2011届高三数学一轮巩固与练习:三角函数的图象与性质
高三数学一轮复习 第3章 三角函数第3课时 三角函数的图象和性质精品课件
解析: f(x)=1-cos24x-π2=12-12sin 4x, ∴T=24π=π2.
答案:
π 2
3.(2010·北京卷)已知函数f(x)=2cos 2x+sin2x-4cos x.
(1)求fπ3的值; (2)求f(x)的最大值和最小值.
解析: (1)fπ3=2cos23π+sin23π-4cosπ3 =-1+34-2=-94.
∴f(x)为奇函数,∴f(x)的图象关于原点对称.
答案: B
4.比较大小,sin-1π8________sin-1π0.
解析: 因为y=sin x在-π2,0上为增函数且-1π8>-1π0, 故sin-1π8>sin-1π0. 答案: >
5.函数y=sinx+π3,x∈0,π3的值域是________.
【变式训练】 3.(1)求函数y=sin π3-ห้องสมุดไป่ตู้x ,x∈[-π,π]的单调递减 区间;
(2)求y=3tanπ6-4x的周期及单调区间.
解析: (1)由 y=sinπ3-2x得 y=-sin2x-π3, 由-π2+2kπ≤2x-π3≤π2+2kπ 得 -1π2+kπ≤x≤152π+kπ,k∈Z. 又 x∈[-π,π], ∴-π≤x≤-172π,-1π2≤x≤152π,1112π≤x≤π. ∴函数 y=sinπ3-2x,x∈[-π,π]的单调递减区间为-π,-172π, -1π2,152π,1112π,π.
D.x|x≠kπ+34π,k∈Z,x∈R
解析: ∵x-π4≠kπ+2π,∴x≠kπ+34π,k∈Z. 答案: D
3.(2010·陕西卷)对于函数f(x)=2sin xcos x,下列选项中正确的是 ()
A.f(x)在π4,π2上是递增的 B.f(x)的图象关于原点对称 C.f(x)的最小正周期为2π D.f(x)的最大值为2 解析: ∵f(x)=2sin xcos x=sin 2x,
高考数学一轮复习第三章第五讲三角函数的图象与性质课件
答案:C
2.(考向 2)若函数 f(x)=sin ωx+4π(ω>0)在π2,π上单调递增, 则 ω 的取值范围是( )
A.12,54
B.12,34
C.0,
1 4
D.(0,2]
解析:∵函数 f(x)=sin ωx+π4(ω>0)在π2,π上单调递增, 则 ω·π2+π4≥-π2+2kπ,且 ω·π+π4≤π2+2kπ,k∈Z, 求得 4k-32≤ω≤2k+14,取 k=0,得-32≤ω≤14. ∵ω>0,∴可得 ω 的取值范围为0,41.故选 C. 答案:C
考点一 三角函数的定义域
1.(2023 年金牛区校级月考)函数 y=tan2x-π4的定义域为
()
A.xx≠kπ+π2,
k∈Z
B.xx≠k2π+ 83π,k∈Z
C.xx≠2kπ+π2,
k∈Z
D.xx≠2kπ+38π,
k∈Z
解析:由题意,得 2x-π4≠kπ+π2,k∈Z,解得 x≠k2π+83π,k∈Z, 故定义域为xx≠k2π+ 83π,k∈Z.故选 B.
正数;若 A<0,借助导公式 sin α=-sin (α±π)或 cos α=-cos (α±π)
将 A 化为正数. (2)根据 y=sin x 和 y=cos x 的单调区间列不等式求解.
[例 3]函数 f(x)=3sin 23π-2x的一个单调递减区间是(
)
A.71π2,1132π
B.1π2,71π2
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中 k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
2011届高三数学一轮巩固与练习:两角和与差的三角函数
巩固1.(2009年高考陕西卷)若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin2α的值为( )A.103B.53C.23 D .-2解析:选 A.3sin α+cos α=0,则tan α=-13,1cos 2α+sin2α=sin 2α+cos 2αcos 2α+2sin αcos α=tan 2α+11+2tan α=(-13)2+11+2×(-13)=103. 2.若sin α=35,α∈(-π2,π2),则cos(α+5π4)=( )A .-7210B .-210C.210D.7210解析:选B.由α∈(-π2,π2),sin α=35可得cos α=45,由两角和与差的余弦公式得:cos(α+5π4)=-22(cos α-sin α)=-210,故选B.3.若α∈(π2,π),且sin α=45,则sin(α+π4)-22cos α=( ) A.225 B .-225 C.425 D .-425解析:选A.sin(α+π4)-22cos α=sin αcos π4+cos αsin π4-22cos α=45×22=225.故选A.4.(原创题)已知cos(α+π3)=sin(α-π3),则tan α=________.解析:∵cos(α+π3)=sin(α-π3),∴cos αcos π3-sin αsin π3=sin αcos π3-cos αsin π3, ∴tan α=1. 答案:15.已知sin (30°+α)=35,60°<α<150°,则cos α的值为________. 解析:∵60°<α<150°,∴90°<30°+α<180°.∵sin (30°+α)=35,∴cos (30°+α)=-45. ∴cos α=cos [(30°+α)-30°] =cos (30°+α)·cos 30°+sin (30°+α)·sin 30°=-45×32+35×12=3-4310.答案:3-4310 6.化简:(1)sin (α+β)-2sin αcos β2sin αsin β+cos (α+β); (2)11-tan θ-11+tan θ. 解:(1)原式=sin α·cos β+cos α·sin β-2sin α·cos β2sin α·sin β+cos α·cos β-sin α·sin β=-(sin α·cos β-cos α·sin β)cos α·cos β+sin α·sin β=-sin (α-β)cos (α-β)=-tan (α-β).(2)原式=(1+tan θ)-(1-tan θ)1-tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=tan 2θ. 练习1.(2008年高考海南、宁夏卷)3-sin70°2-cos 210°=( )C .2 D.32解析:选C.原式=3-sin70°2-1+cos20°2=6-2sin70°3-sin70°=2,故选C.2.已知sinθ=-13,θ∈(-π2,π2),则sin(θ-5π)sin(32π-θ)的值是( )A.229 B .-229C .-19 D.19 解析:选B.由已知条件可得θ为第四象限角,根据同角三角函数关系式可得cosθ=223,由三角函数诱导公式可得sin(θ-5π)sin(32π-θ)=sinθcosθ=-13×223=-229,正确答案为B.3.已知cos(π-2α)sin(α-π4)=-22,则cosα+sinα等于( )A .-72 B.72 C.12 D .-12解析:选D.由已知可得cos(π-2α)sin(α-π4)=-cos2α22(sinα-cosα)=-(sinα+co sα)(cosα-sinα)22(sinα-cosα)=sinα+cosα22=-22⇒sinα+cosα=-12.4.设α,β都是锐角,那么下列各式中成立的是( ) A .sin(α+β)>sinα+sinβ B .cos(α+β)>cosαcosβ C .sin(α+β)>sin(α-β) D .cos(α+β)>cos(α-β) 解析:选C.∵sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ,sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ, 又∵α、β都是锐角,∴cosαsinβ>0, 故sin(α+β)>sin(α-β).5.在直角坐标系xOy 中,直线y =2x -25与圆x 2+y 2=1交于A ,B 两点,记∠xOA =α(0<α<π2),∠xOB =β(π<β<3π2),则sin(α+β)的值为( )A.35B.45C .-35D .-45解析:选D.由⎩⎨⎧y =2x -25x 2+y 2=1得点A(35,45),点B(-725,-2425).sinα=45,cosα=35,sinβ=-2425,cosβ=-725,然后由两角和的正弦公式求解.6.(2008年高考山东卷)已知cos(α-π6)+sinα=453,则sin(α+7π6)的值是( )A .-235 B.235C .-45 D.45解析:选C.∵cos(α-π6)+sinα=453,∴32cosα+12sinα+sinα=453,∴3(12cosα+32sinα)=453,∴sin(α+π6)=45,又∵sin(α+7π6)=sin(π+α+π6)=-sin(α+π6),∴sin(α+7π6)=-45. 7.cos2α1+sin2α·1+tanα1-tanα的值为________.解析:原式=cos 2α-sin 2α(sinα+cosα)2·1+sinαcosα1-sinαcosα=cosα-sinαsinα+cosα·sinα+cosαcosα-sinα=1.答案:18.若点P(cosα,s inα)在直线y =-2x 上,则sin2α+2cos2α=________.解析:∵P(cosα,sinα)在y =-2x 上, ∴sinα=-2cosα,即tanα=-2.∴sin2α+2cos2α=2tanα1+tan 2α+2·1-tan 2α1+tan 2α=2+2tanα-2tan 2α1+tan 2α=2-4-2×41+4=-2.答案:-2 9.2cos5°-sin25°cos25°的值为________.解析:由已知得:2cos5°-sin25°cos25°=2cos(30°-25°)-sin25°cos25°=3cos25°cos25°= 3. 答案: 310.已知α是第一象限角,且cosα=513,求sin(α+π4)cos(2α+4π)的值.解:∵α是第一象限角,cosα=513,∴sinα=1213.∴sin(α+π4)cos(2α+4π)=22(sinα+cosα)cos2α=22(sinα+cosα)cos 2α-sin 2α=22cosα-sinα=22513-1213=-13214. 11.求值:(1)2cos10°-sin20°sin70°;(2)tan(π6-θ)+tan(π6+θ)+3tan(π6-θ)tan(π6+θ).解:(1)原式=2cos(30°-20°)-sin20°sin70°=3cos20°+sin20°-sin20°sin70°=3cos20°sin70°= 3. (2)原式=tan[(π6-θ)+(π6+θ)][1-tan(π6-θ)tan(π6+θ)]+3tan(π6-θ)tan(π6+θ)= 3.12.(2008年高考江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边作两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A 、B 两点.已知A 、B 两点的横坐标分别为210,255.(1)求tan(α+β)的值; (2)求α+2β的值.解:(1)由已知条件及三角函数的定义可知,cosα=210,cosβ=255.因α为锐角,故sinα>0,从而sinα=1-cos 2α=7210,同理可得sinβ=55.因此tanα=7,tanβ=12.所以tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=7+121-7×12=-3. (2)tan(α+2β)=tan[(α+β)+β]=-3+121-(-3)×12=-1.又0<α<π2,0<β<π2,故0<α+2β<3π2,从而由tan(α+2β)=-1得α+2β=3π4。
高考数学一轮总复习课件:三角函数的图象与性质
正弦、余弦、正切函数的图像与性质(下表中 k∈Z)
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图像
定义域
R
值域
_[_-__1_,__1_]
R [_-__1_,__1_]
_(_k_π_-__π2_,__k_π__+__π2_) __R___
周期性
__T_=__2_π___
__T_=__2_π___
_T__=__π___
思考题1 (1)【多选题】下列函数中最小正周期为π
的函数有(ABC )
A.y=cos|2x|
B.y=|cosx|
C.y=cos2x+π6
D.y=tan2x-π4
(2)若f(x)=sinωx(ω>0)在[0,1]上至少存在50个最小值点, 则ω的取值范围是____1_992_π __, __+ __∞ ____.
【解析】 (1)f(x)=cos3x(-sinx)=-sinxcos3x, ∵f(-x)=-sin(-x)cos(-3x)=sinxcos3x=-f(x)(x∈R). ∴f(x)是奇函数. (2)显然x∈R,f(-x)=sin|-x|=sin|x|=f(x),所以函数f(x) =sin|x|是偶函数. (3)∵f(x)=2sin2xcos3(x∈R). ∴f(-x)=2sin(-2x)cos3=-2sin2xcos3=-f(x). ∴f(x)为奇函数. 【答案】 (1)奇函数 (2)偶函数 (3)奇函数
(1)求三角函数的最小正周期,应先化简为只含一个三 角函数一次式的形式.
(2)形如y=Asin(ωx+φ)形式的函数的单调性,应利用复合 函数单调性研究.
(3)注意各性质应从图象上去认识,充分利用数形结合解决 问题.
高考数学一轮复习讲义三角函数的图象与性质
三角函数的图象与性质一.【课标要求】1.能画出y=sin x, y=c os x, y=t a n x的图像,了解三角函数的周期性;2.借助图像理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在(-π/2,π/2)上的性质(如单调性、最大和最小值、图像与x轴交点等);3.结合具体实例,了解y=A sin(w x+φ)的实际意义;能借助计算器或计算机画出y=A sin (w x+φ)的图像,观察参数A,w,φ对函数图像变化的影响二.【命题走向】近几年高考降低了对三角变换的考查要求,而加强了对三角函数的图象与性质的考查,因为函数的性质是研究函数的一个重要内容,是学习高等数学和应用技术学科的基础,又是解决生产实际问题的工具,因此三角函数的性质是本章复习的重点。
在复习时要充分运用数形结合的思想,把图象与性质结合起来,即利用图象的直观性得出函数的性质,或由单位圆上线段表示的三角函数值来获得函数的性质,同时也要能利用函数的性质来描绘函数的图象,这样既有利于掌握函数的图象与性质,又能熟练地运用数形结合的思想方法预测2010年高考对本讲内容的考察为:1.题型为1道选择题(求值或图象变换),1道解答题(求值或图像变换);2.热点问题是三角函数的图象和性质,特别是y=A sin(w x+φ)的图象及其变换;三.【要点精讲】1.正弦函数、余弦函数、正切函数的图像2.三角函数的单调区间:x y sin =的递增区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-2222ππππk k ,)(Z k ∈,递减区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡++23222ππππk k ,)(Z k ∈; x y cos =的递增区间是[]πππk k 22,-)(Z k ∈, 递减区间是[]πππ+k k 22,)(Z k ∈, x y tan =的递增区间是⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22ππππk k ,)(Z k ∈,3.函数B x A y ++=)sin(ϕω),(其中00>>ωA最大值是B A +,最小值是A B -,周期是ωπ2=T ,频率是πω2=f ,相位是ϕω+x ,初相是ϕ;其图象的对称轴是直线)(2Z k k x ∈+=+ππϕω,凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心4.由y =sin x 的图象变换出y =sin(ωx +ϕ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换。
高三数学一轮复习讲义三角函数图像与性质
课题:三角函数的图像与性质知识点一、正弦、余弦、正切函数的图像与性质函数性质sinx y =cosx y =tanx y =定义域RR⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππ图像值域[]1,1-[]1,1-R 对称性对称轴:()Z k k x ∈+=2ππ对称中心:()()Z k k ∈0,π对称轴:()z k k x ∈=π 对称中心:(,0)2k ππ+无对称轴对称中心:()Z k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛0,2π 周期 π2π2π奇偶性奇 偶奇单调性单调递增区间()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππ 单调递减区间()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++232,22ππππ单调递增区间[]()Z k k k ∈-πππ2,2单调递减区间[]()Z k k k ∈+πππ2,2单调递增区间Z k k k ∈+-)2,2(ππππ最值当22ππ+=k X 时,y 的最大值:1;22ππ-=k X 时,y 的最小值:1,其中Z k ∈当πk x 2=时,y 的最大值:1;当ππ+=k x 2时,y 的最小值:1,其中Z k ∈无最大值,无最小值求解三角函数:sin ()y A x x ωϕ=+性质常用结论与技巧; (1)运用整体换元法求解单调区间与对称性:类比y =sin x 的性质,只需将y =A sin(ωx +φ)中的“ωx +φ”看成y =sin x 中的“x ”,采用整体代入求解.①令ωx +φ=k π+π2(k ∈Z),可求得对称轴方程;②令ωx +φ=k π(k ∈Z),可求得对称中心的横坐标;(2)周期性:函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))的最小正周期T =2π|ω|,注意y =Atan (ωx +φ)的周期T =π|ω|.(3)最值(或值域):求最值(或值域)时,一般要确定u =ωx +φ的范围,然后结合函数y =sin u 或y =cos u 的性质可得函数的最值(值域).【典型例题】【例1】函数cos()3y x π=-的单调增区间是( )A .42,2()33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ B .22,2()33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦C .32,2()88k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦ D .52,2()66k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【例2】函数[]1sin ,2,223y x x πππ⎛⎫=+∈-⎪⎝⎭的单调递增区间是( )A .52,3ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦ B .52,,233ππππ⎡⎤⎡⎤--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦和 C .5,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D .,23ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 【例3】函数)62cos()(π+=x x f 的一条对称轴为( )A .6πB .125πC .32πD .32π-【例4】函数2()cos cos f x x x x =+([0,]x π∈)的单调递减区间为( )A .[0,]3πB .2[,]63ππC .5[,]36ππD .5[,]6ππ 【例5】函数()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值是( )A. 1-B.C.D. 0 【例6】已知函数2()sin 2+sin 22cos 1.33=+-+-∈f x x x x x R ππ()(),(Ⅰ)求函数)(x f 的最小正周期; (Ⅱ)求函数)(x f 在区间[,]44ππ-上的最大值和最小值.【举一反三】1.余弦函数cos()4y x π=+在下列哪个区间为减函数( )A .3,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[],0π-C .3,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D .,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦2.函数的最小正周期为( )A. B. C. D.3.下列函数中,周期为π,且在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,4ππ上为减函数的是( )A.)2sin(π+=x y B.)2cos(π+=x y C.)22cos(π+=x y D.)22sin(π+=x y4.已知函数2()3cos sin f x x x x =-,则()f x 的最小正周期为 ;单调减区间为 .5.若函数()()13cos ,36f x x x x ππ=+-≤≤,则()f x 的最大值为( )A.1B.2 3 31 6.已知函数()sin sin()6f x x x π=+.(1)求()f x 的最小正周期;(2)当[0,]2x π∈时,求()f x 的取值范围.【课堂巩固】1.已知函数))(32cos(3)(R x x x f ∈-=π,下列结论错误的是( )A .函数)(x f 的最小正周期为πB .函数)(x f 图象关于点)0,125(π对称 C. 函数)(x f 在区间]2,0[π上是减函数 D .函数)(x f 的图象关于直线6π=x 对称2.设函数()sin()3)f x x x ωϕωϕ=++(0ω>,||2πϕ<)的最小正周期为π,且()()f x f x -=,则( )A .()f x 在(0,)2π单调递减 B .()f x 在3(,)44ππ单调递减 C .()f x 在(0,)2π单调递增 D .()f x 在3(,)44ππ单调递增 3.函数3sin 6y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的单调递增区间为_________.4.函数x x y 2cos 32sin -=的图象的一条对称轴方程为( ) A .12π=x B .12π-=x C. 6π=x D .6π-=x5.函数的最小正周期是__________ .6.函数2sin 2y x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭的最小正周期是 . 7.已知函数3()2sin cos()32f x x x π=++. (Ⅰ)求函数()f x 的单调递减区间;(Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值及最小值.【课后练习】正确率:________1.当函数()取得最大值时,( )A. B. C. D.2.设函数()()()sin 30,2f x x x πωϕωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭的最小正周期为π,且()()f x f x -=,则( ) A .()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 B .()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 C .()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增 D .()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 3.已知函数()()()2sin 20f x x θθπ=-+<<,14f π⎛⎫=-⎪⎝⎭则()f x 的一个单调递减区间是( ) A .5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ B .7,1212ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .,63ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭ D .5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭4.函数()sin cos()6f x x x π=--的值域为( )A .33⎡⎢⎣⎦B .3,3⎡-⎣C .[]2,2-D .[]1,1-5.函数)2sin()(ϕ-=x A x f 的图象关于点)0,34(π成中心对称,则ϕ最小的ϕ的值为( ) A .3π B .6πC .3π-D .6π- 6.已知角ϕ的终边经过点(3,4)P -,函数()sin()(0)f x x ωϕω=+>图像的相邻两条对称轴之间的距离等于2π,则()4f π=( ) A .35- B .35C .45-D .457.设函数()sin(2)cos(2)44f x x x ππ=+++,则( )A 、()y f x =在(0,)2π单调递增,其图象关于直线4x π=对称B 、()y f x =在(0,)2π单调递增,其图象关于直线2x π=对称C 、()y f x =在(0,)2π单调递减,其图象关于直线4x π=对称D 、()y f x =在(0,)2π单调递减,其图象关于直线2x π=对称8.函数sin 22y x x =的图象的一条对称轴方程为( ) A. π12x =B.π12x =-C.π6x =D.π6x =-9.已知函数2()cos cos f x x x x =+,x R ∈.(1)求4()3f π;(2)求函数()f x 的最小正周期与单调减区间.。
高三一轮复习 三角函数的图象与性质 (1)
第二十课时 三角函数的图象与性质考纲要求:正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质(B)知识梳理:正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质π1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)y =sin x 在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数.( )(2)y =sin x 在第一、四象限是增函数.( ) (3)所有的周期函数都有最小正周期.( ) (4)y =tan x 在整个定义域上是增函数.( ) (5)y =k sin x +1(x ∈R )的最大值为k +1.( ) (6)y =sin|x |为偶函数.( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√2.函数y =4sin x ,x ∈[-π,π]的增区间为________,减区间为________.答案:⎣⎡⎦⎤-π2,π2 ⎣⎡⎦⎤-π,-π2和⎣⎡⎦⎤π2,π 3.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的最小正周期T =________. 答案:π4.函数y =-tan ⎝⎛⎭⎫x +π6+1的定义域为________. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx ≠k π+π3,k ∈Z5.函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________,此时x =________. 答案:5 3π4+2k π(k ∈Z )[典题1] (1)函数y =lg(2sin x -1)+1-2cos x 的定义域是________.(2)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为________. 解析:(1)要使函数y =lg(2sin x -1)+1-2cos x 有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧2sin x -1>0,1-2cos x ≥0,即⎩⎨⎧sin x >12,cos x ≤12.解得2k π+π3≤x <2k π+5π6,k ∈Z .即函数的定义域为⎣⎡⎭⎫2k π+π3,2k π+5π6,k ∈Z . (2)∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3≤1, 故-3≤2sin ⎝⎛⎭⎫π6-π3≤2.即函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值为2,最小值为- 3.所以最大值与最小值的和为2- 3.答案:(1)⎣⎡⎭⎫2k π+π3,2k π+5π6,k ∈Z (2)2-3 [探究1] 若将本例(2)中的函数换为“y =3-sin x -2cos 2x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6”,如何解决?解:∵x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1. 又y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78, ∴当sin x =14时,y min =78;当sin x =-12或sin x =1时,y max =2.故函数的最大值与最小值的和为2+78=238.[探究2] 若将本例(2)中的函数换为“y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]”,如何求解?解:令t =sin x -cos x ,又x ∈[0,π],∴t =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,t ∈[-1, 2 ]. 由t =sin x -cos x ,得t 2=1-2sin x cos x ,即sin x cos x =1-t 22.∴原函数变为y =t +1-t 22,t ∈[-1, 2 ].即y =-12t 2+t +12.∴当t =1时,y max =-12+1+12=1;当t =-1时,y min =-12-1+12=-1.故函数的最大值与最小值之和为0.[探究3] 若将本例(2)中的函数换为“y =sin x (cos x -sin x ),x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4”,如何求解? 解:y =sin x (cos x -sin x )=sin x cos x -sin 2x=12sin 2x -1-cos 2x 2=12(sin 2x +cos 2x )-12=22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4-12. ∵0≤x ≤π4,∴π4≤2x +π4≤3π4,∴当2x +π4=π2,即x =π8时,y max =2-12.当2x +π4=π4或2x +π4=3π4,即x =0或x =π4时,y min =0,故函数的最大值与最小值之和为2-12.小结:(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目: ①形如y =a sin x +b cos x +k 的三角函数化为 y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +k 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).三角函数的单调性和周期性是每年高考命题的热点,题型多为填空题,难度适中,为中低档题,且主要有以下几个命题角度:角度一:求已知三角函数的单调区间和周期 [典题2] 写出下列函数的单调区间和周期:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3; (2)y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3; (3)y =|tan x |. 解析:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3=-sin2x -π3, 它的递增区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的递减区间, 它的递减区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的递增区间. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+5π12≤x ≤k π+11π12,k ∈Z .故所给函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ;递增区间为k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z .周期T =2π|-2|=π.(2)k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z )得k π-π6<2x <k π+5π6(k ∈Z ),即k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),故函数的单调增区间为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ),无单调减区间.周期T =π2. (3)观察图象(图略)可知,y =|tan x |的递增区间是⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z ,递减区间是⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z .周期为π. 小结:(1)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常要画出图象,结合图象判定.角度二:已知三角函数的单调区间或周期求参数[典题3] (1)若函数f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________.(2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上是减函数,则ω的取值范围是________. 解析:(1)由题意知,1<πk<2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3.(2)由π2<x <π,得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω+π4,πω+π4⊆π2+2k π,3π2+2k π(k ∈Z )且2πω≥2×⎝⎛⎭⎫π-π2,则⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2+2k π,k ∈Z ,πω+π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,且0<ω≤2,故12≤ω≤54. 答案:(1)2或3 (2)⎣⎡⎦⎤12,54 小结:已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法 (1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解.(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解.(3)周期性:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过14周期列不等式(组)求解.[典题4] (1)若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=________.(2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________.解析:(1)由已知f (x )=sin x +φ3是偶函数,可得φ3=k π+π2,k ∈Z ,即φ=3k π+3π2(k ∈Z ),又φ∈[0,2π],所以φ=3π2.(2)由题意得3cos ⎝⎛⎭⎫2×4π3+φ=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ+2π=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0, ∴2π3+φ=k π+π2,k ∈Z , ∴φ=k π-π6,k ∈Z ,取k =0,得|φ|的最小值为π6.答案:(1)3π2 (2)π6小结:函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性和对称性 (1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检测f (x 0)的值进行判断.(3)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的函数图象的对称轴或对称中心时,都是把“ωx +φ”看作一个整体,然后根据y =sin x 和y =cos x 的图象的对称轴或对称中心进行求解.练习:1.已知函数y =sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上为增函数,且图象关于点(3π,0)对称,则ω的取值集合为________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ π2ω≥π2,3ωπ=k π,即⎩⎪⎨⎪⎧0<ω≤1,ω=k 3,其中k ∈Z ,则ω=13,ω=23或ω=1. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,23,12.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________. 解析:∵函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1图象的对称轴完全相同,∴ω=2,∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,由三角函数图象知,f (x )min =3sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-32,f (x )max =3sin π2=3,∴f (x )的取值范围是⎣⎡⎦⎤-32,3. 答案:⎣⎡⎦⎤-32,3总结:1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t 的性质.3.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T =2π|ω|,函数y =tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|.4.三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.5.在判断对称轴或对称中心时,用以下结论可快速解题: 设y =f (x )=A sin(ωx +φ),g (x )=A cos(ωx +φ),x =x 0是对称轴方程⇔f (x 0)=±A ,g (x 0)=±A ;(x 0,0)是对称中心⇔f (x 0)=0,g (x 0)=0.注意: 1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时要注意ω的符号,尽量化成ω>0时的情况.课后作业:1.f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2),若f ⎝⎛⎭⎫2π3=1,则函数f (x )的最小正周期为________. 解析:由于f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2),f ⎝⎛⎭⎫2π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3ω+π6=1,∴2π3ω+π6=2k π+π2,k ∈Z ,即ω=3k +12,k ∈Z ,又0<ω<2,∴ω=12,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6,故函数f (x )的最小正周期为2π12=4π.答案:4π2.若函数f (x )同时具有以下两个性质:(1)f (x )是偶函数;(2)对任意实数x ,都有f ⎝⎛⎭⎫π4+x=f ⎝⎛⎭⎫π4-x .则f (x )的解析式可以是________.(填序号)①f (x )=cos x ; ②f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2; ③f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π2; ④f (x )=cos 6x .解析:由题意可得,函数f (x )是偶函数,且它的图象关于直线x =π4对称.∵f (x )=cos x是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=22,不是最值,故不满足图象关于直线x =π4对称,故①错.∵函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x 是奇函数,不满足条件,故②错.∵函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π2=cos 4x 是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=-1,是最小值,故满足图象关于直线x =π4对称,故③满足条件.∵函数f (x )=cos 6x 是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=0,不是最值,故不满足图象关于直线x =π4对称,故④错. 答案:③3.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 解析:因为0≤x ≤π2,所以-π4≤2x -π4≤3π4,由正弦函数的图象知,1≥sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4≥-22,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为-22. 答案:-224.已知曲线f (x )=sin 2x +3cos 2x 关于点(x 0,0)成中心对称,若x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=________.解析:由题意可知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,其对称中心为(x 0,0),故2x 0+π3=k π(k ∈Z ),∴x 0=-π6+k π2(k ∈Z ),又x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴k =1,x 0=π3. 答案:π35.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π4,若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为________.解析:∵对任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,∴f (x 1),f (x 2)分别为函数f (x )的最小值和最大值,∴|x 1-x 2|的最小值为12T =12×2ππ2=2.答案:26.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2与直线y =3的交点的横坐标构成以π为公差的等差数列,且x =π6是f (x )图象的一条对称轴,则函数f (x )的单调递增区间为________.解析:由题意得A =3,T =π,∴ω=2.∴f (x )=3sin(2x +φ).又f ⎝⎛⎭⎫π6=3或f ⎝⎛⎭⎫π6=-3, ∴2×π6+φ=k π+π2,k ∈Z ,φ=π6+k π,k ∈Z .又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 令-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z ,∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z . 答案:⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z 7.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫0,2π3上单调递增,则ω的最大值为________.解析:由函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫0,2π3上单调递增,可得2ω·2π3-π6≤π2,解得ω≤12,故ω的最大值为12.答案:128.已知x ∈(0,π],关于x 的方程2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=a 有两个不同的实数解,则实数a 的取值范围为________.解析:令y 1=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,x ∈(0,π],y 2=a ,作出y 1的图象如图所示.若2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=a 在(0,π]上有两个不同的实数解,则y 1与y 2应有两个不同的交点,所以3<a <2.答案:(3,2)9.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,则ω=________.解析:∵f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,且f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=0,∵f (x )=sin ωx +3· cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin ⎝⎛⎭⎫π3ω+π3=0,∴π3ω+π3=k π(k ∈Z ),又12·2πω≥π2-π6,ω>0,∴ω=2. 答案:210.函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0且|φ|<π2在区间⎣⎡⎦⎤π6,2π3上单调递减,且函数值从1减小到-1,那么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为________.解析:函数y =sin(ωx +φ)的最大值为1,最小值为-1,由该函数在区间⎣⎡⎦⎤π6,2π3上单调递减,且函数值从1减小到-1,可知2π3-π6=π2为半周期,则周期为π,ω=2πT =2ππ=2,此时原函数式为y =sin(2x +φ).又由函数y =sin(ωx +φ)的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,1,代入可得φ=π6,因此函数为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.令x =0,可得y =12. 答案:1211.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,其中x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,a .若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则a 的取值范围是________.解析:若-π6≤x ≤π3,则-π6≤2x +π6≤5π6,此时-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1,即f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1. 若-π6≤x ≤a ,则-π3≤2x ≤2a ,-π6≤2x +π6≤2a +π6.因为当2x +π6=-π6或2x +π6=7π6时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=-12,所以要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则π2≤2a +π6≤7π6,即π3≤2a ≤π, 所以π6≤a ≤π2,即a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤π6,π2. 答案:⎣⎡⎦⎤π6,π212.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 解析:∵f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3,∴x =π2和x =2π3均不是f (x )的极值点,其极值应该在x =π2+2π32=7π12处取得.∵f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6,∴x =π6也不是函数f (x )的极值点,又f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,∴x =π6-⎝⎛⎭⎫7π12-π2=π12为f (x )的另一个相邻的极值点.故函数f (x )的最小正周期T =2×⎝⎛⎭⎫7π12-π12=π.答案:π13.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间.解:∵由f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π,∴ω=2,∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,f (-x )=f (x ). ∴sin(2x +φ)=sin(-2x +φ), 展开整理得sin 2x cos φ=0, 由已知上式对∀x ∈R 都成立,∴cos φ=0.∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32时,sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32, 即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=32. 又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π,∴π3+φ=2π3,φ=π3. ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . 14.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3,g (x )=2sin 2x 2. (1)若α是第一象限角,且f (α)=335,求g (α)的值;(2)求使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合.解:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 =32sin x -12cos x +12cos x +32sin x =3sin x ,g (x )=2sin 2x2=1-cos x .(1)由f (α)=335,得sin α=35.又α是第一象限角,所以cos α>0.从而g (α)=1-cos α=1-1-sin 2α=1-45=15.(2)f (x )≥g (x )等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1.于是sin ⎝⎛⎭⎫x +π6≥12. 从而2k π+π6≤x +π6≤2k π+5π6,k ∈Z ,即2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .故使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合为x 2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .15.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π6-2cos 2πx 6. (1)求y =f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,当x ∈[0,1]时,求函数y =g (x )的最大值.解:(1)由题意知f (x )=32sin πx 3-32cos πx3-1=3·sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π3-1,所以y =f (x )的最小正周期T =2ππ3=6.由2k π-π2≤πx 3-π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得6k -12≤x ≤6k +52,k ∈Z ,所以y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤6k -12,6k +52,k ∈Z . (2)因为函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称, 所以当x ∈[0,1]时,y =g (x )的最大值即为x ∈[3,4]时, y =f (x )的最大值,当x ∈[3,4]时,π3x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,π,sin ⎝⎛⎭⎫π3x -π3∈⎣⎡⎦⎤0,32,f (x )∈⎣⎡⎦⎤-1,12, 即当x ∈[0,1]时,函数y =g (x )的最大值为12.。
高三数学一轮复习 4.3 三角函数的图象与性质
������π-
π 2
,������π
+
π 2
(k∈Z)内为增函数.
-15-
考点1
考点2
考点3
考点 1 三角函数的定义域、值域
((3所(123例AC(As2)))i以...n由因由)函1π-62函(2为题32���,21数������5,sπ���)数6意-π32i函xnπ6+f∈(可f数xx(π6-x)∈1知0=),≥y在2,3=π2���-s���s90区32πii,n-,n所,得���23+间���22s2B以���,iB5s������≥n6.���0iπ->.n���-2,���π60-232π2(xx10,k���≥-,在���的π上,∈63π得12∈区定的+Z,故)间���-义-值π6C���3π6π2,.2域域k,≤0-<���D5π6���,3π是为+π���.π2√2���������π6,3+���≤(所上≤���<-,π32533以6的x+���π√2,���.≤33π值(π6s)k.2i+,n∈k域������ππ2πD2Z+为,������.+)5������6-∈π-(π65(36kπZ√2∈,3∈(k,Z3)∈-).12Z,)1
时,才能把(ωx+φ)看作一个整体,代入y=sin t的相应单调区间求解.
3.函数y=sin x与y=cos x图象的对称轴分别是经过其图象的最高点
或最低点且平行于y轴的直线,如y=cos x的对称轴为x=kπ(k∈Z),而不
是x=2kπ(k∈Z).
4.对于y=tan x不能认为其在定义域上为增函数,而是指在每个区间
π
-7-
知识梳理 双基自测 自测点评
高考数学一轮复习重点三角函数的图像与性质
第3讲 三角函数的图像与性质一、选择题1.在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .①②③B .①③④C .②④D .①③解析 ①y =cos|2x |=cos 2x ,最小正周期为π; ②由图像知y =|cos x |的最小正周期为π; ③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的最小正周期T =2π2=π;④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的最小正周期T =π2,因此选A.答案 A2.(2017·石家庄模拟)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) 解析 当k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z )时,函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3单调递增,解得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ),故选B. 答案 B3.(2016·成都诊断)函数y =cos 2x -2sin x 的最大值与最小值分别为( )A .3,-1B .3,-2C .2,-1D .2,-2解析 y =cos 2x -2sin x =1-sin 2x -2sin x =-sin 2x -2sin x +1,令t =sin x ,则t ∈[-1,1],y =-t 2-2t +1=-(t +1)2+2, 所以y max =2,y min =-2. 答案 D4.(2016·铜川模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2(x ∈R ),下面结论错误的是( ) A .函数f (x )的最小正周期为π B .函数f (x )是偶函数C .函数f (x )的图像关于直线x =π4对称 D .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数解析 f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2=-cos 2x ,故其最小正周期为π,故A 正确;易知函数f (x )是偶函数,B 正确;由函数f (x )=-cos 2x 的图像可知,函数f (x )的图像不关于直线x =π4对称,C 错误;由函数f (x )的图像易知,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,D 正确. 答案 C5.(2017·安徽江南十校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为4π,且任意x ∈R ,有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3成立,则f (x )图像的一个对称中心坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3,0 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,0 解析 由f (x )=sin(ωx +φ)的最小正周期为4π,得ω=12.因为f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3恒成立,所以f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,即12×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),由|φ|<π2,得φ=π3,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π3. 令12x +π3=k π(k ∈Z ),得x =2k π-2π3(k ∈Z ),故f (x )图像的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-2π3,0(k ∈Z ),当k =0时,f (x )图像的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3,0,故选A. 答案 A 二、填空题6.(2017·郑州调研)若函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3(0<φ<π)是奇函数,则φ=________. 解析 因为f (x )为奇函数,所以φ-π3=π2+k π,φ=5π6+k π,k ∈Z .又因为0<φ<π,故φ=5π6. 答案 5π67.(2016·哈尔滨、长春、沈阳、大连四市联考)函数y =12sin x +32cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的单调递增区间是________.解析 ∵y =12sin x +32cos x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,由2k π-π2≤x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 解得2k π-5π6≤x ≤2k π+π6(k ∈Z ).∴函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-5π6,2k π+π6(k ∈Z ),又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π68.(2016·承德模拟)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.解析 法一 由于函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图像经过坐标原点,由已知并结合正弦函数的图像可知,π3为函数f (x )的14周期,故2πω=4π3,解得ω=32. 法二 由题意,得f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3ω=1.由已知并结合正弦函数图像可知,π3ω=π2,解得ω=32. 答案 32 三、解答题9.(2015·安徽卷)已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最小值. 解 (1)因为f (x )=sin 2 x +cos 2 x +2sin x cos x +cos 2x =1+sin 2x +cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1, 所以函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π. (2)由(1)的计算结果知,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4,由正弦函数y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4上的图像知,当2x +π4=π2,即x =π8时,f (x )取最大值2+1; 当2x +π4=5π4,即x =π2时,f (x )取最小值0.综上,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值为2+1,最小值为0.10.(2017·昆明调研)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 4-π6-2cos 2πx 8+1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图像关于直线x =1对称,求当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43时,y=g (x )的最大值.解 (1)f (x )=sin πx 4cos π6-cos πx 4sin π6-cos πx4 =32sin πx 4-32cos πx 4=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 4-π3,故f (x )的最小正周期为T =2ππ4=8.(2)法一 在y =g (x )的图像上任取一点(x ,g (x )), 它关于x =1的对称点(2-x ,g (x )).由题设条件,知点(2-x ,g (x ))在y =f (x )的图像上, 从而g (x )=f (2-x )=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4(2-x )-π3=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-πx 4-π3=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 4+π3. 当0≤x ≤43时,π3≤πx 4+π3≤2π3, 因此y =g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43上的最大值为g (x )max =3cos π3=32.法二 区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43关于x =1的对称区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2,且y =g (x )与y =f (x )的图像关于直线x =1对称, 故y =g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43上的最大值为y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2上的最大值.由(1)知f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 4-π3,当23≤x ≤2时,-π6≤πx 4-π3≤π6. 因此y =g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43上的最大值为g (x )max =3sin π6=32.11.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值等于( )A.23 B.32 C .2D .3解析 ∵ω>0,-π3≤x ≤π4,∴-ωπ3≤ωx ≤ωπ4. 由已知条件知-ωπ3≤-π2,∴ω≥32. 答案 B12.(2015·安徽卷)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( )A .f (2)<f (-2)<f (0)B .f (0)<f (2)<f (-2)C .f (-2)<f (0)<f (2)D .f (2)<f (0)<f (-2)解析 由于f (x )的最小正周期为π,∴ω=2,即f (x )=A sin(2x +φ),又当x =2π3时,2x +φ=4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),∴φ=2k π-11π6(k ∈Z ),又φ>0,∴φmin =π6, 故f (x )=A sin(2x +π6).于是f (0)=A sin π6, f (2)=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+π6=A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫4+π6=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-4,f (-2)=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4+π6=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13π6-4=A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫13π6-4=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-7π6.又∵-π2<5π6-4<4-7π6<π6<π2. 又f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调递增,∴f (2)<f (-2)<f (0),故选A. 答案 A13.若函数f (x )=4sin 5ax -43cos 5ax 的图像的相邻两条对称轴之间的距离为π3,则实数a 的值为________.解析 因为f (x )=8sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5ax -π3,依题意有,T 2=π3,所以T =2π3.又因为T =2π5|a |,所以2π5|a |=2π3,解得a =±35. 答案 ±3514.(2017·安康调研)已知函数f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 2+sin x +b .(1)若a =-1,求函数f (x )的单调增区间;(2)若x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域是[5,8],求a ,b 的值. 解 f (x )=a (1+cos x +sin x )+b =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+a +b .(1)当a =-1时,f (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+b -1,由2k π+π2≤x +π4≤2k π+3π2(k ∈Z ), 得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4(k ∈Z ),∴f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ).(2)∵0≤x ≤π,∴π4≤x +π4≤5π4,∴-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,依题意知a ≠0.(ⅰ)当a >0时,⎩⎨⎧ 2a +a +b =8,b =5,∴a =32-3,b =5.(ⅱ)当a <0时,⎩⎨⎧b =8,2a +a +b =5,∴a =3-32,b =8.综上所述,a =32-3,b =5或a =3-32,b =8.。
一轮复习课时训练§3.3:三角函数的图象与性质
第三章§3:三角函数的图象与性质(与一轮复习课件对应的课时训练)满分100,训练时间40钟一、选择题:本大题共5小题,每小题8分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知函数f(x)=sin(2π-2x),则该函数的图象A .关于点(π4,0)对称B .关于点(π2,0)对称 C .关于直线x =3π4对称 D .关于直线x =π对称 2.下列关系式正确的是A .sin11°<cos10°<sin168°B .sin168°<sin11°<cos10°C .sin11°<sin168°<cos10°D .sin168°<cos10°<sin11°3.已知函数y =3sin2x 的值域为[3,3],则下列范围可作为该函数定义域的为A .[0,5π12]B .[π12,2π3] C .[-π12,π12] D .[π12,5π12] 4.已知函数f(x)满足f(x)=f(π-x),且当x ∈[-π2,π2]时,f(x)=x +sinx ,则 A .f(1)<f(2)<f(3) B .f(2)<f(3)<f(1)C .f(3)<f(2)<f(1)D .f(3)<f(1)<f(2)5.给定性质:(1)最小正周期为π,(2)图象关于直线x =π3对称,(3)图象关于点(π12,0)对称,则下列四个函数中,同时具有性质(1)(2)(3)的是A .y =sin(x 2+π6)B .y =sin(2x +π6) C .y =|sinx| D .y =sin(2x -π6) 二、填空题:本大题共3小题,每小题8分,共24分.6.设定义在区间(0,π2)上的函数y =6cosx 的图象与y =5tanx 的图象交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为P 1,直线PP 1与函数y =sinx 的图象交于点P 2,则线段P 1P 2的长为________.7.已知函数y =f(x)的周期为π,且在[π4,π2]上为减函数,请写出一个符合条件的函数解析式________.8.定义在R 上的函数f(x):当sinx ≤cosx 时,f(x)=cosx ;当sinx >cosx 时,f(x)=sinx.给出以下结论:①f(x)是周期函数;②f(x)的最小值为-1;③当且仅当x =2kπ(k ∈Z)时,f(x)取最大值;④当且仅当2kπ-π2<x <(2k +1)π(k ∈Z)时,f(x)>0; ⑤f(x)的图象上相邻最低点的距离是2π.其中正确命题的序号是________(把你认为正确命题的序号都填上).三、解答题:本大题共2小题,共36分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.9.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)已知函数f(x)=2sin(π-x)cosx.(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间[-π6,π2]上的最大值和最小值.10.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)已知函数f(x)=3sin2x +cos2x.(1)求f(x)的单调减区间;(2)求f(x)图象上与原点最近的对称中心的坐标.参考答案及其解析一、选择题:本大题共5小题,每小题8分,共40分.1.解析:由已知f(x)=-sin2x ,令2x =kπ,k ∈Z ,得x =kπ2,k ∈Z ,则对称中心为(kπ2,0),k ∈Z ,故B 项正确.令2x =kπ+π2,k ∈Z ,x =kπ2+π4,k ∈Z ,即对称轴为x =kπ2+π4, k ∈Z ,故C 、D 两项不正确.答案:B2.解析:sin168°=sin(180°-12°)=sin12°,cos10°=cos(90°-80°)=sin80° 又∵在x ∈[0°,90°]时,y =sinx 为单调增函数,∴sin11°<sin12°<sin80°.∴sin11°<sin168°<cos10°.答案:C3.解析:由已知3≤3sin2x ≤3,∴12≤sin2x ≤1. ∴2kπ+π6≤2x ≤2kπ+5π6,k ∈Z , ∴kπ+π12≤x ≤kπ+5π12,k ∈Z.从而D 项正确. 答案:D4.解析:f(x)在x ∈[-π2,π2]上是单调增函数.且f(2)=f(π-2),f(3)=f(π-3), 又-π2<π-3<1<π-2<π2. ∴f(π-3)<f(1)<f(π-2).即f(3)<f(1)<f(2).答案:D5.解析:由(1)排除A 项,由(2)(3)排除B 、C 两项,从而D 项正确.答案:D二、填空题:本大题共3小题,每小题8分,共24分.6.解析:由6cosx =5tanx,6cos 2x =5sinx ,得6sin 2x +5sinx -6=0,sinx =23. 答案:237.解析:由周期为π,得ω=2,在[π4,π2]上递减,可取余弦函数,则符合条件的一个函数解析式为f(x)=cos2x.答案:f(x)=cos2x(答案不唯一)8.解析:f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧sinx ,sinx >cosx cosx ,sinx ≤cosx , 其图象如图所示:观察图象可知f(x)是以2π为最小正周期的周期函数,故①正确;最小值为-22, 当x =2kπ+π2时,f(x)也取最大值,故②③错误;观察图象知④⑤正确. 答案:①④⑤ 三、解答题:本大题共2小题,共36分.9.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)解:(1)∵f(x)=2sin(π-x)cosx =2sinxcosx =sin2x.∴函数f(x)的最小正周期为π.(2)∵-π6≤x ≤π2,∴-π3≤2x ≤π,则-32≤sin2x ≤1. 所以f(x)在区间[-π6,π2]上的最大值为1,最小值为-32.10.(本小题满分18分,(1)小问8分,(2)小问10分)解:f(x)=3sin2x +cos2x =2sin(2x +π6). (1)由2kπ+π2≤2x +π6≤2kπ+3π2(k ∈Z)得, kπ+π6≤x ≤kπ+2π3(k ∈Z). ∴f(x)的单调减区间为[kπ+π6,kπ+2π3](k ∈Z). (2)由sin(2x +π6)=0得2x +π6=kπ(k ∈Z),即x =kπ2-π12(k ∈Z). ∴f(x)图象上与原点最近的对称中心坐标是(-π12,0).。
高考理科数学一轮复习课件三角函数的图象与性质
要点三
反思
在解答三角函数问题时,我需要注意 哪些问题?如何更好地运用三角函数 的性质进行求解?在解题过程中,我 是否充分利用了题目中的条件?如何 提高自己的解题速度和准确性?
THANKS
感谢观看
02
(2020全国卷II)已知函数$f(x) = sin(omega x + varphi)(omega > 0,|varphi| < frac{pi}{2})$的最小正周 期为$pi$,且$f(frac{pi}{6}) = frac{1}{2}$,求$f(x)$的解 析式及单调递增区间。 Nhomakorabea03
(2021全国卷III)已知函数$f(x) = 2sin(omega x + varphi) - 1(omega > 0,|varphi| < frac{pi}{2})$的图象过 点$(frac{pi}{12},1)$,且相邻两条对称轴之间的距离为 $frac{pi}{2}$,求$f(x)$的单调递增区间和对称中心。
02
三角函数图像绘制方法
单位圆法绘制正弦、余弦函数图像
单位圆与正弦、余弦函数 的关系
单位圆上的点坐标与正弦、余弦函数值对应 。
绘制步骤
建立平面直角坐标系,以原点为圆心画一个单位圆 ,标记特殊角的正弦、余弦值对应的点,用平滑曲 线连接各点。
图像特点
正弦函数图像为波浪形,余弦函数图像为余 弦波形,两者相位相差90度。
地理测量
三角函数可以应用于地理测量中,如测量地球表面的距离、高度和角度等参数,以及绘 制地图和进行导航等。
潮汐现象
三角函数可以描述月球和太阳对地球引力作用产生的潮汐现象,以及潮汐的高度和时间 等参数。
06
高三数学复习资料:三角函数的图象与性质
高三数学复习资料:三角函数的图象与性质
考纲要求
1.能画出y=sinx,y=cosx,y=tanx的图象,了解三角函数的周期性.
2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x轴交点等),理解正切函数在区间内的单调性.
考纲研读
1.利用三角函数线画函数图象时,自变量的取值要用弧度制度量.
2.对于正弦、余弦函数,过最高点或最低点作x轴的垂线即为对称轴;图象与x轴的交点为对称中心.
3.函数的单调性是相对于某一区间而言的,研究其单调性必须在定义域内进行.。
高三一轮复习《三角函数的图象与性质》
3
2
2
o 3 x
2
2
{ } x
|
x
2
k, k
Z
R
( )
2
k,
2
k
,k Z
7
一张图学透
必备知识 关键能力 限时规范训练
正切函数的图像与性质
-----------------
-----------------
-----------------
-----------------
y
. . . . . . . 3 2
必备知识 关键能力 限时规范训练
1.求三角函数单调区间的方法 求函数 f(x)=Asin(ωx+φ)的单调区间,可利用换元法转化为两个简单函数(t=ωx+φ 与 y=Asin t)进行求解,应注意ω,A 的符号对复合函数单调性的影响,牢记基本法则—— 同增异减. 2.已知函数的单调性求参数 (1)明确一个不同:“函数 f(x)在区间 M 上单调”与“函数 f(x)的单调区间为 N”两者 的含义不同,显然 M 是 N 的子集; (2)抓住两种方法:一是利用已知区间与单调区间的子集关系建立参数所满足的关系式 求解;二是利用导数,转化为导函数在区间 M 上的保号性,由此列不等式求解.
f
(x)在,32
上单调递减,故
C
不正确;
当32π<x<2π时,所以
f
(x)在
3
2
,2
上不单调,故
D
不正确.故选
A.
19
必备知识 关键能力 限时规范训练
题型三、三角函数的单调性
练习1.函数y=1-2cos x的单调递减区间是________. 解析:函数 y=1-2cos x 的单调递减区间
三角函数的图象与性质(高三一轮复习)
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
— 27 —
(4)三角函数型函数奇偶性的判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性 质,如在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0,则为奇函数,若y为最大或最小值, 则为偶函数.若y=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),若y=Asin(ωx+φ)为偶函 数,则φ=2π+kπ(k∈Z).
A.y=fx-π4为奇函数 B.y=fx-4π为偶函数 C.y=fx+4π-1为奇函数 D.y=fx+π4-1为偶函数
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
— 21 —
(2)(2022·新高考Ⅰ卷)记函数f(x)=sin
ωx+π4
+b(ω>0)的最小正周期为T.若
2π 3
<T<π,且y=f(x)的图象关于点32π,2中心对称,则fπ2=( A )
— 10 —
数学 N 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究
— 11 —
2.(易错题)(2023·宜昌检测)下列函数中,在其定义域上是偶函数的是( B )
A.y=sin x
B.y=sin x
C.y=tan x
D.y=cosx-π2
解析 对于A,∵y=sin x的定义域为R,sin(-x)=-sin x,∴y=sin x为奇函
数,A错误;对于B,∵y=
sin
x
的定义域为R,
sin-x
=
-sin
x
=
sin
x
,∴y=
sin x为偶函数,B正确;对于C,∵y=tan x的定义域为kπ-π2,kπ+2π(k∈Z),即定 义域关于原点对称,tan(-x)=-tan x,∴y=tan x为奇函数,C错误;对于D,∵y=
。2011届高三数学一轮巩固与练习:三角函数的图象与性质
π 3sinωxsin(ωx+ 2)(ω>0)的最小正周
期为 π.
(1)求 ω的值;
2π (2)求函数 f(x)在区间 [0, 3 ] 上的取值范围.
解:
(1)f(x)=
1-co2s2ωx+
3 2 sin2ωx
=
3
1
1
2 sin2ωx- 2cos2ωx+2
=
sin(2ωx-6π)+
1 2.
因为函数 f(x)的最小正周期为 π,且 ω>0,
cos2x=
1
+sin2x- cos2x= 1+
2sin(2x-
π 4),所以其周期
T=π,对称轴方程的
表达式可由
2x-4π=
kπ+
π 2(k∈
Z
)得
x= k2π+38π(k∈ Z ),故当
k=0 时的
一条对称轴方程为 x=38π,故答案为 D.
6. (2008 年高考天津卷 )已知函数 f(x)是定义在 R 上的偶函数,
即 b<a< c,故选 A.
7.函数 y=lgsinx+
cosx-12的定义域为 ________.
解析: (1)要使函数有意义必须有
sinx>0 cosx-12≥0 ,
sinx>0
即
1,
cosx≥2
2kπ<x<π+ 2kπ
解得 -π+ 2kπ≤x≤π+2kπ (k∈ Z ),
3
3
∴ 2kπ<x≤π3+ 2kπ,k∈ Z, ∴函数的定义域为 { x|2kπ<x≤3π+ 2kπ, k∈ Z} . 答案: { x|2kπ<x≤π3+2kπ, k∈Z } 8.已知函数 f(x)=2sinωx(ω>0)在区间 [-3π,4π]上的最小值是- 2, 则 ω的最小值等于 ________.
云南省2011届高三数学一轮复习章节练习 三角函数的图象和性质
高三数学章节训练题10 《三角函数的图象和性质练习题》时量:60分钟 满分:80分 班级: 姓名: 计分:个人目标:□优秀(70’~80’) □良好(60’~69’) □合格(50’~59’)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,满分30分)1. 函数sin(2)(0)y x ϕϕπ=+≤≤是R 上的偶函数,则ϕ的值是( )A. 0B.4π C. 2π D. π 2. 将函数sin()3y x π=-的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变), 再将所得的图象向左平移3π个单位,得到的图象对应的僻析式是( ) A. 1sin 2y x = B. 1sin()22y x π=- C. 1sin()26y x π=- D. sin(2)6y x π=- 3. 若点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限,则在[0,2)π内α的取值范围是( ) A. 35(,)(,)244ππππ B. 5(,)(,)424ππππ C. 353(,)(,)2442ππππ D. 33(,)(,)244ππππ 4. 若,24παπ<<则( )A. αααtan cos sin >>B. αααsin tan cos >>C. αααcos tan sin >>D. αααcos sin tan >>5. 函数)652cos(3π-=x y 的最小正周期是( )A. 52πB. 25π C. π2 D. π5 6. 在函数x y sin =、x y sin =、)322sin(π+=x y 、)322cos(π+=x y 中, 最小正周期为π的函数的个数为( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)1. 关于x 的函数()cos()f x x α=+有以下命题: ①对任意α,()f x 都是非奇非偶函数; ②不存在α,使()f x 既是奇函数,又是偶函数;③存在α,使()f x 是偶函数;④对任意α,()f x 都不是奇函数. 其中一个假命题的序号是 ,因为当α=时,该命题的结论不成立.2. 函数xx y cos 2cos 2-+=的最大值为________. 3. 若函数)3tan(2)(π+=kx x f 的最小正周期T 满足12T <<,则自然数k 的值为______. 4. 若)10(sin 2)(<<=ϖϖx x f 在区间[0,]3π上的最大值是2,则ϖ=________. 三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,满分30分)1. 画出函数[]π2,0,sin 1∈-=x x y 的图象.2. (1)求函数1sin 1log 2-=x y 的定义域.(2)设()sin(cos ),(0)f x x x π=≤≤,求()f x 的最大值与最小值.3. 若2cos 2sin y x p x q =++有最大值9和最小值6,求实数,p q 的值.高三数学章节训练题10《三角函数的图象和性质练习题》参考答案一、选择题1. C 当2πϕ=时,sin(2)cos 22y x x π=+=,而cos 2y x =是偶函数2. C111sin()sin()sin[()]sin()32323326y x y x y x y x πππππ=-→=-→=+-→=- 3. B 5sin cos 0544(,)(,)tan 054240,24ππαααπππαπαππαπα⎧<<⎪->⎧⎪⇒⇒∈⎨⎨>⎩⎪<<<<⎪⎩或 4. D tan 1,cos sin 1,ααα><<αααcos sin tan >>5. D 2525T ππ== 6. C 由x y sin =的图象知,它是非周期函数 二、填空题1. ① 0 此时()cos f x x =为偶函数2. 3 22221(2cos )2cos ,cos 11,3113y y y x x x y y y ---=+=⇒-≤≤≤≤++ 3. 2,3或 ,12,,2,32T kk N k k kππππ=<<<<∈⇒=而或 4. 34 [0,],0,0,3333x x x ππωππω∈≤≤≤≤< max 3()2sin ,,332344f x ωπωπωππω===== 三、解答题1. 解:将函数[]sin ,0,2y x x π=∈的图象关于x 轴对称,得函数[]sin ,0,2y x x π=-∈的图象,再将函数[]sin ,0,2y x x π=-∈的图象向上平移一个单位即可.2. 解:(1)221111log 10,log 1,2,0sin sin sin sin 2x x x x -≥≥≥<≤ 22,6k x k πππ<≤+或522,6k x k k Z ππππ+≤<+∈ 5(2,2][2,2),()66k k k k k Z ππππππ++∈为所求. (2)0,1cos 1x x π≤≤-≤≤当时,而[11]-,是()sin f t t =的递增区间 当cos 1x =-时,min ()sin(1)sin1f x =-=-;当cos 1x =时,max ()sin1f x =. 3. 解:令sin ,[1,1]x t t =∈-,21sin 2sin y x p x q =-++ 2222(sin )1()1y x p p q t p p q =--+++=--+++22()1y t p p q =--+++对称轴为t p =当1p <-时,[1,1]-是函数y 的递减区间,max 1|29t y y p q =-==-+=min 1|26t y y p q ===+=,得315,42p q =-=,与1p <-矛盾; 当1p >时,[1,1]-是函数y 的递增区间,max 1|29t y y p q ===+=min 1|26t y y p q =-==-+=,得315,42p q ==,与1p >矛盾; 当11p -≤≤时,2max |19t p y y p q ===++=,再当0p ≥,min 1|26t y y p q =-==-+=,得1,4p q ==+当0p <,min 1|26t y y p q ===+=,得1,4p q ==+1),4p q ∴=±=+。
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巩固1.函数f (x )=tan(x +π4)的单调增区间为( )A .(k π-π2,k π+π2),k ∈Z B .(k π,(k +1)π),k ∈ZC .(k π-3π4,k π+π4),k ∈ZD .(k π-π4,k π+3π4),k ∈Z解析:选C.由k π-π2<x +π4<k π+π2(k ∈Z ),得单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-3π4,k π+π4,k ∈Z . 2.(2009年高考四川卷)已知函数f (x )=sin(x -π2)(x ∈R ),下面结论错误的是( )A .函数f (x )的最小正周期为2πB .函数f (x )在区间[0,π2]上是增函数C .函数f (x )的图象关于直线x =0对称D .函数f (x )是奇函数解析:选D.∵y =sin(x -π2)=-cos x ,∴T =2π,A 正确;y =cos x 在[0,π2]上是减函数,y =-cos x 在[0,π2]上是增函数,B正确;由图象知y =-cos x 关于直线x =0对称,C 正确. y =-cos x 是偶函数,D 错误.3.若函数y =2cos(2x +φ)是偶函数,且在(0,π4)上是增函数,则实数φ可能是( )A .-π2B .0C.π2D .π 解析:选D.依次代入检验知,当φ=π时,函数y =2cos(2x +π)=-2cos2x ,此时函数是偶函数且在(0,π4)上是增函数.4.函数y =12sin(π4-23x )的单调递增区间为________.解析:由y =12sin(π4-23x )得y =-12sin(23x -π4),由π2+2k π≤23x -π4≤32π+2k π,k ∈Z ,得 98π+3k π≤x ≤21π8+3k π,k ∈Z , 故函数的单调增区间为[98π+3k π,21π8+3k π](k ∈Z ).答案:[98π+3k π,21π8+3k π](k ∈Z )5.(原创题)若f (x )是以5为周期的函数,f (3)=4,且cos α=12,则f (4cos2α)=________.解析:4cos2α=4(2cos 2α-1)=-2. ∴f (4cos2α)=f (-2)=f (-2+5)=f (3)=4. 答案:46.已知函数f (x )=sin2x -2cos 2x (x ∈R ).(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈[0,π2]时,求函数f (x )的最大值及相应的x 值.解:(1)f (x )=sin2x -2cos 2x =sin2x -cos2x -1,则f (x )=2sin(2x -π4)-1,所以,函数f (x )的最小正周期为π.(2)由x ∈[0,π2],得3x -π4∈[-π4,3π4],当2x -π4=π2,即x =38π时,f (x )有最大值2-1.练习1.函数y =|sin x |-2sin x 的值域是( ) A .[-3,-1] B .[-1,3] C .[0,3] D .[-3,0]解析:选B.当0≤sin x ≤1时,y =sin x -2sin x =-sin x ,此时y ∈[-1,0];当-1≤sin x <0时,y =-sin x -2sin x =-3sin x ,此时y ∈(0,3],求其并集得y ∈[-1,3].2.函数f (x )=tan ωx (ω>0)图象的相邻两支截直线y =π4所得线段长为π4,则f (π4的值是( ) A .0 B .1C .-1 D.π4解析:选A.由题意知T =π4 ,由πω=π4得ω=4,∴f (x )=tan4x ,∴f (π4)=tanπ=0.3.(2009年高考重庆卷)下列关系式中正确的是( ) A .sin11°<cos10°<sin168° B .sin168°<sin11°<cos10° C .sin11°<sin168°<cos10° D .sin168°<cos10°<sin11° 解析:选C.∵sin168°=sin(180°-12°)=sin12°, cos10°=sin(90°-10°)=sin80°.又∵g (x )=sin x 在x ∈[0,π2]上是增函数,∴sin11°<sin12°<sin80°,即sin11°<sin168°<cos10°.4.设点P 是函数f (x )=sin ωx 的图象C 的一个对称中心,若点P到图象C 的对称轴的距离的最小值是π8,则f (x )的最小正周期是( )A.π2B .πC .2π D.π4解析:选A.依题意得T 4=π8,所以最小正周期为T =π2.5.已知函数y =2sin 2(x +π4)-cos2x ,则它的周期T 和图象的一条对称轴方程是( )A .T =2π,x =π8B .T =2π,x =3π8C .T =π,x =π8 D .T =π,x =3π8解析:选 D.∵y =2sin 2(x +π4)-cos2x =1-cos(2x +π2)-cos2x =1+sin2x -cos2x =1+2sin(2x -π4),所以其周期T =π,对称轴方程的表达式可由2x -π4=k π+π2(k ∈Z )得x =k π2+3π8(k ∈Z ),故当k =0时的一条对称轴方程为x =3π8,故答案为D.6.(2008年高考天津卷)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数.令a =f (sin 2π7),b =f (cos 5π7),c =f (tan5π7),则( ) A .b <a <c B .c <b <a C .b <c <a D .a <b <c 解析:选A.sin 27π=sin(π-57π)=sin 57π.又π2<57π<34π.由三角函数线tan 57π<cos 57π<sin 57π且cos 57π<0, sin 57π>0.如图. ∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos 57<⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 57π<⎪⎪⎪⎪⎪⎪tan 57. 又f (x )在[0,+∞)上递增且为偶函数, ∴f (⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos 57π)<f (⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 57π)<f (⎪⎪⎪⎪⎪⎪tan 57π), 即b <a <c ,故选A. 7.函数y =lgsin x +cos x -12的定义域为________.解析:(1)要使函数有意义必须有⎩⎨⎧sin x >0cos x -12≥0,即⎩⎨⎧sin x >0cos x ≥12,解得⎩⎨⎧2k π<x <π+2k π-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ),∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z ,∴函数的定义域为{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z }.答案:{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z }8.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π3,π4]上的最小值是-2,则ω的最小值等于________.解析:由题意知T 4≤π3,T =2πω2ω≥3,ω≥32,∴ω的最小值等于32.答案:329.对于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,sin x ≤cos xcos x ,sin x >cos x,给出下列四个命题:①该函数是以π为最小正周期的周期函数;②当且仅当x =π+k π(k ∈Z )时,该函数取得最小值-1; ③该函数的图象关于x =5π42k π(k ∈Z )对称;④当且仅当2k π<x <π2+2k π(k ∈Z )时,0<f (x )≤22. 其中正确命题的序号是________.(请将所有正确命题的序号都填上)解析:画出f(x)在一个周期[0,2π]上的图象.答案:③④10.已知函数f (x )=log 2[2sin(2x -π3)].(1)求函数的定义域;(2)求满足f (x )=0的x 的取值范围.解:(1)令2sin(2x -π3)>0⇒sin(2x -π3)>0⇒2k π<2x -π3<2k π+π,k∈Z ⇒k π+π6<x <k π+23π,k ∈Z .故函数的定义域为(k π+π6,k π+23,k∈Z .(2)∵f (x )=0,∴sin(2x -π3)=22⇒2x -π3=2k π+π4或2k π+34π,k∈Z ⇒x =k π+724π或x =k π+1324π,k ∈Z ,故x 的取值范围是{x |x =k π+724π或x =k π+1324π,k ∈Z }. 11.已知函数f (x )=sin 2ωx +3sin ωx sin(ωx +π2)(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求函数f (x )在区间[0,2π3]上的取值范围.解:(1)f (x )=1-cos2ωx 2+32sin2ωx=32sin2ωx -12cos2ωx +12=sin(2ωx -π6)+12.因为函数f (x )的最小正周期为π,且ω>0, 所以2π2ω=π,解得ω=1.(2)由(1)得f (x )=sin(2x -π6)+12.因为0≤x ≤2π3,所以-π6≤2x -π6≤7π6,所以-12≤sin(2x -π6)≤1,所以0≤sin(2x -π6)+12≤32,即f (x )的取值范围为[0,32].12.已知a >0,函数f (x )=-2a sin(2x +π6)+2a +b ,当x ∈[0,π2]时,-5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f (x +π2)且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.解:(1)∵x ∈[0,π2],∴2x +π6∈[π6,7π6],∴sin(2x +π6)∈[-12,1],∴-2a sin(2x +π6)∈[-2a ,a ],∴f (x )∈[b,3a +b ],又-5≤f (x )≤1.∴⎩⎪⎨⎪⎧ b =-53a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-5. (2)f (x )=-4sin(2x +π6)-1,g (x )=f (x +π2)=-4sin(2x +7π6)-1=4sin(2x +π6)-1,又由lg g (x )>0,得g (x )>1, ∴4sin(2x +π6)-1>1,∴sin(2x +π6)>12,∴π6+2k π<2x +π6<56π+2k π,k ∈Z , 由π6+2k π<2x +π6≤2k π+π2,得k π<x ≤k π+π6,k ∈Z .由π2+2k π≤2x +π6<56π+2k π得 π6+k π≤x <π3+k π,k ∈Z . ∴函数g (x )的单调递增区间为(k π,π6+k π](k ∈Z ),单调递减区间为[π6+k π,π3+k π)(k ∈Z )。