高考数学(理)二轮练习【专题3】(第1讲)三角函数的图象与性质(含答案)
三角函数图像和性质练习题(附答案)
三角函数的图像与性质【1】一、选择题1.已知函数f(x)=2sin ϖx(ϖ>0)在区间[3π-,4π]上的最小值是-2,则ϖ的最小值等于( )A.32 B.23C.2D.3 2.若函数cos()3y x πω=+(0)ω>的图象相邻两条对称轴间距离为2π,则ω等于. A .12B .12C .2D .43.将函数sin()()6yx x R π=+∈的图象上所有的点向左平行移动4π个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则所得到的图象的解析式为A .5sin(2)()12y x x R π=+∈ B .5sin()()212x y x R π=+∈ C .sin()()212x y x R π=-∈ D .5sin()()224x y x R π=+∈4.函数2)62cos(-+=πx y 的图像F 按向量a 平移到F /,F /的解析式y=f(x),当y=f(x)为奇函数时,向量a 可以等于A.)2,6(-π B.)2,6(π C.)2,6(--π D.)2,6(π-5.将函数sin y x =的图象向左平移(02)ϕϕπ≤≤个单位后,得到函数sin()6yx π=-的图象,则ϕ等于( )A .6πB .76πC .116πD .56π6.函数x x y 2cos 32sin -=)66(ππ≤≤-x 的值域为A.[]2,2- B. []0,2- C. []2,0 D. ]0,3[-7.将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移个单位,得到的图象对应的解析式是 ( )A .B .C.D.8.函数f(θ ) =sin θ-1cos θ-2的最大值和最小值分别是()(A) 最大值 43 和最小值0(B)最大值不存在和最小值 34(C) 最大值 -43 和最小值0(D) 最大值不存在和最小值-349.ααcos sin +=t且αα33cos sin +<0,则t 的取值范围是( )A. [)0,2-B. []2,2-C. ()(]2,10,1 -D. ()()+∞-,30,310.把函数)(x f y =的图象沿着直线0=+y x 的方向向右下方平移22个单位,得到函数x y 3sin =的图象,则()A 、2)23sin(--=x yB 、2)63sin(--=x yC 、2)23sin(++=x yD 、2)63sin(++=x y二、填空题11.设函数).0)(3cos()(πϕϕ<<+=x x f 若)()(x f x f '+是奇函数,则ϕ=. 12.方程2cos()14x π-=在区间(0,)π内的解是.13.函数]),0[)(26sin(2ππ∈-=x x y 为增函数的区间14.已知x R ∈,则函数sin cos ()max sin ,cos ,2x x f x x x +⎧⎫=⎨⎬⎩⎭的最大值与最小值的和等于。
高考数学(理)二轮配套训练【专题3】(1)三角函数的图象与性质(含答案)
第1讲 三角函数的图象与性质考情解读 1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性.2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.1.三角函数定义、同角关系与诱导公式(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x , tan α=yx .各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.(2)同角关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.(3)诱导公式:在k π2+α,k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.2.三角函数的图象及常用性质ππ3.三角函数的两种常见变换 (1)y =sin x ―————————―→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(x +φ)y =sin(ωx +φ)―———————―→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).(2)y =sin xy =sin ωx ―———————―→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φω|个单位y =sin(ωx +φ)―———————―→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).热点一 三角函数的概念、诱导公式及同角三角函数的基本关系例1 (1)点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( ) A .(-12,32)B .(-32,-12) C .(-12,-32)D .(-32,12) (2)已知角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边上一点P (-4,3),则cos (π2+α)sin (-π-α)cos (11π2-α)sin (9π2+α)的值为________.思维启迪 (1)准确把握三角函数的定义.(2)利用三角函数定义和诱导公式. 答案 (1)A (2)-34解析 (1)设Q 点的坐标为(x ,y ),则x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.∴Q 点的坐标为(-12,32).(2)原式=-sin α·sin α-sin α·cos α=tan α.根据三角函数的定义, 得tan α=y x =-34,∴原式=-34.思维升华 (1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关. (2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.(1)如图,以Ox 为始边作角α(0<α<π),终边与单位圆相交于点P ,已知点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-35,45,则sin 2α+cos 2α+11+tan α=________. (2)已知点P ⎝⎛⎭⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( )A.π4B.3π4C.5π4D.7π4 答案 (1)1825(2)D解析 (1)由三角函数定义, 得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝⎛⎭⎫-352=1825. (2)tan θ=cos 34πsin 34π=-cosπ4sinπ4=-1,又sin3π4>0,cos 3π4<0, 所以θ为第四象限角且θ∈[0,2π),所以θ=7π4.热点二 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及解析式例2 (1)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则将y =f (x )的图象向右平移π6个单位后,得到的图象解析式为( )A .y =sin 2xB .y =cos 2xC .y =sin(2x +2π3)D .y =sin(2x -π6)(2)若函数y =cos 2x +3sin 2x +a 在[0,π2]上有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为________.思维启迪 (1)先根据图象确定函数f (x )的解析式,再将得到的f (x )中的“x ”换成“x -π6”即可.(2)将零点个数转换成函数图象的交点个数. 答案 (1)D (2)(-2,-1]解析 (1)由图知,A =1,3T 4=11π12-π6,故T =π=2πω,所以ω=2,又函数图象过点(π6,1),代入解析式中,得sin(π3+φ)=1,又|φ|<π2,故φ=π6.则f (x )=sin(2x +π6)向右平移π6后,得到y =sin[2(x -π6)+π6)=sin(2x -π6),选D.(2)由题意可知y =2sin(2x +π6)+a ,该函数在[0,π2]上有两个不同的零点,即y =-a ,y =2sin(2x +π6)在[0,π2]上有两个不同的交点.结合函数的图象可知1≤-a <2,所以-2<a ≤-1.思维升华 (1)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A ;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置. (2)在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其中的自变量x 而言的,如果x 的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向.(1)如图,函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|≤π2)与坐标轴的三个交点P 、Q 、R 满足P (2,0),∠PQR =π4,M 为QR 的中点,PM =25,则A 的值为( )A.83 3 B.163 3 C .8D .16(2)若将函数y =tan(ωx +π4)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan(ωx +π6)的图象重合,则ω的最小正值为( ) A.16 B.14 C.13D.12答案 (1)B (2)D解析 (1)由题意设Q (a,0),R (0,-a )(a >0). 则M (a 2,-a2),由两点间距离公式得,PM =(2-a 2)2+(a 2)2=25,解得a =8,由此得,T 2=8-2=6,即T =12,故ω=π6,由P (2,0)得φ=-π3,代入f (x )=A sin(ωx +φ)得,f (x )=A sin(π6x -π3),从而f (0)=A sin(-π3)=-8,得A =1633.(2)y =tan(ωx +π4)的图象向右平移π6,得到y =tan(ωx +π4-ωπ6)的图象,与y =tan(ωx +π6)重合,得π4-ωπ6=k π+π6,故ω=-6k +12,k ∈Z , ∴ω的最小正值为12.热点三 三角函数的性质例3 设函数f (x )=2cos 2x +sin 2x +a (a ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈[0,π6]时,f (x )的最大值为2,求a 的值,并求出y =f (x )(x ∈R )的对称轴方程.思维启迪 先化简函数解析式,然后研究函数性质(可结合函数简图). 解 (1)f (x )=2cos 2x +sin 2x +a =1+cos 2x +sin 2x +a =2sin(2x +π4)+1+a ,则f (x )的最小正周期T =2π2=π,且当2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z )时f (x )单调递增,即k π-38π≤x ≤k π+π8(k ∈Z ).所以[k π-3π8,k π+π8](k ∈Z )为f (x )的单调递增区间.(2)当x ∈[0,π6]时⇒π4≤2x +π4≤7π12,当2x +π4=π2,即x =π8时sin(2x +π4)=1.所以f (x )max =2+1+a =2⇒a =1- 2. 由2x +π4=k π+π2得x =k π2+π8(k ∈Z ),故y =f (x )的对称轴方程为x =k π2+π8,k ∈Z .思维升华 函数y =A sin(ωx +φ)的性质及应用的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y =A sin(ωx +φ)+B 的形式; 第二步:把“ωx +φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y =A sin(ωx +φ)+B 的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数f (x )的单调增区间;(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y =g (x )的图象;若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值. 解 (1)由题意得:f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx - 3 =sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin(2ωx -π3),由周期为π,得ω=1,得f (x )=2sin(2x -π3),函数的单调增区间为2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间是[k π-π12,k π+5π12],k ∈Z .(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到y =2sin 2x +1的图象,所以g (x )=2sin 2x +1,令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ),所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可,即b 的最小值为4π+11π12=59π12.1.求函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ),或y =A tan(ωx +φ))的单调区间 (1)将ω化为正.(2)将ωx +φ看成一个整体,由三角函数的单调性求解. 2.已知函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的图象求解析式 (1)A =y max -y min2,B =y max +y min 2.(2)由函数的周期T 求ω,ω=2πT.(3)利用与“五点法”中相对应的特殊点求φ.3.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点. 4.求三角函数式最值的方法(1)将三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,进而结合三角函数的性质求解. (2)将三角函数式化为关于sin x ,cos x 的二次函数的形式,进而借助二次函数的性质求解. 5.特别提醒进行三角函数的图象变换时,要注意无论进行什么样的变换都是变换变量本身.真题感悟1.(2014·辽宁)将函数y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间[π12,7π12]上单调递减B .在区间[π12,7π12]上单调递增C .在区间[-π6,π3]上单调递减D .在区间[-π6,π3]上单调递增答案 B解析 y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度得到y =3sin[2(x -π2)+π3]=3sin(2x -23π).令2k π-π2≤2x -23π≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π+π12≤x ≤k π+712π,k ∈Z ,则y =3sin(2x -23π)的增区间为[k π+π12,k π+712π],k ∈Z .令k =0得其中一个增区间为[π12,712π],故B 正确.画出y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上的简图,如图,可知y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上不具有单调性,故C ,D 错误.2.(2014·北京)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 答案 π解析 ∵f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性, ∴T 2≥π2-π6, ∴T ≥2π3.∵f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3,∴f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12.又∵f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6, ∴f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3.∴14T =7π12-π3=π4,∴T =π. 押题精练1.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图,其中M (m,0),N (n,2),P (π,0),且mn <0,则f (x )在下列哪个区间中是单调的( )A .(0,π4)B .(π4,2π3)C .(π2,3π4)D .(2π3,π)答案 B解析 ∵mn <0,所以当左右移动图象,当图象过原点时,即M 点在原点时,此时T =π,则ω=2,∴f (x )=2sin(2x ),在(π4,3π4)上为减函数,(0,π4)上为增函数;当图象的最高点在y 轴上时,即N 点在y 轴上,34T =π,ω=32,∴f (x )=2sin(32x ),在(0,2π3)上是减函数,(2π3,π)上为增函数.所以f (x )在(π4,2π3)上是单调的.2.已知函数f (x )=sin ωx ·cos ωx +3cos 2ωx -32(ω>0),直线x =x 1,x =x 2是y =f (x )图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π4.(1)求f (x )的表达式;(2)将函数f (x )的图象向右平移π8个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,若关于x 的方程g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围. 解 (1)f (x )=12sin 2ωx +3×1+cos 2ωx 2-32=12sin 2ωx +32cos 2ωx =sin(2ωx +π3),由题意知,最小正周期T =2×π4=π2,T =2π2ω=πω=π2,所以ω=2,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3. (2)将f (x )的图象向右平移π8个单位长度后,得到y =sin(4x -π6)的图象,再将所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变, 得到y =sin(2x -π6)的图象.所以g (x )=sin(2x -π6).令2x -π6=t ,∵0≤x ≤π2,∴-π6≤t ≤5π6.g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,即函数g (t )=sin t 与y =-k 在区间[-π6,5π6]上有且只有一个交点.如图,由正弦函数的图象可知-12≤-k <12或-k =1.∴-12<k ≤12或k =-1.(推荐时间:50分钟)一、选择题1.如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎫32,12,当秒针从P 0(此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫π30t +π6 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫-π60t -π6 C .y =sin ⎝⎛⎫-π30t +π6 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫-π30t -π3 答案 C解析 由三角函数的定义可知,初始位置点P 0的弧度为π6,由于秒针每秒转过的弧度为-π30,针尖位置P 到坐标原点的距离为1,故点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系可能为y =sin ⎝⎛⎭⎫-π30t +π6. 2.将函数y =2cos 2x 的图象向右平移π2个单位长度,再将所得图象的所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的函数解析式为( )A .y =cos 2xB .y =-2cos xC .y =-2sin 4xD .y =-2cos 4x答案 D解析 函数y =2cos 2x 的图象向右平移π2个单位长度得到y =2cos 2(x -π2)=2cos(2x -π)=2cos(π-2x )=-2cos 2x ,再将所得图象的所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到y =-2cos[2·(2x )],即y =-2cos 4x .3.函数y =sin(ωx +φ)(ω>0且|φ|<π2)在区间[π6,2π3]上单调递减,且函数值从1减小到-1,那么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为( ) A.12 B.22 C.32D.6+24 答案 A解析 依题意知T 2=2π3-π6,∴T =π=2πω,∴ω=2,将点(π6,1)代入y =sin(2x +φ)得sin(π3+φ)=1,又|φ|<π2,φ=π6,故y =sin(2x +π6),与y 轴交点纵坐标为12.4.若函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)在一个周期内的图象如图所示,M ,N 分别是这段图象的最高点与最低点,且OM →·ON →=0,则A ·ω等于( ) A.π6 B.7π12 C.7π6 D.7π3 答案 C解析 由题中图象知T 4=π3-π12,所以T =π,所以ω=2. 则M ⎝⎛⎭⎫π12,A ,N ⎝⎛⎭⎫7π12,-A由OM →·ON →=0,得7π2122=A 2,所以A =7π12,所以A ·ω=7π6. 5.已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中|φ|<π,若f (x )≤|f (π6)|对x ∈R 恒成立,且f (π2)<f (π),则下列结论正确的是( ) A .f (1112π)=-1B .f (7π10)>f (π5)C .f (x )是奇函数D .f (x )的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z )答案 D解析 由f (x )≤|f (π6)|恒成立知x =π6是函数的对称轴,即2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π6+k π,k ∈Z ,又f (π2)<f (π),所以sin(π+φ)<sin(2π+φ),即-sin φ<sin φ.所以sin φ>0,得φ=π6,即f (x )=sin(2x +π6),由-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z ,即函数的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z ).6.已知A ,B ,C ,D ,E 是函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2)一个周期内的图象上的五个点,如图所示,A (-π6,0),B 为y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与D 关于点E 对称,CD →在x 轴上的投影为π12,则ω,φ的值为( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=π6C .ω=12,φ=π3D .ω=12,φ=π6答案 A解析 因为A ,B ,C ,D ,E 是函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2)一个周期内的图象上的五个点,A (-π6,0),B 为y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与D关于点E 对称,CD →在x 轴上的投影为π12,所以T =4×(π12+π6)=π,所以ω=2,因为A (-π6,0),所以f (-π6)=sin(-π3+φ)=0,0<φ<π2,φ=π3.二、填空题7.(2014·安徽)若将函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________. 答案3π8解析 ∵函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位得到g (x )=sin[2(x -φ)+π4]=sin(2x +π4-2φ),又∵g (x )是偶函数,∴π4-2φ=k π+π2(k ∈Z ).∴φ=-k π2-π8(k ∈Z ).当k =-1时,φ取得最小正值3π8.8.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=________.答案32解析 观察图象可知,A =1,T =π,∴ω=2, f (x )=sin(2x +φ).将(-π6,0)代入上式得sin(-π3+φ)=0,由已知得φ=π3,故f (x )=sin(2x +π3).函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),∴f (x 1+x 2)=f (2×π12)=f (π6)=sin(2×π6+π3)=32.9.已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=3cos(2x +φ)的图象的对称中心完全相同,若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________. 答案 [-32,3]解析 由两三角函数图象的对称中心完全相同,可知两函数的周期相同,故ω=2,所以f (x )=3sin(2x -π6),那么当x ∈[0,π2]时,-π6≤2x -π6≤5π6,所以-12≤sin(2x -π6)≤1,故f (x )∈[-32,3].10.给出命题:①函数y =2sin(π3-x )-cos(π6+x )(x ∈R )的最小值等于-1;②函数y =sin πx cos πx 是最小正周期为2的奇函数;③函数y =sin(x +π4)在区间[0,π2]上单调递增的;④若sin 2α<0,cos α-sin α<0,则α一定为第二象限角.则真命题的序号是________. 答案 ①④解析 对于①,函数y =2sin(π3-x )-cos(π6+x )=sin(π3-x ),所以其最小值为-1;对于②,函数y =sin πx cos πx =12sin 2πx 是奇函数,但其最小正周期为1;对于③,函数y =sin(x +π4)在区间[0,π4]上单调递增,在区间[π4,π2]上单调递减;对于④,由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2α<0cos α-sin α<0⇒cos α<0,sin α>0,所以α一定为第二象限角.三、解答题11.已知函数f (x )=A sin(3x +φ)(A >0,x ∈(-∞,+∞),0<φ<π)在x =π12时取得最大值4.(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的解析式;(3)若f (23α+π12)=125,求sin α.解 (1)f (x )的最小正周期T =2π3. (2)由函数的最大值为4,可得A =4. 所以f (x )=4sin(3x +φ).当x =π12时,4sin(3×π12+φ)=4,所以sin(π4+φ)=1,所以φ=2k π+π4,k ∈Z ,因为0<φ<π,所以φ=π4.所以f (x )的解析式是f (x )=4sin(3x +π4).(3)因为f (23α+π12)=125,故sin(2α+π4+π4)=35.所以cos 2α=35,即1-2sin 2α=35,故sin 2α=15.所以sin α=±55.12.已知函数f (x )=sin 2x +23sin x cos x +3cos 2x ,x ∈R .求: (1)函数f (x )的最小正周期和单调递增区间; (2)函数f (x )在区间[-π6,π3]上的值域.解 (1)由二倍角的正、余弦公式及其变形,得 f (x )=1-cos 2x 2+3sin 2x +3(1+cos 2x )2=2+3sin 2x +cos 2x =2+2(32sin 2x +12cos 2x ) =2sin(2x +π6)+2.∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π, ∵-π2+2k π≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,即k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z 时f (x )为单调递增函数,∴f (x )的单调递增区间为[k π-π3,k π+π6],k ∈Z .(2)由题意得-π6≤x ≤π3,∴2x +π6∈[-π6,5π6],∴sin(2x +π6)∈[-12,1],即1≤2sin(2x +π6)+2≤4,∴f (x )区间[-π6,π3]上的值域为[1,4].。
高三数学三角函数的图象与性质试题答案及解析
高三数学三角函数的图象与性质试题答案及解析1.函数的最小正周期为.【答案】π【解析】因为,所以函数f(x)=cos2x-sin2x的最小正周期为【考点】三角函数的周期2.已知函数,下面结论错误的是()A.函数的最小正周期为2B.函数在区间[0,]上是增函数C.函数的图象关于直线=0对称D.函数是奇函数【答案】D.【解析】A:最小正周期,∴A正确;B:当时,,∴B正确;C:∵,∴C正确;D:∵,∴是偶函数,∴D错误.【考点】三角函数的图象和性质.3.已知函数f(x)=4sinxcos(x-)-1(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)当x∈[-π,]时,求函数f(x)的取值范围.【答案】(1)π;(2)[-2,1]【解析】(1)先化简函数表达式,利用T=求周期;(2)根据已知条件,先确定出整体变量(2x-)的范围,然后根据正弦函数的性质求出f(x)的取值范围.试题解析:(1)∵函数f(x)=4sinxcos(x-)-1=4sinx(cosxcos+sinxsin)-1=2sinxcosx+2sin2x-1=sin2x-cos2x=2sin(2x-),∴T=,∴函数f(x)的最小正周期π;(2)∵x∈[-,],∴2x∈[-,],∴2x-∈[-π,],∴f(x)∈[-2,1].【考点】两角和与差的三角函数,正弦型函数的性质,最小正周期,值域4.函数的最小正周期是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由周期公式,又,所以函数的周期,故选B.【考点】三角函数的最小正周期.5.设函数f(x)=3sin(x+),若存在这样的实数x1,x2,对任意的x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为________.【答案】2【解析】f(x)=3sin(x+)的最小正周期T=2π×=4,f(x1),f(x2)应分别为函数f(x)的最小值和最大值,故|x1-x2|的最小值为=2.6.已知函数(1)求的值;(2)当时,求函数的值域.【答案】(1)2 ;(2).【解析】本题主要考查倍角公式、两角和的正弦公式、诱导公式、三角函数值域等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用倍角公式和两角和的正弦公式化简表达式,使之化简成的形式,将代入解析式,用诱导公式化简得到数值;第二问,利用第一问化简的表达式,将代入,先得到角的范围,再利用数形结合得到函数的值域.(1) .2分4分6分(2), 8分, 10分,即的值域是 12分【考点】倍角公式、两角和的正弦公式、诱导公式、三角函数值域.7.江西高考设f(x)=sin 3x+cos 3x,若对任意实数x都有|f(x)|≤a,则实数a的取值范围是________.【答案】[2,+∞)【解析】由于f(x)=sin 3x+cos 3x=2sin,则|f(x)|=2≤2,要使|f(x)|≤a恒成立,则a≥2.8.已知函数的部分图象如图所示,则( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意得:,又,,所以.【考点】三角函数图像与性质9.已知函数的图象由的图象向右平移个单位得到,这两个函数的部分图象如图所示,则的值为( )A.B.C.D.【答案】A【解析】函数的图象在轴右侧的第一个对称轴为,所以,关于对称的直线为,由图象可知,通过向右平移之后,横坐标为的点平移到,所以,故应选A.10.已知函数f(x)=(2cos2x-1)sin2x+cos4x(1)求f(x)的最小正周期及最大值。
(新课标)高考数学二轮复习 专题一 三角函数与解三角形 第1讲 三角函数的图象与性质练习 理 新人教
第1讲 三角函数的图象与性质一、选择题1.(2019·高考全国卷Ⅱ)若x 1=π4,x 2=3π4是函数f (x )=sin ωx (ω>0)两个相邻的极值点,则ω=( )A .2B .32 C .1D .12解析:选A .依题意得函数f (x )的最小正周期T =2πω=2×(3π4-π4)=π,解得ω=2,选A .2.(2019·某某市诊断测试)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3图象的一条对称轴的方程为( ) A .x =π12B .x =π6C .x =π3D .x =5π12解析:选D .由题意,令2x -π3=π2+k π(k ∈Z ),得对称轴方程为x =5π12+k π2(k ∈Z ),当k =0时,函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3图象的一条对称轴的方程为x =5π12.故选D . 3.(2019·某某省七校联考)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π6的单调递增区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈ZB .⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈ZC .⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π-2π3,4k π+4π3,k ∈ZD .⎝⎛⎭⎪⎫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 ,则函数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 . 4.(2019·某某市学习质量评估)为了得到函数y =2cos 2x 的图象,可以将函数y =cos 2x -3sin 2x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移π3个单位长度D .向右平移π3个单位长度解析:选B .因为y =cos 2x -3sin 2x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,所以要得到函数y =2cos 2x 的图象,可以将函数y =cos 2x -3sin 2x 的图象向右平移π6个单位长度,故选B .5.(2019·某某市模拟(一))已知函数f (x )=2cos(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,点A (0,3),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,则函数f (x )图象的一条对称轴为( )A .x =-π3B .x =-π12C .x =π18D .x =π24解析:选D .因为函数f (x )=2cos(ωx +φ)的图象过点A (0,3),所以2cos φ=3,即cos φ=32,所以φ=2k π±π6(k ∈Z ).因为|φ|<π2,所以φ=±π6,由函数f (x )的图象知φω<0,又ω>0,所以φ<0,所以φ=-π6,所以f (x )=2cos(ωx -π6).因为f (x )=2cos(ωx -π6)的图象过点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,所以cos (ω-1)π6=0,所以(ω-1)π6=m π+π2(m ∈Z ),所以ω=6m +4(m ∈Z ).因为ω>0,πω>π6,所以0<ω<6,所以ω=4,所以f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π6.因为x =π24时,f (x )=2,所以x =π24为函数f (x )图象的一条对称轴,故选D . 6.将偶函数f (x )=sin(3x +φ)(0<φ<π)的图象向右平移π12个单位长度后,得到的曲线的对称中心为( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫k π3+π4,0(k ∈Z )B .⎝ ⎛⎭⎪⎫k π3+π12,0(k ∈Z )C .⎝⎛⎭⎪⎫k π3+π6,0(k ∈Z ) D .⎝⎛⎭⎪⎫k π3+7π36,0(k ∈Z )解析:选A .因为函数f (x )=sin(3x +φ)为偶函数且0<φ<π,所以φ=π2,f (x )的图象向右平移π12个单位长度后可得g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象,分析选项知⎝ ⎛⎭⎪⎫k π3+π4,0(k ∈Z )为曲线y =g (x )的对称中心.故选A .7.若函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)在区间(π,2π)内没有最值,则ω的取值X 围是( )A .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,112∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23B .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,16∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,23D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23 解析:选B .因为ω>0,π<x <2π,所以ωπ+π6<ωx +π6<2ωπ+π6,又函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6在区间(π,2π)内没有最值,所以函数f (x )=sin(ωx +π6)在区间(π,2π)上单调,所以2ωπ+π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ+π6=ωπ<π,0<ω<1,则π6<ωπ+π6<7π6.当π6<ωπ+π6<π2时,则2ωπ+π6≤π2,所以0<ω≤16;当π2≤ωπ+π6<7π6时,则2ωπ+π6≤3π2,所以13≤ω≤23.故选B . 8.(2019·某某市质量检测)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,将函数f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到函数g (x )的图象.若函数g (x )为偶函数,则函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上的值域是( )A .⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1B .(-1,1)C .(0,2]D .(-1,2]解析:选D .由f (x )图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,得T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2.将函数f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到函数g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3+φ的图象.因为函数g (x )为偶函数,所以2π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,由|φ|<π2,解得φ=-π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.因为0<x <π2,所以-12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1,所以函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上的值域是(-1,2],故选D .9.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:逐个选项代入函数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 . 10.(2019·某某市第一学期抽测)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 ),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 .11.(2019·某某省五市十校联考)已知函数f (x )=sin(2x +φ),若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =f (x ),且f (π)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,则f (x )取最大值时x 的值为( )A .π3+k π,k ∈ZB .π4+k π,k ∈ZC .π6+k π,k ∈ZD .-π6+k π,k ∈Z解析:选C .由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =f (x )得f (x )的图象关于直线x =π6对称,即当x =π6时,f (x )取得最值,所以2×π6+φ=n π+π2,n ∈Z ,φ=n π+π6,n ∈Z .又f (π)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,所以sin (2π+φ)>sin (π+φ),即sin φ>-sin φ,得sin φ>0,所以n ∈Z ,且n 为偶数.不妨取n =0,即φ=π6,当f (x )取最大值时,2x +π6=2k π+π2,k ∈Z ,解得x =π6+k π,k ∈Z ,故选C .12.(2019·某某六校第一次联考)已知A 是函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018x -π3的最大值,若存在实数x 1,x 2使得对任意实数x ,总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则A |x 1-x 2|的最小值为( )A .π2 018B .π1 009C .2π1 009D .π4 036解析:选B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018x -π3=32sin 2 018x +12cos 2 018x +12cos 2 018x +32sin 2 018x =3sin 2 018x +cos 2 018x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018x +π6,故A =f (x )max=2,f (x )的最小正周期T =2π2 018=π1 009.又存在实数x 1,x 2使得对任意实数x ,总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,所以f (x 2)=f (x )max ,f (x 1)=f (x )min ,故A |x 1-x 2|的最小值为A ×12T=π1 009,故选B . 二、填空题13.(一题多解)(2019·某某市质量检测)将函数f (x )=a sin x +b cos x (a ,b ∈R 且a ≠0)的图象向左平移π6个单位长度后,得到一个偶函数图象,则ba=________.解析:通解:将f (x )=a sin x +b cos x (a ,b ∈R 且a ≠0)的图象向左平移π6个单位长度后,得到函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+b cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象.f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+b cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=a 2+b 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ,其中tan φ=b a ,因为y =a 2+b 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ为偶函数,所以π6+φ=π2+k π(k ∈Z ),所以φ=π3+k π(k ∈Z ),所以ba=tan φ= 3.优解:因为将f (x )=a sin x +b cos x (a ,b ∈R 且a ≠0)的图象向左平移π6个单位长度后,得到一个偶函数图象,所以函数f (x )=a sin x +b cos x 图象的一条对称轴为直线x =π6,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=f (0),所以a sin π3+b cos π3=b ,因为a ≠0,所以b a = 3. 答案: 314.已知函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A (a ,0),B (b ,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=________. 解析:因为函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,所以cos φ=0(0<φ<π),所以φ=π2,所以f (x )=-4sin ωx ,又A (a ,0),B (b ,0)是其图象上两点,且|a -b |的最小值是1,所以函数f (x )的最小正周期为2,所以ω=π,所以f (x )=-4sin πx ,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=-4sin π6=-2.答案:-215.(2019·某某市质量监测(二))定义在[0,π]上的函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)有零点,且值域M ⊆⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞,则ω的取值X 围是________.解析:由0≤x ≤π,得-π6≤ωx -π6≤ωπ-π6,当x =0时,y =-12.因为函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6在[0,π]上有零点,所以0≤ωπ-π6,ω≥16.因为值域M ⊆⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞,所以ωπ-π6≤π+π6,ω≤43,从而16≤ω≤43. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,4316.(2019·蓉城名校第一次联考)已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值X 围是________. 解析:因为2sin 2x -3sin 2x +m -1=0, 所以1-cos 2x -3sin 2x +m -1=0, 所以cos 2x +3sin 2x -m =0,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=m ,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6=m 2.方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上有两个不同的实数根,即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π的图象与y =m 2的图象有2个不同的交点.作出y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π及y=m2的图象如图所示,则-1<m2<-12,即-2<m<-1,所以m的取值X围是(-2,-1).答案:(-2,-1)。
三角函数的图象和性质(小题速做,大题细做)-2022届高考数学二轮复习
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11
①两个相邻对称中心之间的距离等于T2;②两条相邻对称轴之间的距离等于T2;③对称 中心与相邻对称轴的距离等于T4.
(3)由点的坐标定 φ.把图象上的一个已知点的坐标代入(此时 A,ω,B 已知)求解. 2.在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其 中的自变量 x 而言的,如果 x 的系数不是 1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长 度数和方向.
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14
当 f(x)>1 时,2cos2x-π6>1, 解得 x∈-1π2+kπ,π4+kπ,k∈Z, 此时最小正整数 x=3. 当 f(x)<0 时,2cos2x-π6<0, 解得 x∈π3+kπ,56π+kπ,k∈Z, 此时最小正整数为 2. 综上满足题意的最小正整数为 x=2. 答案:2
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9
+φ=π+2kπ,k∈Z,得 φ=43π+2kπ,k∈Z,∴y=sin-2x+43π,但当 x=0 时,y=
sin-2x+43π=- 23<0,与图象不符合,舍去.综上,选 BC.
(2) 解 析 : 先 将 函 数
y
=
sin
x-4π
的
图
象
向
左
平
移
π 3
个
单
位
长
度
,
得
到
函
数
y=
sinx+3π-π4=sinx+1π2的图象,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵
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24
好题精练——练技巧、练规范 2.(多选题)(2021·湖南、河北新高考联考)已知函数 f(x)=sin2x-π6,则下列结论正确 的是( ) A.f(x)的最小正周期为 π B.f(x)的图象关于直线 x=-67π 对称 C.f(x)在-π4,π6上单调递增 D.y=f(x)+fx+4π的最小值为- 2
【高三数学】二轮复习:专题二 第1讲 三角函数的图象与性质
)
A.sin x + 3
B.sin 3 -2x
C.cos 2x + 6
D.cos
5
-2x
6
答案 BC
解析 由题中函数图象可知2 =
2π π
+
3 6
x=
2
5π
5π
π
2π
= 2,则 T=π,所以 ω= =
3π
2π
=2,当
π
2π
= 12时,y=-1,所以 2× 12+φ= 2 +2kπ(k∈Z),解得 φ=2kπ+ 3 (k∈Z),所
看图比较容易得出,困难的是求ω和φ,常用如下两种方法
(1)由ω= 2 即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或
T
下降)的“零点”横坐标x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入图象中已知点的坐标,将一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐
标代入解析式,再结合图象解出ω和φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,
高考数学
专题二
第1讲 三角函数的图象与性质
1.“1”的变换
1=sin 2α+cos 2α=cos 2α(1+tan2α).
这是针对函数中的单个变量x
2.三角函数图象变换
而言的
三角函数y=sin ωx的图象向左或向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到的图象
对应函数解析式是y=sin[ω(x+φ)]或y=sin[ω(x-φ)],而不是y=sin(ωx+φ)或
以函数的解析式为 y=sin 2 +
高三理科数学二轮复习专题能力提升训练:三角函数的图象和性质(含答案解析).pdf
训练 三角函数的图象和性质 一、选择题(每小题5分,共25分) 1.已知α,tan α=-,则sin(α+π)等于( ). A. B.- C. D.- 2.设函数y=3sin(2x+φ)(0<φ<π,xR)的图象关于直线x=对称,则φ等于( ). A. B. C. D. 3.把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( ). 4.已知函数f(x)=(cos 2xcos x+sin 2x·sin x)sin x,xR,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.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数 5.已知函数y=sin x+cos x,y=2sin xcos x,则下列结论正确的是( ). A.两个函数的图象均关于点成中心对称图形 B.两个函数的图象均关于直线x=-成轴对称图形 C.两个函数在区间上都是单调递增函数 D.两个函数的最小正周期相同 二、填空题(每小题5分,共15分) 6.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴,若P(4,y)是角θ终边上的一点,且sin θ=-,则y=________. 7.将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位后,其图象的一条对称轴方程可以是________. 8.函数f(x)=cos (0<φ<2π)在区间 (-π,π)上单调递增,则实数φ的取值范围为________. 三、解答题(本题共3小题,共35分) 9.(11分)已知f(x)=sin2x+sin xcos x+2cos2x,xR,求f(x)的最小正周期和它的单调增区间. 10.(12分)已知函数f(x)=sin+sin+2cos2x-1,xR. (1)求函数f(x)的最小正周期; (2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值. 11.(12分)函数f(x)=Asin(ωx+φ)( xR,A>0,ω>0,0<φ<)的部分图象如图所示.(1)求f(x)的解析式; (2)设g (x)=2,求函数g(x)在x上的最大值,并确定此时x的值.参考答案 1.B [由题意可知,sinα=,sin(α+π)=-sin α=-.故选B.] 2.D [由题意知,2×+φ=kπ+(kZ),所以φ=kπ-(kZ),又0<φ<π.故当k=1时,φ=,选D.] 3.A [变换后的三角函数为y=cos(x+1),结合四个选项可得A正确.] 4.A [f(x)=sin 2xcos 2x+sin2x =sin 2xcos 2x-sin 2xcos 2x+sin 2x =sin 2x,故f(x)的最小正周期为π,又是奇函数.] 5.C [由于y=sin x+cos x=sin , y=2sin xcos x=sin 2x.对于A、B选项,当x=-时,y=sin=0,y=sin 2x=-,因此函数y=sin x+cos x的图象关于点成中心对称图形、不关于直线x=-成轴对称图形,函数y=2sin xcos x的图象不关于点成中心对称图形、关于直线x=-成轴对称图形,故A、B选项均不正确;对于C选项,结合图象可知,这两个函数在区间上都是单调递增函数,因此C正确;对于D选项,函数y=sin的最小正周期是2π,y=sin 2x的最小正周期是π,D不正确.综上所述,选C.] 6.解析 先计算r==,且sin θ=-,所以sin θ===-,θ为第四象限角,则y=-8. 答案 -8 7.解析 依题意得,将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位得到y= sin 2=sin的图象.令2x-=kπ+(kZ),得x=+,kZ,即其图象的一条对称轴方程可以是x=+,其中kZ. 答案 x=(符合x=+,kZ即可) 8.解析 令-π+2kπ≤+φ≤2kπ(kZ), 得6kπ-3π-3φ≤x≤6kπ-3φ,kZ. ∵f(x)在(-π,π)上单调递增, ∴2kπ-π≤φ≤2kπ-(kZ).又0<φ<2π,令k=1,得π≤φ≤π,即实数φ的取值范围为. 答案 9.解 由题知,f(x)=1+sin 2x+=+sin 2xcos+cos 2xsin =+sin. 所以f(x)的最小正周期为π. 由2kπ-≤2x+≤2kπ+,kZ, 得kπ-≤x≤kπ+,kZ. 所以f(x)的单调增区间为,kZ. 10.解 (1)f(x)=sin 2x·cos+cos 2x·sin+sin 2x·cos-cos 2x·sin+cos 2x=sin 2x+cos 2x=sin. 所以f(x)的最小正周期T==π. (2)因为f(x)在区间上是增函数,在区间上是减函数.又f=-1,f=, f=1,故函数f(x)在区间上的最大值为,最小值为-1. 11.解 (1)由图知A=2, =,则=4×,ω=. 又f=2sin=2sin=0, sin=0,0<φ<,-<φ-<,φ-=0,即φ=, f(x)的解析式为f(x)=2sin. (2)由(1)可得f=2sin=2sin,g(x)=2=4×=2-2cos, x∈,-≤3x+≤, 当3x+=π,即x=时,g(x)max=4.。
2021年高考数学二轮复习 三角函数的图象与性质专题训练(含解析)
2021年高考数学二轮复习 三角函数的图象与性质专题训练(含解析)一、选择题1.(xx·全国大纲卷)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45 B.35 C .-35D .-45解析 cos α=-4-42+32=-45.答案 D2.(xx·四川卷)为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度B .向右平行移动12个单位长度C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度解析 ∵y =sin(2x +1)=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,∴只需把y =sin2x 图象上所有的点向左平移12个单位长度即得到y =sin(2x +1)的图象.答案 A3.(xx·北京东城一模)将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π2C.π4D .-π4解析 y =sin(2x +φ)错误!sin 错误!=sin 错误!是偶函数,即错误!+φ=k π+错误!(k ∈Z )⇒φ=k π+π4(k ∈Z ),当k =0时,φ=π4,故选C.答案 C4.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .1 B.12 C.22D.32解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0代入上式得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+φ=0, 由|φ|<π2,得φ=π3, 则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12,∴x 1+x 2=π6, ∴f (x 1+x 2)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32.故选D.答案 D5.函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,若其图象向右平移π6个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( )A .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B .关于直线x =π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称 D .关于直线x =π6对称解析 ∵T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ)向右平移π6个单位,得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ为奇函数, ∴-π3+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=π3+k π(k ∈Z ),∴φ=π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=1,∴直线x =π12为函数图象的对称轴.故选B.答案 B6.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x ,其中x ∈R ,给出下列四个结论:①函数f (x )是最小正周期为π的奇函数;②函数f (x )图象的一条对称轴是直线x =2π3;③函数f (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0;④函数f (x )的递增区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .则正确结论的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析 由已知得,f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x =cos2x cos π3-sin2x sin π3-cos2x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,不是奇函数,故①错;当x =2π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+π6=1,故②正确;当x=5π12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=-sinπ=0,故③正确;令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+32π,k ∈Z ,得k π+π6≤x ≤k π+23π,k ∈Z ,故④正确.综上,正确的结论个数为3.答案 C 二、填空题7.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=________. 解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=-79.答案 -798.(xx·江苏卷)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________. 解析 利用函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π)的图象交点横坐标,列方程求解. 由题意,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=cos π3, 因为0≤φ<π,所以φ=π6.答案π69.(xx·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 由f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6知,f (x )有对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π知f (x )有对称轴x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+23π=712π,记T 为最小正周期,则12T ≥π2-π6⇒T ≥23π,从而712π-π3=T4,故T =π.答案 π 三、解答题10.(xx·重庆卷)已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=34⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<α<2π3,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2的值.解 (1)因f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2·π3+φ=k π+π2,k =0,±1,±2,….因-π2≤φ<π2得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6.(2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·α2-π6=34,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=14.由π6<α<2π3得0<α-π6<π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π6= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=154.因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6sin π6 =14×32+154×12=3+158. 11.(xx·山东菏泽一模)已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数f (x )的单调增区间; (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.解 (1)由题意得f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3=sin2ωx -3cos2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3, 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin2x +1的图象, 所以g (x )=2sin2x +1. 令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ), 所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可,即b 的最小值为4π+11π12=59π12.B 级——能力提高组1.设函数f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2,且其图象关于直线x =0对称,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上为增函数 D .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上为减函数 解析 f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ, ∵其图象关于x =0对称,∴f (x )是偶函数. ∴π3+φ=π2+k π,k ∈Z . 又∵|φ|<π2,∴φ=π6. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+π6=2cos2x .易知f (x )的最小正周期为π,在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数.答案 B2.(xx·全国大纲卷)若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2是减函数,则实数a 的取值范围是________.解析 f (x )=1-2sin 2x +a sin x =-2sin 2x +a sin x +1,sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,令t =sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1是减函数,∴对称轴t =a 4≤12,∴a ≤2.答案 (-∞,2]3.(xx·湖北卷)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温? 解 (1)因为f (t )=10-2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos π12t +12sin π12t =10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3, -1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温.由(1)得f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,故有10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3>11,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18. 在10时至18时实验室需要降温. 36014 8CAE 貮33058 8122 脢39755 9B4B 魋21980 55DC 嗜34759 87C7 蟇 30825 7869 硩f33504 82E0 苠 ?" y。
高考数学(理)二轮试题:第4章《三角函数的图像和性质》(含答案)
精选题库试题理数1. (2014 纲领全国 ,3,5 分 )设 a=sin 33 ,b=cos° 55 ,c=tan° 35 ,则°()A.a>b>cB.b>c>aC.c>b>aD.c>a>b1.C1.∵ b=cos 55 =sin° 35 >sin° 33 =a,°∴ b>a.又∵ c=tan 35 °=>sin 35 °=cos 55 °=b, ∴ c>b.∴c>b>a.应选 C.2.(2014 浙江 ,4,5 分 )为了获得函数y=sin 3x+cos 3x 的图象 ,能够将函数y=cos 3x 的图象()A. 向右平移个单位B. 向左平移个单位C.向右平移个单位D. 向左平移个单位2.C2.因为 y=sin 3x+cos 3x=cos,要获得函数y=cos的图象,能够将函数y=cos 3x 的图象向右平移个单位,应选C.3.(2014 辽宁 ,9,5 分 )将函数 y=3sin的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数 ()A. 在区间上单一递减B. 在区间上单一递加C.在区间上单一递减 D.在区间上单一递加3.B3.函数 y=3sin的图象向右平移个单位长度所得图象对应的函数为y=3sin=3sin.所以该函数的递加区间为x 2k π-≤ 2x-≤ 2kπ+,k∈ Z,即为kπ+,k π+(k∈ Z). 应选 B.4.(2014 课表全国Ⅰ, 6,5 分 )如图 ,圆 O 的半径为1,A 是圆上的定点 ,P 是圆上的动点 ,角 x 的始边为射线OA, 终边为射线OP,过点 P 作直线 OA 的垂线 ,垂足为 M, 将点 M 到直线 OP 的距离表示成 x 的函数 f(x), 则 y=f(x) 在上的图象大概为()4.C4.由题图可知 :当 x=时,OP⊥ OA,此时f(x)=0,清除A、D;当x∈时,OM=cos x,设点M 到直线 OP 的距离为d,则=sin x, 即 d=OMsin x=sin xcos x,∴ f(x)=sin xcos x=sin 2x ≤ ,清除 B, 应选 C.5. (2014天津蓟县邦均中学高三第一次模拟考试,8) 已知函数的最小正周期为,则该函数的图象()(A)对于直线对称(B) 对于点 () 对称(C) 对于直线对称(D) 对于点 () 对称5.B5.函数的最小正周期为,解得. 函数函数的对称轴应知足,解得,故可清除选项 A 、C;其对称中心(,0)应知足,解得,应选 B.6.(2014 安徽合肥高三第二次质量检测,5) 为了获得函数的图像,可将函数的图像()A.向左平移B.向右平移C.向左平移D.向右平移6. C6.因为,把其图象平移个单位长得函数图象,所以,解得,故可将函数的图像向左平移得函数的图像 .7. (2014 北京东城高三第二学期教课检测,4) 将函数的图象沿轴向左平移个单位后,获得一个偶函数的图象,则的一个可能取值为()A. B. C. D.7.C7.平移后的函数为,由已知此函数是偶函数,则,进而,所以选 C.8. (2014 重庆铜梁中学高三 1 月月考试题, 7) 函数的最小正周期是,若其图象向右平移个单位长获得的函数为奇函数,则函数的图象()A. 对于点对称 B.对于直线对称 C. 对于点对称 D. 对于直线对称8.D8.因为函数向右挪动以的最小正周期为得函数,令,所以,所以,把函数,即把函数的图象的图象,此时函数为奇函数,所,由得,令,所以,即函数对于直线对称 .9.( 2014 山东潍坊高三 3 月模拟考试数学(理)试题,6)函数与(且) 在同向来角坐标系下的图象可能是()9. D9.因为函数为减函数,函数是偶函数,可清除选项 A ;当 0<a< 1 时,可得函数在区间的周期大于2π,此时可清除选项 B ;当 a> 1 时,可得函数在区间为增函数,函数的周期小于2π,此时可清除选项C,应选 D.10.(2014 湖北八市高三放学期 3 月联考, 4) 若 x=是f(x)=sin+的图象的一条对称轴,则能够是()A.4B.8C.2D.110. C10.因为,所以其对称轴方程为,而是一条对称轴,所以,令,则,应选C.11. (2014 江西七校高三上学期第一次联考, 10) 已知函数若、、互不相等,且,则的取值范围是()A. B. C. D.11. C11.因为函数的周期是2,当时,它的图象对于直线对称,设,则,,故,再由正弦函数的定义域和值域可得,故,解得,综上可得:.12. (2014 江西七校高三上学期第一次联考, 4) 要获得函数的图象,只要将函数的图象()A.向左平移B.向左平移C.向右平移D.向右平移12. A12.,即把函数的图象向左平移个单位长得,即的图象,,,故向左平移.13. (2014 江西七校高三上学期第一次联考,2) 设,,,则()A.B.C.D.13. C13.,,,.14. (2014 兰州高三第一次诊疗考试, 3) 将函数的图象上全部的点向左平移个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到本来的 2 倍,则所得的图象的分析式为()A.B.C. D .14.B14.将函数的图象上全部的点向左平移个单位长度的函数的图象,再把图象上各点的横坐标扩大到本来的 2 倍得函数,.15.(2014 安徽 ,11,5 分) 若将函数 f(x)=sin的图象向右平移φ个单位,所得图象对于y 轴对称 ,则φ的最小正当是________.15.15.依据题意设g(x)=f(x- φ )=sin,则 g(x) 的图象对于y 轴对称 ,∴ g(0)= ±1,即sin=±1,∴ -2φ+ =kπ+ (k∈ Z), ∴ φ=- -(k ∈ Z).∴当 k=-1 时 , φ的最小正当为.16.(2014 江苏 ,5,5 分 )已知函数y=cos x 与 y=sin(2x+φ )(0≤φ它们<π的),图象有一个横坐标为的交点 ,则φ的值是 ________.16.16.明显交点为,故有 sin=,∴π+φ=2kπ+,k∈ Z,或π+φ=2kπ+π,k∈ Z,∴ φ=2kπ-或φ=2kπ+ ,k∈ Z,又 0≤φ <π,故φ= .17. (2014 江西 ,16,12 分 )已知函数f(x)=sin(x+θ )+acos(x+2此中θa),∈ R,θ∈.(1) 若 a=, θ=时,求 f(x) 在区间上的最大值与最小值;(2) 若 f=0, f(π )=1,求a,θ的值.17.查察分析17.(1)f(x)=sin+cos=(sin x+cos x)-sin x=cos x-sin x=sin,因为 x∈,进而-x∈.故 f(x) 在上的最大值为,最小值为 -1.(2)由得由θ∈知cosθ≠ 0,解得18.(2014 湖北 ,17,12 分 )某实验室一天的温度 (单位 :℃ )随时间 t(单位 :h)的变化近似知足函数关系 :f(t)=10-cos t-sin t,t∈ 18.查察分析18.(Ⅰ )因为 f(t)=10-2=10-2sin,又 0≤t<24,所以≤ t+ <,-1≤sin≤1.当 t=2 时 ,sin=1;当 t=14 时 ,sin=-1.于是 f(t) 在(Ⅱ )依题意 ,当 f(t)>11时实验室需要降温 .由 (Ⅰ )得 f(t)=10-2sin,故有 10-2sin>11,即 sin<-.又 0≤t<24,所以<t+ <,即 10<t<18.在 10 时至 18 时实验室需要降温.19.(2014 山东 ,16,12 分)已知向量a=(m,cos 2x),b=(sin 2x,n), 函数 f(x)=a b,·且 y=f(x) 的图象过点和点.(Ⅰ )求 m,n 的值 ;(Ⅱ )将 y=f(x) 的图象向左平移φ (0< φ <个π)单位后获得函数 y=g(x) 的图象 ,若 y=g(x) 图象上各最高点到点 (0,3)的距离的最小值为 1,求 y=g(x) 的单一递加区间 .19.查察分析19.(Ⅰ )由题意知f(x)=a b=msin· 2x+ncos 2x.因为 y=f(x) 的图象经过点和,所以即解得 m=,n=1.(Ⅱ )由 (Ⅰ )知 f(x)=sin 2x+cos 2x=2sin.由题意知g(x)=f(x+φ) =2sin.设 y=g(x) 的图象上切合题意的最高点为(x0,2),由题意知+1=1, 所以 x0=0,即到点 (0,3)的距离为 1 的最高点为 (0,2).将其代入 y=g(x) 得 sin=1,因为 0<φ<π,所以φ= .所以 g(x)=2sin=2cos 2x.由 2kπ-π≤ 2x≤2kπ∈,kZ, 得 kπ- ≤x≤kπ∈,kZ,所以函数y=g(x) 的单一递加区间为,k∈Z.20. (2014 天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试,17) 已知函数.( 1)求的最小正周期;( 2)求的单一递加区间;( 3)求图象的对称轴方程和对称中心的坐标.20.查察分析20.==( 1)T=π; 4 分( 2)由可得单一增区间(.8分( 3)由得对称轴方程为,由得对称中心坐标为.12 分21. (2014 江西七校高三上学期第一次联考, 17) 函数.(Ⅰ)求函数的单一递减区间;(Ⅱ)将的图象向左平移个单位,再将获得的图象横坐标变成本来的 2 倍(纵坐标不变)后获得的图象,若的图象与直线交点的横坐标由小到大依次是求数列的前项的和.21.查察分析21.(Ⅰ).令,所以所以的单一递减区间为. ( 6 分)(Ⅱ)将的图象向左平移个单位后,获得再将获得的图象的横坐标变成本来的 2 倍(纵坐标不变)后获得,解法一:若函数的图象与直线交点的横坐标由小到大挨次是、、、、,则由余弦曲线的对称性,周期性可知,.(12 分)解法二:若函数的图象与直线交点的横坐标由小到大挨次是、、、、,则,.(9分)由余弦曲线的周期性可知,;所以.(12 分)22. (2014 北京东城高三12 月教课质量调研)已知会合,(Ⅰ)若,请判断能否属于?(Ⅱ)若是方程的解,求证:.(Ⅲ)若属于,求的取值范围 .22.查察分析22.解:(Ⅰ)∵,∴,( 3分)(Ⅱ)∵的解为,∴ a T=T ,∴,∴此时的.(8分)(Ⅲ)∵,∴,( 10分)当时,,;,当时,,,,∴,.(13 分)。
3-1三角函数的图象与性质
专题3 第1讲 三角函数的图象与性质一、选择题1.(2011·北京海淀)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图像的对称轴方程可以是( )A .x =π12B .x =512π C .x =π3D .x =π6[答案] A[解析] 令2x +π3=k π+π2,k ∈Z ,可得x =k 2π+π12,k ∈Z ,取k =0可得函数f (x )的一条对称轴方程为x =π12,故选A. 2.(2011·山东济南)函数f (x )=tan x +1tan x ,x ∈{x |-π2<x <0或0<x <π2}的图像为( )[答案] A[解析] 据已知易知函数为奇函数,故其图像关于原点对称,排除B ,C 选项.又当0<x <π2时,f (x )>0,排除D ,故选A.3.(2011·长沙二模)若将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图像向右平移π4个单位长度后,与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图像重合,则ω的最小值为( )A .1B .2C.112D.233[答案] D[解析] y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4错误!y =sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π4+π4=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3, ∴π4-π4ω+2k π=π3,∴ω=8k -13(k ∈Z ), 又∵ω>0,∴ωmin =2334.(2011·湖北理,3)已知函数f (x )=3sin x -cos x ,x ∈R ,若f (x )≥1,则x 的取值范围为( )A .{x |k π+π3≤x ≤k π+π,k ∈Z }B .{x |2k π+π3≤x ≤2k π+π,k ∈Z }C .{x |k π+π6≤x ≤k π+5π6k ∈Z }D .{x |2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z }[答案] B[解析] ∵f (x )=3sin x -cos x =2sin(x -π6),∴f (x )≥1即sin(x -π6)≥12∴2kπ+π6≤x -π6≤2kπ+5π6,∴2kπ+π3≤x ≤2kπ+π,k ∈Z .5.(2011·陕西文,6)方程|x |=cos x 在(-∞,+∞)内( ) A .没有根 B .有且仅有一个根 C .有且仅有两个根 D .有无穷多个根[答案] C[解析] 画出函数图像,易知有两个交点,即|x |=cos x 有两个根.6.(2010·四川)将函数y =sin x 的图像上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像的函数解析式是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π10 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π5C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10D .y =sin 12x -π20[答案] C [解析]y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10.7.(2011·郑州4月考)已知函数f (x )的部分图像如图所示,则f (x )的解析式可能为( )A .f (x )=2cos(x 2-π3)B .f (x )=2cos(4x +π4)C .f (x )=2sin(x 2-π6)D .f (x )=2sin(4x +π4)[答案] A[解析] 由图像A =1,T 4=53π-23π=π,∴T =4π,ω=12.排除B 、D.又f (x )过B (0,1),代入验证知选A .8.(2011·沈阳模拟)下列命题中正确的是( )A .设f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,则∀x ∈⎝⎛⎭⎫-π3,π6,必有f (x )<f (x +0.1)B .∃x 0∈R ,使得12sin x 0+32cos x 0>1C .设f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π3,则函数y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6是奇函数D .设f (x )=2sin2x ,则f ⎝⎛⎭⎫x +π3=2sin⎝⎛⎭⎫2x +π3 [答案] C[解析] f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3在⎝⎛⎭⎫-π3,π6上有增有减,因此A 不正确;12sin x 0+32cos x 0=sin ⎝⎛⎭⎫x 0+π3≤1,故B 不正确;y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6=cos ⎝⎛⎭⎫x +π2=-sin x ,为奇函数,故C 正确;f ⎝⎛⎭⎫x +π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2⎝⎛⎭⎫x +π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3,故D 不正确.二、填空题9.(文)(2011·重庆文,12)若cos α=-35,且α∈(π,3π2),则tan α=________.[答案] 43[解析] ∵cos α=-35,α∈(π,3π2),∴sin α=-45,∴tan α=43.(理)(2011·重庆理,14)已知sin α=12+cos α,且α∈(0,π2),则cos2αsin (α-π4)的值为________.[答案] -142[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧sin α=12+cos αsin 2α+cos 2α=1得, 2cos 2α+cos α-34=0,∴cos α=-14+74(α∈(0,π2)),∴sin α=14+74,∴cos2αsin (α-π4)=cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-2(sin α+cos α)=-142. 10.(2011·江苏,9)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图像如图所示,则f (0)的值是________.[答案]62[解析] 由图像可知,A =2,T 4=π4,∴T =π,∴ω=2,则y =2sin(2x +φ), 将(712π,-2)代入,解之得φ=π3,从而y =2sin(2x +π3),f (0)=62.11.(2011·济南三模)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ≤π2)的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点(2,-12),则函数f (x )=________________.[答案] sin(π2x +π6)[解析] 由题知两个相邻的最高点与最低点的距离为22,f (x )max -f (x )min =2,结合图像由勾股定理可得周期T =4,ω=2π4=π2,又函数f (x )过点(2,-12),所以sin(π+φ)=-12,又因为-π2≤φ≤π2,所以φ=π6,所以函数f (x )的解析式为f (x )=sin(π2x +π6).12.(2011·安徽文,15)设f (x )=a sin2x +b cos2x ,其中a ,b ∈R ,ab ≠0,若f (x )≤|f (π6)|对一切x ∈R 恒成立,则①f (11π12)=0②|f (7π10)|<|f (π5)|③f (x )既不是奇函数也不是偶函数④f (x )的单调递增区间是[k π+π6,k π+2π3](k ∈Z )⑤存在经过点(a ,b )的直线与函数的图像f (x )不相交 以上结论正确的是________(写出正确结论的编号). [答案] ①③[解析] f (x )=a sin2x +b cos2x =a 2+b 2sin(2x +φ)(tan φ=ba )∵f (x )≤|f (π6)|,∴f max (x )=|f (π6)|∴当x =π6时,sin(2x +φ)=±1即2×π6φ=k π+π2,k ∈Z ,∴φ=k π+π6,k ∈Z∴f (x )=⎩⎨⎧a 2+b 2sin (2x +π6)(k 为偶数)-a 2+b 2sin (2x +π6)(k 为奇数)①f (1112π)=a 2+b 2sin(2×1112π+k π+π6)=a 2+b 2sin(2π+k π)=0,∴①正确②|f (7π10)|=|a 2+b 2sin(2×7π10+π6)|=a 2+b 2sin(2π5+π6)=a 2+b 2sin 17π30|f (π5)|=|a 2+b 2sin(2×π5+π6)| =a 2+b 2sin17π30,∴|f (7π10)|=|f (π5)|,故②错 ③∵φ=k π+π6,∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数,故③正确.④当k 为偶数时,f (x )=a 2+b 2(2x +π6)令2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .∴增区间是[k π-π3k π+π6]k ∈Z .当k 为奇数时,f (x )=-a 2+b 2(2x +π6),令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2,k ∈Z ,∴k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,∴增区间是[k π+π6k π+2π3],k ∈Z ,故④错.⑤错,要经过(a ,b )点的直线与f (x )图像不相交,直线平行于x 轴,而f (x )的振幅a 2+b 2>|b |,∴f (x )与直线必有交点,故⑤错. 三、解答题13.(2010·北京理,15)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 +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 ∴f (x )的最小正周期为π.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π4时,2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,当2x +π6=π2,即x =π6f (x )取到最大值2;当2x +π6=-π6即x =-π6时,f (x )取到最小值-1.∴f (x )的最大值和最小值分别是2和-1.14.(文)(2011·广东理,16)已知函数f (x )=2sin(13x -π6),x ∈R .(1)求f (5π4)的值;(2)设α,β∈[0,π2,f (3α+π2)=1013,f (3β+2π)=65,求cos(α+β)的值.[解析] (1)f ⎝⎛⎭⎫5π4=2sin ⎝⎛⎭⎫13×5π4-π6=2sin π4 =2×22= 2. (2)f ⎝⎛3α+π2=2sin ⎣⎡⎦⎤13⎝⎛⎭⎫3α+π2-π6 =2sin α=1013,∴sin α=513. f (3β+2π)=2sin ⎣⎡⎦⎤13(3β+2π)-π6=2sin ⎝⎛⎭⎫β+π2=2cos β=65,∴cos β=35∵α,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴cos α=1-sin 2α=1213,sin β=1-cos 2β=45,∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =1213×35-513×45=1665. (理)(2011·四川理,17)已知函数f (x )=sin(x +7π4)+cos(x -3π4),x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)已知cos(β-α)=45cos(β+α)=-45,0<α<β≤π2,求证:[f (β)]2-2=0.[解析] (1)∵f (x )=sin(x +7π4-2π)+sin(x -3π4+π2)=sin(x -π4)+sin(x -π4)=2sin(x -π4)∴T =2π,f (x )的最小值为-2.(2)由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45.两式相加得2cos βcos α=0. ∵0<α<β≤π2,∴β=π2.∴[f (β)]2-2=4sin 2π4-2=0.15.(2011·东北三省三校)已知函数f (x )=2sin x cos x +2cos 2x (x ∈R ). (1)求f (x )的最小正周期,并求f (x )的最小值;(2)令g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π8-1,若g (x )<a -2对于x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3恒成立,求实数a 的取值范围.[解析] (1)f (x )=sin2x +cos2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1,其最小正周期是T =2π2=π,又当2x +π4=-π2+2k π,即x =k π-3π8(k ∈Z )时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4取得最小值-1,所以函数f (x )的最小值是1-2,此时x 的集合为{x |x =k π-3π8,k ∈Z }.(2)g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π8-1=2sin ⎝⎛⎭⎫2⎝⎛⎭⎫x +π8+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos2x .由x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3,得2x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,则 cos2x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴g (x )=2cos2x ∈⎣⎡⎦⎤-22,2,若g (x )<a -2对于x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3恒成立, 则a -2>g (x )max =2,∴a >2+ 2.。
高考数学大二轮复习 专题三 三角函数及解三角形 第1讲 三角函数的图象与性质复习指导课后强化训练-人
专题三 第一讲A 组1.(2017·某某模拟)已知sin φ=35,且φ∈(π2,π),函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2,则f (π4)的值为导学号 52134381( B )A .-35B .-45C .35D .45[解析] 由函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2,得到其最小正周期为π,所以ω=2,f (π4)=sin(2×π4+φ)=cos φ=-1-sin 2φ=-45.2.(2015·全国卷Ⅰ)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图像如图所示,则f (x )的单调递减区间为导学号 52134382( D )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-14,k π+34,k ∈ZB .⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-14,2k π+34,k ∈ZC .⎝ ⎛⎭⎪⎫k -14,k +34,k ∈ZD .⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z[解析] 由五点作图知,⎩⎪⎨⎪⎧14ω+φ=2k π+π2,54ω+φ=2k π+3π2,k ∈Z ,可得ω=π,φ=π4,所以f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π4.令2k π<πx +π4<2k π+π,k ∈Z ,解得2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,故单调减区间为⎝⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z .故选D .3.若f (x )=2sin(ωx +φ)+m ,对任意实数t 都有f (π8+t )=f (π8-t ),且f (π8)=-3,则实数m 的值等于导学号 52134383( C )A .-1B .±5C .-5或-1D .5或1[解析] 依题意得,函数f (x )的图象关于直线x =π8对称,于是x =π8时,函数f (x )取得最值,因此有±2+m =-3,∴m =-5或m =-1,选C .4.函数y =cos(x +π2)+sin(π3-x )具有性质导学号 52134384( B )A .最大值为1,图象关于点(π6,0)对称B .最大值为3,图象关于点(π6,0)对称C .最大值为1,图象关于直线x =π6对称D .最大值为3,图象关于直线x =π6对称[解析] y =-sin x +32cos x -12sin x =-3(32sin x -12cos x )=-3sin(x -π6), ∴最大值为3,图象关于点(π6,0)对称.5.(2017·某某测试)设x 0为函数f (x )=sin πx 的零点,且满足|x 0|+f (x 0+12)<33,则这样的零点有导学号 52134385( C )A .61个B .63个C .65个D .67个[解析] 依题意,由f (x 0)=sin πx 0=0,得πx 0=k π,k ∈Z ,x 0=k ,k ∈Z .当k 是奇数时,f (x 0+12)=sin[π(k +12)]=sin(k π+π2)=-1,|x 0|+f (x 0+12)=|k |-1<33,|k |<34,满足这样条件的奇数k 共有34个;当k 是偶数时,f (x 0+12)=sin[π(k +12)]=sin(k π+π2)=1,|x 0|+f (x 0+12)=|k |+1<33,|k |<32,满足这样条件的偶数k 共有31个.综上所述,满足题意的零点共有34+31=65个.故选C .6.(2017·某某市高三一模)已知函数f (x )=2sin(π+x )sin(x +π3+φ)的图象关于原点对称,其中φ∈(0,π),则φ=__π6__.导学号 52134386[解析] 本题主要考查三角函数的奇偶性,诱导公式. 因为f (x )=2sin(π+x )sin(x +π3+φ)的图象关于原点对称,所以函数f (x )=2sin(π+x )sin(x +π3+φ)为奇函数,则y =sin(x +π3+φ)为偶函数,又φ∈(0,π),所以φ=π6.7.如果两个函数的图象平移后能够重合,那么称这两个函数为“互为生成”函数.给出下列四个函数:①f (x )=sin x +cos x; ②f (x )=2(sin x +cos x ); ③f (x )=sin x; ④f (x )=2sin x +2.其中为“互为生成”函数的是__①④__.(填序号).导学号 52134387 [解析] 首先化简题中的四个解析式可得:①f (x )=2sin(x +π4),②f (x )=2sin(x +π4),③f (x )=sin x ,④f (x )=2sin x +2,可知③f (x )=sin x 的图象要与其他的函数图象重合,单纯经过平移不能完成,必须经过伸缩变换才能实现,所以③f (x )=sin x 不能与其他函数成为“互为生成”函数,同理①f (x )=2sin(x +π4)的图象与②f (x )=2sin(x +π4)的图象也必须经过伸缩变换才能重合,而④f (x )=2sin x +2的图象向左平移π4个单位,再向下平移2个单位即可得到①f (x )=2sin(x +π4)的图象,所以①④为“互为生成”函数.8.已知函数f (x )=(2cos 2x -1)sin2x +12cos 4x .导学号 52134388(1)求f (x )的最小正周期及最大值; (2)若α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,且f (α)=22,求a 的值.[解析] (1)因为f (x )=(2cos 2x -1)sin2x +12cos4x=cos2x sin2x +12cos4x=12(sin4x +cos4x ) =22sin(4x +π4) 所以f (x )的最小正周期为π2,最大值为22.(2)因为f (α)=22,所以sin(4α+π4)=1. 因为α∈(π2,π),所以4α+π4∈(9π4,17π4),所以4α+π4=5π2,故α=9π16.9.某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:导学号 52134389(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为(5π12,0),求θ的最小值.[解析] (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6,数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin(2x -π6).(2)由(1)知f (x )=5sin(2x -π6),则g (x )=5sin(2x +2θ-π6).因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z . 由于函数y =g (x )的图象关于点(5π12,0)成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12, 解得θ=k π2-π3,k ∈Z .由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6.B 组1.(2016·某某卷)为了得到函数y =sin(2x -π3)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点导学号 52134390( D )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向左平行移动π6个单位长度D .向右平行移动π6个单位长度[解析] 因为y =sin(2x -π3)=sin[2(x -π6)],所以只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点向右平行移动π6个单位长度即可,故选D .2.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象关于直线x =π3对称,它的最小正周期为π,则函数f (x )图象的一个对称中心是导学号 52134391( B )A .(π3,1)B .(π12,0)C .(5π12,0)D .(-π12,0)[解析] 由题意知T =π,∴ω=2,由函数图象关于直线x =π3对称,得2×π3+φ=π2+k π(k ∈Z ),即φ=-π6+k π(k∈Z ).又|φ|<π2,∴φ=-π6,∴f (x )=A sin(2x -π6),令2x -π6=k π(k ∈Z ),则x =π12+k2π(k ∈Z ).∴一个对称中心为(π12,0),故选B .3.已知函数f (x )=1+cos2x -2sin 2(x -π6),其中x ∈R ,则下列结论中正确的是导学号 52134392( D )A .f (x )是最小正周期为π的偶函数B .f (x )的一条对称轴是x =π3C .f (x )的最大值为2D .将函数y =3sin2x 的图象向左平移π6得到函数f (x )的图象[解析] f (x )=cos2x +cos(2x -π3)=cos2x +12cos2x +32sin2x=3sin(2x +π3),故选D .4.(2017·某某一模)定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 1a 2a 3a 4=a 1a 4-a 2a 3.将函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3 sin ωx 1 cos ωx (ω>0)的图象向左平移5π6个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则ω的最小值是导学号 52134393( B )A .15B .1C .115D .2[解析] 本题主要考查三角函数的图象和性质.由题意可得f (x )=3cos ωx -sin ωx =2cos(ωx +π6),将函数f (x )的图象向左平移5π6个单位后得到g (x )=2cos[ω(x +5π6)+π6]=2cos[ωx +5ω+1π6]的图象,g (x )为偶函数,所以5ω+1π6=k π,k ∈Z ,所以ω的最小值是1,故选B .5.给出下列四个命题:①f (x )=sin(2x -π4)的对称轴为x =k π2+3π8,k ∈Z ;②函数f (x )=sin x +3cos x 最大值为2; ③函数f (x )=sin x cos x -1的周期为2π;④函数f (x )=sin(x +π4)在[-π2,π2]上是增函数.其中正确命题的个数是导学号 52134394( B ) A .1 B .2 C .3D .4[解析] ①由2x -π4=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π2+3π8(k ∈Z ),即f (x )=sin(2x -π4)的对称轴为x =k π2+3π8,k ∈Z ,故①正确;②由f (x )=sin x +3cos x =2sin(x +π3)知,函数的最大值为2,故②正确;③f (x )=sin x cos x -1=12sin2x -1,函数的周期为π,故③错误;④函数f (x )=sin(x +π4)的图象是由f (x )=sin x 的图象向左平移π4个单位得到的,故④错误.6.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的图象的一部分如图所示,则函数f (x )的解析式为__f (x )=2sin(π4x +π4)__.导学号 52134395[分析] 观察图象,由最高点与最低点确定A ,由周期确定ω,由特殊点的坐标确定φ.[解析] 由图象知A =2,T =8=2πω,所以ω=π4,得f (x )=2sin(π4x +φ).由对应点得当x =1时,π4×1+φ=π2⇒φ=π4.所以f (x )=2sin(π4x +π4).7.已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0)在(π2,π)上单调递减,则ω的取值X围是__[12,54]__.导学号 52134396[解析] f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π4),令2k π+π2≤ωx +π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),解得2k πω+π4ω≤x ≤2k πω+5π4ω(k ∈Z ).由题意,函数f (x )在(π2,π)上单调递减,故(π2,π)为函数单调递减区间的一个子区间,故有⎩⎪⎨⎪⎧2k πω+π4ω≤π2,2k πω+5π4ω≥π,解得4k +12≤ω≤2k +54(k ∈Z ).由4k +12<2k +54,解得k <38.由ω>0,可知k ≥0,因为k ∈Z ,所以k =0,故ω的取值X 围为[12,54].8.已知函数f (x )=sin(2x +π3)+sin(2x -π3)+2cos 2x ,x ∈R .导学号 52134397(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )在区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.[解析] (1)∵f (x )=sin2x ·cosπ3+cos2x ·sin π3+sin2x ·cos π3-cos2x sin π3+cos2x +1=sin2x +cos2x +1=2sin(2x +π4)+1,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)由(1)知,f (x )=2sin(2x +π4)+1.∵x ∈[-π4,π4],∴令2x +π4=π2得x =π8,∴f (x )在区间[-π4,π8]上是增函数;在区间[π8,π4]上是减函数,又∵f (-π4)=0,f (π8)=2+1,f (π4)=2,∴函数f (x )在区间[-π4,π4]上的最大值为2+1,最小值为0.9.(2017·某某质检)已知函数f (x )=sin x cos x +12cos 2x .导学号 52134398(1)若tan θ=2,求f (θ)的值;(2)若函数y =g (x )的图象是由函数y =f (x )的图象上所有的点向右平移π4个单位长度而得到,且g (x )在区间(0,m )内是单调函数,某某数m 的最大值.[解析] (1)因为tan θ=2, 所以f (θ)=sin θcos θ+12cos 2θ=sin θcos θ+12(2cos 2θ-1)=sin θcos θ+cos 2θ-12=sin θcos θ+cos 2θsin 2θ+cos 2θ-12 =tan θ+1tan 2θ+1-12=110. (2)由已知得f (x )=12sin 2x +12cos 2x=22sin(2x +π4). 依题意, 得g (x )=22sin[2(x -π4)+π4], 即g (x )=22sin(2x -π4). 因为x ∈(0,m ),所以2x -π4∈[-π4,2m -π4],又因为g (x )在区间(0,m )内是单调函数,所以2m -π4≤π2,即m ≤3π8,故实数m 的最大值为3π8.。
高三数学(理)一轮复习讲解与练习3.3三角函数的图像与性质(含答案解析)
第三节 三角函数的图象与性质[备考方向要了然 ]考 什 么怎 么 考1.能画出 y = sin x ,y =cos x ,y = tan x 的图象, 1.以选择题或填空题的形式考察三角函数的认识三角函数的周期性.单一性、周期性及对称性.如2012 年新课标2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2 π]上的全国 T9 等.性质 (如单一性、最大值和最小值以及与x 轴 2.以选择题或填空题的形式考察三角函数的π π 值域或最值问题.如 2012 年湖南 T6 等.的交点等 ),理解正切函数在区间 - ,22内3.与三角恒等变换相联合出此刻解答题中. 如的单一性 .2012 年北京 T15 等 .[概括 ·知识整合]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x x ≠ πk+ k π,定义域RR2∈ Z }值域[ - 1,1] [ - 1,1]R递加区间:递加区间: [2k π-π,2k π]ππ递加区间:2k π- 2, 2k π+2 (k ∈ Z )(k ∈ Z )π π单一性递减区间: 递减区间: [2k π,2k π+π] k π-2,k π+2 (k ∈π 3 π(k ∈ Z ) (k ∈ Z )Z )2k π+, 2k π+22πx = 2k π+ (k ∈ Z )时,y max = 12 最 值πx = 2k π- (k ∈ Z )时, y min =2- 1 奇偶性奇函数对称中心 (k π, 0), k ∈ Z对称性π对称轴 l x = k π+ , k ∈ Z2周期2πx = 2k π(k ∈ Z )时,y max = 1x = 2k π+ π(k ∈ Z ) 时,y min =- 1偶函数π对称中心 k π+2 ,0 , k∈ Z对称轴 l x = k π, k ∈ Z2π无最值奇函数k π对称中心2 , 0 (k ∈Z )无对称轴π[研究 ] 1.正切函数 y =tan x 在定义域内是增函数吗?π π提示:不是.正切函数 y = tan x 在每一个区间k π-2, k π+ 2 (k ∈Z )上都是增函数, 但在定义域内不是单一函数,故不是增函数.2.当函数 y =Asin(ωx+ φ)分别为奇函数和偶函数时, φ 的取值是什么?对于函数 y =Acos(ωx+ φ)呢?π提示:函数 y =Asin( ωx+φ),当 φ= k π(k ∈Z )时是奇函数, 当 φ= k π+ 2(k ∈Z )时是偶函数;函数 y = Acos(ωx+ φ),当 φ=k π(k ∈Z )时是偶函数,当 φ=k π+ π∈ 时是奇函数.2(k Z )[自测 ·牛刀小试 ]1. (教材习题改编 )设函数 f(x)= sin 2x - π , x ∈ R ,则 f(x)是 ()2 A .最小正周期为 π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数πC .最小正周期为 2的奇函数πD .最小正周期为 的偶函数2π分析: 选 B ∵f( x)= sin(2x - 2)=- cos 2x ,∴f(x)是最小正周期为 π的偶函数.2. (教材习题改编 )函数 y = 4sin x , x ∈ [- π, π]的单一性是 ( )A .在 [- π, 0]上是增函数,在 [0, π]上是减函数B .在 π π 上是增函数,在 - π,- π 和 π- , 2 , π上都是减函数2 2 2 C .在 [0, π]上是增函数,在 [ -π, 0]上是减函数πππ πD .在 2,π∪- π,- 2 上是增函数,在 - 2,2 上是减函数分析:选 B 由函数 y =4sin x ,x ∈[- π,π]的图象可知,该函数在π π- 2,2 上是增函数,- π,- π π在 2 和 , π 上是减函数.23.函数 y =cos x -1的定义域为 ()2π πA. -3,3ππB. k π- 3, k π+3 , k ∈ Zπ π C. 2k π- 3, 2k π+3 , k ∈ ZD . R 分析:选C∵cosx - 1 ≥0,得 cos x ≥ 1ππ2≤ x ≤ 2k π+3, k ∈Z .2,∴2k π-3x - π4. (教材习题改编 )函数 f(x)= 3sin 2 4 ,x ∈R 的最小正周期为 ________.分析: 函数 f(x)= 3sinx-π的最小正周期为2 42πT = 1 = 4π.2 答案: 4ππ的最大值为 ________,此时 x = ________.5.函数 y = 3- 2cos x + 4分析:函数 y = 3- 2cos ππ 3πx + 4 的最大值为 3+ 2= 5,此时 x + 4= π+ 2k π,即 x = 4 + 2k π(k∈Z ).3π答案:5 4+2k π(k ∈Z )三角函数的定义域和值域[例 1] (1)求函数 y= lg(2sin x- 1)+1-2cos x的定义域;(2)求函数 y=2cos2x+ 5sin x- 4 的值域.[自主解答 ] (1)要使函数存心义,一定有12sin x- 1>0,即sin x>2,11-2cos x≥ 0,cos x≤2,π5π6+ 2kπ<x< 6+2kπ,(k∈Z ),解得5ππ+ 2kπ≤ x≤+ 2kπ,33π5π即3+2kπ≤ x<6+ 2kπ(k∈Z ).π5π故所求函数的定义域为3+ 2kπ,6+ 2kπ (k∈Z ).(2)y= 2cos2x+ 5sin x- 4=2(1- sin2x)+ 5sin x- 4=- 2sin2x+ 5sin x- 25 29=- 2(sin x-4) +8.故当 sin x=1 时, y max= 1,当 sin x=- 1 时, y min=- 9,故 y=2cos2x+5sin x-4 的值域为 [- 9,1].———————————————————1.三角函数定义域的求法求三角函数的定义域其实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.2.三角函数值域的求法求解三角函数的值域(最值 )常有到以下几种种类的题目:①形如y=asin x+ bcos x+ c2的三角函数化为y=Asin( ωx+φ)+ k 的形式,再求最值(值域 );②形如y= asin x+bsin x+ c的三角函数,可先设sin x= t,化为对于t 的二次函数求值域(最值 );③形如 y= asin xcos x1. (1) 求函数 y =2+ log 1 x + tan x 的定义域;22 π- π(2) 设 a ∈ R , f(x)= cos x(asin x - cos x)+ cos - x知足 f 3 = f(0) ,求函数 f( x)在2π 11π4,24 上的最大值和最小值.解: (1)要使函数存心义2+ log 1 x ≥0,2x >0,则tan x ≥ 0,πx ≠ k π+ 2 k ∈Z利用数轴可得:所以函数的定义域是0< x ≤4, 即πk π≤ x < k π+ 2 k ∈Z .,πx|0< x < 2或 π≤x ≤ 4 .2π(2)f(x)= cos x(asin x - cos x)+ cos 2- x2 2a= asin xcos x - cos x + sin x = 2sin 2x - cos 2x.π 因为 f -3 = f(0) ,a 2π 2π所以 2·sin - 3 - cos - 3 =- 1,3 1 即-4 a +2=- 1,得 a = 23.于是 f(x)= 3sin 2x - cos 2x = 2sin π2x -6 . π 11π π π 3π 因为 x ∈4, 24 ,所以 2x -6∈ 3, 4 ,π π ππ所以当 2x -6=2即 x= 3时 f(x)获得最大值 f 3 = 2,π 3π 11π11π 当 2x - 6= 4 即 x = 24 时 f(x)获得最小值 f 24 = 2.三角函数的单一性[例 2] 求以下函数的单一递减区间:(1)y= 2sin x-π; (2)y= tanπ. 4- 2x3[自主解答 ]ππ2kπ+3π(1)由 2kπ+≤x-≤2, k∈Z,243π7π得 2kπ+4≤ x≤2kπ+4, k∈Z .π故函数 y= 2sin x-4的单一减区间为3π7π2kπ+4, 2kπ+4 (k∈Z ).ππ(2)把函数 y=tan3-2x变成 y=- tan 2x-3 .πππ由 kπ-2<2x-3<kπ+2, k∈Z,π5π得 kπ-6<2x<kπ+6, k∈Z,kππkπ 5π即2-12<x< 2+12, k∈Z.π故函数 y= tan 3- 2x 的单一减区间为kππkπ 5π2-12,2+12 ( k∈Z ).π若将本例 (1)改为“ y= 2 sin x-4”,怎样求解?π3π5π解:画出函数y= 2 sin x-4的图象,易知其单一递减区间为kπ+4, kπ+4 (k∈Z ).———————————————————1.三角函数单一区间的求法求形如 y= Asin(ωx+φ)或 y=Acos(ωx+φ)(此中 A≠ 0,ω> 0)的函数的单一区间,能够通过解不等式的方法去解答.列不等式的原则是:①把“ωx+φ(ω>0)”视为一个“整体”;② A> 0(A< 0)时,所列不等式的方向与 y= sin x(x∈R) ,y= cos x(x∈R )的单一区间对应的π不等式方向同样(反 ).对于y= Atan(ωx+φ)( A、ω、φ为常数 ),其周期T=|ω|,单一区间利ππ用ωx+φ∈kπ-2, kπ+2,解出 x 的取值范围,即为其单一区间.2. 复合函数单一区间的求法 对于复合函数y = f(v), v =φ(x),其单一性判断方法是:若y = f(v)和v =φ(x)同为增 (减 )函数时,y = f(φ(x))为增函数;若y = f(v)和v =φ(x)一增一减时, y = f(φ(x))为减函数.3. 含绝对值的三角函数单一区间的求法求含有绝对值的三角函数的单一性及周期时,往常要画出图象,联合图象判断.2.若函数 f(x) = sin ωx (ω> 0)在区间 0, ππ π上单一递加,在区间, 上单一递减,则3 3 2ω等于 ()A . 3B .23 2 C.2D.3分析:选C∵y = sin ωx (ω>0)过原点,ππ∴当0≤ωx≤2,即 0≤ x ≤2ω时. y = sin ωx 是增函数;π 3π π≤x ≤ 3π当 ≤ωx≤2,即时,22ω 2ωy = sin ωx 是减函数.π由 y = sin ωx (ω> 0)在 0,3 上单一递加,π ππ π 3 在 3,2 上单一递减知, 2ω=3,故 ω=2.三角函数的周期性、奇偶性与对称性[例 3] (1)(2012 福·建高考 )函数 f(x)=sin x -π的图象的一条对称轴是 ()4πB .x =πA . x = 42ππC . x =- 4D . x =- 2π5π 图(2)(2012 新·课标全国卷 )已知 ω>0,0< φ<π,直线 x = 和 x =是函数 f(x)= sin(ωx+ φ) 44象的两条相邻的对称轴,则φ= ()ππA. 4B.3π3πC.2D. 4x+φ(3)(2012大·纲全国卷 )若函数 f(x)= sin3 (φ∈ [0,2π])是偶函数,则φ= ()π2πA. 2B. 33π D.5πC. 23[自主解答 ](1)法一: (图象特点 )∵正弦函数图象的对称轴过图象的最高点或最低点,ππ3ππ故令 x-4= kπ+2, k∈Z,∴x= kπ+4, k∈Z.取 k=- 1,则 x=-4.法二: (考证法 )ππ πππ π2x=4时, y= sin 4-4= 0,不合题意,清除A ;x=2时, y=sin2-4=2,不合题意,ππ πππ π清除 B;x=-4时,y= sin -4-4=- 1,切合题意, C 项正确;而 x=-2时,y=sin -2-42=-2,不合题意,故 D项也不正确.π5π(2)因为直线 x=4和 x=4是函数 f(x)= sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,所以函数ππf(x)的最小正周期T=2π,所以ω= 1,所以4+φ= kπ+2(k∈Z).π又 0<φ<π,所以φ=4.(3)若 f(x)为偶函数,则f(0) =±1,φφπ即 sin 3=±1,∴3= kπ+2( k∈Z ).3π∴φ= 3kπ+2 (k∈Z).只有 C 项切合.[答案 ] (1)C (2)A(3)C本例 (1)中函数 f( x)的对称中心是什么?ππ提示:令 x-4= kπ, k∈Z,则 x=4+ kπ, k∈Z .ππ故函数 f(x)= sin x - 4 的对称中心为+ k π, 0(k ∈Z ) .4———————————————————函数 f(x) =Asin(ωx+φ)的奇偶性、周期性及对称性(1)若 f(x)= Asin( ωx+ φ)为偶函数,则当 x = 0 时, f( x) 获得最大或最小值. 若 f(x)= Asin( ωx+φ)为奇函数,则当 x =0 时, f(x)= 0.2 对于函数y = Asinωx+ φ,其对称轴必定经过图象的最高点或最低点,对称中心必定是函数的零点,所以在判断直线x =x 0 或点 x 0, 0 是不是函数的对称轴或对称中心时,可通过查验 f x 0 的值进行判断 .3. (1) 函数 y = 2sin(3 x +φ) |φ|<π的一条对称轴为x = π,则 φ=________.212(2)函数 y = cos(3x +φ)的图象对于原点成中心对称图形.则φ= ________.πππ分析: (1) 由 y = sin x 的对称轴为 x =k π+ 2(k ∈Z ),即 3× 12+φ= k π+2(k ∈Z ),得 φ= k ππ+ 4(k ∈Z ).ππ又 |φ|< 2,所以 k =0,故 φ= 4.π(2)由题意,得 y = cos(3x + φ)是奇函数,故 φ= k π+2, (k ∈Z ).π答案:(1)4π(2) k π+2, k ∈ Z2 个性质 —— 周期性与奇偶性 (1)周期性2π 函数 y = Asin(ωx+ φ)和 y = Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y = tan(ωx+ φ)的最小正周期|ω|π为|ω|.(2)奇偶性三角函数中奇函数一般可化为y = Asin ωx 或 y = Atan ωx,而偶函数一般可化为 y = Acosωx+b 的形式.3 种方法 —— 求三角函数值域 (或最值 )的方法(1)利用 sin x、 cos x 的有界性;(2)形式复杂的函数应化为y= Asin( ωx+φ)+k 的形式逐渐剖析ωx+φ的范围,依据正弦函数单一性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x 或 cos x 看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值 )问题.4 个注意点——研究三角函数性质应注意的问题(1)三角函数的图象从形上完整反应了三角函数的性质,求三角函数的定义域、值域时应注意利用三角函数的图象.(2)闭区间上最值或值域问题,第一要在定义域基础上剖析单一性,含参数的最值问题,要议论参数对最值的影响.(3)利用换元法求复合函数的单一性时,要注意x 系数的正负.(4)利用换元法求三角函数最值时要注意三角函数的有界性,如:y= sin2x- 4sin x+ 5,令 t= sin x(|t|≤ 1),则 y= (t- 2)2+ 1≥ 1,解法错误 .创新交汇——与三角函数性质有关的交汇问题1.高考对三角函数的图象与性质的考察不只有客观题,还有主观题,客观题常以选择题的形式出现,常常联合会合、数列、函数与导数等考察三角函数的有关性质;解答题主要与三角恒等变换、不等式等知识点的交汇处命题.2.解决此类交汇问题的重点有以下两点:(1)熟记三角函数的性质,主要为定义域、值域、单一性、奇偶性、周期性、对称性等及有关结论.(2)要擅长利用函数图象的形象性和直观性剖析解决问题.[典例 ]π2πnπ*),则在 S1, S2,, S100 (2012 上·海高考 )若 S n= sin + sin++ sin7(n∈N77中,正数的个数是 ()A. 16 B .72C. 86D. 100πxT= 14,[分析 ]∵函数 f( x)= sin 7的最小正周期为π26781314又 sin7> 0,sin7π> 0,,sin 7π>0, sin7π= 0,sin7π< 0,,sin 7π< 0,sin 7π= 0,∴在S1,S2, S3,,S13,S14中,只有S13= S14= 0,其他均大于0.由周期性可知,在S1, S2,, S100中共有 14 个 0,其他都大于0,即共有86 个正数.[答案] C[名师评论 ]1.此题拥有以下创新点πx的周期性.(1)此题表面是考察数列乞降问题,其本质考察了三角函数f(x)= sin 7(2)此题奇妙将三角函数值的符号、三角函数的引诱公式、三角函数的周期性及数列求和融为一体,考察了考生的数据办理能力、推理论证能力及转变与化归能力,难度较大.2.解决此题的重点有以下两点(1)正确结构函数πx,并求得其周期;f(x) = sin 7(2)正确利用引诱公式求出一个周期内S1, S2,, S14中是 0 的个数.[变式训练 ]1.(2013 郑·州模拟 )已知曲线 y=2sin x+ππ4cos - x 与直线 y=1订交,若在 y 轴右边的42交点自左向右挨次记为P1, P2,P3,,则 | PP |等于 ()15A.π B .2πC. 3πD. 4πππππ分析:选 B 注意到 y= 2sin x+4cos 4- x = 2sin2x+4= 1- cos 2 x+4= 1+ sin 2x,2π又函数 y=1+ sin 2x 的最小正周期是2=π,联合函数 y=1+ sin 2x的图象 ( 如下图 )可知,| PP |= 2π.152.若三角函数 f(x)的部分图象如图,则函数 f(x)的分析式,以及 S= f(1)+ f(2) ++ f(2 012)的值分别为 ()A. f(x)=1πxsin+ 1,S= 2 012 221πxB. f(x)= cos+ 1,S=2 01222πxC . f(x)= 1sin+ 1,S = 2 012.52 2 1 πxD . f(x)= cos + 1, S = 2 012.522分析:选 A依据已知图象, 可设 f(x)= Asin(ωx+φ)+ 1(ω> 0,A > 0).∵由T = 4 得 2πω=π f x 最大值 - f x 最小值1.5- 0.5 1 4,∴ω=2.A =2=2= 2,又 f(0) = 12sin φ+ 1= 1,1πx∴sin φ= 0 得, φ= 0,∴f(x)=2sin 2 +1.又 f(1) + f(2) + f(3)+ f(4)= 1.5+ 1+ 0.5+ 1= 4,∴S =f(1) + f(2) + + f(2 012)= 503×[ f(1) + f(2)+ f(3)+ f(4)] = 503× 4= 2 012.一、选择题 (本大题共 6 小题,每题 5 分,共 30 分)1.函数 f(x)= sin x 在区间 [a ,b] 上是增函数, 且 f(a)=- a +b = ()1,f(b)= 1,则 cos 22 A . 0B. 2C .- 1D . 1分析: 选 D 不如设 a =-ππa + b2, b = 2,则 cos 2= cos 0= 1.2. (2013 银·川模拟 )已知函数 f(x) =sin 2x +3π2(x ∈ R ),下边结论错误的选项是 ( )A .函数 f(x)的最小正周期为 πB .函数 f(x) 是偶函数πC .函数 f(x) 的图象对于直线对称x =4πD .函数 f(x)在区间 0,2 上是增函数分析:选 Cf(x)= sin 2x + 3π=- cos 2x ,故其最小正周期为π,故 A 正确;易知函数2π f(x)是偶函数, B 正确;由函数 f( x)=- cos 2x 的图象可知,函数 f(x)的图象对于直线x = 4不π对称, C 错误;由函数 f(x)的图象易知,函数 f(x)在 0, 2 上是增函数, D 正确.3. (2013 郑·州模拟 )设函数 f(x)= cos(ωx+ φ)-3sin(ωx+ φ) ω>0, |φ|< π,且其图象2π )相邻的两条对称轴为 x = 0, x = ,则 (2πA . y = f(x) 的最小正周期为π,且在 0, 2 上为增函数B . y = f( x)的最小正周期为π上为减函数π,且在 0, 2 C . y = f( x)的最小正周期为 π,且在 (0, π)上为增函数 D . y = f(x) 的最小正周期为 π,且在 (0, π)上为减函数π T π分析:选 B由已知可得 f(x)= 2cos ωx+ φ+ 3 ,2 = 2,得 T = π,ω= 2.又 x = 0 是对称 π π ππ 轴,故 cos φ+ 3 = ±1,由 |φ|< 2得 φ=- 3,此时 f(x)= 2cos 2x 在 0, 2 上为减函数.4.已知函数 y = sin x 的定义域为 [a ,b] ,值域为- 1, 1,则 b - a 的值不行能是 ()2π B.2πA. 334π C . πD. 32π 4π分析:选A画出函数 y = sin x 的草图剖析知 b - a 的取值范围为3,3 .π 5. (2013 ·阳联考衡 )给定性质:①最小正周期为π;②图象对于直线 x = 对称,则以下3四个函数中,同时拥有性质①②的是( )x + ππA . y = sin 2 6B .y = sin 2x - 6C . y = sin 2x +πD . y = sin|x|6π2ππ分析: 选 B 注意到函数y = sin 2x -6 的最小正周期T = 2= π,当x =3 时, y =π πsin 2×3- 6 = 1,所以该函数同时拥有性质①② .6. (2012 新·课标全国卷 )已知 ω> 0,函数 f(x)= sin ωx+ π 在 π4 , π上单一递减,则 ω2的取值范围是 ()A. 1, 51, 3 24 B. 24C. 0, 1D . (0,2]2分析:选 A5 5 π8π 8π取 ω= 4,f(x)= sin 4x + 4 ,其减区间为 5k π+5, 5k π+ π,k ∈Z ,明显 2,π 8 k π+ π 8π ,其减区间为 ?, k π+ π , k ∈Z , 排 除 B , C. 取 ω= 2 , f(x) = sin 2x + 4 5 5 5π 5 π π 5k π+ 8, k π+ 8π, k ∈Z ,明显 2, πk π+ 8, k π+8π, k ∈Z ,清除 D.二、填空题 (本大题共3 小题,每题5 分,共 15 分 )1的定义域为 ________.7.函数 y =tan x - 3ππx ≠ k π+2,x ≠ k π+ , k ∈Z , 分析: 由已知得 2即k ∈Z .πtan x ≠ 3,x ≠ k π+3,故所求函数定义域为 x x ≠ k π+π π .2 且x ≠ k π+ , k ∈Z3答案:x π πx ≠ k π+且 x ≠ k π+ ,k ∈ Z238.函数 y = 2sin 2x + π - 1, x ∈ 0, π的值域为 ________,而且取最大值时x 的值为3 3________ .π π π分析: ∵0≤ x ≤ ,∴ ≤ 2x + ≤ π,3 33∴0≤sin 2x +π≤ 1, 3πππ∴-1≤ 2sin 2x + 3 - 1≤1,即值域为 [- 1,1],且当 sin 2x +3 = 1,即 x =12时, y 取最大值.答案:π[- 1,1]129.已知函数 f( x)= cos ωx+π(ω> 0)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的横坐标之6π 差为,则函数在 [0,2 π]上的零点个数为 ________.2π分析: ∵由已知 f(x)= cos ωx+ 6 的周期为π,2ππ∴=π,ω= 2,∴f(x)= cos 2x+ω 6 .ππkπ π当 f(x)= 0 时, 2x+6= kπ+2(k∈Z ), x=2+6,则当 x∈[0,2 π]时f(x) 有 4 个零点.答案: 4三、解答题 (本大题共 3 小题,每题12 分,共 36 分)10. (2012 陕·西高考 )函数 f(x)= Asinωx-π+ 1(A>0 ,ω>0) 的最大值为3,其图象相邻6两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数 f(x)的分析式;(2)设α∈ 0,π, fα=2,求α的值.22解: (1)∵函数 f(x)的最大值为3,∴A+1= 3,即 A= 2.π∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为2,∴最小正周期 T=π,∴ω= 2,故函数f(x)的分析式为πy= 2sin 2x-6+ 1.απ(2)∵f 2= 2sin α-6+ 1= 2,π1∴sin α-=.πππ π∵0<α<2,∴-6<α-6<3,π ππ∴α-6=6,故α=3.11.设a= sin 2π+2x, cos x+ sin x ,b= (4sin x,cos x- sin x), f(x)=a·b. 4(1)求函数 f(x)的分析式;π 2π(2)已知常数ω>0,若y=f(ωx)在区间-,上是增函数,求ω的取值范围;2 3π+ 2x2解: (1)f(x) = sin·4sin x+(cos x+sin x)·(cos x- sin x)1- cos π+x= 4sin x ·22+ cos 2x= 2sin x(1+ sin x)+ 1- 2sin 2x = 2sin x + 1,故函数分析式为 f(x)= 2sin x + 1.(2)f(ωx)= 2sin ωx + 1, ω>0.ππ≤ ωx ≤ 2k π+ 2,由 2k π-22k π π 2k π π 得 f(ωx )的增区间是 ω - 2ω,ω + 2ω , k ∈Z .π 2π∵f(ωx )在 - 2, 3上是增函数,π 2ππ π∴- ,3 ? - ,2 2ω 2ω .π π 2π π∴- ≥-且≤,22ω 3 2ω3∴ω∈0, 4 .12.(2012 ·湖北高考 )已知向量 a = (cos ωx-sin ωx,sin ωx ),b = (- cos ωx- sin ω x,2 3cosωx ),设函数 f(x)= a ·b + λ(x ∈ R )的图象对于直线1,1.x = π对称,此中 ω,λ为常数, 且 ω∈ 2(1)求函数 f(x)的最小正周期;(2)若 y = f(x) 的图象经过点π ,求函数 f(x)在区间 0,3π, 0 上的取值范围.45解: (1)f(x)= sin 2ωx- cos 2ωx+ 2 3sin ωx·cos ωx+ λ=- cos 2ωx+ 3sin 2ωx+ λ=π+ λ. 2sin 2ωx-6由直线 x = π是 y =f(x)图象的一条对称轴,可得πsin 2ωπ- 6 =±1,ππk 1所以 2ωπ- 6= k π+2(k ∈Z ),即 ω=2+ 3(k ∈Z ).1 5又 ω∈(2, 1), k ∈Z ,所以 k =1,故 ω=6.所以 f(x)的最小正周期是 6π 5 .(2)由 y = f(x) 的图象过点π ,得 fπ , 0 4 = 0,4π ππ即 λ=- 5× -2,2sin 6 2 6 =- 2sin 4=-即 λ=- 2.5π 故 f(x)= 2sin 3x - 6 - 2,3ππ 5π 5π由 0≤x ≤ 5 ,有- 6≤ 3x -6≤ 6 ,1≤ sin 5 π≤1, 所以- 2 3x -65 π得- 1- 2≤ 2sin 3x - 6 - 2≤ 2- 2,3π故函数 f(x)在 0, 5上的取值范围为 [- 1- 2, 2- 2 ] .1.求以下函数的定义域:(1)y = lg sin(cos x); (2)y = sin x -cos x.解: (1)要使函数存心义,一定使sin(cos x)> 0.∵-1≤ cos x ≤ 1,∴0< cos x ≤ 1.利用单位圆中的余弦线OM ,依题意知 0<OM ≤ 1,∴OM 只好在 x 轴的正半轴上,∴其定义域为π π .x - + 2k π< x < + 2k π, k ∈Z22(2)要使函数存心义,一定使sin x - cos x ≥ 0.利用图象.在同一坐标系中画出[0,2 π]上y = sin x 和 y = cos x 的图象,如下图.π 5π在 [0,2 π]内,知足 sin x = cos x 的 x 为 4, 4 ,再联合正弦、余弦函数的周期是 2π,所以定义域为π5πx 4+ 2k π≤ x ≤ 4 + 2k π, k ∈Z .2.写出以下函数的单一区间及周期:π(1)y= sin - 2x+;(2)y=|tan x|.π解: (1)y=- sin 2x-3,π它的增区间是y= sin 2x-3的减区间,π它的减区间是y= sin 2x-3的增区间.πππ由 2kπ-2≤ 2x-3≤2kπ+2,k∈Z,π5π得 kπ-12≤ x≤ kπ+12, k∈Z .ππ3π≤ 2x-≤2kπ+由 2kπ+232, k∈Z,5π11π≤ x≤ kπ+12, k∈Z .得 kπ+12π5π故所给函数的减区间为kπ-12, kπ+12, k∈Z;5π11π增区间为 kπ+12, kπ+12, k∈Z .2π最小正周期T=2=π.ππ(2)察看图象可知, y= |tan x|的增区间是kπ, kπ+2, k∈Z,减区间是kπ-2, kπ, k∈Z .最小正周期:T=π.3.求以下函数的值域:cos x+ 52(1)y=;(2) y=sin x- 4sin x+ 5.解: (1)由 y=cos x+ 52y- 5,得 cos x=. 2- cos x y+ 1因为- 1≤ cos x≤ 1,2y- 54≤ y≤ 6.所以- 1≤≤ 1,解得y+ 134所以,原函数的值域为3,6 .(2)y= sin2x- 4sin x+5= (sinx-2) 2+ 1.因为- 1≤ sin x≤ 1,所以 2≤ y≤10.所以,原函数的值域为[2,10] .4.设函数 f(x) =3sinππωx+,ω> 0, x∈(-∞,+∞ ) ,且以为最小正周期.62(1)求 f(0) ;(2)求 f(x)的分析式;α π=9,求 sinα的值.+(3)已知 f 4 125π 3解: (1)由题设可知 f(0)= 3sin6=2.π(2)∵f(x)的最小正周期为2,2ππ∴ω=π= 4.∴f(x) = 3sin4x+6 .2α ππ π9 (3)∵f 4+12= 3sinα+3+6=3cosα=5,324∴cos α=,∴sin α=±1- cos α=± .55。
高考数学(理)二轮复习规范答题示例:三角函数的图象与性质(含答案)
高考数学(理)二轮复习规范答题示例:三角函数的图象与性质(含答案)规范答题示例4 三角函数的图象与性质典例4 (12分)已知m =(cos ωx ,3cos(ωx +π)),n =(sin ωx ,cos ωx ),其中ω>0,f (x )=m·n ,且f (x )相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=-34,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求cos α的值;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,然后向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求函数y =g (x )的单调递增区间.审题路线图 (1)f (x )=m·n ―――――→数量积运算辅助角公式得f (x )――→对称性周期性求出ω――――――→()2f =α和差公式cos α(2)y =f (x )―――→图象变换y =g (x )―――→整体思想g (x )的递增区间评分细则 (1)化简f (x )的过程中,诱导公式和二倍角公式的使用各给1分;如果只有最后结果没有过程,则给1分;最后结果正确,但缺少上面的某一步过程,不扣分;(2)计算cos α时,算对cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3给1分;由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3计算sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π3时没有考虑范围扣1分;(3)第(2)问直接写出x 的不等式没有过程扣1分;最后结果不用区间表示不给分;区间表示式中不标出k ∈Z 不扣分;没有2k π的不给分.跟踪演练4 (2017·山东)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π2,其中0<ω<3.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0. (1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4上的最小值.解 (1)因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx -32cos ωx =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3.由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z , 故ω=6k +2,k ∈Z .又0<ω<3, 所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 所以g (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3, 当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.亲爱的读者:春去燕归来,新桃换旧符。
高考数学专题《三角函数的图象与性质》习题含答案解析
专题5.3 三角函数的图象与性质1.(2021·北京市大兴区精华培训学校高三三模)下列函数中,既是奇函数又以π为最小正周期的函数是()A .cos 2y x =B .sin2y x=C .sin cos y x x=+D .tan 2y x=【答案】B 【解析】由三角函数的奇偶性和周期性判断即可得出答案.【详解】解:A 选项:cos 2y x =是周期为π的偶函数,故A 不正确;B 选项:sin2y x =是周期为π的奇函数,故B 正确;C选项:sin cos 4y x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,周期为2π且非奇非偶函数,故C 不正确;D 选项:tan 2y x =是周期为2π的奇函数,故D 不正确.故选:B.2.(2021·海南高三其他模拟)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A .ln y x =B .21y x =+C .sin y x=D .cos y x=【答案】D 【解析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性以及是否存在零点,综合即可得答案.【详解】解:根据题意,依次分析选项:对于A ,y lnx =,为对数函数,不是奇函数,不符合题意,对于B ,21y x =+,为二次函数,是偶函数,但不存在零点,不符合题意,对于C ,sin y x =,为正弦函数,是奇函数,不符合题意,对于D ,cos y x =,为余弦函数,既是偶函数又存在零点,符合题意,故选:D .练基础3.(2021·浙江高三其他模拟)函数y =sin tan x e xx在[-2,2]上的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】利用同角三角函数的商数关系并注意利用正切函数的性质求得函数的定义域,可以化简得到()cos ,2x k f x e x x k Z π⎛⎫=≠∈ ⎪⎝⎭,考察当x 趋近于0时,函数的变化趋势,可以排除A,考察端点值的正负可以评出CD.【详解】()sin cos ,tan 2x x e x k f x e x x k Z x π⎛⎫==≠∈ ⎪⎝⎭,当x 趋近于0时,函数值趋近于0cos 01e =,故排除A;()22cos 20f e =<,故排除CD,故选:B4.(2021·全国高三其他模拟(理))函数y =tan(3x +6π)的一个对称中心是( )A .(0,0)B .(6π,0)C .(49π,0)D .以上选项都不对【答案】C 【解析】根据正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0)求出函数y =tan(3x +6π)图象的对称中心,即可得到选项.【详解】解:因为正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0),k ∈Z ;令3x +6π=2k π,解得618k x ππ=-,k ∈Z ;所以函数y =tan(3x +6π)的图象的对称中心为(618k ππ-,0),k ∈Z ;当k =3时,C 正确,故选:C.5.(2019年高考全国Ⅱ卷文)若x 1=,x 2=是函数f (x )=(>0)两个相邻的极值点,则=( )A .2B .C .1D .【答案】A【解析】由题意知,的周期,解得.故选A .6.(2021·临川一中实验学校高三其他模拟(文))若函数cos (0)y x ωω=>的图象在区间,24ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上只有一个对称中心,则ω的取范围为( )A .12ω<≤B .ω1≤<2C .13ω<≤D .13ω≤<【答案】A 【解析】根据题意可得422πππω≤<,即可求出.【详解】4π43πsin x ωωω3212()sin f x x ω=232()44T ωπππ==-=π2ω=由题可知,cos (0)y x ωω=>在,42ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上只有一个零点,又2x πω=,2x πω=,所以422πππω≤<,即12ω<≤.故选:A.7.(2019年高考北京卷文)设函数f (x )=cos x +b sin x (b 为常数),则“b =0”是“f (x )为偶函数”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】时,,为偶函数;为偶函数时,对任意的恒成立,即,,得对任意的恒成立,从而.从而“”是“为偶函数”的充分必要条件,故选C.8.(2021·青海西宁市·高三二模(文))函数()cos 218f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭图象的一个对称中心为( )A .,14π⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .,14π⎛⎫-⎪⎝⎭C .,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .3,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】根据余弦函数的对称中心整体代换求解即可.【详解】令2()82x k k πππ-=+∈Z ,可得5()216k x k ππ=+∈Z .所以当1k =-时,316x π=-,故3,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭满足条件,当0k =时,516x π=,故5,116π⎛⎫-⎪⎝⎭满足条件;故选:D0b =()cos sin cos f x x b x x =+=()f x ()f x ()=()f x f x -x ()cos()sin()cos sin f x x b x x b x -=-+-=-cos sin cos sin x b x x b x +=-sin 0b x =x 0b =0b =()f x9.(2021·全国高一专题练习)设函数()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .()f x 的最小正周期为2πB .()f x 的图象关于直线23x π=对称C .()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减D .()f x 的一个零点为6x π=【答案】C 【解析】根据解析式结合余弦函数的性质依次判断每个选项的正误即可.【详解】函数()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()f x ∴的最小正周期为2π,故A 正确;22(cos 1333f πππ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,∴()f x 的图象关于直线23x π=对称,故B 正确;当x ∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭时,54,363πππx ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,()f x 没有单调性,故C 错误;()cos 0663f πππ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴()f x 的一个零点为6x π=,故D 正确.综上,错误的选项为C.故选:C.10.(2017·全国高考真题(理))函数f (x )=s in 2x +3cosx ―34(x ∈0,__________.【答案】1【解析】化简三角函数的解析式,则f (x )=1―cos 2x+3cos x ―34=―cos 2x +3cos x +14= ―(cos x ―32)2+1,由x ∈[0,π2]可得cos x ∈[0,1],当cos x =32时,函数f (x )取得最大值1.练提升1.(2021·河南高二月考(文))已知函数()()sin 0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭><<的相邻的两个零点之间的距离是6π,且直线18x π=是()f x 图象的一条对称轴,则12f π⎛⎫=⎪⎝⎭( )A.B .12-C .12D【答案】D 【解析】由相邻两个零点的距离确定周期求出6ω=,再由对称轴确定6π=ϕ,代入12x π=可求出结果.【详解】解:因为相邻的两个零点之间的距离是6π,所以26T π=,23T ππω==,所以6ω=,又sin 6sin 118183f πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=±⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且02πϕ<<,则6π=ϕ,所以()sin 66f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则sin 612126f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D.2.(2020·山东潍坊�高一期末)若函数的最小正周期为,则( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】由题意,函数的最小正周期为,可得,解得,即,()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭π(2)(0)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫->> ⎪⎝⎭()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭πwππ=1w =()tan()4f x x π=+令,即,当时,,即函数在上单调递增,又由,又由,所以.故选:C.3.(2021·广东佛山市·高三二模)设()0,θπ∈,则“6πθ<”是“1sin 2θ<”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】由条件即06πθ<<,由06πθ<<,得1sin 2θ<;反之不成立,可举反例.再由充分必要条件的判定得答案.【详解】由()0,θπ∈,则6πθ<,即06πθ<<所以当06πθ<<时,由正弦函数sin y x =的单调性可得1sin sin62πθ<=,即由6πθ<可以得到1sin 2θ<.反之不成立,例如当56πθπ<<时,也有1sin 2θ<成立,但6πθ<不成立.故“6πθ<”是“1sin 2θ<”的充分不必要条件故选:A4.(2021·四川省华蓥中学高三其他模拟(理))已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的最,242k x k k Z πππππ-+<+<+∈3,44k x k k Z ππππ-+<<+∈1k =544x ππ<<()f x 5(,)44ππ4(0)(),()()()555f f f f f πππππ=-=-+=425ππ>>(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭大值为2,其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π且()f x 的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称,则下列判断不正确的是()A .要得到函数()f x 的图象,只需将2cos 2y x =的图象向右平移12π个单位B .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称C .,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()f x D .函数()f x 在5,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减【答案】C 【解析】根据最大值为2,可得A ,根据正弦型函数的周期性,可求得ω,根据对称性,可求得ϕ,即可得()f x 解析式,根据正弦型函数的单调性、值域的求法,逐一分析选项,即可得答案.【详解】由题意得A =2,因为其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π,所以22Tπ=,可得2T ππω==,所以2ω=,所以()2sin(2)f x x ϕ=+,因为,06π⎛⎫-⎪⎝⎭为对称中心,所以2,6k k Z πϕπ⎛⎫⨯-+=∈ ⎪⎝⎭,因为||2ϕπ<,令k =0,可得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭.对于A :将2cos 2y x =的图象向右平移12π个单位,可得2cos 22cos 22cos 22sin 22sin 21266263y x x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-=--=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 正确;对于B :令2,32x k k Z πππ+=+∈,解得,212k x k Z ππ=+∈,令k =1,可得712x π=,所以函数()f x 的图象关于直线712x π=对称,故B 正确;对于C :因为,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,363x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以当236x ππ+=时,min ()2sin16f x π==,故C 错误;对于D :令3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得7,1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈,令k =0,可得一个单调减区间为7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,因为57,,6121212ππππ⎡⎤⎡⎤⊂⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()f x 在5,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故D 正确.故选:C5.(2021·玉林市第十一中学高三其他模拟(文))已知函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移4π个单位长度得y =g (x )的图象,若函数g (x )的图象与直线y =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个交点,则a 的取值范围是( )A .[416,)39B .1620,[)99C .[208,93D .[8,4)3【答案】B 【解析】由函数的平移可得()sin 4g x x πωω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的图象与性质可得ω满足的不等式,即可得解.【详解】由题意,()sin sin 44g x x x ππωωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,当,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,3,444x πωπωπωω⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,因为函数g (x )的图象与直线y =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个交点,则3542,2433122,2433k k k k πωπππππωππππ⎧⎛⎤-∈-+-+ ⎪⎥⎪⎝⎦⎨⎡⎫⎪∈++⎪⎢⎪⎣⎭⎩或3412,2433272,2433k k k k πωπππππωππππ⎧⎛⎤-∈-++ ⎪⎥⎪⎝⎦⎨⎡⎫⎪∈++⎪⎢⎪⎣⎭⎩,k Z ∈,又0>ω,所以1620,99ω⎡∈⎫⎪⎢⎣⎭.故选:B.6.(2020·北京四中高三其他模拟)函数tan 42y x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 的部分图象如图所示,则 ()OA OB AB +⋅=( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】根据正切函数的图象求出A 、B 两点的坐标,再求出向量的坐标,根据向量数量积的坐标运算求出结果.【详解】由图象得,令tan 42y x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭=0,即42x ππ-=kπ,k Z∈k =0时解得x =2,令tan 42y x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭=1,即424x πππ-=,解得x =3,∴A (2,0),B (3,1),∴()()()2,0,3,1,1,1OA OB AB ===,∴()()()5,11,1516OA OB AB +⋅=⋅=+=.故选:A .7.(2020·全国高三其他模拟(文))若函数()(0)xf x n nπ=>图象上的相邻一个最高点和一个最低点恰好都在圆222:O x y n +=上,则()1f =( )A B .C .-D .【答案】A 【解析】首先由题意判断该正弦型函数的大概图象及相邻最高点和最低点与圆的交点情况.从而解得n 的取值,再代入1x =求解.【详解】解:设两交点坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则1y =,2y =-又函数()(0)xf x n nπ=>为奇函数,∴12x x =-,当22xnx n ππ=⇒=时,函数取得最大值,∴12n x =-,22nx =,由题,函数()(0)xf x n nπ=>图象上的相邻一个最高点和一个最低点恰好都在圆22: O x y n +=上,∴22242n n n ⎛⎫+=⇒= ⎪⎝⎭,则(1)4f π==.故选:A.8.【多选题】(2021·全国高三其他模拟)已知函数()2sin(),(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<图象的一条对称轴为23x π=,4⎛⎫= ⎪⎝⎭f π,且()f x 在2,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,则以下说法正确的是( )A .7,012π⎛⎫-⎪⎝⎭是其中一个对称中心B .145ω=C .()f x 在5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭单増D .16f π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭【答案】AD 【解析】先根据条件求解函数的解析式,然后根据选项验证可得答案.【详解】∵f (x )关23x π=对称,4⎛⎫= ⎪⎝⎭f π,f (x )在2,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,232232,22643k k ωπωϕπππππϕωϕπ⎧=+=+⎧⎪⎪⎪∴∴⎨⎨=⎪⎪+=+⎩⎪⎩,B 错误;()2sin 2,6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭令2,6x k k ππ+=∈Z ,可得,,122k x k ππ=-+∈Z 当1k =-时,7,12x π=-即()f x 关于7,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,A 正确;令222,262k x k πππππ-+<+<+得,312k x k ππππ-+<<+∴()f x 在,312ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递増,即C 错误;2sin 2sin 16366f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,D 正确,故选:AD.9.【多选题】(2021·重庆市蜀都中学校高三月考)已知函数()f x 满足x R ∀∈,有()(6)f x f x =-,且(2)(2)f x f x +=-,当[1,1]x ∈-时,)()lnf x x =-,则下列说法正确的是( )A .(2021)0f =B .(2020,2022)x ∈时,()f x 单调递增C .()f x 关于点(1010,0)对称D .(1,11)x ∈-时,方程()sin 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭的所有根的和为30【答案】CD 【解析】利用已知条件可知()f x 在[1,1]x ∈-上为奇函数且单调递减,关于21x k =+、(2,0)k ,k Z ∈对称,且周期为4,即可判断各选项的正误.【详解】由题设知:()))()f x x x f x -===-=-,故()f x 在[1,1]x ∈-上为奇函数且单调递减,又(2)(4)(2)f x f x f x +=-=-,即关于21x k =+、(2,0)k ,k Z ∈对称,且最小周期为4,A :(2021)(50541)(1)1)0f f f =⨯+==-≠,错误;B :(2020,2022)x ∈等价于(0,2)x ∈,由上易知:(0,1)上递减,(1,2)上递增,故()f x 不单调,错误;C :由上知:()f x 关于(2,0)k 对称且k Z ∈,所以()f x 关于(1010,0)对称,正确;D :由题意,只需确定()f x 与sin 2xy π=在(1,11)x ∈-的交点,判断交点横坐标的对称情况即可求和,如下图示,∴共有6个交点且关于5x =对称,则16253410x x x x x x +=+=+=,∴所有根的和为30,正确.故选:CD10.(2021·浙江杭州市·杭州高级中学高三其他模拟)设函数sin 3xy π=在[,1]t t +上的最大值为()M t ,最小值为()N t ,则()()M t N t -在3722t ≤≤上最大值为________.【答案】1【解析】依题意可得函数在39,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则39[,1],22t t ⎡⎤+⊆⎢⎥⎣⎦,所以()()cos 36t M t N t ππ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭,即可求出函数的最大值;【详解】解:函数sin3xy π=的周期为6,函数sin3xy π=在39,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当3722t ≤≤时,39[,1],22t t ⎡⎤+⊆⎢⎥⎣⎦(1)()()sinsin2cos sin cos 3336636tt t t M t N t πππππππ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+-=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为3722t ≤≤,所以243363t ππππ≤+≤,所以11cos 362t ππ⎛⎫-≤+≤-⎪⎝⎭所以1()()12M t N t ≤-≤当52t =时取最大值1故答案为:11.(2021·全国高考真题(理))已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是( )A .p q ∧B .p q⌝∧C .p q∧⌝D .()p q ⌝∨【答案】A 【解析】由正弦函数的有界性确定命题p 的真假性,由指数函数的知识确定命题q 的真假性,由此确定正确选项.【详解】由于1sin 1x -≤≤,所以命题p 为真命题;由于0x ≥,所以||e 1x ≥,所以命题q 为真命题;所以p q ∧为真命题,p q ⌝∧、p q ∧⌝、()p q ⌝∨为假命题.故选:A .2.(2021·全国高考真题)下列区间中,函数()7sin 6f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭单调递增的区间是( )练真题A .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B .,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭C .3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,22ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】解不等式()22262k x k k Z πππππ-<-<+∈,利用赋值法可得出结论.【详解】因为函数sin y x =的单调递增区间为()22,22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,对于函数()7sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由()22262k x k k Z πππππ-<-<+∈,解得()22233k x k k Z ππππ-<<+∈,取0k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为2,33ππ⎛⎫-⎪⎝⎭,则20,,233πππ⎛⎫⎛⎫⊆- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,A 选项满足条件,B 不满足条件;取1k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为58,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭,32,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且358,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,358,2,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,CD 选项均不满足条件.故选:A.3.(2019年高考全国Ⅰ卷文)函数f (x )=在的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D2sin cos ++x xx x[,]-ππ【解析】由,得是奇函数,其图象关于原点对称,排除A .又,排除B ,C ,故选D .4.(2020·全国高考真题(理))设函数()cos π(6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A .10π9B .7π6C .4π3D .3π2【答案】C 【解析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭,将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭又4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点,所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω===故选:C22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+()f x 22π1π42π2(1,π2π()2f ++==>2π(π)01πf =>-+5.(2020·全国高考真题(理))关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题:①f (x )的图像关于y 轴对称.②f (x )的图像关于原点对称.③f (x )的图像关于直线x =2π对称.④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________.【答案】②③【解析】对于命题①,152622f π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭ ,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.6.(2018·北京高考真题(理))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__________.【答案】23【解析】因为f (x )≤f (π4)对任意的实数x 都成立,所以f (π4)取最大值,所以π4ω―π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k∈Z ),因为ω>0,所以当k =0时,ω取最小值为23.。
2022年高考数学二轮复习专题二三角函数、解三角形 第1讲三角函数的图象与性质
4
π
+
4
π
x的图象向左平移 个单位,得到的图象的函数解析
4
π
B.y=sin x-
4
π
D.y=sin x+
4
答案:C
π
π
解析:函数y=sin x的图象向左平移 个单位,得到y=sin (x+ )的图象.
4
4
故选C.
2.要得到函数y=cos
(
)
π
A.向右平移
6
π
C.向右平移
18
3x −
π
6
的图象,只需将y=cos 3x的图象
4
答案:A
解析:f x =sin
故选A.
1
1
x+cos x=
3
3
2cos
1
x
3
π
−
4
= 2cos
1
3
x
3π
−
4
.
2.[2021·山东潍坊学情调研]将函数f(x)=sin 2x +
移a(a>0)个单位得到函数g(x)=cos
(
)
5π
A.
12
7π
B.
12
2x
π
+
4
41π
D.
24
答案:C
解析:由题意知,g(x)=cos 2x
4
π
D.向右平移 个单位长度
12
3.设函数f x =sin ωx −
π
4
f 2 =0.则f x 的最小正周期为(
16
A.
9
1
C.
8
答案:A
B.16
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高考数学二轮复习第一讲三角函数的图象与性质
题号1 2 3 4 5 6答案高考数学二轮复习 第一讲三角函数的图象与性质一、选择题31.若 sin( α-π ) = 5 , α为第四象限角,则 tan α= ()3 4 A .- 4B .- 33 D.4C.34分析: ∵ sin(3α-π ) = ,533∴- sin α=5, sin α=- 5.又∵ α 为第四象限角,324∴ cos α=1- sin2 α=1- - 5= 5,3sin α - 5 3tan α= α= =- .cos 4 45答案: A2. 定义在 R 上的周期函数 f ( x ) ,周期 T =2,直线 x = 2 是它的图象的一条对称轴,且f ( x ) 在 [ - 3,- 2] 上是减函数,假如 A , B 是锐角三角形的两个内角,则( )A . f (sin A )> f (cosB ) B . f (cos B )> f (sin A )C . f (sin A )> f (sin B )D . f (cos B )> f (cos A )分析: 由题意知:周期函数 f ( x ) 在[ - 1, 0] 上是减函数,在 [0 ,1] 上是增函数.又因π为 A , B 是锐角三角形的两个内角, A + B > 2 ,得: sin A >cos B ,故 f (sin A )> f (cos B ) .综 上知选 A.答案: Aπ xπ3.函数y=2sin 6-3(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为() A.2- 3 B .0C.-1 D .-1-3y=2sin π xπ(0 ≤x≤ 9) 的图象,注意 0≤x≤9知,分析:用五点作图法画出函数6-3函数的最大值为2,最小值为- 3. 应选 A.答案: A4.把函数y=cos 2 x+1的图象上全部点的横坐标伸长到本来的 2 倍 ( 纵坐标不变 ) ,而后向左平移 1 个单位长度,再向下平移 1 个单位长度,获得的图象是()分析: y=cos 2 x+1的图象上全部点的横坐标伸长到本来的 2 倍( 纵坐标不变 ) ,而后向左平移 1 个单位长度,再向下平移 1 个单位长度,获得的分析式为y=cos ( x+1).应选A.答案: A5.(2014 ·辽宁卷 ) 将函数y= 3sin2x+ππ 个单位长度,所得图象的图象向右平移32对应的函数 ()π 7πA.在区间12,12上单一递减π, 7πB.在区间12 12上单一递加ππC.在区间-6,3上单一递减π πD .在区间 - 6 , 3 上单一递加解 析 : 将 函 数 y = 3sin 2 +π的图象向右平移π个 单 位 长 度 , 得 到 y =x 3 2 3sin 2 x - π + π = 3sin 2x - 2π ,令2k π- π ≤ 2x - 2π ≤ 2k π+ π,解得 π+π≤2 3 3 2 32 k127ππ+π7πx ≤ k π+ 12 ,故递加区间为k ,π+( k ∈Z) ,当k = 0 时,得递加区间为12 k12π 7π.应选 B.12,12答案: Bπ6.已知函数 f ( x ) = A sin( ωx +φ)( x ∈R , A > 0,ω > 0,| φ| < 2 ) 的图象 ( 部分 ) 如图所示,则 f ( x ) 的分析式是 ()πA . f ( x ) =2sin π x + 6 ( x ∈R)πB . f ( x ) =2sin 2π x + 6 ( x ∈R)πC . f ( x ) =2sin π x + 3 ( x ∈R)πD . f ( x ) =2sin 2π x + 3 ( x ∈R)5 12π分析: 由图象可知其周期为: 4 -3 = 2,∵ ω =2,得 ω =π,故只可能在A ,C 中61π 选一个,又由于 x = 3时达到最大值,用待定系数法知φ= 6 .答案: A二、填空题47.若 sin θ=- 5, tan θ> 0,则 cos θ= ________.答案: -358.已知角 α 的终边经过点 ( - 4, 3) ,则 cos α=________ .x4分析: 由题意可知 x =- 4, y = 3, r =5,因此 cos α= r =- 5.4 答案: -5三、解答题9. (2014 ·福建卷 ) 已知函数f ( x ) = 2cos (sinx + cosx ) .x5π的值;(1) 求 f4(2) 求函数 f ( x ) 的最小正周期及单一递加区间.剖析: 思路一直接将5π代入函数式,应用三角函数引诱公式计算.4π(2) 应用和差倍半的三角函数公式,将函数化简2sin 2x + 4+ 1.获得 =2π=π .T 2πππ由 2k π- 2 ≤ 2x + 4 ≤ 2k π+ 2 , k ∈Z ,3ππ解得 k π- 8 ≤ x ≤ k π+ 8 , k ∈Z.思路二先应用和差倍半的三角函数公式化简函数 f ( x ) =2sin x cos x + 2cos2x =2πsin 2x + 4 + 1.5π(1) 将 4 代入函数式计算;2π(2) T = 2 =π .π ππ由 2k π- ≤ 2x + ≤ 2k π+ , k ∈Z ,2423ππ解得 k π- 8 ≤ x ≤ k π+ 8 , k ∈ Z.分析: 解法一(1) f5π= 2cos5π 5π5π4 sin4+ cos44πππ=- 2cos 4 - sin 4 -cos4= 2.(2) 由于 f ( x ) = 2sinx cos x + 2cos2 x= sin 2 x +cos 2 x + 1π=2sin 2x + 4 + 1.因此 = 2π=π .T 2ππ π由 2k π- 2 ≤ 2x + 4 ≤ 2k π+ 2 , k ∈Z ,3π π得 k π- 8 ≤ x ≤ k π+ 8 , k ∈ Z ,因此 f ( x ) 的单一递加区间为k π-3π, k π+π,k ∈ Z.8 8解法二由于 f ( x ) = 2sin x cos x + 2cos2 x= sin 2 x +cos 2 x + 1π= 2sin 2x + 4 + 1.(1) f5π11π+1= 2sinπ 4= 2sin+1=2.442π(2) T = 2 =π .ππ π由 2k π- 2 ≤ 2x + 4 ≤ 2k π+ 2 , k ∈Z ,3ππ得 k π-≤ x ≤ k π+ , k ∈ Z ,88因此 f ( x ) 的单一递加区间为 k π-3π π , k π+, k ∈ Z.88π10.函数f ( x) =A sinωx-6+1(A>0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称π轴之间的距离为2 .(1)求函数 f ( x)的分析式;πα(2)设α∈0,2,则f2=2,求α 的值.分析: (1) ∵函数 f ( x)的最大值为3,∴A+ 1= 3,即A= 2.π∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为 2,∴最小正周期为T=π,∴ω=2,故函数f(x)的分析式为π+ 1.y=2sin 2x-6(2) ∵f απ2= 2sinα-6+1=2,π1即 sin α-6=2,ππππ∵ 0<α<2,∴-6<α-6<3.πππ∴α-6=6,故α=3.π11.(2014 ·北京卷 ) 函数f ( x) = 3sin 2x+6的部分图象如下图.(1) 写出f ( x) 的最小正周期及图中x0、 y0的值;ππ(2)求 f ( x)在区间-2,-12上的最大值和最小值.剖析: (1) 由图可得出该三角函数的周期,进而求出x0,y0;(2)把2x+π看作一个整6体,进而求出最大值与最小值.7π分析: (1) 由题意知:f ( x) 的最小正周期为π,x0=,y0= 3.(2)由于 x∈ -π,-π,因此2x+π∈ -5π,0,于是21266π=0,即x=-π0;当 2x+时, f ( x)获得最大值612πππ当 2x+6=-2,即 x=-3时, f ( x)获得最小值- 3.。
高考数学二轮复习第二部分专题一三角函数的图象与性质第1讲三角函数的图象与性质练习文含解析
第1讲 三角函数的图象与性质A 级 基础通关一、选择题1.(2018·全国卷Ⅲ)函数f (x )=tan x1+tan 2x 的最小正周期为( ) A.π4B.π2C .πD .2π解析:f (x )=tan x 1+tan 2 x =sin x cos x 1+(sin x cos x )2=sin x cos x cos 2 x +sin 2x cos 2x =sin x ·cos x =12sin 2x ,所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π.答案:C2.(2019·佛山一中月考)将点P (1,1)绕原点O 逆时针方向旋转π3到点Q 的位置,则点Q 的横坐标是( )A.1-32B.1+32C.2-64D.2+62解析:依题意,点Q 在角π4+π3=712π的终边上,且|OQ |=2,所以点Q 的横坐标x 0=2cos 712π=-2sin π12=-2×6-24=1-32.答案:A3.要得到函数y =3cos 2x +sin x cos x -32的图象,只需将函数y =sin 2x 的图象( )A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析:y =32(2cos 2x -1)+12sin 2x =32cos 2x +12sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,所以将y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.答案:C4.(2019·华师附中调研)古希腊人早在公元前就知道,七弦琴发出不同的声音,是由于弦长度的不同.数学家傅里叶(公元1768年-1830年)关于三角函数的研究告诉我们:人类的声音,小提琴的奏鸣,动物的叫声——都可以归结为一些简单的声音的组合,而简单声音是可以用三角函数描述的.已知描述百灵鸟的叫声时用到如图所示的三角函数图象,图象的解析式是f (x )=A sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π),则( )A .ω=3,φ=π6B .ω=6,φ=π3C .ω=3,φ=π4D .ω=6,φ=5π6解析:由图象知,T =2⎝⎛⎭⎪⎫11π12-7π12=2π3,所以2πω=2π3,则ω=3.又A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×7π12+φ=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π4+φ=0,所以7π4+φ=k π(k ∈Z),由φ∈(0,π),得φ=π4.答案:C5.已知向量a =⎝⎛⎭⎪⎫sin 4x 2,cos 4x2,向量b =(1,1),函数f (x )=a ·b ,则下列说法正确的是( )A .f (x )是奇函数B .f (x )的一条对称轴为直线x =π4C .f (x )的最小正周期为2πD .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上为减函数 解析:f (x )=a ·b =sin 4x 2+cos 4x 2=1-2sin 2x 2·cos 2x 2=1-12sin 2x =34+14cos 2x ,所以f (x )为偶函数,且最小正周期为π,因此A 、C 不正确.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=34+14cos π2=34,取不到最值,故B 错误.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2时,有π2<2x <π,y =f (x )为减函数,D 正确. 答案:D 二、填空题6.在平面直角坐标系中,角α的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终点过点P (-3,-1),则tan α=________,cos α+sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π2=________.解析:因为角α的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点P (-3,-1),所以x =-3,y =-1, 所以tan α=y x=33,cos α+sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π2=cos α-cos α=0. 答案:330 7.(2019·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 =-2cos 2x -3cos x +1 =-2⎝⎛⎭⎪⎫cos x +342+178.因为cos x ∈[-1,1],所以当cos x =1时,f (x )有最小值-4. 答案:-48.(2018·江苏卷)已知函数y =sin(2x +φ)(-π2<φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,则φ的值为________.解析:由函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+φ=±1.因为-π2<φ<π2,所以π6<2π3+φ<7π6,则2π3+φ=π2,所以φ=-π6. 答案:-π6三、解答题9.已知函数f (x )=sin 2x -cos 2x -23sin x cos x (x ∈R). (1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫2π3的值;(2)求f (x )的最小正周期及单调递增区间. 解:(1)f (x )=sin 2x -cos 2x -23sin x cos x =-cos 2x -3sin 2x =-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, 则f ⎝⎛⎭⎪⎫2π3=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+π6=2. (2)f (x )的最小正周期为π.令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z.所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z.10.(2019·浙江卷)设函数f (x )=sin x ,x ∈R.(1)已知θ∈[0,2π),函数f (x +θ)是偶函数,求θ的值;(2)求函数y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π122+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π42的值域. 解:(1)因为f (x +θ)=sin(x +θ)是偶函数, 所以对任意实数x 都有sin(x +θ)=sin(-x +θ),即sin x cos θ+cos x sin θ=-sin x cos θ+cos x sin θ, 故2sin x cos θ=0,所以cos θ=0. 又θ∈[0,2π),因此θ=π2或θ=3π2. (2)y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π122+⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π42=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4 =1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π62+1-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π22=1-12⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 2x -32sin 2x =1-32cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.因此,所求函数的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-32,1+32. B 级 能力提升11.(2019·深圳中学检测)若函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|<π2)图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,其相邻一条对称轴方程为x =7π12,该对称轴处所对应的函数值为-1,为了得到g (x )=cos 2x 的图象,则只要将f (x )的图象( )A .向右平移π6个单位长度B .向左平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向右平移π12个单位长度解析:根据已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,|φ|<π2)的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1,可得A =1,14·2πω=7π12-π3,解得ω=2.由五点作图法知,2×π3+φ=π,得φ=π3,因此f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3. 把f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向左平移π12个单位长度,可得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+π6=cos 2x 的图象.答案:B12.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x +32.(1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值;(2)若方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值.解:(1)f (x )=cos x sin x -32(2cos 2x -1)=12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.当2x -π3=π2+2k π(k ∈Z),即x =5π12+k π(k ∈Z)时,函数f (x )取最大值,且最大值为1.(2)由(1)知,函数f (x )图象的对称轴为x =5π12+k π,k ∈Z ,所以当x ∈(0,π)时,对称轴为x =5π12.又方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2.所以x 1+x 2=5π6,则x 1=5π6-x 2,所以cos(x 1-x 2)=cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-2x 2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-π3,又f (x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=23,故cos(x 1-x 2)=23.。
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第1讲 三角函数的图象与性质考情解读 1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性.2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.1.三角函数定义、同角关系与诱导公式(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),则sin α=y ,cos α=x , tan α=yx .各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.(2)同角关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.(3)诱导公式:在k π2+α,k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.2.三角函数的图象及常用性质ππ3.三角函数的两种常见变换 (1)y =sin x ―————————―→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(x +φ)y =sin(ωx +φ)―———————―→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).(2)y =sin xy =sin ωx ―———————―→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φω|个单位y =sin(ωx +φ)―———————―→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).热点一 三角函数的概念、诱导公式及同角三角函数的基本关系例1 (1)点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( ) A .(-12,32)B .(-32,-12) C .(-12,-32)D .(-32,12) (2)已知角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边上一点P (-4,3),则cos (π2+α)sin (-π-α)cos (11π2-α)sin (9π2+α)的值为________.思维启迪 (1)准确把握三角函数的定义.(2)利用三角函数定义和诱导公式. 答案 (1)A (2)-34解析 (1)设Q 点的坐标为(x ,y ), 则x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.∴Q 点的坐标为(-12,32).(2)原式=-sin α·sin α-sin α·cos α=tan α.根据三角函数的定义, 得tan α=y x =-34,∴原式=-34.思维升华 (1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关. (2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.(1)如图,以Ox 为始边作角α(0<α<π),终边与单位圆相交于点P ,已知点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-35,45,则sin 2α+cos 2α+11+tan α=________. (2)已知点P ⎝⎛⎭⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( )A.π4B.3π4C.5π4D.7π4 答案 (1)1825(2)D解析 (1)由三角函数定义, 得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝⎛⎭⎫-352=1825. (2)tan θ=cos 34πsin 34π=-cosπ4sinπ4=-1,又sin3π4>0,cos 3π4<0, 所以θ为第四象限角且θ∈[0,2π),所以θ=7π4.热点二 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及解析式例2 (1)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则将y =f (x )的图象向右平移π6个单位后,得到的图象解析式为( )A .y =sin 2xB .y =cos 2xC .y =sin(2x +2π3)D .y =sin(2x -π6)(2)若函数y =cos 2x +3sin 2x +a 在[0,π2]上有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为________.思维启迪 (1)先根据图象确定函数f (x )的解析式,再将得到的f (x )中的“x ”换成“x -π6”即可.(2)将零点个数转换成函数图象的交点个数. 答案 (1)D (2)(-2,-1]解析 (1)由图知,A =1,3T 4=11π12-π6,故T =π=2πω,所以ω=2,又函数图象过点(π6,1),代入解析式中,得sin(π3+φ)=1,又|φ|<π2,故φ=π6.则f (x )=sin(2x +π6)向右平移π6后,得到y =sin[2(x -π6)+π6)=sin(2x -π6),选D.(2)由题意可知y =2sin(2x +π6)+a ,该函数在[0,π2]上有两个不同的零点,即y =-a ,y =2sin(2x +π6)在[0,π2]上有两个不同的交点.结合函数的图象可知1≤-a <2,所以-2<a ≤-1.思维升华 (1)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A ;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置. (2)在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其中的自变量x 而言的,如果x 的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向.(1)如图,函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|≤π2)与坐标轴的三个交点P 、Q 、R 满足P (2,0),∠PQR =π4,M 为QR 的中点,PM =25,则A 的值为( )A.83 3 B.163 3 C .8D .16(2)若将函数y =tan(ωx +π4)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan(ωx +π6)的图象重合,则ω的最小正值为( ) A.16 B.14 C.13D.12答案 (1)B (2)D解析 (1)由题意设Q (a,0),R (0,-a )(a >0). 则M (a 2,-a2),由两点间距离公式得,PM =(2-a 2)2+(a 2)2=25,解得a =8,由此得,T 2=8-2=6,即T =12,故ω=π6,由P (2,0)得φ=-π3,代入f (x )=A sin(ωx +φ)得,f (x )=A sin(π6x -π3),从而f (0)=A sin(-π3)=-8,得A =1633.(2)y =tan(ωx +π4)的图象向右平移π6,得到y =tan(ωx +π4-ωπ6)的图象,与y =tan(ωx +π6)重合,得π4-ωπ6=k π+π6,故ω=-6k +12,k ∈Z , ∴ω的最小正值为12.热点三 三角函数的性质例3 设函数f (x )=2cos 2x +sin 2x +a (a ∈R ). (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈[0,π6]时,f (x )的最大值为2,求a 的值,并求出y =f (x )(x ∈R )的对称轴方程.思维启迪 先化简函数解析式,然后研究函数性质(可结合函数简图). 解 (1)f (x )=2cos 2x +sin 2x +a =1+cos 2x +sin 2x +a =2sin(2x +π4)+1+a ,则f (x )的最小正周期T =2π2=π,且当2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z )时f (x )单调递增,即k π-38π≤x ≤k π+π8(k ∈Z ).所以[k π-3π8,k π+π8](k ∈Z )为f (x )的单调递增区间.(2)当x ∈[0,π6]时⇒π4≤2x +π4≤7π12,当2x +π4=π2,即x =π8时sin(2x +π4)=1.所以f (x )max =2+1+a =2⇒a =1- 2. 由2x +π4=k π+π2得x =k π2+π8(k ∈Z ),故y =f (x )的对称轴方程为x =k π2+π8,k ∈Z .思维升华 函数y =A sin(ωx +φ)的性质及应用的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y =A sin(ωx +φ)+B 的形式; 第二步:把“ωx +φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y =A sin(ωx +φ)+B 的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数f (x )的单调增区间;(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y =g (x )的图象;若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值. 解 (1)由题意得:f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx - 3 =sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin(2ωx -π3),由周期为π,得ω=1,得f (x )=2sin(2x -π3),函数的单调增区间为2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间是[k π-π12,k π+5π12],k ∈Z .(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到y =2sin 2x +1的图象,所以g (x )=2sin 2x +1,令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ),所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可,即b 的最小值为4π+11π12=59π12.1.求函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ),或y =A tan(ωx +φ))的单调区间 (1)将ω化为正.(2)将ωx +φ看成一个整体,由三角函数的单调性求解. 2.已知函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的图象求解析式 (1)A =y max -y min2,B =y max +y min 2.(2)由函数的周期T 求ω,ω=2πT.(3)利用与“五点法”中相对应的特殊点求φ.3.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点. 4.求三角函数式最值的方法(1)将三角函数式化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,进而结合三角函数的性质求解. (2)将三角函数式化为关于sin x ,cos x 的二次函数的形式,进而借助二次函数的性质求解. 5.特别提醒进行三角函数的图象变换时,要注意无论进行什么样的变换都是变换变量本身.真题感悟1.(2014·辽宁)将函数y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间[π12,7π12]上单调递减B .在区间[π12,7π12]上单调递增C .在区间[-π6,π3]上单调递减D .在区间[-π6,π3]上单调递增答案 B解析 y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度得到y =3sin[2(x -π2)+π3]=3sin(2x -23π).令2k π-π2≤2x -23π≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π+π12≤x ≤k π+712π,k ∈Z ,则y =3sin(2x -23π)的增区间为[k π+π12,k π+712π],k ∈Z .令k =0得其中一个增区间为[π12,712π],故B 正确.画出y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上的简图,如图,可知y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上不具有单调性,故C ,D 错误.2.(2014·北京)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 答案 π解析 ∵f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性, ∴T 2≥π2-π6, ∴T ≥2π3.∵f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3,∴f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12.又∵f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6,∴f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3.∴14T =7π12-π3=π4,∴T =π. 押题精练1.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图,其中M (m,0),N (n,2),P (π,0),且mn <0,则f (x )在下列哪个区间中是单调的( )A .(0,π4)B .(π4,2π3)C .(π2,3π4)D .(2π3,π)答案 B解析 ∵mn <0,所以当左右移动图象,当图象过原点时,即M 点在原点时,此时T =π,则ω=2,∴f (x )=2sin(2x ),在(π4,3π4)上为减函数,(0,π4)上为增函数;当图象的最高点在y 轴上时,即N 点在y 轴上,34T =π,ω=32,∴f (x )=2sin(32x ),在(0,2π3)上是减函数,(2π3,π)上为增函数.所以f (x )在(π4,2π3)上是单调的.2.已知函数f (x )=sin ωx ·cos ωx +3cos 2ωx -32(ω>0),直线x =x 1,x =x 2是y =f (x )图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π4.(1)求f (x )的表达式;(2)将函数f (x )的图象向右平移π8个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,若关于x 的方程g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,求实数k 的取值范围. 解 (1)f (x )=12sin 2ωx +3×1+cos 2ωx 2-32=12sin 2ωx +32cos 2ωx =sin(2ωx +π3), 由题意知,最小正周期T =2×π4=π2,T =2π2ω=πω=π2,所以ω=2,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3.(2)将f (x )的图象向右平移π8个单位长度后,得到y =sin(4x -π6)的图象,再将所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变, 得到y =sin(2x -π6)的图象.所以g (x )=sin(2x -π6).令2x -π6=t ,∵0≤x ≤π2,∴-π6≤t ≤5π6.g (x )+k =0在区间[0,π2]上有且只有一个实数解,即函数g (t )=sin t 与y =-k 在区间[-π6,5π6]上有且只有一个交点.如图,由正弦函数的图象可知-12≤-k <12或-k =1.∴-12<k ≤12或k =-1.(推荐时间:50分钟)一、选择题1.如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎫32,12,当秒针从P 0(此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫π30t +π6 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫-π60t -π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫-π30t +π6 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫-π30t -π3 答案 C解析 由三角函数的定义可知,初始位置点P 0的弧度为π6,由于秒针每秒转过的弧度为-π30,针尖位置P 到坐标原点的距离为1,故点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系可能为y =sin ⎝⎛⎭⎫-π30t +π6.2.(2014·四川)为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin 2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度 B .向右平行移动12个单位长度 C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度答案 A解析 y =sin 2x 的图象向左平移12个单位长度得到函数y =sin 2(x +12)的图象,即函数y =sin(2x +1)的图象.3.函数y =sin(ωx +φ)(ω>0且|φ|<π2)在区间[π6,2π3]上单调递减,且函数值从1减小到-1,那么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为( )A.12B.22C.32D.6+24答案 A解析 依题意知T 2=2π3-π6,∴T =π=2πω,∴ω=2,将点(π6,1)代入y =sin(2x +φ)得sin(π3+φ)=1,又|φ|<π2,φ=π6,故y =sin(2x +π6),与y 轴交点纵坐标为12.4.若函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)在一个周期内的图象如图所示,M ,N 分别是这段图象的最高点与最低点,且OM →·ON →=0,则A ·ω等于( )A.π6B.7π12C.7π6D.7π3答案 C解析 由题中图象知T 4=π3-π12, 所以T =π,所以ω=2.则M ⎝⎛⎭⎫π12,A ,N ⎝⎛⎭⎫7π12,-A 由OM →·ON →=0,得7π2122=A 2, 所以A =7π12,所以A ·ω=7π6.5.已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中|φ|<π,若f (x )≤|f (π6)|对x ∈R 恒成立,且f (π2)<f (π),则下列结论正确的是( )A .f (1112π)=-1 B .f (7π10)>f (π5) C .f (x )是奇函数D .f (x )的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z ) 答案 D解析 由f (x )≤|f (π6)|恒成立知x =π6是函数的对称轴,即2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π6+k π,k ∈Z ,又f (π2)<f (π),所以sin(π+φ)<sin(2π+φ),即-sin φ<sin φ.所以sin φ>0,得φ=π6,即f (x )=sin(2x +π6), 由-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z , 得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z , 即函数的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z ). 6.已知A ,B ,C ,D ,E 是函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2)一个周期内的图象上的五个点,如图所示,A (-π6,0),B 为y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与D 关于点E 对称,CD →在x 轴上的投影为π12,则ω,φ的值为( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=π6C .ω=12,φ=π3D .ω=12,φ=π6答案 A解析 因为A ,B ,C ,D ,E 是函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2)一个周期内的图象上的五个点,A (-π6,0),B 为y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与D关于点E 对称,CD →在x 轴上的投影为π12,所以T =4×(π12+π6)=π,所以ω=2, 因为A (-π6,0),所以f (-π6)=sin(-π3+φ)=0,0<φ<π2,φ=π3. 二、填空题7.(2014·安徽)若将函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________.答案 3π8解析 ∵函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位得到g (x )=sin[2(x -φ)+π4]=sin(2x +π4-2φ),又∵g (x )是偶函数,∴π4-2φ=k π+π2(k ∈Z ). ∴φ=-k π2-π8(k ∈Z ). 当k =-1时,φ取得最小正值3π8. 8.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=________.答案 32解析 观察图象可知,A =1,T =π,∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将(-π6,0)代入上式得sin(-π3+φ)=0,由已知得φ=π3,故f (x )=sin(2x +π3). 函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12. 又x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2), ∴f (x 1+x 2)=f (2×π12)=f (π6)=sin(2×π6+π3)=32. 9.已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=3cos(2x +φ)的图象的对称中心完全相同,若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________. 答案 [-32,3] 解析 由两三角函数图象的对称中心完全相同,可知两函数的周期相同,故ω=2,所以f (x )=3sin(2x -π6),那么当x ∈[0,π2]时,-π6≤2x -π6≤5π6, 所以-12≤sin(2x -π6)≤1,故f (x )∈[-32,3]. 10.给出命题:①函数y =2sin(π3-x )-cos(π6+x )(x ∈R )的最小值等于-1;②函数y = sin πx cos πx 是最小正周期为2的奇函数;③函数y =sin(x +π4)在区间[0,π2]上单调递增的; ④若sin 2α<0,cos α-sin α<0,则α一定为第二象限角.则真命题的序号是________. 答案 ①④解析 对于①,函数y =2sin(π3-x )-cos(π6+x ) =sin(π3-x ),所以其最小值为-1; 对于②,函数y =sin πx cos πx =12sin 2πx 是奇函数,但其最小正周期为1; 对于③,函数y =sin(x +π4)在区间[0,π4]上单调递增,在区间[π4,π2]上单调递减; 对于④,由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2α<0cos α-sin α<0⇒cos α<0,sin α>0,所以α一定为第二象限角. 三、解答题11.已知函数f (x )=A sin(3x +φ)(A >0,x ∈(-∞,+∞),0<φ<π)在x =π12时取得最大值4. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )的解析式;(3)若f (23α+π12)=125,求sin α. 解 (1)f (x )的最小正周期T =2π3. (2)由函数的最大值为4,可得A =4.所以f (x )=4sin(3x +φ).当x =π12时,4sin(3×π12+φ)=4, 所以sin(π4+φ)=1,所以φ=2k π+π4,k ∈Z , 因为0<φ<π,所以φ=π4. 所以f (x )的解析式是f (x )=4sin(3x +π4). (3)因为f (23α+π12)=125, 故sin(2α+π4+π4)=35. 所以cos 2α=35,即1-2sin 2α=35, 故sin 2α=15.所以sin α=±55. 12.设函数f (x )=sin 2ωx +23sin ωx ·cos ωx -cos 2ωx +λ(x ∈R )的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈(12,1). (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点(π4,0),求函数f (x )在x ∈[0,π2]上的值域. 解 (1)因为f (x )=sin 2ωx +23sin ωx ·cos ωx -cos 2ωx +λ=-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin(2ωx -π6)+λ, 由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴,可得sin(2ωπ-π6)=±1, 所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ), 即ω=k 2+13(k ∈Z ). 又ω∈(12,1),k ∈Z ,所以k =1,故ω=56. 所以f (x )的最小正周期是6π5. (2)由y =f (x )的图象过点(π4,0),得f (π4)=0, 即λ=-2sin(56×π2-π6)=-2sin π4=-2, 即λ=- 2.故f (x )=2sin(53x -π6)-2,∵x ∈[0,π2],∴53x -π6∈[-π6,2π3], ∴函数f (x )的值域为[-1-2,2-2].。