2006年高考第一轮复习数学:4.9 三角函数的最值
高考总复习一轮数学精品课件 第5章 三角函数、解三角形 第5节 三角函数的图象与性质
2
故 D 错误.
6.(多选题)(人教A版必修第一册5.4.1节练习第4题)函数y=1+cos
x,x∈(3
,2π)
的图象与直线y=t(t为常数)的交点可能有(ABC)
A.0个
B.1个
解析 画出函数y=1+cos
C.2个
x(x∈( 3
点可能为0个或1个或2个.
D.3个
,2π))的图象,由图象可知,其与直线y=t的交
(2)函数 f(x)=sin x+√3cos
2
解析
因为
3
1
x-4(x∈[0,2 ])的最大值是__________.
3
1
√3 2
2
依题意,f(x)=sin x+√3cos x- =-cos x+√3cos x+ =-(cos x- ) +1,
4
4
2
π
√3
x∈[0,2],所以 cos x∈[0,1],因此当 cos x= 2 时,f(x)max=1.
考向 1 三角函数的定义域
例 1(1)(2024·福建泉州模拟)函数 y=2tan(3x+6 )的定义域是( D )
A.{x|x≠2 +kπ,k∈Z} B.{x|x≠12 +kπ,k∈Z}
k
k
C.{x|x≠6 + 3 ,k∈Z} D.{x|x≠ 9 + 3 ,k∈Z|
π
3x+6
π
≠kπ+2,解得
f(x)=sin(ωx-6 )(1<ω<2),若存在 x1,x2∈R,
高考数学一轮复习必备:第35课时:第四章三角函数三角函数的最值
高考数学一轮复习必备:第35课时:第四章三角函数三角函数的最值一.课题:三角函数的最值二.教学目标:把握三角函数最值的常见求法,能运用三角函数最值解决一些实际咨询题. 三.教学重点:求三角函数的最值. 四.教学过程:〔一〕要紧知识:求三角函数的最值,要紧利用正、余弦函数的有界性,一样通过三角变换化为以下差不多类型处理:①sin y a x b =+,设sin t x =化为一次函数y at b =+在闭区间[1,1]t ∈-上的最值求之; ②sin cos y a x b x c =++,引入辅助角(cos ϕϕϕ==,化为)y x c ϕ=++求解方法同类型①;③2sin sin y a x b x c =++,设sin t x =,化为二次函数2y at bt c =++在[1,1]t ∈-上的最值求之;④sin cos (sin cos )y a x x b x x c =+±+,设sin cos t x x =±化为二次函数2(1)2a t y bt c -=++±在闭区间[t ∈上的最值求之;⑤tan cot y a x b x =+,设tan t x =化为2at by t+=用∆法求值;当0ab >时,还可用平均值定理求最值;⑥sin sin a x b y c x d +=+依照正弦函数的有界性,即可分析法求最值,还可〝不等式〞法或〝数形结合〞.〔二〕要紧方法:①配方法;②化为一个角的三角函数;③数形结合法;④换元法;⑤差不多不等式法.〔三〕例题分析:例1.求函数sin cos()6y x x π=+-的最大值和最小值.解:3sin cos cos sin sinsin )66226y x x x x x x πππ=++=+=+.当23x k ππ=+,max y 223x k ππ=-,min y =()k Z ∈.例2.求函数(sin 2)(cos 2)y x x =--的最大、最小值. 解:原函数可化为:sin cos 2(sin cos )4y x x x x =-++,令sin cos (||x x t t +=≤,那么21sin cos 2t x x -=,∴2211324(2)222t y t t -=-+=-+.∵2[t =∉,且函数在[上为减函数,∴当t =时,即2()4x k k Z ππ=+∈时,min 92y =-t =32()4x k k Z ππ=-∈时,max 92y =+.例3.求以下各式的最值: 〔1〕(0,)x π∈,求函数213sin y θθ=+的最大值;〔2〕(0,)x π∈,求函数2sin sin y x x=+的最小值. 解:〔1〕123sin sin y θθ=≤=+,当且仅当sin 3θ=时等号成立.故max 12y =. 〔2〕设sin (01)x t t =<≤,那么原函数可化为2y t t=+,在(0,1)上为减函数,∴当1t =时,min 3y =.讲明:sin sin ay x x=+型三角函数求最值,当sin 0x >,1a >时,不能用均值不等式求最值,适宜用函数在区间内的单调性求解.例4.求函数2cos (0)sin xy x x π-=<<的最小值.解:原式可化为sin cos 2y x x +=(0)x π<<,引入辅助角ϕ,1tan yϕ=,得)2x ϕ+=,∴sin()x ϕ+=1≤,得y ≥y ≤又∵1cos 1x -≤≤,∴2cos 0x ->,且sin 0x >,故0y >.∴y ≥max y =例5.«高考A 打算»考点32,智能训练10:sin sin 2αβ+=,那么cos cos y αβ=+的最大值是 .解:∵2223(sin sin )(cos cos )2cos()4y αβαβαβ+++=+-=+,∴252cos()4y αβ=+-,故当cos()1αβ-=时,max y =.〔四〕巩固练习:1.函数sin()y A x ωϕ=+在同一周期内,当9x π=时,取得最大值12,当49x π=时,取得最小值12-,那么该函数的解析式是 〔 B 〕()A 12sin()36y x π=- ()B 1sin(3)26y x π=+()C 1sin(3)26y x π=- ()D 1sin(3)26y x π=-+2.假设方程cos 2cos 1x x x k -=+有解,那么k ∈[3,1]-.五.课后作业:。
高考数学试题-2018年高考第一轮复习数学:4.9三角函数的最值 最新
4.9 三角函数的最值●知识梳理1.y =a sin x +b cos x 型函数最值的求法.常转化为y =22b a +sin (x +ϕ),其中tan ϕ=ab . 2.y =a sin 2x +b sin x +c 型.常通过换元法转化为y =at 2+bt +c 型.3.y =d x c bx a ++cos sin 型.(1)转化为型1.(2)转化为直线的斜率求解. 4.利用单调性. ●点击双基 1.(2000年全国)若0<α<β<4π,sin α+cos α=a ,sin β+cos β=b ,则 A.a <b <1 B.a >b >1 C.ab <1D.ab >1解析:a =2sin (α+4π),b =2sin (β+4π),0<α+4π<β+4π<2π,∴1<a <b ,ab >1.答案:D2.函数f (x )=cos 2x +sin x 在区间[-4π,4π]上的最小值是 A.212- B.-221+ C.-1D.221- 解析:f (x )=1-sin 2x +sin x =-(sin x -21)2+45. ∴当x =-4π时,y min =221-.答案:D3.函数y =x -sin x 在[2π,π]上的最大值是 A.2π-1 B.2π3+1 C.2π3-22D.π解析:y =x -sin x 在[2π,π]上是增函数,∴x =π时,y max =π. 答案:D 4.y =xxsin 2sin +的最大值是_________,最小值是_________.解析一:y =x x sin 22sin 2+-+=1-xsin 22+.当sin x =-1时,得y min =-1, 当sin x =1时,得y max =31.解析二:原式⇒sin x =yy-12(∵y ≠1)⇒|y y -12|≤1⇒-1≤y ≤31. ∴y max =31,y min =-1.答案:31-15.y =xxsin cos 2-(0<x <π)的最小值是________.解析一:y =xxsin cos 2-⇒y sin x +cos x =2⇒21y +sin (x +ϕ)=2⇒sin (x +ϕ)=212y+(x ∈(0,π))⇒0<212y+≤1⇒y ≥3.∴y min =3.解析二:y 可视为点A (-sin x ,cos x ),B (0,2)连线的斜率k AB ,而点A 的轨迹 ⎩⎨⎧='-=',,x y x x cos sin x ∈(0,π)是单位圆在第二、三象限的部分(如下图),易知当A (-23,21)时,y min =k AB =3.'答案:3●典例剖析【例1】 函数y =a cos x +b (a 、b 为常数),若-7≤y ≤1,求b sin x +a cos x 的最大值.剖析:函数y =a cos x +b 的最值与a 的符号有关,故需对a 分类讨论. 解:当a >0时,⇒⎩⎨⎧=+-=+71b a b a a =4,b =-3;当a =0时,不合题意;当a <0时,⇒⎩⎨⎧-=+=+-71b a b a a =-4,b =-3.当a =4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x +4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=-34); 当a =-4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x -4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=34). ∴b sin x +a cos x 的最大值为5.【例2】 求函数y =cot 2xsin x +cot x sin2x 的最值. 剖析:先将切函数化成弦函数,再通过配方转化成求二次函数的最值问题. 解:y =x x sin cos 1+·sin x +xxsin cos ·2sin x cos x =2(cos x +41)2+87. ∵sin x ≠0,∴cos x ≠±1. ∴当cos x =-41时,y 有最小值87,无最大值. 评述:这是个基本题型,解题时要注意式中的隐含条件. 【例3】 求函数y =xxcos 2sin 2--的最大值和最小值.剖析:此题的解法较多,一是利用三角函数的有界性;二是数形结合法,将y 看成是两点连线的斜率;三是利用万能公式换算,转化成一元函数的最值问题(由于万能公式不要求掌握,所以此方法只作了解即可).解法一:去分母,原式化为 sin x -y cos x =2-2y ,即sin (x -ϕ)=2122yy +-.故21|22|y y +-≤1,解得374-≤y ≤374+. ∴y max =374+,y min =374-. 解法二:令x 1=cos x ,y 1=sin x ,有x 12+y 12=1.它表示单位圆,则所给函数y 就是经过定点P (2,2)以及该圆上的动点M (cos x ,sin x )的直线PM 的斜率k ,故只需求此直线的斜率k 的最值即可.由21|22|k k +-=1,得k =374±.s i n )x ∴y max =374+,y min =374-. .●闯关训练 夯实基础1.函数y =log 2(1+sin x )+log 2(1-sin x ),当x ∈[-6π,4π]时的值域为 A.[-1,0] B.(-1,0] C.[0,1)D.[0,1]解析:y =log 2(1-sin 2x )=log 2cos 2x . 当x =0时,y max =log 21=0; 当x =4π时,y min =-1.∴值域为[-1,0]. 答案:A2.当y =2cos x -3sin x 取得最大值时,tan x 的值是 A.23 B.-23 C.13 D.4解析:y =13sin (ϕ-x )(其中tan ϕ=32).y 有最大值时,应sin (ϕ-x )=1⇒ϕ-x =2k π+2π⇒-x =2k π+2π-ϕ. ∴tan x =-tan (-x )=-tan (2k π+2π-ϕ)=-cot ϕ=-ϕtan 1=-23.答案:B 3.函数y =2sin 1sin 3+-x x 的最大值是_______,最小值是_______.解析:∵y =2sin 1sin 3+-x x =2sin 72sin 3+-+x x )(=3-2sin 7+x ,∴当sin x =1时,y max =3-37=32; 当sin x =-1时,y min =-4.答案:32-44.在△ABC 中,a =sin (A +B ),b =sin A +sin B ,则a 与b 的大小关系为_______. 解析:a =sin A cos B +cos A sin B <sin A +sin B =b . 答案:a <b5.(2004年湖南,13)已知向量a =(cos θ,sin θ),向量b =(3,-1),则|2a -b |的最大值是____________.解析:∵2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴|2a -b |=22sin 23cos 2)()(1++-θθ=)(3πsin 88-+θ≤4.∴|2a -b |的最大值为4. 答案:46.求y =1+sin x +cos x +sin x cos x 的值域. 解:设t =sin x +cos x ,则t ∈[-2,2]. 由(sin x +cos x )2=t 2⇒sin x cos x =212-t .∴y =1+t +212-t =21(t +1)2.∴y max =21(2+1)2=2223+,y min =0.∴值域为[0,2223+].培养能力7.已知对任意x ,恒有y ≥sin 2x +4sin 2x cos 2x ,求y 的最小值. 解:令u =sin 2x +4sin 2x cos 2x ,则u =sin 2x +sin 22x =21(1-cos2x )+(1-cos 22x )=-cos 22x -21cos2x +23=-(cos2x +41)2+1625,得u max =1625.由y ≥u 知y min =1625. 8.(2005年北京海淀区高三期末练习)已知向量a =(cos 23x ,sin 23x ),b =(cos 2x,-sin2x),c =(3,-1),其中x ∈R . (1)当a ⊥b 时,求x 值的集合; (2)求|a -c |的最大值.解:(1)由a ⊥b 得a ·b =0,即cos 23x cos 2x -sin 23x sin 2x=0. 则cos2x =0,得x =2πk +4π(k ∈Z ). ∴{x |x =2πk +4π,k ∈Z }为所求. (2)|a -c |2=(cos23x -3)2+(sin 23x +1)2=5+4sin (23x -3π), ∴|a -c |有最大值3. 探究创新 9.设函数f (x )=a sin ωx +b cos ωx (ω>0)的最小正周期为π,并且当x =12π时,有最大值f (12π)=4. (1)求a 、b 、ω的值;(2)若角α、β的终边不共线,f (α)=f (β)=0,求tan (α+β)的值.解:(1)由ωπ2=π,ω>0得ω=2.∴f (x )=a sin2x +b cos2x . 由x =12π时,f (x )的最大值为4, 得⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=+.3224232422b a b a b a ,(2)由(1)得f (x )=4sin (2x +3π). 依题意有4sin (2α+3π)=4sin (2β+3π)=0. ∴sin (2α+3π)-sin (2β+3π)=0. ∴cos (α+β+3π)sin (α-β)=0(和差化积公式见课本). ∵α、β的终边不共线,即α-β≠k π(k ∈Z ), 故sin (α-β)≠0. ∴α+β=k π+6π(k ∈Z ).∴tan (α+β)=33.●思悟小结1.求三角函数最值的常用方法有:①配方法(主要利用二次函数理论及三角函数的有界性);②化为一个角的三角函数(主要利用和差角公式及三角函数的有界性);③数形结合法(常用到直线的斜率关系);④换元法(如万能公式,将三角问题转化为代数问题);⑤基本不等式法等.2.三角函数的最值都是在给定区间上取得的,因而特别要注意题设中所给出的区间. (1)求三角函数最值时,一般要进行一些代数变换和三角变换,要注意函数有意义的条件及弦函数的有界性.(2)含参数函数的最值问题,要注意参数的作用和影响. 3.注意题中的隐含条件. ●教师下载中心 教学点睛1.建议让学生从做“点击双基”中体会总结方法.2.例题也可由学生独立完成,并从中总结方法. 拓展题例【例题】 (2001年春季全国)已知sin 2α+sin 2β+sin 2γ=1(α、β、γ均为锐角),那么cos αcos βcos γ的最大值等于_______.解析:∵sin 2α+sin 2β+sin 2γ=1, ∴3-(cos 2α+cos 2β+cos 2γ)=1.∴cos 2α+cos 2β+cos 2γ=2≥33γβα222cos cos cos . ∴cos 2αcos 2βcos 2γ≤(32)3. ∴cos αcos βcos γ≤332)(=3232=962. 答案:962。
高考数学一轮复习 第四章 三角函数 4.1 三角函数的概念、同角三角函数的关系及诱导公式课件 文
∴sin
α= 13 ,则sin α
9
2
=-cos
α= 1
sin2α
= 2 2 3
.
(2)由 sin
α
cos
α
1 5
,
sin2α cos2α 1,
消去cos α整理,得
25sin2α-5sin α-12=0,
解得sin α= 4 或sin α=- 3 .
高考文数
第四章 三角函数
§4.1 三角函数的概念、同角三角函数的关系及诱导公式
知识清单
考点 三角函数的概念、同角三角函数的基本关系及诱导公式 1.象限角
2.终边相同的角
3.弧度制 (1)角度制与弧度制的互化
1°=① 180
180
rad;1 rad=② ° .
(2)弧长及扇形面积公式 弧长公式:③ l=|α|r .
例1 已知角θ的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边
在直线y=2x上,则cos 2θ= ( B )
A.- 4 B.- 3 C. 2 D. 3
5
5
3
4
解题导引
方法一:在角θ的终边上任取一点P,根据直线方程
设出点P的坐标 根据三角函数定义分别
求出sin θ与cos θ 利用二倍角公式求出cos 2θ
5
5
-
2
5 5
=- 3 .
5
综上可得,cos 2θ=- 3 ,故选B.
5
解法二:因为该直线的斜率k=2=tan θ,
所以cos
2θ= ccooss22θθ
三角函数求最值高三第一轮复习课件
存在,试说明理由。
[思维点拨]: 闭区间上的二次函数的最值问题字母分类讨论思路。
方法与技巧总结
三角函数求最值的常见题型
① 形如y a sin x b或(a cosx b)型,利用三角 函数的值域,注意对字母的讨论.
② 形如y a sin x b cosx型,引入辅助角
转化为 a2 b2 sin(x ),其中tan b,
a 再利用有界性.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
;单号无忧 / 单号网
一、学习目标: 三角函数的最值问题是高考热点之一,
通过复习,应熟练掌握三角函数最值的求法。
二、重点难点: 通过三角变换结合代数变换求三角函数的
最值。
能力与技巧
【例3】是否存在实数a,使得函数
y
s in 2xFra biblioteka cosx
5 8
a
3 2
在闭区间 0,
2
上的最大值是1?若存在,求出对应的a值?若不
小专题系列 (60)基于导数下的三角函数最值
4 函数与导数14.9 导数下的三角函数最值14.9.1 要点错误!未定义书签。
⏹例题11. 例题精讲12. 变式提升23. 备注24. 2019全国1文1525. 2017全国2理1426. 2016全国2文11错误!未定义书签。
7. 2008海南宁夏文11错误!未定义书签。
8. 例题精讲 2018全国1理1629. 变式训练 江西名校2019年高三11月大联考 理(12.4周三晚测)210. 2018全国1文 8311. 2017全国2文13312. 2013全国1理15文16313. 2017全国3文6314. (2013全国大纲理)44 函数与导数4.9 基于导数下的三角函数最值⏹ 例题1.例题精讲题目、 1函数y =x -sin x ,在[2π,π]上的最大值是( ) A.2π-1 B.23π+1C.2223-π D.π2.变式提升题目、 2已知()sin f x ax x =+()a R ∈ (Ⅰ)当12a =时,求()f x 在[0,]π上的最值; (Ⅱ)若函数()()()g x f x f x '=+在区间[,]22ππ-上不单调....求实数a 的取值范围.3.备注题目、 3函数(sin y x x =++的值域为________4.2019全国1文15题目、 4函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________.5.2017全国2理14题目、 5函数()23sin 4f x x x =+-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是。
6.例题精讲 2018全国1理16 题目、 6已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.7.变式训练 江西名校2019年高三11月大联考 理(12.4周三晚测)题目、 7函数1()sin sin 22f x x x =+的最大值为________8.2018全国1文 8题目、 8已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则()A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为49.2017全国2文13题目、 9函数()2cos sin f x x x =+的最大值为______ .10.2013全国1理15文16题目、 10设当x =θ时,函数f (x )=sin x -2cos x 取得最大值,则cosθ=______11.2017全国3文6题目、 11函数1ππ()sin()cos()536f x x x =++-的最大值为( ) A .65B .1C .35D .1512.(2013全国大纲理)题目、12已知函数f(x)=cos x sin 2x,下列结论中错误的是().A.y=f(x)的图像关于点(π,0)中心对称B.y=f(x)的图像关于直线π=2x对称C.f(x).f(x)既是奇函数,又是周期函数4.9基于导数下的三角函数最值参考答案1D2试题解析:解:(I)当12a=时,1()sin2f x x x=+,∴1()cos2f x x'=+令()0f x '=,得23πx =。
高考微专题四 三角函数中的最值求解方法一轮复习
反思归纳 函数图象平移后函数解析式发生了变化,解题中首先确定函 数图象平移后的解析式,再根据新函数具备的性质求出平移距离的通解,
再从通解中确定其最小值.
类型四 y=Asin(ωx+ )中ω的最值
【例 4】 已知函数 f(x)= 2 sin(ω x+ )(ω >0)的图象关于直线 x=
π 对称, 2
高考微专题四 三角函数中的最值求解方法
三角函数与解三角形中一大类问题就是最值,我们把该类问题称为三角
最值,其主要类型有如下几类.
类型一 可化为二次函数的三角函数最值 【例1】 函数y=cos 2x+2cos x的最小值是 .
思路点拨:利用余弦倍角公式转化为二次函数在闭区间上的最值.
3 1 3 2 解析:y=cos 2x+2cos x=2cos x+2cos x-1=2 cos x - ≥- ,当且仅当 2 2 2
85 3 4
)
(B) (D)
45 3 4 45 3 2
(C)3
思路点拨:建立所求图形的面积关于θ的三角函数,求该三角函数的最
大值.
解析:
sin B 1 cos B = ⇒ sin Acos B+cos Asin B=sin A⇒ sin (A+B)=sin A⇒ sin A cos A
2
sin(x+ )=
3 4y 1 y
2
,由正弦函数的有界性,得
3 4y 1 y
2
≤1,该不等式两端平方,得
12 2 6 12 2 6 12 2 6 12 2 6 ≤y≤ ,故其最大值为 、最小值为 . 15 15 15 15
法二
三角函数求最值高三第一轮复习课件
的最大值为2,试确定常数a的值.
[思维点拨]:
形如 y a sin x b cos x 题型,引入辅助角
转化为
其中tan b ,
再利用三角函数的单调性求最值,但要注意a 角
高三数学一轮复习课件 求三角函数的 最值(改写版)
cos 2 t 2t 2 2 ( t ) 2 2 2 2 1 sin t t
2 2
m 1 2
(2)当1 sin 0, 2 0 m
m R
综上 : m 1 2,
1.转化为三角函数的有界性
求函数y 2 sin x(sin x cos x)的最大值(03年全国)
求函数y 2 sin x(sin x cos x)的最大值(03年全国)
解 : 原式 2 sin x 2 sin x cos x 1 cos 2 x 2 2 sin xcosx 2 1 cos 2 x sin 2 x 1 2 sin( 2 x ) 4
(1)如y a sin x b cos x, 或y a sin x b sin x cos x c cos x型
2 2
可化为y A sin( x )型,或A cos( x )型
a cos x b a sin x b (2)如y 或y c sin x d c cos x d
方法:换元法
(如y A(sin x cos x ) B sin x cos x型 可化为二次函数求最值)
例4:(05年浙江)若x -4, 求函数 y cos 2 x k (cos x 1)的最小值
解 : y cos 2 x k (cos x 1) 2 cos x 1 k cos x k
1 1 解 : sin x cos x 1 sin( x ) 2 4 1 5 sin x cos x的最大值 : 2 2
方法:利用三角函数的有界性 (如y a sin x b cos x 可化为y A sin( x )或y A cos( x )型)
[精]高三第一轮复习全套课件4三角函数:三角函数的最值及综合应用
2 2 新疆 源头学子小屋 /wxc/
特级教师 王新敞 wxckt@
新疆 源头学子小屋
x1 +y1 =1 它表示单位圆,则所给函数 /wxc/ 特级教师 王新敞 wxckt@
y 就是经过定点 P(2,2)以及该圆上的动点 M(cosx,sinx)的直线 PM 的
特级教师 王新敞 wxckt@
新疆 源头学子小屋
/wxc/
特级教师 王新敞 wxckt@
(2)∵ f (x) 2sin 2x 2 3 cos2x 4sin(2x ) , f () f ( ) 0 ,
3
4sin(2 ) 4sin(2 ) ,
解:∵ f x a cos 2x 3a sin 2x 2a b ,
2a cos 2x 2a b . 3
∵ 0 x ,∴ 2x 2 ,∴ 1 cos 2x 1.
2
3
33
2 3
当 a > 0 时,b ≤ f ( x ) ≤ 3a + b,
∴
3a b 1 , b 5 .
分析:先将切函数化成弦函数,再通过配方转化成求二次函数的最值问
解:y= 1 cos x
·sinx+ cos x
·2sinxcosx=2(cosx+ 1
)2+ 7
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斜率
k,故只需求此直线的斜率
k
的最值即可新疆 源头学子小屋 /wxc/
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由 | 2 2k | =1,得 k= 4
高考数学一轮总复习第4章三角函数第4节函数y=Asinωx+φ的图象及简单应用教师用书
第四节 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及简单应用考试要求:1.结合具体实例,了解函数y =A sin(ωx +φ)的实际意义.2.能借助图象理解参数A ,ω,φ的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.3.会用三角函数解决一些简单的实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.一、教材概念·结论·性质重现1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ≥0)振幅周期频率相位初相A T =f ==ωx + φ φ2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ∈R )在一个周期内的简图时,要找五个特征点,如下表所示:ωx +φ0π2πxy =A sin(ωx+φ)0A 0-A 01.五点法作简图要取好五个关键点,注意曲线凹凸方向.3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的两种途径:由函数y =sin x 的图象经过变换得到y =sin(ωx +φ)的图象,如先伸缩,再平移时,要平移个单位长度,而不是|φ|个单位长度.二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)将y=sin 2x的图象向右平移个单位长度,得到y=sin的图象.( × )(2)函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A≠0)的最大值为A,最小值为-A.( × )(3)若函数y=A sin(ωx+φ)(A≠0)为偶函数,则φ=kπ+(k∈Z).( √ )(4)函数y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.( √ ) 2.(2021·常州一模)已知函数f(x)=2sin x,为了得到函数g(x)=2sin的图象,只需( )A.先将函数f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,再向右平移个单位长度B.先将函数f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的,再向右平移个单位长度C.先将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的D.先将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的2倍B 解析:将f(x)=2sin x的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的函数解析式为f(x)=2sin 2x;再将函数f(x)=2sin 2x图象上所有的点向右平移个单位长度,得到函数f(x)=2sin.3.函数f(x)=cos(ω>0)的最小正周期是π,则其图象向右平移个单位长度后得到的图象对应函数的单调递减区间是( )A.(k∈Z)B.(k∈Z)C.(k∈Z)D.(k∈Z)B 解析:由题意知ω==2,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)=cos=cos=sin 2x的图象,由2kπ+≤2x≤2kπ+(k∈Z),解得函数的单调递减区间为(k∈Z).4.(2021·东城区一模)已知函数f(x)=A sin(2x+φ),其中x和f(x)部分对应值如表所示:x-0f(x)-2-2-222那么A=________.4 解析:由题意得f(0)=A sin φ=-2,f=-A cos φ=-2,所以A2(sin2φ+cos2φ)=16,因为A>0,所以A=4.5.函数y=A sin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如图所示,则ω= .3 解析:观察函数图象可得周期T=,故T==,所以ω=3.考点1 由图象确定y=A sin ωx+φ 的解析式——基础性1.(2022·银川模拟)已知函数y=sin(ωx+φ)的图象如图所示,则此函数的解析式可以是( )A.y=sinB.y=sinC.y=sinD.y=sinC 解析:由函数y=sin(ωx+φ)的图象知,T=2×=π,ω==2,由五点法画图知,是函数图象的第三个关键点,即2×+φ=π,解得φ=,所以此函数的解析式是y=sin.2.若函数f(x)=sin(ωx+φ)满足f=f(x),且f(x)的图象如图所示,则φ=( )A. B.-C. D.-D 解析:因为函数f(x)=sin(ωx+φ)满足f=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=对称,结合图象,-=×,所以ω=2.结合五点法作图可得,2×+φ=,所以φ=-.3.(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f =________.- 解析:由题意可得T=-=,所以T=π,ω==2,当x=时,ωx+φ=2×+φ=2kπ,所以φ=2kπ-π(k∈Z),令k=1可得φ=-,据此有f(x)=2cos,f =2cos=2cos=-.4.如图,某地一天6~14时的温度变化曲线近似满足函数T=A sin(ωt+φ)+b,则这段曲线对应的函数解析式为____________.y=10sin+20,x∈[6,14] 解析:从题图中可以看出,6~14时是函数y=A sin(ωx+φ)+b的半个周期,所以A=×(30-10)=10,b=×(30+10)=20.又×=14-6,所以ω=.又×10+φ=2π+2kπ,k∈Z,取φ=,所以y=10sin+20,x∈[6,14].1.由图象求解析式问题,求①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ=+kπ,k∈Z;“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx+φ=+kπ,k∈Z.考点2 函数y=A sin ωx+φ 的图象变换——综合性(1)(2021 ·全国乙卷)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,则f(x)=( )A.sin B.sinC.sin D.sinB 解析:由已知的函数y=sin逆向变换,第一步:向左平移个单位长度,得到y=sin=sin的图象,第二步:图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到y=sin的图象,即为y=f(x)的图象,所以f(x)=sin.(2)(2021·山西二模)将函数y=sin的图象沿x轴向右平移φ(φ>0)个单位长度得到y =cos 2x的图象,则φ的值可能为( )A. B.C. D.A 解析:将函数y=sin的图象沿x轴向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到y=sin=sin=cos=cos=cos.若要得到y=cos 2x的图象,则-2φ-=2kπ,即φ=-kπ-,k∈Z.因为φ>0,所以当k=-1时,φ=.本例(1)若改为:函数y=sin的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度得到函数y=f(x)的图象,则f(x)=________.sin 解析:函数y=sin的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin,向右平移个单位长度得到函数f(x)=sin=sin.1.由函数y移后伸缩”与“先伸缩后平移”.要特别注意这两种情况下平移的单位长度.2.当变换前后解析式三角函数名称不同时,要注意利用诱导公式转化.1.(2022·泰安模拟)已知函数f(x)=4sin的图象为C,为了得到函数g(x)=4sin的图象,只要把C上所有点的( )A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变B.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变D.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变D 解析:函数f(x)=4sin的图象为C,为了得到函数g(x)=4sin的图象,只要把C 上所有点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,即可.2.已知函数f(x)=cos是偶函数,要得到函数g(x)=sin 2x的图象,只需将函数f(x)的图象( )A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度C 解析:因为函数f(x)=cos是偶函数,所以φ-=kπ(k∈Z).因为|φ|<,所以φ=,所以f(x)=cos 2x,要得到函数g(x)=sin 2x=cos的图象,只需将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度.考点3 三角函数模型及其应用——应用性(2021·上海模拟)如图,某大风车的半径为2米,每12秒旋转一周,它的最低点O离地面1米,点O在地面上的射影为A.风车圆周上一点M从最低点O开始,逆时针方向旋转40秒后到达P点,则点P到点A的距离与点P的高度之和为( )A.5米B.(4+)米C.(4+)米D.(4+)米D 解析:以圆心O1为原点,以水平方向为x轴正方向,以竖直方向为y轴正方向建立平面直角坐标系,则根据大风车的半径为2米,圆上最低点O离地面1米,12秒转动一圈.设∠OO1P=θ,运动t(秒)后与地面的距离为f(t).又T=12,所以θ=t,所以f(t)=3-2cos t,t≥0;风车圆周上一点M从最低点O开始,逆时针方向旋转40秒后到达点P,θ=6π+,P(,1),所以点P的高度为3-2×=4(米).因为A(0,-3),所以AP==,所以点P到点A的距离与点P的高度之和为(4+)米.三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数模型,再利用三角函数的有关知1.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中使用.假设在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动.现将筒车抽象为一个几何图形,如图所示,圆O的半径为4 m,P0在水平面上,盛水筒M 从点P0处开始运动,OP0与水平面所成角为30°,且2分钟恰好转动1圈,则盛水筒M距离水面的高度H(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系式是( )A.H=4sin+2B.H=4sin+2C.H=4sin+2D.H=4sin+2A 解析:以O为原点,过点O的水平直线为x轴,建立如图所示平面直角坐标系,因为∠xOP0=30°=,所以OM在 t(s) 内转过的角度为t=t,所以以x轴为始边,以OM为终边的角为t-,则点M的纵坐标为4sin,所以点M距水面的高度H(m)表示为时间 t(s) 的函数是H=4sin+2.2.据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7 000元的基础上,按月呈f(x)=A sin(ωx+φ)+B的模型波动(x为月份).已知3月份达到最高价9 000元,9月份价格最低,为5 000元,则7月份的出厂价格为________元.6 000 解析:作出函数简图如图:三角函数模型为y=A sin(ωx+φ)+B,由题意知A=(9 000-5 000)=2 000,B=7 000,T=2×(9-3)=12,所以ω==.将(3,9 000)看成函数图象的第二个特殊点,则有×3+φ=,所以φ=0,故f(x)=2 000sin x+7 000(1≤x≤12,x∈N*).所以f(7)=2 000×sin+7 000=6 000(元).故7月份的出厂价格为6 000元.考点4 三角函数图象与性质的综合问题——综合性(1)(多选题)将函数f(x)=2sin的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为y=g(x),则下列结论正确的是( )A.函数g(x)的图象关于直线x=对称B.函数g(x)的图象关于点对称C.函数g(x)在上单调递减D.函数g(x)在[0,2π]上恰有4个极值点AD 解析:函数f(x)=2sin的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为y=g(x)=2sin的图象,对于A:当x=时,g=2,故A正确.对于B:当x=时,g=2sin=,故B错误.对于C:当x∈时,2x-∈,故函数在该区间上单调递增,故C错误.对于D:令2x-=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),当k=0,1,2,3时,x=,,,,正好有4个极值点,故D正确.(2)已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在上有两个不同的实数根,则m的取值范围是( )A. B.(-2,2)C.(-2,-) D.(-2,-1)D 解析:方程2sin2x-sin 2x+m-1=0可转化为m=1-2sin2x+sin 2x=cos 2x+sin 2x=2sin,x∈.设2x+=t,则t∈,题目条件可转化为=sin t,t∈,有两个不同的实数根.所以y=和y=sin t,t∈的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,的范围为,故m的取值范围是(-2,-1).已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在x∈上有两个不同的实数根,则实数m的取值范围是________.1≤m<2 解析:2sin2x-sin 2x+m-1=-cos 2x-sin 2x+m=-2sin+m.因为x∈,所以2x+∈.要使方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在x∈上有两个不同的实数根,则2x+∈且2x +≠,此时2sin∈[1,2),所以1≤m<2.1.研究y=1.(2021·运城模拟)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则下列结论错误的是( )A.f(x)=2sinB.若把f(x)的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,则得到的函数在[-π,π]上是增函数C.若把函数f(x)的图象向左平移个单位长度,则所得图象对应的函数是奇函数D.函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称B 解析:由图象可得T=-2π=,所以T=6π,所以ω==.因为f(2π)=2,所以f(2π)=2sin=2,即sin=1,所以+φ=2kπ+(k∈Z),所以φ=2kπ-(k∈Z).因为|φ|<π,所以φ=-.所以f(x)=2sin,故A正确.把f(x)的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到的函数为y=2sin.因为x∈[-π,π],所以-≤x-≤,所以y=2sin在[-π,π]上不单调递增,故B错误.把函数f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的函数为y=2sin=2sin x,是奇函数,故C正确.f(-4π)=2sin=2,是最值,故x=-4π是f(x)的对称轴,故D正确.2.若将函数f(x)=2sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称,则函数f(x)在上的最大值为( )A.2 B.C.1 D.A 解析:将函数f(x)=2sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后,得到的y=2sin的图象关于y轴对称,所以φ=,函数f(x)=2sin.因为x∈,所以2x+∈,则当2x+=时,函数f(x)在上的最大值为2.将函数y=cos x+sin x(x∈R)的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A .B .C .D .[四字程序]思路参考:构造正弦型函数的解析式.B 解析:y =cos x +sin x =2sin ,函数的图象向左平移m (m >0)个单位长度,得y =2sin 的图象.由x +m +=k π+(k ∈Z ),得函数y =2sin 的图象的对称轴为x =-m +k π(k ∈Z ).因为所得的图象关于y 轴对称,所以-m +k π=0(k ∈Z ),即m =k π+(k ∈Z ),则m 的最小值为.思路参考:构造余弦型函数的解析式.B 解析:函数y =cos x +sin x =2cos 的图象向左平移m (m >0)个单位长度得到y =2cos 的图象.因为此函数图象关于y 轴对称,所以y =2cos 为偶函数,易知m 的最小值为.思路参考:根据图象对称轴与函数最值的关系.B 解析:由解法1,得y =2sin .因为所得的图象关于y 轴对称,可得当x =0时,y =±2,进而sin =±1,易知m 的最小值为.思路参考:利用函数图象.B 解析:y=cos x+sin x=2sin,可得此函数图象的对称轴为x=kπ+(k∈Z),可知离y轴最近的对称轴为x=和x=-.由图象向左平移m(m>0)个单位长度后关于y轴对称,易知m的最小值为.1.基于课程标准,解答本题一般需要提升运算求解能力、逻辑推理能力,体现逻辑推理、数学运算的核心素养.2.基于高考数学评价体系,本题涉及三角恒等变换、三角函数的图象与性质等知识,渗透了转化与化归思想方法,有一定的综合性,属于中低档难度题.将函数f(x)=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后,所得函数g(x)的图象关于原点对称,则函数f(x)在上的最大值为( )A.0 B.C. D.1D 解析:将函数f(x)=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后,可得函数g(x)=sin的图象.根据所得图象关于原点对称,可得+φ=kπ.因为|φ|<,所以φ=,f(x)=sin.在上,2x+∈,故当2x+=时,f(x)取得最大值为1.。
三角函数求最值高三第一轮复习课件
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一、学习目标: 三角函数的最值问题是高考热点之一,
通过复习,应熟练掌握三角函数最值的求法。
二、重点难点: 通过三角变换结合代数变换求三角函数的
最值。
知识与基础
⑴函数f(x)=sinx+cosx在[0, ] 上的值域为( )
4
A.[ 2, 2 ]
B.[1, 2 ]
C.[ 2, 0]
D.[0, 2 ]
⑵函数f(x)=cos2x+sinx在 [ , ] 上的最小值为( )
44
A.1 2 2
B. 1 2 C. 1 D. 5
2
4
; 哈利魔法科学 ;
为君失时,贼弟佞臣将作乱矣。后八日大雨雪,阴见间隙而胜阳,篡杀之祸将成也。公不寤,后二年而杀。昭帝始元元年七月,大水雨,自七月至十月。成帝建始三年秋,大雨三十馀日。四年九月,大雨十馀日。《左氏传》愍公二年,晋献公使太子申生帅师,公衣之偏衣,佩之金玦。狐突叹曰 “时,事之征也。衣,身之章也。佩,衷之旗也。故敬其事,则命以始。服其身,则衣之纯。用其衷,则佩之度。今命以时卒,閟其事也。衣以尨服,远其躬也。佩以金玦,弃其衷也。服以远之,时以閟之,尨凉冬杀,金寒玦离,胡可恃也”梁馀子养曰“帅师者,受命於庙,受脤於社,有常服 矣。弗获而尨,命可知也。死而不孝,不如逃之”罕夷曰“尨奇无常,金玦不复,君有心矣”后四年,申生以谗自杀。近服妖也。《左氏传》曰,郑子臧好聚鹬冠,郑文公恶之,使盗杀之,刘向以为近服妖者也。一曰,非独为子臧之身,亦文公之戒也。初,文公不礼晋文,又犯天子命而伐滑, 不尊尊敬上。其后晋文伐郑,几亡国。昭帝时,昌邑王贺遣中大夫之长安,多治仄注冠,以赐大臣,又以冠奴。刘向以为近服妖也。时王贺狂悖,闻天子不豫,弋猎驰骋如故,与驺奴、
高三数学一轮复习第四章三角函数与解三角形培优专题8三角形中的最值问题课件
[培优技法] 在解三角形专题中,求其“范围与最值”的问题,一直都是这部分内容的重点、难 点.解决这类问题,通常有下列五种解题技巧: (1)利用基本不等式求范围或最值; (2)利用三角函数求范围或最值; (3)利用三角形中的不等关系求范围或最值; (4)根据三角形解的个数求范围或最值; (5)利用二次函数求范围或最值. 要建立所求量(式子)与已知角或边的关系,然后把角或边作为自变量,所求量(式子)的 值作为函数值,转化为函数关系,将原问题转化为求函数的值域问题.这里要利用条 件中的范围限制,以及三角形自身范围限制,要尽量把角或边的范围(也就是函数的定 义域)找完善,避免结果的范围过大.
点拨 本例由于含有附加条件“△ABC为锐角三角形”,故不能采用基本不等 式法求解,应转化为三角函数后,利用函数求最值,要注意角度范
高三数学一轮复习学案:三角函数的最值与综合应用
高三数学一轮复习学案:三角函数的最值与综合应用一、考试要求: 1、理解正弦函数、余弦函数在[]π2,0上最大值、最小值,理解正切函数在上性质。
,⎪⎭⎫ ⎝⎛22-ππ2、了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单的实际问题。
二、知识梳理:1、型三角函数式,可化为x b x a cos sin y += )sin(y 22ϕ++=x b a ,再求最值。
2、c x b x a y ++=sin sin 2型三角函数式,利用换元法转化成二次函数在闭区间上的最值问题进行求解。
三、基础检测: 1.若函数()sin f x x ω= (ω>0)在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω= ( )(A )3 (B )2 (C )32 (D )232.已知函数R x x x x f ∈-=,cos sin 3)(,若()1f x ≥,则x 的取值范围为( ) A. |,3x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭ B. |22,3x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭C. 5{|,}66x k x k k Z ππππ+≤≤+∈ D. 5{|22,}66x k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 3.已知函数()sin(2)f x x φ=+其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈恒成立, 且()()2f f ππ>,则()f x 的单调递增区间是 ( ) (A ),()36k k k Z ππππ⎧⎫-+∈⎨⎬⎩⎭ (B ),()2k k k Z πππ⎧⎫+∈⎨⎬⎩⎭ (C )2,()63k k k Z ππππ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭ (D ),()2k k k Z πππ⎧⎫-∈⎨⎬⎩⎭4.函数sin cos 26y x x ππ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为 5.函数ϕϕ,,(),sin()(w A wx A x f +=是常数,)0,0>>w A 的部分图象如图所示,则____)0(=f6.已知函数f (x )=A tan (ωx+ϕ)(ω>0,2π<ω),y=f (x )的部分图像如下图,则f (24π)=____________.7.函数f(x)=2cosx(sinx-cosx)在[43,8ππ]上的最大值和最小值分别是 8.已知()sin (0)363f x x f f ωωπππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,且()f x 在区间63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,有最小值,无最大值,则ω=__________9.求f(x)=cos 2(x-12π)+sin2(x+12π)-1的最小正周期及单调区间,以及取最值时x 的集合。
高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形 4
高考数学一轮复习 第四章 三角函数与解三角形4.5 三角函数的图象与性质考试要求 1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上的性质.知识梳理1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图(1)在正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0).(2)在余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域 R R {x | x ≠k π ⎭⎬⎫+π2 值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性奇函数偶函数奇函数递增区间⎣⎡ 2k π-π2,⎦⎤2k π+π2[2k π-π,2k π]⎝⎛ k π-π2,⎭⎫k π+π2递减区间⎣⎡ 2k π+π2,⎦⎤2k π+3π2[2k π,2k π+π]对称中心 (k π,0) ⎝⎛⎭⎫k π+π2,0⎝⎛⎭⎫k π2,0对称轴方程 x =k π+π2x =k π常用结论1.对称性与周期性(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是12个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期. 2.奇偶性若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则(1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z ).(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ). 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( × ) (2)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( × ) (3)y =sin|x |是偶函数.( √ )(4)若非零实数T 是函数f (x )的周期,则kT (k 是非零整数)也是函数f (x )的周期.( √ ) 教材改编题1.若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( )A .T =π,A =1B .T =2π,A =1C .T =π,A =2D .T =2π,A =2 答案 A2.函数f (x )=-2tan ⎝⎛⎭⎫2x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠π6B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠-π12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π+π6k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x ≠k π2+π6k ∈Z答案 D解析 由2x +π6≠k π+π2,k ∈Z ,得x ≠k π2+π6,k ∈Z .3.函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递减区间是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z 解析 因为y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,求得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .题型一 三角函数的定义域和值域例1 (1)函数y =1tan x -1的定义域为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z 解析 要使函数有意义, 则⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z .(2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1解析 设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x ·cos x ,sin x cos x =1-t 22, 且-2≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1,t ∈[-2,2]. 当t =1时,y max =1; 当t =-2时,y min =-1+222. ∴函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1+222,1.教师备选1.函数y =sin x -cos x 的定义域为________.答案 ⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ) 解析 要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象, 如图所示.在[0,2π]内,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z . 2.函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 答案 1解析 由题意可得 f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴cos x ∈[0,1]. ∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )取最大值为1. 思维升华 (1)三角函数定义域的求法求三角函数的定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数的图象来求解. (2)三角函数值域的不同求法①把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域. ②把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域. ③利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域.跟踪训练1 (1)(2021·北京)函数f (x )=cos x -cos 2x ,试判断函数的奇偶性及最大值( ) A .奇函数,最大值为2 B .偶函数,最大值为2 C .奇函数,最大值为98D .偶函数,最大值为98答案 D 解析 由题意,f (-x )=cos (-x )-cos (-2x ) =cos x -cos 2x =f (x ), 所以该函数为偶函数,又f (x )=cos x -cos 2x =-2cos 2x +cos x +1=-2⎝⎛⎭⎫cos x -142+98, 所以当cos x =14时,f (x )取最大值98.(2)函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 解析 ∵函数y =lg(sin 2x )+9-x 2,∴应满足⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <π2+k π,-3≤x ≤3,其中k ∈Z ,∴-3≤x <-π2或0<x <π2,∴函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2.题型二 三角函数的周期性、奇偶性、对称性例2 (1)(2019·全国Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2上单调递增的是( ) A .f (x )=|cos 2x | B .f (x )=|sin 2x |答案 A解析 A 中,函数f (x )=|cos 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递增,故A 正确;B 中,函数f (x )=|sin 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递减,故B 不正确;C 中,函数f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π,故C 不正确;D 中,f (x )=sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,-sin x ,x <0,由正弦函数图象知,在x ≥0和x <0时,f (x )均以2π为周期,但在整个定义域上f (x )不是周期函数,故D 不正确.(2)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1,φ∈(0,π),且f (x )为偶函数,则φ=________,f (x )图象的对称中心为________. 答案5π6 ⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z 解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ+1为偶函数,则-π3+φ=k π+π2,k ∈Z , 即φ=5π6+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=5π6.∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+1=3cos 2x +1, 由2x =π2+k π,k ∈Z 得x =π4+k π2,k ∈Z ,∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π4+k π2,1,k ∈Z . 教师备选1.下列函数中,是周期函数的为( ) A .y =sin|x |B .y =cos|x |答案 B解析 ∵cos|x |=cos x ,∴y =cos|x |是周期函数.其余函数均不是周期函数. 2.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ,φ∈(0,π),若f (x )为奇函数,则φ=________. 答案 π3解析 若f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+φ为奇函数, 则-π3+φ=k π,k ∈Z ,即φ=π3+k π,k ∈Z ,又∵φ∈(0,π), ∴φ=π3.思维升华 (1)奇偶性的判断方法: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 的形式.(2)周期的计算方法:利用函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(ω>0)的周期为2πω,函数y =A tan(ωx +φ)(ω>0)的周期为πω求解.跟踪训练2 (1)(2021·全国乙卷)函数f (x )=sin x 3+cos x3最小正周期和最大值分别是( )A .3π和 2B .3π和2C .6π和 2D .6π和2答案 C解析 因为函数f (x )=sin x 3+cos x3=2⎝⎛⎭⎫22sin x 3+22cos x 3=2⎝⎛⎭⎫sin x 3cos π4+cos x 3sin π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π4,所以函数f (x )的最小正周期T =2π13=6π,最大值为 2.(2)已知f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数,且当x =3时,f (x )取得最小值-3,当ω取得最小正数时,f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022)的值为( ) A.32 B .-6-3 3 C .1 D .-1答案 B解析 ∵f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)是定义域为R 的奇函数, ∴φ=π2+k π,k ∈Z ,则φ=π2,则f (x )=-A sin ωx .当x =3时,f (x )取得最小值-3, 故A =3,sin 3ω=1, ∴3ω=π2+2k π,k ∈Z .∴ω的最小正数为π6,∴f (x )=-3sin π6x ,∴f (x )的周期为12,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (12)=0, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 022) =168×0+f (1)+f (2)+…+f (6) =-6-3 3.(3)(2022·郑州模拟)设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34,则下列叙述正确的是( ) A .f (x )的最小正周期为2π B .f (x )的图象关于直线x =π12对称 C .f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54 D .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,0对称 答案 C解析 对于A ,f (x )的最小正周期为2π2=π,故A 错误;对于B ,∵sin ⎝⎛⎭⎫2×π12-π3=-12≠±1, 故B 错误;对于C ,当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,5π3, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-1,32, ∴2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+34∈⎣⎡⎦⎤-54,3+34, ∴f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,π上的最小值为-54,故C 正确; 对于D ,∵f ⎝⎛⎭⎫2π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2×2π3-π3+34=34, ∴f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,34对称,故D 错误. 题型三 三角函数的单调性 命题点1 求三角函数的单调区间例3 函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调递减区间为________.答案 ⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) 解析 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3 =sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫2x -π3 =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z . 故所求函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). 延伸探究 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3在[0,π]上的单调递减区间为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π 解析 令A =⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z , B =[0,π],∴A ∩B =⎣⎡⎦⎤0,5π12∪⎣⎡⎦⎤11π12,π, ∴f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤0,5π12和⎣⎡⎦⎤11π12,π. 命题点2 根据单调性求参数例4 (1)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.答案 32解析 ∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2, 即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 单调递增; 当π2≤ωx ≤3π2, 即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 单调递减. 由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增, 在⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,知π2ω=π3, ∴ω=32. (2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤12,54解析 由π2<x <π,ω>0, 得ωπ2+π4<ωx +π4<ωπ+π4, 因为y =sin x 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2,k ∈Z , 所以⎩⎨⎧ ωπ2+π4≥π2+2k π,ωπ+π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得4k +12≤ω≤2k +54,k ∈Z . 又由4k +12-⎝⎛⎭⎫2k +54≤0,k ∈Z , 且2k +54>0,k ∈Z , 解得k =0,所以ω∈⎣⎡⎦⎤12,54.教师备选(2022·定远县育才学校月考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( ) A .11 B .9 C .7 D .1答案 B解析 因为x =-π4为f (x )的零点, x =π4为y =f (x )图象的对称轴, 所以2n +14·T =π2(n ∈N ), 即2n +14·2πω=π2(n ∈N ), 所以ω=2n +1(n ∈N ),即ω为正奇数.因为f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则5π36-π18=π12≤T 2, 即T =2πω≥π6, 解得ω≤12.当ω=11时,-11π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=-π4,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫11x -π4. 当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,11x -π4∈⎝⎛⎭⎫13π36,46π36, 所以f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上不单调,不满足题意;当ω=9时,-9π4+φ=k π,k ∈Z , 因为|φ|≤π2, 所以φ=π4, 此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫9x +π4. 当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,9x +π4∈⎝⎛⎭⎫3π4,3π2, 此时f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调递减,符合题意.故ω的最大值为9.思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间求形如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,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.跟踪训练3 (1)(2021·新高考全国Ⅰ)下列区间中,函数f (x )=7sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的单调递增区间是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π2 B.⎝⎛⎭⎫π2,π C.⎝⎛⎭⎫π,3π2 D.⎝⎛⎭⎫3π2,2π答案 A解析 令-π2+2k π≤x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+2k π≤x ≤2π3+2k π,k ∈Z .取k =0,则-π3≤x ≤2π3.因为⎝⎛⎭⎫0,π2⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以区间⎝⎛⎭⎫0,π2是函数f (x )的单调递增区间. (2)(2022·开封模拟)已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3 (ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增,则ω的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎤0,12 B.⎣⎡⎦⎤12,1 C.⎝⎛⎦⎤13,23D.⎣⎡⎦⎤23,2答案 A解析 当-π6<x <π3时, -πω6+π3<ωx +π3<πω3+π3, 当x =0时,ωx +π3=π3. 因为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫-π6,π3上单调递增, 所以⎩⎨⎧ -πω6+π3≥-π2,πω3+π3≤π2,解得ω≤12, 因为ω>0,所以ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12. 课时精练1.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤-π2,π2 B .[0,π]C.⎣⎡⎦⎤π,3π2 D.⎣⎡⎦⎤3π2,2π 答案 D 解析 将y =cos x 的图象位于x 轴下方的部分关于x 轴对称向上翻折,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.2.函数f (x )=2sin π2x -1的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤π3+4k π,5π3+4k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤π6+4k π,5π6+4k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤16+4k ,56+4k (k ∈Z ) 答案 B解析 由题意,得2sin π2x -1≥0, π2x ∈⎣⎡⎦⎤π6+2k π,5π6+2k π(k ∈Z ), 则x ∈⎣⎡⎦⎤13+4k ,53+4k (k ∈Z ). 3.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12是( ) A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为2π的非奇非偶函数D .最小正周期为π的非奇非偶函数答案 D解析 由题意可得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x -π12 =sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12cos ⎝⎛⎭⎫x +5π12-π2 =sin 2⎝⎛⎭⎫x +5π12, ∴f (x )=12-12cos ⎝⎛⎭⎫2x +5π6, 故f (x )的最小正周期T =2π2=π,由函数奇偶性的定义易知,f (x )为非奇非偶函数. 4.函数f (x )=sin x +x cos x +x 2在[-π,π]的图象大致为( )答案 D解析 由f (-x )=sin -x +-x cos -x +-x2 =-sin x -x cos x +x 2=-f (x ),得f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,排除A ; 又f ⎝⎛⎭⎫π2=1+π2⎝⎛⎭⎫π22=4+2ππ2>1, f (π)=π-1+π2>0,排除B ,C. 5.关于函数f (x )=sin 2x -cos 2x ,下列命题中为假命题的是( )A .函数y =f (x )的周期为πB .直线x =π4是y =f (x )图象的一条对称轴 C .点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心D .y =f (x )的最大值为 2答案 B解析 因为f (x )=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 所以f (x )的最大值为2,故D 为真命题;因为ω=2,故T =2π2=π,故A 为真命题; 当x =π4时,2x -π4=π4,终边不在y 轴上,故直线x =π4不是y =f (x )图象的一条对称轴, 故B 为假命题;当x =π8时,2x -π4=0,终边落在x 轴上, 故点⎝⎛⎭⎫π8,0是y =f (x )图象的一个对称中心,故C 为真命题.6.(2022·广州市培正中学月考)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |,下列叙述正确的是( )A .f (x )是奇函数B .f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递增C .f (x )的最大值为2D .f (x )在[-π,π]上有4个零点答案 C解析 f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x ),f (x )是偶函数,A 错误;当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x ,单调递减,B 错误;f (x )=sin|x |+|sin x |≤1+1=2,且f ⎝⎛⎭⎫π2=2,C 正确;在[-π,π]上,当-π<x <0时,f (x )=sin(-x )+(-sin x )=-2sin x >0,当0<x <π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x >0,f (x )的零点只有π,0,-π共三个,D 错误.7.写出一个周期为π的偶函数f (x )=________.(答案不唯一) 答案 cos 2x8.(2022·上外浦东附中检测)若在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1,则实数k 的取值范围是________.答案 0≤k <1解析 函数f (x )=cos 2x +3sin 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6时, f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递增; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,π2时,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6单调递减, f (0)=2sin π6=1, f ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π2=2, f ⎝⎛⎭⎫π2=2sin 7π6=-1,所以在⎣⎡⎦⎤0,π2内有两个不同的实数值满足等式cos 2x +3sin 2x =k +1, 则1≤k +1<2,所以0≤k <1.9.已知函数f (x )=4sin ωx sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-1(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω及f (x )的单调递增区间;(2)求f (x )图象的对称中心.解 (1)f (x )=4sin ωx ⎝⎛⎭⎫12sin ωx +32cos ωx -1 =2sin 2ωx +23sin ωx cos ωx -1 =1-cos 2ωx +3sin 2ωx -1 =3sin 2ωx -cos 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6. ∵最小正周期为π,∴2π2ω=π, ∴ω=1,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z , 解得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π6+k π,π3+k π (k ∈Z ).(2)令2x -π6=k π,k ∈Z , 解得x =π12+k π2,k ∈Z ,∴f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫π12+k π2,0,k ∈Z .10.(2021·浙江)设函数f (x )=sin x +cos x (x ∈R ).(1)求函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期; (2)求函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值. 解 (1)因为f (x )=sin x +cos x ,所以f ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2+cos ⎝⎛⎭⎫x +π2 =cos x -sin x ,所以y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22=(cos x -sin x )2 =1-sin 2x .所以函数y =⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫x +π22的最小正周期T =2π2=π. (2)f ⎝⎛⎭⎫x -π4=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x ,所以y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4 =2sin x (sin x +cos x ) =2(sin x cos x +sin 2x ) =2⎝⎛⎭⎫12sin 2x -12cos 2x +12 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+22. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以当2x -π4=π2,即x =3π8时, 函数y =f (x )f ⎝⎛⎭⎫x -π4在⎣⎡⎦⎤0,π2上取得最大值,且y max =1+22.11.(2022·苏州模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,则下列结论不正确的是( ) A .x =-π6是函数f (x )的一个零点 B .函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增 C .函数f (x )的图象关于直线x =π12对称 D .函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3是偶函数 答案 D解析 对于A 选项,因为f ⎝⎛⎭⎫-π6=sin 0=0, 故x =-π6是函数f (x )的一个零点,A 对; 对于B 选项,当-5π12≤x ≤π12时, -π2≤2x +π3≤π2, 所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-5π12,π12上单调递增,B 对; 对于C 选项,因为对称轴满足2x +π3=π2+k π,k ∈Z , 解得x =π12+k π2,k ∈Z ,当k =0时,x =π12,C 对; 对于D 选项,令g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 则g ⎝⎛⎭⎫π6=0,g ⎝⎛⎭⎫-π6=sin ⎝⎛⎭⎫-2π3≠0, 故函数f ⎝⎛⎭⎫x -π3不是偶函数,D 错. 12.(2022·厦门模拟)已知函数f (x )=cos 2⎝⎛⎭⎫x -π6-cos 2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )的最大值为3-12B .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫7π6,0对称C .f (x )的图象的对称轴方程为x =5π12+k π2(k ∈Z ) D .f (x )在[0,2π]上有2个零点答案 C解析 f (x )=1+cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32-cos 2x =12+12⎝⎛⎭⎫12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =34sin 2x -34cos 2x +12=32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12, 则f (x )的最大值为1+32,A 错误; 易知f (x )图象的对称中心的纵坐标为12, B 错误;令2x -π3=π2+k π(k ∈Z ), 得x =5π12+k π2(k ∈Z ), 此即f (x )图象的对称轴方程,C 正确;由f (x )=32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12=0, 得sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33, 当x ∈[0,2π]时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3, 作出函数y =sin x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,11π3的图象,如图所示.所以方程sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=-33在[0,2π]上有4个不同的实根, 即f (x )在[0,2π]上有4个零点,D 错误.13.(2022·绵阳中学实验学校模拟)已知sin x +cos y =14,则sin x -sin 2y 的最大值为______. 答案 916解析 ∵sin x +cos y =14,sin x ∈[-1,1], ∴sin x =14-cos y ∈[-1,1], ∴cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,54, 即cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1, ∵sin x -sin 2y =14-cos y -(1-cos 2y ) =cos 2y -cos y -34=⎝⎛⎭⎫cos y -122-1, 又cos y ∈⎣⎡⎦⎤-34,1,利用二次函数的性质知,当cos y =-34时, (sin x -sin 2y )max =⎝⎛⎭⎫-34-122-1=916. 14.(2022·苏州八校联盟检测)已知f (x )=sin x +cos x ,若y =f (x +θ)是偶函数,则cos θ=________.答案 ±22解析 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4, 所以f (x +θ)=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π4, 又因为y =f (x +θ)是偶函数,所以θ+π4=π2+k π,k ∈Z , 即θ=π4+k π,k ∈Z , 所以cos θ=cos ⎝⎛⎭⎫π4+k π=±22.15.(2022·江西九江一中模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0),若方程f (x )=0在[0,2π]上有且仅有6个根,则实数ω的值可能为( )A .2B .3C .4D .5答案 B解析 令f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3=0, 则ωx +π3=k π,k ∈Z , 所以x =-π3ω+k πω,k ∈Z , 所以当x ≥0时,函数f (x )的第一个零点为x 1=-π3ω+πω=2π3ω,第六个零点为x 6=-π3ω+6πω=17π3ω,第七个零点为x 7=-π3ω+7πω=20π3ω, 因为方程f (x )=0在[0,2π]上有且仅有6个根等价于函数y =f (x )在[0,2π]上有且仅有6个零点,所以17π3ω≤2π<20π3ω, 所以176≤ω<103. 16.已知f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若函数y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点x 1,x 2. ①求m 的取值范围;②求sin(x 1+x 2)的值.解 (1)f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π8+2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4·cos ⎝⎛⎭⎫x +π4-12=1-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π42+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2-12 =12-24cos 2x +24sin 2x +22cos 2x -12=24sin 2x +24cos 2x =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 结合正弦函数的图象与性质, 可得当-π2+2k π≤2x +π4≤π2+2k π(k ∈Z ), 即-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z )时,函数单调递增, ∴函数y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-3π8+k π,π8+k π(k ∈Z ). (2)①令t =2x +π4,当x ∈⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8时,t ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π,12sin t ∈⎣⎡⎦⎤-14,12, ∴y =⎪⎪⎪⎪12sin t ∈⎣⎡⎦⎤0,12(如图).∴要使y =|f (x )|-m 在区间⎣⎡⎦⎤-5π24,3π8上恰有两个零点,m 的取值范围为14<m <12或m =0. ②设t 1,t 2是函数y =⎪⎪⎪⎪12sin t -m 的两个零点⎝⎛⎭⎫即t 1=2x 1+π4,t 2=2x 2+π4, 由正弦函数图象性质可知t 1+t 2=π,即2x 1+π4+2x 2+π4=π. ∴x 1+x 2=π4,∴sin(x 1+x 2)=22.。
高考数学一轮总复习第四章三角函数1三角函数的基本概念课件理
(5)-300°角与 60°角的终边相同. (6)若 A={α|α=2kπ ,k∈Z},B={α|α=4kπ ,k∈Z},则 A=B.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.(课本习题改编)与 2 019°终边相同的角是( A.39° C.-39°
答案 D
)
B.141° D.-141°
答案 D
)
B.9π 10 D. 9 π
5.(2018· 衡水中学月考)已知角 α 的终边过点(-1, 3),则 tanα =________.
答案 - 3
6.(2017· 北京,文)在平面直角坐标系 xOy 中,角 α 与角 β 1 均以 Ox 为始边,它们的终边关于 y 轴对称.若 sinα =3,则 sin β =________.
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角的概念 (1)象限角: 角 α 的终边落在第几象限就称 α 为第几象限的角, 终边落在坐标轴上的角不属于任何象限. (2)终边相同的角:两角的终边重合. (3)与 α 终边相同的角的集合为{β|β=k· 360°+α,k∈Z}.
(4)各象限角的集合为Ⅰ象限:{α|k·360°<α <k·360°+90 °,k∈Z},Ⅱ象限:{α|k·360°+90°<α <k·360°+180°,k ∈Z}, Ⅲ象限: {α|k·360°+180°<α <k· 360°+270°, k∈Z}, Ⅳ象限:{α|k·360°-90°<α <k·360°,k∈Z}.
【解析】 本题主要考查角度与弧度的互化及终边相同角的 表示方法. 35π π 350 (1)α1=-350°=-180π=- 18 =-2π+18, 860 43 7 α2=860°=180π= 9 π=4π+9π. ∴α1 在第一象限,α2 在第二象限. 3 3 (2)∵5π=5×180°=108°,设 θ=k· 360°+β1(k∈Z), 由-720°≤θ<0°,∴-720°≤k·360°+108°<0°.
高考总复习一轮数学精品课件 第5章 三角函数、解三角形 第1节 任意角、弧度制及三角函数的概念
2.弧度制的定义和公式
(1)定义:把长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度单位
用符号 rad表示,读作弧度.
(2)公式
角α的弧度数公式
角度与弧度的换算
弧长公式
扇形面积公式
|α|=__________
π
1°=__________
180 180
(l表示弧长)
rad;
1 rad=__________°
-50°
角是__________.
310°
(2)若α是第一象限角,则 2 是第__________象限角.
一或三
解析 (1)与角1 030°终边相同的角可以表示为α=1 030°+k·
360°,k∈Z,
当k=-3时,α=-50°;当k=-2时,α=310°,
所以在与角1 030°终边相同的角中,最大的负角是-50°,最小的正角是310°.
π
|α|r
弧长l=__________
1
1
2
lr
S=__________=
|α|r
2
2
利用扇形的弧长和面积公式解题时,要注意角的单位必须是弧度
微点拨有关弧度制的注意点:(1)角度制与弧度制可利用180°=π rad进行互
化,在同一个式子中,采用的度量制度必须一致,不可混用.(2)注意扇形圆心
角弧度数的取值范围是(0,2π],实际问题中注意根据这一范围进行取舍.
1
√3
弦与半径所围成的三角形面积为 S1=2 ×2×2× 2 = √3
2π
扇形的弧所在的弓形的面积为 S-S1=( 3 − √3)cm2.
cm2.
(3)因为扇形的周长为 20 cm,l=αR,所以 l=20-2R,
高考数学第一轮复习第32课时—三角函数的最值
2 2.
4
2
例 3.求下列各式的最值: ( 1)已知 x
(0, ) ,求函数 y
3 sin 1 3sin 2
的最大值;
( 2)已知 x (0, ) ,求函数 y sin x
2
的最小值.
sin x
解:( 1) y 1
sin
3 3sin
3 1 ,当且仅当 sin 23 2
3
时等号成立.故
3
ymax
1
.
x
sin x
) 的最小值.
解:原式可化为 y sin x cos x 2 (0 x ) ,引入辅助角
, tan
1
,得
y
1 y2 sin( x ) 2 ,∴ sin(x )
2 ,由 | 2 | 1,得 y
1 y2
1 y2
3或 y
又∵ 1 cosx 1 ,∴ 2 cosx 0 ,且 sin x 0 ,故 y 0 .∴ y 3 ,故 ymax
一.课题: 三角函数的最值
二.教学目标:掌握三角函数最值的常见求法,能运用三角函数最值解决一些实际问题. 三.教学重点:求三角函数的最值. 四.教学过程: (一)主要知识:求三角函数的最值,主要利用正、余弦函数的有界性,一般通过三角变换化为下列 基本类型处理:
① y a sin x b ,设 t sin x 化为一次函数 y at b 在闭区间 t [ 1,1] 上的最值求之;
asin x b
⑥y
根据正弦函数的有界性,即可分析法求最值,还可“不等式”法或“数形结合”
.
csin x d
(二) 主要方法: ①配方法; ②化为一个角的三角函数; ③数形结合法; ④换元法; ⑤基本不等式法.
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4.9 三角函数的最值●知识梳理1.y =a sin x +b cos x 型函数最值的求法.常转化为y =22b a +sin (x +ϕ),其中tan ϕ=ab . 2.y =a sin 2x +b sin x +c 型.常通过换元法转化为y =at 2+bt +c 型.3.y =d x c bx a ++cos sin 型.(1)转化为型1.(2)转化为直线的斜率求解. 4.利用单调性. ●点击双基 1.(2000年全国)若0<α<β<4π,sin α+cos α=a ,sin β+cos β=b ,则 A.a <b <1 B.a >b >1 C.ab <1D.ab >1解析:a =2sin (α+4π),b =2sin (β+4π),0<α+4π<β+4π<2π,∴1<a <b ,ab >1.答案:D2.函数f (x )=cos 2x +sin x 在区间[-4π,4π]上的最小值是 A.212- B.-221+ C.-1D.221- 解析:f (x )=1-sin 2x +sin x =-(sin x -21)2+45. ∴当x =-4π时,y min =221-.答案:D3.函数y =x -sin x 在[2π,π]上的最大值是 A.2π-1 B.2π3+1 C.2π3-22D.π解析:y =x -sin x 在[2π,π]上是增函数,∴x =π时,y max =π. 答案:D 4.y =xxsin 2sin +的最大值是_________,最小值是_________.解析一:y =x x sin 22sin 2+-+=1-xsin 22+.当sin x =-1时,得y min =-1, 当sin x =1时,得y max =31.解析二:原式⇒sin x =yy-12(∵y ≠1)⇒|y y -12|≤1⇒-1≤y ≤31. ∴y max =31,y min =-1.答案:31-15.y =xxsin cos 2-(0<x <π)的最小值是________.解析一:y =xxsin cos 2-⇒y sin x +cos x =2⇒21y +sin (x +ϕ)=2⇒sin (x +ϕ)=212y+(x ∈(0,π))⇒0<212y+≤1⇒y ≥3.∴y min =3.解析二:y 可视为点A (-sin x ,cos x ),B (0,2)连线的斜率k AB ,而点A 的轨迹 ⎩⎨⎧='-=',,x y x x cos sin x ∈(0,π)是单位圆在第二、三象限的部分(如下图),易知当A (-23,21)时,y min =k AB =3.答案:3●典例剖析【例1】 函数y =a cos x +b (a 、b 为常数),若-7≤y ≤1,求b sin x +a cos x 的最大值.剖析:函数y =a cos x +b 的最值与a 的符号有关,故需对a 分类讨论. 解:当a >0时,⇒⎩⎨⎧=+-=+71b a b a a =4,b =-3;当a =0时,不合题意;当a <0时,⇒⎩⎨⎧-=+=+-71b a b a a =-4,b =-3.当a =4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x +4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=-34); 当a =-4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x -4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=34). ∴b sin x +a cos x 的最大值为5.【例2】 求函数y =cot 2xsin x +cot x sin2x 的最值. 剖析:先将切函数化成弦函数,再通过配方转化成求二次函数的最值问题. 解:y =x x sin cos 1+·sin x +xxsin cos ·2sin x cos x =2(cos x +41)2+87. ∵sin x ≠0,∴cos x ≠±1. ∴当cos x =-41时,y 有最小值87,无最大值. 评述:这是个基本题型,解题时要注意式中的隐含条件. 【例3】 求函数y =xxcos 2sin 2--的最大值和最小值.剖析:此题的解法较多,一是利用三角函数的有界性;二是数形结合法,将y 看成是两点连线的斜率;三是利用万能公式换算,转化成一元函数的最值问题(由于万能公式不要求掌握,所以此方法只作了解即可).解法一:去分母,原式化为 sin x -y cos x =2-2y ,即sin (x -ϕ)=2122yy +-.故21|22|y y +-≤1,解得374-≤y ≤374+. ∴y max =374+,y min =374-. 解法二:令x 1=cos x ,y 1=sin x ,有x 12+y 12=1.它表示单位圆,则所给函数y 就是经过定点P (2,2)以及该圆上的动点M (cos x ,sin x )的直线PM 的斜率k ,故只需求此直线的斜率k 的最值即可.由21|22|k k +-=1,得k =374±.n )x∴y max =374+,y min =374-. 评述:数形结合法是高考中必考的数学思维方法,对此读者要有足够的重视.●闯关训练 夯实基础1.函数y =log 2(1+sin x )+log 2(1-sin x ),当x ∈[-6π,4π]时的值域为 A.[-1,0] B.(-1,0] C.[0,1)D.[0,1]解析:y =log 2(1-sin 2x )=log 2cos 2x . 当x =0时,y max =log 21=0; 当x =4π时,y min =-1.∴值域为[-1,0]. 答案:A2.当y =2cos x -3sin x 取得最大值时,tan x 的值是 A.23 B.-23 C.13 D.4解析:y =13sin (ϕ-x )(其中tan ϕ=32).y 有最大值时,应sin (ϕ-x )=1⇒ϕ-x =2k π+2π⇒-x =2k π+2π-ϕ. ∴tan x =-tan (-x )=-tan (2k π+2π-ϕ)=-cot ϕ=-ϕtan 1=-23.答案:B 3.函数y =2sin 1sin 3+-x x 的最大值是_______,最小值是_______.解析:∵y =2sin 1sin 3+-x x =2sin 72sin 3+-+x x )(=3-2sin 7+x ,∴当sin x =1时,y max =3-37=32; 当sin x =-1时,y min =-4. 答案:32-4 4.在△ABC 中,a =sin (A +B ),b =sin A +sin B ,则a 与b 的大小关系为_______. 解析:a =sin A cos B +cos A sin B <sin A +sin B =b . 答案:a <b 5.(2004年湖南,13)已知向量a =(cos θ,sin θ),向量b =(3,-1),则|2a -b |的最大值是____________.解析:∵2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴|2a -b |=22sin 23cos 2)()(1++-θθ=)(3πsin 88-+θ≤4. ∴|2a -b |的最大值为4. 答案:46.求y =1+sin x +cos x +sin x cos x 的值域. 解:设t =sin x +cos x ,则t ∈[-2,2]. 由(sin x +cos x )2=t 2⇒sin x cos x =212-t .∴y =1+t +212-t =21(t +1)2.∴y max =21(2+1)2=2223+,y min =0.∴值域为[0,2223+].培养能力7.已知对任意x ,恒有y ≥sin 2x +4sin 2x cos 2x ,求y 的最小值. 解:令u =sin 2x +4sin 2x cos 2x ,则u =sin 2x +sin 22x =21(1-cos2x )+(1-cos 22x )=-cos 22x -21cos2x +23=-(cos2x +41)2+1625,得u max =1625.由y ≥u 知y min =1625. 8.(2005年北京海淀区高三期末练习)已知向量a =(cos 23x ,sin 23x ),b =(cos 2x,-sin2x),c =(3,-1),其中x ∈R . (1)当a ⊥b 时,求x 值的集合; (2)求|a -c |的最大值.解:(1)由a ⊥b 得a ·b =0,即cos 23x cos 2x -sin 23x sin 2x=0.则cos2x =0,得x =2πk +4π(k ∈Z ). ∴{x |x =2πk +4π,k ∈Z }为所求. (2)|a -c |2=(cos23x -3)2+(sin 23x +1)2=5+4sin (23x -3π), ∴|a -c |有最大值3. 探究创新 9.设函数f (x )=a sin ωx +b cos ωx (ω>0)的最小正周期为π,并且当x =12π时,有最大值f (12π)=4. (1)求a 、b 、ω的值;(2)若角α、β的终边不共线,f (α)=f (β)=0,求tan (α+β)的值.解:(1)由ωπ2=π,ω>0得ω=2.∴f (x )=a sin2x +b cos2x . 由x =12π时,f (x )的最大值为4, 得⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=+.3224232422b a b a b a ,(2)由(1)得f (x )=4sin (2x +3π). 依题意有4sin (2α+3π)=4sin (2β+3π)=0. ∴sin (2α+3π)-sin (2β+3π)=0. ∴cos (α+β+3π)sin (α-β)=0(和差化积公式见课本). ∵α、β的终边不共线,即α-β≠k π(k ∈Z ), 故sin (α-β)≠0. ∴α+β=k π+6π(k ∈Z ).∴tan (α+β)=33.●思悟小结1.求三角函数最值的常用方法有:①配方法(主要利用二次函数理论及三角函数的有界性);②化为一个角的三角函数(主要利用和差角公式及三角函数的有界性);③数形结合法(常用到直线的斜率关系);④换元法(如万能公式,将三角问题转化为代数问题);⑤基本不等式法等.2.三角函数的最值都是在给定区间上取得的,因而特别要注意题设中所给出的区间. (1)求三角函数最值时,一般要进行一些代数变换和三角变换,要注意函数有意义的条件及弦函数的有界性.(2)含参数函数的最值问题,要注意参数的作用和影响. 3.注意题中的隐含条件. ●教师下载中心 教学点睛1.建议让学生从做“点击双基”中体会总结方法.2.例题也可由学生独立完成,并从中总结方法. 拓展题例【例题】 (2001年春季全国)已知sin 2α+sin 2β+sin 2γ=1(α、β、γ均为锐角),那么cos αcos βcos γ的最大值等于_______.解析:∵sin 2α+sin 2β+sin 2γ=1, ∴3-(cos 2α+cos 2β+cos 2γ)=1.∴cos 2α+cos 2β+cos 2γ=2≥33γβα222cos cos cos . ∴cos 2αcos 2βcos 2γ≤(32)3. ∴cos αcos βcos γ≤332)(=3232=962. 答案:962。