Bài tập Áp dụng công thức lượng giác vào các bài toán rút gọn, chứng minh đẳng thức lượng giác lớp 11 (có lời giải)

Xét tính đúng sai của mệnh đề sai.

18/25

Xét tính đúng sai của mệnh đề sai.

a

\(\cot x - \tan x - 2\tan 2x = 4\cot 4x\).

ĐúngSai
b

sin2(a + b) – sin2a – sin2b = 2sina∙sinb∙cos(a + b).

ĐúngSai
c

\(\sin \alpha \cdot \sin \left( {\frac{\pi }{3} - \alpha } \right) \cdot \sin \left( {\frac{\pi }{3} + \alpha } \right) = \frac{1}{4} \cdot \cos 3\alpha \).

ĐúngSai
d

cos(a + b)∙sin(a – b) + cos(b + c)∙sin(b – c) + cos(a + c)∙sin(c – a) = 1.

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. \(\cot x - \tan x - 2\tan 2x\)

\( = \frac{{{{\cos }^2}x - {{\sin }^2}x}}{{{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inx}} \cdot \cos x}} - 2\tan 2x = \frac{{\cos 2x}}{{\frac{1}{2}\sin 2x}} - 2\tan 2x\)

\( = 2 \cdot \frac{{\cos 2x}}{{\sin 2x}} - 2\tan 2x = 2\cot 2x - 2\tan 2x = 2\left( {\cot 2x - \tan 2x} \right)\)

\( = 2 \cdot \left( {2\cot 4x} \right) = 4\cot 4x\).

b) Đúng. sin2(a + b) – sin2a – sin2b

= sin2(a + b) – (sin2a + sin2b) = sin2(a + b) − \(\frac{{1 - \cos 2a}}{2} - \frac{{1 - \cos 2b}}{2}\)

\( = 1 - {\cos ^2}\left( {a + b} \right) - 1 + \frac{1}{2}\left( {\cos 2a + \cos 2b} \right)\)

\( = - {\cos ^2}\left( {a + b} \right) + \frac{1}{2}\left( {\cos 2a + \cos 2b} \right)\)

\( = - {\cos ^2}\left( {a + b} \right) + \frac{1}{2} \cdot 2\cos \left( {a + b} \right) \cdot \cos \left( {a - b} \right)\)

\( = - {\cos ^2}\left( {a + b} \right) + \cos \left( {a + b} \right) \cdot \cos \left( {a - b} \right) = \cos \left( {a + b} \right)\left[ {\cos \left( {a - b} \right) - \cos \left( {a + b} \right)} \right]\)

\( = \cos \left( {a + b} \right) \cdot \left[ { - 2\sin \frac{{a - b + a + b}}{2}\sin \frac{{a - b - a - b}}{2}} \right]\)

\( = \cos \left( {a + b} \right) \cdot \left( {2\sin a \cdot \sin b} \right) = 2\sin a \cdot \sin b \cdot \cos \left( {a + b} \right)\).

c) Sai. \(\sin \alpha \cdot \sin \left( {\frac{\pi }{3} - \alpha } \right) \cdot \sin \left( {\frac{\pi }{3} + \alpha } \right)\)

= \(\sin \alpha \cdot \left[ {\sin \left( {\frac{\pi }{3} - \alpha } \right) \cdot \sin \left( {\frac{\pi }{3} + \alpha } \right)} \right]\)

\( = \sin \alpha \cdot \frac{1}{2} \cdot \left[ {\cos \left( {\frac{\pi }{3} - \alpha - \frac{\pi }{3} - \alpha } \right) - \cos \left( {\frac{\pi }{3} - \alpha + \frac{\pi }{3} + \alpha } \right)} \right] = \sin \alpha \cdot \frac{1}{2} \cdot \left( {\cos 2\alpha - \cos \frac{{2\pi }}{3}} \right)\)

\(\)\( = \sin \alpha \cdot \frac{1}{2} \cdot \left[ {\cos 2\alpha - \left( { - \frac{1}{2}} \right)} \right] = \sin \alpha \cdot \left( {\frac{1}{2}\cos 2\alpha + \frac{1}{4}} \right) = \frac{1}{2}\sin \alpha \cdot \cos 2\alpha + \frac{1}{4}\sin \alpha \)

\( = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2}\left( {\sin 3\alpha - \sin \alpha } \right) + \frac{1}{4}\sin \alpha = \frac{1}{4}\sin 3\alpha - \frac{1}{4}\sin \alpha + \frac{1}{4}\sin \alpha = \frac{1}{4}\sin 3\alpha \).

d) Sai. cos(a + b)∙sin(a – b) + cos(b + c)∙sin(b – c) + cos(a + c)∙sin(c – a)

\( = \frac{1}{2}\left( {\sin 2a - \sin 2b} \right) + \frac{1}{2}\left( {\sin 2b - \sin 2c} \right) + \frac{1}{2}\left( {\sin 2c - \sin 2a} \right)\)

\( = \frac{1}{2}\left( {\sin 2a - \sin 2b + \sin 2b - \sin 2c + \sin 2c - \sin 2a} \right) = \frac{1}{2} \cdot 0 = 0\).