) sin4α – cos4α = 1 – 2cos2α;
b) tanα + cotα = .
Lời giải:
a) Ta có: sin4α – cos4α = (sin2α – cos2α).(sin2α + cos2α ) = sin2α + cos2α – 2cos2α = 1 – 2cos2α.
b) Ta có: tanα + cotα =
.
Bài 6 trang 19 Toán 11 Tập 1: Rút gọn các biểu thức sau:
Lời giải:
Lời giải:
Đặt hệ trục tọa độ như hình vẽ:
Kẻ MH vuông góc với Ox.
Điểm M là điểm biểu diễn góc lượng giác α
Ta có:
Khi đó M(cos1116°.15; sin1116°.15)
Suy ra OH = |cos1116°|.15 ≈12,1.
Vậy độ dài bóng O’M’ của OM khi thanh quay được vòng là 12,1 cm.
Lời giải:
Sau một phút di chuyển, van V đã quay được một góc lượng giác có số đo góc là: α = 11.60 = 660 (rad).
Khi đó tọa độ điểm V biểu diễn cho góc lượng giác trên có tọa độ là:
V(58.cosα; 58.sinα) ≈ (56; 15,2)
Khi đó khoảng cách từ van đến mặt đất khoảng 58 – 15,2 = 42,8 cm.
Lời giải:
Đặt chiều rộng cổng AH = d.
⇒ OA = OB = d.
Xét tam giác OBB’ vuông tại B’, có:
.
Vì nên sđ = 2.sđ
Xét tam giác OCC’ vuông tại C’, có:
Sau bài học này ta sẽ giải quyết tiếp được bài toán như sau:
Vậy khoảng cách này từ điểm C đến AH là .
Xem thêm các bài giải SGK Toán 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 3: Các công thức lượng giác
Bài 4: Hàm số lượng giác và đồ thị giác