Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 1 trang 20

Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 1 trang 20, 21, 22, 23, 24, 25 là tài liệu vô cùng hữu ích mà Download.vn muốn giới thiệu đến quý thầy cô cùng các bạn học sinh lớp 11 tham khảo.

Giải Toán 11 Chân trời sáng tạo Bài 3 Các công thức lượng giác được biên soạn đầy đủ, chi tiết trả lời các câu hỏi phần bài tập cuối bài trang 23, 24, 25. Qua đó giúp các bạn học sinh có thể so sánh với kết quả mình đã làm. Vậy sau đây là nội dung chi tiết giải Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 1 trang 23, 24, 25 mời các bạn cùng theo dõi tại đây.

I. Toán 11 Chân trời sáng tạo tập 1 trang 23, 24, 25

Bài 1 trang 23

Không dùng máy tính cầm tay, tính các giá trị lượng giác của các góc:

$sin(\frac{5\pi }{12}) = sin(\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{4}) = sin(\frac{\pi }{6}).cos(\frac{\pi }{4})+cos(\frac{\pi }{6}).sin(\frac{\pi }{4}) = \frac{1}{2}.\frac{\sqrt{2}}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}.\frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2}+\sqrt{6}}{4}$

$cos(\frac{5\pi }{12}) = cos(\frac{\pi }{6}+\frac{\pi }{4}) = cos(\frac{\pi }{6}).cos(\frac{\pi }{4})-sin(\frac{\pi }{6}).sin(\frac{\pi }{4}) = \frac{\sqrt{3}}{2}.\frac{\sqrt{2}}{2}-\frac{1}{2}.\frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$

$tan(\frac{5\pi }{12}) = \frac{sin(\frac{5\pi }{12})}{cos(\frac{5\pi }{12})} = \frac{\frac{\sqrt{2}+\sqrt{6}}{4}}{\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}}=\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{\sqrt{6}-\sqrt{2}}$

$sin(-555^{o}) = sin(720^{o}-555^{o}) = sin165^{o} = sin(180^{o}-165^{o})$

$= sin15^{o} = sin(45^{o}-30^{o})= sin(45^{o}).cos(30^{o})-cos(45^{o}).sin(30^{o})$

$= \frac{\sqrt{2}}{2}.\frac{\sqrt{3}}{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}.\frac{1}{2} = \frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$

$cos(-555^{o}) = cos(720^{o}-555^{o}) = cos165^{o} = -cos(180^{o}-165^{o})$

$= -cos15^{o} = -cos(45^{o}-30^{o})= -cos(45^{o}).cos(30^{o})-sin(45^{o}).sin(30^{o})$

$= -\frac{\sqrt{2}}{2}.\frac{\sqrt{3}}{2}-\frac{\sqrt{2}}{2}.\frac{1}{2} = -\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}$

$tan(-555^{o}) = \frac{sin(-555^{o})}{cos(-555^{o})} = \frac{\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}}{-\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}}=\frac{-\sqrt{6}+\sqrt{2}}{\sqrt{6}+\sqrt{2}}$

Bài 2 trang 23

Tính $sin(\alpha +\frac{\pi }{6}) , cos(\frac{\pi }{4}-\alpha ) biết sin\alpha = -\frac{5}{13} và \pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$ .

Gợi ý đáp án

Do $\pi <\alpha <\frac{3\pi }{2}$ nên $cos\alpha <0$

$cos\alpha = -\sqrt{1-sin^{2}\alpha } = -\frac{12}{13}$

$sin(\alpha +\frac{\pi }{6}) = sin\alpha .cos\frac{\pi }{6}+cos\alpha .sin\frac{\pi }{6} = \frac{-5}{13}.\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{-12}{13}.\frac{1}{2} = \frac{-5\sqrt{3} -12}{26}$

$cos(\frac{\pi }{4}-\alpha ) = cos\frac{\pi }{4} .cos\alpha + sin\frac{\pi }{4} .sin\alpha = \frac{-12}{13}.\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{-5}{13}.\frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{-17\sqrt{2}}{26}$

Bài 3 trang 24

Tính các giá trị lượng giác của góc $2\alpha$ , biết:

a) $sin\alpha = \frac{\sqrt{3}}{3} và 0<\alpha <\frac{\pi }{2}$

b) $sin\frac{\alpha}{2} = \frac{3}{4} và \pi <\alpha <2\pi$

Gợi ý đáp án

a) $cos2\alpha =1 -2sin^{2}\alpha = \frac{1}{3}$

Do $0<\alpha <\frac{\pi }{2}$ nên $0<2\alpha <\frac{\pi }{2}$ . Suy ra $sin2\alpha >0$

$sin2\alpha = \sqrt{1-cos^{2}2\alpha } = \frac{2\sqrt{2}}{3}$

b) $cos\alpha =1 -2sin^{2}\frac{\alpha}{2} = \frac{-1}{8}$

$cos2\alpha =2cos^{2}\alpha - 1 = \frac{-31}{32}$

Do $\pi <\alpha <2\pi$ nên $sin\alpha <0$

Mà $cos\alpha <0$ . Suy ra $sin2\alpha >0$

$sin2\alpha = -\sqrt{1-cos2\alpha } = \frac{\sqrt{63}}{32}$

Bài 4 trang 24

Rút gọn các biểu thức sau:

a) $\sqrt{2}sin(\alpha +\frac{\pi }{4}) - cos\alpha$

b) $(cos\alpha + sin\alpha )^{2}-sin2\alpha$

Gợi ý đáp án

a) $\sqrt{2}sin(\alpha +\frac{\pi }{4}) - cos\alpha$

= $-\sqrt{2}cos\alpha - cos\alpha$

= $-(\sqrt{2}+1)cos\alpha$

b) $(cos\alpha + sin\alpha )^{2}-sin2\alpha$

= $cos^{2}\alpha +sin^{2}\alpha + 2sin\alpha .cos\alpha -2sin\alpha .cos\alpha$

= 1

Bài 5 trang 24

Tính các giá trị lượng giác của góc $\alpha$ , biết:

a) $cos2\alpha = \frac{2}{5} và -\frac{\pi }{2}<\alpha <0$

b) $sin2\alpha = -\frac{4}{9} và \frac{\pi }{2}<\alpha <\frac{3\pi }{4}$

Gợi ý đáp án

a) Do $-\frac{\pi }{2}<\alpha <0$ nên $sin\alpha <0$ và $cos\alpha >0$

Ta có: $\frac{2}{5}= cos2\alpha = 2.cos^{2}\alpha - 1 = 1-2sin^{2}\alpha$

Suy ra: $cos\alpha = \frac{\sqrt{70}}{10} và sin\alpha = -\frac{\sqrt{30}}{10}$

b) Do $\frac{\pi }{2}<\alpha <\frac{3\pi }{4}$ nên $\pi <2\alpha <\frac{3\pi }{2}$

Suy ra: $sin\alpha >0 , cos\alpha <0 và cos2\alpha <0$

$cos2\alpha = \sqrt{1-sin^{2}2\alpha} = -\frac{\sqrt{65}}{9}$

Suy ra: $cos\alpha \approx -0,69 và sin\alpha \approx 0,16$

Bài 6 trang 24

Chứng minh rằng trong tam giác ABC, ta có sin A = sin BcosC + sin C . cos B.

Gợi ý đáp án

Trong tam giác ABC, ta có: $\hat{A}$ + $\hat{B}$ + $\hat{C}$ = π

Ta có: sinA = sin(π − B − C)

sinA = sin(B + C)

sinA = sinB . cosC + cosB . sinC

Bài 7 trang 24

Trong Hình 3, tam giác ABC vuông tại B và có hai cạnh góc vuông là AB = 4, BC = 3. Vẽ điểm D nằm trên tia đối của tia CB thoả mãn $\widehat{CAD} = 30^{o}$ . Tính tan $\widehat{BAD}$ , từ đó tính độ dài cạnh CD.

Gợi ý đáp án

$tan\widehat{BAC} = \frac{BC}{AB} = \frac{3}{4}$

$tan\widehat{BAD} = tan(\widehat{BAC}+\widehat{CAD})=\frac{tan\widehat{BAC}+tan\widehat{CAD}}{1-tan\widehat{BAC}.tan\widehat{CAD}} \approx 2,34$

$CD = BD - BC = AB.tan\widehat{BAD} \approx 6,36$

Bài 8 trang 24

Trong Hình 4, pít-tông M của động cơ chuyển động tịnh tiến qua lại dọc theo xi-lanh làm quay trục khuỷu IA. Ban đầu I,A,M thẳng hàng. Cho $\alpha$ là góc quay của trục khuỷu, O là vị trị của pít-tông khi $\alpha =\frac{\pi }{2}$ và H là hình chiếu của A lên Ix. Trục khuỷu IA rất ngắn so với độ dài thanh truyền AM nên có thể xem như độ dài MH không đổi và gần bằng MA.

a) Biết IA = 8 cm, viết công thức tính toạ độ $x_{M}$ của điểm M trên trục Ox theo $\alpha$ .

b) Làm tròn $\alpha =0$ . Sau 1 phút chuyển động, $x_{M} = -3cm$ . Xác định $x_{M}$ sau 2 phút chuyển động. Làm tròn kết quả đến hàng phần mười.

Gợi ý đáp án

a) Khi $\alpha =\frac{\pi }{2}$ thì M ở vị trí O, H ở vị trí I. Ta có IO = HM = AM

$x_{M}$ = IM - OI = IH + HM - OI = IH + AM - AM = IH = IA.cos $\alpha$

$x_{M} = 8cos\alpha$

b) Sau khi chuyển động 1 phút, trục khuỷu quay được một góc là $\alpha$

Khi đó $x_{M}$ = -3cm. Suy ra $cos\alpha = \frac{-3}{8}$

Sau khi chuyển động 2 phút, trục khuỷu quay được một góc là $2\alpha$

$x_{M} = 8.cos2\alpha = 8.(2cos^{2}\alpha -1) = -5,75$

Bài 9 trang 24

Trong Hình 5, ba điểm M, N, P nằm ở đầu các cánh quạt tua-bin gió. Biết các cánh quạt dài 31m, độ cao của điểm M so với mặt đất là 30m, góc giữa các cánh quạt là $\frac{2\pi }{3}$ và số đo góc (OA, OM) là $\alpha$

a) Tính $sin\alpha và cos\alpha$

b) Tính sin của các góc lượng giác (OA, ON) và (OA, OP), từ đó tính chiều cao của các điểm N và P so với mặt đất (theo đơn vị mét). Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Gợi ý đáp án

a) $sin\alpha = \frac{-30}{31}$