Câu 12:
Để rút gọn biểu thức \( A = \frac{\cot^2 x - \cos^2 x}{\cot^2 x} + \frac{\sin x \cos x}{\cot x} \), ta thực hiện các bước sau:
1. Phân tích từng thành phần của biểu thức:
- Xét phần thứ nhất:
\[
\frac{\cot^2 x - \cos^2 x}{\cot^2 x}
\]
Ta có:
\[
\frac{\cot^2 x - \cos^2 x}{\cot^2 x} = \frac{\cot^2 x}{\cot^2 x} - \frac{\cos^2 x}{\cot^2 x} = 1 - \frac{\cos^2 x}{\cot^2 x}
\]
Vì \(\cot x = \frac{\cos x}{\sin x}\), nên \(\cot^2 x = \frac{\cos^2 x}{\sin^2 x}\). Do đó:
\[
\frac{\cos^2 x}{\cot^2 x} = \frac{\cos^2 x}{\frac{\cos^2 x}{\sin^2 x}} = \sin^2 x
\]
Vậy:
\[
\frac{\cot^2 x - \cos^2 x}{\cot^2 x} = 1 - \sin^2 x
\]
- Xét phần thứ hai:
\[
\frac{\sin x \cos x}{\cot x}
\]
Ta có:
\[
\frac{\sin x \cos x}{\cot x} = \frac{\sin x \cos x}{\frac{\cos x}{\sin x}} = \sin^2 x
\]
2. Tổng hợp các kết quả:
\[
A = (1 - \sin^2 x) + \sin^2 x
\]
\[
A = 1 - \sin^2 x + \sin^2 x
\]
\[
A = 1
\]
Vậy giá trị của biểu thức \( A \) là \( 1 \).
Đáp án đúng là: \( C.~A=1 \).
Câu 1:
a) Đúng vì \( D = a\sin90^0 + b\cos90^0 + c\sin180^0 = a \cdot 1 + b \cdot 0 + c \cdot 0 = a \). Tuy nhiên, đề bài yêu cầu \( D = 2a \), do đó phát biểu này sai.
b) Đúng vì \( E = \sin^260^0 + 2\cos^230^0 - 5\tan^245^0 = \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 + 2\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 - 5(1)^2 = \frac{3}{4} + 2 \cdot \frac{3}{4} - 5 = \frac{3}{4} + \frac{6}{4} - 5 = \frac{9}{4} - 5 = \frac{9}{4} - \frac{20}{4} = \frac{-11}{4} \).
c) Sai vì \( F = \cos^224^0 + \cos^266^0 + \cos^21^0 + \cos^289^0 \). Ta biết rằng \( \cos^224^0 + \cos^266^0 = 1 \) và \( \cos^21^0 + \cos^289^0 = 1 \). Do đó, \( F = 1 + 1 = 2 \).
d) Đúng vì \( G = \cos^245^0 - 2\cos^250^0 + 2\sin^245^0 - 2\cos^240^0 + 5\tan55^0\cot125^0 = \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2 - 2\cos^250^0 + 2\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2 - 2\cos^240^0 + 5 \cdot 1 = \frac{1}{2} - 2\cos^250^0 + 1 - 2\cos^240^0 + 5 = \frac{3}{2} - 2(\cos^250^0 + \cos^240^0) + 5 = \frac{3}{2} - 2 \cdot 1 + 5 = \frac{3}{2} - 2 + 5 = \frac{3}{2} + 3 = \frac{3}{2} + \frac{6}{2} = \frac{9}{2} \).
Câu 2:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần sử dụng các định lý lượng giác cơ bản và điều kiện của góc $\alpha$.
Cho $\cos\alpha = -\frac{3}{4}$ với $90^\circ < \alpha < 180^\circ$. Góc $\alpha$ nằm trong góc phần tư thứ II, nơi mà $\sin\alpha > 0$ và $\cos\alpha < 0$.
a) Tính $\sin^2\alpha$:
Sử dụng công thức lượng giác cơ bản:
\[
\sin^2\alpha + \cos^2\alpha = 1
\]
Thay $\cos\alpha = -\frac{3}{4}$ vào, ta có:
\[
\sin^2\alpha + \left(-\frac{3}{4}\right)^2 = 1
\]
\[
\sin^2\alpha + \frac{9}{16} = 1
\]
\[
\sin^2\alpha = 1 - \frac{9}{16} = \frac{16}{16} - \frac{9}{16} = \frac{7}{16}
\]
Vậy, $\sin^2\alpha = \frac{7}{16}$.
b) Xét dấu của $\sin\alpha$:
Vì $\alpha$ nằm trong góc phần tư thứ II, nên $\sin\alpha > 0$. Do đó, khẳng định $\sin\alpha < 0$ là sai.
c) Tính $\sin\alpha$:
Từ $\sin^2\alpha = \frac{7}{16}$, ta có:
\[
\sin\alpha = \pm \sqrt{\frac{7}{16}} = \pm \frac{\sqrt{7}}{4}
\]
Vì $\alpha$ nằm trong góc phần tư thứ II, nên $\sin\alpha > 0$. Do đó, $\sin\alpha = \frac{\sqrt{7}}{4}$.
Khẳng định $\sin\alpha = -\frac{\sqrt{7}}{4}$ là sai.
d) Tính $\cot\alpha$:
Sử dụng công thức $\cot\alpha = \frac{\cos\alpha}{\sin\alpha}$, ta có:
\[
\cot\alpha = \frac{-\frac{3}{4}}{\frac{\sqrt{7}}{4}} = -\frac{3}{\sqrt{7}}
\]
Rút gọn phân số:
\[
\cot\alpha = -\frac{3\sqrt{7}}{7}
\]
Vậy, $\cot\alpha = -\frac{3\sqrt{7}}{7}$.
Tóm lại:
- a) Đúng: $\sin^2\alpha = \frac{7}{16}$.
- b) Sai: $\sin\alpha < 0$.
- c) Sai: $\sin\alpha = -\frac{\sqrt{7}}{4}$.
- d) Đúng: $\cot\alpha = -\frac{3\sqrt{7}}{7}$.
Câu 3:
Để giải quyết các bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các công thức lượng giác cơ bản và các tính chất của góc phần tư I và II.
a) Tính \(\sin^2 \alpha\)
Chúng ta biết rằng:
\[
\sin \alpha = \frac{3}{5}
\]
Do đó:
\[
\sin^2 \alpha = \left( \frac{3}{5} \right)^2 = \frac{9}{25}
\]
b) Tính \(\cos^2 \alpha\)
Chúng ta sử dụng công thức Pythagoras:
\[
\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1
\]
Thay giá trị \(\sin^2 \alpha\) đã tìm được:
\[
\frac{9}{25} + \cos^2 \alpha = 1
\]
Giải phương trình này để tìm \(\cos^2 \alpha\):
\[
\cos^2 \alpha = 1 - \frac{9}{25} = \frac{25}{25} - \frac{9}{25} = \frac{16}{25}
\]
c) Tính \(\frac{\cot \alpha + \tan \alpha}{\cot \alpha - \tan \alpha}\)
Trước tiên, chúng ta cần tìm \(\cos \alpha\) và \(\tan \alpha\).
Tìm \(\cos \alpha\)
\[
\cos \alpha = \sqrt{\cos^2 \alpha} = \sqrt{\frac{16}{25}} = \frac{4}{5}
\]
Tìm \(\tan \alpha\)
\[
\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = \frac{\frac{3}{5}}{\frac{4}{5}} = \frac{3}{4}
\]
Tìm \(\cot \alpha\)
\[
\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha} = \frac{4}{3}
\]
Bây giờ, chúng ta tính:
\[
\frac{\cot \alpha + \tan \alpha}{\cot \alpha - \tan \alpha} = \frac{\frac{4}{3} + \frac{3}{4}}{\frac{4}{3} - \frac{3}{4}}
\]
Quy đồng mẫu số:
\[
= \frac{\frac{16}{12} + \frac{9}{12}}{\frac{16}{12} - \frac{9}{12}} = \frac{\frac{25}{12}}{\frac{7}{12}} = \frac{25}{7}
\]
d) Tính \(\frac{1}{\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha}\)
Chúng ta đã biết:
\[
\cos^2 \alpha = \frac{16}{25}, \quad \sin^2 \alpha = \frac{9}{25}
\]
Do đó:
\[
\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha = \frac{16}{25} - \frac{9}{25} = \frac{7}{25}
\]
Vậy:
\[
\frac{1}{\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha} = \frac{1}{\frac{7}{25}} = \frac{25}{7}
\]
Kết luận
Các đáp án đúng là:
a) \(\sin^2 \alpha = \frac{9}{25}\)
b) \(\cos^2 \alpha = \frac{16}{25}\)
c) \(\frac{\cot \alpha + \tan \alpha}{\cot \alpha - \tan \alpha} = \frac{25}{7}\)
d) \(\frac{1}{\cos^2 \alpha - \sin^2 \alpha} = \frac{25}{7}\)
Câu 4:
Để giải quyết bài toán này, ta cần sử dụng các định lý lượng giác cơ bản và điều kiện cho trước của góc \(\alpha\).
Cho \(\cot \alpha = -\sqrt{2}\) với \(0^\circ < \alpha < 180^\circ\).
1. Xác định góc \(\alpha\):
- \(\cot \alpha = -\sqrt{2}\) cho thấy \(\alpha\) nằm ở góc phần tư II, vì trong góc phần tư I, \(\cot \alpha\) phải dương.
2. Tính \(\tan \alpha\):
- Ta có \(\cot \alpha = \frac{1}{\tan \alpha}\), do đó \(\tan \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}}\).
3. Tính \(\sin \alpha\) và \(\cos \alpha\):
- Sử dụng công thức \(\tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}\), ta có:
\[
\tan \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha}
\]
- Do đó, \(\sin \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}} \cos \alpha\).
- Sử dụng công thức lượng giác cơ bản \(\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1\), ta thay \(\sin \alpha\) vào:
\[
\left(-\frac{1}{\sqrt{2}} \cos \alpha\right)^2 + \cos^2 \alpha = 1
\]
\[
\frac{1}{2} \cos^2 \alpha + \cos^2 \alpha = 1
\]
\[
\frac{3}{2} \cos^2 \alpha = 1
\]
\[
\cos^2 \alpha = \frac{2}{3}
\]
\[
\cos \alpha = \pm \frac{\sqrt{6}}{3}
\]
- Vì \(\alpha\) nằm ở góc phần tư II, \(\cos \alpha\) phải âm, do đó \(\cos \alpha = -\frac{\sqrt{6}}{3}\).
4. Tính \(\sin \alpha\):
- Thay \(\cos \alpha = -\frac{\sqrt{6}}{3}\) vào \(\sin \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}} \cos \alpha\):
\[
\sin \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}} \left(-\frac{\sqrt{6}}{3}\right) = \frac{\sqrt{6}}{3\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{3}}{3}
\]
5. Kết luận:
a) \(\sin \alpha > 0\) là đúng vì \(\sin \alpha = \frac{\sqrt{3}}{3}\).
b) \(\sin \alpha = \pm \frac{1}{\sqrt{3}}\) là sai vì \(\sin \alpha = \frac{\sqrt{3}}{3}\).
c) \(\cos \alpha = -\frac{\sqrt{6}}{3}\) là đúng.
d) \(\tan \alpha = \frac{1}{\sqrt{2}}\) là sai vì \(\tan \alpha = -\frac{1}{\sqrt{2}}\).
Vậy, các đáp án đúng là a) và c).
Câu 5:
a) Đúng vì \( (\sin^2\alpha + \cos^2\alpha)^2 = 1^2 = 1 \).
b) Sai vì \( 1 + 2\sin\alpha \cdot \sin\alpha = 1 + 2\sin^2\alpha \neq (\sin\alpha + \cos\alpha)^2 \).
c) Đúng vì \( 1 - 2\sin\alpha \cdot \sin\alpha = 1 - 2\sin^2\alpha = \sin^2\alpha + \cos^2\alpha - 2\sin^2\alpha = \cos^2\alpha - \sin^2\alpha = (\sin\alpha - \cos\alpha)^2 \).
d) Sai vì \( 1 - 2\sin^2\alpha \cdot \sin^2\alpha = 1 - 2\sin^4\alpha \neq \sin^4\alpha + \cos^4\alpha \).
Câu 6:
Để xét tính đúng, sai của các đẳng thức, ta cần tính giá trị của từng biểu thức một cách chi tiết.
a) $A=4\sin30^0+(\sqrt3)^3.\tan30^0=5.$
- Tính $\sin30^0$: Ta có $\sin30^0 = \frac{1}{2}$.
- Tính $\tan30^0$: Ta có $\tan30^0 = \frac{1}{\sqrt{3}}$.
- Tính $(\sqrt{3})^3$: Ta có $(\sqrt{3})^3 = 3\sqrt{3}$.
Thay vào biểu thức $A$:
\[
A = 4 \times \frac{1}{2} + 3\sqrt{3} \times \frac{1}{\sqrt{3}} = 2 + 3 = 5.
\]
Vậy đẳng thức $A=5$ là đúng.
b) $B=\frac1{\sqrt3}\cos30^0-3\sqrt2\sin45^0+\cot45^0=\frac32.$
- Tính $\cos30^0$: Ta có $\cos30^0 = \frac{\sqrt{3}}{2}$.
- Tính $\sin45^0$: Ta có $\sin45^0 = \frac{\sqrt{2}}{2}$.
- Tính $\cot45^0$: Ta có $\cot45^0 = 1$.
Thay vào biểu thức $B$:
\[
B = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{3}}{2} - 3\sqrt{2} \times \frac{\sqrt{2}}{2} + 1 = \frac{1}{2} - 3 \times 1 + 1 = \frac{1}{2} - 3 + 1 = -\frac{3}{2} + \frac{1}{2} = -1.
\]
Vậy đẳng thức $B=\frac{3}{2}$ là sai.
c) $C=\sin^260^0+\tan^230^0-2=-\frac{11}{12}.$
- Tính $\sin60^0$: Ta có $\sin60^0 = \frac{\sqrt{3}}{2}$, do đó $\sin^2 60^0 = \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = \frac{3}{4}$.
- Tính $\tan30^0$: Ta có $\tan30^0 = \frac{1}{\sqrt{3}}$, do đó $\tan^2 30^0 = \left(\frac{1}{\sqrt{3}}\right)^2 = \frac{1}{3}$.
Thay vào biểu thức $C$:
\[
C = \frac{3}{4} + \frac{1}{3} - 2 = \frac{9}{12} + \frac{4}{12} - \frac{24}{12} = \frac{13}{12} - \frac{24}{12} = -\frac{11}{12}.
\]
Vậy đẳng thức $C=-\frac{11}{12}$ là đúng.
d) $D=2(\sin150^0+\sqrt3)+\frac1{2\sqrt2}\cos135^0-3\tan150^0=\frac34+2\sqrt3.$
- Tính $\sin150^0$: Ta có $\sin150^0 = \sin(180^0 - 30^0) = \sin30^0 = \frac{1}{2}$.
- Tính $\cos135^0$: Ta có $\cos135^0 = \cos(180^0 - 45^0) = -\cos45^0 = -\frac{\sqrt{2}}{2}$.
- Tính $\tan150^0$: Ta có $\tan150^0 = \tan(180^0 - 30^0) = -\tan30^0 = -\frac{1}{\sqrt{3}}$.
Thay vào biểu thức $D$:
\[
D = 2\left(\frac{1}{2} + \sqrt{3}\right) + \frac{1}{2\sqrt{2}} \times \left(-\frac{\sqrt{2}}{2}\right) - 3 \times \left(-\frac{1}{\sqrt{3}}\right)
\]
\[
= 2 \times \frac{1}{2} + 2\sqrt{3} - \frac{1}{4} + \frac{3}{\sqrt{3}}
\]
\[
= 1 + 2\sqrt{3} - \frac{1}{4} + \sqrt{3}
\]
\[
= 1 + 3\sqrt{3} - \frac{1}{4}
\]
\[
= \frac{4}{4} + \frac{12\sqrt{3}}{4} - \frac{1}{4}
\]
\[
= \frac{3}{4} + 3\sqrt{3}.
\]
Vậy đẳng thức $D=\frac{3}{4}+2\sqrt{3}$ là sai. Đúng ra phải là $D=\frac{3}{4}+3\sqrt{3}$.
Tóm lại:
- Đẳng thức a) và c) là đúng.
- Đẳng thức b) và d) là sai.