高三数学一轮复习 第3章 第4课时 三角函数的图象和性质 文 新人教版A

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高考数学一轮总复习 第3章 三角函数、解三角形 第三节 三角函数的图象与性质课件 文 新人教A版

高考数学一轮总复习 第3章 三角函数、解三角形 第三节 三角函数的图象与性质课件 文 新人教A版

考点二 三角函数的单调性 重点保分型考点——师生共研
[典例引领] 写出下列函数的单调区间: (1)f(x)= 2sinx+π4,x∈[0,π]; (2)f(x)=|tan x|; (3)f(x)=cos2x-π6,x∈-π2,π2.
解析
[由题悟法] 求三角函数单调区间的 2 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,同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域.
2 2.
答案:B
2.函数 y=cosπ4-2x的单调减区间为____________.
解析:由 y=cosπ4-2x=cos2x-π4得 2kπ≤2x-π4≤2kπ+π(k∈Z), 解得 kπ+π8≤x≤kπ+58π(k∈Z). 所以函数的单调减区间为kπ+π8,kπ+58π(k∈Z). 答案:kπ+π8,kπ+58π(k∈Z)
奇函数
单调性
对称 中心
2kπ-π2,2kπ+ π2为增; 2kπ +π2,2kπ+32π为减
_(_k_π_,__0__)
[2kπ , 2kπ +π]为减;
kπ-π2,kπ
[2kπ- π, 2kπ]为增
+π2为增
kπ+π2,0
k2π,0
对称轴
__x_=__k_π__+__π2_
x=kπ
[小题体验]
1.下列函数中,最小正周期为 π 的奇函数是
函数 答案:B
3.(教材习题改编)函数 y=-tanx+π6+2 的定义域为 ________________.

高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案三角函数的图象与性质

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第三节 三角函数的图象与性质三角函数的图象及性质能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性.理解正弦函数、余弦函数在区间[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. 知识点 正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 和性质 函数y =sin xy =cos xy =tan x图 象定义域RR⎩⎨⎧x ⎪⎪ x ≠π2 } +k π,k ∈Z值域[-1,1][-1,1]R单调性递增区间:⎣⎡ 2k π-π2, ⎦⎤2k π+π2(k ∈Z )递减区间:⎣⎡2k π+π2,⎦⎤2k π+3π2(k ∈Z )递增区间: [2k π-π,2k π](k ∈Z ) 递减区间: [2k π,2k π+π] (k ∈Z )递增区间:⎝⎛ k π-π2,⎭⎫k π+π2(k ∈Z )最 值x =2k π+π2(k ∈Z )时,y max =1;x =2k π-π2(k ∈Z )时,y min =-1x =2k π(k ∈Z )时,y max=1;x =2k π+π(k ∈Z )时,y min =-1无最值奇偶性 奇函数偶函数 奇函数 对称性对称中心(k π,0),k ∈Z对称中心⎝⎛⎭⎫k π2,0,k∈Z对称中心⎝⎛⎭⎫k π+π2,0,k ∈Z对称轴l :x =k π+π2,k ∈Z对称轴l :x =k π,k ∈无对称轴Z周期性 2π2ππ易误提醒1.正切函数的图象是由直线x =k π+π2(k ∈Z )隔开的无穷多支曲线组成,单调增区间是⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π,k ∈Z 不能说它在整个定义域内是增函数,如π4<3π4,但是tan π4>tan 3π4,正切函数不存在减区间.2.三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结.3.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. 必记结论 函数y =A sin(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时是奇函数,当φ=k π+π2(k ∈Z )时是偶函数;函数y =A cos(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时是偶函数,当φ=k π+π2(k ∈Z )时是奇函数.[自测练习]1.函数y =tan 3x 的定义域为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠3π2+3k π,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π6+k π,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠-π6+k π,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π6+k π3,k ∈Z 解析:由3x ≠π2+k π,得x ≠π6+k π3,k ∈Z .答案:D2.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的偶函数解析:∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2=-cos 2x , ∴f (x )是最小正周期为π的偶函数. 答案:B3.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( ) A .关于直线x =π3对称B .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称 C .关于直线x =-π6对称D .关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称解析:∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,∴ω=2,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 经验证可知f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+π3=sin π=0, 即⎝⎛⎭⎫π3,0是函数f (x )的一个对称点. 答案:B4.函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________,此时x =________. 解析:函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为3+2=5,此时x +π4=π+2k π,即x =3π4+2k π(k ∈Z ).答案:53π4+2k π(k ∈Z ) 考点一 三角函数的定义域、值域|1.函数y =cos x -32的定义域为( ) A.⎣⎡⎦⎤-π6,π6 B.⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π6,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+π6,k ∈Z D .R解析:∵cos x -32≥0,得cos x ≥32,∴2k π-π6≤x ≤2k π+π6,k ∈Z . 答案:C2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A .-1 B .-22C .0D.22解析:因为0≤x ≤π2,所以-π4≤2x -π4≤3π4,由正弦函数的图象知,1≥sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4≥-22,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为-22,故选B. 答案:B3.已知函数f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |,则f (x )的值域是________.解析:f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |=⎩⎨⎧cos x (sin x ≥cos x ),sin x (sin x <cos x ).画出函数f (x )的图象(实线),如图,可得函数的最小值为-1,最大值为22,故值域为⎣⎡⎦⎤-1,22.答案:⎣⎡⎦⎤-1,22 1.三角函数定义域的求法求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.2.求三角函数值域(最值)的三种方法(1)将所给函数化为y =A sin(ωx +φ)的形式,通过分析ωx +φ的范围,结合图象写出函数的值域.(2)换元法:把sin x (cos x )看作一个整体,化为二次函数来解决. (3)数形结合法,作出三角函数图象可求.考点二 三角函数的单调性|(2015·高考重庆卷)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和最大值; (2)讨论f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,2π3上的单调性.[解] (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x =cos x sin x -32(1+cos 2x )=12sin 2x -32cos 2x -32=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-32, 因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,从而 当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增,当π2≤2x -π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,5π12上单调递增;在⎣⎡⎦⎤5π12,2π3上单调递减. 三角函数的单调区间的求法(1)代换法:求形如y =A sin(ωx +φ)+k 的单调区间时,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可.若ω为负,则要先把ω化为正数.(2)图象法:作出三角函数的图象,根据图象直接写出单调区间.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( ) A.⎣⎡⎦⎤12,54 B.⎣⎡⎦⎤12,34 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]解析:由π2<x <π得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,又y =sin t 在区间⎝⎛⎭⎫π2,32π上递减.∴π2ω+π4≥π2,且ωπ+π4≤32π,解之得12≤ω≤54.答案:A2.求函数y =tan ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的单调区间. 解: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 ).考点三 三角函数的奇偶性、周期性及对称性|正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应把三角函数的对称性与奇偶性结合,体会二者的统一.归纳起来常见的命题角度有: 1.三角函数的周期性. 2.三角函数的奇偶性.3.三角函数的对称轴或对称中心. 4.三角函数性质的综合应用. 探究一 三角函数的周期性1.函数y =⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的最小正周期为________. 解析:∵y ′=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的最小正周期T ′=π, ∴T =T ′2=π2.答案:π22.(2015·高考湖南卷)已知ω>0,在函数y =2sin ωx 与y =2cos ωx 的图象的交点中,距离最短的两个交点的距离为23,则ω=________.解析:由题意,两函数图象交点间的最短距离即相邻的两交点间的距离,设相邻的两交点坐标分别为P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),易知|PQ |2=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2,其中|y 2-y 1|=2-(-2)=22,|x 2-x 1|为函数y =2sin ωx -2cos ωx =22sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4的两个相邻零点之间的距离,恰好为函数最小正周期的一半,所以(23)2=⎝⎛⎭⎫2π2ω2+(22)2,ω=π2. 答案:π2探究二 三角函数的奇偶性3.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( )A.π2 B.2π3 C.3π2D.5π3解析:由y =sin x +φ3是偶函数知φ3=π2+k π,k ∈Z ,即φ=3π2+3k π,k ∈Z ,又∵φ∈[0,2π],∴φ=3π2.答案:C探究三 三角函数的对称轴或对称中心4.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 .2 C .4D .8解析:由题知πω6+π6=k π+π2(k ∈Z )⇒ω=6k +2(k ∈Z )⇒ωmin =2,故选B.答案:B5.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象的一条对称轴是( ) A .x =π4B .x =π2C .x =-π4D .x =-π2解析:∵正弦函数图象的对称轴过图象的最高(低)点, 故令x -π4=k π+π2,k ∈Z ,∴x =k π+3π4,k ∈Z .即k =-1,则x =-π4.答案:C探究四 三角函数性质的综合应用6.(2015·揭阳一模)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 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. 答案:C7.(2015·高考天津卷)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________.解析:f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4,因为函数f (x )的图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)=2sin ⎝⎛⎭⎫ω2+π4=±2,所以ω2+π4=π2+k π,k ∈Z ,即ω2=π4+k π,k ∈Z ,又函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,所以ω2+π4≤π2,即ω2≤π4,取k =0,得ω2=π4,所以ω=π2.答案:π2函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性、周期性和对称性(1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.11.换元法求三角函数的最值问题【典例】 (1)求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值. (2)求函数y =sin x +cos x +3cos x sin x 的最值.[思路点拨] 利用换元法求解,令t =sin x 或令t =sin x +cos x .转化为二次函数最值问题.[解] (1)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. (2)令t =sin x +cos x ,∴t ∈[-2, 2 ]. 又(sin x +cos x )2-2sin x cos x =1, ∴sin x cos x =t 2-12,∴y =32t 2+t -32,t ∈[-2,2],∵t 对=-13∈[-2,2],∴y 小=f ⎝⎛⎭⎫-13=32×19-13-32=-53, y 大=f (2)=32+ 2.[方法点评] (1)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可设sin x =t ,再化为关于t 的二次函数求值域(最值).(2)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可设t =sin x ±cos x ,再化为关于t 的二次函数求值域(最值).[跟踪练习] 当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.解析:由π6≤x ≤7π6,知-12≤sin x ≤1.又y =3-sin x -2cos 2x =2sin 2x -sin x +1 =2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78,∴当sin x =14时,y min =78, 当sin x =1或-12时,y max =2.答案:782A 组 考点能力演练1.(2015·唐山期末)函数f (x )=1-2sin 2x2的最小正周期为( )A .2πB .π C.π2D .4π解析:∵f (x )=1-2sin 2x 2=cos x ,∴f (x )的最小正周期T =2π1=2π,故选A.答案:A2.函数f (x )=cos 2x +2sin x 的最大值与最小值的和是( ) A .-2 B .0 C .-32D .-12解析:f (x )=1-2sin 2x +2sin x =-2⎝⎛⎭⎫sin x -122+32,所以函数f (x )的最大值是32,最小值是-3,所以最大值与最小值的和是-32,故选C.答案:C3.已知函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为⎣⎡⎦⎤-1,12,则b -a 的值不可能是( ) A.π3 B.2π3 C .πD.4π3解析:画出函数y =sin x 的草图分析知b -a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤2π3,4π3.答案:A4.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2上递减,则ω=( )A .3B .2C .6D .5解析:∵f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,且f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=0, ∵f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin ⎝⎛⎭⎫π3ω+π3=0, ∴π3ω+π3=k π(k ∈Z ),又12·2πω≥π2-π6,ω>0,∴ω=2. 答案:B5.若函数f (x )=cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0成中心对称,且-π2<φ<π2,则函数y =f ⎝⎛⎭⎫x +π3为( ) A .奇函数且在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递增 B .偶函数且在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增 C .偶函数且在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递减 D .奇函数且在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减 解析:因为函数f (x )=cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0成中心对称,则8π3+φ=k π+π2,k ∈Z .即φ=k π-13π6,k ∈Z ,又-π2<φ<π2,则φ=-π6, 则y =f ⎝⎛⎭⎫x +π3=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π3-π6=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x ,所以该函数为奇函数且在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,故选D. 答案:D6.(2015·长沙一模)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________.解析:由题意知,1<πk<2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3. 答案:2或37.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π4(ω>0)的最大值与最小正周期相同,则函数f (x )在[-1,1]上的单调增区间为________.解析:由题知2π2ω=2,得ω=12π, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫πx -π4,令-π2+2k π≤πx -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-14+2k ≤x ≤34+2k ,k ∈Z ,又x ∈[-1,1],所以-14≤x ≤34,所以函数f (x )在[-1,1]上的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-14,34. 答案:⎣⎡⎦⎤-14,34 8.已知函数f (x )=cos x sin x (x ∈R ),给出下列四个命题:①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2;②f (x )的最小正周期是2π;③f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上是增函数; ④f (x )的图象关于直线x =3π4对称. 其中真命题的是________.解析:f (x )=12sin 2x ,当x 1=0,x 2=π2时,f (x 1)=-f (x 2),但x 1≠-x 2,故①是假命题;f (x )的最小正周期为π,故②是假命题;当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,2x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,故③是真命题;因为f ⎝⎛⎭⎫3π4=12sin 3π2=-12,故f (x )的图象关于直线x =3π4对称,故④是真命题. 答案:③④9.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间. 解:∵由f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π, ∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,f (-x )=f (x ).∴sin(2x +φ)=sin(-2x +φ),展开整理得sin 2x cos φ=0,由已知上式对∀x ∈R 都成立,∴cos φ=0,∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32时, sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32, 即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=32. 又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π. ∴π3+φ=2π3,φ=π3. ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z . ∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . 10.(2016·长沙模拟)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π6-2cos 2πx 6. (1)求y =f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,当x ∈[0,1]时,求函数y =g (x )的最大值.解:(1)由题意知f (x )=32sin πx 3-32cos πx 3-1=3·sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π3-1, 所以y =f (x )的最小正周期T =2ππ3=6. 由2k π-π2≤πx 3-π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得6k -12≤x ≤6k +52,k ∈Z , 所以y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤6k -12,6k +52,k ∈Z . (2)因为函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,所以当x ∈[0,1]时,y =g (x )的最大值即为x ∈[3,4]时,y =f (x )的最大值,当x ∈[3,4]时,π3x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,π,sin ⎝⎛⎭⎫π3x -π3∈ ⎣⎡⎦⎤0,32,f (x )∈⎣⎡⎦⎤-1,12,即当x ∈[0,1]时,函数y =g (x )的最大值为12. B 组 高考题型专练1.(2014·高考陕西卷)函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4的最小正周期是( ) A.π2B .πC .2πD .4π解析:由周期公式T =2π2=π. 答案:B2.(2015·高考四川卷)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( )A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2x D .y =sin x +cos x 解析:采用验证法.由y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x ,可知该函数的最小正周期为π且为奇函数,故选A.答案:A3.(2015·高考浙江卷)函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.解析:由题意知,f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+32,所以最小正周期T =π.令π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ),故单调递减区间为⎣⎡⎦⎤3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z ). 答案:π ⎣⎡⎦⎤3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z ) 4.(2014·高考北京卷)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 解析:记f (x )的最小正周期为T . 由题意知T 2≥π2-π6=π3, 又f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,且2π3-π2=π6, 可作出示意图如图所示(一种情况):∴x 1=⎝⎛⎭⎫π2+π6×12=π3,x 2=⎝⎛⎭⎫π2+2π3×12=7π12,∴T 4=x 2-x 1=7π12-π3=π4,∴T =π. 答案:π5.(2015·高考北京卷)已知函数f (x )=sin x -23sin 2x 2. (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.。

高考数学理科(人教A)一轮复习课件 第三章 三角函数、解三角形3-4

高考数学理科(人教A)一轮复习课件 第三章 三角函数、解三角形3-4

4.(2013 年高考四川卷)函数 f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-2π<φ<π2)的部 分图象如图所示,则 ω,φ 的值分别是( )
A.2,-π3 C.4,-π6
B.2,-6π D.4,π3
解析:由图象知 T=2×1112π-152π=π,ω=2.又点51π2,2在图象上,
所以 sin2×51π2+φ=1,56π+φ=π2+2kπ,k∈Z,由-2π<φ<π2得 φ=
1.已知函数 f(x)=sin2x+π3.画出函数 y=f(x)在区间[0,π]上的图象. 解析:∵0≤x≤π,∴π3≤2x+π3≤73π.列表如下:
• 画出图象如图所示.
三角函数的图象变换与性质(高频研析)
• 考情分析 三角函数的图象变换与性质在 高考中是每年的必考点之一,在选择题或 解答题中出现,常考查基本的图象变换, 稍难的题中是图象变换与三角函数的单调 性、奇偶性、对称性相结合,成为小综合 题.
“第一点”(即图象上升时与 x 轴的交点)为 ωx+φ=0;“第二 点”(即图象的“峰点”)为 ωx+φ=π2;“第三点”(即图象下降时与 x 轴 的交点)为 ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为 ωx+φ=32π;“第 五点”为 ωx+φ=2π.
1.已知简谐运动 f(x)=2sinπ3x+φ|φ|<2π的图象经过点(0,1),则该简 谐运动的最小正周期 T 和初相 φ 分别为( )
• 答案:A
• 3.(2014年高考四川卷)为了得到函数y= sin(x+1)的图象,只需把函数y=sin x的
图象上所有的点( )
• A.向左平行移动1个单位长度
• B.向右平行移动1个单位长度
• C.向左平行移动π个单位长度

高三数学一轮复习 第3章 三角函数第4课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象精品课件

高三数学一轮复习 第3章 三角函数第4课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象精品课件
(1)求 f(x)的表达式; (2)试写出 f(x)的对称轴方程.
解析: (1)由图象可知,函数的最大值 M=3,最小值 m=-1, 则 A=3-2-1=2,b=3-2 1=1, 又 T=223π-π6=π,∴ω=2Tπ=2ππ=2, ∴f(x)=2sin(2x+φ)+1, 将 x=π6,y=3 代入上式,得 sinπ3+φ=1,
答案:

1 4π
10
12t-π4
-π4
5.函数 f(x)=Asin(ωx+φ)其中A>0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如 图所示,则 f(x)的解析式为________.
解析: 由图知:T=8, ∴2ωπ=8.∴ω=π4,A=2. ∴f(x)=2sinπ4x+φ,令 x=2, ∴2=2sinπ2+φ. ∴sin2π+φ=1. ∵|φ|<π2, ∴φ=0,∴f(x)=2sinπ4x.
列表,并描点画出图象:
x
-π6
π 12
π 3
7π 12
5π 6
X
0
π 2
π
3π 2

y=sin X 0
1
0
-1
0
y=
2sin
0
2
0
-2
0
2x+π3
(3)方法一:把 y=sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位,得到 y =sinx+π3的图象,再把 y=sinx+π3的图象上的点的横坐标缩短到原来 的12倍(纵坐标不变),得到 y=sin2x+π3的图象,最后把 y=sin2x+π3上 所有点的纵坐标伸长到原来的 2 倍(横坐标不变),即可得到 y= 2sin2x+π3的图象.
3 2.
方法二:因区间0,34关于 x=1 对称区间为23,2, 且 y=g(x)与 y=f(x)的图象关于 x=1 对称,

高考数学一轮总复习 第3章 第4节 三角函数的图像与性

高考数学一轮总复习 第3章 第4节 三角函数的图像与性

ω
ω
拓展延伸
1. 三角函数的周期 (1)若T是函数y=f(x)的周期,则必须是对于定义域内的每一个x值
都具有f(x+T)=f(x)(T≠0). (2)周期和最小正周期的区别:周期函数不一定有最小正周期(如y=
c(c为常数),任何非零实数都是它的周期,显然无最小正周期), 而三角函数的周期一般指最小正周期.
选 B.
3. 已知函数 f(x)=sinx-π2(x∈R),下面结论错误的是(

A. 函数 f(x)的最小正周期为 2π
B. 函数 f(x)在区间0,π2上是增函数
C. 函数 f(x)的图像关于直线 x=0 对称 D. 函数 f(x)是奇函数
解析: ∵y=sinx-π2=-cos x,∴T=2π,在0,π2上是增函数,图 像关于 y 轴对称,为偶函数.选 D
解析: (1)错误.正弦函数y=sin x在 2kπ-π2,2kπ+π2(k∈Z)内单调 递增,并不是在第一、四象限内递增.
(2)错误.如常数函数是周期函数但无最小正周期.
(3)正确.由cos(-x)=cos x可知余弦函数在定义域内是偶函数. π
(4)错误.由y=sin x的图像可知,当x=2kπ+ 2 ,k∈Z时 y=sin x取 得最大值.
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基础梳理

自主测评
Байду номын сангаас


典例研析
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基础梳理
1. “五点法”作图原理
在确定正弦函数y=sinx在[0,2π]上的图像的形状时,起关键作用的五个 点是(0,0)、 π2,1 、(π, 0 )、32π,-1 、(2π,0). 在确定
余弦函数 y=cosx在[0,2π]上的图像的形状时,起关键作用的五个点是

人教版高考文科数学一轮复习资料第四章三角函数的图象与性质(一)

人教版高考文科数学一轮复习资料第四章三角函数的图象与性质(一)

第4讲三角函数的图象与性质一、知识梳理1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质函数y=sin x y=cos x y=tan x 图象定义域R R{x|x≠kπ+π2,k∈Z}值域[-1,1][-1,1]R函数的最值最大值1,当且仅当x=2kπ+π2,k∈Z;最小值-1,当且仅当x=2kπ-π2,k∈Z最大值1,当且仅当x=2kπ,k∈Z;最小值-1,当且仅当x=2kπ-π,k∈Z无最大值和最小值单调性增区间[k·2π-π2,k·2π+π2](k∈Z);减区间[k·2π+π2,k·2π+3π2](k∈Z)增区间[k·2π-π,k·2π](k∈Z);减区间[k·2π,k·2π+π](k∈Z)增区间(k·π-π2,k·π+π2)(k∈Z)奇偶性奇函数偶函数奇函数周期性周期为2kπ,k≠0,k∈Z,周期为2kπ,k≠0,k周期为kπ,k≠0,k对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ),那么函数f (x )就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期;函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的周期均为T =2π|ω|;函数y =A tan(ωx +φ)的周期为T =π|ω|.常用结论1.函数y =sin x 与y =cos x 的对称轴分别是经过其图象的最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,如y =cos x 的对称轴为x =k π(k ∈Z ),而不是x =2k π(k ∈Z ).2.对于y =tan x 不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )内为增函数.二、习题改编1.(必修4P46A 组T2,3改编)若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( )A .T =π,A =1B .T =2π,A =1C .T =π,A =2D .T =2π,A =2答案:A2.(必修4P45练习T3改编)函数y =tan 2x 的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠kx +π4,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π2+π8,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π+π8,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π2+π4,k ∈Z 答案:D3.(必修4P38例3改编)函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为 ,此时x = . 答案:53π4+2k π(k ∈Z )一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)y =cos x 在第一、二象限内是减函数.( ) (2)若y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值是k +1.( )(3)若非零实数T 是函数f (x )的周期,则kT (k 是非零整数)也是函数f (x )的周期.( ) (4)函数y =sin x 图象的对称轴方程为x =2k π+π2(k ∈Z ).( )(5)函数y =tan x 在整个定义域上是增函数.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 二、易错纠偏常见误区(1)忽视y =A sin x (或y =A cos x )中A 对函数单调性的影响; (2)忽视正、余弦函数的有界性; (3)不注意正切函数的定义域.1.函数y =1-2cos x 的单调递减区间是 . 答案:[2k π-π,2k π](k ∈Z )2.函数y =-cos 2x +3cos x -1的最大值为 . 答案:13.函数y =cos x tan x 的值域是 答案:(-1,1)第1课时 三角函数的图象与性质(一)三角函数的定义域(师生共研)(1)函数y =1tan x -1的定义域为 ;(2)函数y =cos x -12的定义域为 .【解析】 (1)要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z .(2)要使函数有意义,则cos x -12≥0,即cos x ≥12,解得-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ),所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z . 【答案】 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z(2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z三角函数定义域的求法(1)以正切函数为例,应用正切函数y =tan x 的定义域求函数y =A tan(ωx +φ)的定义域. (2)转化为求解简单的三角不等式来求复杂函数的定义域.1.函数y =lg(3tan x -3)的定义域为 . 解析:要使函数y =lg(3tan x -3)有意义, 则3tan x -3>0,即tan x >33. 所以π6+k π<x <π2+k π,k ∈Z .答案:⎝⎛⎭⎫π6+k π,π2+k π,k ∈Z 2.函数y =sin x -cos x 的定义域为 . 解析:要使函数有意义,需sin x -cos x ≥0, 即sin x ≥cos x .解得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4(k ∈Z ),故原函数的定义域为⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ). 答案:⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z )三角函数的单调性(多维探究) 角度一 确定三角函数的单调性(单调区间)(1)(2019·高考全国卷Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2单调递增的是( )A .f (x )=|cos 2x |B .f (x )=|sin 2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |(2)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的单调递减区间为 . 【解析】 (1)A 中,函数f (x )=|cos 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递增,故A 正确;B 中,函数f (x )=|sin 2x |的周期为π2,当x ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,2x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,函数f (x )单调递减,故B 不正确;C 中,函数f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π,故C 不正确;D 中,f (x )=sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,-sin x ,x <0,由正弦函数图象知,在x ≥0和x <0时,f (x )均以2π为周期,但在整个定义域上f (x )不是周期函数,故D 不正确.故选A.(2)f (x )=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的减区间是f (x )=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 .故所给函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . 【答案】 (1)A (2)⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z 【迁移探究1】 (变条件)若本例(2)f (x )变为:f (x )=-cos ⎝⎛⎭⎫-2x +π3,求f (x )的单调递增区间.解:f (x )=-cos ⎝⎛⎭⎫-2x +π3=-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 欲求函数f (x )的单调递增区间, 只需求y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递减区间. 由2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z .故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ). 【迁移探究2】 (变条件)本例(2)f (x )变为:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,试讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的单调性.解:令z =2x -π3,易知函数y =sin z 的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z .由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z .设A =⎣⎡⎦⎤-π4,π4,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,易知A ∩B =⎣⎡⎦⎤-π12,π4. 所以,当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π4上单调递增,又因为π4-⎝⎛⎭⎫-π4=π2<T ,所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,-π12上单调递减.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 ),利用复合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] 要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,若ω<0,那么一定要先借助诱导公式将ω化为正数.同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域.角度二 利用三角函数的单调性比较大小已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,设a =f ⎝⎛⎭⎫π7,b =f ⎝⎛⎭⎫π6,c =f ⎝⎛⎭⎫π3,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <c <bB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a【解析】 a =f ⎝⎛⎭⎫π7=2sin 10π21,b =f ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π2=2,c =f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin 2π3=2sin π3, 因为y =sin x 在⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递增,且π3<10π21<π2,所以c <a <b . 【答案】 B利用单调性比较大小的方法首先利用诱导公式把已知角转化为同一区间内的角且函数名称相同,再利用其单调性比较大小.角度三 已知三角函数的单调区间求参数(一题多解)(2020·湖南师大附中3月月考)若函数f (x )=23sin ωx cos ωx +2sin 2ωx +cos 2ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-3π2,3π2上单调递增,则正数ω的最大值为( ) A.18 B.16 C.14D .13【解析】 法一:因为f (x )=23sin ωx cos ωx +2sin 2ωx +cos 2ωx =3sin 2ωx +1在区间⎣⎡⎦⎤-3π2,3π2上单调递增, 所以⎩⎨⎧-3ωπ≥-π2,3ωπ≤π2.解得ω≤16,所以正数ω的最大值是16.故选B.法二:易知f (x )=3sin 2ωx +1,可得f (x )的最小正周期T =πω,所以⎩⎨⎧-π4ω≤-3π2,π4ω≥3π2,解得ω≤16.所以正数ω的最大值是16.故选B.【答案】 B已知函数单调性求参数—— 明确一个不同,掌握两种方法(1)明确一个不同:“函数f (x )在区间M 上单调”与“函数f (x )的单调区间为N ”两者的含义不同,显然M 是N 的子集.(2)抓住两种方法.已知函数在区间M 上单调求解参数问题,主要有两种方法:一是利用已知区间与单调区间的子集关系建立参数所满足的关系式求解;二是利用导数,转化为导函数在区间M 上的保号性,由此列不等式求解.角度四 利用三角函数的单调性求值域(最值)(1)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(2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为 . 【解析】 (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6, sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-32,3, 即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-32,3. (2)设t =sin x -cos x ,则-2≤t ≤2,t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,则sin x cos x =1-t 22,所以y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.所以函数y 的值域为[-12-2,1].【答案】 (1)B (2)[-12-2,1]三角函数值域的求法(1)利用y =sin x 和y =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)+b (或y =A cos(ωx +φ)+b )的形式求值域.(3)把sin x 或cos x 看作一个整体,将原函数转换成二次函数求值域. (4)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系将原函数转换成二次函数求值域.1.(2020·广东省七校联考)函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π6的单调递增区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤4k π-2π3,4k π+4π3,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫4k π-2π3,4k π+4π3,k ∈Z 解析:选B.由-π2+k π<x 2-π6<π2+k π,k ∈Z ,得2k π-2π3<x <2k π+4π3,k ∈Z ,所以函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π6的单调递增区间是⎝⎛⎭⎫2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈Z ,故选B. 2.函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是 . 解析:f (x )=sin 2x +3cos x -34=1-cos 2x +3cos x -34=-⎝⎛⎭⎫cos x -322+1,cos x ∈[0,1],当cos x =32时,f (x )取得最大值1. 答案:13.(2020·河北省中原名校联盟联考)若函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π10-2在区间⎣⎡⎦⎤π2,a 上单调,则实数a 的最大值是 .解析:法一:令2k π+π2≤x +π10≤2k π+3π2,k ∈Z ,即2k π+2π5≤x ≤2k π+7π5,k ∈Z ,所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤2π5,7π5上单调递减,所以a 的最大值为7π5. 法二:因为π2≤x ≤a ,所以π2+π10≤x +π10≤a +π10,而f (x )在⎣⎡⎦⎤π2,a 上单调, 所以a +π10≤3π2,即a ≤7π5,所以a 的最大值为7π5.答案:7π5思想方法系列6 换元法求三角函数的最值(值域)(2019·高考全国卷Ⅰ)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2-3cos x 的最小值为 . 【解析】 f (x )=sin(2x +3π2)-3cos x =-cos 2x -3cos x =1-2cos 2x -3cos x =-2⎝⎛⎭⎫cos x +342+178,因为cos x ∈[-1,1],所以当cos x =1时,f (x )取得最小值,f (x )min =-4. 【答案】 -4换元法求三角函数的值域(最值)的策略(1)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).(2)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).1.已知函数f (x )=-10sin 2x -10sin x -12,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,m 的值域为⎣⎡⎦⎤-12,2,则实数m 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤-π3,0 B.⎣⎡⎦⎤-π6,0 C.⎣⎡⎦⎤-π3,π6 D .⎣⎡⎦⎤-π6,π3 解析:选B.记t =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,m ,则函数f (x )可转化为g (t )=-10t 2-10t -12=-10⎝⎛⎭⎫t +122+2. 因为函数的最大值为2,显然此时t =-12.令g (t )=-12,得t =-1或t =0,由题意知x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,m ,当x =-π2时,t =-1,g (-1)=-12,结合g (t )的图象及函数的值域为⎣⎡⎦⎤-12,2,可得-12≤sin m ≤0, 解得-π6≤m ≤0.故选B.2.函数y =(4-3sin x )(4-3cos x )的最小值为 .解析:y =16-12(sin x +cos x )+9sin x cos x ,令t =sin x +cos x ,则t ∈[-2,2],且sin x cos x =t 2-12,所以y =16-12t +9×t 2-12=12(9t 2-24t +23).故当t =43时,y min =72.答案:72[基础题组练]1.函数y =|cos x |的一个单调增区间是( ) A .[-π2,π2]B .[0,π]C .[π,3π2]D .[3π2,2π]解析:选D.将y =cos x 的图象位于x 轴下方的图象关于x 轴对称翻折到x 轴上方,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.2.当x ∈[0,2π],则y =tan x +-cos x 的定义域为( ) A.⎣⎡⎭⎫0,π2 B.⎝⎛⎦⎤π2,π C.⎣⎡⎭⎫π,3π2 D .⎝⎛⎦⎤3π2,2π解析:选C.法一:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧tan x ≥0,-cos x ≥0,x ∈[0,2π],x ≠k π+π2,k ∈Z ,所以函数y 的定义域为⎣⎡⎭⎫π,3π2.故选C.法二:当x =π时,函数有意义,排除A ,D ;当x =5π4时,函数有意义,排除B.故选C.3.函数f (x )=12cos 2x +3sin x cos x .则下列表述正确的是( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫-π3,-π6上单调递减 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π3上单调递增 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫-π6,0上单调递减 D .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π6上单调递增 解析:选D.f (x )=12cos 2x +32sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,由2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z ,解得x ∈⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z ,当k =0时,x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π6,所以函数f (x )在⎝⎛⎭⎫-π3,π6上单调递增,故选D.4.已知函数f (x )=cos 2x +sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6,则( ) A .f (x )的最小正周期为π B .f (x )的最小正周期为2π C .f (x )的最大值为12D .f (x )的最小值为-12解析:选A.f (x )=1+cos 2x 2+1-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π32=12+12cos 2x +12-12⎝⎛⎭⎫cos 2x cos π3-sin 2x sin π3=14cos 2x +34sin 2x +1=12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1,则f (x )的最小正周期为π,最小值为-12+1=12,最大值为12+1=32.5.(2020·福州市第一学期抽测)已知函数f (x )=sin 2x +2sin 2x -1在[0,m ]上单调递增,则m 的最大值是( )A.π4B.π2C.3π8D .π解析:选C.由题意,得f (x )=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4,由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π(k ∈Z ),解得-π8+k π≤x ≤3π8+k π(k ∈Z ),当k =0时,-π8≤x ≤3π8,即函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-π8,3π8上单调递增.因为函数f (x )在[0,m ]上单调递增,所以0<m ≤3π8,即m 的最大值为3π8,故选C.6.比较大小:sin ⎝⎛⎭⎫-π18 sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 解析:因为y =sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上为增函数且-π18>-π10>-π2,故sin ⎝⎛⎭⎫-π18>sin ⎝⎛⎭⎫-π10. 答案:>7.已知函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,x ∈[-π,0],则f (x )的单调递增区间是 . 解析:由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π(k ∈Z ),得-π12+k π≤x ≤5π12+k π(k ∈Z ),又因为x ∈[-π,0],所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π,-7π12和⎣⎡⎦⎤-π12,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-π,-7π12和⎣⎡⎦⎤-π12,0 8.设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π4对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为 .解析:由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π4成立,故当x =π4时,函数f (x )有最大值,故f ⎝⎛⎭⎫π4=1,πω4-π6=2k π(k ∈Z ),所以ω=8k +23(k ∈Z ),又ω>0,所以ωmin =23.答案:239.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,则k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .故f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . (2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4,所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≤22,所以-2≤f (x )≤1,所以当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2.10.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6.讨论函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π2上的单调性并求出其值域. 解:令-π2≤2x -π6≤π2,则-π6≤x ≤π3.令π2≤2x -π6≤32π,则π3≤x ≤5π6. 因为-π12≤x ≤π2,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π3上单调递增,在区间⎝⎛⎦⎤π3,π2上单调递减. 当x =π3时,f (x )取得最大值为1.因为f ⎝⎛⎭⎫-π12=-32<f ⎝⎛⎭⎫π2=12, 所以当x =-π12时,f (x )min =-32.所以f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-32,1. [综合题组练]1.(2020·武汉市调研测试)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4 在区间⎝⎛⎭⎫0,π8上单调递增,则ω的最大值为( ) A.12 B .1 C .2D .4解析:选C.法一:因为x ∈⎝⎛⎭⎫0,π8,所以ωx +π4∈⎝⎛⎭⎫π4,ωπ8+π4,因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫0,π8上单调递增,所以ωπ8+π4≤π2,所以ω≤2,即ω的最大值为2,故选C. 法二:将选项逐个代入函数f (x )进行验证,选项D 不满足条件,选项A 、B 、C 满足条件f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π8上单调递增,所以ω的最大值为2,故选C. 2.已知函数f (x )=(x -a )k ,角A ,B ,C 为锐角三角形ABC 的三个内角,则下列判断正确的是( )A .当k =1,a =2时,f (sin A )<f (cosB ) B .当k =1,a =2时,f (cos A )>f (sin B )C .当k =2,a =1时,f (sin A )>f (cos B )D .当k =2,a =1时,f (cos A )>f (sin B )解析:选D.A ,B ,C 为锐角三角形ABC 的三个内角,因为A +B >π2,所以π2>A >π2-B>0,所以sin A >sin ⎝⎛⎭⎫π2-B =cos B ,cos A <cos ⎝⎛⎭⎫π2-B =sin B ,且sin A ,sin B ,cos A ,cos B ∈(0,1).当k =1,a =2时,函数f (x )=x -2单调递增,所以f (sin A )>f (cos B ),f (cos A )<f (sin B ),故A ,B 错误;当k =2,a =1时,函数f (x )=(x -1)2在(0,1)上单调递减,所以f (sin A )<f (cos B ),f (cos A )>f (sin B ),故C 错误,D 正确.3.已知函数f (x )=3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-2sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求证:当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,f (x )≥-12. 解:(1)f (x )=3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-2sin x cos x =32cos 2x +32sin 2x -sin 2x =12sin 2x +32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以T =2π2=π.(2)证明:令t =2x +π3,因为-π4≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π3≤5π6,因为y =sin t 在⎣⎡⎦⎤-π6,π2上单调递增, 在⎣⎡⎦⎤π2,5π6上单调递减,且sin ⎝⎛⎭⎫-π6<sin 5π6, 所以f (x )≥sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-12,得证.4.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a +1. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,f (x )的最大值为4,求a 的值; (3)在(2)的条件下,求满足f (x )=1且x ∈[-π,π]的x 的取值集合. 解:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a +1, 由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z . (2)当x =π6时,f (x )取得最大值4,即f ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π2+a +1=a +3=4, 所以a =1.(3)由f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2=1, 可得sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=-12, 则2x +π6=7π6+2k π,k ∈Z 或2x +π6=116π+2k π,k ∈Z ,即x =π2+k π,k ∈Z 或x =5π6+k π,k ∈Z ,又x ∈[-π,π],解得x =-π2,-π6,π2,5π6,所以x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-π2,-π6,π2,5π6.。

2022届高考数学统考一轮复习第四章三角函数的图象与性质学案文含解析新人教版

2022届高考数学统考一轮复习第四章三角函数的图象与性质学案文含解析新人教版

高考数学统考一轮复习:第三节三角函数的图象与性质【知识重温】一、必记2个知识点1.周期函数(1)周期函数的定义对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有①________________,那么函数f(x)就叫做周期函数.②________________叫做这个函数的周期.(2)最小正周期,如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个③________________,那么这个④________________就叫做f(x)的最小正周期.2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质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受基本函数影响,遗漏问题的多解,同时也可能忽视“k∈Z”这一条件.【小题热身】一、判断正误1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”). (1)y =sin x 在第一、第四象限是增函数.( ) (2)余弦函数y =cos x 的对称轴是y 轴.( ) (3)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( )(4)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.( )二、教材改编2.下列关于函数y =4sin x ,x ∈[0,2π]的单调性的叙述,正确的是( ) A .在[0,π]上单调递增,在[π,2π]上单调递减B .在[0,π2]上单调递增,在[3π2,2π]上单调递减C .在[0,π2]及[3π2,2π]上单调递增,在[π2,3π2]上单调递减D .在[π2,3π2]上单调递增,在[0,π2]及[3π2,2π]上单调递减3.函数y =-32cos(12x -π6)的最大值为________,此时x 的集合为________.三、易错易混4.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. 其中正确的是________.(写出所有正确说法的序号)5.函数y =1+2sin(π6-x )的单调增区间是________.四、走进高考6.[2019·全国卷Ⅱ]下列函数中,以π2为周期且在区间(π4,π2)单调递增的是( )A .f (x )=|cos 2x |B .f (x )=|sin 2x |C .f (x )=cos |x |D .f (x )=sin |x |考点一 三角函数的定义域[自主练透型]1.y =cos x -12的定义域为________.2.函数y =1tan x -1的定义域为________.3.函数y =lg(sin x )+ cos x -12的定义域为________.悟·技法求与三角函数有关的函数定义域的基本方法是“数形结合”,也就是在求这类函数定义域时,往往需要解有关的三角不等式,而解三角不等式的方法是:要么利用正、余弦曲线,正切曲线,要么利用单位圆等图形的直观形象来解决问题.考点二 三角函数的值域与最值[互动讲练型][例1] (1)[2019·全国卷Ⅰ]函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2-3cos x 的最小值为________. (2)函数y =sin x -cos x +sin x ·cos x ,x ∈[0,π]的值域为________. 悟·技法三角函数最值或值域的三种求法(1)直接法:利用sin x ,cos x 的值域.(2)化一法:化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,确定ωx +φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域.(3)换元法:把sin x 或cos x 看作一个整体,转化为二次函数,求给定区间上的值域(最值)问题.[变式练]——(着眼于举一反三)1.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2- 3 B .0C .-1D .-1- 32.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 考点三 三角函数的性质[互动讲练型] 考向一:三角函数的周期性[例2] 函数f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )的最小正周期是( ) A.π2 B .π C.3π2 D .2π考向二:三角函数的对称性[例3] 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x )的图象( ) A .关于直线x =π4对称 B .关于直线x =π8对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称D .关于点⎝⎛⎭⎫π8,0对称 考向三:三角函数的单调性[例4] 已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,x ∈[0,π],则f (x )的单调递增区间为________. 悟·技法1.奇偶性与周期性的判断方法(1)奇偶性:由正、余弦函数的奇偶性可判断y =A sin ωx 和y =A cos ωx 分别为奇函数和偶函数.(2)周期性:利用函数y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(ω>0)的周期为2πω,函数y =A tan(ωx +φ)(ω>0)的周期为πω求解.2.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:画出三角函数的图象,结合图象求它的单调区间.[变式练]——(着眼于举一反三)3.[2021·贵阳市监测考试]已知函数f (x )=cos 2x +3sin 2x ,则f (x )的单调递增区间是( )A .[k π-π3,k π+π6](k ∈Z )B .[k π,k π+π2](k ∈Z )C .[k π+π6,k π+2π3](k ∈Z )D .[k π-π2,k π](k ∈Z )4.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π5.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.第三节 三角函数的图象与性质【知识重温】①f (x +T )=f (x ) ②T ③最小正数 ④最小正数 ⑤{y |-1≤y ≤1} ⑥{y |-1≤y ≤1}⑦R ⑧⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π ⑨⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π ⑩[(2k -1)π,2k π] ⑪[2k π,(2k +1)π] ⑫⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π ⑬π2+2k π ⑭-π2+2k π ⑮2k π ⑯π+2k π ⑰奇函数 ⑱偶函数 ⑲奇函数 ⑳(k π,0),k ∈Z ○21⎝⎛⎭⎫k π+π2,0,k ∈Z ○22⎝⎛⎭⎫k π2,0,k ∈Z ○23x =k π+π2,k ∈Z ○24x =k π,k ∈Z ○252π ○262π ○27π 【小题热身】1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×2.解析:结合正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象可知C 正确. 答案:C3.解析:当cos(12x -π6)=-1,即12x -π6=π+2k π,k ∈Z ,即x =4k π+7π3,k ∈Z 时,函数y 有最大值32.答案:32 {x |x =4k π+7π3,k ∈Z }4.解析:对于②,y =cos(-x )=cos x ,y =cos|x |=cos x ,故其图象相同;对于④,y =cos(-x )=cos x ,故其图象关于y 轴对称;由图象(图略)可知①③均不正确.故正确的说法是②④.答案:②④5.解析:y =1+2sin(π6-x )=1-2sin(x -π6).令u =x -π6,根据复合函数的单调性知,所给函数的单调递增区间就是y =sin u 的单调递减区间,解π2+2k π≤x -π6≤3π2+2k π(k ∈Z ),得2π3+2k π≤x ≤5π3+2k π(k ∈Z ),故函数y =1+2sin(π6-x )的单调递增区间是[2π3+2k π,5π3+2k π](k ∈Z ).答案:[2π3+2k π,5π3+2k π](k ∈Z )6.解析:当x ∈(π4,π2)时,2x ∈(π2,π),由于f 1(x )=cos 2x 在x ∈(π4,π2)上单调递减,且cos2x <0,故f (x )=|cos 2x |在(π4,π2)上单调递增.f 1(x )=cos 2x 的周期为π,f (x )=|cos 2x |的周期为π2,故A 符合题意.而f (x )=|sin 2x |以π2为周期,在(π4,π2)上单调递减;f (x )=cos|x |=cos x 的周期为2π;f (x )=sin|x |不是周期函数,故选A.答案:A 课堂考点突破考点一1.解析:要使函数有意义,则cos x ≥12,由三角函数图象可得:-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z .故函数y 的定义域为{x |-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z }.答案:{x |-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z }2.解析:要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z即⎩⎨⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z故函数的定义域为{x |x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z }.答案:{x |x ≠π4+k π且x ≠π2+k π,k ∈Z }3.解析:要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12, 解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,k ∈Z ,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z . 所以2k π<x ≤π3+2k π(k ∈Z ).所以函数的定义域为{x |2k π<x ≤2k π+π3,k ∈Z }.答案:{x |2k π<x ≤2k π+π3,k ∈Z }考点二例1 解析:(1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2-3cos x =-cos 2x -3cos x =-2cos 2x -3cos x +1, 令cos x =t ,则t ∈[-1,1]. f (t )=-2t 2-3t +1=-2⎝⎛⎭⎫t +342+178, 易知当t =1时,f (t )min =-2×12-3×1+1=-4. 故f (x )的最小值为-4.(2)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,sin x cos x =1-t 22,且-1≤t ≤ 2.∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-1时y min =-1 ∴函数的值域为[-1,1]. 答案:(1)-4 (2)[-1,1] 变式练1.解析:∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3∈⎣⎡⎦⎤-32,1. ∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3. 答案:A2.解析:由已知x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,得2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1,故函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上的最小值为-22. 答案:-22考点三例2 解析:∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =3sin x cos x +3cos 2x -3sin 2x -sin x cos x =sin 2x +3cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴T =2π2=π.故选B.答案:B例3 解析:∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4的最小正周期为π, ∴2πω=π,ω=2, ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4.当x =π4时,2x +π4=3π4, ∴A 、C 两项错误;当x =π8时,2x +π4=π2,∴B 项正确,D 项错误. 答案:B例4 解析:由-π2+2k π≤x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-3π4+2k π≤x ≤π4+2k π,k ∈Z .又x ∈[0,π],所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤0,π4. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π4 变式练3.解析:f (x )=cos 2x + 3 sin 2x =2sin(2x +π6),则由-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π(k ∈Z ),得-π3+k π≤x ≤π6+k π(k ∈Z ),即函数f (x )的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z ),故选A.答案:A4.解析:y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错误;y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎝⎛⎭⎫0,π3上单调递增,B 错误;由2x -π3=k π2得x =k π4+π6(k ∈Z ),得函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π4+π6,0,k ∈Z ,故C 正确;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的最小正周期为π2,D 错误. 答案:C5.解析:解法一 由于函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象经过坐标原点,由已知并结合正弦函数的图象可知,π3为函数f (x )的14周期,故2πω=4π3,解得ω=32.解法二 由题意,得f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π3=sin π3ω=1. 由已知并结合正弦函数图象可知,π3ω=π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=32+6k (k ∈Z ),所以当k=0时,ω=32.答案:32。

高考数学一轮复习练案23第三章三角函数解三角形第四讲三角函数的图象与性质含解析新人教版

高考数学一轮复习练案23第三章三角函数解三角形第四讲三角函数的图象与性质含解析新人教版

第四讲 三角函数的图象与性质A 组基础巩固一、单选题1.函数y =|2sin x |的最小正周期为( A ) A .π B .2π C .π2D .π4〖解析〗 由图象(图象略)知T =π.2.已知直线y =m (0<m <2)与函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象相邻的三个交点依次为A (1,m ),B (5,m ),C (7,m ),则ω=( A )A .π3B .π4C .π2D .π6〖解析〗 由题意,得函数f (x )的相邻的两条对称轴分别为x =1+52=3,x =5+72=6,故函数的周期为2×(6-3)=2πω,得ω=π3,故选A. 3.(2020·山东省实验中学高三第一次诊断)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2(x ∈R ),则f (x )是( B )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〖解析〗 ∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫π2-2x =-cos 2x ,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π,且为偶函数.故选B.4.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( B ) A .2 B .3 C .3+2D .2- 3〖解析〗 因为x ∈⎣⎡⎦⎤π3,π,所以cos x ∈⎣⎡⎦⎤-1,12,故y =2cos x 的值域为〖-2,1〗,所以b -a =3.5.(2021·河北邢台模拟)函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间是( B ) 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 ) 〖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 ).故选B. 6.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x )的图象( B ) A .关于直线x =π4对称B .关于直线x =π8对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称D .关于点⎝⎛⎭⎫π8,0对称〖解析〗 ∵函数f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π.∴ω=2.∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. ∴函数f (x )图象的对称轴为2x +π4=k π+π2,k ∈Z ,即x =π8+k π2,k ∈Z .故函数f (x )的图象关于直线x =π8对称,故选B.二、多选题7.关于函数f (x )=x +sin x ,下列说法正确的是( ACD ) A .f (x )是奇函数 B .f (x )是周期函数 C .f (x )有零点D .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增 〖解析〗 本题考查三角函数的奇偶性、周期性、单调性及零点.函数f (x )的定义域为R ,f (-x )=-x -sin x =-f (x ),则f (x )为奇函数,故A 正确;根据周期函数的定义,可知函数f (x )一定不是周期函数,故B 错误;因为f (0)=0,所以函数f (x )有零点,故C 正确;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,函数y =x 与y =sin x 均为增函数,所以函数f (x )也为增函数,故D 正确. 8.(2020·河南南阳四校联考改编)已知函数f (x )=3cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3(x ∈R ),下列结论错误的是( BC )A .函数f (x )的最小正周期为πB .函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫5π6,0对称 C .函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是减函数 D .函数f (x )的图象关于直线x =π6对称〖解析〗 由题意可得函数f (x )的最小正周期T =2π2=π,故A 正确;当x =5π6时,f ⎝⎛⎭⎫5π6=3cos ⎝⎛⎭⎫2×5π6-π3=-32,所以函数f (x )的图象不关于点⎝⎛⎭⎫5π6,0对称,故B 不正确;当0≤x ≤π2时,-π3≤2x -π3≤2π3,函数f (x )不单调,故C 不正确;当x =π6时,f ⎝⎛⎭⎫π6=3cos ⎝⎛⎭⎫2×π6-π3=3,所以函数f (x )的图象关于直线x =π6对称,故D 正确.综上选B 、C.三、填空题9.若y =cos x 在区间〖-π,α〗上为增函数,则实数α的取值范围是 -π<α≤0 . 10.(2021·云南昆明高三调研测试)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象上相邻的两个最高点之间的距离为 π .〖解析〗 函数f (x )的图象上相邻两个最高点之间的距离为函数f (x )的最小正周期,又函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的最小正周期为π,故f (x )的图象上相邻的两个最高点之间的距离为π. 11.函数f (x )=2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2部分图象如图所示,若x 1,x 2∈〖a ,b 〗且x 1≠x 2,f (x 1)=f (x 2),满足f (x 1+x 2)=1,则φ= π6 ,此时y =f (x )的单调递减区间是 ⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ) .〖解析〗 因为f (x )的最小正周期T =2π2=π,且f (a )=f (b )=0,故可得b -a =π2,因为f (x 1+x 2)=1,故可得2sin 〖2(x 1+x 2)+φ〗=1,则可得2(x 1+x 2)+φ=5π6.又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=2,故可得2sin 〖(x 1+x 2)+φ〗=2,则可得(x 1+x 2)+φ=π2,解得φ=π6,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2,k ∈Z ,故可得x ∈⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ).故答案为:π6;⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ).12.函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是 π ,单调减区间是⎣⎡⎦⎤k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z . 〖解析〗 ∵f (x )=sin 2x +sin x cos x +1=12(1-cos 2x )+12sin 2x +1=22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+32,∴最小正周期是π.由2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ).∴单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z . 四、解答题13.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)当f (x )为偶函数时,求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,所以ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,f (-x )=f (x ). 所以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, 所以cos φ=0.因为0<φ<2π3,所以φ=π2.(2)因为f ⎝⎛⎭⎫π6=32,所以sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32, 即π3+φ=π3+2k π或π3+φ=2π3+2k π(k ∈Z ), 故φ=2k π或φ=π3+2k π(k ∈Z ),又因为0<φ<2π3,所以φ=π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π(k ∈Z )得k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z ),故f (x )的递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ). 14.(2021·武汉市调研测试)已知函数f (x )=3sin 2x +cos 2x +a (a 为常数). (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上有最小值1,求a 的值. 〖解析〗 (1)f (x )=2⎝⎛⎭⎫32sin 2x +12cos 2x +a=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a , 令2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,所以k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ). (2)当0≤x ≤π2时,π6≤2x +π6≤76π,所以-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1, 所以当x =π2时,f (x )有最小值,最小值为a -1=1,所以a =2.B 组能力提升1.(多选题)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( AD ) A .f (x )的最小正周期为π B .f (x )最大值为3C .f (x )的最小正周期为2πD .f (x )最大值为4〖解析〗 本题主要考查三角函数变换及三角函数的性质.f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=2(1-sin 2x )-sin 2x +2=4-3sin 2x =4-3×1-cos 2x 2=52+3cos 2x2, ∴f (x )的最小正周期T =π,当cos 2x =1时,f (x )取最大值为4,故选A 、D.2.已知函数f (x )=2sin(πx +1),若对于任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为( B )A .2B .1C .4D .12〖解析〗 对任意的x ∈R ,f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立, 所以f (x 1)=f (x )min =-2,f (x 2)=f (x )max =2, 所以|x 1-x 2|min =T2,又f (x )=2sin(πx +1)的周期T =2ππ=2,所以|x 1-x 2|min =1,故选B.3.(2021·常德模拟)若函数f (x )=3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)为奇函数,且在⎣⎡⎦⎤-π4,0上为减函数,则θ的一个值为( D )A .-π3B .-π6C .2π3D .5π6〖解析〗 由题意得f (x )=3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +θ+π6.因为函数f (x )为奇函数,所以θ+π6=k π(k ∈Z ),故θ=-π6+k π(k ∈Z ).当θ=-π6时,f (x )=2sin 2x ,在⎣⎡⎦⎤-π4,0上为增函数,不合题意.当θ=5π6时,f (x )=-2sin 2x ,在⎣⎡⎦⎤-π4,0上为减函数,符合题意,故选D.4.如果函数y =12sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π8,π12上单调递减,那么ω的取值范围是( B )A .〖-6,0)B .〖-4,0)C .(0,4〗D .(0,6〗〖解析〗 解法一:因为函数y =12sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π8,π12上单调递减,所以ω<0且函数y =12sin(-ωx )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π8上单调递增, 则⎩⎨⎧ω<0,-ω·⎝⎛⎭⎫-π12≥2k π-π2,k ∈Z ,-ω·π8≤2k π+π2,即⎩⎪⎨⎪⎧ω<0,ω≥24k -6,k ∈Z ,ω≥-16k -4,求得-4≤ω<0.故选B.解法二:代值检验法,当ω=1时,y =12sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上单调递增,排除选项C ,D ;当ω=-6时,y =12sin(-6x )=-12sin 6x 在⎣⎡⎦⎤-π8,-π12上单调递增,在⎣⎡⎦⎤-π12,π12上单调递减,排除选项A.故选B.5.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ的值;(2)求y =f (x )的单调递增区间; (3)求x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,求f (x )的值域. 〖解析〗 (1)由题意,函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0). y =f (x )的一条对称轴是直线x =π8,则2×π8+φ=π2+k π(k ∈Z ),结合-π<φ<0可得φ=-3π4.(2)由(1)可得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4, 令2k π-π2≤2x -3π4≤2k π+π2(k ∈Z ),可得k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ),故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). (3)因为x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4,所以2x -3π4∈⎝⎛⎭⎫-3π4,-π4, 所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4<-22, 故f (x )的值域为⎣⎡⎭⎫-1,-22.。

【走向高考】(2013春季发行)高三数学第一轮总复习 4-3三角函数的图象与性质 新人教A版

【走向高考】(2013春季发行)高三数学第一轮总复习 4-3三角函数的图象与性质 新人教A版

4-3三角函数的图象与性质基础巩固强化1.(文)(2011·大纲全国卷理)设函数f (x )=cos ωx (ω>0),将y =f (x )的图象向右平移π3个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( ) A.13 B .3 C .6 D .9[答案] C[解析] 由题意知,π3=2πω·k (k ∈Z ),∴ω=6k ,令k =1,∴ω=6.(理)(2012·浙江诸暨质检)函数f (x )=sin2x +3cos2x 的图象可以由函数y =2sin2x 的图象经哪种平移得到( )A .向左平移π12个单位B .向左平移π6个单位C .向右平移π12个单位D .向右平移π6个单位[答案] B[解析] ∵f (x )=sin2x +3cos2x =2sin(2x +π3=2sin2(x +π6),∴f (x )的图象可以由函数y =2sin2x 向左平移π6个单位得到,故应选B.2.(文)(2012·福建文,8)函数f (x )=sin(x -π4)的图象的一条对称轴是( ) A .x =π4B .x =π2 C .x =-π4D .x =-π2[答案] C[解析] 本题考查了正弦型函数图象的对称轴问题. 函数f (x )=sin(x -π4)的图象的对称轴是 x -π4=k π+π2,k ∈Z ,即x =k π+3π4,k ∈Z . 当k =-1时,x =-π+3π4=-π4.[点评] 正弦(余弦)型函数图象的对称轴过图象的最高点或最低点. (理)(2011·海淀模拟)函数f (x )=sin(2x +π3)图象的对称轴方程可以为( ) A .x =π12 B .x =5π12 C .x =π3D .x =π6[答案] A [解析] 令2x +π3=k π+π2得x =k π2+π12,k ∈Z , 令k =0得x =π12,故选A.[点评] f (x )=sin(2x +π3)的图象的对称轴过最高点将选项代入检验,∵2×π12+π3=π2,∴选A. 3.(文)(2011·唐山模拟)函数y =sin(2x +π6)的一个递减区间为( ) A .(π6,2π3) B .(-π3,π6) C .(-π2,π2) D .(π2,3π2)[答案] A [解析] 由2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2得, k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z ), 令k =0得,π6≤x ≤2π3,故选A.(理)(2012·新课标全国理,9)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 .[12,34]C .(0,12]D .(0,2][答案] A[解析] 本题考查了三角函数y =A sin(ωx +φ)的性质及间接法解题.ω=2⇒ωx +π4∈[5π4,9π4]不合题意,排除D ,ω=1⇒(ωx +π4)∈[3π4,5π4]合题意,排除B ,C.4.(2011·大连模拟)已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π3,π4]上的最小值是-2,则ω的最小值为( )A.23 B.32 C .2 D .3[答案] B[解析] ∵f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π3,π4]上的最小值为-2,∴T 4≤π3,即π2ω≤π3, ∴ω≥32,即ω的最小值为32.5.(文)(2011·吉林一中月考)函数y =sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图,则( )A .ω=π2,φ=π4 B .ω=π3,φ=π6 C .ω=π4,φ=π4 D .ω=π4,φ=5π4[答案] C[解析] ∵T 4=3-1=2,∴T =8,∴ω=2πT =π4.令π4×1+φ=π2,得φ=π4,∴选C. (理)函数y =xsin xx ∈(-π,0)∪(0,π)的图象可能是下列图象中的( )[答案] C[解析] 依题意,函数y =xsin x,x ∈(-π,0)∪(0,π)为偶函数,排除A ,当x ∈(0,π)时,直线y =x 的图象在y =sin x 上方,所以y =xsin x>1,故选C.6.(文)(2011·课标全国文)设函数f (x )=sin(2x +π4)+cos(2x +π4),则( ) A .y =f (x )在(0,π2)单调递增,其图象关于直线x =π4对称 B .y =f (x )在(0,π2)单调递增,其图象关于直线x =π2对称 C .y =f (x )在(0,π2)单调递减,其图象关于直线x =π4对称 D .y =f (x )在(0,π2)单调递减,其图象关于直线x =π2对称 [答案] D[解析] f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos2x . 则函数在⎝⎛⎫0,π2单调递减,其图象关于直线x =π2对称. (理)(2011·河南五校联考)给出下列命题:①函数y =cos(23x +π2)是奇函数;②存在实数α,使得sin α+cos α=32;③若α、β是第一象限角且α<β,则tan α<tan β;④x =π8y =sin(2x +5π4)的一条对称轴方程;⑤函数y =sin(2x +π3)的图象关于点(π12,0)成中心对称图形. 其中正确命题的序号为( ) A .①③ B .②④ C .①④ D .④⑤[答案] C[解析] ①y =cos(23x +π2)⇒y =-sin 23x 是奇函数;②由sin α+cos α=2sin(α+π4)的最大值为2<32,所以不存在实数α,使得sin α+cos α=32;③α,β是第一象限角且α<β.例如:45°<30°+360°,但tan45°>tan(30°+360°),即tan α<tan β不成立; ④把x =π8代入y =sin(2x +5π4)得y =sin 3π2=-1, 所以x =π8是函数y =sin(2x +5π4)的一条对称轴; ⑤把x =π12代入y =sin(2x +π3)得y =sin π2=1, 所以点(π12,0)不是函数y =sin(2x +π3)的对称中心. 综上所述,只有①④正确.[点评] 作为选择题,判断①成立后排除B 、D ,再判断③(或④)即可下结论. 7.(文)函数y =cos x 的定义域为[a ,b ],值域为[-12,1],则b -a 的最小值为________.[答案]2π3[解析] cos x =-12时,x =2k π+2π3或x =2k π+4π3,k ∈Z ,cos x =1时,x =2k π,k ∈Z .由图象观察知,b -a 的最小值为2π3.(理)(2011·江苏南通一模)函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (x ∈R ),又f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2,则正数ω的值为________.[答案] 1[解析] f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin(ωx +π3), 由f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2可知,T 4=π2,T =2π,所以ω=1.8.已知关于x 的方程2sin 2x -3sin2x +m -1=0在x ∈(π2,π)上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是________.[答案] -2<m <-1[解析] m =1-2sin 2x +3sin2x =cos2x +3sin2x =2sin(2x +π6), ∵x ∈(π2,π)时,原方程有两个不同的实数根, ∴直线y =m 与曲线y =2sin(2x +π6),x ∈(π2,π)有两个不同的交点,∴-2<m <-1.9.(2011·济南调研)设函数y =2sin(2x +π3)的图象关于点P (x 0,0)成中心对称,若x 0∈[-π2,0],则x 0=________. [答案] -π6[解析] ∵函数y =2sin(2x +π3)的对称中心是函数图象与x 轴的交点,∴2sin(2x 0+π3)=0, ∵x 0∈[-π2,0]∴x 0=-π6.10.(文)(2011·北京文)已知函数f(x)=4cos x sin(x+π6)-1.(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间[-π6,π4]上的最大值和最小值.[解析] (1)因为f(x)=4cos x sin(x+π6)-1=4cos x(32sin x+12cos x)-1=3sin2x+2cos2x-1=3sin2x+cos2x=2sin(2x+π6 ).所以f(x)的最小正周期为π.(2)因为-π6≤x≤π4,所以-π6≤2x+π6≤2π3.于是,当2x+π6=π2,即x=π6时,f(x)取得最大值2;当2x+π6=-π6,即x=-π6时,f(x)取得最小值-1.(理)(2011·天津南开中学月考)已知a=(sin x,-cos x),b=(cos x,3cos x),函数f(x)=a·b+32.(1)求f(x)的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;(2)当0≤x≤π2时,求函数f(x)的值域.[解析] (1)f(x)=sin x cos x-3cos2x+3 2=12sin2x-32(cos2x+1)+32=12sin2x-32cos2x=sin(2x-π3),所以f(x)的最小正周期为π.令sin(2x-π3)=0,得2x-π3=kπ,∴x=kπ2+π6,k∈Z.故所求对称中心的坐标为(kπ2+π6,0)(k∈Z).(2)∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3. ∴-32x -π3)≤1,即f (x )的值域为[-32,1]. 能力拓展提升11.(文)(2011·苏州模拟)函数y =sin x ·|cos x sin xx <π)的图象大致是( )[答案] B[解析] y =sin x ·|cos xsin x|=⎩⎪⎨⎪⎧cos x ,0<x <π20,x =π2-cos x ,π2<x <π.(理)(2011·辽宁文)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)=( )A.2+ 3 B. 3C.33D.2- 3[答案] B[解析] 由图可知:T=2×(38π-π8)=π2,∴ω=πT=2,又∵图象过点(38π,0),∴A·tan(2×38π+φ)=A·tan(34π+φ)=0,∴φ=π4.又∵图象还过点(0,1),∴A tan(2×0+π4=A=1,∴f(x)=tan(2x+π4 ),∴f(π24)=tan(2×π24+π4)=tan(π12+π4)=tanπ3= 3.12.(文)为了使函数y=cosωx(ω>0)在区间[0,1]上至多出现50次最小值,则ω的最大值是( )A .98π B.1972C .99πD .100π[答案] C[解析] 由题意至多出现50次最小值即至多需用4912个周期,∴992·2πω≥1,∴ω≤99π,故选C.(理)有一种波,其波形为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π2的图象,若在区间[0,t ](t >0)上至少有2个波谷(图象的最低点),则正整数t 的最小值是( )A .5B .6C .7D .8 [答案] C[解析] ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫π2x 的图象在[0,t ]上至少有2个波谷,函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π2x 的周期T=4,∴t ≥74T =7,故选C.13.(文)(2011·南昌调研)设函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ∈(-π2,π2))的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中:①图象关于点(π4,0)对称; ②图象关于点(π3,0)对称; ③在[0,π6上是增函数; ④在[-π6,0]上是增函数中, 所有正确结论的编号为________. [答案] ②④[解析] 由最小正周期为π得,2πω=π,∴ω=2;再由图象关于直线x =π12对称,∴2×π12+φ=π2,∴φ=π3, ∴f (x )=sin(2x +π3),当x =π4时,f (π4)=12≠0,故①错;当x =π3时,f (π3)=0,故②正确;由2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2 (k ∈Z )得,k π-5π12≤x ≤k π+π12,令k =0得,-5π12≤x ≤π12,故③错,④正确,∴正确结论为②④.(理)(2011·南京模拟)已知函数f (x )=x sin x ,现有下列命题:①函数f (x )是偶函数;②函数f (x )的最小正周期是2π;③点(π,0)是函数f (x )的图象的一个对称中心;④函数f (x )在区间[0,π2]上单调递增,在区间[-π2,0]上单调递减.其中真命题是________(写出所有真命题的序号). [答案] ①④[解析] ∵y =x 与y =sin x 均为奇函数,∴f (x )为偶函数,故①真;∵f (π2)=π2,f (π2+2π)=π2+2π≠π2, ∴②假;∵f (π2)=π2,f (3π2)=-3π2,π2+3π2=2π,π2+(-3π2)≠0,∴③假;设0≤x 1<x 2≤π2,则f x 1f x 2=x 1x 2·sin x 1sin x 2<1,∴f (x 1)<f (x 2)(f (x 2)>0),∴f (x )在[0,π2]上为增函数,又∵f (x )为偶函数,∴f (x )在[-π2,0]上为减函数,∴④真. 14.函数f (x )=2a cos 2x +b sin x cos x 满足:f (0)=2,f (π3)=12+32.(1)求函数f (x )的最大值和最小值;(2)若α、β∈(0,π),f (α)=f (β),且α≠β,求tan(α+β)的值.[解析] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f 0=2,f π3=12+32,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,12a +34b =12+32.解得a =1,b =2,∴f (x )=sin2x +cos2x +1=2sin(2x +π4)+1, ∵-1≤sin(2x +π4)≤1, ∴f (x )max =2+1,f (x )min =1- 2. (2)由f (α)=f (β)得,sin(2α+π4=sin(2β+π4).∵2α+π4、2β+π4∈(π4,9π4),且α≠β, ∴2α+π4=π-(2β+π4)或2α+π4=3π-(2β+π4), ∴α+β=π4或α+β=5π4,故tan(α+β)=1. 15.(文)(2011·长沙一中月考)已知f (x )=sin x +sin(π2-x ). (1)若α∈[0,π],且sin2α=13,求f (α)的值;(2)若x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间. [解析] (1)由题设知f (α)=sin α+cos α. ∵sin2α=13=2sin α·cos α>0,α∈[0,π],∴α∈(0,π2),sin α+cos α>0. 由(sin α+cos α)2=1+2sin α·cos α=43,得sin α+cos α=233,∴f (α)=233. (2)由(1)知f (x )=2sin(x +π4),又0≤x ≤π, ∴f (x )的单调递增区间为[0,π4]. (理)在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,向量m =(b,2a -c ),n =(cos B ,cos C ),且m ∥n .(1)求角B 的大小;(2)设f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx -B 2+sin ωx (ω>0),且f (x )的最小正周期为π,求f (x )在区间[0,π2]上的最大值和最小值. [解析] (1)由m ∥n 得,b cos C =(2a -c )cos B , ∴b cos C +c cos B =2a cos B .由正弦定理得,sin B cos C +sin C cos B =2sin A cos B , 即sin(B +C )=2sin A cos B .又B +C =π-A ,∴sin A =2sin A cos B .又sin A ≠0,∴cos B =12.又B ∈(0,π),∴B =π3.(2)由题知f (x )=cos(ωx -π6)+sin ωx =32cos ωx +32sin ωx =3sin(ωx +π6), 由已知得2πω=π,∴ω=2,f (x )=3sin(2x +π6),当x ∈[0,π2]时,(2x +π6)∈[π6,7π6], sin(2x +π6∈[-12,1]. 因此,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值 3. 当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最小值-32. 16.(文)(2011·福建四地六校联考)已知函数f (x )=-1+23sin x cos x +2cos 2x . (1)求f (x )的单调递减区间;(2)求f (x )图象上与原点最近的对称中心的坐标;(3)若角α,β的终边不共线,且f (α)=f (β),求tan(α+β)的值. [解析] f (x )=3sin2x +cos2x =2sin(2x +π6, (1)由2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2k ∈Z ) 得k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z ), ∴f (x )的单调减区间为[k π+π6,k π+2π3](k ∈Z ). (2)由sin(2x +π6=0得2x +π6=k π(k ∈Z ), 即x =k π2-π12(k ∈Z ), ∴f (x )图象上与原点最近的对称中心坐标是(-π12,0). (3)由f (α)=f (β)得: 2sin(2α+π6)=2sin(2β+π6), 又∵角α与β的终边不共线, ∴(2α+π6+(2β+π6)=2k π+π(k ∈Z ),即α+β=k π+π3(k ∈Z ),∴tan(α+β)= 3. (理)(2011·浙江文)已知函数f (x )=A sin(π3+φ),x ∈R ,A >0,0<φ<π2.y =f (x )的部分图象如图所示,P 、Q 分别为该图象的最高点和最低点,点P 的坐标为(1,A ).(1)求f (x )的最小正周期及φ的值;(2)若点R 的坐标为(1,0),∠PRQ =2π3,求A 的值.[解析] (1)由题意得,T =2ππ3=6, 因为P (1,A )在y =A sin(π3x +φ)的图象上,所以sin(π3+φ)=1. 又因为0<φ<π2,所以φ=π6. (2)设点Q 的坐标为(x 0,-A ),由题意可知π3x 0+π6=3π2,得x 0=4,所以Q (4,-A ).连接PQ ,在△PRQ 中,∠PRQ =23π,由余弦定理得,cos ∠PRQ =RP 2+RQ 2-PQ 22RP ·RQ =A 2+9+A 2-9+4A 22A ·9+A 2=-12,解得A 2=3 又A >0,所以A = 3.1.(2012·河北郑口中学模拟)已知函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0,-π2<φ<0)在x =5π6处取得最大值,则f (x )在[-π,0]上的单调增区间是( )A .[-π,-5π6] B .[-5π6,-π6] C .[-π3,0] D .[-π6,0] [答案] D[解析] ∵f (x )=A sin(x +φ)在x =5π6处取得最大值,A >0,-π2<φ<0,∴φ=-π3,∴f (x )=A sin(x -π3),由2k π-π2≤x -π3≤2k π+π2(k ∈Z )得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6,令k =0得-π6≤x ≤0,故选D.2.(2011·长沙二模)若将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图象向右平移π4个单位长度后,与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图象重合,则ω的最小值为( ) A .1 B .2 C.112D.233[答案] D[解析] y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π4+π4=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3,∴π4-π4ω+2k π=π3,∴ω=8k -13(k ∈Z ),又∵ω>0,∴ωmin =233.3.(2011·北京大兴区模拟)已知函数f (x )=3sinπxR图象上相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好都在圆x 2+y 2=R 2上,则f (x )的最小正周期为( )A .1B .2C .3D .4 [答案] D[解析] f (x )的周期T =2ππR=2R ,f (x )的最大值是3,结合图形分析知R >3,则2R >23>3,只有2R =4这一种可能,故选D.4.(2012·河北保定模拟)已知向量a =(cos θ,sin θ)与b =(cos θ,-sin θ)互相垂直,且θ为锐角,则函数f (x )=sin(2x -θ)的图象的一条对称轴是直线( )A .x =πB .x =7π8 C .x =π4D .x =π2[答案] B[解析] a ·b =cos 2θ-sin 2θ=cos2θ=0, ∵θ为锐角,∴θ=π4,∴f (x )=sin(2x -π4). 由2x -π4=k π+π2得,x =k π2+3π8令k =1得x =7π8 B.5.(2011·北京西城模拟)函数y =sin(πx +φ)(φ>0)的部分图象如图所示,设P 是图象的最高点,A ,B 是图象与x 轴的交点,则tan ∠APB =( )A .10B .8 C.87 D.47[答案] B[分析] 利用正弦函数的周期、最值等性质求解.[解析] 如图,过P 作PC ⊥x 轴,垂足为C ,设∠APC =α,∠BPC =β,∴∠APB =α+β,y =sin(πx +φ),T =2ππ=2,tan α=AC PC =121=12,tan β=BC PC =321=32,则tan(α+β)=tan α+tan β1-tan α·tan β=12+321-12×32=8,∴选B.6.对任意x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫0,π2,x 2>x 1,y 1=1+sin x 1x 1,y 2=1+sin x 2x 2,则( ) A .y 1=y 2 B .y 1>y 2 C .y 1<y 2D .y 1,y 2的大小关系不能确定 [答案] B[解析] 取函数y =1+sin x ,则1+sin x 1x 1的几何意义为过原点及点(x 1,1+sin x 1)的直线斜率,1+sin x 2x 2的几何意义为过原点及点(x 2,1+sin x 2)的直线斜率,由x 1<x 2,观察函数y =1+sin x 的图象可得y 1>y 2.选B.7.(2011·菏泽模拟)对于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,sin x ≤cos xcos x ,sin x >cos x ,给出下列四个命题:①该函数是以π为最小正周期的周期函数;②当且仅当x =π+k π(k ∈Z )时,该函数取得最小值是-1; ③该函数的图象关于直线x =5π4+2k π(k ∈Z )对称; ④当且仅当2k π<x <π2+2k π(k ∈Z )时,0<f (x )≤22其中正确命题的序号是________(请将所有正确命题的序号都填上) [答案] ③④[解析] 画出函数f (x )的图象,易知③④正确. 8.已知函数f (x )=3sin(2x -π6)+2sin 2(x -π12)(x ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求使函数f (x )取得最大值的x 的集合. [解析] (1)f (x )=3sin(2x -π6)+1-cos2(x -π12)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-12cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1 =2sin(2x -π3)+1. 所以最小正周期为T =π.(2)当f (x )取最大值时,只要sin(2x -π3=1,得出x =k π+5π12(k ∈Z ),∴x 值的集合为{x |x =k π+5π12,k ∈Z }. [点评] 差异分析是解答数学问题的有效方法.诸如:化复杂为简单,异角化同角,异名化同名,高次化低次,化为一个角的同名三角函数的形式等等.。

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 第4讲 三角函数的图象与性质课件

高考数学一轮复习 第3章 三角函数、解三角形 第4讲 三角函数的图象与性质课件
12/11/2021
题组三 考题再现
5.(2019·全国卷Ⅱ,5 分)下列函数中,以π2为周期且在区间(π4,π2)上单调递增的
是( A )
A.f(x)=|cos 2x|
B.f(x)=|sin 2x|
C.f(x)=cos |x|
D.f(x)=sin |x|
12/11/2021
[解析] A 中,函数 f(x)=|cos 2x|的周期为π2,当 x∈(π4,π2)时,2x∈(π2,π),函数 f(x)单调递增,故 A 正确;B 中,函数 f(x)=|sin 2x|的周期为π2,当 x∈(π4,π2)时,2x∈ (π2,π),函数 f(x)单调递减,故 B 不正确;C 中,函数 f(x)=cos |x|=cos x 的周期为 2π, 故 C 不正确;D 中,f(x)=sin |x|=s-insixn,xx,≥x0<,0, 由正弦函数图象知,在 x≥0 和 x<0 时,f(x)均以 2π 为周期,但在整个定义域上 f(x)不是周期函数,故 D 不正确,故选 A.
第三章 三角函数、解三角形
12/11/2021
第四讲 三角函数的图象与性质
12/11/2021
12/11/2021
1 知识梳理 • 双基自测 2 考点突破 • 互动探究 3 名师讲坛 • 素养提升
知识梳理 • 双基自测
12/11/2021
知识点一 周期函数的定义及周期的概念 (1)对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值 时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做___周__期__函__数___.非零常数T叫做这个函数 的_周__期_____.如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小 正数就叫做f(x)的最小___正__周__期___. (2)正弦函数、余弦函数都是周期函数,__2_k_π_(k_∈__Z__,__k≠__0_) _____都是它们的周 期,最小正周期是___2_π__.
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{注意点2} 注意弦函数的有界性和定义域 弦函数:|sin x|≤1,|cosx|≤1,(x∈R)
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
3.函数 y=cos2x+sinx|x|≤4π的值域为__________. 函数变为 y=1-sin2x+sin x.
设 t=sin x,|x|≤4π,∴t∈- 22, 22. 函数变为 f(t)=-t2+t+1=-t-122+54, ∴当 t=12,即 sin x=12,x=π6时,ymax=45;
ymin=-1
x=2kπ(k∈Z) 时, yxm=axπ=+1; 2kπ(k∈Z) 无最值 时,ymin=-1
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教材梳理 基础自测
一、三角函数的图象和性质
奇偶性



对称 对
中心 称
(kπ,0)k∈Z
性 对称轴 x=kπ+2π(k∈Z)
kπ+π2,0(k∈Z) x=kπ(k∈Z)
k2π,0,k∈Z 无
一、三角函数的图象和性质
单 调 性
在 -π2+2kπ, π2+2kπ (k∈Z) 上递增; 在 π2+2kπ, 32π+2kπ
(k∈Z) 上递减
在[(2k-1)π,
在 -π2+kπ,
2kπ](k∈Z)上递增; 在[2kπ,(2k+
π2+kπ(k∈Z)
1)π](k∈Z)上递减 上递增
x= π2+2kπ(k∈Z) 时, 最 ymax=1; 值 x=-π2+2kπ(k∈Z) 时,
D.最小正周期为π2的偶函数
B
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教材梳理 基础自测
一、三角函数的图象和性质
[自测 3] y=sinx-π4的图象的一个对称中心是(
)
A.(-π,0)
B.-34π,0
C.32π,0
D.π2,0
B
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教材梳理 基础自测
一、三角函数的图象和性质
[自测 4] y=cosx-π3(x∈R)取最大值时的 x 为__________. xx=2kπ+π3,k∈Z
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教材梳理 基础自测
二、辅助角公式
asin α+bcos α= a2+b2sin(α+φ),其中 cos φ=
b
a2+b2 ,即 tan φ=ba.
a
a2+b2 ,sin φ=
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二、辅助角公式
[自测 5] y= 3sin x+cos x 的最大值为__________. 2
当 t=- 22,即 x=-4π时,ymin=1-2
2 .
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
1-
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
{注意点1} 注意 y=tan x 的定义域和三角函数的周期性的应用 三角函数表达式中只要有“tan x”型,首先有 x≠kπ+π2.三角函数有周期性, 注意区间的重复性.
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
1.函数 y= tan12x-3的定义域为__________. 令 tan2x-3>0,∴tanx> 3或 tanx<- 3, ∴kπ+3π<x<kπ+2π或 kπ-π2<x<kπ-π3,k∈Z kπ-π2,kπ-π3∪kπ+π3,kπ+π2(k∈Z)
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
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一、三角函数的图象和性质
1.三角函数 y=sin x、y=cos x、y=tan x 的图象和性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
x∈R
值域 [-1,1]
x∈R [-1,1]
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{x|x∈R 且 x≠π2+ kπ,k∈Z}
R
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周期 2π

π
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教材梳理 基础自测
一、三角函数的图象和性质
2.周期性 (1)一般地,对于函数 f(x),如果存在一个非零常数 T,使得当 x 取定义域 内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x) ,那么函数 f(x)就叫做周期函数,非 零常数 T 叫做这个函数的周期. (2)对于一个周期函数 f(x),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,
A.-π4,π4 C.π,32π C
B.π4,34π D.32π,2π
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教材梳理 基础自测
一、三角函数的图象和性质
[自测 2] (教材习题改编)设函数 f(x)=sin2x-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
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线 或三角函数图象来求解.在第 1 题中易错写为-∞,kπ-π3∪ kπ+π3,+∞或漏掉“kπ”,在第 2 题中易忽略 k=0,k=-1 的具体情况 漏掉周期.
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考点突破 题型透析
考点一 三角函数的定义域、值域、最值
高三总复习.数学(文)
第三章 三角函数、解三角形 第4课时 三角函数的图象和性质

考点一 三角函数的定义域、值域、最值

考点二 三角函数的单调性
考点三 三角函数的奇偶性、周期性、对称性
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考纲·展示
1.探究以 y=Asin(ωx+φ)为模型的函数的性质:单调性,最值(值域),周 期性,奇偶性(对称性). 2.结合三角恒等变换,利用 y=Asin(ωx+φ)的性质求其中的参数. 3.结合三角函数图象求解简单的三角方程或三角不等式.
那么这个最小正数就叫做 f(x)的 最小正周期 .
(3)函数 y=Asin(ωx+φ),x∈R 及函数 y=Acos(ωx+φ);x∈R(其中 A、ω、 2π
φ 为常数,且 A≠0,ω>0)的周期 T= ω .
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一、三角函数的图象和性质
[自测 1] (教材改编)函数 y=|sin x|的一个单调增区间是( )
2.函数 y=lg(sin x- 23)+ 25-x2的定义域为__________.
令sin x- 23>0,∴π3+2kπ<x<23π+2kπ,k∈Z, 25-x2≥0, -5≤x≤5.
k=0 时,x∈π3,32π,k=-1 时,x∈-5,23π-2π. π3,23π∪-5,-43π
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