Vận dụng- Vận dụng cao công thức lượng giác

1. Kiến thức cần nhớ

Để giải các bài toán ở mức độ vận dụng -vận dụng cao các bạn không chỉ cần thuộc công thức mà còn phải biết các sử dụng linh hoạt, kết hợp thêm nhiều yếu tố khác.

2. Bài tập Vận dụng

1. Tính \(M=\sqrt{\cos ^{2} \alpha-4 \cos \alpha+4}+\sqrt{\sin ^{2} \alpha-4 \sin \alpha+4}\) biết \(-\pi\lt \alpha\lt -\frac{\pi}{2}\) và \(\sin 2 \alpha=\frac{7}{9}\).

A. \(M=\frac{8}{3}\).

B. \(M=\frac{16}{3}\).

C. \(M=\frac{4}{3}\).

D. \(M=\frac{16}{5}\).

Lời giải

Chọn B

\[\begin{array}{l}M=\sqrt{\cos ^{2} \alpha-4 \cos \alpha+4}+\sqrt{\sin ^{2} \alpha-4 \sin \alpha+4}=|\cos \alpha-2|+|\sin \alpha-2|=2-\cos \alpha+2-\sin \alpha \\=4-(\cos \alpha+\sin \alpha) .\end{array}\]

Mặt khác: \((\cos \alpha+\sin \alpha)^{2}=1+\sin 2 \alpha=1+\frac{7}{9}=\frac{16}{9}\).

Do \(-\pi\lt \alpha\lt -\frac{\pi}{2}\) nên \(\cos \alpha\lt 0\); \(\sin \alpha\lt 0\) nên suy ra: \(\sin \alpha+\cos \alpha=-\frac{4}{3}\).

Vậy \(M=\frac{16}{3}\)

2. Cho biểu thức \(P=\underbrace{\sqrt{2+\sqrt{2+\ldots+\sqrt{2+2 \cos x}}}}_{C \delta 2020 \text { dơuc can boc hai }}\) với \(0\lt x\lt \frac{\pi}{2}\).

Hãy rút gọn biểu thức \(P\).

A. \(P=2 \cos \frac{x}{2^{2020}}\).

B. \(P=2 \cos \frac{x}{2^{2021}}\).

C. \(P=2 \sin \frac{x}{2^{2020}}\).

D. \(P=2 \sin \frac{x}{2^{2021}}\).

Lời giải

Chọn A

Ta có \(\sqrt{2+2 \cos x}=\sqrt{2(1+\cos x)}=\sqrt{4 \cos ^{2} \frac{x}{2}}=2 \cos \frac{x}{2}\) (Vì \(0\lt x\lt \frac{\pi}{2}\) nên \(\cos \frac{x}{2}\gt 0\) ).

\[\begin{array}{l}\sqrt{2+\sqrt{2+2 \cos x}}=\sqrt{2+2 \cos \frac{x}{2}}=\sqrt{4 \cos ^{2} \frac{x}{4}}=2 \cos \frac{x}{4}=2 \cos \frac{x}{2^{2}} . \\\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2+2 \cos x}}}=\sqrt{2+2 \cos \frac{x}{4}}=\sqrt{4 \cos ^{2} \frac{x}{8}}=2 \cos \frac{x}{8}=2 \cos \frac{x}{2^{3}} .\end{array}\]

Vậy \(P=\sqrt{2+\underbrace{\sqrt{2+\sqrt{2+\ldots+\sqrt{2+2 \cos x}}}}_{\text {Cos 2019 dür cãn bôc haii }}}=\sqrt{2+2 \cos \frac{x}{2^{2019}}}=2 \cos \frac{x}{2^{2020}}\).

3. Biểu thức \(B=\left(\sin ^{4} x+\cos ^{4} x-1\right)\left(\tan ^{2} x+\cot ^{2} x+2+\frac{4 m}{\sin ^{2} 2 x}\right)\) không phụ thuộc vào \(x\) và bằng.

A. \(4(m+1)\).

B. \(-4(m-1)\).

C. \(2(m+1)\).

D. \(-2(m+1)\).

Lời giải

\(\mathrm{Ta}\)có

\[\begin{array}{l}B=\left(\sin ^{4} x+\cos ^{4} x-1\right)\left(\tan ^{2} x+\cot ^{2} x+2+\frac{4 m}{\sin ^{2} 2 x}\right) \\B=\left(1-2 \sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x-1\right)\left(\frac{\sin ^{2} x}{\cos ^{2} x}+\frac{\cos ^{2} x}{\sin ^{2} x}+2+\frac{4 m}{4 \sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x}\right) \\=\left(-2 \sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x\right)\left(\frac{\sin ^{4} x+\cos ^{4} x+2 \sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}+\frac{m}{\sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x}\right) . \\=-2 \sin ^{2} x \cdot \cos ^{2} x\left(\frac{m+1}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}\right)=-2(m+1)\end{array} .\]

4. Cho số thực \(a \in\left(-\pi ;-\frac{\pi}{2}\right)\) thỏa mãn \(\sin 2 a=\frac{2}{9}\). Biết giá trị của biểu thức \(A=\sqrt{\cos ^{2} a-4 \cos a+4}+\sqrt{\sin ^{2} a-4 \sin a+4}\) bằng \(m+n \sqrt{11}\), với \(m, n\) là các số hữu tỷ. Giá trị của \(m+n\) bằng

A. \(\frac{13}{3}\).

B. \(\frac{11}{3}\).

C. \(\frac{13}{9}\).

D. \(\frac{11}{9}\).

Lời giải

Ta có \(A=\sqrt{(2-\cos a)^{2}}+\sqrt{(2-\sin a)^{2}}=|2-\cos a|+|2-\sin a|\)

Vì \(\cos a \leq 1\lt 2\) và \(\sin a \leq 1\lt 2\) nên \(2-\cos a\gt 0\) và \(2-\sin a>0\).

Do đó \(A=4-(\sin a+\cos a)\).

Mặt khác \((\sin a+\cos a)^{2}=\sin ^{2} a+\cos ^{2} a+2 \sin a \cos a=1+\sin 2 a=1+\frac{2}{9}=\frac{11}{9}\).

Vì \(a \in\left(-\pi ;-\frac{\pi}{2}\right)\) nên \(\sin a\lt 0\) và \(\cos a\lt 0\).

Suy ra \(\sin a+\cos a\lt 0 \Rightarrow \sin a+\cos a=-\frac{\sqrt{11}}{3}\).

Từ đó \(A=4+\frac{\sqrt{11}}{3}\).

Suy ra \(m=4, n=\frac{1}{3} \Rightarrow m+n=\frac{13}{3}\).

3. Bài tập Vận dụng cao

1.Thu gọn biểu thức \(A=\sin ^{2} x+2 \sin (a-x) \cdot \sin x \cdot \cos a+\sin ^{2}(a-x)\).

A. \(A=\cos ^{2} a\).

B. \(A=\cos 2 a\).

C. \(A=\sin ^{2} a\).

D. \(A=\sin 2 a\).

Lời giải

Ta có:

\(\begin{aligned} A & =\sin ^{2} x+2 \sin (a-x) \cdot \sin x \cdot \cos a+\sin ^{2}(a-x) \\ & =\sin ^{2} x+\sin (a-x) \cdot[\sin (x+a)+\sin (x-a)]+\sin ^{2}(a-x) \\ & =\sin ^{2} x+\sin (a-x) \cdot[\sin (x+a)+\sin (x-a)+\sin (a-x)] \\ & =\sin ^{2} x+\sin (a-x) \cdot[\sin (x+a)+\sin (x-a)-\sin (x-a)] \\ & =\sin ^{2} x+\sin (a-x) \cdot \sin (x+a) \\ & =\frac{1-\cos 2 x}{2}-\frac{\cos 2 a-\cos 2 x}{2} \\ & =\frac{1-\cos 2 a}{2} \\ & =\sin ^{2} a .\end{aligned}\)

2. Rút gọn biểu thức \(P=\frac{1}{\sin \alpha \cdot \sin 2 \alpha}+\frac{1}{\sin 2 \alpha \cdot \sin 3 \alpha}+\ldots+\frac{1}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\)

A. \(P=\frac{\cos n \alpha}{\cos ^{2} \alpha \cdot \cos (n+1) \alpha}\).

B. \(P=\frac{\sin (n+1) \alpha}{\sin ^{2} \alpha \cdot \sin n \alpha}\).

C. \(P=\frac{\cos (n+1) \alpha}{\cos ^{2} \alpha \cdot \cos n \alpha}\).

D. \(P=\frac{\sin n \alpha}{\sin ^{2} \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\).

Lời giải

Ta có: \(\frac{\sin \alpha}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}=\frac{\sin [(n+1) \alpha-n \alpha]}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}=\frac{\sin (n+1) \alpha \cdot \cos n \alpha-\cos (n+1) \alpha \cdot \sin n \alpha}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\) \(\Rightarrow \frac{\sin \alpha}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}=\cot n \alpha-\cot (n+1) \alpha\)

Suy ra \(P=\frac{1}{\sin \alpha \cdot \sin 2 \alpha}+\frac{1}{\sin 2 \alpha \cdot \sin 3 \alpha}+\ldots+\frac{1}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\)\(\Leftrightarrow P=\frac{1}{\sin \alpha}\left[\frac{\sin \alpha}{\sin \alpha \cdot \sin 2 \alpha}+\frac{\sin \alpha}{\sin 2 \alpha \cdot \sin 3 \alpha}+\ldots+\frac{\sin \alpha}{\sin n \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\right]\)\(\Leftrightarrow P=\frac{1}{\sin \alpha}[\cot \alpha-\cot 2 \alpha+\cot 2 \alpha-\cot 3 \alpha+\ldots+\cot n \alpha-\cot (n+1) \alpha]\)\(\Leftrightarrow P=\frac{1}{\sin \alpha}[\cot \alpha-\cot (n+1) \alpha]=\frac{1}{\sin \alpha} \cdot \frac{\cos \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha-\cos (n+1) \alpha \cdot \sin \alpha}{\sin \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\)\(\Leftrightarrow P=\frac{1}{\sin \alpha} \cdot \frac{\sin [(n+1) \alpha-\alpha]}{\sin \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}=\frac{\sin n \alpha}{\sin ^{2} \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\)

Vậy: \(P=\frac{\sin n \alpha}{\sin ^{2} \alpha \cdot \sin (n+1) \alpha}\).

4. Nâng cấp kiến thức cùng Examon

Như vậy, bài viết này Examon đã chia sẻ bài tập củng cố về Vận dụng- Vận dụng cao công thức lượng giác. Bạn có thể tham khảo và áp dụng vào bài làm của mình. Mong rằng bài viết sẽ giúp ích cho các bạn. Cảm ơn bạn đã lựa chọn Examon là nơi để tham khảo và học hỏi kiến thức.

Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao việc luyện đề lại quan trọng đến vậy không? Rất nhiều bạn đã mắc sai lầm nghiêm trọng khi luyện đề: Không phải mọi bộ đề đều giống nhau.

Nhiều bạn vẫn thường tìm kiếm và làm những bộ đề cũ kỹ, lỗi thời trên mạng mà không biết rằng chúng có thể không phản ánh chính xác chương trình học hay xu hướng ra đề mới nhất. Điều này không chỉ khiến bạn mất thời gian mà còn có thể dẫn đến những hiểu lầm về năng lực thực sự của mình.

Luyện đề đúng cách là phương pháp để bạn có thể nhận diện các dạng bài tập thường gặp, nắm vững phương pháp giải quyết hiệu quả và từ đó, nâng cao kỹ năng giải đề của mình. Với hệ thống đề được cập nhật liên tục và chính xác, Examon sẽ giúp bạn:

Nhận diện các dạng bài thi quan trọng.
Luyện tập với các phương pháp làm bài tối ưu.
Thành thạo kỹ năng giải đề, sẵn sàng cho mọi kỳ thi.

Dưới đây, Examon sẽ hướng dẫn bạn cách luyện đề hiệu quả với hệ thống đề của Examon:

Bước 1: Tạo và Đăng nhập tài khoản Đầu tiên, các bạn cần có một tài khoản Examon. Chỉ với vài thao tác đăng ký nhanh chóng, bạn đã sẵn sàng cho hành trình chinh phục kiến thức!
Bước 2: Tiếp theo, hãy chọn lớp học, môn học mà bạn muốn luyện và khu vực bạn đang sống để Examon cung cấp đề thi phù hợp nhất với bạn.
Bước 3: Lựa chọn đề thi và Bắt đầu luyện, Examon có hai chế độ: Luyện tập để bạn làm quen và Thi thử để kiểm tra năng lực. Hãy chọn một đề thi phù hợp và bắt đầu luyện!
Bước 4: Khi làm bài, hãy tập trung và nghiêm túc như thể bạn đang ở trong phòng thi thật sự. Đây là cơ hội để rèn luyện sự tự tin và kỹ năng giải quyết vấn đề của bạn.
Bước 5: Nhận điểm và Phân tích kết quả sau khi hoàn thành, bạn sẽ nhận được điểm số ngay lập tức cùng với lời giải chi tiết cho từng câu hỏi, giúp bạn hiểu rõ mình cần cải thiện ở đâu.

Tham khảo ngay bộ đề được biên soạn đặc biệt bám sát 99.9% đề tham khảo kỳ thi THPT năm 2024 của Examon ngay!