三角函数经典解题方法及考点题型
三角函数、解三角形高考常见题型解题思路及知识点总结.docx
三角函数、解三角形高考常见题型解题思路及知识点总结一、解题思路(一)解题思路思维导图(二)常见题型1.三角恒等变换已知正切值求正弦、余弦齐次式值问题 典例1:(2016年3卷)若tan 4α= ,则2cos 2sin 2αα+=( ) (A)6425 (B) 4825 (C) 1 (D)1625【解析】2cos 2sin 2αα+=25641tan tan 41cos sin cos sin 4cos 2222=++=++ααααααα故选A .2.三角恒等变换给值求值问题典例2:(2016年2卷9)若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=( )(A )725(B )15(C )15-(D )725-【解析】∵3cos 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2ππ7sin 2cos 22cos 12425ααα⎛⎫⎛⎫=-=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选D .3.图象法求三角函数()ϕω+=x A y sin ()00>>ω,A 性质 典例3:(2017年3卷6)设函数()cos()3f x x =+,则下列结论错误的是()A .()f x 的一个周期为2π-B .()y f x =的图像关于直线8π3x =对称C .()f x π+的一个零点为π6x =D .()f x 在π(,π)2单调递减【解析】函数()πcos 3f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象可由cos y x =向左平移π3个单位得到,如图可知, ()f x 在π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭上先递减后递增,D 选项错误,故选D.4.复合函数法求三角函数()ϕω+=x A y sin ()00>>ω,A 性质π5.求三角函数()B x A y ++=ϕωsin ⎪⎭⎫⎝⎛<>>2,00πϕω,A 解析式 典例4:(2015年1卷8)函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为( )(A )(B ) (C ) (D )【解析】由五点作图知,,解得,,所以,令,解得<<,,故单调减区间为(,),,故选D. 考点:三角函数图像与性质6.三角函数图象的平移与伸缩变换 典例5:(2017年1卷9)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2()f x cos()x ωϕ+()f x 13(,),44k k k Z ππ-+∈13(2,2),44k k k Z ππ-+∈13(,),44k k k Z -+∈13(2,2),44k k k Z -+∈1+4253+42πωϕπωϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩=ωπ=4πϕ()cos()4f x x ππ=+22,4k x k k Z πππππ<+<+∈124k -x 324k +k Z ∈124k -324k +k Z ∈3π6π12写性质 根据解出x 的值或范围写出函数对称轴、对称中心、单调区间、最值等性质解题思路及步骤 注意事项求A 和B ()max min 12y y A =-,()max min 12y y B =+, 求ω 先求周期T ,再由求ωπ2=T 求ω 求ϕ代入已知点坐标,根据ϕ的具体范围求出ϕ,一般代入最值点,若代入与B y =的交点,注意区分是在增区间还是减区间上 求解析式写出解析式解题思路及步骤 注意事项写出变换法则 把变换前的函数看成抽象函数()x f y =,根据变换法则写出变换后的抽象函数 代入表达式根据原函数解析式写出变换后的解析式,例如:()x f y ==⎪⎭⎫⎝⎛+62sin 3πx 向右平移4π个单位后得函数⎪⎭⎫⎝⎛-=4πx f y =⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-32sin 3642sin 3πππx x ,其他变换都按这个方法确定变换后解析式C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2【解析】先变周期:先变相位:选D .7.解三角形知一求一问题8.解三角形知三求一问题典例6:(2017年2卷17)的内角的对边分别为,已知. (1)求;(2)若,的面积为2,求解析:(1)依题得.因为, 所以,所以,得(舍去)或.12π612π122cos sin sin 2sin 2sin 2223122y x x y x y x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+⇒=+⇒=+=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭22cos sin sin sin sin 222633y x x y x x y x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+⇒=++=+⇒=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ABC △,,A B C ,,a b c ()2sin 8sin 2B AC +=cos B 6a c +=ABC △.b 21cos sin 8sin 84(1cos )22B B B B -==⋅=-22sin cos 1B B +=2216(1cos )cos 1B B -+=(17cos 15)(cos 1)0B B --=cos 1B =15cos 17B =(2)由∵可知,因为,所以,即,得.因为,所以,即,从而,即,解得.9.解三角形知二求最值(或范围)问题典例7:(2013年2卷17)∵ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.(1)求B.(2)若b=2,求∵ABC面积的最大值.【解析】(1)因为a=bcosC+csinB,所以由正弦定理得:sinA=sinBcosC+sinCsinB,所以sin(B+C)=sinBcosC+sinCsinB,即cosBsinC=sinCsinB,因为sinC≠0,所以tanB=1,解得B=.4π(2)由余弦定理得:b2=a2+c2-2accos4π,即4=a2+c2ac,由不等式得a2+c2≥2ac,当且仅当a=c时,取等号,所以4≥(2)ac,解得,所以∵ABC的面积为12acsin4π≤4+1.所以∵ABC +1.典例8:(2011年1卷16)在中,的最大值为.令AB c=,BC a=,则由正弦定理得【解析】2,sin sin sina c ACA C B====2sin,2sin,c C a A∴==且120A C+=︒,222sin4sinAB BC c a C A∴+=+=+2sin4sin(120)C C=+︒-=2sin C+14(cos sin)4sin22C C C C+=++)Cϕ=(其中tan2ϕ=∴当90Cϕ+=︒时,2AB BC+取最大值为8sin17B=2ABCS=△1sin22ac B⋅=182217ac⋅=172ac=15cos17B=22215217a c bac+-=22215a c b+-=22()215a c ac b+--=2361715b--=2b=ABC60,B AC==2AB BC+二、知识点总结 (一)知识点思维导图(二)常用定理、公式及其变形1.同角三角函数关系:()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-;()sin 2tan cos ααα=sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫== ⎪⎝⎭.2.诱导公式:对于角α±π2k 与角α的三角函数关系“奇变偶不变,符号看象限”,这句话是对变化前的函数和角来说的. 例如在三角形,∵,∴A B C A B C ++=+=-ππ3.两角和与差公式:sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.。
三角函数十大题型
三角函数十大题型三角函数是数学中的重要概念,与几何图形和三角形的关系密切相关。
在学习三角函数时,有一些常见的题型是必须要熟练掌握的。
下面将介绍三角函数的十大题型以及解题方法。
1. 求角度的正弦、余弦、正切值对于给定的三角函数值,如正弦值sinα=1/2,我们需要求出对应的角度α。
对于求解这类问题,我们可以通过查表法或使用计算器进行近似计算。
2. 求角度的值域与周期对于三角函数中的角度,不同的函数具有不同的值域和周期。
例如,正弦函数的值域是[-1, 1],周期是2π。
需要掌握各个三角函数的值域和周期,以便在解题过程中进行合理的计算和判断。
3. 角度的性质和恒等变换三角函数中的角度具有一些特殊的性质和恒等变换,如正弦函数的奇偶性、余弦函数的周期性等。
掌握这些性质和变换可以简化问题的求解过程。
4. 通过图像求解问题三角函数的图像可以帮助我们理解和解决问题。
例如,通过观察正弦函数的图像,我们可以确定其最大值、最小值、零点等信息,从而解决与角度相关的问题。
5. 解三角函数方程三角函数方程是指包含三角函数的方程,需要求解其中的未知量。
解三角函数方程时,我们可以通过恒等变换、化简和换元等方法,将其转化为简化的方程组或方程,从而求解出未知量的值。
6.求三角函数的导数求三角函数的导数是解决曲线变化问题的基础。
通过计算三角函数的导数,我们可以求解与速度、加速度等相关的问题。
7. 三角函数的图像变换通过对三角函数进行平移、伸缩和翻转等图像变换,可以得到新的三角函数图像。
掌握这些图像变换可以帮助我们更好地理解和运用三角函数。
8. 三角函数的复合运算在三角函数的求解过程中,经常会遇到要求解三角函数的复合运算,如sin(2x)、cos(2x)等。
掌握三角函数的复合运算可以帮助我们简化问题,并得到更简洁的解答。
9. 三角函数与三角恒等式的运用三角函数与三角恒等式是数学中的重要工具,可以帮助我们简化问题,并得到更方便的解答。
掌握三角函数与三角恒等式的运用可以提高解题的效率和准确性。
高中三角函数常见题型与解法
三角函数的题型和方法一、思想方法1、三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
即倍角公式降次与半角公式升次。
(4)化弦(切)法。
将三角函数利用同角三角函数基本关系化成弦(切)。
(5)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
(6)万能代换法。
巧用万能公式可将三角函数化成tan 2θ的有理式。
2、证明三角等式的思路和方法。
(1)思路:利用三角公式进行化名,化角,改变运算结构,使等式两边化为同一形式。
(2)证明方法:综合法、分析法、比较法、代换法、相消法、数学归纳法。
3、证明三角不等式的方法:比较法、配方法、反证法、分析法,利用函数的单调性,利用正、余弦函数的有界性,利用单位圆三角函数线及判别法等。
4、解答三角高考题的策略。
(1)发现差异:观察角、函数运算间的差异,即进行所谓的“差异分析”。
(2)寻找联系:运用相关公式,找出差异之间的内在联系。
(3)合理转化:选择恰当的公式,促使差异的转化。
二、注意事项对于三角函数进行恒等变形,是三角知识的综合应用,其题目类型多样,变化似乎复杂,处理这类问题,注意以下几个方面:1、三角函数式化简的目标:项数尽可能少,三角函数名称尽可能少,角尽可能小和少,次数尽可能低,分母尽可能不含三角式,尽可能不带根号,能求出值的求出值。
2、三角变换的一般思维与常用方法。
注意角的关系的研究,既注意到和、差、倍、半的相对性,如ααββαββαα22122)()(⨯=⨯=+-=-+=.也要注意题目中所给的各角之间的关系。
2023年高考数学解题技巧及规范答题:三角函数大题
202 年高考数学解题技巧及规范答题三角函数大题【规律方法】1、正弦定理、余弦定理:正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分基本量的情况下求解其余基本量,基本思想是方程思想.正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.正弦定理、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,其解题方法主要有: (1)化边为角:通过正弦定理和余弦定理,化边为角,如:,等,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时要注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如:,或等.(2)化角为边:利用正弦定理、余弦定理化角为边,如,等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.注意:(1)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.(2)在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响.2、三角恒等变换综合应用的解题思路(1)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式;(2)构造;(3)和角公式逆用,得(其中φ为辅助角);(4)利用研究三角函数的性质;2sin a R A =2222cos a b c ab C +-=sin sin A B A B =⇔=sin 2sin 2A B A B =⇔=2A B π+=sin 2a A R =222cos 2b c a A bc+-=())f x x x =+())f x x ϕ=+())f x x ϕ=+3(5)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规范.【核心素养】以三角形为载体,以正弦定理、余弦定理为工具,以三角恒等变换为手段考查解三角形问题是高考一类热点题型,考查的核心素养主要有“逻辑推理”、“数学运算”、“数据分析”.【典例】【2020年全国II 卷】中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C.(1)求A ;(2)若BC =3,求周长的最大值.【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出的形式,进而求得;(2)利用余弦定理可得到,利用基本不等式可求得的最大值,进而得到结果.【详解】(1)由正弦定理可得:,,,. (2)由余弦定理得:,即.ABC ABC cos A A ()29AC AB AC AB +-⋅=AC AB +222BC AC AB AC AB --=⋅2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅()0,A π∈ 23A π∴=222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=()29AC AB AC AB +-⋅=第二步,用定理、公式、性质:利用正弦定理、余弦定理、二倍角公式、辅助角公式等进行三角形中边角(当且仅当时取等号),,解得:(当且仅当时取等号),周长,周长的最大值为【解题方法与步骤】1、解三角形问题的技巧:(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. ①应用正弦定理求角时容易出现增解或漏解的错误,要根据条件和三角形的限制条件合理取舍;②求角时易忽略角的范围而导致错误,因此需要根据大边对大角,大角对大边的规则,画图进行判断.(2)三角形解个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角规则进行判断.2、三角恒等变换要遵循的“三看”原则:一看“角”:通过看角之间的差别与联系,把角进行合理拆分,从而正确使用公式; 二看“函数名称”:看函数名称之间的差异,从而确定使用的公式,常见的有“切化弦”;三看“结构特征”:分析结构特征,找到变形的方向,常见的有“遇到分式要通分”“整式因式分解”“二次式配方”等.3、解三角形与三角函数综合问题一般步骤:第一步,转化:正确分析题意,提炼相关等式,利用等式的边角关系合理将问题转化为三角函数的问题; 22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭AC AB =()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭AC AB +≤AC AB =ABC ∴ 3L AC AB BC =++≤+ABC ∴ 3+的的关系的互化;第三步,得结论:利用三角函数诱导公式、三角形内角和定理等知识求函数解析式、角、三角函数值,或讨论三角函数的基本性质等.【好题演练】1.(2021·河南中原高三模拟)在中,,,所对的角分别为,,,已知. (1)求;(2)若,为的中点;且,求的面积.【分析】(1)根据题意,由正弦定理得出,再由两角和的正弦公式化简得,由于,从而可求得,最后根据同角三角函数的平方关系,即可求出;(2)法1:在中由余弦定理得出,再分别在和中,由余弦定理得出和,再由,整理ABC a b c A B C 3cos 3a b A c +=sin B 3a =D AC BD =ABC sin 3sin cos3sin A B A C +=sin 3sin cos A A B =sin 0A >1cos 3B =sin B ABC 221936c b c+-=ABD △BCD △2cos ADB ∠=2cos CDB ∠=cos ADB cos DB 0∠+∠=C化简的出边,最后根据三角形的面积公式,即可求出结果. 法2:由平面向量的加法运算法则得出,两边平方并利用平面向量的数量积运算化简得,从而可求出边,最后根据三角形的面积公式,即可求出结果.【详解】(1)因为,由正弦定理得, 因为, 所以,因为,所以,所以,因为,所以(2)法1:在中,由余弦定理得,即, 在中,由余弦定理得, 在中,由余弦定理得因为,c 1sin2ABC S ac B =△12BD BA BC →→→⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()213294c c =++c 1sin 2ABC S ac B =△3cos 3a b A c +=sin 3sin cos 3sin A B A C +=()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+sin 3sin cos A A B =()0,A π∈sin 0A >1cos 3B =()0,B π∈sin B ===ABC 222cos 2a c b B ac +-=221936c b c+-=ABD △2cos ADB ∠=BCD △2cos CDB ∠=πADB CDB ∠+∠=220=即,所以, 整理得,解得:或(舍去), 所以. 法2:因为为的中点,所以,两边平方得,即,即,解得或(舍), 所以. 2.记中内角,,的对边分别为,,.已知. (1)求;(2)点,位于直线异侧,,.求的最大值.【分析】(1,利用正弦定理化边为角结合利用两角和的正弦公式展开整理可求得的值,即可得角; (2)结合(1化角为边可得,即,在中由余弦定理求,利用三角恒等式变换以及三角函数的性质可得最大值.2262b c =+()222296219366c c c b c c+-++-==2230c +c -=1c =3c =-11sin 3122ABC S ac B ==⨯⨯=△D AC 12BD BA BC →→→⎛⎫=+ ⎪⎝⎭222124B BD B BA C BC A →→→→→⎛⎫=+⋅+ ⎪⎝⎭()213294c c =++2230c +c -=1c =3c =-11sin 3122ABC S ac B ==⨯⨯=△ABC A B C a b c a =3cos sin B b A =+A A D BC BD BC ⊥1BD =AD cos sin B b A =+sin sin()C A B =+tan A A cos sin sin C A B B A =+cos sin B a B =+sin c B B =ABD △2AD(1)求 A ;【详解】(1,.. 因为,,所以,,,又因为, 可得:,所以; (2)由(1,, 即,由余弦定理得,所以当且仅当时,取得最大值,所以.3.在中,内角的对边分别为,且满足. 3cos sin B b A =+a =cos sin B b A =+cos sin sin C A B B A =+πA B C ++=,,(0,π)A B C ∈sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+cos s cos sin s i in n A B A B A B B A +=+sin sin sin A B B A =sin 0B ≠sin A A =tan A =0πA <<π3A =cos sin sin C AB B A =+cos sin B a B =+cos sin c a B B B =+=+2222cos AD c BD c BD ABD =+-⋅∠()()()2sin 12sin sin B B B B B =+--222sin 3cos 212sin 2B B B B B =+++++42B =+π4B =2AD )241+=+AD 1+ABC 、、A B C ,,a b c 2sin cos b A B ()2sin c b B =-(2)若l 的取值范围.【分析】(1)由正弦定理得,化简得, 利用的范围可得答案;(2)由正弦定理得,利用的范围和三角函数的性质可得答案.【详解】(1)由正弦定理得, 因为,所以, 所以,即,解得,因为,所以.(2)由正弦定理得, 所以,所以,因为,所以, a =()2sin sin cos 2sin sin sin B A B CB B =-1cos2A =A 4sin ,4sin bB cC ==()4sin sin l B C =++B ()2sin sin cos 2sin sin sin BA B C B B=-0B π<<sin 0B ≠2sincos 2sin sin A BC B =-2sin cos 2sin cos 2sin cos sin A B A B B A B =+-1cos 2A =0A π<<3A π=4sin sin sin a b cAB C===4sin ,4sin b B c C ==()24sin sin sin sin 3l B C B B π⎡⎤⎛⎫=+++-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦314sin cos 22B B B B ⎛⎫⎫=+++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭6B π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭5,666B πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭所以, 所以.4.(2021·天津高考)在,角所对的边分别为,已知. (I )求a 的值;(II )求的值;(III )求的值.【分析】(I )由正弦定理可得(II )由余弦定理即可计算;(III )利用二倍角公式求出的正弦值和余弦值,再由两角差的正弦公式即可求出.【详解】(I )因为,由正弦定理可得,;(II )由余弦定理可得; (III ),, ,, 所以. 1sin ,162B π⎛⎫⎛⎤+∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦(l ∈ABC ,,A B C ,,a bc sin:sin :sin 2A B C =b =cos C sin 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭::2a b c =2C sin :sin :sin 2A B C =::2:1:ab c=b =2a c ∴==2223cos 24a b c C ab +-===3cos 4C =sin C ∴==3sin 22sin cos 24C C C ∴===291cos 22cos 121168C C =-=⨯-=sin 2sin 2cos cos 2sin 666C C C πππ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭1182=⨯=5.(2021·南京市中华中学)在中,分别为内角的对边,且满足. (1)求的大小;(2)从①,②,③这三个条件中任选两个,补充在下面的问题中,并解决问题.问题:已知___________,___________,若存在,求的面积,若不存在,请说明理由.注:如果选择多个条件解答,按第一个解答计分.【分析】(1)由正弦定理进行边角互化,再结合辅助角公式化简运算,可求出角的范围.(2)若选择条件①②,由余弦定理可计算的值,面积公式计算面积;若选择条件②③,正弦定理计算边,两角和的正弦计算,可求面积;若选择条件①③,由大边对大角可知三角形不存在. 【详解】(1)因为,由正弦定理可得因为即因为所以因为即ABC ,,a b c ,,A B C b a =B 2a c =2b =4A π=ABC ABC ABC a c 、a sin C b a =sin sin B A =sin 0A ≠cos 1B B -=1sin()62B π-=0B π<<5666B πππ-<-<66B ππ-==3B π第 11 页 共 11 页(2)若选择条件①②,由余弦定理可得,解得, 故所以若选择条件②③由正弦定理可得,可得所以若选择条件①③这样的三角形不存在,理由如下: 在三角形中,, 所以, 所以,所以又因为所以与矛盾,所以这样的三角形不存在.2222cos b a c ac B=+-222442c c c +-=c =a =11sin sin 223ABC S ac B π=== sin sin a b A B =sin sin b A a B ==11sin 2sin 2234ABC S ab C ππ⎛⎫==⨯+= ⎪⎝⎭ ABC 43A B ππ==,53412C ππππ=--=A C <a c <2a c=a c >a c <。
高中三角函数常见考题类型与解题方法
高中三角函数常见考题类型与解题方法
高中数学中,三角函数是一个很重要的概念,而且考试中出现频率极高。
以下是三个常见的考题类型及其解题方法。
类型一:求三角函数的性质
这种类型的考题通常会给定一个三角函数式子,要求求出其周期、振幅、对称轴等性质。
解题方法
求周期可根据函数式中三角函数的系数和自变量的单位确定。
比如 $y=\sin(3x)$ 的周期为 $\dfrac{2\pi}{3}$。
振幅可以通过函数式的系数得到。
例如 $y=2\cos x$ 的振幅为$2$。
对称轴通常跟周期有关,可以先求出周期,再根据周期画出函数图像,最后找到对称轴。
类型二:证明三角恒等式
这种类型的考题通常会给定某个三角函数恒等式,要求证明其成立。
解题方法
证明三角恒等式的方法有很多,但最基本的就是按照恒等式左右两边分别化简,直到两边相等为止。
需要注意的是,证明过程中应该尽量保留中间步骤,避免花式运算导致答案出错。
类型三:求三角函数的值
这种类型的考题通常会给定一个三角函数式子,要求求出某个特定自变量下的函数值。
解题方法
求三角函数的值需要先把式子化简成最简形式,再代入自变量即可。
需要注意的是,有些函数值需要通过函数图像来判断正负,例如当 $x=\dfrac{3\pi}{4}$ 时,$\cos x=-\dfrac{\sqrt{2}}{2}$。
综上所述,掌握三角函数的性质、证明方法和求值方法是应对三角函数考题的关键。
三角函数基本题型及解题方法
三角函数基本题型及解题方法三角函数基本题型及解题方法对于三角函数的问题,特别是一些创新型问题,对大多数同学来说可能会感到陌生。
这些问题主要考查学生对于重要数学思想和方法的掌握以及在考试时对自己心态的调整。
但是,我们可以使用特殊化方法来解决这些问题。
特殊化方法的解题依据是,题目所叙述的一般情形成立,则对特殊情形也应该成立。
若不成立,则必然选项是错误的。
特殊化方法一般有赋特殊值、特殊函数等。
一、单调性类问题例11)若A、B是锐角三角形ABC的两个内角,则点P(cosB-sinA。
sinB-cosA)在哪个象限?选项为A、B、C、D。
2)设α、β是一个钝角三角形的两个锐角,下列四个不等式中不正确的是?选项为A、B、C、D。
分析:这是依托基本的几何图形三角形,创新型的考查三角函数的单调性等重要性质的题目。
常规解法运算繁杂,用特殊化方法则可出奇制胜。
对于(1),赋A=B=60°,可知选B;对于(2),赋α=β=30°,可知选D。
例2若A、B、C是△XXX的三个内角,且A<B<C(C≠π/2),则下列结论中正确的是哪个?选项为A、B、C、D。
分析:赋A=30°,B=70°,C=80°,可知B、D错;赋A=30°,B=50°,C=100°,知C错。
故选A。
例3函数y=xcosx-sinx在下面哪个区间内是增函数?选项为A、B、C、D。
分析:所给函数的定义域显然是R,又令f(x)=xcosx-sinx,则f(π/2)=f(3π/2)=-1,f(π)=-π,f(π/6)=1,f(2π)=2π。
如对选项A,x从π/3到2π/3,y从-1,-π到1,不符合题意,同理可排除C、D。
例4函数y=2sin(π/6-2x)(x∈[0,π])为增函数的区间是哪个?选项为A、B、C、D。
分析:只需考虑区间端点处的函数值,有①x=0,y=1;②x=π/12,y=√3/2;③x=π/3,y=-2;④x=5π/6,y=1.可知选项B为正确答案。
高三高考文科数学《三角函数》题型归纳与汇总
高三高考文科数学《三角函数》题型归纳与汇总高考文科数学题型分类汇总:三角函数篇本文旨在汇总高考文科数学中的三角函数题型,包括定义法求三角函数值、诱导公式的使用、三角函数的定义域或值域、三角函数的单调区间、三角函数的周期性、三角函数的图象变换和三角函数的恒等变换。
题型一:定义法求三角函数值这类题目要求根据三角函数的定义,求出给定角度的正弦、余弦、正切等函数值。
这类题目的难点在于熟练掌握三角函数的定义,以及对角度的准确度量。
题型二:诱导公式的使用诱导公式是指通过对已知的三角函数进行代数变形,得到新的三角函数值的公式。
这类题目需要熟练掌握各种诱导公式,以及灵活应用。
题型三:三角函数的定义域或值域这类题目要求确定三角函数的定义域或值域。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数的定义域和值域的概念和计算方法。
题型四:三角函数的单调区间这类题目要求确定三角函数的单调区间,即函数在哪些区间上单调递增或单调递减。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数单调性的判定方法。
题型五:三角函数的周期性这类题目要求确定三角函数的周期。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数周期的计算方法。
题型六:三角函数的图象变换这类题目要求根据给定的变换规律,确定三角函数图象的变化。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对图象变换的计算方法。
题型七:三角函数的恒等变换这类题目要求根据已知的三角函数恒等式,进行变形和推导。
需要掌握各种三角函数的恒等式,以及灵活应用。
2)已知角α的终边经过一点P,则可利用点P在单位圆上的性质,结合三角函数的定义求解.在求解过程中,需注意对角终边位置进行讨论,避免忽略或重复计算.例2已知sinα=0.8,且α∈[0,π2],则cosα=.答案】0.6解析】∵sinα=0.8,∴cosα=±√1-sin²α=±0.6XXXα∈[0,π2],∴cosα>0,故cosα=0.6易错点】忘记对cosα的正负进行讨论思维点拨】在求解三角函数值时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.同时,需根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型二诱导公式的使用例3已知tanα=√3,且α∈(0,π2),则sin2α=.答案】34解析】∵ta nα=√3,∴α=π/30<α<π/2,∴0<2α<πsin2α=sin(π-2α)=sinπcos2α-cosπsin2α=-sin2α2sin2α=0,∴sin2α=0sin2α=3/4易错点】忘记利用诱导公式将sin2α转化为sin(π-2α)思维点拨】在解决三角函数的复合问题时,可利用诱导公式将一个三角函数转化为其他三角函数的形式,从而简化计算.同时,需注意根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型三三角函数的定义域或值域例4已知f(x)=2sinx+cosx,则f(x)的值域为.答案】[−√5,√5]解析】∵f(x)=2sinx+cosx=√5(sin(x+α)+sin(α-x)),其中tanα=-121≤sin(x+α)≤1,-1≤sin(α-x)≤15≤f(x)≤√5f(x)的值域为[−√5,√5]易错点】忘记利用三角函数的性质将f(x)转化为含有同一三角函数的形式思维点拨】在确定三角函数的定义域或值域时,可利用三角函数的性质将其转化为含有同一三角函数的形式,从而方便计算.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其定义域或值域.题型四三角函数的单调区间例5已知f(x)=sin2x,则f(x)在区间[0,π]上的单调递增区间为.答案】[0,π/4]∪[3π/4,π]解析】∵f'(x)=2cos2x=2(2cos²x-1)=4cos²x-2f'(x)>0的充要条件为cosx12f(x)在[0,π/4]∪[3π/4,π]上单调递增易错点】忘记将f'(x)化简为含有同一三角函数的形式,或对于三角函数的单调性判断不熟练思维点拨】在求解三角函数的单调区间时,需先求出其导数,并将其化简为含有同一三角函数的形式.然后,利用三角函数的单调性进行判断,得出函数的单调区间.题型五三角函数的周期性例6已知f(x)=sin(2x+π),则f(x)的周期为.答案】π解析】∵sin(2x+π)=sin2xcosπ+cos2xsinπ=-sin2xf(x)的周期为π易错点】忘记利用三角函数的周期性质思维点拨】在求解三角函数的周期时,需利用三角函数的周期性质,即f(x+T)=f(x),其中T为函数的周期.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其周期.题型六三角函数的图象变换例7已知f(x)=sinx,g(x)=sin(x-π4),则g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移了.答案】π4解析】∵g(x)=sin(x-π4)=sinxcosπ4-cosxsinπ4g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移π4易错点】忘记利用三角函数的图象变换公式,或对于三角函数的图象不熟悉思维点拨】在求解三角函数的图象变换时,需利用三角函数的图象变换公式,即y=f(x±a)的图象相对于y=f(x)的图象向左(右)平移a个单位.同时,需对于各种三角函数的图象有一定的了解,以便准确判断图象的变化情况.题型七三角函数的恒等变换例8已知cosα=12,且α∈(0,π2),则sin2α的值为.答案】34解析】∵cosα=12,∴sinα=√3/2sin2α=2sinαcosα=√3/2×1/2=3/4易错点】忘记利用三角函数的恒等变换公式思维点拨】在求解三角函数的恒等变换时,需熟练掌握三角函数的基本恒等式和常用恒等式,从而简化计算.同时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.已知角α的终边所在的直线方程,可以通过设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数的定义来解决相关问题。
高考三角函数题型归纳总结
高考三角函数题型归纳总结
高考解三角函数题型归纳总结
一、函数值的计算
1.由某个函数的定义求指定的函数值
2.由表达式求某个函数的值
3.由一切三角函数的基本等式求某个函数的值
二、函数的延长
1.函数的延长:对某个函数的符号或值作一定重新定义,以推广原函数的定义域,使原值可以成为新函数的值
2.求函数值时把原函数的值替换新定义的函数的值
三、函数的平移
1.对某个函数作一定的平移变换,使其实轴、值轴都做出一定的平移
2.函数按照平移变换规则,将原函数的值按比例地经过初始点再离开
四、函数的综合运用
1.记住一些常见的组合等式,如:sinα±cosα=sincosα、sin α-cosα=-2sinsinα/2
2.按延长或平移变换,用组合等式解决具体问题
3.用其他三角函数的关系转换,把一种函数转换成另一种,如tanα=sinα/cosα。
- 1 -。
三角函数最值问题的十种常见解法-6.18
拼搏的你,背影很美!三角函数最值问题的十种常见解法三角函数的最值或相关量的取值范围的确定始终是三角函数中的热点问题之一,所涉及的知识广泛,综合性、灵活性较强。
解决三角函数的最值问题不仅会用到三角函数的基本定义、单调性、奇偶性、周期性、有界性和三角函数图像,而且还会用到三角函数的多种恒等变化。
同时,在三角函数的最值问题中常常涉及到初等函数、不等式、方程、几何等方面问题;常用公式1.两角和与差的三角函数βαβαβαsin cos cos sin )sin(±=±;βαβαβαsin sin cos cos )cos( =±;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=。
2. 辅助角公式sin cos ),sin a x b x x ϕφφ+=+==3.二倍角公式αααcos sin 22sin =;ααααα2222sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-=;22tan tan 21tan ααα=-。
4.半角公式sin2α=cos 2α=tan 2α= (sin 1cos tan21cos sin ααααα-==+)5. 万能公式22222tan1tan 2tan222sin ,cos ,tan 1tan 1tan 1tan 222ααααααααα-===++-拼搏的你,背影很美!题型一:sin y a x b =+或cos y a x b =+型函数 策略:转化为一次函数在三角函数中,正弦函数与余弦函数具有一个最基本也是最重要的特征——有界性,利用正弦函数与余弦函数的有界性是求解三角函数最值的最基本方法,即利用sin 1x ≤或cos 1x ≤便可求解,max min ,y a b y a b =+=-+。
评析:①必须注意字母a 的符号对最值的影响;②必须注意自变量x 对最值的影响。
例1:求函数2cos 1y x =-的值域解析:此为cos y a x b =+型的三角函数求最值问题, 设cos t x =, 由三角函数的有界性得[1,1]t ∈-,则21[3,1]y t =-∈-巩固:求sin()cos 6y x x π=-,(,)43x ππ∈的值域解析:111sin()cos sin(2)sin sin(2)6266264y x x x x ππππ⎡⎤=-=--=--⎢⎥⎣⎦ ∵(,)43x ππ∈,∴2(,)632x πππ-∈,∴sin(2)(62x π-∈∴11,)44y -∈拼搏的你,背影很美!题型二:sin cos y a x b x =+型,引入辅助角ϕ ,化为y=22b a +sin (x+ϕ),利用函数()1sin ≤+ϕx 即可求解。
三角函数常考题型及解题方法
直线和圆的位置关系知识点补充知识点1:判断直线和圆的位置关系:(1)利用圆心到直线的距离等于半径。
(2)直线过一定点,此定点在圆内,则直线和圆相交。
知识点2 圆),(,00222y x r y x 经过圆上点=+的切线方程为200r yy xx =+;点),(00y x 为圆,)()(222r b y a x =-+-上一点,则过该点的切线方程为200))(())((r b y b y x x a x =--+--知识点 3 ;过圆外一点可作出圆的两条切线,求切线方程时,通常),(,00222y x r y x 经过点=+设切线的点斜式方程,若求出的k 只有一个,则说明还有一条切线必垂直于x 轴(无斜率),。
应补上。
三角函数的图象和性质知识点1 :只要求三角函数的周期,对称轴,对称中心,单调区间,值域,一般是将三角函数化为同角一次,在此使用辅助角公式。
)sin(ϕ+=wx A y ,使用对三角函数的整体思想去做。
知识点2 三角函数的两种图象平移:(1)先伸缩后平移;(2)先平移后伸缩知识点3 三角函数周期的求解方法(1)利用求解周期的定义(2)利用公式wT w T ππ==,2 (3)对于较为复杂的三角函数转化为)sin(ϕ+=wx A y +k 求解知识点4 确定三角函数的单调区间函数)sin(ϕ+=wx A y (A>0,w>0)的单调区间的确定:基本思路是讲ϕ+wx 看做一个整体,由函数名称对于的原单调区间求解对于的x 的范围若0<w ,方式(1)通过诱导公式将负号诱导,原函数的增区间变为减区间,减区间变为增区间。
(2)利用复合函数的单调性。
知识点5 已知函数图象上的点求解析式)sin(ϕ+=wx A y 的方法(1)绘出图象确定解析式)sin(ϕ+=wx A y 的题型,有时从寻找“五点法”的第一个零点()0,wϕ-作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个零点的位置。
(2)已知函数图象求函数)sin(ϕ+=wx A y ()0,0>>w A 的解析式时,常用的解题方法是待定系数法,由图中的最大值或者最小值确定A ,由周期确定w 的取值,由适合解析式的点的坐标来确定ϕ,但由图象求得的)sin(ϕ+=wx A y )0,0(>>w A 的解析式一般不唯一,只有限定了也的取值范围,才能得出唯一解,否则ϕ的值就不确定,解析式也就不唯一。
三角函数经典题型总结
三角函数经典题型总结三角函数是数学中非常重要的一个概念,它在几何、物理、工程等各个领域都有着广泛的应用。
在学习三角函数的过程中,我们经常会遇到一些经典的题型,掌握这些题型对于提高解题能力至关重要。
下面我们来总结一些常见的三角函数经典题型。
1. 求解三角函数的周期性:对于任意的角度θ,三角函数sinθ和cosθ都是周期函数,它们的周期都是2π。
即sin(θ+2π) = sinθ,cos(θ+2π) = cosθ。
而tanθ的周期是π,即tan(θ+π) = tanθ。
这个性质在解三角函数方程和不等式时非常有用。
2. 利用三角函数的基本关系求解问题:sinθ、cosθ和tanθ是三角函数中的基本函数,它们之间有很多重要的关系。
比如,tanθ = sinθ/cosθ,1+tan^2θ = sec^2θ,1+cot^2θ = csc^2θ等。
利用这些基本关系,可以简化计算,解决一些复杂的三角函数问题。
3. 求解三角函数方程和不等式:在解三角函数方程和不等式时,我们经常需要用到三角函数的周期性和基本关系。
另外,还需要掌握一些常用的三角函数恒等式,比如sin2θ =2sinθcosθ,cos2θ = cos^2θ-sin^2θ等。
这些恒等式在化简三角函数方程和不等式时非常有用。
4. 利用三角函数的图像解题:三角函数的图像是解三角函数问题的重要工具。
对于sinθ和cosθ,它们的图像是周期的正弦曲线和余弦曲线;对于tanθ,它的图像是周期的正切曲线。
通过观察三角函数的图像,可以直观地理解三角函数的性质,解决一些三角函数的几何问题。
5. 利用三角函数的导数求解最值问题:三角函数的导数也是三角函数的重要性质之一。
sinθ的导数是cosθ,cosθ的导数是-sinθ,t anθ的导数是sec^2θ。
利用三角函数的导数,我们可以求解三角函数的最值问题,比如求解函数sinθ的最大值和最小值,求解函数tanθ的增减性等。
三角函数中的常考题型及其解法
三角函数中的常考题型及其解法三角函数中常考题型及解法:一、求解三角函数值1、求正弦函数值解法:使用正弦定理进行求解,总结如下:(1)正弦定理(用于直角三角形):a/sinA=b/sinB=c/sinC;(2)正弦表:常记正弦值,如15°的正弦值是0.2588;(3)半角公式:sin(x/2)=±√[(1-cosx)/2];(4)倍角公式:sin2x=2sinxcosex。
2、求余弦函数值解法:使用余弦定理进行求解,总结如下:(1)余弦定理(用于直角三角形):a²=b²+c²-2bc·cosA;(2)余弦表:常记余弦值,如45°的余弦值是0.7071;(3)化简余弦值:常用公式或知识点化简余弦值,如极限化简,勾股定理等;(4)半角公式:cos(x/2)=±√[(1+cosx)/2];(5)倍角公式:cos2x=cos²x-sin²x。
三、求解三角函数表达式1、求正弦函数表达式解法:(1)可用图像法求解,如求函数y=2sin(x+π/6)的图形,可将之前已知的普通正弦图形向右移动π/6,并放大2倍;(2)也可用公式求解,如求函数y=2sin(x+π/6),用单位正弦函数表示法,则有y=2sin(x)·cos(π/6)+2cos(x)·sin(π/6)。
2、求余弦函数表达式解法:(1)可用图像法求解,如求函数y=2cos(x+π/6)的图形,可先求出正弦函数的图像,再进行垂直翻转;(2)也可用公式求解,如求函数y=2cos(x+π/6),用单位余弦函数表示法,则有y=2cos(x)·cos(π/6)-2sin(x)·sin(π/6)。
三角函数解题技巧和公式(已整理)技巧归纳以及练习题
浅论关于三角函数的几种解题技巧本人在十多年的职中数学教学实践中,面对三角函数内容的相关教学时,积累了一些解题方面的处理技巧以及心得、体会。
下面尝试进行探讨一下:一、关于)2sin (cos sin cos sin ααααα或与±的关系的推广应用:1、由于ααααααααcos sin 21cos sin 2cos sin )cos (sin 222±=±+=±故知道)cos (sin αα±,必可推出)2sin (cos sin ααα或,例如: 例1 已知θθθθ33cos sin ,33cos sin -=-求。
分析:由于)cos cos sin )(sin cos (sin cos sin 2233θθθθθθθθ++-=-]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin 2θθθθθθ+--=其中,θθcos sin -已知,只要求出θθcos sin 即可,此题是典型的知sin θ-cos θ,求sin θcos θ的题型。
解:∵θθθθcos sin 21)cos (sin 2-=- 故:31cos sin 31)33(cos sin 212=⇒==-θθθθ ]cos sin 3)cos )[(sin cos (sin cos sin 233θθθθθθθθ+--=- 3943133]313)33[(332=⨯=⨯+=2、关于tg θ+ctg θ与sin θ±cos θ,sin θcos θ的关系应用:由于tg θ+ctg θ=θθθθθθθθθθcos sin 1cos sin cos sin sin cos cos sin 22=+=+ 故:tg θ+ctg θ,θθcos sin ±,sin θcos θ三者中知其一可推出其余式子的值。
例2 若sin θ+cos θ=m 2,且tg θ+ctg θ=n ,则m 2 n 的关系为( )。
三角函数的题型及解题方法
三角函数的题型及解题方法
1.转化思想
转化思想贯穿于本章的始终.例如,利用三角函数定义可以实现边与角的转化,利用互余两角三角函数关系可以实现“正”与“余”的互化;利用同角三角函数关系可以实现“异名”三角函数之间的互化.此外,利用解直角三角形的知识解决实际问题时,首先要把实际问题转化为数学问题.
2.数形融合思想
本章从概念的引出到公式的推导及直角三角形的解法和应用,无一不体现数形结合的`思想方法.例如,在解直角三角形的问题时,常常先画出图形,使已知元素和未知元素更直观,有助于问题的顺利解决.
3.函数思想
锐角的正弦、余弦、正切、余切都是三角函数,其中都蕴含着函数的思想.例如,任意锐角a与它的正弦值是一一对应的关系.也就是说,对于锐角a任意确定的一个度数,sina都有惟一确定的值与之对应;反之,对于sina在(01)之间任意确定的一个值,锐角a都有惟一确定的一个度数与之对应.
4.方程思想
在解直角三角形时,若某个元素无法直接求出,往往设未知数,根据三角形中的边角关系列出方程,通过解方程求出所求的元素.。
高中数学解决三角函数问题的五种方法(带答案)
高中数学解决三角函数问题的五种方法(带答案)方法一:角度法1. 计算给定角度的三角函数值。
2. 利用已知三角函数值的关系进行运算或计算未知三角函数值。
3. 根据问题给出的条件,确定需要解决的三角函数问题类型,如求角度、边长等。
4. 根据已知和未知的三角函数值,利用三角函数的简单性质和公式解决问题。
5. 最后,确保结果符合问题的要求,有必要的话进行合理的近似处理。
方法二:等式法1. 将问题中的三角函数转换成等式形式。
2. 根据已知的等式,利用等式的性质和公式进行推导和运算。
3. 通过求解等式,得到未知三角函数值或角度。
4. 判断结果是否符合问题的要求,并进行必要的近似处理。
方法三:图像法1. 根据给定的角度,画出三角函数图像。
2. 根据图像性质分析问题中的条件,确定需要求解的问题类型。
3. 利用图像,在合适的位置找到所需的三角函数值或角度。
4. 确认结果是否符合问题的要求,如有需要,进行近似处理。
方法四:三角恒等式法1. 根据问题中的条件,利用已知的三角恒等式进行变形和推导。
2. 将问题转化为包含已知三角函数的等式。
3. 通过求解等式,得到所需的三角函数值或角度。
4. 验证结果是否符合问题的要求,如有需要,进行近似处理。
方法五:三角函数特性法1. 根据问题中的条件,利用三角函数的特性进行分析。
2. 根据已知的特性,推导出所需的三角函数值或角度。
3. 判断结果是否满足问题要求,如有必要,进行近似处理。
这些方法是解决高中数学中三角函数问题常用的方法。
通过选择合适的解决方法,结合问题中给出的条件,可以有效地解决各种三角函数问题。
请注意,以上所提供的答案仅供参考,具体问题的解决方法可能因具体条件而有所不同。
解决数学问题时,请始终独立做出决策,并确保所引用的内容能够得到确认。
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的6种方法(按题型分类版)
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的 6 种方法(按题型分类版)三角函数的最值问题是三角函数基础知识的综合应用,近几年的高考题中经常出现。
其出现的形式,或者是在小题中单纯地考察三角函数的值域问题;或者是隐含在解答题中, 作为解决解答题所用的知识点之一;或者在解决某一问题时,应用三角函数有界性会使问题更易于解决(比如参数方程)。
题目给出的三角关系式往往比较复杂,进行化简后,再进行归纳,主要有以下几种类型。
掌握这几种类型后,几乎所有的三角函数最值问题都可以解决。
1.y=asinx+bcosx 型的函数特点是含有正余弦函数,并且是一次式。
解决此类问题的指导思想是把正、余弦函数转化为只有一种三角函数。
应用课本中现成的公式即可: y= tan φ= basin(x+φ ), 其中例 1 已知函数 f (x )=2cos x sin(x + π)-3 sin 2x +sin x cos x (1)求函数 f (x )的最小正周期; (2)求 f (x )的最小值及取得最小值时相应的 x 的值; (3)若当 x ∈[ π , 7π]时,f (x )的反函数为 f -1(x ),求 f --1(1)的值.12 12解:(1)f (x )=2cos x sin(x + π)- 3=2cos x (sin x cos π+cos x sin π)-sin 2x +sin x cos x sin 2x +sin x cos x 3 3=2sin x cos x + cos2x =2sin(2x + π)3∴f (x )的最小正周期 T =π (2)当 2x + π=2k π- π,即 x =k π- 5π (k ∈Z )时,f (x )取得最小值-2.3 2 12 (3)令 2sin(2x + π)=1,又 x ∈[ π, 7π],3 2 2 ∴2x + π∈[ π, 3π],∴2x + π= 5π,则3 3 2 3 6x = π,故 f --1(1)= π.4 42.y=asin 2x+bsinxcosx+cos 2x 型的函数。
三角函数的图象与性质6大题型
三角函数的图象与性质6大题型三角函数的图象与性质是高考的热点,函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换以及三角函数的周期性、对称性、单调性之间逻辑关系则是重心。
随着新高考改革的推进,更加注重对以周期性为核心的三大性质之间的逻辑关系的考查,要求考生能用几何直观和代数运算来研究三角函数。
高考中的相关试题多以选择题、填空题的形式考查,难度中等或偏下。
一、三角函数性质问题相关方法1、周期的计算公式:函数)0()cos(),sin(>+=+=ωϕωϕωx A y x A y 的周期为ωπ2=T ,函数)0()tan(>+=ωϕωx A y 的周期为ωπ=T 求解.2、奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为x A y ωsin =或x A y ωtan =的形式,而偶函数一般可化为b x A y +=ωcos 的形式.3、解决对称性问题的关键:熟练掌握三角函数的对称轴、对称中心.方法:整体处理法、代入验证法对于函数)0()cos(),sin(>+=+=ωϕωϕωx A y x A y ,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线0x x =或点)0,(0x 是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验)(0x f 的值进行判断.4、确定函数)0,0()sin(>>+=ωϕωA x A y 单调区间的方法采用“换元”法整体代换,将‘ϕω+x ’看作一个整体,可令“ϕω+=x z ”,即通过求z A y sin =的单调区间而求出函数的单调区间.若0<ω,则可利用诱导公式先将x 的系数转变为正数,再求单调区间.二、三角函数图形变换问题解决三角函数图像变换问题的两种方法分别为先平移后伸缩和先伸缩后平移.破解此类题的关键如下:1、定函数:一定要看准是将哪个函数的图像变换得到另一个函数的图像.2、变同名:函数的名称要一样.3、选方法:即选择变换方法.要注意:对于函数)0(sin >=ωωx y 的图像,向左平移ϕ个单位长度得到的是函数)(sin ϕω+=x y 的图象,而不是函数)sin(ϕω+=x y 的图像.【题型1【例1】(2023·湖南湘潭·统考二模)函数2cos2()sin xf x x+=的部分图象大致为()A .B .C .D .【变式1-1】(2023秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)函数()21sin 2f x x x x =-的图象大致为()A .B .C .D .【变式1-2】(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)函数()cos e =xf x 的部分图象大致为()A .B .C .D .【变式1-3】(2022秋·云南·高三校联考阶段练习)函数()cos ln xf x x xππ+=⋅-在(),ππ-上的图象大致为()A .B .C .D .【变式1-4】(2022秋·四川遂宁·高三遂宁中学校考阶段练习)函数()(tan sin 2)22x x y x x -=--的部分图象大致为()A .B .C .D .【题型2根据图象求三角函数解析式】【例2】(2023秋·湖南怀化·高三统考期末)已知函数()2cos()(0)f x x ωϕω=+>的部分图象如图所示,则()0f =()A .1B .1-CD .【变式2-1】(2022秋·贵州铜仁·高三校考阶段练习)已知A ,B ,C ,D ,E 是函数sin()y x ωϕ=+0,02πωϕ⎛⎫><< ⎪⎝⎭一个周期内的图像上的五个点,如图,A ,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭,B 为y 轴上的点,C 为图像上的最低点,E 为该函数图像的一个对称中心,B 与D 关于点E 对称,CD 在x 轴上的投影为12π,则ωφ,的值为()A .2ω=,3πϕ=B .2ω=,6πϕ=C .12ω=,3πϕ=D .12ω=,6πϕ=【变式2-2】(2023秋·山西太原·高三山西大附中校考阶段练习)函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图,BC x ∥轴,当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,若不等式()sin 2f x m x ≥-恒成立,则m 的取值范围是()A.⎛-∞ ⎝⎦B .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(-∞D .(],1-∞【变式2-3】(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)已知函数π()sin()0,||2ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭f x x ,若()()1g x f x ⋅=,且函数()g x 的部分图象如图所示,则ϕ等于()A .π3-B .π6-C .π6D .π3【变式2-4】(2023·全国·模拟预测)(多选)已知函数()()πsin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,若将()f x 的图象向右平移()0m m >个单位长度后得到函数()()sin 2g x A x ωϕ=-的图象,则m 的值可以是()A .π4B .π3C .4π3D .9π4【题型3三角函数图象变换问题】【例3】(2023秋·江西赣州·高三统考期末)函数()()sin f x x ωϕ=+(其中0ω>,π2ϕ<)的图象如图所示,为了得到cos y x ω=的图象,只需把()y f x =的图象上所有点()A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π12个单位长度D .向右平移π6个单位长度【变式3-1】(2022·四川·高三统考对口高考)为了得到函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需把函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上所有的点()A .向左平移4π个单位B .向右平移4π个单位C .向左平移2π个单位D .向右平移2π个单位【变式3-2】(2022·陕西汉中·统考一模)为得到函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将sin2y x =的图象()A .向左平移512π个单位长度B .向右平移512π个单位长度C .向左平移23π个单位长度D .向右平移23π个单位长度【变式3-3】(2023秋·江苏南通·高三统考期末)已知函数π()3sin (0)6f x x ωω⎛⎫-> ⎪⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度后与其导函数()y f x '=的图象重合,则()f ϕ的值为()A .0B .32C .62D .32【变式3-4】(2022·全国·模拟预测)已知函数()3sin cos f x x x =-的图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位长度后得到()f x 的导函数()f x '的图象,则()f ϕ=()A .3-B .3C .1D .1-【变式3-5】(2023·河南信阳·河南省信阳市第二高级中学校联考一模)将函数()sin 2c 2πos π63f x x x ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭图象上的所有点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),然后再将其图象向左平移()0θθ>单位得到图象()g x ,若函数()g x 图象关于y 轴对称,则θ的最小值为()A .π3B .π6C .π12D .π24【题型4三角函数的四种性质】【例4】(2023秋·河南南阳·高三统考期末)已知函数()()()sin cos f x x x ϕϕ=+++是偶函数,则3sin 2cos 2sin 3cos ϕϕϕϕ-=+______.【变式4-1】(2023秋·河北邢台·高三邢台市第二中学校考期末)函数9cos 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间为______.【变式4-2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学校考期中)已知函数()tan tan f x x x =+,则下列结论中正确的是()A .()f x 的最小正周期为π2B .点π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心C .()f x 的值域为[)0,∞+D .不等式()2f x >的解集为()ππ2,2πZ 42k k k π⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭【变式4-3】(2023·四川内江·统考一模)已知函数()()1sin cos sin (0)2f x x x x ωωωω=-+>,若函数()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则ω不能取()A .23B .13C .58D .14【变式4-4】(2023秋·江苏南通·高三统考期末)(多选)设函数()()sin f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,3πϕ<.若1409f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,419f π⎛⎫=⎪⎝⎭,且()f x 的最小正周期大于52π,则()A .14ω=B .6πϕ=C .()f x 在()2,3ππ上单调递增D .()f x 在()0,3π上存在唯一的极值点【变式4-5】(2023·安徽淮南·统考一模)(多选)已知函数()()πsin ,12,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭图像过点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,且存在12,x x ,当122πx x -=时,()()120f x f x ==,则()A .()f x 的周期为4π3B .()f x 图像的一条对称轴方程为5π9x =-C .()f x 在区间4π10π,99⎡⎤⎢⎣⎦上单调递减D .()f x 在区间()0,5π上有且仅有4个极大值点【变式4-6】(2023秋·湖北·高三统考期末)(多选)已知函数()2sin sin 2f x x x =,则下列说法正确的是()A .π是()f x 的一个周期B .()f x 的图象关于点π,02⎛⎫⎪⎝⎭中心对称C .()f x 在区间[]0,2π上的零点个数为4D .()f x 的最大值为8【变式4-7】(2023春·浙江·高三校联考开学考试)(多选)已知函数()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()A .()0f =B .()f x 的最小正周期为π2C .()f x 在π0,6⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减D .()f x 在π,06⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增【题型5三角函数的最值问题】【例5】(2022秋·北京·高三北京市八一中学校考阶段练习)定义运算,,,.a a b a b b a b ≤⎧=⎨>⎩※例如,121=※,则函数()sin cos f x x x =※的值域为()A .1,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .22⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .22⎡-⎢⎣⎦【变式5-1】(2023秋·湖南株洲·已知定义域为R 的函数(),()f x g x 满足()()πf x f x +=-,且()()cos π,g x x f x =++()()sin πf x x g x =-+,则当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()()y f x g x =的最小值为()A .0B .2CD .38【变式5-2】(2022秋·安徽·高三石室中学校联考阶段练习)如图是函数()cos()(0)f x x ωϕω=+>的部分图象,则()f x 在,9045⎡⎤-⎢⎥⎣⎦π22π上的值域为()A .[]1,1-B .1322⎡⎢⎣⎦C .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .32⎡-⎢⎣⎦【变式5-3】(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)函数()25cos 4sin 53cos f x x x x -+的最大值为().A .22B .23C .5D .3【变式5-4】(2023秋·北京丰台·高三统考期末)已知函数π()sin (0)6f x x ωω⎛⎫=+>⎪⎝⎭,若ππ62f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且()f x 在区间ππ,62⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值无最大值,则ω=___________.【变式5-4】(2020秋·吉林白城·高三校考阶段练习)已知向量1(cos ,)2a x = ,(3,cos 2),Rb x x x =∈,设函数()f x a b =⋅ .(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在π[0,]2上的最大值和最小值.【题型6三角函数的零点问题】【例6】(2022·四川宜宾·统考模拟预测)若函数()π2sin 213f x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,则()f x 在区间[]0,2π上零点的个数是_______.【变式6-1】(2023·全国·高三对口高考)已知0ω>,函数()πsin 16f x x ω⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在区间[]0,π上有且仅有两个零点,则ω的取值范围是________.【变式6-2】(2022秋·河南濮阳·高三统考阶段练习)已知函数5π()cos (0)6f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在π0,4⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有1个零点,则实数ω的取值范围为______.【变式6-3】(2023秋·福建宁德·高三校考阶段练习)若函数()1cos42f x x x m =-+-在π04⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上存在两个零点,则实数m 的取值范围为()A .3522⎛⎤ ⎥⎝⎦,B .3522⎡⎫⎪⎢⎣⎭,C.1522⎛⎤+ ⎥⎝⎦,D.1522⎡⎫+⎪⎢⎪⎣⎭,【变式6-4】(2023秋·山西·高三校联考阶段练习)已知函数()()221sin 2π,,3213,,x a x a f x x a x a x a ⎧⎡⎤⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥=⎝⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩.若()f x 在()0,∞+上恰好有5个零点,则a 的取值范围是()A .411,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .411717,,3636⎛⎤⎛⎤⋃ ⎥⎥⎝⎦⎝⎦C .1167,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .43117,,3263⎛⎤⎛⎤⋃ ⎝⎦⎝⎦【变式6-5】(2022秋·广西桂林·高三校考阶段练习)已知定义在R 上的函数()y f x =是偶函数,当0x ≥时,()2sin ,01213,122x x x f x x π⎧≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪+> ⎪⎪⎝⎭⎩,若关于x 的方程()()()20,R f x af x b a b ++=∈⎡⎤⎣⎦,有且仅有6个不同实数根,则实数a 的取值范围是()A .34,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .74,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .7734,222⎛⎫⎛⎫--⋃-- ⎪⎝⎭⎝⎭D .324,1,27⎛⎫⎛⎫--⋃-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【变式6-6】(2023秋·山东烟台·高三统考期末)已知定义在R 上的函数()f x 满足:2f x π⎛⎫- ⎪⎝⎭为偶函数,且()()8sin ,021,02x x f x f x x ππ⎧--≤≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩;函数()lg 2g x x π=+,则当[]4,3x ππ∈-时,函数()()y f x g x =-的所有零点之和为()A .7π-B .6π-C .72π-D .3π-(建议用时:60分钟)1.(2022秋·河北唐山·高三开滦第二中学校考阶段练习)将函数()π3cos (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象向右平移π6ω个单位长度,得到函数()g x 的图象,若函数()y g x =在π3π,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的最大值为()A .2B .83C .103D .42.(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数()()sin f x x ϕ=-且2cos πcos 3ϕϕ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则函数()f x 的图象的一条对称轴是()A .5π6x =B .7π12x =C .π3x =D .π6x =3.(2023·四川绵阳·统考模拟预测)函数()πcos()0,||2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,且()302f =.则下列选项正确的是()A .π3ϕ=-B .π122f ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()f x 在区间2π,π3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数D .()102f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数π()2sin (0)6f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在[]0,π上单调递增,且2π()3f x f ⎛⎫≥-⎪⎝⎭恒成立,则ω的值为()A .2B .32C .1D .125.(2022·四川成都·成都市第二十中学校校考一模)已知函数()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论不正确的是()A .π为函数()f x 的一个周期B .2π,03⎛⎫⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心C .函数()f x 在区间[],a a -上单调递增,则实数a 的最大值为5π12D .将函数()f x 的图象向右平移π12个单位长度后,得到一个偶函数的图象6.(2022·河北衡水·衡水市第二中学校考一模)已知()()()π2tan 0,,02f x x f ωϕωϕ⎛⎫=+><= ⎪⎝,周期π3ππ,,446T ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是()f x 的对称中心,则π3f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为()A .BC D .3-7.(2023秋·山东东营·高三东营市第一中学校考期末)(多选)关于函数2()cos 4cos 1f x x x =++,下列说法正确的是()A .函数()f x 在π3π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为6B .函数()f x 在π3π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为-2C .函数()f x 在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增D .函数()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减8.(2022秋·河北唐山·高三开滦第二中学校考阶段练习)(多选)设()sin 22cos f x x x =+,x ∈R ,则().A .()f x 在区间[]0,2π上有2个零点B .()f x 的单调递增区间为π7ππ,π26k k ⎛⎫++⎪⎝⎭,k ∈Z C .()f x 的图象关于直线ππ3x k =+对称D .()f x 的值域为0,2⎡⎢⎣⎦9.(2023·湖南长沙·统考一模)已知函数()()()2sin 0f x x ωϕω=+>,若函数()f x 的图象关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,且关于直线π3x =轴对称,则ω的最小值为______.10.(2022秋·四川遂宁·高三校考阶段练习)已知函数()()7ππsin 12f x x x ⎛⎫=---+ ⎪⎝⎭则函数()f x 的对称中心_________11.(2021·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测)已知函数23()sin sin cos (,,0)2f x a x x x a b a b a =-+<,(1)若当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()f x 的值域为[]5,1-,求实数,a b 的值;(2)在(1)条件下,求函数()f x 图像的对称中心和单调区间.12.(2023秋·江苏扬州·高三校联考期末)已知函数()()(0,0f x x ωϕωϕ=+><<sin π的最小正周期为π,且直线π2x =-是其图像的一条对称轴.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图像向右平移π4个单位,再将所得的图像上每一点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍后所得到的图像对应的函数记作()y g x =,已知常数R λ∈,*n ∈N ,且函数()()212sin F x x g x λ=-+在()0,πn 内恰有2021个零点,求常数λ与n 的值.参考答案【题型1三角函数的图象辨析】【例1】(2023·湖南湘潭·统考二模)函数2cos2()sin xf x x+=的部分图象大致为()A .B .C .D .【答案】A【解析】()f x 的定义域为{}π,Z x x k k ≠∈,关于原点对称,因为2cos(2)2cos2()()sin()sin x xf x f x x x+-+-==---,所以()f x 为奇函数,故排除C,D ,又π102f ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,所以排除B,故选:A【变式1-1】(2023秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)函数()21sin 2f x x x x =-的图象大致为()A .B .C .D .【答案】A【解析】()f x 的定义域为R ,2211()()()sin()sin ()22f x x x x x x x f x -=----=-=,所以()f x 为偶函数,图象关于y 轴对称,排除C ,D 选项;()21ππ02f =>,排除B 选项.所以A 选项正确.故选:A【变式1-2】(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)函数()cos e =xf x 的部分图象大致为()A .B .C .D .【答案】C【解析】由题意得函数定义域为R ,且()()()cos cos ee --===x xf x f x ,∴()f x 为偶函数,故排除选项B ,∵()()cos e2πe xf x f k =≤=,Z k ∈,()0e f =为最大值,∴排除选项D ,∵()()()cos 2πcos 2πee x xf x f x ++===,∴()f x 是2π为周期的周期函数,∴排除选项A.故选:C【变式1-3】(2022秋·云南·高三校联考阶段练习)函数()cos ln xf x x xππ+=⋅-在(),ππ-上的图象大致为()A .B .C .D .【答案】B【解析】因为()()cos lnxf x x f x xππ--=⋅=-+,所以f (x )是奇函数,排除A ,D ,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos 0x >,ln0xxπ+>π-,所以()0f x >,排除C ,故选:B .【变式1-4】(2022秋·四川遂宁·高三遂宁中学校考阶段练习)函数()(tan sin 2)22x x y x x -=--的部分图象大致为()A .B .C .D .【答案】A【解析】由题得函数的定义域为π{|π,}2x x k k Z ≠+∈,定义域关于原点对称.设()()(tan sin 2)22x xf x x x -=--,所以()()(tan sin 2)22x x f x x x --=-+-()(tan sin 2)22()x xx x f x -=--=,所以函数()f x 是偶函数,其图象关于y 轴对称,排除选项D.又(π)=0f ,所以排除选项B.当π2x →时,tan ,sin 20,x x →+∞→()220x x-->,所以此时()0f x >.故选:A【题型2根据图象求三角函数解析式】【例2】(2023秋·湖南怀化·高三统考期末)已知函数()2cos()(0)f x x ωϕω=+>的部分图象如图所示,则()0f =()A .1B .1-CD .【答案】C【解析】观察函数图象得,函数()f x 的周期413()3123T πππ=-=,则22Tπω==,而13212f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,即13cos 16πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则有132,Z 6k k πϕπ+=∈,因此132Z 6k k πϕπ=-∈,即有13()2cos(22)2cos(2)66f x x k x πππ=+-=-,所以()02cos()6f π=-故选:C【变式2-1】(2022秋·贵州铜仁高三校考阶段练习)已知A ,B ,C ,D ,E 是函数sin()y x ωϕ=+0,02πωϕ⎛⎫><< ⎪⎝⎭一个周期内的图像上的五个点,如图,A ,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭,B 为y 轴上的点,C 为图像上的最低点,E 为该函数图像的一个对称中心,B 与D 关于点E 对称,CD在x 轴上的投影为12π,则ωφ,的值为()A .2ω=,3πϕ=B .2ω=,6πϕ=C .12ω=,3πϕ=D .12ω=,6πϕ=【答案】A【解析】因B 与D 关于点E 对称,CD 在x 轴上的投影为12π,则B 与图像最高点(最靠近B 点)连线所对应向量在x 轴上的投影为12π,又A ,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭,则A 与图像最高点(最靠近B 点)连线对应向量在x 轴上的投影为πππ6124+=,故函数最小正周期为24πππ=4ω⨯=,又0ω>,则2ω=.又因函数图像过点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭,则2ππ,Z 3φk k -+=∈,得2ππ,Z 3φk k =+∈,又02πϕ<<,则0k =,得π3ϕ=.综上,有2ω=,π3ϕ=.故选:A【变式2-2】(2023秋·山西太原·高三山西大附中校考阶段练习)函数()sin()(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的部分图象如图,BC x ∥轴,当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,若不等式()sin 2f x m x ≥-恒成立,则的取值范围是()A .⎛-∞ ⎝⎦B .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(-∞D .(],1-∞【答案】A【解析】因为//BC x 轴,所以()f x 图象的一条对称轴方程为1π2π7π()22312x =+=,所以7πππ41234T =-=,则πT =,所以2π2T ω==,又π2π2π3k ϕ⨯+=+,Z k ∈,且0πϕ<<,所以π3ϕ=,故π()sin(23f x x =+,因为当π[0,]4x ∈时,不等式()sin 2f x m x ≥-恒成立,所以π3π()sin 2sin(2)sin 2sin 2cos 2sin(2)3226m f x x x x x x x ≤+=++=++,令()π26g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则ππ2π2,663x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以π1sin 2,162x ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦所以π())6g x x +的最小值为2,所以2m ≤,即m ⎛∈-∞ ⎝⎦.故选:A .【变式2-3】(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)已知函数π()sin()0,||2ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭f x x ,若()()1g x f x ⋅=,且函数()g x 的部分图象如图所示,则ϕ等于()A .π3-B .π6-C .π6D .π3【答案】B【解析】由图可知,函数()g x 过点π,13⎛⎫⎪⎝⎭和点5π,16⎛⎫- ⎪⎝⎭,即π135π16g g⎧⎛⎫= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩,又因为()()1g x f x ⋅=,所以π135π16f f ⎧⎛⎫= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩,结合正弦型函数的性质可知,5ππ263T =-,解得πT =,所以2ππω=,解得2ω=±,因为0ω>,所以2ω=所以()sin(2)f x x ϕ=+,所以πsin(2)13ϕ⨯+=,即2ππ2π32k ϕ+=+,Z k ∈解得π2π6k ϕ=-+,Zk ∈因为π||2ϕ<,所以π6ϕ=-,故选:B.【变式2-4】(2023·全国·模拟预测)(多选)已知函数()()πsin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,若将()f x 的图象向右平移()0m m >个单位长度后得到函数()()sin 2g x A x ωϕ=-的图象,则m 的值可以是()A .π4B .π3C .4π3D .9π4【答案】AD【解析】由图象可知:2A =,最小正周期5ππ4π126T ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,2π2T ω∴==,ππ2sin 263f ϕ⎛⎫⎛⎫∴=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()ππ2π32k k ϕ∴+=+∈Z ,解得:()π2π6k k ϕ=+∈Z ,又π2ϕ<,π6ϕ∴=,()π2sin 26f x x ⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,()π2sin 23g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()()π2sin 226f x m x m g x ⎛⎫-=-+= ⎪⎝⎭ ,()ππ22π63m k k ∴-+=-+∈Z ,解得:()ππ4m k k =-∈Z ,当0k =时,π4m =;当2k =-时,9π4m =.故选:AD.【题型3三角函数图象变换问题】【例3】(2023秋·江西赣州·高三统考期末)函数()()sin f x x ωϕ=+(其中0ω>,π2ϕ<)的图象如图所示,为了得到cos y x ω=的图象,只需把()y f x =的图象上所有点()A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π12个单位长度D .向右平移π6个单位长度【答案】C【解析】由图象可知,712344Tπππ-==,所以T π=,又因为2T πω=,所以2ω=,所以()()sin 2f x x ϕ=+,又因为771,sin 211212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=-∴⨯+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又||2ϕπ<,所以,3πϕ=所以()sin 2cos 2cos 2cos 2332612f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭又因为()cos 2g x x =,所以只需把()y f x =的图象上所有点向左平移π12个单位长度可得()cos 2g x x=的图象.故选:C.【变式3-1】(2022·四川·高三统考对口高考)为了得到函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需把函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上所有的点()A .向左平移4π个单位B .向右平移4π个单位C .向左平移2π个单位D .向右平移2π个单位【答案】A【解析】依题意,sin(2)sin(2)sin[2()]42444y x x x πππππ=+=+-=+-,所以把函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图象上所有的点向左平移4π个单位可以得到函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,A 正确.故选:A 【变式3-2】(2022·陕西汉中·统考一模)为得到函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需将sin2y x =的图象()A .向左平移512π个单位长度B .向右平移512π个单位长度C .向左平移23π个单位长度D .向右平移23π个单位长度【答案】A【解析】555cos 2cos 2sin 2sin 2362612y x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦故可由sin2y x =的图象向左平移512π个单位长度得到.故选:A.【变式3-3】(2023秋·江苏南通·高三统考期末)已知函数π()sin (0)6f x x ωω⎛⎫-> ⎪⎝⎭的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度后与其导函数()y f x '=的图象重合,则()f ϕ的值为()A .0B .2C .2D .32【答案】D【解析】因为π()sin (0)6f x x ωω⎛⎫-> ⎪⎝⎭,所以()ππcos sin (0)63f x x x ωωω⎛⎫⎛⎫=-=+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭',而函数()f x 的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度后得到()()ππsin (0)66f x x x ϕωϕωωϕω⎡⎤⎛⎫++-+-> ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,由题意得()()f x f x ϕ+=',所以ππ2π,Z 63k k ωϕ=⎨-=+∈⎪⎩,解得1π2π,Z 2k k ωϕ=⎧⎪⎨=+∈⎪⎩且0ϕ>,所以πππ3()2π2632f k ϕ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭,故选:D 【变式3-4】(2022·全国·模拟预测)已知函数()3sin cos f x x x =-的图象向左平移ϕ(0ϕ>)个单位长度后得到()f x 的导函数()f x '的图象,则()f ϕ=()A .3-B .3C .1D .1-【答案】B【解析】因为()3sin cos f x x x =-,所以()3cos sin f x x x =+',而()()()3sin cos 3sin cos 3cos sin cos cos sin sin f x x x x x x x ϕϕϕϕϕϕϕ+=+-+=+-+()()3cos sin sin 3sin cos cos x x ϕϕϕϕ=++-⋅,由题意得()()f x f x ϕ+=',所以3cos sin 13sin cos 3ϕϕϕϕ+=⎧⎨-=⎩,解得sin 1cos 0ϕϕ=⎧⎨=⎩,所以()3sin cos 3f ϕϕ=-=,故选:B.另解:因为()3sin cos f x x x =-,所以()3cos sin f x x x =+',由题意知()()f x f x ϕ+='对一切实数x 恒成立,所以令0x =,得()()03cos 0sin 03f f ϕ'==+=,故选:B.【变式3-5】(2023·河南信阳·河南省信阳市第二高级中学校联考一模)将函数()sin 2c 2πos π63f x x x ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭图象上的所有点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),然后再将其图象向左平移()0θθ>单位得到图象()g x ,若函数()g x 图象关于y 轴对称,则θ的最小值为()A .π3B .π6C .π12D .π24【答案】C 【解析】()πsin 2cos 2sin 2co i ππs 22s n26366πππ62f x x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++-=+++-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,由()π2sin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变)得到π2sin 46⎛⎫=+ ⎪⎝⎭y x ,将其图象向左平移()0θθ>单位得到图象()46π2sin 4g x x θ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,而()g x 图象关于y 轴对称,∴4π,Z 6π2πk k θ+=+∈,∵0θ>,∴当0k =时,θ取最小值π12.故选:C.【题型4三角函数的四种性质】【例4】(2023秋·河南南阳·高三统考期末)已知函数()()()sin cos f x x x ϕϕ=+++是偶函数,则3sin 2cos 2sin 3cos ϕϕϕϕ-=+______.【答案】15【解析】由题知数()()()sin cos f x x x ϕ=+++是R 上偶函数,所以()()ππ22f f =-,即()()()()ππππsin cos sin cos 2222ϕϕϕϕ+++=-++-+,即cos sin cos sin ϕϕϕϕ-=-+,即cos sin ϕϕ=,tan 1ϕ=,所以3sin 23sin 2cos 321cos 2sin 2sin 3cos 2353cos ϕϕϕϕϕϕϕϕ---===+++.故答案为:15【变式4-1】(2023秋·河北邢台·高三邢台市第二中学校考期末)函数9cos 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间为______.【答案】()π5ππ,πZ 88k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【解析】由9πcos 24y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭=cos π24x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=cos π24x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,得2kπ≤2x -4π≤2k π+π(k ∈Z ),解得kπ+π8≤x ≤kπ+58π(k ∈Z ),所以函数的单调递减区间为π5ππ,π88k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ).故答案为:()π5ππ,πZ 88k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦.【变式4-2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学校考期中)已知函数()tan tan f x x x =+,则下列结论中正确的是()A .()f x 的最小正周期为π2B .点π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭是()f x 图象的一个对称中心C .()f x 的值域为[)0,∞+D .不等式()2f x >的解集为()ππ2,2πZ 42k k k π⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】()π2tan ,[π,π),Z 2tan tan π0,(π,π),Z 2x x k k k f x x x x k k k ⎧∈+∈⎪⎪=+=⎨⎪∈-+∈⎪⎩,作出()f x的图象,如图,观察图象,()f x 的最小正周期为π,A 错误;()f x 的图象没有对称中心,B 错误;()f x 的值域为[)0,∞+,C 正确;不等式()2f x >,即π[π,π)(Z)2x k k k ∈+∈时,2tan 2x >,得tan 1x >,解得ππππ,Z 42k x k k +<<+∈,所以()2f x >的解集为ππ(π,π)()42Z k k k +∈+,故D 错误.故选:C【变式4-3】(2023·四川内江·统考一模)已知函数()()1sin cos sin (0)2f x x x x ωωωω=-+>,若函数()f x 在π,π2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则ω不能取()A .23B .13C .58D .14【答案】A【解析】因为()()1sin cos sin 2f x x x x ωωω=-+21sin cos sin 2x x x ωωω=⋅-+11cos 21sin 2222x x ωω-=-+1(sin 2cos 2)2x x ωω=+(sin 2cos 2)222x x ωω=⋅⋅π)4x ω=+由ππ3π2π22π242k x k ω+≤+≤+,Z k ∈,得ππ5ππ88k k x ωωωω+≤≤+,Z k ∈,所以函数()f x 的单调递减区间为ππ5ππ,88k k ωωωω⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z .又函数()f x 在π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭⊆ππ5ππ,88k k ωωωω⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z ,所以πππ825πππ8k k ωωωω⎧+≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,Z k ∈,因为0ω>,所以15248k k ω+≤≤+,Z k ∈,当23ω=时,得1252438k k +≤≤+,得152424k ≤≤,不成立;所以23ω=不可取;当13ω=时,得1152438k k +≤≤+,得712412k -≤≤,因为Z k ∈,所以0k =时,13ω=可取到;当58ω=时,得1552488k k +≤≤+,得3016k ≤≤,因为Z k ∈,所以0k =时,58ω=可取到;当14ω=时,得1152448k k +≤≤+,得308k -≤≤,因为Z k ∈,所以0k =时,14ω=可取到.综上所述:ω不能取23.故选:A【变式4-4】(2023秋·江苏南通·高三统考期末)(多选)设函数()()sin f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,3πϕ<.若1409f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,419f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,且()f x 的最小正周期大于52π,则()A .14ω=B .6πϕ=C .()f x 在()2,3ππ上单调递增D .()f x 在()0,3π上存在唯一的极值点【答案】BC【解析】函数()()sin f x x ωϕ=+的最小正周期为T ,由1409f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭及419f π⎛⎫= ⎪⎝⎭得:414(21)()2,N 499T k k πππ*⋅-=--=∈,则8,N 21T k k π*=∈-,而52T π>,即有5822,N 1k k ππ*>∈-,解得21,N 10k k *<∈,即1k =或2k =,当1k =时,18,4T πω==,由419f π⎛⎫= ⎪⎝⎭得1114,Z 492k k ππϕπ⨯+=+∈,有117,Z 18k k πϕπ=+∈,而3πϕ<,显然不存在整数1k ,使得3πϕ<,当2k =时,83,34T πω==,由419f π⎛⎫= ⎪⎝⎭得2234,Z 492k k ππϕπ⨯+=+∈,有22,Z 6k k πϕπ=+∈,而3πϕ<,于是得20,6k πϕ==,符合题意,所以83,,346T ππωϕ===,A 不正确,B 正确;3()sin()46f x x π=+,当23x ππ<<时,532934612x πππ<+<,而函数sin y x =在529(,)312ππ上单调递增,所以函数()f x 在()2,3ππ上单调递增,C 正确;当03x π<<时,32964612x πππ<+<,而函数sin y x =在29(,)612ππ上两个极值点,一个极大值点,一个极小值点,所以函数()f x 在()0,3π上有两个极值点,一个极大值点,一个极小值点,D 不正确.故选:BC【变式4-5】(2023·安徽淮南·统考一模)(多选)已知函数()()πsin ,12,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭图像过点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,且存在12,x x ,当122πx x -=时,()()120f x f x ==,则()A .()f x 的周期为4π3B .()f x 图像的一条对称轴方程为5π9x =-C .()f x 在区间4π10π,99⎡⎤⎢⎣⎦上单调递减D .()f x 在区间()0,5π上有且仅有4个极大值点【答案】ACD【解析】因为()f x 图像过点10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭且π2ϕ<,所以1sin 2ϕ=-,解得π6ϕ=-,因为存在12,x x ,当122πx x -=时,()()120f x f x ==,所以π2π2T k k ω⋅==,即2k ω=,*N k ∈,又因为12ω<<,所以32ω=,所以()3πsin 26f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,选项A :()f x 的周期2π4π332T ==,正确;选项B :()f x 图像的对称轴为3πππ262x k -=+,解得4π2π93kx =+,Z k ∈,令5π4π2π993k-=+,k 无整数解,B 错误;选项C :当4π10π,99x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,3ππ3π,2622x ⎡⎤-∈⎢⎣⎦,所以由正弦函数的图像和性质可得()f x 在区间4π10π,99⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,C正确;选项D :当()0,5πx ∈时,3ππ22π,2663x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以由正弦函数的图像和性质可得()f x 在区间()0,5π有4个极大值点,3个极小值点,D 正确;故选:ACD【变式4-6】(2023秋·湖北·高三统考期末)(多选)已知函数()2sin sin 2f x x x =,则下列说法正确的是()A .π是()f x 的一个周期B .()f x 的图象关于点π,02⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称C .()f x 在区间[]0,2π上的零点个数为4D .()f x 的最大值为8【答案】ABD 【解析】对于A ,因为()2(π)sin (π)sin 2(π)f x x x +=++()22sin sin 2sin sin 2()x x x x f x =-==,所以π是()f x 的一个周期,故A 正确;对于B ,()2π(2)(π)sin (π)sin 2(π)2f x f x x x ⨯-=-=--22sin sin(2)sin sin 2()x x x x f x =-=-=-,所以()f x 的图象关于点π,02⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故B 正确;对于C ,由()2sinsin 2f x x x =0=,得πx k =或2πx k =,Z k ∈,得πx k =或π2k x =,Z k ∈,由0π2πk ≤≤及Z k ∈得0k =或1k =或2k =,所以0x =或2πx =或πx =,由π02π2k ≤≤及Z k ∈得0k =或1k =或2k =或3k =或4k =,所以0x =或π2x =或πx =或3π2x =或2πx =,所以()f x 在区间[]0,2π的零点为0x =,π2x =,πx =,3π2x =,2πx =,共5个,故C 错误;对于D ,()2sinsin 2f x x x =2sin 2sin cos x x x =⋅32sin cos x x =,所以()262()4sin cos f x x x =624sin (1sin )x x =-,设2sin [0,1]t x =∈,34(1)y t t =-3444(01)t t t =-≤≤,则23212164(34)y t t t t '=-=-,令0'>y ,得304t <<,令0'<y ,得314t <≤,所以3444(01)y t t t =-≤≤在3[0,)4上为增函数,在3(,1]4上为减函数,所以当3t 4=时,y 取得最大值为333274(1)4464⎛⎫⨯-= ⎪⎝⎭,0=t 或1t =时,y 取得最小值为0,所以()2()f x y =27[0,64∈,所以()[f x ∈,所以()f x D 正确;故选:ABD 【变式4-7】(2023春·浙江·高三校联考开学考试)(多选)已知函数()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()A .()0f =B .()f x 的最小正周期为π2C .()f x 在π0,6⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减D .()f x 在π,06⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增【答案】BD【解析】()ππ0tan tan 66f ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭A 错误;函数()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期为π2T =,故B 正确;π0,6x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,πππ666x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,故()f x 在π0,6⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误;π,06x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2,π626ππx ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭,故()f x 在π,06⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,故D 正确.故选:BD .【题型5三角函数的最值问题】【例5】(2022秋·北京·高三北京市八一中学校考阶段练习)定义运算,,,.a a b a b b a b ≤⎧=⎨>⎩※例如,121=※,则函数()sin cos f x x x =※的值域为()A.1,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B.22⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.2⎡-⎢⎣⎦【答案】D【解析】根据题设中的新定义,得()sin ,sin cos cos ,sin cos x x x f x x x x≤⎧=⎨>⎩,由sin cos x x ≤可得sin cos 0x x -≤π04x ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭,所以π2ππ2π4k x k -≤-≤,Z k ∈,即3ππ2π2π+44k x k -≤≤,Z k ∈,由sin cos x x >可得sin cos 0x x ->π04x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,所以π2π2π+π4k x k <-<,Z k ∈,即π5π2π+2π+44k x k <<,Z k ∈,所以()3ππsin ,2π2π,Z 44π5πcos ,2π2π,Z44x k x k k f x x k x k k ⎧-≤≤+∈⎪⎪=⎨⎪+<<+∈⎪⎩,当3ππ2π2π+44x k x k ∈-≤≤,Z k ∈,()()()2πsin 2πsin f x x x f x +=+==,当π5π2π+2π+44x k x k ∈<<,Z k ∈时,()()()2πcos 2πcos f x x x f x +=+==,所以函数()f x 为周期函数,周期为2π,作出函数()f x 在一个周期内的图象(实线部分),观察图象,可知函数()f x 的值域为22⎡-⎢⎣⎦,故选:D.【变式5-1】(2023秋·湖南株洲·高三校联考期末)已知定义域为R 的函数(),()f xg x满足()()πf x f x +=-,且()()cos π,g x x f x =++()()sin πf x x g x =-+,则当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()()y f x g x =的最小值为()A .0B .2CD 【答案】A【解析】()cos ()=-g x x f x ,()()()()πcos ππcos +=+-+=-+g x x f x x f x ,所以()sin cos ()f x x x f x =+-,得sin cos ()2x x f x +=,cos sin ()2x xg x -=,所以22cos sin 1()()cos 244x x y f x g x x -===,π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以0cos 21x ≤≤,10()()4≤≤f x g x ,得()()y f x g x =的最小值为0.故选:A.【变式5-2】(2022秋·安徽·高三石室中学校联考阶段练习)如图是函数()cos()(0)f x x ωϕω=+>的部分图象,则()f x 在,9045⎡⎤-⎢⎥⎣⎦π22π上的值域为()A .[]1,1-B .122⎡⎢⎣⎦C .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .⎡-⎢⎣⎦【答案】D【解析】由图象知函数的周期13ππ2π230103T ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,即2π2π=3ω,即3ω=,由五点对应法得ππ32π+()102k k ϕ⨯+=∈Z ,得π2π+5k ϕ=,则π()cos 35f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为π22π,9045x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以ππ5π3,563x ⎡⎤+∈⎢⎣⎦,所以πcos 31,52x ⎡⎛⎫+∈-⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦.故选:D【变式5-3】(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)函数()3cos f x x 的最大值为().A .B .C .D .3【答案】D 【解析】2225cos 4sin 59cos 4cos 4sin 5x x x x x -+=--+()()22229cos 4sin 4sin 13cos 2sin 1x x x x x =+-+=+-,所以()3cos f x x ==故()f x 的最大值转化为点()3cos ,2sin P x x 到()0,1A 与()0,2sin B x 的距离之差的最大值,因为1sin 1x -≤≤,22sin 2x -≤-≤,112sin 3x -≤-≤,所以12sin 3PA PB AB x -≤=-≤,当且仅当sin 1x =-时,等号成立,则3PA PB -≤,经检验,此时cos 0x =,()303f x =⨯=,所以()3f x ≤,即()f x 的最大值为3.故选:D.【变式5-4】(2023秋·北京丰台·高三统考期末)已知函数π()sin (0)6f x x ωω⎛⎫=+>⎪⎝⎭,若ππ62f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且()f x 在区间ππ,62⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最小值无最大值,则ω=___________.【答案】4【解析】由于若ππ62f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且()f x 在区间ππ,62⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最小值无最大值,πππ6223+=,则πππsin 1336f ω⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以πππ2π,62,Z 362k k k ωω+=-=-∈,又ππππ,62366T ωω=≥-=≤,由于0ω>,所以ω的值为4.故答案为:4。
高考中常见的三角函数题型和解题方法-数学秘诀
第12讲 三角函数一、方法技巧1.三角函数恒等变形的基本策略。
(1)常值代换:特别是用“1”的代换,如1=cos 2θ+sin 2θ=tanx ·cotx=tan45°等。
(2)项的分拆与角的配凑。
如分拆项:sin 2x+2cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+cos 2x=1+cos 2x ;配凑角:α=(α+β)-β,β=2βα+-2βα-等。
(3)降次与升次。
(4)化弦(切)法。
(4)引入辅助角。
asin θ+bcos θ=22b a +sin(θ+ϕ),这里辅助角ϕ所在象限由a 、b 的符号确定,ϕ角的值由tan ϕ=ab确定。
2.证明三角等式的思路和方法。
(1)思路:利用三角公式进行化名,化角,改变运算结构,使等式两边化为同一形式。
(2)证明方法:综合法、分析法、比较法、代换法、相消法、数学归纳法。
3.证明三角不等式的方法:比较法、配方法、反证法、分析法,利用函数的单调性,利用正、余弦函数的有界性,利用单位圆三角函数线及判别法等。
4.解答三角高考题的策略。
(1)发现差异:观察角、函数运算间的差异,即进行所谓的“差异分析”。
(2)寻找联系:运用相关公式,找出差异之间的内在联系。
(3)合理转化:选择恰当的公式,促使差异的转化。
四、例题分析例1.已知2tan =θ,求(1)θθθθsin cos sin cos -+;(2)θθθθ22cos 2cos .sin sin +-的值.解:(1)2232121tan 1tan 1cos sin 1cos sin 1sin cos sin cos --=-+=-+=-+=++θθθθθθθθθθ; (2) θ+θθ+θθ-θ=θ+θθ-θ222222cos sin cos 2cos sin sin cos 2cos sin sin324122221cos sin 2cos sin cos sin 2222-=++-=+θθ+θθ-θθ=. 说明:利用齐次式的结构特点(如果不具备,通过构造的办法得到),进行弦、切互化,就会使解题过程简化。
三角函数经典解题方法和考点题型
三角函数经典解题方法与考点题型(教师)1.最小正周期的确定。
例1 求函数y =s in (2co s|x |)的最小正周期。
【解】 首先,T =2π是函数的周期(事实上,因为co s(-x )=co s x ,所以cos |x |=co s x );其次,当且仅当x =k π+2π时,y =0(因为|2co s x |≤2<π), 所以若最小正周期为T 0,则T 0=m π, m ∈N +,又s in (2co s0)=s in 2≠s in (2co s π),所以T 0=2π。
过手练习1.下列函数中,周期为2π的是 ( ) A .sin 2x y = B .sin 2y x = C .cos 4xy = D .cos 4y x =2.()cos 6f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭的最小正周期为5π,其中0ω>,则ω= 3.(04全国)函数|2sin |xy =的最小正周期是( ).4.(1)(04北京)函数x x x f cos sin )(=的最小正周期是 .(2)(04江苏)函数)(1cos 22R x x y ∈+=的最小正周期为( ). 5.(09年广东文)函数1)4(cos 22--=πx y 是 ( )A .最小正周期为π的奇函数 B. 最小正周期为π的偶函数 C. 最小正周期为2π的奇函数 D. 最小正周期为2π的偶函数6.(浙江卷2)函数的最小正周期是 . 2.三角最值问题。
例2 已知函数y =s inx +x 2cos 1+,求函数的最大值与最小值。
【解法一】 令s inx =⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤=+ππθθ4304sin 2cos 1,cos 22x ,则有y =).4sin(2sin 2cos 2πθθθ+=+因为ππ4304≤≤,所以ππθπ≤+≤42, 所以)4sin(0πθ+≤≤1,所以当πθ43=,即x =2k π-2π(k ∈Z )时,y m in =0, 当4πθ=,即x =2k π+2π(k ∈Z )时,y m ax =2. 2(sin cos )1y x x =++【解法二】 因为y =s inx +)cos 1(sin 2cos 1222x x x ++≤+,=2(因为(a +b )2≤2(a 2+b 2)),且|s inx|≤1≤x 2cos 1+,所以0≤s inx +x 2cos 1+≤2, 所以当x 2cos 1+=s inx ,即x =2k π+2π(k ∈Z )时, y m ax =2, 当x 2cos 1+=-s inx ,即x =2k π-2π(k ∈Z )时, y m in =0。
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三角函数经典解题方法与考点题型(教师)1.最小正周期的确定。
例1 求函数y =s in (2co s|x |)的最小正周期。
【解】 首先,T =2π是函数的周期(事实上,因为co s(-x )=co s x ,所以cos |x |=co s x );其次,当且仅当x =k π+2π时,y =0(因为|2co s x |≤2<π),所以若最小正周期为T 0,则T 0=m π, m ∈N +,又s in (2co s0)=s in 2≠s in (2co s π),所以T 0=2π。
过手练习1.下列函数中,周期为2π的是 ( )A .sin2x y = B .sin 2y x = C .cos 4xy = D .cos 4y x = 2.()cos 6f x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭的最小正周期为5π,其中0ω>,则ω=3.(04全国)函数|2sin |xy =的最小正周期是( ).4.(1)(04北京)函数x x x f cos sin )(=的最小正周期是 .(2)(04江苏)函数)(1cos 22R x x y ∈+=的最小正周期为( ). 5.(09年广东文)函数1)4(cos 22--=πx y 是 ( )A .最小正周期为π的奇函数 B. 最小正周期为π的偶函数 C. 最小正周期为2π的奇函数 D. 最小正周期为2π的偶函数6.(浙江卷2)函数的最小正周期是 . 2.三角最值问题。
例2 已知函数y =s inx +x 2cos 1+,求函数的最大值与最小值。
【解法一】 令s inx =⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤=+ππθθ4304sin 2cos 1,cos 22x ,则有y =).4sin(2sin 2cos 2πθθθ+=+因为ππ4304≤≤,所以ππθπ≤+≤42, 所以)4sin(0πθ+≤≤1,所以当πθ43=,即x =2k π-2π(k ∈Z )时,y m in =0, 当4πθ=,即x =2k π+2π(k ∈Z )时,y m ax =2.2(sin cos )1y x x =++【解法二】 因为y =s inx +)cos 1(sin 2cos 1222x x x ++≤+,=2(因为(a +b )2≤2(a 2+b 2)),且|s inx|≤1≤x 2cos 1+,所以0≤s inx +x 2cos 1+≤2, 所以当x 2cos 1+=s inx ,即x =2k π+2π(k ∈Z )时, y m ax =2,当x 2cos 1+=-s inx ,即x =2k π-2π(k ∈Z )时, y m in =0。
注:三角函数的有界性、|s inx |≤1、|co s x |≤1、和差化积与积化和差公式、均值不等式、柯西不等式、函数的单调性等是解三角最值的常用手段。
过手练习1.(09福建)函数()sin cos f x x x =最小值是= 。
2.(09上海)函数22cos sin 2y x x =+的最小值是 .3.将函数x x y cos 3sin -=的图像向右平移了n 个单位,所得图像关于y 轴对称,则n 的最小正值是 A .6π7 B .3π C .6π D .2π 4.若动直线x a =与函数()sin f x x =和()cos g x x =的图像分别交于M N ,两点,则MN 的最大值为( )A .1 BCD .25.函数2()s i 3s i n c o s f x x x =在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是 ( )A.1C.323.换元法的使用。
例4 求xx xx y cos sin 1cos sin ++=的值域。
【解】 设t =s inx +co s x =).4sin(2cos 22sin 222π+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x 因为,1)4sin(1≤+≤-πx所以.22≤≤-t又因为t 2=1+2s inxco s x ,所以s inxco s x =212-t ,所以211212-=+-=t t x y ,所以.212212-≤≤--y 因为t ≠-1,所以121-≠-t ,所以y ≠-1. 所以函数值域为.212,11,212⎥⎦⎤⎝⎛--⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡-+-∈ y 4.函数单调性练习 1.(04天津)函数]),0[()26sin(2ππ∈-=x x y 为增函数的区间是( ).A. ]3,0[πB. ]127,12[ππC. ]65,3[ππ D. ],65[ππ 2.函数sin y x =的一个单调增区间是 ( )A .ππ⎛⎫- ⎪44⎝⎭,B .3ππ⎛⎫ ⎪44⎝⎭, C .3π⎛⎫π ⎪2⎝⎭,D .32π⎛⎫π⎪2⎝⎭, 3.函数()s n 3c o s ([,0])f x x x π=∈-的单调递增区间是( ) A .5[,]6ππ--B .5[,]66ππ--C .[,0]3π-D .[,0]6π- 4.(07天津卷) 设函数()sin ()3f x x x π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭R ,则()f x ( ) A .在区间2736ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是增函数B .在区间2π⎡⎤-π-⎢⎥⎣⎦,上是减函数 C .在区间34ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是增函数D .在区间536ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是减函数5.函数22cos y x =的一个单调增区间是 ( )A .(,)44ππ-B .(0,)2πC .3(,)44ππD .(,)2ππ6.若函数f (x)同时具有以下两个性质:①f (x)是偶函数,②对任意实数x ,都有f (x +4π)=f (x-4π),则f (x)的解析式可以是( )A .f (x)=cosxB .f (x)=cos(2x 2π+) C .f (x)=sin(4x 2π+) D .f (x) =cos6x5. 函数对称性练习 1.(08安徽)函数sin(2)3y x π=+图像的对称轴方程可能是 ( )A .6x π=-B .12x π=-C .6x π=D .12x π=2 函数πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象 ( ) A.关于点π03⎛⎫ ⎪⎝⎭,对称B.关于直线π4x =对称 C.关于点π04⎛⎫ ⎪⎝⎭,对称D.关于直线π3x =对称 3(09全国)如果函数3cos(2)y x φ=+的图像关于点4(,0)3π中心对称,那么φ的最小值为 ( ) (A)6π(B)4π(C)3π(D)2π6.综合练习1. (04年天津)定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数,若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=,则)35(πf 的值为 2.(04年广东)函数f(x)22sin sin 44f x x x ππ=+--()()()是( ) A .周期为π的偶函数 B .周期为π的奇函数 C . 周期为2π的偶函数D ..周期为2π的奇函数3.( 09四川)已知函数))(2sin()(R x x x f ∈-=π,下面结论错误..的是( )A. 函数)(x f 的最小正周期为2πB. 函数)(x f 在区间[0,2π]上是增函数C.函数)(x f 的图象关于直线x =0对称D. 函数)(x f 是奇函数 4.(07安徽卷) 函数)32sin(3)(π-=x x f 的图象为C , 如下结论中正确的是①图象C 关于直线π1211=x 对称; ②图象C 关于点)0,32(π对称;③函数125,12()(ππ-在区间x f )内是增函数;④由x y 2sin 3=的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C.5.(08广东卷)已知函数2()(1cos2)sin ,f x x x 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2π的奇函数 C 、最小正周期为π的偶函数 D 、最小正周期为2π的偶函数6.在同一平面直角坐标系中,函数])20[)(232cos(ππ,∈+=x x y 的图象和直线21=y 的交点个数是(A )0 (B )1 (C )2 (D )4 7.若α是第三象限角,且cos2α<0,则2α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角8.已知函数()2sin()f x x ωϕ=+对任意x 都有()()66f x f x ππ+=-,则()6f π等于( )A 、2或0B 、2-或2C 、0D 、2-或07.解答题练习 1.(05福建文)已知51cos sin ,02=+<<-x x x π. (Ⅰ)求x x cos sin -的值;(Ⅱ)求xxx tan 1sin 22sin 2-+的值.2(06福建文)已知函数22()sin cos 2cos ,.f x x x x x x R =+∈(I )求函数()f x 的最小正周期和单调增区间;(II )函数()f x 的图象可以由函数sin 2()y x x R =∈的图象经过怎样的变换得到?3.(2006年辽宁卷)已知函数22()sin 2sin cos 3cos f x x x x x =++,x R ∈.求:(I) 函数()f x 的最大值及取得最大值的自变量x 的集合; (II) 函数()f x 的单调增区间.。