[k12精品]2017_2018学年高中数学专题04三角函数的图象与性质同步单元双基双测卷A卷新人教A版必修4
教育最新K122018版高考数学大一轮复习第四章三角函数解三角形4.2同角三角函数基本关系及诱导公式教师用书
（浙江专用）2018版高考数学大一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.2 同角三角函数基本关系及诱导公式教师用书1．同角三角函数的基本关系 (1)平方关系：sin 2α＋cos 2α＝1. (2)商数关系：sin αcos α＝tan α.2．各角的终边与角α的终边的关系3.六组诱导公式【知识拓展】1．诱导公式的记忆口诀：奇变偶不变，符号看象限． 2．同角三角函数基本关系式的常用变形： (sin α±cos α)2＝1±2sin αcos α； (sin α＋cos α)2＋(sin α－cos α)2＝2；(sin α＋cos α)2－(sin α－cos α)2＝4sin αcos α. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若α，β为锐角，则sin 2α＋cos 2β＝1.( × ) (2)若α∈R ，则tan α＝sin αcos α恒成立．( × )(3)sin(π＋α)＝－sin α成立的条件是α为锐角．( × )(4)诱导公式的记忆口诀中“奇变偶不变，符号看象限”，其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍，变与不变指函数名称的变化．( √ )1．(2015·福建)若sin α＝－513，且α为第四象限角，则tan α的值等于( )A.125 B ．－125 C.512 D ．－512 答案 D解析 ∵sin α＝－513，且α为第四象限角，∴cos α＝1213，∴tan α＝sin αcos α＝－512，故选D.2．(2016·临安中学模拟)计算：sin 116π＋cos 103π等于( )A ．－1B ．1C ．0 D.12－32答案 A解析 ∵sin 116π＝sin(π＋56π)＝－sin 5π6＝－12，cos 103π＝cos(2π＋4π3)＝cos 4π3＝－12，∴sin 116π＋cos 103π＝－1.3．(2016·绍兴柯桥区二模)已知sin α＋cos α＝15，α∈(0，π)，则tan α等于( )A ．－43B ．－34C.43D.34答案 A解析 由sin α＋cos α＝15，得2sin αcos α＝－2425，∴(sin α－cos α)2＝4925，又α∈(0，π)，sin α>0，cos α<0， ∴sin α－cos α＝75，∴sin α＝45，cos α＝－35，故tan α＝－43.4．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2cos π3x ，x ≤2 000，x －18，x >2 000，则f (f (2 018))＝________.答案 －1解析 ∵f (f (2 018))＝f (2 018－18)＝f (2 000)， ∴f (2 000)＝2cos 2 000π3＝2cos 23π＝－1.题型一 同角三角函数关系式的应用例1 (1)已知sin αcos α＝18，且5π4<α<3π2，则cos α－sin α的值为( )A ．－32B.32C ．－34D.34(2)化简：(1＋tan 2α)(1－sin 2α)＝________. 答案 (1)B (2)1解析 (1)∵5π4＜α＜3π2，∴cos α＜0，sin α＜0且cos α>sin α， ∴cos α－sin α＞0.又(cos α－sin α)2＝1－2sin αcos α＝1－2×18＝34，∴cos α－sin α＝32. (2)(1＋tan 2α)(1－sin 2α)＝(1＋sin 2αcos 2α)·cos 2α＝cos 2α＋sin 2αcos 2α·cos 2α＝1. 思维升华 (1)利用sin 2α＋cos 2α＝1可以实现角α的正弦、余弦的互化，利用sin αcos α＝tan α可以实现角α的弦切互化．(2)应用公式时注意方程思想的应用：对于sin α＋cos α，sin αcos α，sin α－cos α这三个式子，利用(sin α±cos α)2＝1±2sin αcos α，可以知一求二．(3)注意公式逆用及变形应用：1＝sin 2α＋cos 2α，sin 2α＝1－cos 2α，cos 2α＝1－sin 2α.已知sin α－cos α＝2，α∈(0，π)，则tan α等于( )A ．－1B ．－22C.22D ．1答案 A解析 由⎩⎨⎧sin α－cos α＝2，sin 2α＋cos 2α＝1，消去sin α得2cos 2α＋22cos α＋1＝0， 即(2cos α＋1)2＝0， ∴cos α＝－22. 又α∈(0，π)，∴α＝3π4，∴tan α＝tan 3π4＝－1.题型二 诱导公式的应用例2 (1)(2016·杭州模拟)已知f (x )＝π－x32π＋x π－x112π－x ，则f (－21π4)＝________. (2)已知A ＝k π＋αsin α＋k π＋αcos α(k ∈Z )，则A 的值构成的集合是( )A ．{1，－1,2，－2}B ．{－1,1}C ．{2，－2}D ．{1，－1,0,2，－2}答案 (1)－1 (2)C解析 (1)f (x )＝－sin x ·sin x －cos x －cos x＝－tan 2x ，f (－21π4)＝－tan 2(－21π4)＝－tan 234π＝－1. (2)当k 为偶数时，A ＝sin αsin α＋cos αcos α＝2；当k 为奇数时，A ＝－sin αsin α－cos αcos α＝－2.∴A 的值构成的集合是{2，－2}． 思维升华 (1)诱导公式的两个应用①求值：负化正，大化小，化到锐角为终了． ②化简：统一角，统一名，同角名少为终了． (2)含2π整数倍的诱导公式的应用由终边相同的角的关系可知，在计算含有2π的整数倍的三角函数式中可直接将2π的整数倍去掉后再进行运算，如cos(5π－α)＝cos(π－α)＝－cos α.(1)化简：π＋απ＋αα－3π2－α－3π－3π－α＝________.(2)(2016·南京模拟)已知角α终边上一点P (－4,3)，则π2＋α－π－α11π2－α9π2＋α的值为________．答案 (1)－1 (2)－34解析 (1)原式＝tan αcos αsin[－2π＋α＋π2π＋α－π＋α＝tan αcos απ2＋α－cos αα＝tan αcos αcos α－cos αα＝－tan αcos αsin α＝－sin αcos α·cos αsin α＝－1.(2)原式＝－sin αα－sin αα＝tan α， 根据三角函数的定义得tan α＝－34.题型三 同角三角函数关系式、诱导公式的综合应用 例3 (1)已知α为锐角，且有2tan(π－α)－3cos(π2＋β)＋5＝0，tan(π＋α)＋6sin(π＋β)－1＝0，则sin α的值是( ) A.355 B.377C.31010D.13答案 C解析 2tan(π－α)－3cos(π2＋β)＋5＝0化简为－2tan α＋3sin β＋5＝0，①tan(π＋α)＋6sin(π＋β)－1＝0化简为 tan α－6sin β－1＝0.②由①②消去sin β，解得tan α＝3. 又α为锐角，根据sin 2α＋cos 2α＝1， 解得sin α＝31010.(2)已知－π<x <0，sin(π＋x )－cos x ＝－15.①求sin x －cos x 的值； ②求sin 2x ＋2sin 2x 1－tan x的值．解 ①由已知，得sin x ＋cos x ＝15，sin 2x ＋2sin x cos x ＋cos 2x ＝125，整理得2sin x cos x ＝－2425.∵(sin x －cos x )2＝1－2sin x cos x ＝4925.由－π<x <0，知sin x <0， 又sin x ＋cos x >0，∴cos x >0，sin x －cos x <0， 故sin x －cos x ＝－75.②sin 2x ＋2sin 2x 1－tan x＝2sin x x ＋sin x1－sin x cos x＝2sin x cos x x ＋sin xcos x －sin x＝－2425×1575＝－24175.引申探究本题(2)中若将条件“－π<x <0”改为“0<x <π”，求sin x －cos x 的值． 解 若0<x <π，又2sin x cos x ＝－2425，∴sin x >0，cos x <0，∴sin x －cos x >0，故sin x －cos x ＝75.思维升华 (1)利用同角三角函数关系式和诱导公式求值或化简时，关键是寻求条件、结论间的联系，灵活使用公式进行变形． (2)注意角的范围对三角函数符号的影响．已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋α＝35，α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，则sin(π＋α)等于( )A.35 B ．－35C.45 D ．－45答案 D解析 由已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋α＝35，得cos α＝35，∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，∴sin α＝45，∴sin(π＋α)＝－sin α＝－45.7．分类讨论思想在三角函数中的应用典例 (1)已知sin α＝255，则tan(α＋π)＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2＋αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2－α＝________. (2)(2016·湛江模拟)已知k ∈Z ，化简：k π－αk －π－α]k ＋π＋αk π＋α＝________.思想方法指导 (1)在利用同角三角函数基本关系式中的平方关系时，要根据角的范围对开方结果进行讨论．(2)利用诱导公式化简时要对题中整数k 是奇数或偶数进行讨论． 解析 (1)∵sin α＝255＞0，∴α为第一或第二象限角．tan(α＋π)＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2＋αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2－α＝tan α＋cos αsin α＝sin αcos α＋cos αsin α＝1sin αcos α. ①当α是第一象限角时，cos α＝1－sin 2α＝55， 原式＝1sin αcos α＝52.②当α是第二象限角时，cos α＝－1－sin 2α＝－55， 原式＝1sin αcos α＝－52.综上①②知，原式＝52或－52.(2)当k ＝2n (n ∈Z )时， 原式＝n π－αn －π－α]n＋π＋αn π＋α＝－α－π－απ＋αα＝－sin α－cos α－sin α·cos α＝－1；当k ＝2n ＋1(n ∈Z )时， 原式＝n ＋π－αn ＋1－π－α]n ＋1＋π＋αn ＋π＋α]＝π－ααsin απ＋α＝sin α·cos αsin α－cos α＝－1.综上，原式＝－1.答案 (1)52或－52(2)－11．(2016·宁波模拟)已知cos α＝45，α∈(0，π)，则tan α的值等于( )A.43B.34 C ．－43D ．－34答案 B解析 ∵α∈(0，π)， ∴sin α＝1－cos 2α＝1－452＝35， 由tan α＝sin αcos α，得tan α＝34.2．已知tan(α－π)＝34，且α∈(π2，3π2)，则sin(α＋π2)等于( )A.45 B ．－45C.35 D ．－35答案 B解析 由tan(α－π)＝34，得tan α＝34，∴α∈(π，3π2)，由⎩⎪⎨⎪⎧tan α＝34，sin 2α＋cos 2α＝1及α∈(π，3π2)，得cos α＝－45，而sin(α＋π2)＝cos α＝－45.3．若角α的终边落在第三象限，则cos α1－sin 2α＋2sin α1－cos 2α的值为( )A ．3B ．－3C ．1D ．－1答案 B解析 由角α的终边落在第三象限， 得sin α＜0，cos α＜0，故原式＝cos α|cos α|＋2sin α|sin α|＝cos α－cos α＋2sin α－sin α＝－1－2＝－3.4．若sin(π－α)＝－2sin(π2＋α)，则sin α·cos α的值等于( )A ．－25B ．－15C.25或－25D.25答案 A解析 由sin(π－α)＝－2sin(π2＋α)，可得sin α＝－2cos α，则tan α＝－2，sinα·cos α＝sin α·cos αsin 2α＋cos 2α＝tan α1＋tan 2α＝－25. 5．已知函数f (x )＝a sin(πx ＋α)＋b cos(πx ＋β)，且f (4)＝3，则f (2 017)的值为( ) A ．－1 B ．1 C ．3 D ．－3 答案 D解析 ∵f (4)＝a sin(4π＋α)＋b cos(4π＋β)＝a sin α＋b cos β＝3，∴f (2 017)＝a sin(2 017π＋α)＋b cos(2 017π＋β)＝a sin(π＋α)＋b cos(π＋β)＝－a sin α－b cos β＝－3.*6.(2016·揭阳模拟)若sin θ，cos θ是方程4x 2＋2mx ＋m ＝0的两根，则m 的值为( )A ．1＋ 5B ．1－ 5C ．1± 5D ．－1－ 5 答案 B解析 由题意知sin θ＋cos θ＝－m 2，sin θcos θ＝m 4， 又(sin θ＋cos θ)2＝1＋2sin θcos θ，∴m 24＝1＋m 2， 解得m ＝1±5，又Δ＝4m 2－16m ≥0，∴m ≤0或m ≥4，∴m ＝1－ 5.7．已知α为钝角，sin(π4＋α)＝34，则sin(π4－α)＝_____________________________. 答案 －74 解析 因为α为钝角，所以cos(π4＋α)＝－74， 所以sin(π4－α)＝cos[π2－(π4－α)]＝cos(π4＋α)＝－74. 8．若f (cos x )＝cos 2x ，则f (sin 15°)＝________.答案 －32解析 f (sin 15°)＝f (cos 75°)＝cos 150°＝cos(180°－30°)＝－cos 30°＝－32. 9．已知角θ的顶点在坐标原点，始边与x 轴正半轴重合，终边在直线2x －y ＝0上，则3π2＋θ＋π－θπ2－θ－π－θ＝________. 答案 2解析 由题意可得tan θ＝2，原式＝－cos θ－cos θcos θ－sin θ＝－21－tan θ＝2. 10．(2016·宁波模拟)已知α为第二象限角，则cos α1＋tan 2α＋sin α 1＋1tan 2α＝________. 答案 0解析 原式＝cos αsin 2α＋cos 2αcos 2α＋sin α sin 2α＋cos 2αsin 2α ＝cos α1|cos α|＋sin α1|sin α|， 因为α是第二象限角，所以sin α>0，cos α<0，所以cos α1|cos α|＋sin α1|sin α|＝－1＋1＝0，即原式等于0. 11．已知sin(3π＋α)＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2＋α，求下列各式的值： (1)sin α－4cos α5sin α＋2cos α； (2)sin 2α＋sin 2α. 解 由已知得sin α＝2cos α.(1)原式＝2cos α－4cos α5×2cos α＋2cos α＝－16. (2)原式＝sin 2α＋2sin αcos αsin 2α＋cos 2α＝sin 2α＋sin 2αsin 2α＋14sin 2α＝85. 12．已知在△ABC 中，sin A ＋cos A ＝15. (1)求sin A cos A 的值；(2)判断△ABC 是锐角三角形还是钝角三角形；(3)求tan A 的值．解 (1)∵(sin A ＋cos A )2＝125， ∴1＋2sin A cos A ＝125， ∴sin A cos A ＝－1225. (2)∵sin A cos A <0，又0<A <π，∴cos A <0，∴A 为钝角，∴△ABC 为钝角三角形．(3)(sin A －cos A )2＝1－2sin A cos A ＝4925. 又sin A －cos A >0，∴sin A －cos A ＝75， ∴sin A ＝45，cos A ＝－35， 故tan A ＝－43. *13.已知f (x )＝cos 2n π＋x ·sin 2n π－x cos 2[2n ＋1π－x ](n ∈Z )． (1)化简f (x )的表达式；(2)求f (π2 014)＋f (503π1 007)的值． 解 (1)当n 为偶数，即n ＝2k (k ∈Z )时，f (x )＝cos 2k π＋x 2k π－x cos 2k ＋π－x ] ＝cos 2x ·sin 2－xcos 2π－x ＝cos 2x －sin x 2－cos x 2 ＝sin 2x ；当n 为奇数，即n ＝2k ＋1(k ∈Z )时，f (x )＝cos 2k ＋π＋x ]·sin 2k ＋π－x ]cos 2k ＋＋1]π－x } ＝cos 2[2k π＋π＋x 2[2k π＋π－xcos 2k ＋π＋π－x＝cos 2π＋x 2π－xcos 2π－x ＝－cos x 2sin 2x －cos x 2＝sin 2x ， 综上得f (x )＝sin 2x .(2)由(1)得f (π2 014)＋f (503π1 007) ＝sin2π2 014＋sin 21 006π2 014 ＝sin2π2 014＋sin 2(π2－π2 014) ＝sin2π2 014＋cos 2π2 014＝1.。
配套K122018年高考数学总复习4.3三角函数的图象与性质演练提升同步测评文新人教B版
4.3 三角函数的图象与性质A 组 专项基础训练(时间：35分钟)1．(2016·遵义航天高级中学模拟)对于函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx ＋π2，下列说法正确的是( )A ．f (x )的周期为π，且在[0，1]上单调递增B ．f (x )的周期为2，且在[0，1]上单调递减C ．f (x )的周期为π，且在[－1，0]上单调递增D ．f (x )的周期为2，且在[－1，0]上单调递减【解析】 因为f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx ＋π2＝cos πx ，则周期T ＝2，在[0，1]上单调递减，故选B.【答案】 B2．(2016·石家庄一模)函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z )D.⎝⎛⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋2π3(k ∈Z ) 【解析】 由k π－π2＜2x －π3＜k π＋π2(k ∈Z )得，k π2－π12＜x ＜k π2＋5π12(k ∈Z )，所以函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )． 【答案】 B3．(2015·河北五校联考)下列函数最小正周期为π且图象关于直线x ＝π3对称的函数是( )A ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3B ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6 C ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π3 D ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3 【解析】 由函数的最小正周期为π，可排除C.由函数图象关于直线x ＝π3对称知，该直线过函数图象的最高点或最低点，对于A ，因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3＋π3＝sin π＝0，所以选项A 不正确．对于D ，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3－π3＝sin π3＝32，所以选项D 不正确．对于B ，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3－π6＝sin π2＝1，所以选项B 正确．【答案】 B4．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】 函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3是非奇非偶函数，A 错误；在区间⎝⎛⎭⎪⎫0，π3上单调递增，B 错误；最小正周期为π2，D 错误．∵当x ＝π6时，tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6－π3＝0，∴⎝⎛⎭⎪⎫π6，0为其图象的一个对称中心，故选C.【答案】 C5．函数y ＝cos 2x ＋sin 2x ，x ∈R 的值域是( )A ．[0，1] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，1C ．[－1，2]D ．[0，2]【解析】 y ＝cos 2x ＋sin 2x ＝cos 2x ＋1－cos 2x 2＝1＋cos 2x2. ∵cos 2x ∈[－1，1]，∴y ∈[0，1]． 【答案】 A6．函数f (x )＝sin(－2x )的单调增区间是________． 【解析】 由f (x )＝sin(－2x )＝－sin 2x ， 2k π＋π2≤2x ≤2k π＋3π2(k ∈Z )得k π＋π4≤x ≤k π＋3π4(k ∈Z )． 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π＋π4，k π＋3π4(k ∈Z ) 7．(2016·江苏卷)定义在区间[0，3π]上的函数y ＝sin 2x 的图象与y ＝cos x 的图象的交点个数是________．【解析】 由sin 2x ＝cos x 可得cos x ＝0或sin x ＝12，又x ∈[0，3π]，则x ＝π2，3π2，5π2或x ＝π6，5π6，13π6，17π6，故所求交点个数是7. 【答案】 78．(2017·陕西铜川宜君县高中模拟)某地一天6时至20时的温度y (℃)随时间x (小时)的变化近似满足函数y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6，20]．在上述时间范围内，温度不低于20 ℃的时间约有________小时．【解析】 由10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20≥20，可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4≥0，∴2k π≤π8x ＋3π4≤2k π＋π，k ∈Z ，∴16k －6≤x ≤16k ＋2. ∵x ∈[6，20]，∴10≤x ≤18.∴温度不低于20 ℃的时间约有18－10＝8小时． 【答案】 89．已知f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4.(1)求函数f (x )图象的对称轴方程； (2)求f (x )的单调增区间；(3)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，3π4时，求函数f (x )的最大值和最小值．【解析】 (1)f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4，令2x ＋π4＝k π＋π2，k ∈Z ，则x ＝k π2＋π8，k ∈Z .∴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 ，则k π－3π8≤x ≤k π＋π8，k ∈Z .故f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－3π8，k π＋π8，k ∈Z .(3)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，3π4时，3π4≤2x ＋π4≤7π4，∴－1≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4≤22，∴－2≤f (x )≤1， ∴当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，3π4时，函数f (x )的最大值为1，最小值为－ 2. 10．(2016·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 )的单调增区间；(2)若x ∈[0，π]时，函数f (x )的值域是[5，8]，求a ，b 的值． 【解析】 f (x )＝a (1＋cos x ＋sin x )＋b＝2a sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4＋a ＋b .(1)当a ＝－1时，f (x )＝－2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4＋b －1，由2k π＋π2≤x ＋π4≤2k π＋3π2(k ∈Z )，得2k π＋π4≤x ≤2k π＋5π4(k ∈Z )，∴f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π＋π4，2k π＋5π4，k ∈Z .(2)∵0≤x ≤π，∴π4≤x ＋π4≤5π4， ∴－22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4≤1，依题意知a ≠0.①当a ＞0时，⎩⎨⎧2a ＋a ＋b ＝8，b ＝5，∴a ＝32－3，b ＝5.②当a ＜0时，⎩⎨⎧b ＝8，2a ＋a ＋b ＝5.∴a ＝3－32，b ＝8.综上所述，a ＝32－3，b ＝5或a ＝3－32，b ＝8.B 组 专项能力提升 (时间：20分钟)11．(2017·山东临沂期中)函数f (x )＝2－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x2＋π的最小正周期是( ) A.π2B ．πC ．2πD ．4π【解析】 f (x )＝2－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π＝2－2sin 2x2＝2－2·1－cos x2＝1＋cos x 的最小正周期为2π1＝2π.【答案】 C12．(2017·北京丰台期末)函数f (x )＝sin 2x －cos 2x 的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－3π4，π4B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－3π8，π8D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π8，3π8 【解析】 f (x )＝sin 2x －cos 2x ＝2·sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4.由2k π－π2≤2x －π4≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－π8≤x ≤k π＋3π8，k ∈Z .当k ＝0时，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π8，3π8.【答案】 D13．已知函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx －π6(ω＞0)和g (x )＝3cos(2x ＋φ)的图象的对称中心完全相同，若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，则f (x )的取值范围是________．【解析】 由两三角函数图象的对称中心完全相同，可知两函数的周期相同，故ω＝2，所以f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6，当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，－π6≤2x －π6≤5π6，所以－12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6≤1，故f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3 14．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.【答案】 315．已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0＜φ＜2π3的最小正周期为π.(1)求当f (x )为偶函数时φ的值；(2)若f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，32，求f (x )的单调递增区间．【解析】 ∵由f (x )的最小正周期为π，则T ＝2πω＝π，∴ω＝2，∴f (x )＝sin(2x ＋φ)．(1)当f (x )为偶函数时，f (－x )＝f (x )． ∴sin(2x ＋φ)＝sin(－2x ＋φ)， 展开整理得sin 2x cos φ＝0， 由已知上式对∀x ∈R 都成立，∴cos φ＝0.∵0＜φ＜2π3，∴φ＝π2.(2)f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，32时，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6＋φ＝32，即sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3＋φ＝32.又∵0＜φ＜2π3，∴π3＜π3＋φ＜π，∴π3＋φ＝2π3，φ＝π3. ∴f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3.令2k π－π2≤2x ＋π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－5π12≤x ≤k π＋π12，k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－5π12，k π＋π12，k ∈Z .。
【配套K12】2018年秋高中数学 第一章 三角函数 1.4 三角函数的图象与性质 1.4.1 正弦
1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象学习目标：1.了解正弦函数、余弦函数图象的来历，掌握“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象的方法．(重点)2.正、余弦函数图象的简单应用．(难点)3.正、余弦函数图象的区别与联系．(易混点)[自 主 预 习·探 新 知]1．正弦曲线正弦函数y ＝sin x ，x ∈R 的图象叫正弦曲线．图1412．正弦函数图象的画法 (1)几何法：①利用单位圆中正弦线画出y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的图象； ②将图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度)． (2)五点法：①画出正弦曲线在[0,2π]上的图象的五个关键点(0,0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，1，(π，0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，－1，(2π，0)，用光滑的曲线连接；②将所得图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度)． 3．余弦曲线余弦函数y ＝cos x ，x ∈R 的图象叫余弦曲线．图1424．余弦函数图象的画法(1)要得到y ＝cos x 的图象，只需把y ＝sin x 的图象向左平移π2个单位长度即可．(2)用“五点法”画余弦曲线y ＝cos x 在[0,2π]上的图象时，所取的五个关键点分别为(0,1)，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，0，(π，－1)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，0，(2π，1)，再用光滑的曲线连接． 思考：y ＝cos x (x ∈R )的图象可由y ＝sin x (x ∈R )的图象平移得到的原因是什么？[提示] 因为cos x ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π2，所以y ＝sin x (x ∈R )的图象向左平移π2个单位可得y ＝cos x (x ∈R )的图象．[基础自测]1．思考辨析(1)正弦函数y ＝sin x 的图象在x ∈[2k π，2k π＋2π](k ∈Z )上的图象形状相同，只是位置不同．( )(2)正弦函数y ＝sin x (x ∈R )的图象关于x 轴对称．( ) (3)余弦函数y ＝cos x (x ∈R )的图象关于原点成中心对称．( ) [解析] 由y ＝sin x (x ∈R )图象可知(1)正确，(2)错误； 由y ＝cos x (x ∈R )图象可知(3)错误． [答案] (1)√ (2)× (3)×2．请补充完整下面用“五点法”作出y ＝－sin x (0≤x ≤2π)的图象时的列表．①π 0 1 [用“五点法”作y ＝－sin x (0≤x ≤2π)的图象的五个关键点为(0,0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，－1，(π，0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，1，(2π，0)故①为π，②为0，③为1.] 3．函数y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象与直线y ＝－12的交点有________个．2 [由图象可知：函数y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象与直线y ＝－12有两个交点．][合 作 探 究·攻 重 难]①y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的图象关于点P (π，0)成中心对称； ②y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象关于直线x ＝π成轴对称； ③正、余弦函数的图象不超过直线y ＝1和y ＝－1所夹的范围. A ．0 B ．1个 C ．2个D ．3个(2)函数y ＝sin|x |的图象是( )(1)D (2)B [(1)分别画出函数y ＝sin x ，x ∈[0,2π]和y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象，由图象(略)观察可知①②③均正确．(2)y ＝sin|x |＝⎩⎪⎨⎪⎧sin x ，x ≥0，－sin x ，x ＜0，结合选项可知选B.][规律方法] 1.解决正、余弦函数的图象问题，关键是要正确的画出正、余弦曲线． 2．正、余弦曲线的形状相同，只是在坐标系中的位置不同，可以通过相互平移得到． 3．正、余弦曲线的对称性[跟踪训练]1．关于三角函数的图象，有下列说法：①y ＝sin x ＋1.1的图象与x 轴有无限多个公共点； ②y ＝cos(－x )与y ＝cos |x |的图象相同；③y ＝|sin x |与y ＝sin(－x )的图象关于x 轴对称； ④y ＝cos x 与y ＝cos(－x )的图象关于y 轴对称． 其中正确的序号是________．②④ [对②，y ＝cos(－x )＝cos x ，y ＝cos |x |＝cos x ，故其图象相同；对④，y ＝cos(－x )＝cos x ，故其图象关于y 轴对称；作图(略)可知①③均不正确．](1)y ＝1－sin x (0≤x ≤2π)；(2)y ＝－1＋cos x (0≤x ≤2π). 【导学号：84352075】[思路探究] 列表：让x 的值依次取0，π2，π，3π2，2π→描点→用平滑曲线连接[解] (1)①取值列表如下：(2)①取值列表如下：[规律方法] 用“五点法”画函数y ＝A sin x ＋b (A ≠0)或y ＝A cos x ＋b (A ≠0)在[0,2π]上简图的步骤(1)列表：(2)描点：在平面直角坐标系中描出五个点(0，y 1)，⎝⎛⎭⎪⎫2，y 2，(π，y 3)，⎝ ⎛⎭⎪⎫2，y 4，(2π，y 5)，这里的y i (i ＝1,2,3,4,5)值是通过函数解析式计算得到的．(3)连线：用光滑的曲线将描出的五个点连接起来，就得到正(余)弦函数y ＝A sin x ＋b (y ＝A cos x ＋b )(A ≠0)的图象．提醒：作图象时，函数自变量要用弧度制，x 轴、y 轴上尽量统一单位长度． [跟踪训练]2．用“五点法”画出函数y ＝12＋sin x ，x ∈[0,2π]的图象．[解] 取值列表如下：[1．方程sin x ＝x 的实根个数有多少个？提示：在同一坐标系内分别作出y ＝sin x ，y ＝x 图象(略)可知在x ∈[0,1]内，sin x <x 没有交点，当x >1时不会相交，所以方程只有一个实根为0.2．函数f (x )＝x －cos x 在[0，＋∞)内有多少个零点？提示：令f (x )＝0，所以x ＝cos x ，分别作出y ＝x ，y ＝cos x 的图象(略)，可知两函数只有一个交点，所以f (x )在[0，＋∞)内只有一个零点．(1)函数y ＝2sin x －1的定义域为________．(2)在同一坐标系中，作函数y ＝sin x 和y ＝lg x 的图象，根据图象判断出方程sin x ＝lg x 的解的个数. 【导学号：84352076】[思路探究] (1)列出不等式→画出函数图象→写出解集 (2)画出y ＝sin x 和y ＝lg x 的图象→找准关键点，→判断两个函数图象的公共点个数→判断方程sin x ＝lg x的解的个数(1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪π6＋2k π≤x ≤5π6＋2k π，k ∈Z[(1)由2sin x －1≥0得sin x ≥12，画出y ＝sin x 的图象和直线y ＝12.可知sin x ≥12的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪π6＋2k π≤x ≤5π6＋2k π，k ∈Z. (2)建立平面直角坐标系xOy ，先用五点法画出函数y ＝sin x ，x ∈R 的图象． 描出点(1,0)，(10,1)，并用光滑曲线连接得到y ＝lg x 的图象，如图所示．由图象可知方程sin x ＝lg x 的解有3个．]母题探究：1.本例(1)中的“sin x ”改为“cos x ”，应如何解答？ [解] 由2cos x －1≥0得cos x ≥12，画出y ＝cos x 的图象和直线y ＝12.观察图象可知cos x ≥12的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π－π3≤x ≤2k π＋π3，k ∈Z. 2．本例(1)中函数改为y ＝lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x －12＋3－2sin x ，应如何解答？[解]要使原函数解析式有意义， 必须满足12＜sin x ≤32.首先作出y ＝sin x 在[0,2π]上的图象，如图所示，作直线y ＝12，根据特殊角的正弦值，可知该直线与y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的交点横坐标为π6和5π6；作直线y ＝32，该直线与y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的交点横坐标为π3和2π3. 观察图象可知，在[0,2π]上，当π6＜x ≤π3或2π3≤x ＜5π6时，不等式12＜sin x ≤32成立，所以12＜sin x ≤32的解集为⎩⎪⎨⎪⎧x ⎪⎪⎪ π6＋2k π＜x ≤π3＋2k π或⎭⎪⎬⎪⎫2π3＋2k π≤x ＜5π6＋2k π，k ∈Z . [规律方法] 1.用三角函数的图象解sin x ＞a (或cos x ＞a )的方法 (1)作出y ＝a ，y ＝sin x (或y ＝cos x )的图象． (2)确定sin x ＝a (或cos x ＝a )的x 值． (3)确定sin x ＞a (或cos x ＞a )的解集．2．利用三角函数线解sin x ＞a (或cos x ＞a )的方法(1)找出使sin x ＝a (或cos x ＝a )的两个x 值的终边所在的位置． (2)根据变化趋势，确定不等式的解集．[当 堂 达 标·固 双 基]1．用五点法画y ＝3sin x ，x ∈[0,2π]的图象时，下列哪个点不是关键点( )A ．⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，32B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3 C ．(π，0)D ．(2π，0)A [五个关键点的横坐标依次是0，π2，π，3π2，2π.]2．函数y ＝cos x 与函数y ＝－cos x 的图象( ) A ．关于直线x ＝1对称 B ．关于原点对称 C ．关于x 轴对称D ．关于y 轴对称C [由解析式可知y ＝cos x 的图象过点(a ，b )，则y ＝－cos x 的图象必过点(a ，－b )，由此推断两个函数的图象关于x 轴对称．]3．函数y ＝sin x ，x ∈[0，π]的图象与直线y ＝0.99的交点有( )【导学号：84352077】A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个B [观察图象(略)易知：有两个交点．]4．不等式组⎩⎪⎨⎪⎧sin x ＜0，π2≤x ≤5的解集是________．(π，5] [当π2≤x ≤π时0≤sin x ≤1，当π＜x ≤5时sin x ＜0， 所以原不等式的解集为(π，5]．]5．用“五点法”画出y ＝－2cos x ＋3(0≤x ≤2π)的简图.【导学号：84352078】[解] 列表：。
[配套K12]2018版高中数学 第一章 三角函数 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象学案 新人教A版必修4
![[配套K12]2018版高中数学 第一章 三角函数 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象学案 新人教A版必修4](https://img.taocdn.com/s3/m/d2f5fcc9a0116c175f0e4876.png)
1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象1.了解正弦函数、余弦函数图象的来历，掌握“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象的方法.(重点)2.正、余弦函数图象的简单应用.(难点)3.正、余弦函数图象的区别与联系.(易混点)[基础·初探]教材整理1 正弦曲线和余弦曲线阅读教材P30～P32“思考”以上内容，完成下列问题.1.可以利用单位圆中的正弦线作y＝sin x，x∈[0,2π]的图象.2.y＝sin x，x∈[0,2π]的图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度)，就可以得到正弦函数y＝sin x，x∈R的图象.3.正弦函数y＝sin x，x∈R的图象和余弦函数y＝cos x，x∈R的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)正弦函数的图象向左右是无限伸展的.( )(2)正弦函数y＝sin x的图象在x∈[2kπ，2kπ＋2π](k∈Z)上的图象形状相同，只是位置不同.( )(3)正弦函数y＝sin x(x∈R)的图象关于x轴对称.( )(4)正弦函数y＝sin x(x∈R)的图象关于原点成中心对称.( )【解析】由正弦曲线的定义可知只有(3)错误.【答案】(1)√(2)√(3)×(4)√教材整理2 正弦曲线和余弦曲线“五点法”作图阅读教材P32“思考”以下至例1以上内容，完成下列问题.用五点法作函数y ＝2sin x －1的图象时，首先应指出的五点的横坐标可以是_______. ①0，π2，π，3π2，2π；②0，π4，π2，3π4，π；③0，π，2π，3π，4π；④0，π6，π3，π2，2π3.【解析】 与作函数y ＝sin x 的图象所取的五点的横坐标一样，应是0，π2，π，3π2，2π.【答案】 ①[小组合作型]正弦函数、余弦函数图象的初步认识(1)下列叙述正确的是( )①y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的图象关于点P (π，0)成中心对称； ②y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象关于直线x ＝π成轴对称； ③正、余弦函数的图象不超过直线y ＝1和y ＝－1所夹的范围. A.0 B.1个 C.2个D.3个(2)对于余弦函数y ＝cos x 的图象，有以下三项描述： ①向左向右无限延伸； ②与x 轴有无数多个交点；③与y ＝sin x 的图象形状一样，只是位置不同. 其中正确的有( ) A.0个 B.1个 C.2个D.3个【精彩点拨】 分别画出正弦函数、余弦函数的图象即可.【自主解答】 (1)分别画出函数y ＝sin x ，x ∈[0,2π]和y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象，由图象(略)观察可知①②③均正确.(2)如图所示为y ＝cos x 的图象.可知三项描述均正确. 【答案】 (1)D (2)D1.解决正、余弦函数的图象问题，关键是要正确的画出正、余弦曲线.2.正、余弦曲线的形状相同，只是在坐标系中的位置不同，可以通过相互平移得到.[再练一题]1.关于三角函数的图象，有下列说法： ①y ＝sin|x |与y ＝sin x 的图象关于y 轴对称； ②y ＝cos(－x )与y ＝cos |x |的图象相同；③y ＝|sin x |与y ＝sin(－x )的图象关于x 轴对称； ④y ＝cos x 与y ＝cos(－x )的图象关于y 轴对称. 其中正确的序号是________.【解析】 对②，y ＝cos(－x )＝cos x ，y ＝cos |x |＝cos x ，故其图象相同； 对④，y ＝cos(－x )＝cos x ，故其图象关于y 轴对称；作图(略)可知①③均不正确. 【答案】 ②④用“五点法”作三角函数的图象用“五点法”作出下列函数的简图. (1)y ＝1＋2sin x ，x ∈[0,2π]；(2)y ＝2＋cos x ，x ∈[0,2π]. 【导学号：00680015】【精彩点拨】 在[0,2π]上找出五个关键点，用光滑的曲线连接即可. 【自主解答】 (1)列表：在直角坐标系中描出五点(0,1)，⎝ ⎛⎭⎪⎫2，3，(π，1)⎝ ⎛⎭⎪⎫2，－1，(2π，1)，然后用光滑曲线顺次连接起来，就得到y ＝1＋2sin x ，x ∈[0,2π]的图象.(2)列表：描点连线，如图1.“五点法”是作三角函数图象的常用方法，“五点”即函数图象最高点、最低点与x 轴的交点.2.列表、描点、连线是“五点法”作图过程中的三个基本环节，注意用光滑的曲线连接五个关键点.[再练一题]2.用“五点法”作出下列函数的简图.y＝－sin x(0≤x≤2π).【解】列表如下：正弦(余弦)函数图象的应用写出不等式sin x ≥12的解集.【精彩点拨】 解答本题可利用数形结合，分别画出y ＝sin x 和y ＝12的图象，通过图象写出不等式的解集.【自主解答】 在同一坐标系下，作函数y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的图象以及直线y ＝12.由函数的图象知，sin π6＝sin 56π＝12.∴当0≤x ≤2π时，sin x ≥12的解为π6≤x ≤56π，∴不等式sin x ≥12的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k π＋π6≤x ≤2k π＋5π6，k ∈Z .1.用三角函数的图象解sin x >a (或cos x >a )的方法： (1)作出直线y ＝a ，y ＝sin x (或y ＝cos x )的图象； (2)确定sin x ＝a (或cos x ＝a )的x 值；(3)选取一个合适周期写出sin x >a (或cos x >a )的解集，要尽量使解集为一个连续区间. 2.用三角函数线解sin x >a (或cos x >a )的方法：(1)找出使sin x ＝a (或cos x ＝a )的两个x 值的终边所在位置. (2)根据变化趋势，确定不等式的解集.[再练一题]3.求函数y ＝2sin x ＋1的定义域.【解】 要使y ＝2sin x ＋1有意义，则必须满足2sin x ＋1≥0，即sin x ≥－12.结合正弦曲线或三角函数线，如图所示：知函数y ＝2sin x ＋1的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π－π6≤x ≤2k π＋7π6，k ∈Z. [探究共研型]与正弦、余弦函数图象有关的零点问题 探究1 方程sin x ＝x 的实根个数有多少个？【提示】 在同一坐标系内分别作出y ＝sin x ，y ＝x 图象可知在x ∈[0,1]内，sin x <x 没有交点，当x >1时不会相交，所以方程只有一个实根为0.探究2 函数f (x )＝x －cos x 在[0，＋∞)内有多少个零点？【提示】 令f (x )＝0，所以x ＝cos x ，分别作出y ＝x ，y ＝cos x 的图象(略)，可知两函数只有一个交点，所以f (x )在[0，＋∞)内只有一个零点.判断方程x4－cos x ＝0根的个数.【精彩点拨】 当求解的方程不是普通方程时，经常采用数形结合法求解，即分别画出两个函数图象来求方程解的个数.【自主解答】 设f (x )＝x4，g (x )＝cos x ，在同一直角坐标系中画出f (x )与g (x )的图象，如图：由图可知，f (x )与g (x )的图象有三个交点，故方程x4－cos x ＝0有三个根.1.求f (x )－A sin x ＝0(A ≠0)或f (x )－A cos x ＝0(A ≠0)的根的个数，运用数形结合，转化为函数图象交点的个数，由于正弦函数和余弦函数的图象都是介于y ＝－1与y ＝1之间，只需考虑－A ≤f (x )≤A 的x 的范围，在该范围内f (x )的图象与A sin x 或A cos x 的图象的交点的个数即方程根的个数.2.准确画出图象是解决此类问题的关键，同时要注意相关问题的求解.[再练一题]4.方程x 2－cos x ＝0的实数解的个数是__________.【解析】 作函数y ＝cos x 与y ＝x 2的图象，如图所示，由图象，可知原方程有两个实数解. 【答案】 21.以下对于正弦函数y ＝sin x 的图象描述不正确的是( )A.在x ∈[2k π，2k π＋2π]，k ∈Z 上的图象形状相同，只是位置不同B.关于x 轴对称C.介于直线y ＝1和y ＝－1之间D.与y 轴仅有一个交点【解析】 观察y ＝sin x 的图象可知A ，C ，D 正确，且关于原点中心对称，故选B. 【答案】 B2.用“五点法”作函数y ＝cos 2x ，x ∈R 的图象时，首先应描出的五个点的横坐标是( ) 【导学号：00680016】A.0，π2，π，3π2，2πB.0，π4，π2，3π4，πC.0，π，2π，3π，4πD.0，π6，π3，π2，2π3【解析】 令2x ＝0，π2，π，3π2和2π，得x ＝0，π4，π2，3π4，π，故选B.【答案】 B 3.点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，－m 在函数y ＝sin x 的图象上，则m 等于( )A.0B.1C.－1D.2【解析】 由题意－m ＝sin π2，∴－m ＝1，∴m ＝－1.【答案】 C4.函数y ＝cos x 与函数y ＝－cos x 的图象( ) A.关于直线x ＝1对称 B.关于原点对称 C.关于x 轴对称 D.关于y 轴对称【解析】 作出函数y ＝cos x 与函数y ＝－cos x 的简图(略)，易知它们关于x 轴对称，故选C.【答案】 C5.用“五点法”画出y ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫7π2－x ，x ∈[0,2π]的简图.【解】 由诱导公式得y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π2－x ＝－sin x ，(1)列表：(2)描点：在坐标系内描出点(0,0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫2，－1，(π，0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫2，1，(2π，0). (3)作图：将上述五点用平滑的曲线顺次连接起来.。
2018届高考数学 专题3.1 三角函数的图像和性质同步单元双基双测(a卷)理
专题3.1 三角函数的图像和性质（测试时间：120分钟 满分：150分）一、选择题（共12小题，每题5分，共60分） 1. 角函数()sin(2)cos 26f x x x π=-+的振幅和最小正周期分别是（ ）A ，2π B π C 2πD π 【来源】【百强校】2017届湖南益阳市高三9月调研数学（理）试卷（带解析） 【答案】D 【解析】【名师点睛】简谐运动的图象对应的函数解析式：()sin()f x A ωx φ=+（[0,),0,0x A ω∈+∞>>为常数）．其中物理意义如下：A 是振幅，ωx φ+为相位，φ为初相，周期2πT ω=，频率为12ωf T π==． 2. 下列函数中，最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是（ ）()cos(2)2A y x π=+ ()sin(2)2B y x π=+ ()sin 2cos 2C y x x =+ ()sin cos D y x x =+【答案】A【解析】对于选项A ，因为2sin 2,2y x T ππ=-==，且图象关于原点对称，故选A. 考点:三角函数的性质. 3. 函数在区间[0，π]上的一个单调递减区间是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B 【解析】 试题分析：令()3222232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈，解得：()71212k x k k Z ππππ+≤≤+∈，当k=0时得：7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦。
考点：三角函数单调性。
4. 【2018山东德州一模】()()02f x Asin x A πωϕϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭＞，＜的图象如图所示，为了得到f （x ）的图象，则只要将g （x ）=cos2x 的图象（ ）A. 向右平移12π个单位长度B. 向右平移6π个单位长度 C. 向左平移12π个单位长度 D. 向左平移6π个单位长度【答案】A根据五点法作图可得2122ππϕ⨯+=，则263πππϕ=-=∴()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭故将函数()c o s 2g x x =向右平移12π个单位长度，可得][()cos 2sin 2sin 2sin 212122623y x x x x f x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=-+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故选A5. 已知()sin ()f x x x x R =+∈，函数()y f x ϕ=+的图象关于直线0x =对称，则ϕ的值可以是（ ） A ．2π B ．3π C ．4π D ．6π【来源】【百强校】2017届河北武邑中学高三上学期周考9.4数学（理）试卷（带解析）【答案】D 【解析】考点：1、两角和的正弦公式；2、三角函数的奇偶性及三角函数的图象. 6. 函数()()s i n 2,02fx A x A πϕϕ⎛⎫=+≤>⎪⎝⎭部分图象如图所示，且()()0f a f b ==，对不同的[]12,,x x a b ∈，若()()12f x f x =，有()12f x x +=，则（ ）A ．()f x 在5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是减函数 B ．()f x 在5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数 C ．()f x 在5,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数 D ．()f x 在5,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭上增减函数 【来源】【百强校】2017届河北衡水中学高三摸底联考（全国卷）数学（理）试卷（带解析） 【答案】B 【解析】试题分析：由图可知2A =，12222x x a b π++==，所以12x x π+=，12()2sin(2)f x x πϕ+=+=所以sin 2ϕ=，3πϕ=，所以()2sin(2)3f x x π=+，由此可知函数()f x 在5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数,故选B.考点：三角函数的图象与性质.【名师点睛】本题主要考查三角函数的图象与性质，属中档题；三角函数的图象与性质是高考的必考内容，根据函数图象确定解析式首先是由最大值与最小值确定A ，再根据周期确定ω，由最高点的值或最低点的值确定ϕ，求出解析式后再研究函数相关性质.7. 将函数sin ()y x x x R =+∈的图象向左平移(0)m m >个单位长度后，所得到的图象关于y 轴对称，则m 的最小值是 A ．12πB ．6π C ．3π D ．56π【答案】B 【解析】考点：1．辅助角公式；2．图象的平移；3．图象性质 8. 【2018安徽阜阳一中二模】已知 ，函数在内单调递减，则 的取值范围是（ ） A.B.C.D.【答案】B 【解析】∵∴的单调减区间为∵，函数在内单调递减，且∴取，得∴∴，故答案选B9.【2018陕西西安长安区五中二模】 若函数在上的图象与直线恰有两个交点.则的取值范围是（ ） A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知，在存在两个最大值，则，所以，故选A 。
2018届高考数学复习-三角函数：(三)三角函数的图像与性质(解析版)
题型1：三角函数的周期与定义域 【典型例题】[例1]求下列函数的周期(1))321-sin(π+=x y ,(2))32-tan(π+=x y , (3))32(cos π+=x y ,(4)y ＝|tan 2x |.[例2](1)(2013浙江文)函数f(x)=sin xcos x+32cos 2x 的最小正周期和振幅分别是( ) A.π,1 B.π,2 C.2π,1 D.2π,2【答案】A (2)(2015·怀化市监测)函数f (x )＝1－2sin 2x 的最小正周期是( ) A.12B.2C.2π D .π 【答案】D [∵f (x )＝cos 2x ,∴f (x )的最小正周期为2π|ω|＝π.](3)(2016浙江理)设函数2()sin sin f x x b x c =++,则f (x )的最小正周期 A.与b 有关,且与c 有关 B.与b 有关,但与c 无关 C.与b 无关,且与c 无关 D.与b 无关,但与c 有关 【答案】B[例3](1)函数y ＝lg sin 2x ＋9－x 2的定义域为 ；【答案】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >09－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 的定义域为 ；【答案】(2)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]内y ＝sin x 和y ＝cos x 的图象,在[0,2π]内,满 足sin x ＝cos x 的x 为π4,5π4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以定义域为{x |2k π ＋π4≤x ≤2k π＋5π4,k ∈Z }.(3)(2015·绵阳市一诊)在(0,2π)内,使|sin x |≥cos x 成立的x 的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤π4，7π4 B.⎣⎡⎦⎤π4，5π4 C.⎣⎡⎦⎤0，5π4 D.⎣⎡⎦⎤0，π4∪⎣⎡⎦⎤7π4，2π 【答案】A [当x ∈(0,π]时,不等式为sin x ≥cos x ,解得x ∈⎣⎡⎦⎤π4，π；当x ∈(π,2π)时,不等式为－sin x ≥cos x 即sin x ＋cosx ≤0,解得x ∈⎝⎛⎦⎤π，7π4,综上得x ∈⎣⎡⎦⎤π4，7π4.] (4)函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎫π4－x 的定义域为为 .【答案】 A[令π4－x ≠k π＋π2,k ∈Z ,∴x ≠k π－π4,k ∈Z .]【变式训练】1.函数)31sin(+=x y π的最小正周期是 ；2.[2014·陕西]函数f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4的最小正周期是( ) A.π2B.π C .2π D .4π答案：B [解析]T ＝2π2＝π.3.[2017全国II 文]函数)32sin()(π+=x x f 的最小正周期为A.4πB.2πC. πD.2π解析：ππωπ===222T 选C4.[2014·山东]函数y ＝32sin 2x ＋cos 2x 的最小正周期为________. 答案：π [解析]因为y ＝32sin 2x ＋1＋cos 2x 2＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6＋12,所以该函数的最小正周期T ＝2π2＝π . 5.(2016山东理)函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x –sin x )的最小正周期是A.2πB.πC.23πD.2π 【答案】B6.函数y ＝cos x －12的定义域为( )A.⎣⎡⎦⎤－π3，π3B.⎣⎡⎦⎤k π－π3，k π＋π3,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤2k π－π3，2k π＋π3,k ∈Z D.R 答案 C解析 由题意得cos x ≥12,即2k π－π3≤x ≤2k π＋π3,k ∈Z ,故函数定义域为⎣⎡⎦⎤2k π－π3，2k π＋π3,k ∈Z . 7.函数y ＝lg(2sin x －1)＋1－2cos x 的定义域为 .[自主解答] 要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧2sin x －1>0，1－2cos x ≥0，即⎩⎨⎧sin x >12，cos x ≤12，解得⎩⎨⎧π6＋2k π<x <5π6＋2k π，π3＋2k π≤x ≤5π3＋2k π，(k ∈Z ),即π3＋2k π≤x ＜5π6＋2k π(k ∈Z ).故所求函数的定义域为⎣⎡⎭⎫π3＋2k π，5π6＋2k π(k ∈Z ). 8.[2014·课标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答案：A [解析]函数y ＝cos|2x |＝cos 2x ,其最小正周期为π,①正确；将函数y ＝cos x 的图像中位于x 轴上方的图像不变,位于x 轴下方的图像对称地翻转至x 轴上方,即可得到y ＝|cos x |的图像,所以其最小天正周期也为π,②正确；函数y ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6的最小正周期为π,③正确；函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π4的最小正周期为π2,④不正确. 9.[2017天津理]设θ∈R ，则“ππ||1212θ-<”是“1sin 2θ<”的 （A ）充分而不必要条件 （B ）必要而不充分条件（C ）充要条件（D ）既不充分也不必要条件【答案】A题型2：三角函数的最值与值域【典型例题】[例1]求下列函数的值域(1))2sin(3x y =,)321sin(2π+-=x y ；(2)函数)4(cos 3-2π+=x y 的最大值为 ,此时x 的值为 ；(3)函数)4(cos 3-2π+=x y 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡-44ππ,的值域；(4)函数5sin 4sin 2+-=x x y 的值域,(5)求函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值. 解析:令t ＝sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎡⎦⎤－22，22.∴y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝⎛⎭⎫t －122＋54, ∴当t ＝12时,y max ＝54,t ＝－22时,y min ＝1－22.∴函数y ＝cos 2x ＋sin x (|x |≤π4)的最大值为54,最小值为1－22.[例2](1)[2014·全国]函数y ＝cos 2x ＋2sin x 的最大值为________.答案： 32 [解析]因为y ＝cos 2x ＋2sin x ＝1－2sin x 2＋2sin x ＝－2⎝⎛⎭⎫sin x －122＋32,所以当sin x ＝12时函数y ＝cos 2x ＋2sin x 取得最大值,最大值为32.(2)(2016全国II 文)函数π()cos 26cos()2f x x x =+-的最大值为( )A.4B.5C.6D.7 【答案】B(3)[2017全国III 文]函数f (x )= sin(x +3π)+cos(x −6π)的最大值为 A ．65B ．1C ．D ．【答案】A【解析】由诱导公式可得：cos cos sin 6233x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ， 则：()16sin sin sin 53353f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ,函数的最大值为65.本题选择A 选项.(4)(2013江西文)设f (x )＝3sin 3x ＋cos 3x ，若对任意实数x 都有|f (x )|≤a ，则实数a 的取值范围是________．[2，＋∞) [∵f (x )＝3sin 3x ＋cos 3x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫3x ＋π6∈[－2,2]．又∵|f (x )|≤a 恒成立，∴a ≥|f (x )|max ，∴a ≥2.][例3]求下列函数的单调区间(1))32sin(π-=x y ； (2))32-sin(3π+=x y(3))x cos(y 423π--=. (4)y ＝tan )23(x -π.[解答]把函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎫π3－2x 变为y ＝－tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3. 由k π－π2<2x －π3<k π＋π2,k ∈Z ,得k π－π6<2x <k π＋5π6,k ∈Z ,即k π2－π12<x <k π2＋5π12,k ∈Z . 故函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎫π3－2x 的单调减区间为 ⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ). [例4]►(1)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.►(2)[2014·福建]已知函数f (x )＝2cos x (sin x ＋cos x ).(I)求f ⎝⎛⎭⎫5π4的值；(II)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间. 解：方法一：(I)f ⎝⎛⎭⎫5π4＝2cos 5π4⎝⎛⎭⎫sin 5π4＋cos 5π4 ＝－2cos π4⎝⎛⎭⎫－sin π4－cos π4＝2. (II)因为f (x )＝2sin x cos x ＋2cos 2x ＝sin 2x ＋cos 2x ＋1＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4＋1, 所以T ＝2π2＝π,故函数f (x )的最小正周期为π.由2k π－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2,k ∈Z ,得k π－3π8≤x ≤k π＋π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π－3π8，k π＋π8,k ∈Z . 方法二：f (x )＝2sin x cos x ＋2cos 2x ＝sin 2x ＋cos 2x ＋1＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4＋1.(I)f ⎝⎛⎭⎫5π4＝2sin 11π4＋1 ＝2sin π4＋1＝2.(II)因为T ＝2π2＝π,所以函数f (x )的最小正周期为π.由2k π－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2,k ∈Z ,得k π－3π8≤x ≤k π＋π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π－3π8，k π＋π8,k ∈Z . [例5]►(1)(2013辽宁文)设向量()()3sin ,sin ,cos ,sinx ,0,.2a x x b x x π⎡⎤==∈⎢⎥⎣⎦(I)若.a b x =求的值； (II)设函数()(),.f x a b f x = 求的最大值【答案】►(2)(2013北京文)已知函数21(2cos 1)sin 2cos 42f x x x x =-+（）.(I)求()f x 的最小正周期及最大值; (II)若(,)2∈παπ,且22f =α(),求α的值.【答案】解:(I)因为21(2cos 1)sin 2cos 42f x x x x =-+（）=1cos 2sin 2cos 42x x x+=1(sin 4cos 4)2x x +=2sin(4)24x π+,所以()f x 的最小正周期为2π,最大值为22. (II)因为22f α=（）,所以sin(4)14πα+=. 因为(,)2παπ∈,所以9174(,)444πππα+∈,所以5442ππα+=,故916πα=.►(3)(2015北京理)已知函数2()2sin cos 2sin 222x x x f x =-.(Ⅰ) 求()f x 的最小正周期；(Ⅱ) 求()f x 在区间[π0]-，上的最小值.【答案】(1)2π,(2)212--【解析】试题分析：先用降幂公式和辅助角公式进行三角恒等变形,把函数化为()sin()f x A x m ωϕ=++形式,再利用周期公式2T πω=求出周期,第二步由于0,x π-≤≤则可求出3444x πππ-≤+≤,借助正弦函数图象 找出在这个范围内当42x ππ+=-,即34x π=-时,()f x 取得最小值为：212--.试题解析：(Ⅰ) 211cos ()2sin cos 2sin 2sin 222222x x x x f x x -=-=⋅-⋅=222sin cos 222x x =+-2sin()42x π=+- (1)()f x 的最小正周期为221T ππ==； (2)30,444x x ππππ-≤≤∴-≤+≤ ,当3,424x x πππ+=-=-时,()f x 取得最小值为：212-- 考点： 1.三角函数式的恒等变形；2.三角函数图像与性质. ►(4)(2015天津理)已知函数()22sin sin 6f x x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,R x ∈ (I)求()f x 最小正周期；(II)求()f x 在区间[,]34p p -上的最大值和最小值.【答案】(I)π; (II) max 3()4f x =,min 1()2f x =-.考点：1.两角和与差的正余弦公式；2.二倍角的正余弦公式；3.三角函数的图象与性质.★[例6](1)(2017·洛阳模拟)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( ) A.⎣⎡⎦⎤12，54 B.⎣⎡⎦⎤12，34C.⎝⎛⎦⎤0，12 D ．(0,2] [解析] A[由π2＜x ＜π得π2ω＋π4＜ωx ＋π4＜πω＋π4，由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω＋π4，πω＋π4⊆⎣⎡⎦⎤π2，3π2，所以⎩⎨⎧π2ω＋π4≥π2，πω＋π4≤3π2，解得12≤ω≤54.](2)(2011·山东)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等于 ( ) A.23 B.32 C.2 D.3 答案 B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. (3)(2013课标Ⅰ文)设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos =θ______.【答案】255-; (4)(2016上海文)若函数()4sin cos f x x a x =+的最大值为5,则常数a =______.【答案】3±(5)(2016上海文)设a ÎR ,[0,2π]b Î.若对任意实数x 都有πsin(3)=sin()3x ax b -+,则满足条件的有序实数对(a ,b )的对数为( )A.1B.2C.3D.4 【答案】B【变式训练】1.(2013天津文)函数()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值是 ( )A.1-B.22-C.22D.0 【答案】B2.函数y ＝sin x ＋1sin x(0<x <π)的最小值为________.答案 2解析 令sin x ＝t ∈(0,1],则函数y ＝1＋1t ,t ∈(0,1].又y ＝1＋1t在t ∈(0,1]上是减函数,所以当t ＝1时,y 取得最小值2.3.函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫－2x ＋π3的单调减区间为________． [解析] ⎣⎡⎦⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z)[由已知函数为y ＝－sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3，欲求函数的单调减区间，只需求y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调增区间即可．由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12，k ∈Z.故所求函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z)．] 4.函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调递增区间是________． [解析] ⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z)5.函数f (x )＝2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0，π4上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω＝________. 答案 43解析 因为f (x )＝2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0，π4上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,所以2sin π4ω＝3,且0<π4ω<π2,因此ω＝43.6．(2017·长沙模拟(一))函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫12x ＋π3，x ∈[－2π，2π]的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤－2π，－5π3B.⎣⎡⎦⎤－2π，－5π3和⎣⎡⎦⎤π3，2πC.⎣⎡⎦⎤－5π3，π3D.⎣⎡⎦⎤π3，2π [解析] C [令z ＝12x ＋π3，函数y ＝sin z 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π－π2，2k π＋π2(k ∈Z)，由2k π－π2≤12x ＋π3≤2k π＋π2得4k π－5π3≤x ≤4k π＋π3，而x ∈[－2π，2π]，故其单调递增区间是⎣⎡⎦⎤－5π3，π3，故选C.] 7.(2016浙江文)已知22cos sin 2sin()(0)x x A x b A ωϕ+=++>,则A =______. 【答案】2.8.[2017全国II 理]函数()23sin 3cos 4f x x x =+-（0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦）的最大值是 ． 【答案】1【解析】()22311cos 3cos cos 3cos 44f x x x x x =-+-=-++ 23cos 12x ⎛⎫=--+ ⎪ ⎪⎝⎭，0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，那么[]cos 0,1x ∈，当3cos 2x =时，函数取得最大值1.9.[2017全国II 文]函数()cos sin =2+f x x x 的最大值为 5解析：10.已知函数f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎫2x －π3＋2sin ⎝⎛⎭⎫x －π4·sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π4,求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤－π12，π2上的最大值与最小值. 解析:由题意得：f (x )＝12cos 2x ＋32sin 2x ＋(sin x －cos x )·(sin x ＋cos x )＝12cos 2x ＋32sin 2x ＋sin 2x －cos 2x ＝12cos 2x ＋32sin 2x －cos 2x ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6. 又x ∈⎣⎡⎦⎤－π12，π2,∴2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－π3，5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－32，1. 故当x ＝π3时,f (x )取最大值1；当x ＝－π12时,f (x )取最小值－32.11.(2013陕西文)已知向量1(cos ,),(3sin ,cos2),2x x x x =-=∈a b R , 设函数()·f x =a b . 5)sin(5)sin(12cos 2sin )(22≤+=++=+=ϕϕx x x x x f(Ⅰ) 求f (x)的最小正周期.(Ⅱ) 求f (x) 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【答案】(Ⅰ) ()·f x =a b =)62sin(2cos 212sin 232cos 21sin 3cos π-=-=-⋅x x x x x x . 最小正周期ππ==22T . 所以),62sin()(π-=x x f 最小正周期为π. (Ⅱ)上的图像知，在，由标准函数时，当]65,6-[sin ]65,6-[)62(]2,0[ππππππx y x x =∈-∈. ]1,21[)]2(),6-([)62sin()(-=∈-=πππf f x x f .所以,f (x) 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值分别为21,1-.12．已知函数f (x )＝2sin x sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π6. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间；(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时，求函数f (x )的值域． [解] (1)f (x )＝2sin x ⎝⎛⎭⎫32sin x ＋12cos x ＝3×1－cos 2x 2＋12sin 2x ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3＋32. 所以函数f (x )的最小正周期为T ＝π.3分由－π2＋2k π≤2x －π3≤π2＋2k π，k ∈Z ，解得－π12＋k π≤x ≤5π12＋k π，k ∈Z ，所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤－π12＋k π，5π12＋k π，k ∈Z.7分 (2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时，2x －π3∈⎣⎡⎦⎤－π3，2π3， sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3∈⎣⎡⎦⎤－32，1，9分 f (x )∈⎣⎡⎦⎤0，1＋32.故f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤0，1＋32.12分13.(2015北京文)已知函数()2sin 23sin 2xf x x =-.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期；(Ⅱ)求()f x 在区间20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值.【答案】(1)2π；(2)3-.考点：倍角公式、两角和的正弦公式、三角函数的周期、三角函数的最值. 14.(2015安徽文)已知函数2()(sin cos )cos2f x x x x =++ (1)求()f x 最小正周期； (2)求()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值.【答案】(1)π ；(2)最大值为12+,最小值为0 15.(2016·北京高考)已知函数f (x )＝2sin ωx cos ωx ＋cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π. (I)求ω的值；(II)求f (x )的单调递增区间．[解] (I)因为f (x )＝2sin ωx cos ωx ＋cos 2ωx＝sin 2ωx ＋cos 2ωx ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx ＋π4， 所以f (x )的最小正周期T ＝2π2ω＝πω.4分依题意，得πω＝π，解得ω＝1.6分(2)由(I)知f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4. 函数y ＝sin x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π－π2，2k π＋π2(k ∈Z).8分 由2k π－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2(k ∈Z)，得k π－3π8≤x ≤k π＋π8(k ∈Z)．所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π－3π8，k π＋π8(k ∈Z).12分 16.[2017北京文]（本小题13分） 已知函数()3cos(2)2sin cos 3f x x -x x π=-.（I ）f (x )的最小正周期； （II ）求证：当[,]44x ππ∈-时，()12f x ≥-． 【答案】（Ⅰ）π ；（Ⅱ）详见解析.【题型】解答题【难度】一般17.(2016天津理)已知函数f (x )=4tanx ·si n(2x π-)cos(3x π-)-3. (Ⅰ)求f (x )的定义域与最小正周期；(Ⅱ)讨论f (x )在区间[,44ππ-]上的单调性.()II 解：令2,3z x π=-函数2sin y z =的单调递增区间是2,2,.22k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦ 由222232k x k πππππ-+≤-≤+,得5,.1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ 设5,,,441212A B x k x k k Z ππππππ⎧⎫⎡⎤=-=-+≤≤+∈⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭,易知,124A B ππ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦ . 所以, 当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 在区间,124ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, 在区间 412ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦，上单调递减.题型3：三角函数的奇偶性与对称性【典型例题】[例1](1)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.π6B.π4C.π3D.π2 解析 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.故选A. (2)函数y ＝2sin(3x ＋φ) (|φ|<π2)的一条对称轴为x ＝π12,则φ＝________. 答案 π4解析 由题意得3×π12＋φ＝k π＋π2,k ∈Z , ∴φ＝k π＋π4,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ＝π4. (3)已知f (x )＝sin x ＋3cos x (x ∈R ),函数y ＝f (x ＋φ) ⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2的图象关于直线x ＝0对称,则φ的值为________.解析f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π3, y ＝f (x ＋φ)＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π3＋φ图象关于x ＝0对称, 即f (x ＋φ)为偶函数.∴π3＋φ＝π2＋k π,k ∈Z ,φ＝k π＋π6,k ∈Z , 又∵|φ|≤π2,∴φ＝π6. [例2](1)已知函数f (x )＝3sin(ωx －π6)(ω>0)和g (x )＝2cos(2x ＋φ)＋1的图象的对称轴完全相同.若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________.答案 [－32,3] 解析 由对称轴完全相同知两函数周期相同,∴ω＝2,∴f (x )＝3sin(2x －π6). 由x ∈[0,π2],得－π6≤2x －π6≤56π, ∴－32≤f (x )≤3. (2)(2015·四川统考)点P ⎝⎛⎭⎫－π6，2是函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)＋m (ω＞0,|φ|＜π2)的图象的一个对称中心,且点P 到该图象的对称轴的距离的最小值为π2,则( ) A.f (x )的最小正周期是π B.m 的值为1C.f (x )的初相φ为π3D.f (x )在⎣⎡⎦⎤43π，2π上单调递增 答案：D [∵点P 是函数y ＝f (x )的一个对称中心,∴m ＝2,－π6ω＋φ＝k π(k ∈Z ), 又T ＝4×π2＝2π,则ω＝1, 由|φ|＜π2得φ＝π6, 作图可知选项D 正确.](3)若函数f (x )＝a sin ωx ＋b cos ωx (0<ω<5,ab ≠0)的图象的一条对称轴方程是x ＝π4ω,函数f ′(x )的图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π8，0,则f (x )的最小正周期是________. 答案：由题设,有f ⎝⎛⎭⎫π4ω＝±a 2＋b 2,即22(a ＋b )＝±a 2＋b 2,由此得到a ＝b . 又f ′⎝⎛⎭⎫π8＝0,∴aω⎝⎛⎭⎫cos ωπ8－sin ωπ8＝0, 从而tan ωπ8＝1,ωπ8＝k π＋π4,k ∈Z , 即ω＝8k ＋2,k ∈Z ,而0<ω<5,∴ω＝2, 于是f (x )＝a (sin 2x ＋cos 2x )＝2a sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4, 故f (x )的最小正周期是π.(4)已知函数f (x )＝sin x ＋a cos x 的图象关于直线x ＝5π3对称，则实数a 的值为( ) A ．－3 B ．－33 C.2 D.22(2)B [由x ＝5π3是f (x )图象的对称轴，可得f (0)＝f ⎝⎛⎭⎫10π3， 即sin 0＋a cos 0＝sin 10π3＋a cos 10π3，解得a ＝－33.] (5)(2015天津文)已知函数()()sin cos 0,f x x x x ωωω=+>∈R ,若函数()f x 在区间(),ωω-内单调递增,且函数()f x 的图像关于直线x ω=对称,则ω的值为 .【答案】π2 【解析】试题分析：由()f x 在区间(),ωω-内单调递增,且()f x 的图像关于直线x ω=对称,可得π2ωω≤ ,且()222πsin cos 2sin 14f ωωωω⎛⎫=+=⇒+= ⎪⎝⎭, 所以2πππ.422ωω+=⇒= 考点：三角函数的性质.(6)(2016天津文)已知函数)0(21sin 212sin )(2>-+=ωωωx x x f ,R x ∈.若)(x f 在区间)2,(ππ内没有零点,则ω的取值范围是( )A.]81,0(B.)1,85[]41,0(C.]85,0(D.]85,41[]81,0( 【答案】D[例3]►(1)(2013山东文)设函数23()3sin sin cos (0)2f x x x x ωωωω=-->,且()y f x =的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为4π, (Ⅰ)求ω的值(Ⅱ)求()f x 在区间3[,]2ππ上的最大值和最小值 【答案】►(2)已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)⎝⎛⎭⎫0＜φ＜2π3的最小正周期为π. (I)求当f (x )为偶函数时φ的值；(II)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6，32，求f (x )的单调递增区间． [解] ∵f (x )的最小正周期为π，则T ＝2πω＝π，∴ω＝2， ∴f (x )＝sin(2x ＋φ).2分(I)当f (x )为偶函数时，f (－x )＝f (x )，∴sin(－2x ＋φ)＝sin(2x ＋φ)，将上式展开整理得sin 2x cos φ＝0，由已知上式对∀x ∈R 都成立，∴cos φ＝0.∵0＜φ＜2π3，∴φ＝π2.5分 (II)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6，32时，sin ⎝⎛⎭⎫2×π6＋φ＝32， 即sin ⎝⎛⎭⎫π3＋φ＝32.6分 又∵0＜φ＜2π3，∴π3＜π3＋φ＜π， ∴π3＋φ＝2π3，φ＝π3， ∴f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π3.9分 令2k π－π2≤2x ＋π3≤2k π＋π2，k ∈Z ， 得k π－5π12≤x ≤k π＋π12，k ∈Z ， ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π－5π12，k π＋π12，k ∈Z.12分【变式训练】1. y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π4的图象的一个对称中心是( ) A.(－π,0) B.⎝⎛⎭⎫－3π4，0 C.⎝⎛⎭⎫3π2，0 D.⎝⎛⎭⎫π2，0 答案 B解析 ∵y ＝sin x 的对称中心为(k π,0) (k ∈Z ),∴令x －π4＝k π (k ∈Z ),x ＝k π＋π4(k ∈Z ), 由k ＝－1,x ＝－3π4得y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π4的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫－3π4，0. 2．若函数y ＝cos ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π6(ω∈N *)图象的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫π6，0，则ω的最小值为( ) A ．1 B ．2C ．4D ．8B [由题意知πω6＋π6＝k π＋π2(k ∈Z)⇒ω＝6k ＋2(k ∈Z)，又ω∈N *，∴ωmin ＝2，故选B.] 3. 函数f (x )＝cos 2x ＋sin ⎝⎛⎭⎫5π2＋x 是 ( )A.非奇非偶函数B.仅有最小值的奇函数C.仅有最大值的偶函数D.有最大值又有最小值的偶函数答案 D解析 f (x )＝cos 2x ＋sin ⎝⎛⎭⎫5π2＋x ＝2cos 2x －1＋cos x ＝2⎝⎛⎭⎫cos x ＋142－98.显然有最大值又有最小值,而且在R 上有f (－x )＝f (x ),所以正确答案为D.4.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d ＝ad －bc ,则函数f (x )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪3 3sin x 1 cos x 的图象的一条对称轴方程是 ( ) A.x ＝5π6 B.x ＝2π3 C.x ＝π3 D.x ＝π6解析：f (x )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪3 3sin x 1 cos x ＝3cos x －3sin x ＝23cos ⎝⎛⎭⎫x ＋π6. 所以当x ＝5π6时,f (x )＝23cos ⎝⎛⎭⎫5π6＋π6＝－2 3. 5.[2014·江苏]已知函数y ＝cos x 与y ＝sin(2x ＋φ)(0≤φ<π),它们的图像有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________. 答案：π6 [解析]将x ＝π3分别代入两个函数,得到sin ⎝⎛⎭⎫2×π3＋φ＝12,解得23π＋φ＝π6＋2k π(k ∈Z )或23π＋φ＝5π6＋2k π(k ∈Z ),化简解得φ＝－π2＋2k π(k ∈Z )或φ＝π6＋2k π(k ∈Z ).又φ∈[0,π),故φ＝π6. 6．(2017·重庆二次适应性测试)若函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π6－cos ωx (ω＞0)的图象相邻两个对称中心之间的距离为π2，则f (x )的一个单调递增区间为( )A.⎝⎛⎭⎫－π6，π3B.⎝⎛⎭⎫－π3，π6 C.⎝⎛⎭⎫π6，2π3 D.⎝⎛⎭⎫π3，5π6 A [依题意得f (x )＝32sin ωx －12cos ωx ＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx －π6的图象相邻两个对称中心之间的距离为π2，于是有T ＝2πω＝2×π2＝π，ω＝2，f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6.当2k π－π2≤2x －π6≤2k π＋π2，即k π－π6≤x ≤k π＋π3，k ∈Z 时，f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6单调递增．因此结合各选项知f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6的一个单调递增区间为⎝⎛⎭⎫－π6，π3，故选A.] 7．(2015·四川高考)下列函数中，最小正周期为π的奇函数是( )A ．y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2B ．y ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2 C ．y ＝sin 2x ＋cos 2xD ．y ＝sin x ＋cos xB [A 项，y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2＝cos 2x ，最小正周期为π，且为偶函数，不符合题意； B 项，y ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2＝－sin 2x ，最小正周期为π，且为奇函数，符合题意； C 项，y ＝sin 2x ＋cos 2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4，最小正周期为π，为非奇非偶函数，不符合题意； D 项，y ＝sin x ＋cos x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π4，最小正周期为2π，为非奇非偶函数，不符合题意．] 8.[2014·天津]已知函数f (x )＝3sin ωx ＋cos ωx (ω＞0),x ∈R .在曲线y ＝f (x )与直线y ＝1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( ) A.π2 B.2π3C.πD.2π 答案： C [解析]∵f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π6＝1,∴sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π6＝12,∴ωx 1＋π6＝π6＋2k 1π(k 1∈Z )或 ωx 2＋π6＝5π6＋2k 2π(k 2∈Z ),则ω(x 2－x 1)＝2π3＋2(k 2－k 1)π.又∵相邻交点距离的最小值为π3,∴ω＝2,∴T ＝π. 9.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 ＝π8. (1)求φ； (2)求函数y ＝f (x )的单调增区间.解 (1)令2×π8＋φ＝k π＋π2,k ∈Z , ∴φ＝k π＋π4,k ∈Z , 又－π<φ<0,则－54<k <－14,k ∈Z . ∴k ＝－1,则φ＝－3π4. (2)由(1)得：f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －3π4, 令－π2＋2k π≤2x －3π4≤π2＋2k π,k ∈Z , 可解得π8＋k π≤x ≤5π8＋k π,k ∈Z , 因此y ＝f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤π8＋k π，5π8＋k π,k ∈Z .10.(2016全国I 理)已知函数ππ()sin()(0),24f x x+x ，ωϕωϕ=>≤=-为()f x 的零点,π4x =为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在π5π()1836，单调,则ω的最大值为 A.11 B.9 C.7 D.5【答案】B11.[2017天津理]设函数()2sin()f x x ωϕ=+，x ∈R ，其中0ω>，||ϕ<π.若5()28f π=，()08f 11π=，且()f x 的最小正周期大于2π，则（A ）23ω=，12ϕπ= （B ）23ω=，12ϕ11π=- （C ）13ω=，24ϕ11π=- （D ）13ω=，24ϕ7π= 【答案】A【解析】由题意125282118k k ωππϕπωπϕπ⎧+=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，其中12,k k Z ∈，所以2142(2)33k k ω=--，又22T ππω=>，所以01ω<<，所以23ω=，11212k ϕππ=+，由ϕπ<得12πϕ=，故选A ．考点：1.三角函数的性质；2.三角函数的最值.。
三角函数的图象与性质专题课件高三数学二轮复习
真题体验
1.(2023·新课标Ⅱ卷)已知 α 为锐角，cosα＝1＋4 5，则 sinα2＝( D )
354 5 A.5 B.3 C.5 D.4
[解析] ∵方程 5x2－7x－6＝0 的两根分别为 x1＝2 和 x2＝－35，sinα∈[－1,1]，∴sinα ＝－35.
则sinc－osαπ2－－32απcsoins3π22π＋－ααsitnanπ2＋2πα－ α ＝sisninπ2α－－αsi－nαco－sαsitnanα2α＝－cossi2nα3·αcsoins22αα ＝－si1nα＝53，故选 B.
[解析] 对比正弦函数 y＝sinx 的图象易知，点23π，0为“五点(画图)法”中的第五点，
所以23πω＋φ＝2π
①.由题知|AB|＝xB－xA＝6π，ωωxxBA＋＋φφ＝＝6π56π，，
两式相减，得 ω(xB－xA)
＝46π，即π6ω＝46π，解得 ω＝4.代入①，得 φ＝－23π，所以 f(π)＝sin4π－23π＝－sin23π＝－ 23.
的图象不关于直线 x＝2 对称，故排除 A；f(x)＝cosπ2x，最小正周期为2ππ＝4，因为 f(2)＝ 2
cosπ＝－1，所以函数 f(x)＝cosπ2x的图象关于直线 x＝2 对称，故选项 B 符合题意；函数 y ＝sinπ4x和 y＝cosπ4x的最小正周期均为2ππ＝8，均不符合题意，故排除 C、D.综上，故选
＝－45×
22＋35×
22＝－
最新-2018年高三数学 第4讲 三角函数的图象与性质(2)课件 精品
将点( ，0)代入y＝sin(x＋ )，得sin( ＋ )
3
6
36
＝0，所以 ＝2k＋ (k Z)，＝4k＋2(k Z)．
2
由图知T ,即 2 ，所以 6. 3 3
又 0，所以＝2.故y＝sin(2x＋ ).
3
【例3】
三角函数图象的 综合应用
如图，函数y＝2cos(x＋ )(x R,0 )
得到函数y＝g x的图象．
若y＝g x在[0， ]上为增函数，
4
则的最大值为 ______ ．
【解析】由题设知
g x＝2sin[(x＋ )－ ]＝2sinx.
3 3
因为g x在[0， ]上是增函数，
2
2
所求函数f x的解析式．
5.已知函数f x＝sin(x＋)( 0， )
2 为奇函数，且其图象上相邻的一个最高点和
最低点之间的距离为2 10.
1求函数f x的解析式； 2求f 1＋f 2＋f 3＋＋f 102的值．
【解析】1因为f x为奇函数，所以sin(－x＋)
＝－sin(x＋)，即2cosxsin＝0对x R恒成立， 所以sin＝0.又 ，所以＝0.
4
2
6
函数y＝1 sin(2x＋ ) 5的图象．
2
64
方法2：
函数y＝sinx的图象
各点的横坐标变为原来的1 (纵坐标不变)
2
函数y＝sin
(2x)的图象
向左平移 个单位长度
12
函数y＝sin(2x
)的图象
向上平移 5 个单位长度
2
6
函数y＝sin(2x )+ 5的图象
62
各点的纵坐标变为原来的1 (横坐标不变)
2018高考数学(文提高)题型归纳课件：第四章 第二节 三角函数的图像与性质
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
第二节 与性质
三角函数的图像
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
Байду номын сангаас
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
考点突破
课堂总结
基础诊断
2017-2018高三数学二轮同步训练：三角函数的图象与性质
2017-2018高三数学二轮同步训练：三角函数的图象与性质学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题 1．cos()26x y π=-()x ππ-≤≤的值域为( ) A ．11[,]22- B ．[－1,1]C ．1[,1]2-D ．1[2-2．若()tan()4f x x π=+，则( )A ．f (0)>f (－1)>f (1)B ．f (0)>f (1)>f (－1)C ．f (1)>f (0)>f (－1)D ．f (－1)>f (0)>f (1)3．已知函数f （x ）=3cos （2x ﹣3π），则下列结论正确的是（ ） A ．导函数为()3sin 23f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭' B ．函数f （x ）的图象关于直线x=23π对称 C ．函数f （x ）在区间（﹣12π，512π）上是增函数 D ．函数f （x ）的图象可由函数y=3co s2x 的图象向右平移3π个单位长度得到4．已知函数())(0)f x x ωϕω=+>的图象关于直线2x π=对称且3()18f π=，f (x )在区间3[,]84ππ--上单调，则ω可取数值的个数为( ) A ．1 B ．2 C ．3D ．45．给定性质：①最小正周期为π；②图象关于直线3x π=对称，则下列四个函数中，同时具有性质①②的是( )A ．sin()26x y π=+B ．sin(2)6y x π=-C ．sin(2)6y x π=+D ．y ＝sin |x |6．已知函数()sin 22f x x x =+关于点(x 0,0)成中心对称，若0[0,]2x π∈，则x 0等于( )A ．12πB ．6π C ．3π D ．512π 7．函数y =sin (π3−12x)(x ∈[−2π,2π]的单调递增区间是（ ） A ．[−π3,5π3] B ．[−2π,−π3]C ．[5π3,2π]D ．[−2π,−π3]和[5π3,2π]二、填空题 8．比较大小：sin()18π-________sin()10π-.9．函数tan(2)4y x π=+的图象与x 轴交点的坐标是________．10．函数2sin 2cos y x x =+在区间2,3πθ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是14-，则θ的取值范围是_______．三、双空题11．函数2sin(2)1,[0,]33y x x ππ=+-∈的值域为________，并且取最大值时x 的值为________．参考答案1．C 【解析】由－π≤x ≤π，可知－2π≤2x ≤2π，－23π≤2x －6π≤3π，函数y ＝cos x 在区间2[3π-,0]内单调递增，在区间[0,]3π内单调递减，且cos 23π⎛⎫- ⎪⎝⎭＝－12，cos 3π＝12，cos 0＝1，因此所求值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，故选C. 2．A 【解析】试题分析：()tan()4f x x π=+在3(,)44ππ-上是增函数，(1)(1)f f π=-，又311044πππ-<-<-<<，所以(1)(1)(0)f f f π-<-<，故选A ． 考点：正切函数的的单调性． 3．B 【解析】对于A ，函数f ′(x )＝－3sin(2x －3π)·2＝－6sin(2x －3π)，A 错误； 对于B ，当x ＝23π时，f (23π)＝3cos(2×23π－3π)＝－3取得最小值，所以函数f (x )的图象关于直线x ＝23π对称，B 正确；对于C ，当x ∈5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭时，2x －3π∈(－2π，2π)，函数f (x )＝3cos(2x －3π)不是单调函数，C 错误；对于D ，函数y ＝3cos 2x 的图象向右平移3π个单位长度，得到函数y ＝3cos[2(x －3π)]＝3cos(2x －23π)的图象，这不是函数f (x )的图象，D 错误．故选B.点睛：三角函数的图象变换，提倡“先平移，后伸缩”，但“先伸缩，后平移”也常出现在题目中，所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形，切记每一个变换总是对字母x 而言. 函数sin()()y A x x R ωϕ=+∈是奇函数π()k k Z ϕ⇔=∈；函数sin()()y A x x R ωϕ=+∈是偶函数ππ+()2k k Z ϕ⇔=∈；函数cos()()y A x x R ωϕ=+∈是奇函数ππ+()2k k Z ϕ⇔=∈；函数cos()()y A x x R ωϕ=+∈是偶函数π()k k Z ϕ⇔=∈.4．B 【分析】又三角函数的对称性及三角函数的值可得16()2k m ω=-+或16()6,k m k m Z ω=-+-∈，再结合三角函数的周期性可得08ω<≤，然后求解即可.【详解】解：由题设可知222k ππωϕπ+=+,32,,84m k m Z ππωϕπ+=+∈, 或3222k ππωϕπ+=+, 332,,84m k m Z ππωϕπ+=+∈, 则2()84k m ππωπ=-+或32()84k m ππωπ=-+， 即16()2k m ω=-+或16()6,k m k m Z ω=-+-∈，又由已知有3()()482T πππω---≤=，即08ω<≤， 则2ω=或6ω=， 则ω的取值个数为2个， 故选B. 【点睛】本题考查了三角函数的对称性及周期性的应用，重点考查了运算能力与分析能力，属中档题. 5．B 【解析】因为最小正周期为π，所以排除答案A 、D;又图象关于直线x=对称，即时y 取最大值或最小值；排除答案C;故选B6．C 【解析】由题意可知f (x )＝2sin 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭，其对称中心为(x 0,0)，故2x 0＋3π＝k π(k ∈Z)， ∴x 0＝－6π＋2k π (k ∈Z)，又x 0∈0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦，∴k ＝1，x 0＝3π，故选C.7．D【解析】由题意得y ＝－sin(12x －π3)，要求其单调递增区间，则π2＋2k π≤12x －π3≤3π2＋2k π，k ∈Z ，解得5π3＋4k π≤x ≤11π3＋4k π，k ∈Z.当k ＝0时，递增区间为[5π3，11π3]；当k ＝－1时，递增区间为[－7π3，－π3]．因为x ∈[－2π，2π]，所以递增区间为[－2π，－π3]和[5π3,2π]，故选D.【点睛】求三角函数单调区间的两种方法(1)代换法：就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u(或t)，利用基本三角函数的单调性列不等式求解．(2)图象法：画出三角函数的正、余弦曲线，结合图象求它的单调区间．[提醒] 求解三角函数的单调区间时，若x 的系数为负，应先化为正，同时切莫忽视函数自身的定义域． 8．> 【解析】因为y ＝sin x 在,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数，且－18π>－10π，所以sin 18π⎛⎫- ⎪⎝⎭>sin(－10π). 9．(,0)28k ππ-，k ∈Z 【分析】令0y =，即tan(2)04x π+=，解此方程即可．【详解】由2x ＋＝k π(k ∈Z)得，x ＝－ (k ∈Z)，∴函数y ＝tan 的图象与x 轴交点的坐标是（－，0），k ∈Z.【点睛】（1）求函数图像与x 轴交点坐标，则令0y =，解出的x 即是函数图像与x 轴交点的横坐标，（2）求函数图像与y 轴交点坐标，则令0x =，解出的y 即是函数图像与y 轴交点的纵坐标， 10．22,33ππ⎛⎤- ⎥⎝⎦【解析】2cos 2cos 1y x x =-++,令[]cos 1,1t x =∈-,221y t t =-++,其图像开口向下,对称轴为1t =,故在区间[]1,1-上为增函数.令21214t t -++=-,解得12t =-.故cos x 的范围须在1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.而2π1cos 32=-,根据cos y x =函数图像的对称性可知2π2π,33α⎛⎤∈- ⎥⎝⎦. 11．[-1,1] 12π【解析】 ∵0≤x ≤3π，∴3π≤2x ＋3π≤π，∴0≤sin 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭≤1，∴－1≤2sin 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭－1≤1，即值域为[－1,1]，且当sin 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭＝1，即x ＝12π时，y 取最大值．。
教育最新K122018版高考数学大一轮复习第四章三角函数解三角形4.3三角函数的图象与性质教师用书理新人教版
第四章 三角函数、解三角形 4.3 三角函数的图象与性质教师用书理 新人教版1．用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y ＝sin x ，x ∈[0,2π]的图象中，五个关键点是：(0,0)，(π2，1)，(π，0)，(3π2，－1)，(2π，0)．余弦函数y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象中，五个关键点是：(0,1)，(π2，0)，(π，－1)，(3π2，0)，(2π，1)．2．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质【知识拓展】 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 ，ω≠0)，则(1)f (x )为偶函数的充要条件是φ＝π2＋k π(k ∈Z )；(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ＝k π(k ∈Z )．【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)y ＝sin x 在第一、第四象限是增函数．( × )(2)常数函数f (x )＝a 是周期函数，它没有最小正周期．( √ ) (3)正切函数y ＝tan x 在定义域内是增函数．( × ) (4)已知y ＝k sin x ＋1，x ∈R ，则y 的最大值为k ＋1.( × ) (5)y ＝sin |x |是偶函数．( √ ) (6)若sin x >22，则x >π4.( × )1．函数f (x )＝cos(2x －π6)的最小正周期是( )A.π2 B ．π C ．2π D ．4π答案 B解析 最小正周期为T ＝2πω＝2π2＝π.故选B.2．(教材改编)函数f (x )＝3sin(2x －π6)在区间[0，π2]上的值域为( )A ．[－32，32]B ．[－32，3]C ．[－332，332]D ．[－332，3]答案 B解析 当x ∈[0，π2]时，2x －π6∈[－π6，5π6]，sin(2x －π6)∈[－12，1]，故3sin(2x －π6)∈[－32，3]，即f (x )的值域为[－32，3]．3．函数y ＝tan 2x 的定义域是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠k π＋π4，k ∈ZB.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2＋π8，k ∈ZC.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π＋π8，k ∈ZD.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2＋π4，k ∈Z答案 D解析 由2x ≠k π＋π2，k ∈Z ，得x ≠k π2＋π4，k ∈Z ，∴y ＝tan 2x 的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2＋π4，k ∈Z. 4．(2016·开封模拟)已知函数f (x )＝4sin(π3－2x )，x ∈[－π，0]，则f (x )的单调递减区间是( ) A ．[－712π，－π12]B ．[－π，－π2]C ．[－π，－712π]，[－π12，0]D ．[－π，－512π]，[－π12，0]答案 C解析 f (x )＝4sin(π3－2x )＝－4sin(2x －π3)．由－π2＋2k π≤2x －π3≤π2＋2k π(k ∈Z )，得－π12＋k π≤x ≤512π＋k π(k ∈Z )． 所以函数f (x )的递减区间是[－π12＋k π，512π＋k π](k ∈Z )．因为x ∈[－π，0]，所以函数f (x )的递减区间是[－π，－712π]，[－π12，0]．5．已知函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)，对于任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋x ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－x ，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值为________． 答案 2或－2解析 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋x ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－x ，∴x ＝π6是函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)的一条对称轴．∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝±2.题型一 三角函数的定义域和值域例1 (1)函数f (x )＝－2tan(2x ＋π6)的定义域是____________．(2)(2017·郑州月考)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________． 答案 (1){x |x ≠k π2＋π6，k ∈Z } (2)[π3，π]解析 (1)由2x ＋π6≠π2＋k π，k ∈Z ，得x ≠k π2＋π6，k ∈Z ，所以f (x )的定义域为{x |x ≠k π2＋π6，k ∈Z }． (2)∵x ∈[－π3，a ]，∴x ＋π6∈[－π6，a ＋π6]，∵x ＋π6∈[－π6，π2]时，f (x )的值域为[－12，1]，∴由函数的图象知π2≤a ＋π6≤7π6，∴π3≤a ≤π.思维升华 (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象来求解．(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通过换元，转换成二次函数求值域．(1)函数y ＝lg(sin x )＋cos x －12的定义域为 .(2)函数y ＝2sin(πx 6－π3) (0≤x ≤9)的最大值与最小值的和为__________．答案 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π＜x ≤π3＋2k π，k ∈Z(2)2－ 3解析 (1)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 πk ∈Z ，－π3＋2k π≤x ≤π3＋2k πk ∈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 .(2)∵0≤x ≤9，∴－π3≤πx 6－π3≤7π6，∴－32≤sin(πx 6－π3)≤1， 故－3≤2sin(πx 6－π3)≤2.即函数y ＝2sin(πx 6－π3)(0≤x ≤9)的最大值为2，最小值为－ 3.∴最大值与最小值的和为2－ 3. 题型二 三角函数的单调性例2 (1)函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )B.⎝⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋2π3(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z )(2)已知ω＞0，函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π上单调递减，则ω的取值范围是________．答案 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，54解析 (1)由k π－π2＜2x －π3＜k π＋π2(k ∈Z )，得k π2－π12＜x ＜k π2＋5π12(k ∈Z )， 所以函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )，故选B.(2)由π2＜x ＜π，ω＞0，得ωπ2＋π4＜ωx ＋π4＜ωπ＋π4，又y ＝sin x 的单调递减区间为[2k π＋π2，2k π＋3π2]，k ∈Z ，所以⎩⎪⎨⎪⎧ωπ2＋π4≥π2＋2k π，ωπ＋π4≤3π2＋2k π， k ∈Z ，解得4k ＋12≤ω≤2k ＋54，k ∈Z .又由4k ＋12－(2k ＋54)≤0，k ∈Z 且2k ＋54>0，k ∈Z ，得k ＝0，所以ω∈[12，54]．引申探究本例(2)中，若已知ω>0，函数f (x )＝cos(ωx ＋π4)在(π2，π)上单调递增，则ω的取值范围是____________． 答案 [32，74]解析 函数y ＝cos x 的单调递增区间为[－π＋2k π，2k π]，k ∈Z ， 则⎩⎪⎨⎪⎧ωπ2＋π4≥－π＋2k π，ωπ＋π4≤2k π， k ∈Z ，解得4k －52≤ω≤2k －14，k ∈Z ，又由4k －52－⎝ ⎛⎭⎪⎫2k －14≤0，k ∈Z 且2k －14＞0，k ∈Z ，得k ＝1，所以ω∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32，74. 思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间：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，通过解不等式求解．但如果ω＜0，那么一定先借助诱导公式将ω化为正数，防止把单调性弄错． (2)已知三角函数的单调区间求参数．先求出函数的单调区间，然后利用集合间的关系求解．(1)函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫－2x ＋π3的单调减区间为________．(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等于( ) A.23 B.32 C ．2D ．3答案 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋512π，k ∈Z (2)B 解析 (1)已知函数可化为f (x )＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，欲求函数的单调减区间，只需求f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调增区间． 由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12，k ∈Z .故所给函数的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z )．(2)∵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.题型三 三角函数的周期性、对称性 命题点1 周期性例3 (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 ．①②③ B ．①③④ C ．②④D ．①③(2)若函数f (x )＝2tan(kx ＋π3)的最小正周期T 满足1<T <2，则自然数k 的值为________． 答案 (1)A (2)2或3解析 (1)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，因此选A. (2)由题意得，1<πk<2，∴k <π<2k ，即π2<k <π，又k ∈Z ，∴k ＝2或3.命题点2 对称性例4 (2016·西安模拟)当x ＝π4时，函数f (x )＝sin(x ＋φ)取得最小值，则函数y ＝f (3π4－x )( )A ．是奇函数且图象关于点(π2，0)对称B ．是偶函数且图象关于点(π，0)对称C ．是奇函数且图象关于直线x ＝π2对称D ．是偶函数且图象关于直线x ＝π对称 答案 C解析 ∵当x ＝π4时，函数f (x )取得最小值，∴sin(π4＋φ)＝－1，∴φ＝2k π－3π4(k ∈Z )，∴f (x )＝sin(x ＋2k π－3π4)＝sin(x －3π4)，∴y ＝f (3π4－x )＝sin(－x )＝－sin x,∴y ＝f (3π4－x )是奇函数，且图象关于直线x ＝π2对称．命题点3 对称性的应用例5 (1)已知函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象关于点P (x 0,0)对称，若x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，则x 0＝________.(2)若函数y ＝cos(ωx ＋π6) (ω∈N *)图象的一个对称中心是(π6，0)，则ω的最小值为( )A ．1B ．2C ．4D ．8答案 (1)－π6 (2)B解析 (1)由题意可知2x 0＋π3＝k π，k ∈Z ， 故x 0＝k π2－π6，k ∈Z ， 又x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，∴－23≤k ≤13，k ∈Z ，∴k ＝0，则x 0＝－π6.(2)由题意知ω6π＋π6＝k π＋π2 (k ∈Z )，∴ω＝6k ＋2(k ∈Z )，又ω∈N *，∴ωmin ＝2.思维升华 (1)对于函数y ＝A sin(ωx ＋φ)，其对称轴一定经过图象的最高点或最低点，对称中心一定是函数的零点，因此在判断直线x ＝x 0或点(x 0,0)是不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． (2)求三角函数周期的方法： 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|.(1)(2016·朝阳模拟)已知函数f (x )＝2sin(π2x ＋π5)，若对任意的实数x ，总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)，则|x 1－x 2|的最小值是( ) A ．2 B ．4 C ．πD ．2π(2)如果函数y ＝3cos(2x ＋φ)的图象关于点(4π3，0)中心对称，那么|φ|的最小值为( )A.π6B.π4C.π3D.π2答案 (1)A (2)A解析 (1)由题意可得|x 1－x 2|的最小值为半个周期，即T 2＝πω＝2. (2)由题意得3cos(2×4π3＋φ)＝3cos(2π3＋φ＋2π)＝3cos(2π3＋φ)＝0，∴2π3＋φ＝k π＋π2，k ∈Z ， ∴φ＝k π－π6，k ∈Z ，取k ＝0，得|φ|的最小值为π6.5．三角函数的性质考点分析 纵观近年高考中三角函数的试题，其有关性质几乎每年必考，题目较为简单，综合性的知识多数为三角函数本章内的知识，通过有效地复习完全可以对此类题型及解法有效攻破，并在高考中拿全分．典例 (1)(2015·课标全国Ⅰ)函数f (x )＝cos(ωx ＋φ)的部分图象如图所示，则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π－14，k π＋34，k ∈Z B.⎝⎛⎭⎪⎫2k π－14，2k π＋34，k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k －14，k ＋34，k ∈ZD.⎝⎛⎭⎪⎫2k －14，2k ＋34，k ∈Z (2)已知函数f (x )＝2cos(ωx ＋φ)＋b 对任意实数x 有f (x ＋π4)＝f (－x )恒成立，且f (π8)＝1，则实数b 的值为( ) A ．－1 B ．3 C ．－1或3D ．－3(3)已知函数f (x )＝2sin ωx (ω＞0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最小值是－2，则ω的最小值等于________．解析 (1)由图象知，周期T ＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫54－14＝2， ∴2πω＝2，∴ω＝π. 由π×14＋φ＝π2＋2k π，k ∈Z ，不妨取φ＝π4，∴f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π4.由2k π<πx ＋π4<2k π＋π，k ∈Z ，得2k －14<x <2k ＋34，k ∈Z ，∴f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫2k －14，2k ＋34，k ∈Z .故选D.(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)∵ω＞0，－π3≤x ≤π4，∴－ωπ3≤ωx ≤ωπ4.由已知条件知－ωπ3≤－π2，∴ω≥32.答案 (1)D (2)C (3)321．已知函数f (x )＝sin(ωx ＋π4) (ω>0)的最小正周期为π，则f (π8)等于( )A ．1 B.12 C ．－1 D ．－12答案 A解析 ∵T ＝π，∴ω＝2，∴f (π8)＝sin(2×π8＋π4)＝sin π2＝1.2．若函数f (x )＝－cos 2x ，则f (x )的一个递增区间为( ) A ．(－π4，0)B ．(0，π2)C ．(π2，3π4)D ．(3π4，π)答案 B解析 由f (x )＝－cos 2x 知递增区间为[k π，k π＋π2]，k ∈Z ，故只有B 项满足．3．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 答案 C解析 函数y ＝tan(2x －π3)是非奇非偶函数，A 错误；在区间(0，π3)上单调递增，B 错误；最小正周期为π2，D 错误．∵当x ＝π6时，tan(2×π6－π3)＝0，∴(π6，0)为其图象的一个对称中心，故选C.4．(2016·潍坊模拟)已知函数f (x )＝2sin(ωx －π6)＋1(x ∈R )的图象的一条对称轴为x ＝π，其中ω为常数，且ω∈(1,2)，则函数f (x )的最小正周期为( ) A.3π5 B.6π5 C.9π5D.12π5答案 B解析 由函数f (x )＝2sin(ωx －π6)＋1 (x ∈R )的图象的一条对称轴为x ＝π，可得ωπ－π6＝k π＋π2，k ∈Z ，∴ω＝k ＋23，∴ω＝53，从而得函数f (x )的最小正周期为2π53＝6π5.5．已知函数f (x )＝－2sin(2x ＋φ)(|φ|<π)，若f (π8)＝－2，则f (x )的一个单调递减区间是( ) A ．[－π8，3π8]B ．[π8，9π8]C ．[－3π8，π8]D ．[π8，5π8]答案 C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 .当k ＝0时，－3π8≤x ≤π8，故选C.6．若函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω>0且|φ|<π2)在区间[π6，2π3]上是单调减函数，且函数值从1减少到－1，则f (π4)等于( )A.12B.22C.32D ．1答案 C解析 由题意得函数f (x )的周期T ＝2(2π3－π6)＝π，所以ω＝2，此时f (x )＝sin(2x ＋φ)，将点(π6，1)代入上式得sin(π3＋φ)＝1 (|φ|<π2)，所以φ＝π6，所以f (x )＝sin(2x ＋π6)，于是f (π4)＝sin(π2＋π6)＝cos π6＝32.7．函数y ＝2sin x －1的定义域为______________． 答案 [2k π＋π6，2k π＋56π]，k ∈Z解析 由2sin x －1≥0，得sin x ≥12，∴2k π＋π6≤x ≤2k π＋56π，k ∈Z .8．函数y ＝cos 2x ＋sin x (|x |≤π4)的最小值为___________________．答案1－22解析 令t ＝sin x ，∵|x |≤π4，∴t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－22，22. ∴y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫t －122＋54，∴当t ＝－22时，y min ＝1－22. 9．函数y ＝cos(π4－2x )的单调减区间为______________．答案 [k π＋π8，k π＋5π8](k ∈Z )解析 由y ＝cos(π4－2x )＝cos(2x －π4)，得2k π≤2x －π4≤2k π＋π (k ∈Z )，解得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 )．10．(2016·威海模拟)若f (x )＝2sin ωx ＋1 (ω>0)在区间[－π2，2π3]上是增函数，则ω的取值范围是__________． 答案 (0，34]解析 方法一 由2k π－π2≤ωx ≤2k π＋π2，k ∈Z ，得f (x )的增区间是[2k πω－π2ω，2k πω＋π2ω]，k ∈Z .因为f (x )在[－π2，2π3]上是增函数，所以[－π2，2π3]⊆[－π2ω，π2ω]．所以－π2≥－π2ω且2π3≤π2ω，所以ω∈(0，34]．方法二 因为x ∈[－π2，2π3]，ω>0.所以ωx ∈[－ωπ2，2πω3]，又f (x )在区间[－π2，2π3]上是增函数，所以[－ωπ2，2πω3]⊆[－π2，π2]，则⎩⎪⎨⎪⎧－ωπ2≥－π2，2πω3≤π2，又ω>0，得0<ω≤34.11．已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(0<φ<2π3)的最小正周期为π.(1)求当f (x )为偶函数时φ的值；(2)若f (x )的图象过点(π6，32)，求f (x )的单调递增区间．解 (1)∵f (x )的最小正周期为π， 则T ＝2πω＝π，∴ω＝2，∴f (x )＝sin(2x ＋φ)． 当f (x )为偶函数时，f (－x )＝f (x )， ∴sin(2x ＋φ)＝sin(－2x ＋φ)， 将上式展开整理得sin 2x cos φ＝0， 由已知上式对∀x ∈R 都成立， ∴cos φ＝0，∵0<φ<2π3，∴φ＝π2.(2)f (x )的图象过点(π6，32)时，sin(2×π6＋φ)＝32，即sin(π3＋φ)＝32.又∵0<φ<2π3，∴π3<π3＋φ<π，∴π3＋φ＝2π3，φ＝π3， ∴f (x )＝sin(2x ＋π3)．令2k π－π2≤2x ＋π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－5π12≤x ≤k π＋π12，k ∈Z ，∴f (x )的单调递增区间为[k π－5π12，k π＋π12]，k ∈Z .12．(2015·北京)已知函数f (x )＝sin x －23sin 2x2.(1)求f (x )的最小正周期；(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，2π3上的最小值．解 (1)因为f (x )＝sin x ＋3cos x －3＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3－3，所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3，所以π3≤x ＋π3≤π.当x ＋π3＝π，即x ＝2π3时，f (x )取得最小值．所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3＝－ 3.*13.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 .∴g (x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋π3，k ∈Z .。
高考一轮北师大版数学(文)教师用书：第三章 三角函数、解三角形 17-18版 第3章 第3节 三角函数的图像与性
第三节 三角函数的图像与性质[考纲传真] 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.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x 轴的交点等)，理解正切函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2内的单调性．1．用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y ＝sin x ，x ∈[0,2π]图像的五个关键点是：(0,0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，1，(π，0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，－1，(2π，0)． 余弦函数y ＝cos x ，x ∈[0,2π]图像的五个关键点是：(0,1)，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，0，(π，－1)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，0，(2π，1)． 2．正弦函数、余弦函数、正切函数的图像与性质1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)常数函数f (x )＝a 是周期函数，它没有最小正周期．( ) (2)函数y ＝sin x 的图像关于点(k π，0)(k ∈Z )中心对称．( ) (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)√2．(·云南二次统一检测)函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋5π2的图像关于( )【导学号：66482146】A ．原点对称B ．y 轴对称C ．直线x ＝5π2对称D ．直线x ＝－5π2对称A [函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋5π2＝－sin2x 是奇函数，则图像关于原点对称，故选A.]3．函数y ＝tan2x 的定义域是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠k π＋π4，k ∈ZB ．⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2＋π8，k ∈ZC.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π＋π8，k ∈ZD ．⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠k π2＋π4，k ∈ZD [由2x ≠k π＋π2，k ∈Z ，得x ≠k π2＋π4，k ∈Z ， ∴y ＝tan2x的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π2＋π4，k ∈Z .] 4．(·长沙模拟(一))函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋π3，x ∈[－2π，2π]的递增区间是( )【导学号：66482147】A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2π，－5π3 B ．⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2π，－5π3和⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，2πC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π3，π3 D ．⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，2πC [令z ＝12x ＋π3，函数y ＝sin z 的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π－π2，2k π＋π2(k ∈Z )，由2k π－π2≤12x ＋π3≤2k π＋π2得4k π－5π3≤x ≤4k π＋π3，而x ∈[－2π，2π]，故其递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π3，π3，故选C.]5．(教材改编)函数f (x )＝4－2cos 13x 的最小值是________，取得最小值时，x 的取值集合为________．2 {x |x ＝6k π，k ∈Z } [f (x )min ＝4－2＝2，此时，13x ＝2k π(k ∈Z )，x ＝6k π(k ∈Z )，所以x 的取值集合为{x |x ＝6k π，k ∈Z }．]三角函数的定义域与值域(1)(·全国卷Ⅱ)函数 f (x )＝cos2x ＋6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x 的最大值为( )A ．4B ．5C ．6D ．7(2)函数y ＝lg(sin2x )＋9－x 2的定义域为________．(1)B (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫－3，－π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2 [(1)∵f (x )＝cos2x ＋6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x ＝cos2x ＋6sin x ＝1－2sin 2x ＋6sin x ＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x －322＋112，又sin x ∈[－1,1]，∴当sin x ＝1时，f (x )取得最大值5.故选B. (2)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(sin2x )＋9－x 2的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫－3，－π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2.][规律方法] 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．求三角函数最值或值域的常用方法(1)直接法：直接利用sin x 和cos x 的值域求解．(2)化一法：把所给三角函数化为y ＝A sin(ωx ＋φ)＋k 的形式，由正弦函数单调性写出函数的值域．(3)换元法：把sin x ，cos x ，sin x cos x 或sin x ±cos x 换成t ，转化为二次函数求解．[变式训练1] (1)已知函数y ＝2cos x 的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π，值域为[a ，b ]，则b－a 的值是( )A ．2B ．3C ．3＋2D ．2－ 3(2)求函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值与最小值．(1)B [∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π，∴cos x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，12，故y ＝2cos x 的值域为[－2,1]， ∴b －a ＝3.](2)令t ＝sin x ，∵|x |≤π4，∴t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－22，22，3分∴y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫t －122＋54，∴当t ＝12时，y max ＝54，当t ＝－22时，y min ＝1－22，7分∴函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值为54，最小值为1－22. 12分三角函数的单调性(1)(·洛阳模拟)已知ω＞0，函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π上递减，则ω的取值范围是( )【导学号：66482148】A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，54 B ．⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，34C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12 D ．(0,2](2)函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2x ＋π3的单调减区间为________．(1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z ) [(1)由π2＜x ＜π得π2ω＋π4＜ωx ＋π4＜πω＋π4，由题意知⎝ ⎛⎭⎪⎫π2ω＋π4，πω＋π4⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2，3π2， 所以⎩⎪⎨⎪⎧π2ω＋π4≥π2，πω＋π4≤3π2，解得12≤ω≤54.(2)由已知函数为y ＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，欲求函数的单调减区间，只需求y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调增区间即可． 由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ， 得k π－π12≤x ≤k π＋5π12，k ∈Z .故所求函数的单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z )．][规律方法] 1.求三角函数单调区间的两种方法(1)求函数的单调区间应遵循简化原则，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)(ω＞0)的单调区间时，要视“ωx ＋φ”为一个整体，通过解不等式求解．若ω＜0，应先用诱导公式化x 的系数为正数，以防止把单调性弄错．2．已知三角函数的单调区间求参数．先求出函数的单调区间，然后利用集合间的关系求解．[变式训练2] (1)函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的递增区间是________.【导学号：66482149】(2)若函数f (x )＝sin ωx (ω＞0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上递增，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上递减，则ω＝________.(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ) (2)32 [(1)由－π2＋k π＜2x －π3＜π2＋k π(k ∈Z )， 得k π2－π12＜x ＜k π2＋5π12(k ∈Z )． (2)∵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上递增，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上递减知，π2ω＝π3，∴ω＝32.]三角函数的奇偶性、周期性、对称性(1)(·全国卷Ⅰ)在函数：①y ＝cos|2x |，②y ＝|cos x |，③y＝cos2x ＋π6，④y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4中，最小正周期为π的所有函数为( )A ．②④B ．①③④C ．①②③D ．①③(2)函数y ＝1－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －3π4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(1)C (2)A [(1)①y ＝cos|2x |＝cos2x ，T ＝π. ②由图像知，函数的周期T ＝π. ③T ＝π. ④T ＝π2.综上可知，最小正周期为π的所有函数为①②③.(2)y ＝1－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －3π4＝cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －3π4＝－sin2x ，所以f (x )是最小正周期为π的奇函数．]☞角度2 求三角函数的对称轴、对称中心(·安徽江南十校联考)已知函数 f (x )＝sin(ωx ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω＞0，|φ|＜π2的最小正周期为4π，且对任意x ∈R ，都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3成立，则f (x )图像的一个对称中心的坐标是( )【导学号：66482150】A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－2π3，0 B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3，0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，0 D ．⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3，0A [由f (x )＝sin(ωx ＋φ)的最小正周期为4π，得ω＝12.因为f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3恒成立，所以f (x )max ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，即12×π3＋φ＝π2＋2k π(k ∈Z )， ∴φ＝π3＋2k π(k ∈Z )，由|φ|＜π2， 得φ＝π3，故f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋π3.令12x ＋π3＝k π(k ∈Z )，得x ＝2k π－2π3(k ∈Z )，故f (x )图像的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π－2π3，0(k ∈Z )，当k＝0时，f (x )图像的一个对称中心的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫－2π3，0，故选A.]☞角度3 三角函数对称性的应用(1)如果函数y ＝3cos(2x ＋φ)的图像关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3，0中心对称，那么|φ|的最小值为( )A.π6B ．π4C ．π3 D ．π2(2)已知函数f (x )＝sin x ＋a cos x 的图像关于直线x ＝5π3对称，则实数a 的值为( )【导学号：66482151】A ．－3B ．－33 C ．2D ．22(1)A (2)B [(1)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. (2)由x ＝5π3是f (x )图像的对称轴， 可得f (0)＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10π3，即sin0＋a cos0＝sin 10π3＋a cos 10π3， 解得a ＝－33.][规律方法] 1.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)是不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．2．求三角函数周期的方法： (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|.(3)借助函数的图像．[思想与方法]1．讨论三角函数性质，应先把函数式化成y＝A sin(ωx＋φ)(ω＞0)的形式，再用换元法令t＝ωx＋φ，将其转化为研究y＝sin t的性质．2．求三角函数值域(最值)的常用方法：(1)将函数变形化为y＝A sin(ωx＋φ)＋k的形式，逐步分析ωx＋φ的范围，根据正弦函数单调性写出函数的值域(最值)．(2)换元法：把sin x或cos x看作一个整体，可化为求二次函数在区间上的值域(最值)问题．3．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＋kπ(k∈Z)；(2)f (x)为奇函数的充要条件是φ＝kπ(k∈Z)．[易错与防范]1．闭区间上最值或值域问题，首先要在定义域基础上分析单调性，含参数的最值问题，要讨论参数对最值的影响．2．求y＝A sin(ωx＋φ)(A＞0)的单调区间，要注意ω的正负，只有当ω＞0时，才能将“ωx＋φ”整体代入相应单调区间．3．利用换元法求三角函数最值时，注意cos x(或sin x)的有界性．4．正、余弦函数的图像既是轴对称图形，又是中心对称图形且最值点在对称轴上；正切函数的图像只是中心对称图形．。
2018版高考数学复习第四章三角函数4.2.2三角函数的性质及应用习题
2018高考数学异构异模复习考案 第四章 三角函数 4.2.2 三角函数的性质及应用撬题 文1.函数f (x )＝cos(ωx ＋φ)的部分图象如图所示，则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π－14，k π＋34，k ∈Z B.⎝⎛⎭⎪⎫2k π－14，2k π＋34，k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k －14，k ＋34，k ∈Z D.⎝⎛⎭⎪⎫2k －14，2k ＋34，k ∈Z 答案 D解析 由图象可知ω4＋φ＝π2＋2m π，5ω4＋φ＝3π2＋2m π，m ∈Z ，所以ω＝π，φ＝π4＋2m π，m ∈Z ，所以函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx ＋π4＋2m π＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π4的单调递减区间为2k π<πx ＋π4<2k π＋π，k ∈Z ，即2k －14<x <2k ＋34，k ∈Z ，故选D. 2．函数f (x )＝sin(x ＋2φ)－2sin φcos(x ＋φ)的最大值为________．答案 1解析 ∵f (x )＝sin(x ＋2φ)－2sin φcos(x ＋φ)＝sin[(x ＋φ)＋φ]－2sin φcos(x ＋φ)＝sin(x ＋φ)cos φ＋cos(x ＋φ)sin φ－2sin φcos(x ＋φ)＝sin(x ＋φ)cos φ－cos(x ＋φ)sin φ＝sin[(x ＋φ)－φ]＝sin x .∴f (x )max ＝1.3．已知函数f (x )＝sin 2x －sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x －π6，x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期；(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值和最小值． 解 (1)由已知，有f (x )＝1－cos2x 2－1－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π32＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos2x ＋32sin2x －12cos2x ＝34sin2x －14cos2x ＝12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6. 所以，f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π. (2)解法一：因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，－π6上是减函数，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π4上是增函数，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝－14，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6＝－12，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝34.所以，f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值为34，最小值为－12. 解法二：由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4得2x －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π6，π3，故当2x －π6＝－π2，x ＝－π6时，f (x )取得最小值为－12，当2x －π6＝π3，x ＝π4时，f (x )取最大值为34. 4．已知函数f (x )＝3sin(ωx ＋φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0，－π2≤φ<π2的图象关于直线x ＝π3对称，且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值；(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＝34⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<α<2π3，求cos ⎝⎛⎭⎪⎫α＋3π2的值． 解 (1)因f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π，所以f (x )的最小正周期T ＝π，从而ω＝2πT＝2. 又因为f (x )的图象关于直线x ＝π3对称， 所以2×π3＋φ＝k π＋π2，k ＝0，±1，±2，…. 因－π2≤φ<π2得k ＝0，所以φ＝π2－2π3＝－π6. (2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·α2－π6＝34，所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫α－π6＝14. 由π6<α<2π3得0<α－π6<π2， 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π6＝1－sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π6＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫142＝154. 因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋3π2＝sin α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α－π6＋π6＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π6cos π6＋cos ⎝⎛⎭⎪⎫α－π6sin π6 ＝14×32＋154×12＝3＋158. 5．已知向量a ＝(m ，cos2x )，b ＝(sin2x ，n )，函数f (x )＝a ·b ，且y ＝f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，3和点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，－2. (1)求m ，n 的值；(2)将y ＝f (x )的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y ＝g (x )的图象，若y ＝g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1，求y ＝g (x )的单调递增区间．解 (1)由题意知f (x )＝a ·b ＝m sin2x ＋n cos2x .因为y ＝f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，3和⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，－2， 所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3＝m sin π6＋n cos π6，－2＝m sin 4π3＋n cos 4π3，即 ⎩⎪⎨⎪⎧ 3＝12m ＋32n ，－2＝－32m －12n ，解得m ＝3，n ＝1.(2)由(1)知f (x )＝3sin2x ＋cos2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6. 由题意知g (x )＝f (x ＋φ)＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋2φ＋π6. 设y ＝g (x )的图象上符合题意的最高点为(x 0,2)，由题意知x 20＋1＝1，所以x 0＝0，即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2)．将其代入y ＝g (x )得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2φ＋π6＝1， 因为0<φ<π，所以φ＝π6. 因此g (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π2＝2cos2x ， 由2k π－π≤2x ≤2k π，k ∈Z ，得k π－π2≤x ≤k π，k ∈Z ， 所以函数y ＝g (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π2，k π，k ∈Z .。
配套K12浙江专版2017_2018学年高中数学复习课二三角函数的图象与性质学案新人教A版必修4
复习课(一) 任意角的三角函数及三角恒等变换1．题型多以选择题、填空题为主，一般难度较小．主要考查三角函数的定义的应用，多与求三角函数值或角的大小有关．2．若角α的终边上任意一点P (x ，y )(原点除外)，r ＝|OP |＝x 2＋y 2，则sin α＝yr，cos α＝x r ，tan α＝y x(x ≠0)．[典例] 已知角α的终边过点P (－3cos θ，4cos θ)，其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，则sin α＝________，tan α＝________.[解析] ∵θ∈⎝⎛⎭⎪⎫π2，π，∴cos θ＜0，∴r ＝x 2＋y 2＝9cos 2θ＋16cos 2θ＝－5cos θ，故sin α＝y r ＝－45，tan α＝y x ＝－43.[答案] －45 －43[类题通法]利用三角函数定义求函数值的方法当已知角的终边所经过的点或角的终边所在的直线时，一般先根据三角函数的定义求这个角的三角函数值，再求其他．但当角经过的点不固定时，需要进行分类讨论．求与正切函数有关问题时，不要忽略正切函数自身的定义域．[题组训练]1．已知角α的终边上一点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6，cos 5π6，则角α的最小正值为( )A.5π6 B.2π3 C.5π3D.11π6解析：选C 由三角函数的定义知： tan α＝cos 5π6sin 5π6＝－cos π6sinπ6＝－3212＝－ 3.又sin 5π6＞0，cos 5π6＜0.所以α是第四象限角，因此α的最小正值为5π3.2．已知角θ的顶点与原点重合，始边与x 轴的正半轴重合，终边在直线y ＝2x 上，则cos 2θ＝( )A ．－45B ．－35C.35D.45解析：选B 在角θ的终边上任取一点P (a,2a )(a ≠0)． 则r 2＝|OP |2＝a 2＋(2a )2＝5a 2.所以cos 2θ＝a 25a 2＝15，cos 2θ＝2cos 2θ－1＝25－1＝－35.3．若θ是第四象限角，则点P (sin θ，tan θ)在第________象限． 解析：因θ是第四象限角，则sin θ＜0，tan θ＜0， ∴点P (sin θ，tan θ )在第三象限． 答案：三1．题型既有选择题、填空题，又有解答题．主要考查三角函数式的化简与求值，利用公式进行恒等变形以及基本运算能力．2．(1)牢记两个基本关系式sin 2α＋cos 2α＝1及sin αcos α＝tan α，并能应用两个关系式进行三角函数的求值、化简、证明．(2)诱导公式可概括为k ·π2±α(k ∈Z)的各三角函数值的化简公式．记忆规律是：奇变偶不变，符号看象限．其中的奇、偶是指π2的奇数倍或偶数倍，变与不变是指函数名称的变化．[典例] 已知2＋θ－π1＋π－θ＝－4，求(sin θ－3cos θ)·(cos θ－sin θ)的值．[解] 法一：由已知2＋tan θ1－tan θ＝－4，∴2＋tan θ＝－4(1－tan θ)， 解得tan θ＝2.∴(sin θ－3cos θ)(cos θ－sin θ ) ＝4sin θcos θ－sin 2θ－3cos 2θ ＝4sin θcos θ－sin 2θ－3cos 2θsin 2θ＋cos 2θ ＝4tan θ－tan 2θ－3tan 2θ＋1＝8－4－34＋1＝15. 法二：由已知2＋tan θ1－tan θ＝－4，解得tan θ＝2. 即sin θcos θ＝2，∴sin θ＝2cos θ. ∴(sin θ－3cos θ)(cos θ－sin θ) ＝(2cos θ－3cos θ)(cos θ－2cos θ) ＝cos 2θ＝cos 2θsin 2θ＋cos 2θ＝1tan 2θ＋1＝15. [类题通法]三角函数式的求值、化简、证明的常用技巧(1)化弦：当三角函数式中三角函数名称较多时，往往把三角函数化为弦，再化简变形． (2)化切：当三角函数式中含有正切及其他三角函数时，有时可将三角函数名称都化为正切，再变形化简．(3)“1”的代换：在三角函数式中，有些会含有常数1，常数1虽然非常简单，但有些三角函数式的化简却需要利用三角函数公式将“1”代换为三角函数式．[题组训练]1．若sin(π－α)＝－53且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π，3π2，则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋α＝( ) A ．－23B ．－66C.66D.23解析：选A sin(π－α)＝sin α＝－53，又α∈⎝⎛⎭⎪⎫π，3π2， 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋α＝cos α＝－1－sin 2α＝－23. 2．如果tan θ＝2，那么1＋sin θcos θ＝ ( ) A.73 B.75 C.54D.53解析：选B 1＋sin θcos θ＝1＋sin θcos θ1＝sin 2θ＋cos 2θ＋sin θcos θsin 2θ＋cos 2θ ＝tan 2θ＋tan θ＋1tan 2θ＋1， 又tan θ＝2，所以1＋sin θcos θ＝22＋2＋122＋1＝75.3．计算：sin 4π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫－25π6＝________.解析：因为sin 4π3＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫π＋π3＝－sin π3＝－32，cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫－25π6＝cos 25π6＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫4π＋π6＝cos π6＝32，所以sin 4π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫－25π6＝－32×32＝－34. 答案：－344．已知sin(180°＋α)＝－1010，0°＜α＜90°，求sin －α＋sin －90°－αcos 540°－α＋cos －270°－α的值．解：由sin(180°＋α)＝－1010，0°<α<90°， 得sin α＝1010，cos α＝31010，∴原式＝－sin α－＋α＋180°－α＋＋α＝－sin α－cos α－cos α＋sin α＝－1010－31010－31010＋1010＝2.1．题型既有选择题、填空题，又有解答题，主要考查给角求值、给值求值、给值求角、三角函数式的化简以及利用三角恒等变换研究函数的性质等．2．两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)sin(α±β)＝sin αcos β±cos αsin β； (2)cos(α±β)＝cos αcos β∓sin αsin β； (3)tan(α±β)＝tan α±tan β1∓tan αtan β.3．二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α＝2sin αcos α；(2)cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝2cos 2α－1＝1－2sin 2α； (3)tan 2α＝2tan α1－tan 2α. [典例] (广东高考)已知tan α＝2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4的值； (2)求sin 2αsin 2α＋sin αcos α－cos 2α－1的值．[解] (1)tan ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝tan α＋tanπ41－tan αtanπ4＝2＋11－2×1＝－3.(2)sin 2αsin 2α＋sin αcos α－cos 2α－1 ＝2sin αcos αsin 2α＋sin αcos α－2cos 2α＝2tan αtan 2α＋tan α－2＝2×24＋2－2＝1.[类题通法]解决条件求值应学会的三点(1)分析已知角和未知角之间的关系，正确地用已知角来表示未知角． (2)正确地运用有关公式将所求角的三角函数值用已知角的三角函数值来表示． (3)求解三角函数中给值求角的问题时，要根据已知求这个角的某种三角函数值，然后结合角的取值范围，求出角的大小．[题组训练]1．(重庆高考)若tan α＝13，tan(α＋β)＝12，则tan β＝( )A.17 B.16 C.57D.56解析：选A tan β＝tan [(α＋β)－α] ＝α＋β－tan α1＋α＋βα＝12－131＋12×13＝17.2．计算：cos π12cos 5π12＝________.解析：cos π12cos 5π12＝cos π12sin π12＝12sin π6＝14.答案：14.3．已知0＜α＜π4，0＜β＜π4，且tan(α＋β)＝2tan α.4tan α2＝1－tan 2α2，则α＋β＝________.解析：∵4tan α2＝1－tan 2α2，∴tan α＝2tan α21－tan 2α2＝2tanα24tanα2＝12，∴tan(α＋β)＝2tan α＝2×12＝1.∵0＜α＜π4，0＜β＜π4，∴α＋β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，∴α＋β＝π4.答案：π44．在△ABC 中，sin B ＝cos A ，若sin C －sin A cos B ＝34，且B 为钝角，求A ，B ，C .解：因为sin C －sin A cos B ＝sin[180°－(A ＋B )]－sin A cos B ＝sin(A ＋B )－sin A cosB ＝sin A cos B ＋cos A sin B －sin A cos B ＝cos A sin B ，所以cos A sin B ＝34.因sin B ＝cos A ，因此sin 2B ＝34.又B 为钝角，所以sin B ＝32，故B ＝120°. 由cos A ＝sin B ＝32，知A ＝30°. 从而C ＝180°－(A ＋B )＝30°.综上所述，A ＝30°，B ＝120°，C ＝30°.1．若cos α＝－32，且角α的终边经过点P (x,2)，则P 点的横坐标x 是( ) A ．2 3 B ．±2 3 C ．－2 2D ．－2 3解：选D r ＝ x 2＋22，由题意得x x 2＋22＝－32， ∴x ＝－2 3.故选D. 2．若－2π＜α＜－3π2，则1－α－π2的值是( )A ．sin α2B ．cos α2C ．－sin α2D ．－cos α2解析：选D 1－α－π2＝ 1－π－α2＝1＋cos α2 ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2，∵－2π＜α＜－3π2，∴－π＜α2＜－3π4，∴cos α2＜0，∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2＝－cos α2.3．若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，且sin 2(3π＋α)＋cos 2α＝14，则tan α的值等于( )A.22B.33C. 2D. 3解析：选D ∵sin 2(3π＋α)＋cos 2α＝14，∴sin 2α＋(1－2sin 2α)＝14， 即cos 2α＝14. 又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，∴cos α＝12，则α＝π3，∴tan α＝tan π3＝3，故选D.4．已知sin α－cos α＝－52，则tan α＋1tan α的值为( ) A ．－5 B ．－6 C ．－7D ．－8 解析：选D ∵sin α－cos α＝－52， ∴1－2sin αcos α＝54，∴sin αcos α＝－18，∴tan α＋1tan α＝sin αcos α＋cos αsin α＝1sin αcos α＝－8. 5．若3sin α＋cos α＝0，则1cos 2α＋sin 2α的值为( )A.103B.53C.23D ．－2解析：选A ∵3sin α＋cos α＝0，∴tan α＝－13，∴1cos 2α＋sin 2α＝sin 2α＋cos 2αcos 2α＋2sin αcos α＝tan 2α＋11＋2tan α＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－132＋11＋2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13＝103，故选A.6．已知sin(α－β)＝35，cos(α＋β)＝－35，且α－β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，α＋β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，则cos 2β的值为( )A ．1B ．－1 C.2425D ．－45解析：选C 由题意知cos(α－β)＝－45，sin(α＋β)＝45，所以cos 2β＝cos[α＋β－(α－β)]＝cos(α＋β)cos(α－β)＋sin(α＋β)sin(α－β)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－35×⎝ ⎛⎭⎪⎫－45＋45×35＝2425. 7．在0°～720°中与2π5角终边相同的角为________．解析：因为25π＝25π×⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°＝72°， 所以终边与2π5角相同的角为θ＝72°＋k ·360°(k ∈Z)，当k ＝0时，θ＝72°； 当k ＝1时，θ＝432°，所以在0°～720°中与2π5角终边相同的角为72°，432°.答案：72°，432°8．已知α为钝角，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝34，则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝_______________________. 解析：因为cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝34， 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝34.因为α为钝角，即π2＜α＜π，所以－3π4＜π4－α＜－π4，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＜0， 则sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4－α＝－1－cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－α＝－74.答案：－749．已知θ为第二象限角，tan 2θ＝－22，则 2cos 2 θ2－sin θ－tan5π42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π4＝________.解析：∵tan 2θ＝2tan θ1－tan 2θ＝－22， ∴tan θ＝－22或tan θ＝ 2. ∵π2＋2k π＜θ＜π＋2k π，k ∈Z ， ∴tan θ＜0，∴tan θ＝－22， 2cos 2 θ2－sin θ－tan 5π42θ＋π4＝2cos 2θ2－sin θ－12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π4＝cos θ－sin θcos θ＋sin θ＝1－tan θ1＋tan θ＝1＋221－22＝3＋2 2. 答案：3＋2 210．求值：cos 40°＋＋3sin 70°1＋sin 50°.解：cos 40°＋＋3sin 70°1＋sin 50°＝cos 40°＋sin 50°1＋3sin 10°cos 10°cos 20°1＋cos 40°＝cos 40°＋cos 40°·＋cos 10°2cos 220°＝cos 40°＋12cos 220°＝ 2. 11．已知cos α－sin α＝3 25，且π＜α＜3π2，求sin 2α＋2sin 2α1－tan α的值．解：∵cos α－sin α＝325， ∴1－2sin αcos α＝1825， ∴2sin αcos α＝725. 又∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π，3π2， ∴sin α＋cos α＝－1＋2sin αcos α＝－425， ∴sin 2α＋2sin 2α1－tan α＝2sin αcos α＋2sin 2αcos αcos α－sin α ＝2sin αcos αcos α＋sin αcos α－sin α＝725×－425325＝－2875. 12．已知向量a ＝(3sin α，cos α)，b ＝(2sin α，5sin α－4cos α)， α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，2π，且a ⊥b . (1)求tan α的值；(2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＋π3的值． 解：(1)∵a ⊥b ，∴a ·b ＝0.而a ＝(3sin α，cos α)，b ＝(2sin α，5sin α－4cos α)， 故a ·b ＝6sin 2α＋5sin αcos α－4cos 2α＝0，由于cos α≠0, ∴6tan 2α＋5tan α－4＝0，解得tan α＝－43或tan α＝12. ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，2π，∴tan α＜0， ∴tan α＝－43. (2)∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，2π，∴α2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4，π. 由tan α＝－43，求得tan α2＝－12或tan α2＝2(舍去)． ∴sin α2＝55，cos α2＝－255，∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2＋π3＝cos α2cos π3－sin α2sin π3 ＝－255×12－55×32＝－25＋1510.。
2018年高考数学一轮复习(讲+练+测)： 专题4.4 三角函数图像与性质(讲)
专题4.4 三角函数图像与性质【考纲解读】【直击考点】题组一 常识题1． 函数y ＝2sin 12x －3的最小正周期是________．【解析】最小正周期T ＝2π12＝4π.2． 函数y ＝A sin x ＋1(A >0)的最大值是5，则它的最小值是________．【解析】依题意得A ＋1＝5，所以A ＝4，所以函数y ＝4sin x ＋1的最小值为－4＋1＝－3. 3.判断函数y ＝2cos x 在[－π，0]上的单调性：____________．(填“增函数”或“减函数”) 【解析】由余弦函数的单调性，得函数y ＝2cos x 在[－π，0]上是增函数． 4.不等式2sin x >3的解集为______________________________． 【解析】不等式2sin x >3，即sin x >32，由函数y ＝sin x 的图像得所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x π3＋2k π<x <2π3＋2k π，k ∈Z .题组二 常错题5．函数y ＝1－2cos x 的单调递减区间是___________________________．【解析】函数y ＝1－2cos x 的单调递减区间即函数y ＝－cos x 的单调递减区间，也即函数y ＝cos x 的单调递增区间，即[2k π－π，2k π](k ∈Z )．6．若动直线x ＝a 与函数f (x )＝sin x 和g (x )＝cos x 的图像分别交于M ，N 两点，则|M N |的最大值为________．【解析】设直线x ＝a 与函数f (x )＝sin x 的图像的交点为M (a ，y 1)，直线x ＝a 与函数g (x )＝cos x的图像的交点为N (a ，y 2)，则|MN |＝|y 1－y 2|＝|sin a －cos a |＝2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫a －π4≤2，7．函数f (x )＝2sin x4对任意的x ∈R ，都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)，则|x 1－x 2|的最小值为________．题组三 常考题8．定义在区间[0，2π]上的函数y ＝sin 2x 的图像与y ＝sin x 的图像的交点个数是________． 【解析】由sin 2x ＝sin x 得sin x ＝0或cos x ＝12，因为x ∈[0，2π]，所以x ＝0，π3，π，5π3，2π，交点个数是5.9． 在函数①y ＝cos|2x |，②y ＝|sin x |，③y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，④y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π5中，最小正周期为π的所有函数是________．(填序号)【解析】函数y ＝cos|2x |＝cos 2x ，其最小正周期为π，①正确；将函数y ＝sin x 的图像中位于x 轴上方的图像不变，位于x 轴下方的图像对称地翻折至x 轴上方，即可得到y ＝|sin x |的图像，所以其最小正周期为π，②正确；函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的最小正周期为π，③正确；函数y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π5的最小正周期为π2，④不正确．【知识清单】1． 正弦、余弦、正切函数的图像与性质 1.三角函数线三角函数线是通过有向线段直观地表示出角的各种三角函数值的一种图示方法。
配套K12高中数学第一章三角函数1.4三角函数的图象与性质1.4.3正切函数的性质与图象同步优化训练
1.4.3 正切函数的性质与图象5分钟训练(预习类训练，可用于课前)1.(高考全国卷Ⅰ，文6)函数f(x)=tan(x+4π)的单调区间为( ) A.(k π-2π,k π+2π),k∈Z B.(k π,(k+1)π),k∈Z C.(k π-43π,k π+4π),k∈Z D.(k π-4π,k π+43π),k∈Z 解析：由k π-2π＜x+4π＜k π+2π,k ∈Z ，解得k π-43π＜x ＜k π+4π,k ∈Z . 答案：C2.函数y=tan(πx+4π)的最小正周期是_______________. 解析：T=ππ=1. 答案：13.作出函数y=｜tanx ｜的图象，并根据图象求其单调区间.解：由于y=|tanx|⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-∈-+∈),2(,tan ),2,[,tan ππππππk k x x k k x x (k ∈Z )， 所以其图象如下图所示，单调增区间为［k π，k π+2π)(k ∈Z )；单调减区间为(k π-2π，k π］(k ∈Z).4.利用函数图象,写出x 的范围:tanx≥-1.解析：在(-2π,2π)内tanx≥-1=tan(-4π),∴-4π≤x＜2π. 由周期性可知当tanx≥-1时,k π-4π≤x＜k π+2π,k ∈Z . 答案：k π-4π≤x＜k π+2π,k ∈Z . 10分钟训练(强化类训练，可用于课中)1.函数y=tan(21x-3π)在一个周期内的图象是( )图1-4-2解析：函数y=tan(21x-3π)的周期是2π，可排除B 、D ；对于答案C ，图象过点(3π，0)，代入解析式不成立，可排除C.答案：A2.已知函数y=tan(2x+φ)的图象过点(12π，0)，则φ可以是( ) A.-6π B.6π C.-12π D.12π 解析：将(12π，0)代入原函数可得tan(6π+φ)=0，再将A 、B 、C 、D 代入检验即可. 答案：A3.若f(x)=tan(x+4π)，则( ) A.f(0)＞f(-1)＞f(1) B.f(0)＞f(1)＞f(-1)C.f(1)＞f(0)＞f(-1)D.f(-1)＞f(0)＞f(1)解析：在(-2π,2π)上，y=tanx 为增函数.根据诱导公式把x+4π转化到(-2π,2π)上再比较大小. f(1)=tan(1+4π)=tan(1-43π).又-2π＜1-43π＜4π-1＜4π，所以f(0)＞f(-1)＞f(1). 答案：A 4.函数y=xtan 11+的定义域是_________________. 解：要使函数y=x tan 11+有意义，则有 ⎪⎩⎪⎨⎧∈+≠≠+),(2,0tan 1Z k k x x ππ 即x≠-4π+k π且x≠2π+k π(k ∈Z ). ∴函数的定义域为{x|x∈R 且x≠-4π+k π且x≠2π+k π,k∈Z . 答案：{x|x∈R 且x≠-4π+k π且x≠2π+k π,k∈Z } 5.函数y=x tan 3-的定义域为_______________，值域为_______________.解：∵⎪⎩⎪⎨⎧∈+≠≥-)(2,0tan 3Z k k x x ππ∴tanx≤3. ∴-2π+k π＜x≤3π+k π(k ∈Z ),y≥0. 答案：{x|-2π+k π＜x≤3π+k π,k ∈Z }y≥0 6.求函数y=tan(2x-3π)的单调区间. 解：由y=tanx,x ∈(k π-2π,k π+2π)(k ∈Z )是增函数， ∴k π-2π＜2x-3π＜k π+2π，k ∈Z ，即2πk -12π＜x ＜2πk +125π，k ∈Z . 因此，函数的单调递增区间为(2πk -12π,2πk +125π)(k ∈Z ). 7.比较tan1,tan2,tan3的大小.解：∵tan2=tan(2-π)，tan3=tan(3-π), 又∵2π＜3＜π，∴-2π＜3-π＜0. 显然-2π＜2-π＜3-π＜1＜2π. 而y=tanx 在(-2π,2π)内是增函数， ∴tan(2-π)＜tan(3-π)＜tan1.∴tan2＜tan3＜tan1.30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)1.函数y=tan(4π-x)的定义域是( ) A.{x|x≠4π，x∈R } B.{x|x≠-4π，x∈R } C.{x|x≠k π+4π，k∈Z ，x∈R } D.{x|x≠k π+43π，k∈Z ，x∈R } 解析：要使函数有意义，需满足4π-x≠2π+k π(k ∈Z )， ∴x≠-4π+k π(k ∈Z )，也可写成x≠43π+k π(k ∈Z ). 答案：D2.直线y=a(a 为常数)与正切曲线y=tan ωx(ω是常数且ω＞0)相交，则相邻两交点间的距离是( )A.πB.ωπ2 C.ωπ D.与a 的值有关 解析：相邻两交点间的距离恰为该函数的周期，由y=tan ωx ，ω＞0，得T=ωπ. 答案：C 3.函数y=2tan(3x-4π)的一个对称中心是( ) A.(3π，0) B.(6π，0) C.(-4π，0) D.(-2π，0) 解析：由y=tanx 的对称中心是(2πk ，0)， ∴3x -4π=2πk ，x=12π+6πk (k ∈Z ). 当k=-2时，x=-4π. 答案：C4.(2005高考全国卷Ⅱ，4)已知函数y=tan ωx 在(-2π,2π)内是减函数，则( ) A.0＜ω≤1 B.-1≤ω＜0 C.ω≥1 D.ω≤-1解析：由||ωπ≥π，∴|ω|≤1.若ω＞0,其图象与y=tanx 在(-2π,2π)上有相同的增减性，∵y=tan ωx 是(-2π,2π)上的减函数,∴ω＜0. 答案：B5.给出下列命题：①正切函数的图象的对称中心是唯一的；②y=|sinx|、y=|tanx|的周期分别为π、2π； ③若x 1＞x 2，则sinx 1＞sinx 2；④若f(x)是R 上的奇函数，它的最小正周期为T ，则f(2T -)=0. 其中正确命题的序号是_____________________.答案：④6.不通过求值，比较下列各组中两个正切函数值的大小：(1)tan167°与tan173°； (2)tan(411π-)与tan(513π-). 解：(1)∵90°＜167°＜173°＜180°，又∵y=tanx 在(90°，270°)上是增函数， ∴tan167°＜tan173°. (2)∵tan(411π-)=tan(-43π)，tan(513π-)=tan(53π-)， 又∵-23π＜-43π＜53π-＜-2π，函数y=tanx ，x ∈(-23π，-2π)是增函数，∴tan(-43π)＜tan(53π-)，即tan(411π-)＜tan(513π-). 7.若α、β为锐角，且cot α＞tan β，试比较(α+β)与2π的大小. 解：∵α、β∈(0，2π)，∴(2π-α)∈(0，2π). 由cot α＞tan β，得tan(2π-α)＞tan β. ∵y=tanx 在x ∈(0，2π)上是增函数， ∴2π-α＞β，即α+β＜2π. 8.已知函数f(x)=tanx,x∈(0,2π)，若x 1、x 2∈(0,2π)且x 1≠x 2，试比较21［f(x 1)+f(x 2)］与f(221x x +)的大小. 解：f(x)=tanx,x ∈(0,2π)的图象如图所示，则f(x 1)=AA 1，f(x 2)=BB 1，f(221x x +)=CC 1，C 1D 是直角梯形AA 1B 1B 的中位线，所以21［f(x 1)+f(x 2)］=21(AA 1+BB 1)=DC 1＞CC 1=f(221x x +)，即21［f(x 1)+f(x 2)］＞f(221x x +).9.有两个函数f(x)=asin(ωx+3π)，g(x)=btan(ωx-3π)(其中ω＞0).已知它们的周期之和为23π，且f(2π)=g(2π)，f(4π)=g 3-(4π)+1，你能确定a 、b 、ω的值吗？ 解：∵f(x)的周期为ωπ2，g(x)的周期为ωπ， 由已知ωπ2+ωπ=23π，得ω=2.∴函数式为f(x)=asin(2x+3π)，g(x)=btan(2x-3π).由已知，得方程组 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-⨯-=+⨯-=+,1)342tan(3)342sin(),3tan()3sin(ππππππππb a b a 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=-=-.12,323b a b a 解之，得⎪⎩⎪⎨⎧==.21,1b a ∴a=1，b=21，ω=2. 快乐时光相反的例子孙子问当美学教授的爷爷：“爷爷，为什么您说一切假的都是丑的？”“那当然啰，难道你还能举出相反的例子吗？”“能，”孙子爬到美学教授的膝头上，得意地说：“您瞧您自己一装上假牙后又年轻又精神，拿掉假牙，您嘴巴又空又瘪，那才丑呢，这不是相反的例子吗？”教授一时语塞.。
配套K12高中数学第一章三角函数1.3三角函数的图象和性质1.3.2三角函数的图象与性质教案苏教版必
1.3.2 三角函数的图象与性质整体设计教学分析研究函数的性质常常以直观图象为基础，这点学生已经有些经验，通过观察函数的图象，从图象的特征获得函数的性质是一个基本方法，这也是数形结合思想的应用．正弦函数、余弦函数的教学也是如此．先研究它们的图象，在此基础上再利用图象来研究它们的性质．显然，加强数形结合是深入研究函数性质的基本要求．由于三角函数是刻画周期变化现象的数学模型，这也是三角函数不同于其他类型函数的最重要的地方，而且对于周期函数，我们只要认识清楚它在一个周期的区间上的性质，那么它的性质也就完全清楚了，因此，教科书把对周期性的研究放在了首位．这是对数学思考方向的一种引导．由于正弦线、余弦线已经从“形”的角度描述了三角函数，因此利用单位圆中的三角函数线画正弦函数图象是一个自然的想法．当然，我们还可以通过三角函数的定义、三角函数值之间的内在联系性等来作图，从画出的图形中观察得出五个关键点，得到“五点法”画正弦函数、余弦函数的简图．三维目标1．通过实验演示，让学生经历图象画法的过程及方法，通过对图象的感知，形成对正弦、余弦以及正切函数的初步认识，了解这三种曲线的准确作法．经历正弦、余弦、正切函数的性质的探索过程，熟练掌握这三种函数的性质．在探索学习的过程中，使学生养成善于发现、善于探究的良好习惯．学会遇到新问题时善于调动所学过的知识，较好地运用新旧知识之间的联系，提高分析问题、解决问题的能力．2．通过学习本节，理解正弦、余弦、正切函数图象的画法．借助图象变换，了解函数之间的内在联系，加深学生对数形结合这一数学思想的认识．通过三角函数图象的三种画法：描点法、几何法、五点法，体会用“五点法”作图给我们学习带来的好处，并会熟练地画出一些较简单的函数图象．3．组织学生通过观察这三种函数的图象归纳出三种函数的性质，使学生体会知识之间的有机联系，感受数学的整体性，激发学生的学习兴趣．通过学习，让学生体会数学中的图形美，体验善于动手操作、合作探究的学习方法带来的成功愉悦，树立科学的辩证唯物主义观．重点难点教学重点：1.会画正弦、余弦、正切函数的图象．2．掌握正弦、余弦、正切函数的性质及应用．教学难点：1.利用正弦线、正切线画正弦、正切函数的图象；由诱导公式和正弦曲线画余弦函数的图象．2．正弦、余弦、正切函数性质的应用．课时安排3课时教学过程第1课时导入新课思路1.(复习导入)遇到一个新的函数，非常自然的是画出它的图象，观察图象的形状，看看有什么特殊点，并借助图象研究它的性质，如：值域、单调性、奇偶性、最大值与最小值等．我们也很自然的想知道y＝sinx与y＝cosx的图象是怎样的？回忆我们在必修1中学过的指数函数、对数函数的图象是什么？是如何画出它们的图象的(列表描点法：列表、描点、连线)？进而引导学生通过取值，画出当x∈[0,2π]时y＝sinx的图象．思路2.(情境导入)指导学生将塑料瓶底部扎一个小孔做成一个漏斗，再挂在架子上，就做成了一个简易单摆．在漏斗下方放一块纸板，板的中间画一条直线作为坐标系的横轴．把漏斗灌上沙并拉离平衡位置，放手使它摆动，同时匀速拉动纸板，这样就可在纸板上得到一条曲线，它就是简谐运动的图象．物理中把简谐运动的图象叫做“正弦曲线”或“余弦曲线”．它表示了漏斗对平衡位置的位移s(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的情况．有了上述实验，你对正弦函数、余弦函数的图象是否有了一个直观的印象？画函数的图象，最基本的方法是我们以前熟知的列表描点法，但不够精确．下面我们利用正弦线画出比较精确的正弦函数图象．推进新课新知探究教师先让学生阅读教材、思考讨论．为什么要用正弦线来作正弦函数的图象，怎样在x 轴上标横坐标？为什么将单位圆分成12份？学生思考探索仍不得要领时，教师可进行适时的点拨．只要解决了y ＝sinx ，x∈[0,2π]的图象，就很容易得到y ＝sinx ，x∈R 时的图象了．第一步，可以想象把单位圆圆周剪开并12等份，再把x 轴上从0到2π这一段分成12等分．由于单位圆周长是2π，这样就解决了横坐标问题．过⊙O 1上的各分点作x 轴的垂线，就可以得到对应于0、π6、π3、π2、…、2π等角的正弦线，这样就解决了纵坐标问题(相当于“列表”)．第二步，把角x 的正弦线向右平移，使它的起点与x 轴上的点x 重合，这就得到了函数对(x ，y)(相当于“描点”)．第三步，再把这些正弦线的终点用平滑曲线连结起来，我们就得到函数y ＝sinx 在[0,2π]上的一段光滑曲线(相当于“连线”)．如图1所示(这一过程用课件演示，让学生仔细观察平移和连线过程．然后让学生动手作图，形成对正弦函数图象的感知)．这是本节的难点，教师要和学生共同探讨．图1因为终边相同的角有相同的三角函数值，所以函数y ＝sinx 在x∈[2k π，2(k ＋1)π]，k∈Z 且k≠0上的图象与函数y ＝sinx 在x∈[0,2π]上的图象的形状完全一致，只是位置不同．于是我们只要将函数y ＝sinx ，x∈[0,2π]的图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度)，就可以得到正弦函数y ＝sinx ，x∈R 的图象．(这一过程用课件处理，让同学们仔细观察整个图的形成过程，感知周期性)．图2教师引导学生观察诱导公式，思考探究正弦函数、余弦函数之间的关系，通过怎样的坐标变换可得到余弦函数图象？让学生从函数解析式之间的关系思考，进而学习通过图象变换画余弦函数图象的方法．让学生动手做一做，体会正弦函数图象与余弦函数图象的异同，感知两个函数的整体形状，为下一步学习正弦函数、余弦函数的性质打下基础．把正弦函数y ＝sinx ，x∈R 的图象向左平移π2个单位长度即可得到余弦函数图象，如图3.图3正弦函数y ＝sinx ，x∈R 的图象和余弦函数y ＝cosx ，x∈R 的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线．教师可引导学生从图象的整体入手观察正弦函数的图象，发现在[0,2π]上有五个点起关键作用，只要描出这五个点后，函数y ＝sinx 在[0,2π]上的图象的形状就基本上确定了．这五点如下：(0,0)，(π2，1)，(π，0)，(3π2，－1)，(2π，0)．因此，在精确度要求不太高时，我们常常先找出这五个关键点，然后用光滑的曲线将它们连结起来，就可快速得到函数的简图．这种近似的“五点(画图)法”是非常实用的，要求熟练掌握．应用示例例1课本本节例1. 变式训练1．画出下列函数的简图：(1)y ＝1＋sinx ，x∈[0,2π]；(2)y ＝－cosx ，x∈[0,2π]． 解：(1)按五个关键点列表：描点并将它们用光滑的曲线连结起来(图4).图4(2)按五个关键点列表：描点并将它们用光滑的曲线连结起来(图5)．图5点评：“五点法”是画正弦函数、余弦函数简图的基本方法，本例是最简单的变化．本例的目的是让学生熟悉“五点法”．如果是多媒体教学，要突破课件教学的互动性，多留给学生一些动手操作的时间，或者增加图象纠错的环节，效果将会令人满意，切不可教师画图学生看．2.在给定的直角坐标系如图6中，作出函数f(x)＝2cos(2x ＋π4)在区间[0，π]上的图象．解：列表取点如下：描点连线作出函数f(x)＝2cos(2x ＋π4)在区间[0，π]上的图象如图7.图6 图7例2画出函数y＝|sinx|，x∈R的简图．活动：教师引导学生观察探究y＝sinx的图象并思考|sinx|的意义，发现只要将其x 轴下方的图象翻上去即可．进一步探究发现，只要画出y＝|sinx|，x∈[0，π]的图象，然后左、右平移(每次π个单位)就可以得到y＝|sinx|，x∈R的图象．让学生尝试寻找在[0，π]上哪些点起关键作用，易看出起关键作用的点有三个：(0,0)，(π2，1)，(π，0)．然后列表、描点、连线，让学生自己独立操作完成，对其失误的地方再予以纠正．解：按三个关键点列表：描点并将它们用光滑的曲线连结起来(图8)．图8点评：通过本例，让学生更深刻地理解正弦曲线及“五点法”画图的要义，并进一步从图象变换的角度认识函数之间的关系.变式训练1．方程sinx ＝x10的根的个数为( )A ．7B ．8C ．9D ．10解：这是一个超越方程，无法直接求解，可引导学生，考虑数形结合的思想方法，将其转化为函数y ＝x10的图象与y ＝sinx 的图象的交点个数问题，借助图形直观求解．解好本题的关键是正确地画出正弦函数的图象．如图9，从图中可看出，两个图象有7个交点.图9答案：A2．用“五点法”作函数y ＝2sin2x 的图象时，首先应描出的五点横坐标可以是( ) A ．0，π2，π，3π2，2π B ．0，π4，π2，3π4，πC ．0，π，2π，3π，4πD ．0，π6，π3，π2，2π3答案：B知能训练课本本节练习2、3.课堂小结以提问的方式，先由学生反思学习内容并回答，教师再作补充完善．1．怎样利用“周而复始”的特点，把区间[0,2π]上的图象扩展到整个定义域的？ 2．如何利用图象变换从正弦曲线得到余弦曲线？这节课学习了正弦函数、余弦函数图象的画法．除了它们共同的代数描点法、几何描点法之外，余弦函数图象还可由平移交换法得到．“五点法”作图是比较方便、实用的方法，应熟练掌握．数形结合思想、运动变化观点都是学习本课内容的重要思想方法．作业课本习题1.3 2.设计感想1．本节课操作性强，学生活动量较大．新课从实验演示入手，形成图象的感知后，升级问题，探索正弦曲线准确的作法，形成理性认识．问题设置层层深入，引导学生发现问题，解决问题，并对方法进行归纳总结，体现了新课标“以学生为主体，教师为主导”的课堂教学理念．如用多媒体课件，则可生动地表现出函数图象的变化过程，更好地突破难点．2．本节课所画的图象较多，能迅速准确地画出函数图象对初学者来说是一个较高的要求，重在学生动手操作，不要怕学生出错．通过画图可以培养学生的动手能力、模仿能力．开始时要慢些，尤其是“五点法”，每个点都要能准确地找到，然后迅速画出图象．备课资料备用习题1．用“五点法”画出下列函数的图象：(1)y ＝2－sinx ，x∈[0,2π]；(2)y ＝12＋sinx ，x∈[0,2π]．2．方程2x＝cosx 的解的个数为( ) A ．0 B ．1 C ．2 D ．无穷多个 3．图10中的曲线对应的函数解析式是( )图10A ．y ＝|sinx|B ．y ＝sin|x|C ．y ＝－sin|x|D ．y ＝－|sinx| 4．根据y ＝cosx 的图象解不等式：－32≤cosx≤12. 参考答案：1.解：按五个关键点列表如下：在直角坐标系中描出这五个点，作出相应的函数图象，如下图所示． (1)如图11.图11(2)如图12.图122．D 3.C 4．解：如图13.图13解集为{x|2k π＋π3≤x≤2k π＋5π6，k∈Z }或{x|2k π＋7π6≤x≤2k π＋5π3，k∈Z }．二、潮汐与港口水深我国东汉时期的学者王充说过：“涛之兴也，随月盛衰”．唐代学者张若虚(约660年至约720年)在他的《春江花月夜》中，更有“春江潮水连海平，海上明月共潮生”这样的优美诗句．古人把海水白天的上涨叫做“潮”，晚上的上涨叫做“汐”．实际上，潮汐与月球、地球都有关系．在月球万有引力的作用下，就地球的海面上的每一点而言，海水会随着地球本身的自转，大约在一天里经历两次上涨、两次降落．由于潮汐与港口的水深有密切关系，任何一个港口的工作人员对此都十分重视，以便合理地加以利用．例如，某港口工作人员在某年农历八月初一从0时至24时记录的时间t(h)与水深d(m)的关系如下：(1)把上表中的九组对应值用直角坐标系中的九个点表示出来(如下图中实心圆点所示)，观察它们的位置关系，不难发现，我们可以选用正弦型函数d ＝5＋2.5sin π6t ，t∈[0,24)来近似地描述这个港口这一天的水深d 与时间t 的关系，并画出简图(如图14)．图14由此图或利用科学计算器，可以得到t 取其他整数时d 的近似值，从而把上表细化． (2)利用这个函数及其简图，例如这一年农历八月初二或九月初一，假设有一条货船的吃水深度(即船底与水面的距离)为4 m ，安全条例规定至少要有1.5 m 的安全间隙(即船底与水底的距离)，那么根据 5.5≤d≤7.5，就可以近似得到此船何时能进入港口和在港口能逗留多久．如果此船从凌晨2时开始卸货，吃水深度由于船减少了载重而按0.3 m/h 的速度递减，还可以近似得到卸货必须在什么时间前停止才能将船驶向较深的某目标水域．不同的日子，潮汐的时刻和大小是不同的．农历初一和十五涨的是大潮，尤以八月十五中秋为甚．以上的估算必须结合其他数据一起考虑，才能加以科学利用．(设计者：郑吉星)第2课时导入新课思路1.(类比导入)我们在研究一个函数的性质时，如幂函数、指数函数、对数函数的性质，往往通过它们的图象来研究．先让学生画出正弦函数、余弦函数的图象，从学生画图象、观察图象入手，由此展开正弦函数、余弦函数性质的探究．思路2.(直接导入)研究函数就是要讨论函数的一些性质，y ＝sinx ，y ＝cosx 是函数，我们当然也要探讨它的一些性质．本节课，我们就来研究正弦函数、余弦函数最基本的几条性质．请同学们回想一下，一般来说，我们是从哪些方面去研究一个函数的性质的呢(定义域、值域、奇偶性、单调性、最值)？然后逐一进行探究．推进新课新知探究由正弦函数、余弦函数图象归纳它们的性质，并利用正、余弦函数的性质解决一些简单的问题．在研究正弦、余弦函数图象与性质时，教师要引导学生充分挖掘正弦、余弦函数曲线或单位圆中的三角函数线，当然用多媒体课件来研究三角函数性质是最理想的，因为单位圆中的三角函数线更直观地表现了三角函数中的自变量与函数值之间的关系，是研究三角函数性质的好工具．用三角函数线研究三角函数的性质，体现了数形结合的思想方法，有利于我们从整体上把握有关性质．学生很容易看出正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R 〔或(－∞，＋∞)〕；很容易观察出正弦曲线和余弦曲线上、下都有界，得出正弦函数、余弦函数的值域都是[－1,1]．教师要引导学生从代数的角度思考并给出证明：∵正弦线、余弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度， ∴|sinx|≤1，|cosx|≤1， 即－1≤sinx≤1，－1≤cosx≤1.也就是说，正弦函数、余弦函数的值域都是[－1,1]． 对于正弦函数y ＝sinx ，x∈R ：(1)当且仅当x ＝π2＋2k π，k∈Z 时，取得最大值1.(2)当且仅当x ＝－π2＋2k π，k∈Z 时，取得最小值－1.对于余弦函数y ＝cosx ，x∈R ：(1)当且仅当x ＝2k π，k∈Z 时，取得最大值1.(2)当且仅当x ＝(2k ＋1)π，k∈Z 时，取得最小值－1.关于正、余弦函数的变化趋势教师可引导、点拨学生先截取一段图象来看，选哪一段呢？如图1，通过学生充分讨论后确定：选图象上的[－π2，3π2]这段．教师还要强调为什么选这段，而不选[0,2π]的道理，其他类似．这个变化情况也可从下表中显示出来：就是说，函数y ＝sinx ，x∈[－π2，3π2]．当x∈[－π2，π2]时，曲线逐渐上升，是增函数，sinx 的值由－1增大到1；当x∈[π2，3π2]时，曲线逐渐下降，是减函数，sinx 的值由1减小到－1.类似地，同样可得y ＝cosx ，x∈[－π，π]的单调变化情况．教师要适时点拨、引导学生先如何恰当地选取余弦曲线的一段来研究，如图3，为什么选[－π，π]，而不是选[0,2π]．图3并引导学生列出下表：结合正弦函数、余弦函数的周期性可知： 正弦函数在每一个闭区间[－π2＋2k π，π2＋2k π](k∈Z )上都是增函数，其值从－1增大到1；在每一个闭区间[π2＋2k π，3π2＋2k π](k∈Z )上都是减函数，其值从1减小到－1.余弦函数在每一个闭区间[(2k －1)π，2k π](k∈Z )上都是增函数，其值从－1增加到1；在每一个闭区间[2k π，(2k ＋1)π](k∈Z )上都是减函数，其值从1减小到－1.关于对称性，学生能直观地得出：正弦曲线关于原点O 对称，余弦曲线关于y 轴对称．在R 上，y ＝sinx 为奇函数，y ＝cosx 为偶函数．教师要恰时恰点地引导，怎样用学过的知识方法给予证明？由诱导公式：∵sin(－x)＝－sinx ，cos(－x)＝cosx ， ∴y＝sinx 为奇函数，y ＝cosx 为偶函数．至此，一部分学生已经看出来了，在正弦曲线、余弦曲线上还有其他的对称点和对称轴，如正弦曲线还关于直线x ＝π2对称，余弦曲线还关于点(π2，0)对称，等等，这是由它的周期性而来的；教师可就此引导学生进一步探讨，为今后的学习打下伏笔．当我们仔细对比正弦函数、余弦函数性质后，会发现它们有很多共同之处．我们不妨把两个图象中的直角坐标系都去掉，会发现它们其实都是同样形状的曲线，所以它们的定义域相同，都为R ，值域也相同，都是[－1,1]，最大值都是1，最小值都是－1，只不过由于y 轴放置的位置不同，使取得最大(或最小)值的时刻不同；它们的周期相同，最小正周期都是2π；它们的图象都是轴对称图形和中心对称图形，且都是以图象上函数值为零所对应的点为对称中心，以过最值点且垂直于x 轴的直线为对称轴．但是由于y 轴的位置不同，对称中心及对称轴与x 轴交点的横坐标也不同．它们都不具备单调性，但都有单调区间，且都是增、减区间间隔出现，也是由于y 轴的位置改变，使增、减区间的位置有所不同，也使奇偶性发生了改变．由此可看出，图象的平移变换对函数的性质会产生怎样的影响？最后教师与学生一起归纳总结并填写如下表格(或打出幻灯)：应用示例思路1例1课本本节例2.例2利用三角函数的单调性，比较下列各组数的大小： (1)sin(－π18)与sin(－π10)；(2)cos(－23π5)与cos(－17π4)．活动：学生很容易回忆起利用指数函数、对数函数的图象与性质进行大小比较，充分利用学生的知识迁移有利于学生能力的快速提高．本例的两组都是正弦或余弦，只需将角化为在同一个单调区间，然后根据单调性比较大小即可．课堂上教师要让学生自己独立地去操作，教师适时地点拨、纠错，对思考方法不对的学生给予帮助指导．解：(1)因为－π2<－π10<－π18<0，正弦函数y ＝sinx 在区间[－π2，0]上是增函数，所以sin(－π18)>sin(－π10)．(2)cos(－23π5)＝cos 23π5＝cos 3π5，cos(－17π4)＝cos 17π4＝cos π4.因为0<π4<3π5<π，且函数y ＝cosx ，x∈[0，π]是减函数，所以cos π4>cos 3π5，即cos(－23π5)<cos(－17π4)．点评：推进本例时应提醒学生注意，在今后遇到的三角函数值大小比较时，必须将已知角化到同一个单调区间内，其次要注意首先大致地判断一下有没有符号不同的情况，以便快速解题，如本例中，cos π4>0，cos 3π5<0，显然大小可判．例3见课本本节例3.思路2例1求下列函数的定义域： (1)y ＝11＋sinx；(2)y ＝cosx.活动：学生思考操作，教师提醒学生充分利用函数图象，根据实际情况进行适当地指导点拨，纠正出现的一些错误或书写不规范等．解：(1)由1＋sinx≠0，得sinx≠－1， 即x≠3π2＋2k π(k∈Z )．∴原函数的定义域为{x|x≠3π2＋2k π，k∈Z }．(2)由cosx≥0，得－π2＋2k π≤x≤π2＋2k π(k∈Z )．∴原函数的定义域为[－π2＋2k π，π2＋2k π](k∈Z )．点评：本例实际上是解三角不等式，可根据正弦曲线、余弦曲线直接写出结果．本例分作两步，第一步转化，第二步利用三角函数曲线写出解集．例2在下列区间中，函数y ＝sin(x ＋π4)的单调增区间是( )A ．[π2，π]B ．[0，π4]C ．[－π，0]D ．[π4，π2]活动：函数y ＝sin(x ＋π4)是一个复合函数，即y ＝sin[φ(x)]，φ(x)＝x ＋π4，欲求y ＝sin(x ＋π4)的单调增区间，因φ(x)＝x ＋π4在实数集上恒递增，故应求使y 随φ(x)递增而递增的区间． 也可从转化与化归思想的角度考虑， 即把x ＋π4看成一个整体，其道理是一样的．解：∵φ(x)＝x ＋π4在实数集上恒递增，又y ＝sinx 在[2k π－π2，2k π＋π2](k∈Z )上是递增的，故令2k π－π2≤x＋π4≤2k π＋π2.∴2k π－3π4≤x≤2k π＋π4.∴y＝sin(x ＋π4)的递增区间是[2k π－3π4，2k π＋π4]．取k ＝－1、0、1分别得[－11π4，－7π4]、[－3π4，π4]、[5π4，9π4]，对照选择肢，可知应选B.答案：B点评：像这类题型，上述解法属常规解法，而运用y ＝Asin(ωx ＋φ)的单调增区间的一般结论，由一般到特殊求解，既快又准确，如本题倘若运用对称轴方程求单调区间，则是一种颇具新意的简明而又准确、可靠的方法．当然作为选择题还可利用特殊值、图象变换等手段更快地解出．解题规律：求复合函数单调区间的一般思路是： (1)求定义域；(2)确定复合过程，y ＝f(t)，t ＝φ(x)；(3)根据函数f(t)的单调性确定φ(x)的单调性；(4)写出满足φ(x)的单调性的含有x的式子，并求出x的范围；(5)得到x的范围，与其定义域求交集，即是原函数的单调区间．结论：对于复合函数的单调性，可以直接根据构成函数的单调性来判断.知能训练课本练习1、4、5、6、7.课堂小结1．由学生回顾归纳并说出本节学习了哪些数学知识，学习了哪些数学思想方法．这节课我们研究了正弦函数、余弦函数的性质．重点是掌握正弦函数的性质，通过对两个函数从定义域、值域、最值、奇偶性、周期性、增减性、对称性等几方面的研究，更加深了我们对这两个函数的理解．同时也巩固了上节课所学的正弦函数，余弦函数的图象的画法．2．进一步熟悉了数形结合的思想方法，转化与化归的思想方法，类比的思想方法及观察、归纳、特殊到一般的辩证统一的观点．作业判断下列函数的奇偶性：(1)f(x)＝xsin(π＋x)；(2)f(x)＝－1＋sinx ＋cos 2x1－sinx .解答：(1)函数的定义域为R ，它关于原点对称． ∵f(x)＝xsin(π＋x)＝－xsinx ，f(－x)＝－(－x)sin(－x)＝－xsinx ＝f(x)， ∴函数为偶函数．(2)函数应满足1－sinx≠0，∴函数的定义域为{x|x∈R 且x≠2k π＋π2，k∈Z }．∵函数的定义域关于原点不对称， ∴函数既不是奇函数也不是偶函数．设计感想1．本节是三角函数的重点内容，设计的容量较大，指导思想是让学生在课堂上充分探究、大量活动．作为函数的性质，从初中就开始学习，到高中学习了幂函数、指数、对数函数后有了较深的认识，这是高中所学的最后一个基本初等函数．但由于以前所学的函数不是周期函数，所以理解较为容易，而正弦函数、余弦函数除具有以前所学函数的共性外，又有其特殊性，共性中包含特性，特性又离不开共性，这种普通性与特殊性的关系通过教学应让学生有所领悟．2．在讲完正弦函数性质的基础上，应着重引导学生用类比的方法写出余弦函数的性质，以加深他们对两个函数的区别与联系的认识，并在解题中突出数形结合思想，在训练中降低变化技巧的难度，提高应用图象与性质解题的力度．较好地利用图象解决问题，这也是本节课主要强调的数学思想方法．3．学习三角函数性质后，引导学生对过去所学的知识重新认识，例如sin(α＋2π)＝sin α这个公式，以前我们只简单地把它看成一个诱导公式，现在我们认识到了它表明正弦函数的周期性，以提升学生的思维层次．二、备用习题1．函数y ＝sin(π3－2x)的单调减区间是( )A ．[2k π－π12，2k π＋5π12](k∈Z )B ．[4k π－5π3，4k π＋11π3](k∈Z )C ．[k π－5π12，k π＋11π12](k∈Z )D ．[k π－π12，k π＋5π12](k∈Z )2．满足sin(x －π4)≥12的x 的集合是( )A ．{x|2k π＋5π12≤x≤2k π＋13π12，k∈Z }B ．{x|2k π－π12≤x≤2k π＋7π12，k∈Z }C ．{x|2k π＋π6≤x≤2k π＋5π6，k∈Z }D ．{x|2k π≤x≤2k π＋π6，k∈Z }∪{x|2k π＋5π6≤x≤(2k＋1)π，k∈Z }3．求下列函数的定义域和值域： (1)y ＝lgsinx ；(2)y ＝2cos3x.4．已知函数y ＝f(x)的定义域是[0，14]，求下列函数的定义域：(1)f(cos 2x)；(2)f(sin 2x －12)．5．已知函数f(x)＝12log |sinx －cosx|.(1)求出它的定义域和值域； (2)指出它的单调区间； (3)判断它的奇偶性； (4)求出它的周期．6．求函数y ＝sin 2x ＋psinx ＋q(p 、q∈R )的最值．7．若cos 2θ＋2msin θ－2m －2<0恒成立，试求实数m 的取值范围．8．求函数y ＝lgsin(π4－x2)的单调增区间，以下甲、乙、丙有三种解法，请给予评判．同学甲：令t ＝sin(π4－x2)，则y ＝lgt.∵y＝lgt 是增函数，∴原函数的单调增区间就是t ＝sin(π4－x2)的增区间．又sin μ的增区间为[－π2＋2k π，π2＋2k π](k∈Z )，∴－π2＋2k π≤π4－x 2≤π2＋2k π(k∈Z )，解得4k π－π2≤x≤4k π＋3π2(k∈Z )．∴原函数的增区间为[4k π－π2，4k π＋3π2](k∈Z )． 同学乙：令t ＝sin(π4－x2)，则y ＝lgt.∵y＝lgt 是增函数，∴原函数的单调增区间就是t 的增区间． ∵t＝sin(π4－x 2)＝cos(π4＋x 2)，∴只需求出cos(π4＋x2)的增区间，由于cos μ的增区间为[2k π－π，2k π](k∈Z )，∴2k π－π≤π4＋x 2≤2k π 4k π－5π2≤x≤4k π－π2(k∈Z )．∴原函数的增区间为[4k π－5π2，4k π－π2](k∈Z )． 同学丙：令t ＝sin(π4－x2)，则y ＝lgt.∵y＝lgt 是增函数，∴原函数的单调增区间是使t>0且t 为增函数的x 的范围． ∵t＝sin(π4－x 2)＝cos(π4＋x2)，。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专题四三角函数的图象与性质
测试卷（A 卷）
（测试时间：120分钟 满分：150分）
第Ⅰ卷（共60分）
一、选择题：本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1．【2018届北京西城回民中学高三上期中】下列四个函数中，以π为最小正周期，且在区间减函数的是（ ）．
A. sin2y x =
B. D. ()tan y x =- 【答案】D
2．同时具有性质①最小正周期是π；为（ ）
【答案】C
【解析】最小正周期是π的函数只有B 和C, C.故应选C.
3.，且()11f -=，则()1f =（ ）
A ．3
B ．-3
C ．0
D 【答案】A
【解析】()()1sin1tan121,sin1tan11f a b a b -=--+=-=，所以()1123f =+=.
4 ）
A C ．π
【答案】B
5 ）
A
B
C
D 【答案】B
6 ）
【答案】B
，当1k =-时， B.
7( )
A ．-l
B ．0 【答案】C
()
A 【答案】D
故选D ．
9．下列关系式中正确的是（ ）
A ．sin11cos10sin168︒<︒<︒
B ．sin168sin11cos10︒<︒<︒
C ．sin11sin168cos10︒<︒<︒
D ．sin168cos10sin11︒<︒<︒ 【答案】C
【解析】因为cos10sin80,sin168sin(18012)sin12︒=︒︒=︒-︒=︒，又s
i n y x =在
所以sin11sin12sin168sin80cos10︒<︒=︒<︒=︒，故选C.
10.的图象关于直线π=x 对称，则正实数a 的最小值是( )
A ．1=a 【答案】C ，当π=x 时，，因为0>a ，所以当1=k 时，正数a 取得
C 11．【2018届天津市南开中学高三上学期第一次月考】已知，则的大小关系为
（ ） A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
,
且
, , ,故选D.
12.设a 为常数，且1,02a x π>≤≤，则函数()2
cos 2sin 1f x x a x =+-的最大值为（ ） A. 21a - B. 21a + C. 21a -- D. 2a 【答案】A
第Ⅱ卷（共90分）
二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）
13.【2018届江苏省常熟中学高三10月抽测一】 是奇函数，则ϕ的值为__________.
解方程可得：令0k =可得：
14.，则正数k 的值为_________． 【答案】6
则6=k ,故应填答案6.
15. 函数的定义域为_____. 【答案】[
23k π-2π9,23k π+π]9
(k ∈Z)
16.
①图像关于原点成中心对称
③函数()f x 的最大值是3
其中正确命题的序号为 ． 【答案】②③
3时，()3f x =，所以函数关于直线
. 三、解答题 （本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.） 17．用“五点法”画出函数1sin +=x y ,[]π2,0∈x 的简图并写出它在[]π2,0的单调区间和最值 【答案】详见解析 【解析】
，用光滑曲线连接，根据图像可得函数的单调区间和最值. 试题解析：列表
画图：
函数1sin +=x y 的单调递增区间为时，1sin +=x y 取得最大值
2
时1sin +=x y 取得最小值0 18. 【2018届广东省兴宁市沐彬中学高三上第二次月考】若()()2
sin sin 1f x x a x a R =-+-∈ （1）若a=1，求()f x 的最小值； （2）若()f x 的最大值为a 的值。
【答案】（1）min
3y =-（2
【解析】试题分析：令[]
sin 1,1t x =∈-， ()2
1y t t at φ==-+-，当a=1
口向下，离对称轴越远，y 值越小，所以()min 1y φ=-。
（2
对称轴在区间左边，中间，右边三种情况进行讨论。
试题解析：令[]
sin 1,1t x =∈-， ()2
1y t t at φ==-+-
（1）当a=1, ()2
1t t t φ=-+- , ()()()2
min 11113y φ=-=--+--=-
（2）()2
1t t at φ=-+-，
19. 【2017届重庆市第八中学高三周考】李同学要画函数()cos()f x A x ωϕ=+的图象，其中0ω
>，
（1）请将表格填写完整，并求出函数()f x 的解析式；
（2）将()f x 的图象向右平移位，得到函数()y g x =，求()g x 的图象中离y 轴最近的对称轴． 【答案】（1（2
【解析】
试题分析：（1）借助题设条件运用余弦函数的图象和性质求解；（2）依据题设运用余弦函数的单调性进行探求. 试题解析： （1）填表如下：
从表中可知，3A =，
则()3cos(2)f x x ϕ=+， ，k Z ∈，
（2
，k Z ∈，解得
当0k =时，得离y 轴最近的对称轴为20.已知函数()sin()1f x A x ωϕ=++（0,0A ω>>，x 大值为3，且图像上相邻两个最高点的距离为π． （1）求()f x 的最小正周期； （2）求函数()f x 的解析式； （3求sin θ． 【答案】（1）π；（2（3
【解析】（1）∵图像上相邻两个最高点的距离为π．∴ƒ（x ）的最小正周期T ＝π.……4分 （2）∵最大值为3， ∴A+1=3，∴A=2.
由（1）∴ƒ（x ）的最小正周期T ＝π. ∴2ω=.
21.
（1）求函数()f x 的解析式并写出其所有对称中心；
（2）若()g x 的图象与()f x 的图象关于点(4,0)P 对称，求()g x 的单调递增区间.
【答案】（1对称中心为(82,0)()k k Z -∈；
（2）[166,1614]()k k k Z ++∈.
试题解析：（1
对称中心为(82,0)()k k Z -∈.
（2）由()g x 的图象与()f x 的图象关于点(4,0)P 对称，得()(8)g x f x =--，
即()g x 的单调递增区间为[166,1614]()k k k Z ++∈.
22. （Ⅰ）求函数)(x f 的单调增区间；
,并指出)(x f 取得最值时相应x 的值.
(Ⅱ【解析】
k12精品
K12精品文档学习用。