高考6三角函数的图像及其性质
三角函数:三角函数的图像与性质-高三数学二轮复习
(4)对称轴:ωx + =________.
(5)对称中心:ωx + =________.
试卷讲评课件
(6)值域:若已知三角函数y = Asin ωx + + B,且x ∈ [m, n]
①若ωx +
π
可以取到
2
+
π
2kπ和−
2
+ 2kπ,则Asin ωx + + B的最大
值为________,最小值为________;
2
2
A.1
B.2
= f x 的图象与直线
C.3
D.4
π
6
试卷讲评课件
例10.( ⋅辽宁·二模)已知函数f x = sin2x + 2 3cos2 x − 3,则下
列说法正确的是(
)
A.函数f x 的最小正周期为π
B.函数f x
π 3π
在区间[ , ]上单调递减
6 4
C.将函数f x
π
的图象向右平移 个单位长度,得到函数y
π
是y
6
π
,0
3
对称
上单调递增
= f x 图象的一条对称轴
)
试卷讲评课件
例12.( ⋅河北沧州·一模)已知函数f x = sin 2x +
且f x = f
2π
3
函数,则(
)
A. =
≤
π
2
,
− x ,若函数f x 向右平移a a>0 个单位长度后为偶
π
−
6
B.函数f x 在区间
π
C.a的最小值为
6
象
超实用高考数学重难点专题复习:专题四 三角函数 第一讲 三角函数的图像及性质
,又因为 f ( x) 2 tan 3x 1
6
18
的图象是由 f ( x) 2 tan 3 x 的图象向上平移1个单
6
位得到的,所以对称中心可以为 ,1 .故选D.
18
考点3:三角函数 y A sin( x ) 的图像及性质
6
12
6
且为单调递减时候零点,∴
5π π
π 2kπ, k Z
12 6
24k
12
, k Z ,由图象知 T 2π 2 5π ,∴
,又∵
(
n
)
12
5
5
0 ,∴ 2
∴ 2
π
∴ f ( x) 2 sin 2 x ,∵函数 f x 的图象可由 y A sin x
[解析] 由 1 tan( x ) 0 ,得
4
2
4
4
4
解得 k
x k , k Z ,故所求函数的定义域为
4
2
k
,
k
,k Z
4
2
,故选C.
考点2:三角函数的性质
1.三角函数的单调性、奇偶性、对称性和周期性
[典型例题]
π
1.函数 y 2sin 2 x 是( )
应用
2.根据图象求解析式或参数
(三)核心知识整合
考点1:三角函数的定义域、值域、最值
1.三角函数的图像
三角函数的图象与性质-【解题思路培养】2022年高考数学一轮复习解答题拿分秘籍(全国通用版)2023
三角函数与解三角形专题一:三角函数的图象与性质高考在三角函数图象与性质的考查力度上近几年有所加强,往往将三角恒等变换与三角函数的图象和性质结合考查,先利用三角公式进行化简,然后进一步研究三角函数的性质.其中三角函数的定义域值域、单调性、奇偶性、周期性、对称性以及图象变换是主要考查对象,难度以中档以下为主.主要考查数学抽象、数学运算和逻辑推理素养.在解题过程中,要注意三角恒等变换公式的多样性和灵活性,注意题目中隐含的各种限制条件,选择合理的解决方法,灵活地实现问题的转化.一、必备秘籍【背记重点】1、正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)2.三角函数的周期性(1)函数sin()y A x ωϕ=+的最小正周期2||T πω=.应特别注意函数|sin()|y A x ωϕ=+的周期为||T πω=,函数|sin()|y A x b ωϕ=++(0b ≠)的最小正周期2||T πω=.(2)函数cos()y A x ωϕ=+的最小正周期2||T πω=.应特别注意函数|cos()|y A x ωϕ=+的周期为||T πω=.函数|cos()|y A x b ωϕ=++(0b ≠)的最小正周期均为2||T πω=.(3)函数tan()y A x ωϕ=+的最小正周期||T πω=.应特别注意函数|tan()|y A x ωϕ=+|的周期为||T πω=,函数|tan()|y A x b ωϕ=++(0b ≠) 的最小正周期均为||T πω=. 3.三角函数的奇偶性(1)函数sin()y A x ωϕ=+是奇函数⇔k ϕπ= (k Z ∈),是偶函数⇔2k πϕπ=+(k Z ∈);(2)函数cos()y A x ωϕ=+是奇函数⇔2k πϕπ=+(k Z ∈),是偶函数⇔k ϕπ=(k Z ∈);(3)函数tan()y A x ωϕ=+是奇函数⇔k ϕπ=(k Z ∈). 4.三角函数的对称性(1)函数sin()y A x ωϕ=+的图象的对称轴由2x k πωϕπ+=+ (k Z ∈)解得,对称中心的横坐标由x k ωϕπ+=(k Z ∈)解得;(2)函数cos()y A x ωϕ=+的图象的对称轴由x k ωϕπ+= (k Z ∈)解得,对称中心的横坐标由2x k πωϕπ+=+(k Z ∈)解得;(3)函数tan()y A x ωϕ=+的图象的对称中心由2k x πωϕ+=k Z ∈)解得.5、辅助角公式:sin cos )a x b x x ϕ±=±,(其中tan ba ϕ=);6、降幂公式:21cos2sin 2xx -=21cos 2cos 2x x +=二、例题讲解(2021·浙江高考真题)1. 设函数()sin cos (R)f x x x x =+∈.(1)求函数22y fx π⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的最小正周期;(2)求函数()4y f x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.(2015·湖北高考真题(理))2. 某同学用“五点法”画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(⇔)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上相应位置,并直接写出函数()f x 的解析式;(⇔)将()y f x =图象上所有点向左平行移动θ(0)θ>个单位长度,得到()y g x =的图象.若()y g x =图象的一个对称中心为5π(,0)12,求θ的最小值. 考点:“五点法”画函数π()sin()(0,)2f x A x ωϕωϕ=+><在某一个周期内的图象,三角函数的平移变换,三角函数的性质.视频(2021·黑龙江哈尔滨三中高三其他模拟(文))3. 已知函数()4sin cos 2f x x x x =-. (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)当,6x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的值域.(2020·北京海淀香山中学)4. 已知函数()2sin cos f x x x x =. (Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)若()f x 在区间,3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为32,求m 的最小值.(2021·上海杨浦区·复旦附中高一期中)5. 已知函数()sin()(0,0,02)f x A x A ωϕωϕπ=+>><<的部分图像如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若()(),0,64h x f x f x x ππ⎛⎫⎡⎤=⋅-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,求()h x 的取值范围.(2021·建平县实验中学高一月考)6. 函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭,已知该函数相邻两条对称轴之间的距离为3π,最大值与最小值之差为4,且对于任意的x ∈R 都有()4f x f π⎛≤⎫ ⎪⎝⎭. (1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的减区间;(3)当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x k =恰有两个不等的实根,求k 的取值范围.三、实战练习(2021·广东茂名市·高一期末)7. 设函数()sin 224f x x x m π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,x ∈R ,m R ∈(1)求函数()f x 的最小正周期及单调增区间; (2)当04x π≤≤时,()f x 的最小值为0,求实数m 的值.(2021·浙江高三开学考试)8. 已知函数()sin f x x x =-. (1)求函数2[()]y f x =的单调递增区间;(2)若函数π()3y f x f x m ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭(m ∈R )在[0,π]上有两个零点,求m 的取值范围.(2021·定远县育才学校高一期中(理)) 9. 已知函数211()sin 2sin cos cos sin (0)222f x x x πϕϕϕϕπ⎛⎫=+-+<< ⎪⎝⎭,其图象过点1,62π⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求ϕ的值;(2)将函数()y f x =图像上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求函数()g x 在0,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.(2021·防城港市防城中学高一期中)10. 已知函数()π2sin 6f x a x ωϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,x ∈R 其中0a ≠,0>ω,π02ϕ<≤,若()f x的图像相邻两最高点的距离为π2,且有一个对称中心为π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭. (1)求ω和ϕ的值;(2)求()f x 的单调递增区间;(3)若1a =,且方程()ππ0,312f x k x ⎛⎫⎡⎤-=∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭有解,求k 的取值范围.(2020·江苏省姜堰第二中学高一月考)11. 已知函数π()sin()(0,0,||)2f x A x A ωϕωϕ=+>><的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式; (2)将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度,得到()g x 的图象,求函数()g x 在[0,]2π上的最值并求出相应x 的值. (2021·奉新县第一中学高一月考) 12. 已知函数sin ωφf xA xB (其中A ,ω,ϕ,B 均为常数,0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式及其递增区间;(2)若先将函数()f x 图象上所有点的横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),再将图象向左平移m (0m >)个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 是偶函数,求实数m的最小值. .。
高考数学一轮复习课件:三角函数的图像与性质
4.sinxcosx 与 sinx±cosx 同时存在型可换元转化. 5.y=acssiinnxx++db(或 y=acccoossxx++db)型,可用分离常数法或由 |sinx|≤1 来解决. 6.y=cacsoinsxx++bd型,可用斜率公式来解决.
求下列函数的值域: (文)(1)y=2s1in+x·scionsx2x,x∈[0,2π]; (2)y=sin2x+2sinx·cosx+3cos2x.
(2)求三角函数定义域时,通常归结为解三角不等式或不 等式组.
求下列各函数的定义域: (1)y=1-1cosx;(2)y= sinx+ 1-tanx. [分析]
[解析] (1)函数 y=1-1cosx有意义时,1-cosx≠0,即 cosx≠1,所以 x≠2kπ(k∈Z),所以函数的定义域为{x|x≠2kπ, x∈R,k∈Z}.
(2)第(2)小题解不等式组 2
,然后利用数轴求
tanx≥0
解.
[解析] (1)要使原函数有意义,必须有:
2sinx-1>0, 1-2cosx≥0,
即csionsxx>≤12,12.
由图知,原函数的定义域为:
[2kπ+3π,2kπ+56π)(k∈Z).
(2)要使函数有意义 2+log12 x≥0,
() A.[-2,2]
B.[- 3, 3]
C.[-1,1]
D.[-
23,
3 2]
[答案] B
[解析] 本题考查两角和的余弦公式、辅助角公式,三角 函数的值域.
由题意知,f(x)=sinx-cosxcosπ6+sinxsin6π=32sinx-
3 2 cosx
= 3( 23sinx-12cosx)= 3sin(x-6π),
高考数学:专题二 第一讲 三角函数的图像和性质课件
题型与方法
变式训练 1 已知点
Psin
第一讲
3π 3π 落在角 θ 的终边上,且 ,cos 4 4 ( D ) 5π C. 4 7π D. 4
θ∈[0,2π),则 θ 的值为 π 3π A. B. 4 4 本
讲 3π π 2 栏 目 解析 ∵sin 4 =sin 4= 2 , 开 2 3π π 2 关
答案 A
考点与考题
第一讲
3.(2012· 浙江)把函数 y=cos 2x+1 的图象上所有点的横坐标伸 长到原来的 2 倍(纵坐标不变), 然后向左平移 1 个单位长度, 再向下平移 1 个单位长度,得到的图象是
本 讲 栏 目 开 关
(
)
考点与考题
第一讲
本 讲 栏 目 开 关
解析 利用三角函数的图象与变换求解. 横坐标伸长2倍 y=cos 2x+1―――――――→ 纵坐标不变 向左平移1个单位长度 y=cos x+1――――――――――→ 向下平移1个单位长度 y=cos(x+1)+1――――――――――→
∴ω=6n(n∈N*),
∴当 n=1 时,ω 取得最小值 6.
考点与考题
第一讲
2.(2011· 天津)已知函数 f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中 ω>0, π -π<φ≤π.若 f(x)的最小正周期为 6π,且当 x= 时,f(x)取 2
本 讲 栏 目 开 关
得最大值,则 A.f(x)在区间[-2π,0]上是增函数 B.f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数 C.f(x)在区间[3π,5π]上是减函数 D.f(x)在区间[4π,6π]上是减函数
2π 由点 M 3 ,-2在函数 f(x)的图象上得, 2π 4π 2× +φ=-2,即 sin +φ=-1. 2sin 3 3
高考数学重难点解析 三角函数的图像及性质
三角函数的图像与性质【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 y 的实际意义;【知识梳理】一、三角函数的图像与性质1 sin y x =cos y x = tan y x =图象定义域R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =;当22x k ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性 奇函数偶函数奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上在,22k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭函 数性 质2、函数B x A y ++=)sin(ϕω),(其中00>>ωA 的性质振幅:A ;最大值是B A +,最小值是A B -,周期是ωπ2=T ,频率是πω2=f ,相位是ϕω+x ,初相是ϕ; 其图象的对称轴是直线)(2Z k k x ∈+=+ππϕω,凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心。
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作函数y =Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)(x ∈R )的图象。
高考数学复习之三角函数的图像与性质
高考数学复习之三角函数的图像与性质
三角函数是中学数学中重要的初等函数,它的图像和性质有十分鲜明的特征,是高考必考内容之一,考查内容涵盖了函数的基本知识点——定义域、值域、周期性、对称性、奇偶性、单调性、最值、图像的平移与变
目录:
考点一、三角函数的图像变换-------------------2页
考点二、三角函数的图像与性质 ---------------5页
考点三、运用三角函数的性质求参-----------11页
考点一、三角函数的图像变换
考点二、三角函数的图像与性质
题型2、根据三角函数解析式确定函数图像
函数图像问题首先关注定义域,然后从图像的对称性,分析函数的奇偶性,根据函数的奇偶性排除部分选择项,从图像的最高点、最低点,分析函数的最值、极值,利用特值检验,较难的需要研究单调性、极值等,从图像的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.
值域一般是先求内层函数的值域,当作中层函数的定义域,中层函数在新定义域下的值域当作外层函数的定义域,外层函数在新定义域下的值域即为整个复合函数的值域,总体思想是由内到外,逐层求解,这是因为值域问题是y的取值问题,变量y在外层函数中,所以应由内到外.
考点三、运用三角函数的性质求参数。
第二节三角函数的图像、性质及其变换
(4)等价转化,数形结合等数学思想方法.
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点
评
高考对三角函数的图象和性质一向是考查的重点,在 复习过程中要注意与三角函数的化简、求值等基础知识, 以及三角函数的恒等变形等结合起来,还要注意与代数、
几何、向量的综合联系.复习的重点是正、余弦函数的图 象变换及其应用,掌握它们的性质,其中单调性又是本节
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由“参”定“形”,由“形”定 “参”
题解 ①由于函数
y f ( x) 的周期为 ,故函数的两个
相邻的零点相距的半个周期,即使由 f ( x1 ) f ( x2 ) 0,
x x 得 1 2 是 的整数倍,故①为假命题。 2
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由“参”定“形”,由“形”定 “参”
一次函数或二次函数在闭区间 t [1,1] 上的最值问 题,或引入辅助角 ,或采用“不等式”法,或“数形 结合”等基本类型处理.
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点
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4.对函数 y=Asin(ωx+)+k (A>0, ω>0, ≠0, k≠0),
其图象的基本变换是个难点,各种变换的实质要熟练
掌握,不能单从形式上简单判断.
5.“五点法”是三角函数作简图的有力武器,要熟练掌握.
最基本的三角函数图象的形状和位置特征,要准确掌 握,它是利用数形结合思想解决三角函数问题的关键.
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点
评
6.主要题型:求三角函数的定义域、值域、周期,判断
奇偶性,求单调区间,利用单调性比较大小,图象的
平移和伸缩,图象的对称轴和对称中心,利用图象解 题,根据图象求解析式.
三角函数的图像与性质
三角函数的图像与性质专题分析近几年高考降低了对三角变换的考查要求,而加强了对三角函数的图象与性质的考查,因为函数的性质是研究函数的一个重要内容,是学习高等数学和应用技术学科的基础,又是解决生产实际问题的工具,因此三角函数的性质是本章复习的重点。
在复习时要充分运用数形结合的思想,把图象与性质结合起来,即利用图象的直观性得出函数的性质,或由单位圆上线段表示的三角函数值来获得函数的性质,同时也要能利用函数的性质来描绘函数的图象,这样既有利于掌握函数的图象与性质,又能熟练地运用数形结合的思想方法。
在求解关于y=A sin(ω x+ϕ)(A>0,ω >0)的问题时合理利用换元的思想可以清晰解题的思路。
其中在解决图形的变换问题是这一部分的难点。
教学目标与课时计划1.掌握三角函数y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象性质:定义域、值域(最值)、单调性、周期性、奇偶性、对称性等.2.会用五点法画出函数y=sin x,y=cos x,y=A sin(ω x+ϕ)(A>0,ω >0)的简图,掌握图象的变换方法,并能解决相关图象性质的问题.3.本节内容应与三角恒等变换相结合,通过变换,整理出三角函数的解析式,注意使用换元法,转化为最基本的三个三角函数y=sin x,y=cos x,y=tan x,结合三角函数图象,综合考察三角函数性质。
专题解读一、知识要点1.函数y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象性质.性质y=sin x y=cos x y=tan x一周期简图最小正周期2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性增区间Z∈+-kkk],2ππ2,2ππ2[[2kπ+π,2kπ+2π],k∈ZZ∈+kkk],2ππ,2π-π[上是增函数减区间Z∈+-kkk),23ππ2,2ππ2([2kπ,2kπ+π],k∈Z对称性对称轴Z∈+=kkx,2ππx=kπ,k∈Z对称中心Z∈kk),0,2π(对称中心(kπ,0),k∈Z Z∈+kk),0,2ππ(2.三角函数图象是研究三角函数的有效工具,应熟练掌握三角函数的基本作图方法.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=A sin(ω x+ϕ)(A>0,ω >0)的简图.3.三角函数是描述周期函数的重要函数模型,通过三角函数体会函数的周期性.函数y =A sin(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||π2ω=T ;y =A tan(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||πω=T .同时应明确三角函数与周期函数是两个不同的概念,带三角函数符号的函数不一定是周期函数,周期函数不一定带三角函数符号.二、例题例1 求下列函数的定义域(1)xxy cos 2cos 1+=;(2)x y 2sin =.解:(1)cos x ≠0,定义域为},2ππ|{Z ∈+≠k k x x (2)sin2x ≥0,由正弦函数y =sin x 图象(或利用在各象限中和轴上角的正弦函数值的符号可得终边在第一二象限,x 轴,y 轴正半轴上)可得2k π≤2x ≤2k π+π,定义域为},2πππ|{Z ∈+≤≤k k x k x例2 求下列函数的最小正周期 (1))23πsin(x y -=;(2))4π2πtan(+=x y ;x y 2cos )3(2=; (4)y =2sin 2x +2sin x cos x ;(5)y =|sin x |.解:(1)π|2|π2=-=T .(2)22ππ==T .(3)214cos 2124cos 1+=+=x x y ,所以2π=T .(4)1)4π2sin(212cos 2sin 2sin 22cos 12+-=+-=+-⨯=x x x x x y ,所以T =π. (5)y =|sin x |的图象为下图,可得,T =π.【评析】(1)求三角函数的周期时,通常利用二倍角公式(降幂升角)和辅助角公式先将函数解析式进行化简,然后用||π2ω=T (正余弦)或||πω=T (正切)求最小正周期. (2)对于含绝对值的三角函数周期问题,可通过函数图象来解决周期问题.例3 (1)已知函数f (x )=(1+cos2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )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的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 (2)若函数f (x )=2sin(2x +ϕ)为R 上的奇函数,则ϕ=______. (3)函数)2π2π(lncos <<-=x x y 的图象( )解:(1),,44cos 12sin 21)cos sin 2(21sin cos 2)(2222R ∈-====x xx x x x x x f 周期为2π,偶函数,选D (2)f (x )为奇函数,f (-x )=-f (x ),所以2sin(-2x +ϕ)=-2sin(2x +ϕ)对x ∈R 恒成立,即sin ϕcos2x -cos ϕsin2x =-sin2x cos ϕ-cos2x sin ϕ, 所以2sin ϕcos2x =0对x ∈R 恒成立, 即sin ϕ=0,所以ϕ=k π,k ∈Z .【评析】三角函数的奇偶性问题可以通过奇偶性定义以及与诱导公式结合加以解决.如在本题(2)中除了使用奇偶性的定义之外,还可以从公式sin(x +π)=-sin x ,sin(x +2π)=sin x 得到当ϕ=2k π+π或ϕ=2k π+π,k ∈Z ,即ϕ=k π,k ∈Z 时,f (x )=2sin(2x +ϕ)可以化为f (x )=sin x 或f (x )=-sin x ,f (x )为奇函数.(3)分析:首先考虑奇偶性,f (-x )=lncos(-x )=lncos x =f (x ),为偶函数,排除掉B ,D 选项考虑(0,2π)上的函数值,因为0<cos x <1,所以lncos x <0,应选A 【评析】处理函数图象,多从函数的定义域,值域,奇偶性,单调性等方面综合考虑.例4 求下列函数的单调增区间(1))3π21cos(-=x y ;(2) ]0,π[),6π2sin(2-∈+=x x y ; (3) x x y 2sin 32cos -=;(4))23πsin(2x y -=解:(1)y =cos x 的增区间为[2k π+π,2k π+2π],k ∈Z ,由π2π23π21ππ2+≤-≤+k x k 可得3π14π43π8π4+≤≤+k x k )3π21cos(-=x y 的增区间为Z ∈++k k k ],3π14π4,3π8π4[,(2)先求出函数)6π2sin(2+=x y 的增区间Z ∈+-k k k ],6ππ,3ππ[然后与区间[-π,0]取交集得到该函数的增区间为]6π5,π[--和]0,3π[-,(3))3π2cos(2)2sin 232cos 21(2+=-=x x x y ,转化为问题(1),增区间为 Z ∈++k k k ],6π5π,3ππ[(4)原函数变为)3π2sin(2--=x y ,需求函数)3π2sin(-=x y 的减区间, 2π3π23π22ππ2+≤-≤+k x k ,得12π11π12π5π+≤≤+k x k , )23πsin(2x y -=的增区间为.],12π11π,12π5π[Z ∈++k k k【评析】处理形如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,(ω <0)的函数单调性时,可以利用诱导公式将x 的分数化正,然后再求相应的单调区间. 求三角函数单调区间的一般方法:(1)利用三角变换将解析式化为只含有一个函数的解析式,利用换元法转化到基本三角函数的单调性问题.(2)对于给定区间上的单调性问题,可采用问题(2)中的方法,求出所有的单调增区间,然后与给定的区间取交集即可.例5 求下列函数的值域(1)函数1)6π21cos(2++-=x y 的最大值以及此时x 的取值集合 (2))3π2,6π(,sin 2-∈=x x y(3) )3π,2π(),3π2cos(2-∈+=x x y(4)y =cos2x -2sin x解:(1)当Z ∈+=+k k x ,ππ26π21时,1)6π21cos(-=+x ,函数的最大值为3, 此时x 的取值集合为},3π5π4|{Z ∈+=k k x x (2)结合正弦函数图象得:当)3π2,6π(-∈x 时,1sin 21≤<-x该函数的值域为(-1,2](3)分析:利用换元法,转化为题(2)的形式.)6π,3π(),3π2cos(2-∈+=x x y ,,3π23π23π),6π,3π(<+<-∴-∈x x设3π2+=x t ,则原函数变为3π23π,cos 2<<-=t t y ,结合余弦函数图象得:1cos 21≤<-t ,所以函数的值域为(-1,2].(4)y =-2sin 2x -2sin x +1,设t =sin x ,则函数变为y =-2t 2-2t +1,t ∈[-1,1], 因为⋅++-=23)21(22t y 结合二次函数图象得,当t =1时,函数最小值为-3,当21-=t 时,函数最大值为23,所以函数的值域为].23,3[-【评析】处理三角函数值域(最值)的常用方法:(1)转化为只含有一个三角函数名的形式,如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,y =A cos(ω x +ϕ)+k ,y =A tan(ω x +ϕ)+k 等,利用换元法,结合三角函数图象进行处理.(2)转化为二次型:如A sin 2x +B sin x +C ,A cos 2x +B cos x +C 形式,结合一元二次函数的图象性质求值域.例6 函数y =sin(ω x +ϕ)的图象(部分)如图所示,则ω 和ϕ的取值是( )A .3π,1==ϕω B .3π,1-==ϕω C .6π,21==ϕω D .6π,21-==ϕω解:π)3π(3π24=--=T ,即ωπ2π4==T ,所以21=ω,当3π-=x 时,0])3π(21sin[=+-⨯ω,所以Z ∈+=k k ,6ππω,选C例7 (1)将函数x y 21sin=的图象如何变换可得到函数)6π21sin(+=x y 的图象(2)已知函数y =sin x 的图象,将它怎样变换,可得到函数)3π2sin(2-=x y 的图象解:(1)x y 21sin =−−−−−−−−→−个单位图象向左平移3π)6π21sin()3π(21sin +=+=x x y (2)法一:y =sin x −−−−−−−−→−个单位图象向右平移3π)3πsin(-=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,)3π2sin(-=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y法二:y =sin x −−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,x y 2sin =−−−−−−−−→−个单位图象向右平移6π)6π(2sin -=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y【评析】由y =sin x 的图象变换为y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的图象时,特别要注意伸缩变换和横向平移的先后顺序不同,其横向平移过程中左右平移的距离不同.例8 (1)函数)3π21sin(2-=x y 的一条对称轴方程为( ) A .3π4-=x B .6π5-=x C .3π-=x D .3π2=x (2)函数)3π2cos(-=x y 的对称轴方程和对称中心的坐标解:(1)法一:)3π21sin(2-=x y 的对称轴为Z ∈+=-k k x ,2ππ3π21, 即Z ∈+=k k x ,3π5π2,当k =-1时,3π-=x ,选C法二:将四个选项依次代入)3π21sin(2-=x y 中,寻找使得函数取得最小值或最大值的选项当3π-=x 时,22πsin 2)3π6πsin(2-=-=--=y ,选C (2) )3π2cos(-=x y 的对称轴为Z ∈=-k k x ,π3π2,即Z ∈+=k k x ,6π2π 对称中心:,,2ππ3π2Z ∈+=-k k x 此时Z ∈+=k k x ,12π52π所以对称中心的坐标为Z ∈+k k ),0,12π52π(【评析】正余弦函数的对称轴经过它的函数图象的最高点或最低点,对称中心是正余弦函数图象与x 轴的交点,处理选择题时可以灵活运用.例9 已知函数)0(),2πsin(sin 3,sin )(2>++=ωωωωx x x x f 的最小正周期为π.(1)求ω 的值. (2)求f (x )在区间]3π2,0[上的值域. (3)画出函数y =2f (x )-1在一个周期[0,π]上的简图.(4)若直线y =a 与(3)中图象有2个不同的交点,求实数a 的取值范围. 解:(1)x x xx f ωωωcos sin 322cos 1)(+-=21)6π2sin(212cos 21sin 23+-=+-=x x x ωωω 因为函数f (x )的最小正周期为π,且ω >0,所以π2π2=ω,解得ω =1 (2)由(1)得21)6π2sin()(+-=x x f ,因为3π20≤≤x ,所以6π76π26π≤-≤-x ,结合正弦函数图象,得1)6π2sin(21≤-≤-x因此2321)6π2sin(0≤+-≤x ,即f (x )的取值范围为]23,0[(3)由(1)得)6π2sin(21)(2-=-=x x f y(4)由图象可得,-2<a <2且a ≠-1.【评析】本节内容应与三角恒等变换相结合,利用降幂升角公式和辅助角公式等三角公式化简三角函数解析式,整理、变形为只含有一个函数名的解析式,如y =A sin(ω x +ϕ)(ω >0)或y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的形式,利用换元法,结合y =sin x 、y =cos x 的图象,再研究它的各种性质,如求函数的周期,单调性,值域等问题,这是处理三角函数问题的基本方法.练习一、选择题1.设函数),2π2sin()(-=x x f x ∈R ,则f (x )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的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 2.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动3π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21倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( ) A .R ∈-=x x y ),3π2sin( B .R ∈+=x x y ),6π2sin(C .R ∈+=x x y ),3π2sin(D .R ∈+=x x y ),32π2sin(3.函数)3π2sin(+=x y 的图象( )A .关于点(3π,0)对称B .关于直线4π=x 对称C .关于点(4π,0)对称D .关于直线3π=x 对称4.函数y =tan x +sin x -|tan x -sin x |在区间)2π3,2π(内的图象大致是( )二、填空题5.函数)2πsin(sin 3)(x x x f ++=的最大值是______.6.函数)]1(2πcos[)2πcos(-=x x y 的最小正周期为______. 7.函数)2π0,0)(sin(<<>+=ϕωϕωx y 的图象的一部分如图所示,则该函数的解析式为y =______.8.函数y =cos2x +cos x 的值域为______. 三、解答题9.已知函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1,x ∈R . (Ⅰ)求函数f (x )的对称轴的方程; (Ⅱ)求函数f (x )的单调减区间.10.已知函数.34sin 324cos 4sin2)(2+-=xx x x f (Ⅰ)求函数f (x )的最小正周期及最值; (Ⅱ)令)3π()(+=x f x g ,判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由.11.已知R ∈>++=a a x x x x f ,0(,cos sin 32cos 2)(2ωωωω,a 为常数),且满足条件f (x 1)=f (x 2)=0的|x 1-x 2|的最小值为2π. (Ⅰ)求ω 的值; (Ⅱ)若f (x )在]3π,6π[-上的最大值与最小值之和为3,求a 的值.。
三角函数图像与性质
图3-4-2 A.2,- B.2,- C.4,- D.4,
自测后你觉得哪类题做起来困难呢?那我们一起来解决吧!
典例:
题型一三角函数的定义域和值域
(1)函数y= 的定义域为________.
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
3.[2014·福建卷]将函数y=sinx的图像向左平移 个单位,得到函数y=f(x)的图像,则下列说法正确的是()
A.y=f(x)是奇函数B.y=f(x)的周期为π
C.y=f(x)的图像关于直线x= 对称D.y=f(x)的图像关于点 对称
导疑:由解析式求函数定义域应考虑________.
导学:由tanx-1 0得tanx 1所以x ________.
所以所求定义域为________.
(2)求下列函数的值域①y=2cos2x+2cosx②y=3cosx- sinx,x∈[0,π];
导疑:二次函数给定区间如何求值域?形如y=Asin(ωx+φ)函数的值域?
A. B.
C. D.
2.函数f(x)=2cos 是()
A.最小正周期为2π的奇函数B.最小正周期为2π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的偶函数
3.函数f(x)=sin 的图象的一条对称轴是()
A.x= B.x= C.x=- D.x=-
4.比较大小:sin ________sin .
A.A=3,T= ,φ=- B.A=1,T= ,φ=
C.A=1,T= ,φ=- D.A=1,T= ,φ=-
图3-4-3图3-4-4
高考专题复习三角函数图像与性质
π π 1 π π 5π 解析:当 x∈ 0,2 时,2x- ∈ -6, 6 ,sin 2x-6 ∈ -2,1, 6 3 π 3 故 3sin2x-6 ∈-2,3,即此时函数 f(x)的值域是-2,3.
1.函数
π y=tan4 -x的定义域是 ,x∈R
学科网
答案: ( D )
zxxk π A.xx≠ 4
π B. x x≠- 4
,x∈R ,k∈Z,x∈R ,k∈Z,x∈R
π 2kπ- ,2kπ+ 2 π 为增; 2kπ+ 2
y=cos x
[2kπ,2kπ +π]为 减;[2kπ- π,2kπ] 为增
y=tan x
单调性
π π kπ- ,kπ+ 2 2
π 3π ,2kπ+ 为减 2 2
为增
对称
中心
(kπ,0)
π kπ+ ,0 2
1、解三角函数方程
1 (1) sin x 2
3 (2) cos(2 x ) 3 2
1 (3) sin( 2 x ) , x [0, ] 3 2 2
(4) tan2 x 1
π 4.函数y=tan2x+4 的图像与x轴交点的坐标是________.
(2) tan2x 3
1 (3) cos 2
1 (4) sin( x ) 4 2
2、使sin x cos x成立的x的一个取值区间是() A
3 A.[ , ] 4 4
B.[
, ] 2 2
C .[
高考复习:三角函数的图像与性质(含参考答案与解析方法)
4.3三角函数的图像与性质一 正弦、余弦、正切函数的图像与性质 (下表中k ∈Z ).1.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结.2.研究三角函数单调性、对称中心、奇偶性及对称轴时易忽视“k ∈Z ”这一条件. 考点一 三角函数的定义域与值域例1、(1)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为________.(2)函数y =lg(sin x )+ cos x -12的定义域为________.(3)①函数y =2cos 2x +5sin x -4的值域为________.②当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.考点二 三角函数的单调性例2、函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调递减区间为 _____________.变式训练1 (1)函数y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调递减区间为_____________; (2)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调递减区间为_______________.考点三 三角函数的对称性与奇偶性例3、(2013·扬州期末)已知函数f (x )=-2sin 2x +23sin x · cos x +1.(1)求f (x )的最小正周期及对称中心;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3时,求f (x )的最大值和最小值.例4 (1)若函数y =3sin(2x +φ)(0<φ<π)的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,0中心对称,则φ=________.(2) 已知ω>0,函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为点⎝⎛⎭⎫π12,0,则ω的最小值为______.(3)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f ⎝⎛⎭⎫16的值为______.冲刺高考:1、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________.2、已知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 对任意实数x 有f (x +π4)=f (-x )成立,且f (π8)=1,则实数b 的值为________.3、(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________. 课堂练习1、 函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域为________________.2、 函数y =sin x -cos x 的定义域是________.3、 函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,x ∈[-π,0]的单调增区间为________.4、若函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎤-2π3,2π3上单调递增,则ω的最大值为______.5、将函数y =3cos 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________.4.3三角函数的图像与性质(作业)1、已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)(|φ|<π),若f (π8)=-2,则f (x )的单调递减区间是________.2、将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝⎛⎭⎫3π4,0,则ω的最小值是________.3、给出下列四个命题,其中不正确的命题为______.(填序号) ①若cos α=cos β,则α-β=2k π,k ∈Z ;②函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象关于x =π12中心对称;③函数y =cos(sin x )(x ∈R )为偶函数;④若α、β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β ⑤函数y =sin|x |是周期函数,且周期为2π.4、 函数y =cos 2x +sin 2x ,x ∈R 的值域是________.5、 函数y =cos(π4-2x )的单调减区间为________.6、设函数f (x )=3sin(π2x +π4),若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为________.7、已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图,则f (π24)=________.8、已知a >0,函数f (x )=-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b ,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,-5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.9、设函数f (x )=sin(πx 4-π6)-2cos 2πx8+1.(1)求f (x )的最小正周期.(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =1对称,求当x ∈[0,43]时,y =g (x )的最大值.4.3三角函数的图像与性质一 正弦、余弦、正切函数的图像与性质(下表中k ∈Z ).1.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结.2.研究三角函数单调性、对称中心、奇偶性及对称轴时易忽视“k ∈Z ”这一条件. 考点一 三角函数的定义域与值域例1 (1)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的值域为________. 解析:当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3, 即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-32,3. (2) (2014·湛江调研)函数y =lg(sin x )+ cos x -12的定义域为________.解析:要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧ sin x >0,cos x -12≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12, 解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ), ∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z ,∴函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .(3)①函数y =2cos 2x +5sin x -4的值域为________.②当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________. 解析:①y =2cos 2x +5sin x -4=2(1-sin 2x )+5sin x -4=-2sin 2x +5sin x -2 =-2(sin x -54)2+98. 故当sin x =1时,y max =1,当sin x =-1时,y min =-9,故y =2cos 2x +5sin x -4的值域为[-9,1]. ②∵x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1. 又y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )= 2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78. ∴当sin x =14时,y min =78, 当sin x =-12或sin x =1时,y max =2.答案:(1)[-9,1] (2)78 2[类题通法]1.三角函数定义域的求法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像来求解.2.三角函数值域的不同求法 (1)利用sin x 和cos x 的值域直接求;(2)把所给的三角函数式变换成y =A sin(ωx +φ)的形式求值域; (3)把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域; (4)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系转换成二次函数求值域. 考点二 三角函数的单调性例2、求函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调递减区间 [解] 由2k π+π2≤x -π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,得2k π+3π4≤x ≤2k π+7π4,k ∈Z .故函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调减区间为 ⎣⎡⎦⎤2k π+3π4,2k π+7π4(k ∈Z ). 变式训练1 (1)求函数y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的单调递减区间;(2)求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的单调递减区间 解 (1)画出函数y =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图像,易知其单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+3π4,k π+5π4(k ∈Z ). (2) y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 它的减区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的增区间. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故所给函数的减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ; 例3、求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x +cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6的周期、单调区间及最大、最小值. 解 ∵⎝⎛⎭⎫π3+4x +⎝⎛⎭⎫π6-4x =π2, ∴cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6=cos ⎝⎛⎭⎫π6-4x =cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3+4x =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x . ∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3,周期T =2π4=π2. 当-π2+2k π≤4x +π3≤π2+2k π (k ∈Z )时,函数单调递增,∴函数的递增区间为⎣⎡⎤-5π24+k π2,π24+k π2 (k ∈Z ). 当π2+2k π≤4x +π3≤3π2+2k π (k ∈Z )时,函数单调递减, ∴函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤π24+k π2,7π24+k π2(k ∈Z ).当x =π24+k π2 (k ∈Z )时,y max =2; 当x =-5π24+k π2 (k ∈Z )时,y min =-2.考点三 三角函数的对称性与奇偶性例4、(2013·扬州期末)已知函数f (x )=-2sin 2x +23sin x · cos x +1.(1)求f (x )的最小正周期及对称中心;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3时,求f (x )的最大值和最小值. 解:(1)f (x )= 3 sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π.令 sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=0,得x =k π2-π12(k ∈Z ), 所以f (x )的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,0(k ∈Z ). (2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3,所以-π6≤2x +π6≤5π6, 所以-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1,所以-1≤f (x )≤2. 所以当x =-π6时,f (x )的最小值为-1;当x =π6时,f (x )的最大值为2.例5 (1)若函数y =3sin(2x +φ)(0<φ<π)的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,0中心对称,则φ=________.解析:由题意得3sin ⎝⎛⎭⎫23π+φ=0,所以23π+φ=k π(k ∈Z ).又因为0<φ<π,所以φ=π3. (2) 已知ω>0,函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为点⎝⎛⎭⎫π12,0,则ω的最小值为______.解析:由题意知π3-π12≥T 4,T =2πω≤π,ω≥2.(3)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f ⎝⎛⎭⎫16的值为______.解析:由题意知,点M 到x 轴的距离是12,根据题意可设f (x )=12cos ωx ,又由题图知12·2πω=1,所以ω=π,所以f (x )=12cos πx ,故f ⎝⎛⎭⎫16=12cos π6=34. [类题通法]1.若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值. 若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.2.对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图像的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.三角函数的单调性、对称性、周期性例6、(1)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________.(2)已知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 对任意实数x 有f (x +π4)=f (-x )成立,且f (π8)=1,则实数b的值为________.(3)(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________. 思维点拨 (1)(π2,π)为函数f (x )某个单调减区间的子集;(2)由f (x +π4)=f (-x )可得函数的对称轴,应用函数在对称轴处的性质求解即可;(3)利用正弦型函数图象的对称性求周期. 解析 (1)由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知(π2ω+π4,πω+π4)⊆[π2,3π2], ∴⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2,πω+π4≤3π2,∴12≤ω≤54. (2)由f (x +π4)=f (-x )可知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 关于直线x =π8对称,又函数f (x )在对称轴处取得最值,故±2+b =1,∴b =-1或b =3.(3)∵f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性, ∴T 2≥π2-π6, ∴T ≥2π3. ∵f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3, ∴f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12. 又∵f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6, ∴f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3. ∴14T =7π12-π3=π4, ∴T =π. 答案 (1)[12,54] (2)-1或3 (3)π温馨提醒 (1)对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题:首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集;其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解.(2)函数y =A sin(ωx +φ)+b 的图象与其对称轴的交点是最值点. 课堂练习1、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⎩⎪⎨⎪⎧2k π<2x <2k π+π,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 {x |-3≤x <-π2或0<x <π2}.2、函数y =sin x -cos x 的定义域是________. 解析 要使函数有意义,必须有sin x -cos x ≥0,即sin x ≥cos x ,同一坐标系中作出y =sin x ,y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象如图所示.结合图象及正、余弦函数的周期是2π知, 函数的定义域为{x |2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z }.3、函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,x ∈[-π,0]的单调增区间为________. 解析:当x -π4∈⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2,k ∈Z 时,是f (x )的单调增区间. 又因为x ∈[-π,0],故取k =0得x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,0 4、若函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤-2π3,2π3上单调递增,则ω的最大值为______. 解析:依题意可知12×T ≥2×2π3,即12×2πω≥2×2π3,解得ω≤34,从而ω的最大值为34.5、将函数y =3cos 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________.解析 y =3cos x +sin x =2sin(x +π3)向左平移m 个单位长度后得到y =2sin(x +π3+m ),它关于y 轴对称可得 sin(π3+m )=±1, ∴π3+m =k π+π2,k ∈Z ,∴m =k π+π6,k ∈Z , ∵m >0,∴m 的最小值为π6.4.3三角函数的图像与性质(作业)1、已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)(|φ|<π),若f (π8)=-2,则f (x )的单调递减区间是________.解析 由f (π8)=-2得f (π8)=-2sin(2×π8+φ)=-2sin(π4+φ)=-2,所以sin(π4+φ)=1.因为|φ|<π, 所以φ=π4. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,解得 k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递减区间为[k π-3π8,k π+π8](k ∈Z ).2、将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝⎛⎭⎫3π4,0,则ω的最小值是________.解析 根据题意平移后函数的解析式为 y =sin ω⎝⎛⎭⎫x -π4, 将⎝⎛⎭⎫3π4,0代入得sin ωπ2=0,则ω=2k ,k ∈Z ,且ω>0, 故ω的最小值为2. 3、给出下列四个命题,其中不正确的命题为______.(填序号) ①若cos α=cos β,则α-β=2k π,k ∈Z ;②函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象关于x =π12中心对称; ③函数y =cos(sin x )(x ∈R )为偶函数;④若α、β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β⑤函数y =sin|x |是周期函数,且周期为2π. 答案 ①④⑤解析 命题①:若α=-β,则cos α=cos β,假命题;命题②:x =π12,cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3=cos π2=0,故x =π12是y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心;命题⑤:函数y =sin|x |不是周期函数. 4、函数y =cos 2x +sin 2x ,x ∈R 的值域是________. 解析 y =cos 2x +sin 2x =cos 2x +1-cos 2x 2=1+cos 2x2.∵cos 2x ∈[-1,1],∴y ∈[0,1].5、函数y =cos(π4-2x )的单调减区间为________.解析 由y =cos(π4-2x )=cos(2x -π4)得2k π≤2x -π4≤2k π+π(k ∈Z ),故k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ). 所以函数的单调减区间为[k π+π8,k π+5π8](k ∈Z ).6、设函数f (x )=3sin(π2x +π4),若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为________. 解析 f (x )=3sin(π2x +π4)的周期T =2π×2π=4,f (x 1),f (x 2)应分别为函数f (x )的最小值和最大值, 故|x 1-x 2|的最小值为T2=2.7、已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图,则f (π24)=________.解析 由题中图象可知,此正切函数的半周期等于3π8-π8=π4,即最小正周期为π2, 所以ω=2.由题意可知,图象过定点(3π8,0),所以0=A tan(2×3π8+φ), 即3π4+φ=k π(k ∈Z ), 所以φ=k π-3π4(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4. 又图象过定点(0,1),所以A =1.综上可知,f (x )=tan(2x +π4), 故有f (π24)=tan(2×π24+π4)=tan π3= 3.8、已知a >0,函数f (x )=-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b ,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,-5≤f (x )≤1. (1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间. 解 (1)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6. ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈[-2a ,a ]. ∴f (x )∈[b,3a +b ],又∵-5≤f (x )≤1, ∴b =-5,3a +b =1,因此a =2,b =-5. (2)由(1)得,f (x )=-4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1, g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2=-4sin ⎝⎛⎭⎫2x +7π6-1=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1, 又由lg g (x )>0,得g (x )>1,∴4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1>1,∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6>12, ∴2k π+π6<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z ,其中当2k π+π6<2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 时,g (x )单调递增,即k π<x ≤k π+π6,k ∈Z ,∴g (x )的单调增区间为⎝⎛⎦⎤k π,k π+π6,k ∈Z . 又∵当2k π+π2<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z 时,g (x )单调递减,即k π+π6<x <k π+π3,k ∈Z .9、设函数f (x )=sin(πx 4-π6)-2cos 2πx8+1.(1)求f (x )的最小正周期.(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =1对称,求当x ∈[0,43]时,y =g (x )的最大值.解 (1)f (x )=sin πx 4cos π6-cos πx 4sin π6-cos πx 4=32sin πx 4-32cos πx 4=3sin(πx 4-π3), 故f (x )的最小正周期为T =2ππ4=8.(2)方法一 在y =g (x )的图象上任取一点(x ,g (x )), 它关于x =1的对称点(2-x ,g (x )).由题设条件,知点(2-x ,g (x ))在y =f (x )的图象上,从而g (x )=f (2-x )=3sin[π4(2-x )-π3]=3sin[π2-πx 4-π3]=3cos(πx 4+π3).当0≤x ≤43时,π3≤πx 4+π3≤2π3,因此y =g (x )在区间[0,43]上的最大值为g (x )max =3cos π3=32.方法二 区间[0,43]关于x =1的对称区间为[23,2],且y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =1对称, 故y =g (x )在[0,43]上的最大值为y =f (x )在[23,2]上的最大值.由(1)知f (x )=3sin(πx 4-π3),当23≤x ≤2时,-π6≤πx 4-π3≤π6. 因此y =g (x )在[0,43]上的最大值为g (x )max =3sin π6=32.。
高考数学三角函数的图像与性质
课堂考点探究
[-1,1]
[思路点拨]设t=sin x-cos x,先将原函数化为关于t的二次函数,注意t的取值范围,再求值域;[解析]设t=sin x-cos x,-1≤t≤,则t2=sin2x+cos2x-2sin xcos x,即sin xcos x=,所以原函数等价于y=-+t+=-(t-1)2+1.当t=1时,ymax=1;当t=-1时,ymin=-1.所以函数f(x)的值域为[-1,1].
D
(2)函数y=lg(2sin x+1)的定义域为( )A. B.C. D.
课堂考点探究
[思路点拨] 根据对数函数的定义域可得2sin x+1>0,求解即可;[解析]由2sin x+1>0,得sin x>-,即2kπ-<x<2kπ+,k∈Z,∴函数y=lg(2sin x+1)的定义域为.故选D.
D
B
[总结反思](1)对于函数f(x)=Asin(ωx+φ),其图像的对称轴一定经过函数图像的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是否是函数图像的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.(2)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像的对称性与最小正周期T之间有如下结论:①若函数图像的相邻两条对称轴分别为直线x=a与直线x=b,则最小正周期T=2|b-a|; ②若函数图像相邻的两个对称中心分别为点(a,0)与点(b,0),则最小正周期T=2|b-a|;③若函数图像相邻的对称中心与对称轴分别为点(a,0)与直线x=b,则最小正周期T=4|b-a|.
三角函数的图像与性质知识点归纳
1●高考明方向1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象, 了解三角函数的周期性.2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、 最大值和最小值,图象与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内的单调性.★备考知考情三角函数的周期性、单调性、最值等是高考的热点,题型既有选择题、填空题、又有解答题,难度属中低档,如2014课标全国Ⅱ14、北京14等;常与三角恒等变换交汇命题,在考查三角函数性质的同时,又考查三角恒等变换的方法与技巧,注重考查函数方程、转化化归等思想方法.《名师一号》P552二、例题分析: (一)三角函数的定义域和值域 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测3函数y =lg(sin x )+ cos x -12的定义域为____________解析 要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧ sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π (k ∈Z).∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z.∴函数的定义域为{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z}.3例1.(2)《名师一号》P56 高频考点 例1(1) 函数y =sin x -cos x 的定义域为________.解:(1)要使函数有意义,必须有sin x -cos x ≥0,即sin x ≥cos x ,同一坐标系中作出y =sin x ,y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象如图所示.结合图象及正、余弦函数的周期是2π知,函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+54π,k ∈Z .注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法 (1)求三角函数的定义域实质就是解三角不等式(组). 一般可用三角函数的图象或三角函数线确定 三角不等式的解.4例2.(1)《名师一号》P56 对点自测4函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1-3解:∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3. 注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之一: 利用sin x 和cos x 的值域(图像)直接求;例2.(2)8月月考第17题(1)17.(满分12分)已知函数22()3cos 2cos sin sin f x x x x x =++.5(I )当[0,]2x π∈时,求()f x 的值域;222()3cos 2cos sin sin 12cos sin 2f x x x x x x x =++=++………2分)2x =++ …………3分……4分即()f x 的值域为2]+. …………………6分注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之二: 化为求sin()=++y A x b ωϕ的值域 如:①sin cos y a x b x =+合一变换6sin()y A x ϕ=+②22sin sin cos cos y a x b x x c x =++sin 2cos2y d x e x f =++sin(2)y A x b ϕ=++ 注意弦函数的有界性!变式:《名师一号》P58 特色专题 典例1若函数f (x )=a sin x -b cos x 在x =π3处有最小值-2,则常数a ,b 的值是( )A .a =-1,b = 3B .a =1,b =-3C .a =3,b =-1D .a =-3,b =1解:函数f (x )=a sin x -b cos x 的最小值为-a 2+b 2. f (x )=a 2+b 2sin(x -φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,降幂 合一变换7则⎩⎨⎧-a 2+b 2=-2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=32a -12b =-2,解得⎩⎨⎧a =-3,b =1.【名师点评】 解答本题的两个关键:①引进辅助角,将原式化为三角函数的基本形式; ②利用正弦函数取最值的方法建立方程组.例2.(3)《名师一号》P56 高频考点 例1(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.解:∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1.又y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -142+78. ∴当sin x =14时,y min =78;当sin x =-12或sin x =1时,y max =2.8注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之三:把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域.练习: (补充)(1)求函数22tan 1()tan 1x f x x -=+的值域【答案】[)1,1-(2)求函数22sin 1()0,sin 22x f x x x π+⎛⎫⎛⎫=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值域【答案】)+∞92222sin 13sin cos ()sin 22sin cos 3tan 1113tan 2tan 2tan 0,tan 0211()23tan 32tan x x x f x x x xx x x x x x f x x xπ++==+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭⎛⎫∈∴> ⎪⎝⎭≥=注意:求三角函数的值域的常用方法之三:求三角函数的值域的常用方法: 化为求代数函数的值域注意约束条件----三角函数自身的值域!例2.(4)(补充)求函数()sin cos sin cos =+-f x x x x x 的值域【答案】12⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦注意:求三角函数的值域的常用方法之四:10《名师一号》P56 问题探究 问题3 如何求三角函数的值域或最值?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(或最值). 利用22sin cos 1x x +=转化为二次函数在指定区间 上的值域问题变式:求函数()sin cos sin cos +=+f x x x x x 的值域例2.(5)详见 第一章 第二讲函数值域 7.数形结合法: 例7(2)《名师一号》P14 问题探究 问题(6)当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域和最值;或利用函数所表示的几何意义,借助于几何方法求出函数的值域.(补充)如两点间距离、直线斜率等等求函数4sin 12cos 4+=-x y x 的值域11解:()114sin sin 4422cos 2cos 2⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==--x x y x x 可视作单位圆外一点12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭P 与圆221+=x y 上的点()cos ,sin x x 所连线段斜率的2倍,设过点12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭P 的点的直线方程为()12+=-y k x 即1204---=kx y k1=解得34=-k 或512=k答案:35,26⎡⎤-⎢⎥⎣⎦注意:求三角函数的值域的常用方法之五: 数形结合法练习:求函数[]cos 10,sin 2-=∈-x y x x π的值域12答案:40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦变式:求函数cos 1,sin 222-⎡⎤=∈-⎢⎥-⎣⎦x y x x ππ的值域答案:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦拓展:8月月考第16题函数22)24()2cos x x xf x x xπ+++=+的最大值是M ,最小值是m ,则M m +的值是 .22222)2sin cos 2sin 4()12cos 2cos 2cos x x xx x x x x x f x x x x x x x π+++++++===++++,记2sin ()2cos x xg x x x+=+,则()g x 是奇函数且()1()f x g x =+,所以()f x 的最大值是max 1()M g x =+,13 最小值是min 1()m g x =+,因为()g x 是奇函数, 所以max min ()()0g x g x +=,所以max min 1()1()2M m g x g x +=+++=.(三)三角函数的周期性、奇偶性、对称性 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测5设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2,x ∈R ,则f (x )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π2的奇函数D.最小正周期为π2的偶函数答案 B例1.(2)《名师一号》P57 高频考点 例3(2)(2014·新课标全国卷Ⅰ)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:由于y =cos|2x |=cos2x ,所以该函数的周期为2π2=π;由函14数y =|cos x |的图象易知其周期为π;函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为2π2=π;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π4的周期为π2,故最小正周期为π的函数是①②③,故选A.注意:《名师一号》P56 问题探究 问题1 如何求三角函数的周期? (1)利用周期函数的定义. (2)利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|, y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.例1.(3)《名师一号》P58 特色专题 典例2函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx(ω>0)相邻两对称轴之间的距离为2,则ω=________【规范解答】 相邻两对称轴之间的距离为2,即T =4.f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx =12sin ωx +32cos ωx +sin ωx =32sin ωx15+32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,又因为f(x)相邻两条对称轴之间的距离为2,所以T =4,所以2πω=4,即ω=π2.注意:【名师点评】 函数f(x)=A sin (ωx +φ),f(x)=A cos (ωx +φ)图象上一个最高点和它相邻的最低点的横坐标之差的绝对值是函数的半周期π|ω|,纵坐标之差的绝对值是2A .在解决由三角函数图象确定函数解析式的问题时,要注意使用好函数图象显示出来的函数性质、函数图象上特殊点的坐标及两个坐标轴交点的坐标等.练习:《加加练》P3 第11题例2.(1)《名师一号》P57 高频考点 例3(1)(1)若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π3解: (1)∵f (x )=sin x +φ3是偶函数,∴f (0)=±1.16∴sin φ3=±1,∴φ3=k π+π2(k ∈Z).∴φ=3k π+3π2(k ∈Z).又∵φ∈[0,2π],∴当k =0时,φ=3π2.故选C.变式:若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是奇函数,则φ=?例2.(2)《名师一号》P57 高频考点 例3(3)(3)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2解:(3)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.注意:【规律方法】(1)若f(x)=A sin(ωx+φ)为偶函数,则当x=0时,f(x)取得最大或最小值,若f(x)=A sin(ωx+φ)为奇函数,则当x=0时,f(x)=0.(2)对于函数y=A sin(ωx+φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.《名师一号》P56 问题探究问题4如何确定三角函数的对称轴与对称中心?若f(x)=A sin(ωx+φ)为偶函数,则当x=0时,f(x)取得最大值或最小值.若f(x)=A sin(ωx+φ)为奇函数,则当x=0时,f(x)=0.如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=π2+kπ(k∈Z),求x.(补充)结果写成直线方程!如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)即可.(补充)结果写点坐标!同理对于y=A cos(ωx+φ),可求其对称轴与对称中心,对于y=A tan(ωx+φ)可求出对称中心.1718练习1:《名师一号》P58 特色专题 典例3已知f(x)=sin x +3cos x(x ∈R),函数y =f (x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2为偶函数,则φ的值为________.【规范解答】 先求出f (x +φ)的解析式,然后求解.∵f (x )=sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. ∴f (x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫x +φ+π3. ∵函数f (x +φ)为偶函数,∴φ+π3=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π6+k π(k ∈Z).又∵|φ|≤π2,∴φ=π6.练习2:《计时双基练》P247 第3题(四)三角函数的单调性 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测6下列函数中,周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数的是( )19A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2解析 由函数的周期为π,可排除C ,D.又函数在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数,排除B ,故选A.练习1:《计时双基练》P247 第7题函数y cos x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭24的单调递减区间为练习2:《加加练》P1 第11题(2)《名师一号》P57 高频考点 例2已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的单调性.20解:(1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4=22sin ωx ·cos ωx +22cos 2ωx =2(sin2ωx +cos2ωx )+2=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+ 2. 因为f (x )的最小正周期为π,且ω>0.从而有2π2ω=π,故ω=1.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+ 2. 若0≤x ≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4.当π4≤2x +π4≤π2,即0≤x ≤π8时,f (x )单调递增; 当π2≤2x +π4≤5π4,即π8≤x ≤π2时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π8上单调递增, 在区间⎣⎡⎦⎤π8,π2上单调递减.注意:《名师一号》P56 问题探究 问题2 如何求三角函数的单调区间?(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.(2)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21求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.例2.《名师一号》P58 特色专题 典例4(2014·全国大纲卷)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________.【规范解答】 先化简,再用换元法求解.f (x )=cos2x +a sin x =1-2sin 2x +a sin x .令t =sin x ,∵x ∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,∴t ∈⎝⎛⎭⎫12,1.∴g (t )=1-2t 2+at =-2t 2+at +1⎝⎛⎭⎫12<t <1,由题意知-a 2×(-2)≤12,∴a ≤2. ∴a 的取值范围为(-∞,2].22 课后作业一、计时双基练P247 基础1-11、课本P56变式思考1二、计时双基练P247培优1-4课本P56变式思考2、3预习 第五节练习:1、设函数f (x )=2sin(2πx +5π).若对任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为( )A .4B .2C .1 D. 12分析:∵f (x )的最大值为2,最小值为-2,∴对∀x ∈R ,-2≤f (x )≤2.取到最值时x =2π+k π,|x 1-x 2|取最小值,即f (x 1)为最小值,f (x 2)为最大值且(x 1,f (x 1)),(x 2,f (x 2))为相邻的最小(大)值点,即半个周期.解析:f (x )的周期T =4,|x 1-x 2|min =2T =2. 故选B.232、为了使函数)0(sin >=ωωx y 在区间]1,0[上至少出现50次最大值,求ω的最小值。
第2讲 三角函数的图象及性质
结合正弦函数、余弦函数的图象,同时注意考虑所有可能情况,避免漏解.
(3)若函数g(x)=f(x)+1在区间(a,b)上恰有10个零点,求b-a的最大值.
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解析
(1)由图象可得A=2,
T 4
=
3
-
12
=
2
4ω
,则ω=2,所以f(x)=2sin
2x
3
.
(2)令- +2kπ≤2x+ ≤ +2kπ,k∈Z,得-5 +kπ≤x≤ +k高π考,k导∈航Z,
即g(x)在
4
,
3
4
上的值域为
3 2
,
3
.
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题型二 由三角函数的局部图象求解析式并研究其性质
例2
(2018江苏扬州中学阶段测试)已知函数f(x)=Asin
ω高x考导3航(A>0,ω>0)的
部分图象如图所示.
(1)求A和ω的值;
(2)求函数y=f(x)在[0,π]的单调增区间;
=cos 2x-
3
sin
2x+2=2cos
2x
3
+2,当2x+
3
=2kπ+π(k∈Z),即x=kπ+
3
(k∈Z)
时,f(x)取得最小值0.
此时,自变量x的取值集合为
x
|
x
k
π 3
,
k
Z.
(2)因为f(x)=2cos
2x
3
+2,
令π+2kπ≤2x+ ≤2π+2kπ(k∈Z),
高考文科数学三角函数的图像和性质专项讲解
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第二部分
函数 y=Asin(ωx+φ)(或 y=Acos(ωx+φ))的最小正周期 T=2|ωπ|.应特别注意 y=
π
|Asin(ωx+φ)|的最小正周期为 T=|ω|.
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第二部分 专题一 三角函数与解三角形
7
【解析】
(1)A
中,函数
f(x)=|cos
π 2x|的周期为 2 ,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
π 2x|的周期为 2 ,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
第二部分 高考热点 分层突破
专题一 三角函数与解三角形
第1讲 三角函数的图象与性质
数学
第二部分 专题一 三角函数与解三角形
1
01
做高考真题 明命题趋向
02
研考点考向 破重点难点
03
练典型习题 提数学素养
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第二部分 专题一 三角函数与解三角形
2
考点 3 三角函数的性质(综合型) [知识整合]
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第二部分 专题一 三角函数与解三角形
25
2.若存在实数 φ,使得圆面 x2+y2≤4 恰好覆盖函数 y=sinπk x+φ图象的最高点
或最低点共三个,则正数 k 的取值范围是________. 解析:函数 y=sinπk x+φ的图象的最高点或最低点一定在直线 y=±1 上,由
三角函数图象
三角函数的图象和性质一、知识梳理1.正弦函数、正切函数的图象都可借助单位圆中的三角函数线作出.2.正弦曲线与余弦曲线的关系我们知道y=cosx=sin(2π+x)(x ∈R ),由此可知,余弦函数y=cosx 的图象与正弦函数y=sin(2π+x)(x ∈R)的图象相同,于是把正弦曲线向左平移2π个单位就可得到余弦函数的图象.3.一般地,对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期.4.正弦、余弦、正切函数的图象和性质(一)利用五点法作函数y =A sin(ωx +φ)的图象用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的图象时,关键是五个点的选取.一般可设X=ωx+φ,由X 取0,2π,π, 23π,2π来求相应x 的值及对应的y 的值,再描点作图.也可采用下列方法简化作图:函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的图象在一个周期内的五点横向间距必相等,为4T .于是五点横坐标依次为x 1=ϕω-,x 2=x 1+4T ,x 3=x 2+4T…这样不仅可以快速求出五点坐标,也可以在x 1的位置后,用圆规截取其他四点,从而快速准确作出图象.(二)利用图象变换法则作出函数y=A sin(ωx +φ)的图象1.相位变换 y=sinx 图象个单位平移或向右向左||)0()0(ϕϕϕ<>→y=sin(x+φ)图象.2.周期变换 y=sinx 图象)(1)1()10(纵坐标不变倍到原来的或缩短横坐标伸长ωωω><<→y=sinωx 图象.3.振幅变换 y=sinx 图象(1)(01)()A A A ><<纵坐标伸长或缩短到原来的倍横坐标不变→y=Asinx 图象.4.当函数y=Asin(ωx+φ)〔A >0,ω>0,x ∈(0,+∞)〕表示一个振动量时,则A 叫做振幅,T=ωπ2叫做周期. y=Asin(ωx+φ)可以这样得到:y=sinx 图象−−−→−相位变换y=sin(x+φ)图象−−−→−周期变换y=sin(ωx+φ)图象−−−→−振幅变换 y=Asin(ωx+φ)图象.考点一 求三角函数的周期例题1 求下列三角函数的周期. (1)y=sin(x+3π);(2)y=3sin(2x +5π);⑶y =tan(2x -3π);⑷y=|sin x |思路分析:⑴⑵⑶小题运用周期函数的定义即可.⑷小题可运用图像法 ②求含有绝对值符号的三角函数的周期常用图像法课堂训练题求下列函数的最小正周期.(1)f(x)=3sinx; (2)f(x)=sin2x; (3)f(x)=2sin(421π+x ). 考点二 三角函数的奇偶性例题4(2006江苏高考卷,1)已知α∈R ,函数f(x)=sinx-|a|,x ∈R 为奇函数,则a 的值为( ) A.0 B.1 C.-1 D.±1 思路分析:解法1:由题意可知f(x)=-f(-x),得a=0.解法2:函数的定义域为R ,又f(x)为奇函数,故其图象必过原点即f(0)=0,解得a=0. 解法3:由f(x)是奇函数,图象法,画出函数f(x)=sinx-|a|,x ∈R 的图象.点拨:对数学概念及定理公式的深刻理解是解数学问题的关健,讨论函数的奇偶性,其前提条件是函数的定义域必须关于原点对称.若函数f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x)⇔y=f(x)的图象关于原点对称. 若函数f(x)为偶函数⇔f(-x)=f(x) ⇔y=f(x)的图象关于y 轴对称.课堂训练题(2009北京高考卷,文2)函数y=1+cosx 的图象( ) A.关于x 轴对称 B.关于y 轴对称 C.关于原点对称 D.关于直线x=2π对称 课堂训练题判断下列函数的奇偶性:⑴x ;⑵⑶y=解:⑴显然,函数的定义域为R.∵f (-2()2x x -==-f(x),∴函数为奇函数. ⑵∵sinx -1≥0,∴sinx=1,x=22k ππ+(k ∈Z ).函数定义域不是关于原点对称的区间,故为非奇非偶函数。
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金戈铁骑整理制作
六、三角函数的图像及其性质
1.已知角α的终边过点P (-5,12),则cos α= .
2.已知2
1tan =
α,则=-ααα2sin 2cos sin . 3.已知),,2
(,31)4sin(ππθπθ∈=+则θsin =_________. 4.将函数sin(2)(0)y x φφπ=+≤<的图象向左平移6π个单位后,所得的函数恰好是偶函数,则φ的值
为 .
5.已知函数)0,0)(sin(2)(πϕωϕω<<>+=x x f 的图象如图所示,则ω= .
6.函数y=sin(-2x+
4
π) ,[]0,x π∈的单调减区间是 . 7.在平面直角坐标系xOy 中,已知点,sin ,cos ),0,5
6()(ααP A 其中20πα<<. (1)若,6
5cos =α求证:;PQ PA ⊥ (2)若,PO PA =求)42sin(πα+的值.
8.若(3cos ,sin ),(sin ,0)a x x b x ωωω==,其中0ω>,记函数1()()2
f x a b b =+-
(1)若()f x 的图像中两条相邻对称轴间的距离
2π,求ω及()f x 的单调减区间。
(2)在(1)的条件下,且[,]66
x ππ∈-,求最大值。
六、三角函数的图像及其性质答案 1.513
- 2.0 3.6
24+ 4.
6π 5.3
2 6. 30,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦
7.
解:(1)(方法一) 由题设知).sin ,cos (),sin ,cos 56(a a PO a a PA --=--=……………………2分 所以2sin ()cos )(cos 56()a a a PO PA -+--=⋅
.1cos 56sin cos cos 5622+-=++-=a a a a ……………………6分 因为,65cos =a 所以.0=⋅PO PA 故.PO PA ⊥……………………7分
(方法二) 因为,65cos =a ,2
0π<<a 所以611sin =a ,故.611,65()P ………………2分 因此).6
11,65(),611,3011(--=-=PO PA ……………………4分 因为.0)611()65(30112=-+-⨯=
⋅PO PA 所以.PO PA ⊥
(2)因为,PO PA ⊥所以,22PO PA =
即
.sin cos sin )56cos 2222a a a a +=+-( 解得.53cos =a ……………………9分 因为,20π<<a 所以.54sin =a 因此.2571cos 22cos ,2524cos sin 22sin 2-=-===a a a a a ……………………12分
从而.50
217)257(222524222cos 222sin 2242sin(=-⨯+⨯=+=+a a a )π……14分 8. 解:由条件得
21()3sin cos sin 2f x x x x ωωω=+-=sin(2)6
x πω- ()f x 的图像中两条相邻对称轴间的距离
2
π ∴T π=∴1ω= ∴()s i n (2)6f x x π=- ∴单调减区间为Z k k k ∈++]65,3[ππππ (2)由(1)得()sin(2)6f x x π=- [,]66x ππ∈- ∴2[,]626x πππ-∈- 令26x π
-=t ,则t [,]26ππ∈- ∴()sin f t t = 当6t π=,即6x π=时,函数()f x 取最大值为12。