高三总复习讲义三角函数的图像与性质
高考数学总复习 基础知识名师讲义 第三章 第五节三角函数的图象与性质 文
第五节 三角函数的 图象与性质1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象.2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如值域、单调性、奇偶性、最大值和最小值以及与x 轴交点等),理解正切函数在区间⎝⎛⎭⎫-π2,π2上的性质.了解三角函数的周期性.知识梳理一、正弦函数、余弦函数、正切函数的性质(续上表)二、研究函数y =A sin(ωx +φ)性质的方法类比于研究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 ,但在求y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,要特别注意A 和ω的符号,通过诱导公式先将ω化为正数.研究函数y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)的性质的方法与其类似,也是类比、转化.三、求三角函数的周期的常用方法经过恒等变形化成“y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)”的形式,再利用周期公式.如:函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)的最小正周期都是2π|ω|;函数y =A tan(ωx +φ)的最小正周期是π|ω|.另外还有图象法和定义法.基础自测1.(2013·揭阳二模)设函数f (x )=cos(2π-x )+3cos ⎝⎛⎭⎫π2-x ,则函数的最小正周期为( ) A.π2B .πC .2πD .4π解析:函数f (x )=cos x +3sin x =2⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6, 故其最小正周期为2π1=2π,故选C.答案:C2.(2013·天津卷)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A .-1B .-22C.22D .0解析:因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以-π4≤2x -π4≤3π4,令n =2x -π4,则sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=sin n 在n ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值为sin ⎝⎛⎭⎫-π4=-22.故选B. 答案:B3.(2012·浙江名校新高考联盟二联) 若函数f (x )=sin (x +α)-2cos(x -α)是奇函数,则sin αcos α=________.解析:因为函数f (x )=sin(x +α)-2cos(x -α)是奇函数,所以f (0)=sin α-2cos α=0,即tan α=2.所以sin αcos α>0,不妨设α为锐角,可得sin α=25,cos α=15.所以sin αcos α=25.答案:254.(2012·合肥模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)在⎝⎛⎭⎫0,4π3上单调递增,在⎝⎛⎭⎫4π3,2π上单调递减,则ω=___________.1.(2013·山东卷)函数y =x cos x +sin x 的图象大致为( )解析:函数y =x cos x +sin x 为奇函数,排除B.取x =π2,排除C ;取x =π,排除A ,故选D.答案:D2.已知函数f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 解析:(1)∵f (x )=4cos x ⎝⎛⎭⎫sin x cos π6+cos x sin π6-1 =23sin x cos x +2cos 2x -1 =3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, ∴函数f (x )的最小正周期为π.(2)∵-π6≤x ≤π4,∴-π6≤2x +π6≤2π3.∴当2x +π6=π2,即x =π6时,函数f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6,即x =-π6时,函数f (x )取得最小值-1.1. (2013·佛山一模)函数y =sin x +sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 的最小正周期为________,最大值是________.解析:因为函数y =sin x +sin ⎝⎛⎭⎫x -π3=sin x +12sin x -32cos x =3sin ⎝⎛⎭⎫x -π6. 所以函数的周期为T =2π1=2π;函数的最大值为: 3. 答案:2π32.已知函数f (x )=2sin x cos x +cos 2x (x ∈R ).(1)当x 取什么值时,函数f (x )取得最大值?并求其最大值. (2)若θ为锐角,且f ⎝⎛⎭⎫θ+π8=23,求tan θ的值. 解析:(1)f (x )=2sin x cos x +cos 2x =sin 2x +cos 2x =2⎝⎛⎭⎫22sin 2x +22cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. ∴当2x +π4=2k π+π2,即x =k π+π8(k ∈Z )时,函数f (x )取得最大值,其最大值为 2.(2)∵f ⎝⎛⎭⎫θ+π8=23, ∴2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π2=23. ∴cos 2θ=13.∵θ为锐角,即0<θ<π2,∴0<2θ<π.∴sin 2θ=1-cos 22θ=223.∴tan θ=sin θcos θ=2sin θcos θ2cos 2θ=sin 2θ1+cos 2θ=22. 中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
高考数学总复习 第三章 第3讲 三角函数的图象与性质课件 理
考点2 三角函数的对称性
例2:(1)函数y=cos2x+π3图象的对称轴方程可能是(
)
A.x=-π6
B.x=-1π2
C.x=6π
D.x=1π2
解析:(1)令2x+
π 3
=kπ(k∈Z),得x=
kπ 2
-
π 6
(k∈Z),令k=
0,得该函数的一条对称轴为x=-6π.
答案:A
(2)函数y=sin3x-4π的图象的一ห้องสมุดไป่ตู้对称中心是(
(0,0),π2,1,(π,0),32π,-1,(2π,0). (2)y=cosx的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为 (0,1),π2,0,(π,-1),32π,0,(2π,1).
2.三角函数的图象和性质
函数
y=sinx
y=cosx
定义域
R
R
y=tanx
x|
xk2,kZ
图象
值域
[-1,1]
2.使 cosx=1-m 有意义的 m 值为( C )
A.m≥0
B.m≤0
C.0≤m≤2
D.-2≤m≤0
3.(2013 年上海)既是偶函数又在区间(0,π)上单调递减的
函数是( B )
A.y=sinx
B.y=cosx
C.y=sin2x
D.y=cos2x
4.函数 y=5tan(2x+1)的最小正周期为( B )
【规律方法】本题主要考查函数 y=Asin(wx+φ)的图象特 征,正弦函数的值域与最值.解题关键在于将已知的函数表达式 化为三角函数模型,再根据此三角函数模型的图象与性质进行 解题即可.
【互动探究】 3.已知函数 f(x)=2cos2x+sin2x-4cosx.
三角函数的图像和性质讲解(定义域,值域,周期,单调性等)
三角函数的图象与性质教学目标:1、掌握正、余弦函数的定义域和值域;2、进一步理解三角函数的周期性和奇偶性的概念,会求它们的周期,会判断它们的奇偶性;3、能正确求出正、余弦函数的单调区间教学重点:正、余弦函数的性质教学难点:正、余弦函数的单调性知识要点:1、定义域:函数sin y x =及cos y x =的定义域都是(),-∞+∞,即实数集R2、值域:函数sin y x =,x R ∈及cos y x =,x R ∈的值域都是[]1,1-理解:(1)在单位圆中,正弦线、余弦线的长都是等于或小于半径的长1的,所以sin 1x ≤,cos 1x ≤,即1sin 1x -≤≤,1cos 1-≤≤。
(2)函数sin y x =在2,()2x k k Z ππ=+∈时,y 取最大值1,当22x k ππ=-,()k Z ∈时,y 取最小值-1;函数cos y x =在2x k π=,()k Z ∈时,y 取最大值1,当2x k ππ=+,()k Z ∈时,y 取最小值-1。
正弦函数s i n y x =,x R ∈和余弦函数cos y x =,x R ∈是周期函数,2k π(0)k Z k ∈≠且都是它们的周期,最小正周期是2π。
4、奇偶性正弦函数sin y x =,x R ∈是奇函数,余弦函数cos y x =,x R ∈是偶函数。
理解:(1)由诱导公式()sin sin x x -=-,cos()cos x x -=可知以上结论成立;(2)反映在图象上,正弦曲线关于原点O 对称,余弦曲线关于y 轴对称。
5、单调性(1)由正弦曲线可以看出:当x 由2π-增大到2π时,曲线逐渐上升,sin x 由-1增大到1;当x 由2π增大到32π时,曲线逐渐下降,sin x 由1减至-1,由正弦函数的周期性知道:①正弦函数sin y x =在每一个闭区间2,222k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从-1增大到1,是增函数; ②在每一个闭区间32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从1减小到-1,是减函数。
高考数学必修4总复习《三角函数:三角函数的图像与性质》
∴y=sin2x+52π为偶函数.
答案:B
4. (教材改编题)函数 f(x)=tanx+π4的单调递增区间为(
)
A. kπ-2π,kπ+π2(k∈Z)
B. (kπ,(k+1)π)(k∈Z)
C. kπ-34π,kπ+4π(k∈Z)
D. kπ-π4,kπ+34π(k∈Z)
(2)求满足 f(x)=0 的 x 的取值;
(3)求函数 f(x)的单调递减区间.
解 (1) 2sin2x-3π>0⇒
sin2x-π3>0⇒2kπ<2x-π3<2kπ+π,
k
∈
Z
⇒
kπ
+
π 6
<x<kπ
+
2 3
π
,
k
∈
Z.
故
函
数
的
定
义
域
为
kπ+π6,kπ+23π,k∈Z.
(2)∵f(x)=0,∴sin 2x-3π =
第五节 三角函数的图像与性质
1. 理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质,会用 “五点法”画正弦函数、余弦函数的简图. 2. 了解周期函数与最小正周期的意义.
1. 周期函数
(1)周期函数的定义
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值
时,都有 f(x+T)=f(x,) 那么函数f(x)就叫做周期函数. 非零常数T 叫做这个函数
2 2
⇒2x-
π 3
=2kπ+
π 4
或2kπ+
3 4
π,k∈Z⇒x=kπ+
7 24
π或x=kπ+
13 24
π,k∈Z,故x的取值是
x|x=kπ+274π或x=kπ+1234π,k∈Z. (3)令2kπ+π2≤2x-π3<2kπ+π,k∈Z⇒2kπ+56π≤2x<2kπ+43π,
高考数学总复习 基础知识 第三章 第五节三角函数的图象与性质 理
第五节 三角函数的图象与性质知识梳理1m in 2偶函数1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象.2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如值域、单调性、奇偶性、最大值和最小值以及与x 轴交点等),理解正切函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的性质.了解三角函数的周期性.类比于研究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 ,但在求y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,要特别注意A 和ω的符号,通过诱导公式先将ω化为正数.研究函数y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)的性质的方法与其类似,也是类比、转化.三、求三角函数的周期的常用方法经过恒等变形化成“y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ),y =A tan(ωx +φ)”的形式,再利用周期公式.如:函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)的最小正周期都是2π|ω|;函数y =A tan(ωx +φ)的最小正周期是π|ω|.另外还有图象法和定义法.基础自测1.(2013·广州一测)如果函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的两个相邻零点之间的距离为π12,则ω的值为( ) A .3 B .6 C .12 D .24解析:T =π6,ω=2πT=12,故选C.答案:C2.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π]) 是偶函数,则φ=( )A.π2B.2π3C.3π2D.5π3解析:∵f (x )为偶函数,关于y 轴对称,x =0为其对称轴. ∴x +φ3=π2+k π,令x =0,φ=3k π+32π,当k =0时,φ=32π,选C 项.答案:C3. 若函数f (x )=sin(x +α)-2cos(x -α)是奇函数,则sin αcos α=________.解析:因为函数f (x )=sin(x +α)-2cos(x -α)是奇函数,所以f (0)=sin α-2cosα=0,即tan α=2.所以sin αcos α>0,不妨设α为锐角,可得sin α=25,cos α=15. 所以sin αcos α=25.答案:254.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4π3上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,2π上单调递减,则ω=________.解析:由题意f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4πω3-π6=1⇒4πω3-π6=2k π+π2⇒ω=32k +12,k ∈Z .又ω>0,令k =0,得ω=12(如k >0,则ω≥2,T ≤π与已知矛盾).答案:121.(2013·山东卷)函数y =x cos x +sin x 的图象大致为( )解析:函数y =x cos x +sin x 为奇函数,排除B.取x =π2,排除C ;取x =π,排除A ,故选D.答案:D2.已知函数f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值.解析:(1)∵f (x )=4cos x ⎝⎛⎭⎪⎫sin x cos π6+cos x sin π6-1 =23sin x cos x +2cos 2x -1=3sin 2x +cos 2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, ∴函数f (x )的最小正周期为π.(2)∵-π6≤x ≤π4,∴-π6≤2x +π6≤2π3.∴当2x +π6=π2,即x =π6时,函数f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6,即x =-π6时,函数f (x )取得最小值-1.1. (2013·佛山一模)函数y =sin x +sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3 的最小正周期为________,最大值是________.解析:因为函数y =sin x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=sin x +12sin x -32cos x =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6.所以函数的周期为T =2π1=2π;函数的最大值为 3. 答案:2π 32.已知函数f ()x =2sin x cos x +cos 2x (x ∈R ).(1)当x 取什么值时,函数f ()x 取得最大值?并求其最大值.(2)若θ为锐角,且f ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π8=23,求tan θ的值.解析:(1)f ()x =2sin x cos x +cos 2x =sin 2x +cos 2x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin 2x +22cos 2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4. ∴当2x +π4=2k π+π2,即x =k π+π8(k ∈Z )时,函数f ()x 取得最大值,其最大值为2.(2)∵f ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π8=23, ∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π2=23. ∴cos 2θ=13.∵θ为锐角,即0<θ<π2,∴0<2θ<π.∴sin 2θ=1-cos 22θ=223. ∴tan θ=sin θcos θ=2sin θcos θ2cos 2θ=sin 2θ1+cos 2θ=22.。
三角函数图像与性质-知识点总结及题型归纳讲义
专题七《三角函数》讲义7.3 三角函数的图像与性质知识梳理.三角函数的图像与性质1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质函数y=sin x y=cos x y=tan x 图象定义域R R错误!值域[-1,1][-1,1]R奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在⎣⎡⎦⎤-π2+2kπ,π2+2kπ(k∈Z)上是递增函数,在⎣⎡⎦⎤π2+2kπ,3π2+2kπ(k∈Z)上是递减函数在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数在⎝⎛⎭⎫-π2+kπ,π2+kπ(k∈Z)上是递增函数周期性周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π对称性对称轴是x=π2+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z)对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ+π2,0(k∈Z)对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ2,0(k∈Z)题型一. 三角函数图像的伸缩变换1.要得到函数y =3sin (2x +π3)的图象,只需要将函数y =3cos2x 的图象( ) A .向右平行移动π12个单位 B .向左平行移动π12个单位C .向右平行移动π6个单位D .向左平行移动π6个单位2.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是( )A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 23.(2021春•闵行区校级期中)函数y =cos (2x +φ)的图象向右平移π2个单位长度后与函数y =sin (2x +2π3)的图象重合,则|φ|的最小值为 .4.(2016春•南通期末)将函数f(x)=sin(ωx +φ),(ω>0,−π2<φ<π2)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π4个单位长度得到y =sin x 的图象,则f(π6)= .5.(2015•湖南)将函数f (x )=sin2x 的图象向右平移φ(0<φ<π2)个单位后得到函数g (x )的图象.若对满足|f (x 1)﹣g (x 2)|=2的x 1、x 2,有|x 1﹣x 2|min =π3,则φ=( ) A .5π12B .π3C .π4D .π6题型二. 已知图像求解析式1.图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R )在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点( )A .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变2.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则( )A .ω=π2,φ=−π4 B .ω=π2,φ=π4C .ω=π,φ=−π4D .ω=π,φ=π43.已知函数f (x )=A cos (ωx +φ)的图象如图所示,f (π2)=−23,则f (0)=( )A .−23B .−12C .23D .124.已知函数f (x )=A tan (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,下列关于函数g (x )=A cos (ωx +φ)(x ∈R )的表述正确的是( )A .函数g (x )的图象关于点(π4,0)对称B .函数g (x )在[−π8,3π8]递减 C .函数g (x )的图象关于直线x =π8对称D .函数h (x )=cos2x 的图象上所有点向左平移π4个单位得到函数g (x )的图象题型三. 三角函数的性质 考点1.单调性1.函数y =sin (﹣2x +π3)的单调递减区间是( ) A .[k π−π12,k π+5π12],k ∈Z B .[2k π−π12,2k π+5π12],k ∈ZC .[k π−π6,k π+5π6],k ∈ZD .[2k π−π6,2k π+5π6],k ∈Z2.已知函数f(x)=Asin(x +φ)(A >0,−π2<φ<0)在x =5π6时取得最大值,则f (x )在[﹣π,0]上的单调增区间是( ) A .[−π,−5π6] B .[−5π6,−π6] C .[−π3,0]D .[−π6,0]3.已知函数f (x )=sin (2x +π3)在区间[0,a ](其中a >0)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .{a |0<a ≤π12} B .{a |0<a ≤π2} C .{a |a =k π+π12,k ∈N *} D .{a |2k π<a ≤2k π+π12,k ∈N *} 4.已知ω>0,函数f (x )=sin (ωx +π4)在区间(π2,π)上单调递减,则实数ω的取值范围是( ) A .[12,54] B .[12,34]C .(0,12]D .(0,2]考点2.周期性、奇偶性、对称性1.已知函数f (x )=cos 2x +sin 2(x +π6),则( )A .f (x )的最小正周期为π,最小值为12B .f (x )的最小正周期为π,最小值为−12C .f (x )的最小正周期为2π,最小值为12D .f (x )的最小正周期为2π,最小值为−122.已知f (x )=sin2x +|sin2x |(x ∈R ),则下列判断正确的是( ) A .f (x )是周期为2π的奇函数 B .f (x )是值域为[0,2]周期为π的函数 C .f (x )是周期为2π的偶函数 D .f (x )是值域为[0,1]周期为π的函数3.将函数y =sin2x −√3cos2x 的图象沿x 轴向右平移a 个单位(a >0)所得图象关于y 轴对称,则a 的最小值是( ) A .712π B .π4C .π12D .π64.已知函数f (x )=a sin x ﹣b cos x (ab ≠0,x ∈R )在x =π4处取得最大值,则函数y =f (π4−x )是( )A .偶函数且它的图象关于点(π,0)对称B .偶函数且它的图象关于点(3π2,0)对称 C .奇函数且它的图象关于点(3π2,0)对称 D .奇函数且它的图象关于点 (π,0)对称考点3.三角函数性质综合1.(2019•天津)已知函数f (x )=A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g (x ).若g (x )的最小正周期为2π,且g (π4)=√2,则f (3π8)=( )A .﹣2B .−√2C .√2D .22.(2015•天津)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R ,若函数f (x )在区间(﹣ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为 .3.(2014•大纲版)若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间(π6,π2)是减函数,则a 的取值范围是 .4.(2016•新课标Ⅰ)若函数f (x )=x −13sin2x +a sin x 在(﹣∞,+∞)单调递增,则a 的取值范围是( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,13]C .[−13,13]D .[﹣1,−13]5.(2013•安庆二模)已知函数f (x )=sin (ωx +π6),其中ω>0,若f (π6)=f (π3),且f (x )在区间(π6,π3)上有最小值、无最大值,则ω等于( )A .403B .283C .163D .436.(2014•北京)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 .题型四. 三角函数最值1.函数f (x )=15sin (x +π3)+cos (x −π6)的最大值为( ) A .65B .1C .35D .152.函数f (x )=cos (ωx +π3)(ω>0)在[0,π]内的值域为[﹣1,12],则ω的取值范围为( ) A .[32,53]B .[23,43]C .[23,+∞)D .[23,32]3.已知函数f (x )=cos2x +sin x ,则下列说法中正确的是( ) A .f (x )的一条对称轴为x =π4 B .f (x )在(π6,π2)上是单调递减函数C .f (x )的对称中心为(π2,0)D .f (x )的最大值为14.若0<x ≤π3,则函数y =sin x +cos x +sin x cos x 的值域为 .5.已知函数f(x)=2sinωx ⋅cos 2(ωx 2−π4)−sin 2ωx(ω>0)在区间[−2π5,5π6]上是增函数,且在区间[0,π]上恰好取得一次最大值1,则ω的取值范围是( ) A .(0,35]B .[12,35]C .[12,34]D .[12,52)6.已知函数f (x )=cos x •sin (x +π3)−√3cos 2x +√34,x ∈R (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[0,π2]上的最大值和最小值及相应的x 值;(3)若不等式|f (x )﹣m |<2在x ∈[0,π2]上恒成立,求实数m 的取值范围.题型五.三角函数零点1.已知函数f (x )=sin ωx −√3cos ωx (ω>0),若方程f (x )=﹣1在(0,π)上有且只有四个实数根,则实数ω的取值范围为 .2.已知函数f (x )=√3sin ωx cos ωx +cos 2ωx −12,(ω>0,x ∈R ),若函数f (x )在区间(π2,π)内没有零点,则ω的取值范围( ) A .(0,512] B .(0,512]∪[56,1112]C .(0,58]D .(0,56]∪[1112,1)3.函数f(x)=2sin(2ωx +π6)(ω>0)图象上有两点A (s ,t ),B (s +2π,t )(﹣2<t <2),若对任意s ∈R ,线段AB 与函数图象都有五个不同交点,若f (x )在[x 1,x 2]和[x 3,x 4]上单调递增,在[x 2,x 3]上单调递减,且x 4−x 3=x 2−x 1=23(x 3−x 2),则x 1的所有可能值是课后作业. 三角函数的图像与性质1.函数f (x )=A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,﹣π<φ<0)的部分图象如图所示,为了得到g (x )=A sin ωx 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π3个单位长度B .向左平移π12个单位长度 C .向右平移π3个单位长度D .向右平移π12个单位长度2.关于函数y =2sin (3x +π4)+1,下列叙述正确的是( ) A .其图象关于直线x =−π4对称 B .其图象关于点(π12,1)对称 C .其值域是[﹣1,3]D .其图象可由y =2sin (x +π4)+1图象上所有点的横坐标变为原来的13得到 3.已知函数f (x )=(12a −√3)sin x +(√32a +1)cos x ,将f (x )的图象向右平移π3个单位长度得到函数g (x )的图象,若对任意x ∈R ,都有g (x )≤g (π4),则a 的值为 . 4.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>1,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M (3π4,0)对称,且在区间[0,π2]上是单调函数,则ω和φ的值分别为( )A .23,π4B .2,π3C .2,π2D .103,π25.已知函数f (x )=sin (ωx +φ),其中ω>0,|φ|≤π2,−π4为f (x )的零点:且f (x )≤|f (π4)|恒成立,f (x )在区间(−π12,π24)上有最小值无最大值,则ω的最大值是( )A .11B .13C .15D .176.已知函数f (x )=2sin (ωx −π6)sin (ωx +π3)(ω>0),若函数g (x )=f (x )+√32在[0,π2]上有且只有三个零点,则ω的取值范围为( )A .[2,113) B .(2,113) C .[73,103) D .(73,103)。
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.。
高考数学复习讲义:三角函数的图象与性质
2
突破点二 三角函数的性质
3
课时跟踪检测
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突破点一 三角函数的定义域和值域
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抓牢双基·自学回扣
[基本知识]
三角
余弦函数 y=
正弦函数 y=sin x
正切函数 y=tan x
函数
cos x
图象
定义 R
域
{ x| x∈R ,且 x
R
≠
kπ+π2
,k∈Z
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三角 函数 值域
正弦函数 y=sin x
()
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二、填空题
1.y= 2sin x- 2的定义域为________________________.
解析:要使函数式有意义,需2sin
x-
2≥0,即sin
x≥
2 ,借 2
助正弦函数的图象(图略),可得 π4 +2kπ≤x≤34π +2kπ,k∈Z,所
以该函数的定义域是π4+2kπ,34π+2kπ(k∈Z).
换元法 asin xcos 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)
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[集训冲关]
1.[考法一]函数y=log2(sin x)的定义域为________.
解析:根据题意知sin x>0,得x∈(2kπ,2kπ+π)(k∈Z).
(2)依题意,f(x)=sin2x+ 3cos x-34=-cos2x+ 3cos x
+14=-cos x- 232+1, 因为 x∈0,π2,所以 cos x∈[0,1],
因此当 cos x= 23时,f(x)max=1.
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(3)设t=sin x-cos x, 则t2=sin2x+cos2x-2sin xcos x, 即sin xcos x=1-2 t2,且-1≤t≤ 2. ∴y=-t22+t+12=-12(t-1)2+1. 当t=1时,ymax=1;当t=-1时,ymin=-1. ∴函数的值域为[-1,1]. [答案] (1)B (2)1 (3)[-1,1]
高三总复习数学课件 三角函数的图象与性质
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域 值域
_R__
[-1,1]
_R__
[-1,1]
_x__x_∈__R__,__且__x_≠__k_π_+__π_2_,__k_∈__Z___
R
函数 奇偶性
y=sin x _奇__函__数__
y=cos x _偶__函__数___
答案:-23π+2kπ,π3+2kπ(k∈Z )
层级一/ 基础点——自练通关(省时间) 基础点(一) 三角函数的定义域和值域
[题点全训]
1.函数 f x =
sin x- 23的定义域为
A.kπ+π3,kπ+23π,k∈Z
C.2kπ+π3,2kπ+23π,k∈Z
B.π3,23π D.R
()
解析:由题得 sin x≥ 23,∴π3+2kπ≤x≤23π+2kπ,k∈Z . 答案:C
(4)对于 y=tan x,不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间 kπ-π2,kπ+π2 (k∈Z )内为增函数.
1.(苏教版必修第一册 P191·T2 改编)函数 y=tan 2x 的定义域是
()
A. xx≠kπ+π4,k∈Z
B. xx≠k2π+π8,k∈Z
C. xx≠kπ+π8,k∈Z
D. xx≠k2π+π4,k∈Z
答案:D
2.(人教A版必修第一册P199·例1改编)函数y=1+cos x(x∈[0,2π])的简图是( ) 答案:D
3.(人教A版必修第一册P206·例4改编)下列关系式中正确的是
()
A.sin 11°<cos 10°<sin 168°
三角函数的图象与性质-高考数学复习
3
6
2
2−1
∴ω=4 k -2,又0<ω<6,∴ω=2.
目录
是:
(0,1) ,
π
,0
2
,
(π,-1) ,
3π
,0
2
,
(2π,1).
提醒
函数 y = sin x , x ∈[0,2π], y = cos x , x ∈[0,2π]
的五个关键点的横坐标是零点和极值点(最值点).
目录
高中总复习·数学
2. 正弦、余弦、正切函数的图象与性质(表中 k ∈Z)
函数
y = sin x
A. T =π, A =1
B. T =2π, A =1
C. T =π, A =2
D. T =2π, A =2
解析:
)
2π
T = =π, A =2-1=1,故选A.
2
目录
高中总复习·数学
3. 函数 y =4 sin (2 x +π)的图象关于(
A. x 轴对称
)
B. 原点对称
C. y 轴对称
解析: 记 f ( x )=4 sin (2 x +π)=-4 sin 2 x ,所以 f (-
2. 已知函数 f ( x )=2 sin
经过点
π
,2
6
和
π
(ω x +φ)(0<ω<6,|φ|< )的图象
2
2π
, −2
3
,则ω=
2
.
π
2π
π
2π
解析:∵ 和 是函数 f ( x )的极值点,则 x = , x = 是对称
6
3
6
3
2π
高考专题复习14三角函数的图象与性质
专题14 三角函数的图象与性质【知识精讲】一、正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =,正切函数tan y x =的图象与性质 ,x x k k π⎧⎫≠π+∈⎨⎬Z二、函数sin()y A x ωϕ=+的图象与性质 1.函数sin()y A x ωϕ=+的图象的画法 (1)变换作图法由函数sin y x =的图象通过变换得到sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.如下图.(2)五点作图法找五个关键点,分别为使y 取得最小值、最大值的点和曲线与x 轴的交点.其步骤为: ①先确定最小正周期T =2ωπ,在一个周期内作出图象;②令=X x ωϕ+,令X 分别取0,2π,π,322ππ,,求出对应的x 值,列表如下:由此可得五个关键点;③描点画图,再利用函数的周期性把所得简图向左右分别扩展,从而得到sin()y A x ωϕ=+的简图.2.函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的性质(1)奇偶性:=k ϕπ时,函数sin()y A x ωϕ=+为奇函数;=2k ϕππ+时,函数sin()y A x ωϕ=+为偶函数.(2)周期性:sin()y A x ωϕ=+存在周期性,其最小正周期为T =2ωπ.(3)单调性:根据y =sin t和t =x ωϕ+的单调性来研究,由+22,22k x k k ωϕππ−π≤+≤+π∈Z 得单调增区间;由+22,22k x k k ωϕπ3ππ≤+≤+π∈Z 得单调减区间. (4)对称性:利用y =sin x 的对称中心为(,0)()k k π∈Z 求解,令x k k ωϕ+=π(∈)Ζ,求得x .利用y =sin x 的对称轴为()2x k k π=π+∈Z 求解,令+2x k k ωϕπ+=π(∈)Ζ,得其对称轴.3.函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的物理意义当函数sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0,[0,)x ∈+∞)表示一个简谐振动量时,则A 叫做振幅,T =2ωπ叫做周期,f =12πT ω=叫做频率,x ωϕ+叫做相位,x =0时的相位ϕ叫做初相. 三、三角函数的综合应用(1)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的定义域均为R ;函数tan()y A x ωϕ=+的定义域均为ππ{|,}2k x x k ϕωωω≠−+∈Z . (2)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的最大值为||A ,最小值为||A −;函数tan()y A x ωϕ=+的值域为R .(3)函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的最小正周期为2πω;函数tan()y A x ωϕ=+的最小正周期为πω.(4)对于()sin y A x ωϕ=+,当且仅当()πk k ϕ=∈Z 时为奇函数,当且仅当()ππ2k k ϕ=+∈Z 时为偶函数;对于()cos y A x ωϕ=+,当且仅当()ππ2k k ϕ=+∈Z 时为奇函数,当且仅当()πk k ϕ=∈Z 时为偶函数;对于()tan y A x ωϕ=+,当且仅当()π2k k ϕ=⋅∈Z 时为奇函数.(5)函数()()sin 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式ππ2π2π(22k x k k ωϕ−≤+≤+ )∈Z 来确定,单调递减区间由不等式()π3π2π2π22k x k k ωϕ+≤+≤+∈Z 来确定;函数()()cos 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式()2ππ2πk x k k ωϕ−≤+≤∈Z 来确定,单调递减区间由不等式()2π2ππk x k k ωϕ≤+≤+∈Z 来确定;函数()()tan 0,0y A x A ωϕω=+>>的单调递增区间由不等式()ππππ22k x k k ωϕ−<+<+∈Z 来确定. 【注】函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+,tan()y A x ωϕ=+(ω有可能为负数)的单调区间:先利用诱导公式把ω化为正数后再求解. (6)函数sin()y A x ωϕ=+图象的对称轴为ππ()2k x k ϕωωω=−+∈Z ,对称中心为π(,0)()k k ϕωω−∈Z ;函数cos()y A x ωϕ=+图象的对称轴为π()k x k ϕωω=−∈Z ,对称中心为ππ(,0)()2k k ϕωωω−+∈Z ;函数tan()y A x ωϕ=+图象的对称中心为π(,0)()2k k ϕωω−∈Z .【注】函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的图象与x 轴的交点都为对称中心,过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线都为对称轴. 函数tan()y A x ωϕ=+的图象与x 轴的交点和渐近线与x 轴的交点都为对称中心,无对称轴.【题型精讲】题型一 三角函数的周期性【例1-1】求下列函数的周期: (1)2sin3x y =; (2)()cos 4y x =−; (3)3cos 34x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; (4)tan y x =−. 【答案】(1)3π (2)2π (3)6π (4)π 【解析】 【分析】根据三角函数周期公式即可得到结果. (1) ∵2sin3x y = ∴周期2323T ππ==; (2)∵()cos 4y x =−, ∴周期242T ππ==−; (3)∵3cos 34x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,∴周期2613T;(4)∵tan y x =−, ∴周期1T ππ==.【例1-2】求函数|sin |y x =的最小正周期. 【答案】π 【解析】 【分析】根据函数图象的变换规则画出函数图象,即可得到函数的最小正周期; 【详解】解:函数|sin |y x =是将sin y x =位于x 轴下方的图象关于x 翻折上去, 函数图象如下所示,所以最小正周期为π【例1-3】设ω为实数,函数()3sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为2π,则ω的值为( ) A .2 B .4± C .4π D .4π±【答案】B 【解析】 【分析】根据正弦函数的周期公式计算即可得到答案. 【详解】 由题意可得2||2ππω=,则4ω=±, 故选:B .【例1-4】函数22()cos sin 1f x x x =−+的周期为___________; 【答案】π 【解析】 【分析】利用降幂公式化简,即可求出答案. 【详解】22()cos sin 1cos 21f x x x x =−+=+, 所以()f x 的周期为:22T ππ== 故答案为:π.【练习1-1】求下列函数的周期.(1)()2sin 36y x x R π⎛⎫=−∈ ⎪⎝⎭; (2)()sin 2y x x R =∈.【答案】(1)23π(2)2π 【解析】 (1)由2T πω=求解即可;(2)画出函数图像,根据图像得到周期即可 【详解】(1)由题,3ω=,则223T ππω==(2)(图像法)作出函数()sin 2y x x R =∈的图像,如图所示,由图像可得,函数()sin 2y x x R =∈的周期为2π【点睛】本题考查正弦型函数的最小正周期,考查正弦型函数的图像的应用【练习1-2】函数()()22cos 2sin 0f x x x ωωω=−>的最小正周期为π2,则ω的值为( ). A .2 B .4C .1D .12【答案】A 【解析】 【分析】根据二倍角的余弦公式可得()31cos 222f x x ω=−,结合求最小正周期的公式2πT ω=计算即可. 【详解】 解:()()1cos 2311cos 2cos 2222x f x x x ωωω+=−−=−, 由0ω>得函数的最小正周期为2ππ22T ω==, ∴2ω=, 故选:A .【练习1-3】已知函数()tan (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为2π,则ω的值是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】由正切函数的周期公式可求解. 【详解】 由题意,22ππωω=⇒=. 故选:B题型二 三角函数的奇偶性【例2-1】判断下列函数的奇偶性.(1)2sin 2y x =−; (2)sin y x =; (3)3cos 1y x =+; (4)tan 1y x =−. 【答案】(1)奇函数; (2)偶函数; (3)偶函数;(4)既不是奇函数,也不是偶函数. 【解析】 【分析】根据给定的各个函数,结合奇偶函数的定义逐一判断分别作答. (1)函数2sin 2y x =−的定义域为R ,因2sin 2()2sin(2)(2sin 2)x x x −−=−−=−−, 所以2sin 2y x =−是奇函数. (2)函数sin y x =的定义域为R ,因|sin()||sin ||sin |x x x −=−=, 所以sin y x =是偶函数. (3)函数3cos 1y x =+的定义域为R ,因3cos()13cos 1x x −+=+, 所以3cos 1y x =+是偶函数. (4)函数tan 1y x =−的定义域为{R |,Z}2x x k k ππ∈≠−∈,而tan()1tan 1x x −−=−−,显然tan()1(tan 1)x x −−≠−−,并且tan()1tan 1x x −−≠−, 所以tan 1y x =−既不是奇函数,也不是偶函数.【例2-2】已知()()2sin 32f x x ϕ=+是奇函数,则ϕ=__________.(写出一个值即可) 【答案】2π(答案不唯一) 【解析】 【分析】根据正弦函数的性质计算可得;【详解】解:因为()()2sin 32f x x ϕ=+是奇函数,所以2k ϕπ=,k Z ∈,解得2k πϕ=,k Z ∈. 故答案为:2π(答案不唯一) 【练习2-1】判断下列函数的奇偶性:(1)()()cos 2cos 2f x x x ππ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=; (2)()cos 1sin x f x x =−; (3)()f x 【答案】(1)函数()f x 为奇函数 (2)函数()f x 为非奇非偶函数 (3)函数()f x 既是奇函数又是偶函数 【解析】 【分析】(1)把解析式化简成sin y A x ω=型或cos y A x ω=型,来判断其奇偶性; (2)先求一下定义域,再进行奇偶性判断; (3)先求一下定义域,再进行奇偶性判断; (1)函数()f x 的定义域为R ,()()cos 2cos (sin 2)(cos )sin 2cos 2f x x x x x x x ππ⎛⎫++=−=⎪⎝⎭=−故()()sin(2)cos()sin 2cos f x x x x x f x −=−−=−=−, 故函数()f x 为奇函数 (2)函数()f x 定义域为2,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭,不关于原点中心对称,故函数()f x 为非奇非偶函数 (3)由cos 1x =,得函数()f x 定义域为{}=2,x x k k Z π∈,关于原点中心对称,此时,()f x =则有()()0f x f x −==,且()()0f x f x −==− 故函数()f x 既是奇函数又是偶函数 【练习2-2】若02πα<<,()sin 2)4(g x x πα++=是偶函数,则α的值为________.【答案】4π 【解析】 【分析】正弦型函数()sin()(0,0)f x A x A ωφω=+>>若成为偶函数,则必有一条对称轴是y 轴,即(0)=f A ,解之即可.【详解】要使()sin 2)4(g x x πα++=成为偶函数,则必有()0=1g即1sin )4(=πα+,故=42k k Z ππαπ++∈,,又有02πα<<,所以=4πα 故答案为:4π 题型三 三角函数的对称性【例3-1】求函数3sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的对称轴和对称中心.【答案】对称轴为,212k x k Z ππ=+∈;对称中心为,0,26⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭k k Z ππ 【解析】 【分析】结合3sin y x =的性质,分别令232x k πππ+=+和23x k ππ+=可解得对称轴和对称中心.【详解】 由232x k πππ+=+,得,212k x k Z ππ=+∈, 所以对称轴为,212k x k Z ππ=+∈. 由23x k ππ+=,得,26k x k Z ππ=−∈, 所以对称中心为,0,26k k Z ππ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭.【例3-2】函数()cos (0)3f x x πωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭的图像关于直线2x π=对称,则ω可以为( ) A .13B .12C .23D .1【答案】C 【解析】 【分析】()cos()(0)3f x x πωω=−>的对称轴为3x k πωπ−=,化简得到22(0)3k ωω=+>得到答案.【详解】()cos()(0)3f x x πωω=−>对称轴为:22(0)()3233x k k k k Z πππωπωπωω−=⇒−=⇒=+>∈ 当0k =时,ω取值为23. 故选:C.【例3-3】已知函数()cos (0)4f x x πωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭在区间[0,π]上有且仅有3条对称轴,则ω的取值范围是( ) A .(134,174] B .(94,134]C .[94,134)D .[134,174) 【答案】C 【解析】 【分析】求出函数的对称轴方程为()144k x πω+=,k Z ∈,原题等价于()1404k ππω+≤≤有3个整数k符合,解不等式1424143ω+⨯≤<+⨯即得解. 【详解】解:()cos (0)4f x x πωω⎛⎫=−> ⎪⎝⎭,令4x k πωπ−=,k Z ∈,则()144k x πω+=,k Z ∈,函数f (x )在区间[0,π]上有且仅有3条对称轴,即()1404k ππω+≤≤有3个整数k 符合,()1404k ππω+≤≤,得140101444kk ωω+≤≤⇒≤+≤,则0,1,2k =, 即1424143ω+⨯≤<+⨯,∴91344ω≤<. 故选:C.【练习3-1】已知函数()sin cos f x x x =+,R x ∈.求:(1)()f x 的图像的对称轴方程; (2)()f x 的图像的对称中心坐标. 【答案】(1)4x k ππ=+,Z k ∈(2),04k ππ⎛⎫− ⎪⎝⎭,Z k ∈【解析】 【分析】先将函数化简为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,然后整体代换ωx +φ即可求出对称轴和对称中心﹒ (1)()sin cos 4f x x x x π⎛⎫ ⎪⎝⎭=++.由42x k k Z πππ∈+=+,,得4x kx k Z π∈=+,;(2)由4x k k Z ππ∈+=,,得4x k k Z ππ−∈=,,∴对称中心为04k k Z ππ⎛⎫−∈ ⎪⎝⎭,,﹒ 【练习3-2】已知函数()sin cos f x a x x =+的图象关于直线3x π=对称,则4f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( )AB C .D 【答案】B 【解析】 【分析】先由对称性求得a ,再将4π代入函数解析式即可求得答案. 【详解】因为()f x 的图象关于直线3x π=对称,所以()203f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,即1122=−,解得a =422f π⎛⎫+ ⎪⎝⎭.故选:B题型四 三角函数的单调性【例4-1】函数2cos 6y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调增区间为( )A .()2ππ,2π,Z k k k −∈B .()2π,2ππ,Z k k k +∈C .7ππ(2π,2π),Z 66k k k −−∈ D .π5π(2π,2π),Z 66k k k −+∈【答案】C 【解析】 【分析】根据给定函数,利用余弦函数的单调性直接列式,求解作答. 【详解】 由2ππ2π,Z 6k x k k π−≤+≤∈,解得2π2π,Z 66k x k k 7ππ−≤≤−∈, 所以所求函数的增区间为7ππ(2π,2π),Z 66k k k −−∈. 故选:C【例4-2】已知函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递减,则实数ω的取值范围是( ) A .2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .24,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)1,2D .3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B 【解析】 【分析】 依题意可得22T ππ≥−,再根据周期公式即可求出ω的大致范围,再根据x 的取值范围,求出6x πω+的取值范围,根据ω的范围求出左端点的范围,再根据正弦函数的性质得到不等式组,解得即可; 【详解】解:依题意222T πππ≥−=,即T π≥,又2T πω=,所以20ππωω⎧≥⎪⎨⎪>⎩,解得02ω<≤, 又,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以,2666x πππωωωππ⎥+∈+⎡⎤⎢⎣⎦+,所以76662ππωππ≤<+,要使函数在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递减,所以226362πππωπππω⎧≤+⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,解得2433ω≤≤, 即24,33ω⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故选:B【练习4-1】已知函数2()22cos f x x x =+. (1)求函数()f x 的值域; (2)求函数()f x 单调递增区间.【答案】(1) [1,3]−, (2) (),36k k k Z ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】(1)先对函数化简为()f x 2sin(2)16x π=++,然后利用正弦函数的取值范围可求出()f x 的值域; (2)由222262k x k πππππ−≤+≤+解出x 的范围就是所要求的递增区间.【详解】解:2()22cos 2cos 21f x x x x x =+=++1sin 2cos 2)122x x =++ 2sin(2)16x π=++(1)因为1sin(2)16x π−≤+≤,所以12sin(2)136x π−≤++≤所以()f x 的值域为[1,3]−; (2)由222,262k x k k Z πππππ−≤+≤+∈,得,36k x k k Z ππππ−≤≤+∈,所以()f x 单调递增区间为(),36k k k Z ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦【点睛】此题考查三角函数的恒等变换公式,正弦函数的性质,属于基础题.【练习4-2】函数()=sin2+1(0)f x x ωω>在ππ62⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递增,则ω取值范围为_____【答案】102⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】 【分析】根据题意可求得函数的单调区间,结合()=sin2x+1(0)f x ωω>在ππ62⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递增,列出不等式组,即可求得答案. 【详解】 令ππ2π22π,(Z)22k x k k ω−+≤≤+∈, 可得ππππ,Z 4ω4k k x k ωωω−+≤≤+∈, 因为函数()sin2+1(0)f x x ωω=>在ππ,62⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,故πππ46πππ42k k ωωωω⎧−+≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,解得362,(Z)122k k k ωω⎧≥−+⎪⎪∈⎨⎪≤+⎪⎩, 结合0>ω,故当0k =时,ω取值范围为102⎛⎤⎥⎝⎦,,1k时不符合题意,故ω取值范围为102⎛⎤⎥⎝⎦,,故答案为:102⎛⎤⎥⎝⎦,题型五 “五点法”作sin()y A x ωϕ=+的图像【例5-1】已知函数π()2sin 23f x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭.(1)利用“五点法”完成下面的表格,并画出()f x 在区间π7π,66⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象; (2)解不等式()1f x ≥.【答案】(1)答案见解析(2)π7π,π()412k k k π⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z 【解析】 【分析】(1)根据正弦函数的五点作图法可完成表格,利用五点作图法可得图象; (2)根据函数图象列式可求出结果. (1)完成表格如下:()f x 在区间π7π,66⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的图象如图所示:(2)不等式()1f x ≥,即1sin 232x π⎛⎫−≥ ⎪⎝⎭.由ππ5π2π22π,636k x k k +≤−≤+∈Z , 解得π7πππ,412k x k k +≤≤+∈Z . 故不等式()1f x ≥的解集为π7ππ,π()412k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .【练习5-1】设函数f (x )=sin (2x +φ)(﹣π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =8π,此对称轴相邻的对称中心为(308π,) (1)求函数y =f (x )的解析式;(2)用五点法画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象.【答案】(1)3()sin(2)4f x x π=−;(2)见解析. 【解析】 【分析】(1)解方程sin 218πϕ⎛⎫⨯+=± ⎪⎝⎭即得解;(2)用五点法画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象. (1) 解:8x π=是函数()y f x =的一条对称轴,sin 218πϕ⎛⎫∴⨯+=± ⎪⎝⎭,即,42k k Z ππϕπ+=+∈0πϕ−<<,34πϕ∴=−所以3()sin(2)4f x x π=−.令32,4x k k Z ππ−=∈得3,28k x k Z ππ=+∈. 所以函数的对称中心为37(,0),(,0),(,0),888πππ−,,所以函数的解析式为3()sin(2)4f x x π=−.(2)解:由3sin 24y x π⎛⎫=− ⎪可知故函数3sin 24y x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭在区间[]0,π上的图像为:题型六 三角函数的图像变换【例6-1】怎样由函数sin y x =的图象变换得到sin(2)3y x π=−的图象,试叙述这一过程.【答案】答案见解析 【解析】 【分析】利用函数sin(2)3y x π=−与函数sin y x =的关系直接叙述即可.【详解】把函数sin y x =的图象向右平移3π个单位得函数sin()3y x π=−的图象,再将所得图象上每一点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变),即得函数sin(2)3y x π=−的图象.【例6-2】要得到函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 2y x =的图象( )A .向左平移12π个单位长度 B .向左平移512π个单位长度C .向右平移12π个单位长度 D .向右平移512π个单位长度 【答案】B 【解析】 【分析】由诱导公式化为同名函数,然后由图象平移变换求解. 【详解】因为函数sin 2cos 2cos 224y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==−=− ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,5cos 2cos 2cos 236412y x x x ππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=−+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦,所以要得到函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 2y x =的图象向左平移512π个单位长度. 故选:B.【例6-3】将函数()2sin(2)3f x x π=−的图象向右平移()0ϕϕ>个单位后得到的函数图象关于直线4x π=对称,则ϕ的最小值为( )A .6π B .23π C .3πD .8π 【答案】A 【解析】 【分析】根据三角函数的图象变换,求得()2sin(22)3g x x πϕ=−−,结合()14g π=±,列出三角方程,即可求解. 【详解】将函数()2sin(2)3f x x π=−的图象向右平移()0ϕϕ>个单位后,可得()22sin[2()]sin(22)33g x x x ππϕϕ=−−=−−, 因为()g x 的图象关于直线4x π=对称,()sin(2)146g ππϕ=−−=±,即sin(2)16πϕ+=±,可得2,62k k ϕππ+=+π∈Z ,解得,62k k ϕππ=+∈Z ,又因为0ϕ>,所以ϕ的最小值为6π. 故选:A.【练习6-1】【多选题】要得到函数πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭到的图象,只需将函数sin y x =的图象( )A .向左平移π4单位长度,再将每个点的横坐标缩短为原来的12B .向右平移π8单位长度,再将每个点的横坐标缩短为原来的12C .每个点的横坐标缩短为原来的12,再向右平移π8单位长度D .每个点的横坐标缩短为原来的12,再向左平移π8单位长度【答案】AD 【解析】 【分析】根据图象的两种变换方式即可求解;先平移再伸缩可判断A,B,先伸缩再平移可判断C,D. 【详解】方式一:(先平移再伸缩);将sin y x =先向左平移π4单位长度得到πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后将πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上每个点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标保持不变得到πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,故A 对,方式二:(先伸缩再平移);将sin y x =图像上每个点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标保持不变得到sin 2y x =,再将sin 2y x =向左平移π8单位长度得到πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,故D 对,故选:AD【练习6-2】为了得到函数()sin2cos2f x x x =−的图像,可以将函数()f x x =的图像( )A .向左平行移动8π个单位 B .向右平行移动8π个单位 C .向左平行移动4π个单位D .向右平行移动4π个单位【答案】B 【解析】 【分析】利用两角和差公式先将函数化简为()()sin f x A x =+ωϕ,然后再通过三角函数图像的伸缩平移得出答案. 【详解】由题意得()sin2cos2)2()48f x x x x x ππ⎡⎤=−=−=−⎢⎥⎣⎦,所以应把函数()f x x =的图像向右平移8π个单位.故选:B.【练习6-3】为了得到函数πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,可以将函数πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象( ) A .向左平移5π24个单位 B .向右平移7π24个单位 C .向右平移5π24个单位 D .向左平移7π24个单位 【答案】B 【解析】 【分析】先通过诱导公式将πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭化为()5πsin 26g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,设平移了ϕ个单位,从而得到方程,求出7π24ϕ=−,得到答案.【详解】πππ5πcos 2sin 2sin 23326y x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,设平移了ϕ个单位,得到()5πsin 226g x x ϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,则5ππ264ϕ+=,解得:7π24ϕ=−, 即向右平移了7π24个单位. 故选:B题型七 已知函数图像求解析式【例7-1】已知函数()()()sin 0,0,f x A x A ωϕωϕπ=+>><的部分图象如图所示,则函数()f x 的解析式为_______________.【答案】()122sin 23f x x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭【解析】 【分析】根据给定的()f x 的图象,结合三角函数的性质,分别求得,A ω和ϕ的值,即可求解. 【详解】由题意,函数()()()sin 0,0,f x A x A ωϕωϕπ=+>><的部分图象, 可得1422,()2233A T πππ==−−=,所以4T π=, 可得212T πω==,即()12sin 2ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭f x x , 又由4142()2sin()2sin()03233f πππϕϕ=⨯+=+=, 结合三角函数的五点对应法,可得22,3k k Z πϕπ+=∈,即22,3k k Z πϕπ=−∈, 又因为ϕπ<,所以23πϕ=−,所以()122sin 23f x x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭.故答案为:()122sin 23f x x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭.【例7-2】函数()()tan f x x ωϕ=+(0>ω)的部分图像如下图,则ϕ最小值为( )A .6πB .3πC .4π D .12π 【答案】A 【解析】 【分析】由图象根据周期得出2ω=,再由62k ππωϕπ⋅+=−+即可求解.【详解】由图知22362ππππωω=−==>=,由62k ππωϕπ⋅+=−+解得5,6k k Z πϕπ=−+∈ 所以当1k =时,6π=ϕ. 故选:A【例7-3】如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 012⎫⎪⎪⎝⎭,当秒针从P 0(注:此时t =0)正常开始走时,那么点P的纵坐标y 与时间t 的函数关系式为( )A .y =sin 306t ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .y =sin 606t ππ⎛⎫−− ⎪⎝⎭C .y =sin 306t ππ⎛⎫−+ ⎪⎝⎭D .y =sin 303t ππ⎛⎫−− ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,求得初相,再根据周期,即可判断选择. 【详解】由题意可得,初始位置为P 0122⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,不妨设初相为ϕ,故可得1sin 2ϕ=,cos ϕ6πϕ=.排除B 、D.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转,即T =2||πω=60, 所以|ω|=30π,即ω=-30π.故满足题意的函数解析式为:ππsin t 306y ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭.故选:C .【练习7-1】如图是函数()(π3sin 0,2)y x ωϕωϕ=+><的图像的一部分,则此函数的解析式为___________.【答案】π3sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】首先由周期求出ω,再根据函数过点,06π⎛⎫− ⎪⎝⎭,即可求出ϕ,从而求出函数解析式.【详解】解:由图可知566T πππ⎛⎫=−−= ⎪⎝⎭,所以2T ππω==,解得2ω=, 再由函数过点,06π⎛⎫− ⎪⎝⎭,所以π3sin 03ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭−,所以π2,Z 3k k ϕπ+=∈−,解得π2,Z 3k k ϕπ=+∈,因为π2ϕ<,所以π3ϕ=,所以π3sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故答案为:π3sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【练习7-2】已知函数()()tan 0,2f x A x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,()y f x =的部分图象如图所示,则12f π⎛⎫= ⎪⎝⎭A .3 BC .1D 【答案】A 【解析】 【分析】由124T π=可求得ω,由512k πωϕπ+=可求得ϕ,再由()01f =可求得A ,从而可得()y f x =的解析式,进而可求12f π⎛⎫⎪⎝⎭.【详解】15,212642T T ππππ=−=∴=, 2Tπω∴==,代入512k πωϕπ+=得6π=ϕ, ()tan 26f x A x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,又()0tan 16f A π==,A =()26f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,312663f ππππ⎛⎫⎛⎫∴=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A.题型八 三角函数的综合应用【例8-1】已知函数()2sin cos cos 44f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的对称轴方程; (2)将函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度,得到函数()g x 的图象,若关于x 的方程()1g x m −=在0,2π⎡⎫⎪⎢⎣⎭上恰有一解,求实数m 的取值范围.【答案】(1)对称轴方程为,122k x k Z ππ=+∈;(2)){}11⎡⎣【解析】 【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数f (x )的解析式,再利用正弦函数的对称性,求得函数f (x )的对称轴方程. (2)由题意sin (2x ﹣3π)=12m + 在[0, 2π)上恰有一解,再利用正弦函数的单调性,结合函数y =sin (2x ﹣3π) 的图象,求得实数m 的取值范围.【详解】(1)∵函数f (x )=2sin x cos x(x +4π)cos (x +4π)=sin2x (2x +2π)=sin2xx =2sin (2x +3π),∴令2x +3π=k π+2π,求得x =212k ππ+,k ∈Z ,故函数f (x )的对称轴方程为x =212k ππ+,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向右平移3π个单位长度,得到函数g (x )=2sin (2x ﹣23π+3π)=2sin (2x ﹣3π)的图象,若关于x 的方程g (x )﹣1=m 在[0,2π)上恰有一解,即2sin (2x ﹣3π)=1+m 在[0,2π)上恰有一解, 即sin (2x ﹣3π)=12m + 在[0,2π)上恰有一解. 在[0,2π)上,2x ﹣3π∈[﹣3π,23π),函数y =sin (2x ﹣3π),当2x ﹣3π∈[﹣3π,2π]时,单调递增;当2x ﹣3π∈[2π,23π]时,单调递减,而sin (﹣3π)=﹣2,sin 2π=1,sin (23π2,12m +12m +=11≤m ,或m =1,即实数m 的取值范围[11)∪{1}.【例8-2】建设生态文明,是关系人民福祉,关乎民族未来的长远大计.某市通宵营业的大型商场,为响应节能减排的号召,在气温超过28℃时,才开放中央空调降温,否则关闭中央空调.如图是该市夏季一天的气温(单位:℃)随时间(t ≤≤024,单位:小时)的大致变化曲线,若该曲线近似的满足函数()()sin 0,0,y A t b A ωϕωϕπ=++>><关系.(1)求函数()y f x =的表达式;(2)请根据(1)的结论,判断该商场的中央空调应在本天内何时开启?何时关闭?【答案】(1)()()2248sin 024123f t t t ππ⎛⎫=+−≤≤ ⎪⎝⎭(2)上午10时开启,下午18时关闭.【解析】 【分析】(1)根据函数图象可知周期T ,进而根据2T πω=求得ω的值;结合函数的最大值和最小值,可求得A ,代入最低点坐标()216,,即可求得ϕ,进而得函数()f t 的解析式. (2)根据题意,令2248sin 28123t ππ⎛⎫+−> ⎪⎝⎭,解不等式,结合t 的取值范围即可求得开启和关闭中央空调时间. 【详解】(1)由图知,()214224T =−=, 所以224πω=,得12πω=.由图知,1632242b +==,321682A −==, 所以()8sin 2412f t t πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.将点()216,代入函数解析式得248sin 21612πϕ⎛⎫+⨯+= ⎪⎝⎭, 得262k ππϕπ+=−,()k Z ∈即()223k k Z ϕππ=−∈又因为ϕπ<,得23ϕπ=−.所以()()2248sin 024123f t t t ππ⎛⎫=+−≤≤⎪⎝⎭. (2)依题意,令2248sin 28123t ππ⎛⎫+−>⎪⎝⎭, 可得21sin 1232t ππ⎛⎫−>⎪⎝⎭, 所以()252261236k t k k Z ππππππ+<−<+∈ 解得:()24102418k t k k Z +<<+∈, 令0k =得,1018t <<,故中央空调应在上午10时开启,下午18时关闭.【练习8-1】已知函数2()sin 22cos (0)6f x x x πωωω⎛⎫=+−> ⎪⎝⎭,1x ,2x 是方程()0f x =的两个不相等的实根,且12x x −的最小值为π. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若,6x m π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()f x 的值域是1,02⎡⎤−⎢⎥⎣⎦,求m 的取值范围【答案】(1)()sin(2)16f x x π=−−;(2),32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【解析】 【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的性质,可知函数()f x 最小正周期π,再根据三角函数的周期性即可求出ω,进而求出函数()f x 的解析式; (2)由题意可知22666x m πππ≤−≤−,又()f x 的值域是1,02⎡⎤−⎢⎥⎣⎦,可知1sin(2),162x π⎡⎤−∈⎢⎥⎣⎦,结合sin y x =的图象可知,52266m πππ≤−≤,由此即可求出结果.31【详解】(1)2()sin 22cos 6f x x x πωω⎛⎫=+− ⎪⎝⎭ sin 2cos cos2sin (cos21)66x x x ππωωω=+−+.12cos 212x x ωω=−− sin 216x πω⎛⎫=−− ⎪⎝⎭. 因为12x x −的最小值为π,所以()f x 的最小正周期22T ππω==,解得1ω=, 所以函数()f x 的解析式为()sin(2)16f x x π=−−.(2)由6x m π≤≤,可得22666x m πππ≤−≤−,因为()f x 的值域是1,02⎡⎤−⎢⎥⎣⎦,所以1sin(2),162x π⎡⎤−∈⎢⎥⎣⎦, 结合sin y x =的图象可知,52266m πππ≤−≤ 解得32m ππ≤≤,所以m 的取值范围是,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.。
2021年新高考数学总复习讲义:三角函数的图像与性质
2021年新高考数学总复习讲义:三角函数的图像及性质知识讲解一、三角函数的图像和性质1.正弦函数图像和性质1)图像:2)定义域:R 3)值域:[11],4)单调性: 5)奇偶性:奇函数 6)最小正周期:2 7)对称性:2.余弦函数图像和性质1)图像2)定义域:R 3)值域:[11],xy -11-2π-π2ππo-3π23π2-π2π2xy -11-2π-π2ππo4)单调性:[22]x k k πππ,(k Z )增函数 [22]x k k πππ,(kZ )减函数5)奇偶性:偶函数 6)最小正周期:2π7)对称性:对称轴xk kZ π,;对称中心(0)2k k Zππ,,.3.正切函数图像和性质1)定义域:{|}2x xk k Z ππ,2)值域:R3)单调性:在()22k k ππππ,(k Z )增函数.4)奇偶性:奇函数 5)最小正周期:π6)对称性:对称中心(0)2k k Zπ,,.二、三角函数的图像变换三角函数的几种变换:1)平移变换:函数sin()(0)yxϕϕ的图像可以看做将函数sin y x 的图像上的所有的点向左(当0ϕ时)或向右(当0ϕ时)平移ϕ个单位而得到.2)周期变换:函数sin()y xωϕ(0ω且1ω)的图像可以看做是把sin()yxϕ的图像上所有的点的横坐标缩短为(当1ω时)或伸长(当01ω时)到原来的1ω倍(纵坐标不变)而得到. 3)振幅变换:函数sin()yA xωϕ(0A 且1A )的图像可以看做是将sin()yx ωϕ的图像上所有的点的纵坐标伸长(当1A 时)或缩短(当1A 时)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到.经典例题一.选择题(共15小题)1.(2018•新课标Ⅲ)函数f(x)=tanx1+tan2x的最小正周期为()A.π4B.π2C.πD.2π2.(2018•海南三模)函数f(x)=1+12sin2x的最小正周期与最小值分别为()A.2π,12B.π,12C.2π,1D.π,13.(2018•福建模拟)将函数y=sin2x的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=f(x)的图象,则()A.y=f(x)的图象关于直线x=π8对称B.f(x)的最小正周期为π2C.y=f(x)的图象关于点(π2,0)对称D.f(x)在(−π3,π6)单调递增4.(2018•广西模拟)函数f(x)=cos(πx−π6)的图象的对称轴方程为()A.x=k+23(k∈Z)B.x=k+13(k∈Z)C.x=k+16(k∈Z)D.x=k−13(k∈Z)5.(2018•宝鸡一模)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(0<ω<12,|φ|<π2),若f(0)=−√3,且函数f(x)的图象关于直线x=−π12对称,则以下结论正确的是()A.函数f(x)的最小正周期为π3B.函数f(x)的图象关于点(7π9,0)对称C.函数f(x)在区间(π4,11π24)上是增函数D.由y=2cos2x的图象向右平移5π12个单位长度可以得到函数f(x)的图象6.(2018•长沙一模)函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象中相邻对称轴的距离为π2,若角φ的终边经过点(3,√3),则f(π4)的值为()A.√32B.√3C.2D.2√37.(2018•永州三模)将函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π2)的图象向左平移π6个单位后的图形关于原点对称,则函数f(x)在[0,π2]上的最小值为()A.√32B.12C .﹣12D .﹣√328.(2018•全国三模)已知函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2),f (x 1)=2,f (x 2)=0,若|x 1﹣x 2|的最小值为12,且f(12)=1,则f (x )的单调递增区间为( ) A .[−16+2k ,56+2k ],k ∈ZB .[−56+2k ,16+2k ],k ∈ZC .[−56+2kπ,16+2kπ],k ∈ZD .[16+2k ,76+2k ],k ∈Z9.(2018•广州一模)已知函数f (x )=sin (ωx +π6)(ω>0)在区间[﹣π4,2π3]上单调递增,则ω的取值范围为( ) A .(0,83]B .(0,12]C .[12,83]D .[38,2]10.(2018•珠海二模)若函数f (x )=cos (2x +φ)在(0,π2)上单调递减,则φ的值可能是( ) A .2πB .πC .π2D .﹣π211.(2018•全国)要得到y=cosx ,则要将y=sinx ( ) A .向左平移π个单位 B .向右平移π个单位C .向左平移π2个单位D .向右平移π2个单位12.(2018•榆林一模)已知曲线C 1:y =sinx ,C 2:y =cos(12x −5π6),则下列说法正确的是( )A .把C 1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移π3,得到曲线C 2B .把C 1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移2π3,得到曲线C 2C .把C 1向右平移π3,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的12,得到曲线C 2D .把C 1向右平移π6,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的12,得到曲线C 213.(2018•凌源市模拟)将函数f (x )=2√3cos 2x ﹣2sinxcosx ﹣√3的图象向左平移t (t >0)个单位,所得图象对应的函数为奇函数,则t 的最小值为( ) A .2π3B .π3C .π2D .π614.(2018•四川模拟)若将函数y =sin2x +√3cos2x 的图象向左平移π6个单位长度,则平移后图象的对称轴方程为( )A .x =kπ2−π12(k ∈Z) B .x =kπ2+π2(k ∈Z)C .x =kπ2(k ∈Z) D .x =kπ2+π12(k ∈Z)15.(2018•河南模拟)已知点A(0,2√3),B(π6,0)是函数f (x )=4sin (ωx +φ)(0<ω<6,π2<φ<π)的图象上的两个点,若将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )的图象的一条对称轴的方程为( ) A .x =π12 B .x =π6 C .x =π3D .x =5π12二.填空题(共8小题)16.(2018•宝山区二模)函数 f ( x )=2sin 4x cos 4x 的最小正周期为17.(2018•浦东新区三模)函数y=cos (2x +π4)的单调递减区间是 .18.(2017•江苏模拟)若函数f (x )=sin (ωx +π6),(ω>0)最小正周期为π,则f (π3)的值为 .19.(2017•上海一模)函数y=sin (ωx ﹣π3)(ω>0)的最小正周期是π,则ω= .20.(2018•江苏)已知函数y=sin(2x+φ)(﹣π2<φ<π2)的图象关于直线x=π3对称,则φ的值为.21.(2018•浙江模拟)已知函数f(x)=2sin(2x+π3)+1,则f(x)的最小正周期是,f(x)的最大值是.22.(2018•南通模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<2π)在R上的部分图象如图所示,则f(2018)的值为.23.(2017•江苏模拟)将函数y=5sin(2x+π4)的图象向左平移φ(0<φ<π2)个单位后,所得函数图象关于y轴对称,则φ=.三.解答题(共6小题)24.(2016•海淀区模拟)已知函数f(x)=2√2sinxcos(x+π4).(Ⅲ)若在△ABC中,BC=2,AB=√2,求使f(A﹣π4)=0的角B.(Ⅲ)求f(x)在区间[π2,17π24]上的取值范围.25.(2018•海淀区二模)如图,已知函数f(x)=Asinx(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)在一个周期内的图象经过B(π6,0),C(2π3,0),D(5π12,2)三点2(Ⅲ)写出A,ω,φ的值;(Ⅲ)若α∈(5π12,2π3),且f(α)=1,求cos2α的值.26.(2018•朝阳区二模)已知函数f(x)=2sinx(sinx+cosx)﹣a的图象经过点(π2,1),a∈R.(1)求a的值,并求函数f(x)的单调递增区间;(2)若当x∈[0,π2]时,不等式f(x)≥m恒成立,求实数m的取值范围.27.(2017•北京)已知函数f(x)=√3cos(2x﹣π3)﹣2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[﹣π4,π4]时,f(x)≥﹣12.28.(2018•玉溪模拟)已知函数f(x)=sin2x+√3sinx•cosx+2cos2x,x∈R (1)求函数f(x)的最小正周期和单调递减区间;(2)函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x的图象经过怎样的变换得到?29.(2018•海淀区校级三模)若函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.求:(Ⅲ)ω和φ;(Ⅲ)f(x)在区间(0,π3)上的取值范围.。
高三总复习讲义三角函数的图像与性质
高三数学总复习讲义——三角函数性质与图像知识清单: 反三角函数符号的运用:arc sin ,22a ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦、[]arc cos 0,a π∈、arc tan (,)22a ππ∈-注意:反三角数符号只表示...这个范围的角,其他范围的角需要用诱导公式变到这个范围.备注: 以上性质的理解记忆关键是能想象或画出函数图象........... 函数s i n ()y A x ωϕ=+的图像和性质以函数sin y x =为基础,通过图像变换来把握.如①sin y x=−−−−→图例变化为②sin()y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)相应地,①的单调增区间2,222k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦−−−→变为2222k x k πππωϕπ-+++≤≤的解集是②的增区间.注:⑴)sin(ϕω+=x y 或cos()y x ωϕ=+(0≠ω)的周期ωπ2=T ;sin y x =cos y x =()ϕω+=x A y sin (A 、ω>0)定义域 RRR值域 [1,1]-[1,1]-[]A A ,-周期性π2π22πω奇偶性 奇函数 偶函数当,0≠ϕ非奇非偶, 当,0=ϕ奇函数单调性[2,2]22k k ππππ-++上为增函数; 3[2,2]22k k ππππ++上为减函数. (Z k ∈) ()[21,2]k k ππ-上为增函数;()[2,21]k k ππ+上为减函数. (Z k ∈)12222,k k ππϕππϕωω⎡⎤--+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦上增函数;32222,k k ππϕππϕωω⎡⎤+-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦上减函数(Z k ∈)tan y x =cot y x =定义域 1|,2x x R x k k Z ππ⎧⎫∈≠+∈⎨⎬⎩⎭且{}|,x x R x k k Z π∈≠∈且值域 RR周期性 ππ奇偶性 奇函数奇函数单调性⎪⎭⎫⎝⎛++-ππππk k 2,2上为增函数(Z k ∈)()()ππ1,+k k 上为减函数(Z k ∈)⑵sin()y x ωϕ=+的对称轴方程是2x k ππ=+(Z k ∈),对称中心(,0)k π;cos()y x ωϕ=+的对称轴方程是x k π=(Z k ∈),对称中心1(,0)2k ππ+;)tan(ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ).写出满足条件的x 的集合sinx>cosx ________________________________ sinx<cosx _________________________________ |sinx|>|cosx| __________________________________ |sinx|<|cosx| __________________________________课前预习1.函数sin cos y x x =-的最小正周期是 . 2. 函数1π2sin()23y x =+的最小正周期T = .3.函数sin2x y =的最小正周期是( )(A)2π(B)π (C) 2π (D) 4π4.函数]),0[)(26sin(2ππ∈-=x x y 为增函数的区间是( )(A)]3,0[π(B)]127,12[ππ(C) ]65,3[ππ(D)],65[ππ5.函数22cos()()363y x x πππ=-≤≤的最小值是( )()2A - ()3B - ()1C - ()1D6.为了得到函数)62sin(π-=x y 的图象,可以将函数x y 2cos =的图象( )(A)向右平移6π个单位长度 (B)向右平移3π个单位长度 (C)向左平移6π个单位长度 (D)向左平移3π个单位长度7.将函数sin y x =的图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得图象上所有点向左平移3π个单位,所得图象的解析式是__________________.8. 函数sin 3cos y x x =+在区间[0,2π]的最小值为______.9.已知f (x )=5sin x cos x -35cos 2x +325(x ∈R )⑴求f (x )的最小正周期; ⑵求f (x )单调区间; ⑶求f (x )图象的对称轴,对称中心。
高考数学(理)总复习讲义:三角函数的图象与性质
第三节三角函数的图象与性质1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图❶在正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0). 在余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象上,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❷正切函数的图象是由直线x =k π+π2(k ∈Z)隔开的无穷多支曲线组成的.判断三角函数的奇偶性,应首先判断函数定义域是否关于原点对称.求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,应注意ω的符号,只有当ω>0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,否则将出现错误.写单调区间时,不要忘记k ∈Z.(1)y =tan x 无单调递减区间;(2)y =tan x 在整个定义域内不单调.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期都是2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最小正周期是π|ω|.[熟记常用结论]1.对称与周期(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半个周期,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 ≠0,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).[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) (1)y =sin x 在第一、第四象限是增函数.( ) (2)余弦函数y =cos x 的对称轴是y 轴.( ) (3)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( ) (4)y =sin|x |是偶函数.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ 二、选填题1.函数y =tan 3x 的定义域为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x ≠3π2+3k π,k ∈ZB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6+k π,k ∈ZC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π6+k π,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6+k π3,k ∈Z解析:选D 由3x ≠π2+k π(k ∈Z),得x ≠π6+k π3,k ∈Z.2.函数y =2-cos x3(x ∈R)的最大值和最小正周期分别是( )A .2,3πB .1,6πC .3,6πD .3,3π解析:选C 由y =2-cos x 3知,y max =2-(-1)=3,最小正周期T =2π13=6π.3.下列函数中最小正周期为π且图象关于直线x =π3对称的是( )A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 解析:选B 函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的最小正周期T =2π2=π, ∵sin ⎝⎛⎭⎫2×π3-π6=1, ∴函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象关于直线x =π3对称. 4.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象的对称轴为______________,对称中心为________________.解析:由x -π4=π2+k π,k ∈Z ,得x =3π4+k π,k ∈Z ;由x -π4=k π,k ∈Z ,得x =π4+k π,k ∈Z ,故函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象的对称轴为x =3π4+k π,k ∈Z ,对称中心为⎝⎛⎭⎫π4+k π,0,k ∈Z.答案:x =3π4+k π,k ∈Z ⎝⎛⎭⎫π4+k π,0,k ∈Z 5.函数f (x )=32cos x -12sin x ()x ∈[0,π]的单调递增区间为________. 解析:f (x )=32cos x -12sin x =cos ⎝⎛⎭⎫x +π6,由2k π-π≤x +π6≤2k π(k ∈Z),得2k π-7π6≤x ≤2k π-π6(k ∈Z).∵x ∈[0,π],∴f (x )在⎣⎡⎦⎤5π6,π上单调递增.答案:⎣⎡⎦⎤5π6,π 6.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 解析:由x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为-22. 答案:-22考点一三角函数的定义域[基础自学过关][题组练透]1.函数f (x )=-2tan ⎝⎛⎭⎫2x +π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x ≠π6B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π6,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π2+π6,k ∈Z解析:选D 由正切函数的定义域,得2x +π6≠k π+π2(k ∈Z),即x ≠k π2+π6(k ∈Z),故选D.2.函数y =sin x -cos x 的定义域为________.解析:法一: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]上函数y =sin x 和函数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、余弦函数的周期性,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .法二:利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).所以定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z .答案:⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z) 3.函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0,9-x 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧k π<x <k π+π2,k ∈Z ,-3≤x ≤3.∴-3≤x <-π2或0<x <π2.∴函数y =lg(sin 2x )+9-x 2的定义域为⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2. 答案:⎣⎡⎭⎫-3,-π2∪⎝⎛⎭⎫0,π2 [名师微点]求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.考点二三角函数的值域(最值) [师生共研过关][典例精析](1)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为________. (2)(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. (3)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为_________________________________. [解析] (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3, ∴函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为⎣⎡⎦⎤-32,3. (2)依题意,f (x )=sin 2x +3cos x -34=-cos 2x +3cos x +14=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以cos x ∈[0,1], 因此当cos x =32时,f (x )max =1. (3)设t =sin x -cos x ,则-2≤t ≤2,t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,则sin x cos x =1-t 22, ∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.∴函数的值域为⎣⎡⎦⎤-12-2,1. [答案] (1)⎣⎡⎦⎤-32,3 (2)1 (3)⎣⎡⎦⎤-12-2,1 [解题技法]求三角函数的值域(最值)的3种类型及解法思路(1)形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求值域(最值);(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c 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).[过关训练]1.若函数f (x )=(1+3tan x )cos x ,-π3≤x ≤π6,则f (x )的最大值为( )A .1B .2 C. 3D.3+1解析:选C f (x )=(1+3tan x )cos x =cos x +3sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6.因为-π3≤x ≤π6,所以-π6≤x +π6≤π3,故当x =π6时,f (x )取最大值为3,故选C.2.(2018·北京高考)已知函数f (x )=sin 2x +3sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为32,求m 的最小值. 解:(1)因为f (x )=sin 2x +3sin x cos x =12-12cos 2x +32sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12, 所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π.(2)由(1)知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12. 由题意知-π3≤x ≤m ,所以-5π6≤2x -π6≤2m -π6. 要使f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为32, 即sin ⎝⎛⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为1. 所以2m -π6≥π2,即m ≥π3.所以m 的最小值为π3.考点三三角函数的单调性[全析考法过关][考法全析]考法(一) 求三角函数的单调区间[例1] (1)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的单调递减区间为________________. (2)函数y =|tan x |的单调递增区间为______________,单调递减区间为________________.[解析] (1)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x =-sin ⎝⎛⎫2x -π3的单调递减区间是函数y =sin ⎝⎛⎫2x -π3的单调递增区间.由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z.故所给函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z. (2)作出函数y =|tan x |的图象,如图.观察图象可知,函数y =|tan x |的单调递增区间为⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z ;单调递减区间为⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z.[答案] (1)⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z (2)⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z ⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z 考法(二) 已知三角函数的单调性求参数[例2] (2018·全国卷Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( )A.π4B.π2C.3π4D .π[解析] f (x )=cos x -sin x =-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, 当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,即x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2时, 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4单调递增, 则函数f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4单调递减. ∵函数f (x )在[-a ,a ]是减函数, ∴[-a ,a ]⊆⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,∴0<a ≤π4, ∴a 的最大值为π4.[答案] A[规律探求]1.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π,则以下结论正确的是( ) A .函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-π2,0上单调递减 B .函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递增 C .函数f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,5π6上单调递减 D .函数f (x )在⎣⎡⎦⎤5π6,π上单调递增解析:选C 由x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,0,得2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-4π3,-π3,所以函数f (x )先减后增;由x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以函数f (x )先增后减;由x ∈⎣⎡⎦⎤π2,5π6,得2x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,4π3,所以函数f (x )单调递减;由x ∈⎣⎡⎦⎤5π6,π,得2x -π3∈⎣⎡⎦⎤4π3,5π3,所以函数f (x )先减后增.故选C.2.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=________.解析:∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数;当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 是减函数. 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. 答案:323.若函数y =12sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π8,π12上单调递减,则ω的取值范围是________.解析:因为函数y =12sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π8,π12上单调递减,所以ω<0且函数y =12sin(-ωx )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π8上单调递增,则⎩⎨⎧ω<0,-ω·⎝⎛⎭⎫-π12≥2k π-π2,k ∈Z ,-ω·π8≤2k π+π2,k ∈Z ,即⎩⎪⎨⎪⎧ω<0,ω≥24k -6,k ∈Z ,ω≥-16k -4,k ∈Z ,解得-4≤ω<0.答案:[-4,0)考点四三角函数的周期性、奇偶性、对称性[全析考法过关][考法全析]考法(一) 三角函数的周期性[例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由图象知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,故选A. [答案] A考法(二) 三角函数的奇偶性[例2] (2019·抚顺调研)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +θ+π3⎝⎛⎭⎫θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2是偶函数,则θ的值为________.[解析] ∵函数f (x )为偶函数,∴θ+π3=k π+π2(k ∈Z).又θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,∴θ+π3=π2,解得θ=π6,经检验符合题意.[答案]π6考法(三) 三角函数的对称性[例3] (1)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为4π,则该函数的图象( )A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称 B .关于点⎝⎛⎭⎫5π3,0对称 C .关于直线x =π3对称D .关于直线x =5π3对称 (2)(2018·江苏高考)已知函数y =sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,则φ的值为________.[解析] (1)因为函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为4π,而T =2πω=4π,所以ω=12,即f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6.令x 2+π6=π2+k π(k ∈Z),解得x =2π3+2k π(k ∈Z), 故f (x )的对称轴为x =2π3+2k π(k ∈Z). 令x 2+π6=k π(k ∈Z),解得x =-π3+2k π(k ∈Z), 故f (x )的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π3+2k π,0(k ∈Z),对比选项可知B 正确. (2)由题意得f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=±1, ∴2π3+φ=k π+π2(k ∈Z),∴φ=k π-π6(k ∈Z). ∵φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,∴φ=-π6. [答案] (1)B (2)-π6[规律探求][过关训练]1.若函数f (x )=3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)(0<θ<π)的图象关于⎝⎛⎭⎫π2,0中心对称,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,π6上的最小值是________. 解析:f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +θ+π6,又图象关于⎝⎛⎭⎫π2,0中心对称,所以2×π2+θ+π6=k π(k ∈Z),所以θ=k π-7π6(k ∈Z),又0<θ<π,所以θ=5π6,所以f (x )=-2sin 2x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π6, 所以2x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π3,f (x )∈[-3,2], 所以f (x )的最小值是- 3. 答案:- 32.若x =π8是函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4,x ∈R 的一个零点,且0<ω<10,则函数f (x )的最小正周期为________.解析:依题意知,f ⎝⎛⎭⎫π8=2sin ⎝⎛⎭⎫ωπ8-π4=0,即ωπ8-π4=k π,k ∈Z ,整理得ω=8k +2,k ∈Z. 又因为0<ω<10,所以0<8k +2<10,得-14<k <1,而k ∈Z ,所以k =0,ω=2,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4,f (x )的最小正周期为π. 答案:π[课时跟踪检测]一、题点全面练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 解析:选D 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.关于函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3,下列说法正确的是( ) A .是奇函数B .在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递减 C.⎝⎛⎭⎫π6,0为其图象的一个对称中心 D .最小正周期为π解析:选C 函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递增,B 错;最小正周期为π2,D 错;由2x -π3=k π2,k ∈Z ,得x =k π4+π6,k∈Z.当k =0时,x =π6,所以它的图象关于⎝⎛⎭⎫π6,0对称. 3.(2018·昆明第二次统考)若直线x =a π(0<a <1)与函数y =tan x 的图象无公共点,则不等式tan x ≥2a 的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π+π6≤x <k π+π2,k ∈ZB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π+π4≤x <k π+π2,k ∈ZC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | k π+π3≤x <k π+π2,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π-π4≤x ≤k π+π4,k ∈Z解析:选B 由题意得直线x =a π(0<a <1)是正切函数的渐近线,所以x =π2,即a =12,则原不等式可化为tan x ≥1,所以k π+π4≤x <k π+π2,k ∈Z ,故选B.4.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0对称,那么|φ|的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.π2解析:选A 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π6.5.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,则f ⎝⎛⎭⎫π6的值为( ) A .2或0 B .-2或2 C .0D .-2或0解析:选B 因为函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,所以该函数图象关于直线x =π6对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选B.6.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A .f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B .f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C .f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D .f (x )的最小正周期为2π,最大值为4解析:选B ∵f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=1+cos 2x -1-cos 2x 2+2=32cos 2x +52,∴f (x )的最小正周期为π,最大值为4.故选B.7.若函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6在x =2处取得最大值,则正数ω的最小值为________.解析:由题意得,2ω+π6=π2+2k π(k ∈Z),解得ω=π6+k π(k ∈Z),∵ω>0,∴当k =0时,ωmin =π6.答案:π68.(2019·石家庄模拟)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:因为f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,且f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=0,即f ⎝⎛⎭⎫π3=0, 因为f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3, 所以f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin ⎝⎛⎭⎫π3ω+π3=0, 所以π3ω+π3=k π(k ∈Z),解得ω=3k -1(k ∈Z).又12·2πω≥π2-π6,ω>0, 所以ω=2. 答案:29.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (1)求函数f (x )图象的对称轴方程; (2)求函数f (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值. 解:(1)令2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+π8,k ∈Z.所以函数f (x )图象的对称轴方程是x =k π2+π8,k ∈Z. (2)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z.故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z. (3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4, 所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≤22,所以-2≤f (x )≤1,所以当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2. 10.(2019·武汉调研)已知函数f (x )=a ⎝⎛⎭⎫2cos 2x2+sin x +b . (1)若a =-1,求函数f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域是[5,8],求a ,b 的值. 解:已知函数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 )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤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. ①当a >0时,得⎩⎨⎧ 2a +a +b =8,b =5,∴a =32-3,b =5.②当a <0时,得⎩⎨⎧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 =8.二、专项培优练(一)易错专练——不丢怨枉分1.(2019·长沙模拟)函数f (x )=|sin x |·cos x 的最小正周期是( ) A.π2 B .π C.3π2D .2π解析:选D 易知函数f (x )=⎩⎨⎧12sin 2x (2k π≤x ≤2k π+π),-12sin 2x (2k π-π≤x <2k π)k ∈Z ,结合函数f (x )的图象,易知函数f (x )的最小正周期为2π.2.(2019·厦门模拟)函数y =sin 4x +23sin x cos x -cos 4x ,x ∈[0,π]的单调递增区间为________.解析:y =sin 4x +23sin x cos x -cos 4x =(sin 2x +cos 2x )·(sin 2x -cos 2x )+3sin 2x =-cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,令k =0,得-π6≤x ≤π3,又0≤x ≤π,所以0≤x ≤π3;令k =1,得5π6≤x ≤4π3,又0≤x ≤π,所以5π6≤x ≤π,所以函数y =sin 4x +23sin x cos x -cos 4x 在[0,π]上的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤0,π3,⎣⎡⎦⎤5π6,π. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π3,⎣⎡⎦⎤5π6,π 3.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,其中x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则实数a 的取值范围是________.解析:∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,a ,∴x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,a +π6, ∵当x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,π2时,f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴结合函数的图象知π2≤a +π6≤7π6,∴π3≤a ≤π.答案:⎣⎡⎦⎤π3,π(二)素养专练——学会更学通4.[直观想象]设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,9π8,若方程f (x )=a 恰好有三个根,分别为x 1,x 2,x 3(x 1<x 2<x 3),则2x 1+3x 2+x 3的值为( )A .π B.3π4 C.3π2D.7π4解析:选D 由题意x ∈⎣⎡⎦⎤0,9π8,则 2x +π4∈⎣⎡⎦⎤π4,5π2, 画出函数f (x )的大致图象,如图所示.由图可得,当22≤a <1时,方程f (x )=a 恰有三个根. 由2x +π4=π2,得x =π8;由2x +π4=3π2,得x =5π8.由图可知,点(x 1,a )与点(x 2,a )关于直线x =π8对称,点(x 2,a )和点(x 3,a )关于直线x=5π8对称,所以x 1+x 2=π4,x 2+x 3=5π4,所以2x 1+3x 2+x 3=2(x 1+x 2)+(x 2+x 3)=7π4. 5.[逻辑推理]设定义在R 上的函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π12<φ<π2,给出以下四个论断:①f (x )的最小正周期为π;②f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-π6,0上是增函数;③f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称;④f (x )的图象关于直线x =π12对称.以其中两个论断作为条件,另两个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题(写成“p ⇒q ”的形式)__________.(用到的论断都用序号表示)解析:若f (x )的最小正周期为π,则ω=2,函数f (x )=sin(2x +φ).同时若f (x )的图象关于直线x =π12对称,则sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=±1,又-π12<φ<π2,∴2×π12+φ=π2,∴φ=π3,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,②③成立,故①④⇒②③.若f (x )的最小正周期为π,则ω=2,函数f (x )=sin(2x +φ),同时若f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称,则2×π3+φ=k π,k ∈Z ,又-π12<φ<π2,∴φ=π3,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,②④成立,故①③⇒②④. 答案:①④⇒②③或①③⇒②④6.[数学运算]已知函数f (x )=3cos 2ωx +sin ωx cos ωx -32(ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数f (x )的单调递减区间; (2)若f (x )>22,求x 的取值集合. 解:(1)f (x )=3cos 2ωx +sin ωx cos ωx -32=32(1+cos 2ωx )+12sin 2ωx -32=32cos 2ωx +12sin 2ωx =sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π3.因为最小正周期为2π2ω=π,所以ω=1,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 由π2+2k π≤2x +π3≤3π2+2k π,k ∈Z , 得π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z , 所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤π12+k π,7π12+k π,k ∈Z. (2)由f (x )>22,得sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3>22, 由正弦函数的性质得π4+2k π<2x +π3<3π4+2k π,k ∈Z ,解得-π24+k π<x <5π24+k π,k ∈Z , 则x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-π24+k π<x <5π24+k π,k ∈Z .7.[直观想象、数学运算]已知函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x -π3cos x + 3. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若函数g (x )=f (x )-m 在⎣⎡⎦⎤0,π2上有两个不同的零点x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并计算tan(x 1+x 2)的值.解:(1)因为f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 cos x +3=4⎝⎛⎭⎫12sin x -32cos x cos x +3=2sin x cos x -23cos 2x +3=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 所以函数f (x )的最小正周期为T =π. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z),得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z).所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z). (2)函数g (x )=f (x )-m 在⎣⎡⎦⎤0,π2上有两个不同的零点x 1,x 2,即函数y =f (x )与直线y =m 在⎣⎡⎦⎤0,π2上的图象有两个不同的交点,在直角坐标系中画出函数y =f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在⎣⎡⎦⎤0,π2上的图象,如图所示,由图象可知,当且仅当m ∈[3,2)时,方程f (x )=m 有两个不同的解x 1,x 2,且x 1+x 2=2×5π12=5π6,故tan(x 1+x 2)=tan 5π6=-tan π6=-33.。
三角函数的图像和性质复习讲义
《三角函数的图像与性质》复习讲义【考纲说明】1.能画出y=sin x, y=cos x, y=tan 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、周期性、图像与x 轴交点等);3.结合具体实例,了解)sin(ϕω+=x A y 的实际意义;【知识梳理】一、三角函数的图像与性质1、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:2、函数B x A y ++=)sin(ϕω),(其中00>>ωA 的性质振幅:A ;最大值是A B +,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; 其图象的对称轴所在直线的方程是由方程)(2Z k k x ∈+=+ππϕω解得;凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心。
二、三角函数图像的变换1、五点法作y=Asin (ωx+ϕ)的简图: 五点取法是设t=ωx+ϕ,由t 取0、2π、π、2π3、2π来求相应的x 值及对应的y 值,再描点作图。
五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线). 2、三角函数的图像变换三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等.由y =sinx 的图象利用图象变换可得到函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)(x ∈R )的图象。
注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象沿x 轴方向的伸缩量的区别。
三、三角函数中解题常用方法1、由y =sinx 的图象变换出y =Asin(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。
途径一:先平移变换(相位变换),再周期变换(横向伸缩变换),最后振幅变换(纵向伸缩变换); 途径二:先周期变换(横向伸缩变换),再平移变换(相位变换),最后振幅变换(纵向伸缩变换)。
2、由y =Asin(ωx +ϕ)的图象求其函数式:(图像或性质)确定解析式y=Asin (ωx+ϕ)的题型,通常先通过函数的最值确定A ,再根据周期确定ω,最后代入某个中心点坐标来完成ϕ的确定。
高考一轮复习讲义第三讲学生 三角函数的图像与性质
第三讲---三角函数的图像与性质本讲义主要内容:第一部分:【知识回顾】若)(xfy=在],[ba上递增(减),则)(xfy-=在],[ba上递减(增).②xy sin=与xy cos=的周期是π.③)sin(ϕω+=xy或)cos(ϕω+=xy(0≠ω)的周期ωπ2=T.2tanxy=的周期为2π(πωπ2=⇒=TT,如图,翻折无效).④)sin(ϕω+=xy的对称轴方程是2ππ+=kx(Zk∈),对称中心(0,πk);)c o s(ϕω+=xy的对称轴方程是πkx=(Zk∈),对称中心(0,21ππ+k);)t a n(ϕω+=xy的对称中心(0,2πk).xxyxy2cos)2cos(2cos-=--=−−−→−=原点对称⑤当αtan·,1tan=β)(2Zkk∈+=+ππβα;αtan·,1tan-=β)(2Zkk∈+=-ππβα.⑥xy cos=与⎪⎭⎫⎝⎛++=ππkxy22sin是同一函数,而)(ϕω+=xy是偶函数,则)cos()21sin()(xkxxyωππωϕω±=++=+=.⑦函数xy tan=在R上为增函数.(×)[只能在某个单调区间单调递增. 若在整个定义域,xy tan=为增函数,同样也是错误的].⑧定义域关于原点对称是)(xf具有奇偶性的必要不充分条件.(奇偶性的两个条件:一是定义域关于原点对称(奇偶都要),二是满足奇偶性条件,偶函数:)()(xfxf=-,奇函数:)()(xfxf-=-)奇偶性的单调性:奇同偶反. 例如:xy tan=是奇函数,)31tan(π+=xy是非奇非偶.(定义域不关于原点对称)奇函数特有性质:若x∈0的定义域,则)(xf一定有0)0(=f.(x∉0的定义域,则无此性质)⑨xy sin=不是周期函数;xy sin=为周期函数(π=T)xy cos=是周期函数(如图);xy cos=为周期函数(=T212cos+=xy的周期为π(如图),并非所有周期函数都有最小正周期,例如:Rkkxfxfy∈+===),(5)(.⑩abbabay=+++=+=ϕϕαβαcos)sin(sincos22有yba≥+22.知识点二三角函数图象的作法:1)、几何法:2)、描点法及其特例——五点作图法(正、余弦曲线),三点二线作图法(正、余切曲线).3)、利用图象变换作三角函数图象.三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等.函数y=Asin(ωx+φ)的振幅|A|,周期2||Tπω=,频率1||2fTωπ==,相位;xωϕ+初相ϕ(即当x=0时的相位).(当A>0,ω>0 时以上公式可去绝对值符号),由y=sinx的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A|>1)或缩短(当0<|A|<1)到原来的|A|倍,得到y=Asinx的图象,叫做振幅变换或叫沿y轴的伸缩变换.(用y/A替换y)由y=sinx的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的1||ω倍,得到y=sinωx的图象,叫做周期变换或叫做沿x轴的伸缩变换.(用ωx替换x)由y=sinx的图象上所有的点向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平行移动|φ|个单位,得到y=sin(x+φ)的图象,叫做相位变换或叫做沿x轴方向的平移.(用x+φ替换x)y=|cos2x+1/2|图象由y =sinx 的图象上所有的点向上(当b >0)或向下(当b <0)平行移动|b |个单位,得到y =sinx +b 的图象叫做沿y 轴方向的平移.(用y+(-b)替换y )由y =sinx 的图象利用图象变换作函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)(x ∈R )的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象延x 轴量伸缩量的区别。
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⑶求f(x)图象的对称轴,对称中心。
10.求函数f (x)=的单调递增区间
典型例题
EG1、三角函数图像变换
将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?
变式1:将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?
变式2:将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?
变式3:将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?
4. 函数的最小正周期是_____
5.函数的最大值等于
6.(07年浙江卷理2)若函数,(其中,)的最小正周期是,且,则(
)
A. B. C. D.
7.(2007年辽宁卷7).若函数的图象按向量平移后,得到函数的图
象,则向量( )
A. B. C. D.
8.(2007年江西卷文2).函数的最小正周期为( )
心对称,则向量的坐标可能为( )
A.
B.
C.
D.
8.(湖北卷5)将函数的图象F按向量平移得到图象,若的一条对称轴是
直线,则的一个可能取值是
A.
B.
C.
D.
9.(湖南卷6)函数在区间上的最大值是(
)
A.1
B.
C.
D.1+
10.(重庆卷10)函数f(x)=() 的值域是
A[-]
B[-1,0] C[-]
D[-]
(3)若(),求证:方程在内没有实数解. (参考数据:,)
实战训练B
1.(全国一8)为得到函数的图像,只需将函数的图像( )
A.向左平移个长度单位
B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位
D.向右平移个长度单位
2.(全国二8)若动直线与函数和的图像分别交于两点,则的最大值为
()
A.1
B.
C.
D.2
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
15.(2007年江苏卷1).下列函数中,周期为的是( )
A. B. C. D.
16.(2007年江苏卷5).函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
17.(2007年天津卷文9)设函数,则( )
A.在区间上是增函数
B.在区间上是减函数
A. B. C. D.
21.(2007年安徽卷理6)函数的图象为
①图象关于直线对称;
②函灶在区间内是增函数;
③由的图象向右平移个单位长度可以得到图象.
其中正确的个数有( )个
(A)0
(B)1
(C)
2
(D)3
22.(2007年北京卷文3).函数的最小正周期是( )
A.
B.
C.
D.
23.(2007年四川)下面有五个命题:
的对称轴方程是(),对称中心; 的对称中心().
写出满足条件的x的集合 sinx>cosx ________________________________ sinx<cosx _________________________________ |sinx|>|cosx| __________________________________ |sinx|<|cosx| __________________________________
EG5、三角恒等变换
化简:.
变式1:函数y=的最大值是( ).
A.-1
B. +1
C.1-
变式2:已知,求的值.
D.-1-
变式3:已知函数,.求的最大值和最小值.
实战训练
1.方程(为常数,)的所有根的和为 .
2.函数的最小正周期为 3.若函数的图象(部分)如图所示,则的取值是( ) (A) (B) (C) (D)
4.(四川卷5)若,则的取值范围是:( )
A B C D
5.(天津卷6)把函数()的图象上所有点向左平行移动个单位长度,
再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到
的图象所表示的函数是
A,
B,
C,
D,
6.(天津卷9)设,,,则
ABC D
7.(安徽卷5)将函数的图象按向量平移后所得的图象关于点中
如下:那么ω=( )
A. 1
B. 2
C. 1/2
D. 1/3
14.(上海卷6)函数f(x)=sin x +sin(+x)的最大值是
15.(江苏卷1)的最小正周期为,其中,则=
.
16.(广东卷12)已知函数,,则的最小正周期是
.
17.(辽宁卷16)已知,且在区间有最小值,无最大值,则=
__________.
(D)向左平移个单位长度
7.将函数的图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,再把
所得图象上所有点向左平移个单位,所得图象的解析式是
__________________.
8. 函数在区间[]的最小值为______.
9.已知f(x)=5sinxcosx-cos2x+(x∈R)
⑴求f(x)的最小正周期; ⑵求f(x)单调区间;
①函数的最小正周期是.
②终边在y轴上的角的集合是
③在同一坐标系中,函数的图象和函数y=x的图象有三个公共点.
④把函数
⑤函数
其中真命题的序号是 (写出所有真命题的编号)
24.(07年重庆卷理)设f (x) =
(1)求f(x)的最大值及最小正周期;
(2)若锐角满足,求tan的值。
24.(2007年重庆卷文)(18)已知函数。
EG2、三角函数图像
函数一个周期的图像如图所示,试确定A,的值.
变式1:已知简谐运动的图象经过点,则该简谐运动的最
小正周期和初相分别为( )
A., B., C., D., 变式2:函数在区间的简图是( )
变式3:如图,函数 的图象与轴交于点,且在该点处切线的斜率为.
求和的值. EG3、三角函数性质 求下列函数的最大、最小值以及达到最大(小)值时的值的集合.
A.
B.
C.
D.
9.(2007年江西卷文8).若,则下列命题正确的是( )
A. B. C. D.
10.(2007年湖北卷理2).将的图象按向量平移,则平移后所得图象
的解析式为( )
A. B.C.D.
11.(2007年海南宁夏卷理3).函数在区间的简图是( )
A. B. C. D.
12.(2007年广东卷理3).若函数,则f(x)是
课前预习
1.函数的最小正周期是
.
2. 函数的最小正周期T= .
3.函数的最小正周期是( )
(A)
(B)
(C) (D)
4.函数为增函数的区间是( )
(A) (B)
(C) (D)
5.函数的最小值是( )
6.为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
(A)向右平移个单位长度
(B)向右平移个单位长度
(C)向左平移个单位长度
定义域 R
R
值域
周期性
奇偶性 奇函数
偶函数
单调性
上为增函数; 上为减函数. ()
上为增函数;
上为减函数. ()
(A、>0) R
当非奇非偶, 当奇函数 上增函数; 上减函数()
定义域
值域 R
R
周期性
奇偶性 奇函数
奇函数
单调性 上为增函数()
上为减函数()
高三数学总复习讲义——三角函数性质与图像 知识清单: 反三角函数符号的运用: 、、 注意:反三角数符号只表示这个范围的角,其他范围的角需要用诱导公 式变到这个范围.备注: 以上性质的理解记忆关键是能想象或画出函数图象. 函数的图像和性质以函数为基础,通过图像变换来把握.如①②(A>0,>0) 相应地, ①的单调增区间 的解集是②的增区间. 注: ⑴或()的周期; ⑵的对称轴方程是(),对称中心;
③存在,使f(x)是奇函数;
④对任意的,f(x)都不是偶函数。 其中一个假命题的序号是_____.因为当=_____时,该命题的结论不 成立。
变式4、函数的最小正周期是
.
变式5、下列函数中,既是(0,)上的增函数,又是以π为周期的偶函
数是( ) (A)y=lgx2
(B)y=|sinx|
(C)y=cosx (D)y=
C.在区间上是增函数
D.在区间上是减函数
18.(07年山东卷文4).要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移个单位
B.向右平移个单位
C.向左平移个单位
D.向左平移个单位
19.(07年全国卷二理2).函数的一个单调增区间是( )
A. B. C. D.
20.(2007年全国卷一理12)函数的一个单调增区间是( )
(1) ; (2) 变式1:已知函数在区间上的最小值是,则的最小值等 于
() (A) (B) (C)2 (D)3 变式2:函数y=2sinx的单调增区间是( )
A.[2kπ-,2kπ+](k∈Z)B.[2kπ+,2kπ+](k∈Z) C.[2kπ-π,2kπ](k∈Z)D.[2kπ,2kπ+π](k∈Z) 变式3:关于x的函数f(x)=sin(x+)有以下命题: ①对任意的,f(x)都是非奇非偶函数; ②不存在,使f(x)既是奇函数,又是偶函数;
满足函数y=Asin(ωx+)+b. (Ⅰ)求这段时间的最大温差; (Ⅱ)写出这段曲线的函数解析式. 变式3:如图,单摆从某点给一个作用力后开始来回摆动,离开平 衡位置O的距离s厘米和时间t秒的函数关系为. (1)单摆摆动5秒时,离开平衡位置多少厘米? (2)单摆摆动时,从最右边到最左边的距离为多少厘米? (3)单摆来回摆动10次所需的时间为多少秒?
23.(湖北卷16).已知函数