三角函数值域求解归纳
三角函数的值域
通 过 变 形 可 得 : f ( x) = 1 a2 + b2 sin (2x + j ) , 所 以 最 大 值 为 1 a2 + b2 = 1 , 即
2
2
2
a2
+ b2
= 1 ①,再利用
f
æp çè 3
ö ÷ø
=
3 可得: - 1 a -
4
4
3b= 4
3
②,通过①②可解得:
4
ìa íîb
= =
例
4:设函数
f
(x)
=
sin x
+
cos 2x
,若
x
Î
éêë-
p 6
,
p 2
ù úû
,则函数
f
( x) 的最小值是______
思路:同例 4 考虑将解析式中的项统一,cos 2x = 1 - 2sin2 x = 1 - 2 sin x 2 ,进而可将 sin x
作为一个整体,通过换元来求值域。
解: f ( x) = sin x + cos 2x = sin x + 1 - 2 sin x 2
三角函数。观察可得 cos x 次数较低,所以不利于转化,而 sin2 x,cos 2x 均可以用 cos x 进
( ) ( ) 行表示,确定核心项为 cos x ,解析式变形为 y = cos x -
1 - cos2 x
-
2cos2 x - 1
7 +,
4
化简后为
y
=
- cos2
x
+
cos x
+
7 4
=
cos
完整版)三角函数知识点归纳
完整版)三角函数知识点归纳三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角1)角的概念的推广角可以按照旋转方向分为正角、负角和零角,也可以按照终边位置分为象限角和轴线角。
2)终边与角α相同的角可写成α+k·360°(k∈Z)。
3)弧度制弧度制是一种角度量,1弧度的角是指长度等于半径长的弧所对的圆心角。
弧度与角度可以互相转换。
2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P(x,y),它与原点的距离为r(x^2+y^2),那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sinα=y/r,cosα=x/r,tanα=y/x。
3.特殊角的三角函数值特殊角的三角函数值可以通过计算得到,如30度角的正弦为1/2,余弦为√3/2,正切为√3/3,以此类推。
注意:删除了明显有问题的段落,同时对每段话进行了小幅度的改写以提高表达清晰度。
和周期;2掌握三角函数的图像及其性质;3熟练运用诱导公式和基本关系进行化简和求值。
二、同角三角函数的基本关系与诱导公式A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系1)平方关系:sin^2α+cos^2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号)2)商数关系:sinα/cosα=tanα,cosα/sinα=1/tanα,1+tan^2α=sec^2α,1+ cot^2α=csc^2α。
2.诱导公式公式一:sin(α+2kπ)=sinα,cos(α+2kπ)=cosα,tan(α+2kπ)=tanα其中k∈Z.公式二:sin(π+α)=-sinα,cos(π+α)=-cosα,tan(π+α)=tanα.公式三:sin(π-α)=sinα,cos(π-α)=-cosα,XXX(π-α)=-tanα.公式四:sin(-α)=-sinα,cos(-α)=cosα,tan(-α)=-tanα.公式五:sin(π/2-α)=cosα,cos(π/2-α)=sinα.公式六:sin(π/2+α)=cosα,cos(π/2+α)=-sinα.诱导公式可概括为k·±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指的奇数22倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍。
三角函数值域的常见求法
三角函数值域的常见求法
函数值域的求法:
1、配方法:转化为二次函数,利用二次函数的特征来求值。
2、逆求法(反求法):通过反解,用来表示,再由的取值范围,通过解不等式,得出的取值范围。
3、换元法:通过变量代换转化为能求值域的函数,化归思想。
4、三角有界法:转化为只含正弦、余弦的函数,运用三角函数有界性来求值域。
5、基本不等式法:利用平均值不等式公式来求值域。
6、单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域。
7、数形结合:根据函数的几何图形,利用数型结合的方法来求值域。
三角函数的值域问题
y sin x
y cos x
2
(k∈z)
2
时y min 1 x 2k 时y min 1
(k∈z)
二、新课讲解
• 下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出 取最大值、最小值时的自变量x的集合,并说出 最大值、最小值分别是什么? • (1)y=2sinx, xR • (2)y=-3sinx,xR • (3)y=asinx,xR(a>0) • (4)y=asinx,xR(a<0) • (5)y=asinx,xR(a≠0)
类型二:求y A sin( x )型函数的的值域与最值
例3:求函数y 2 sin( 2 x )的最值,并求取得最值时 3 自变量x的集合。
1 变式1:函数y 3 2 sin( x )的值域为 ______ . 2 3 变式2:已知y a sin( 2 x ) b(a 0)的最大值为3, 3 最小值为 1, 求a, b的值.
当题目中有出现自变量x属于某个小区间,那么
要用换元 2 x )的范围。 3
类型三:值域与最值的应用
延伸:
0 (2014 湖北高考改编)某实验室一天的温度(单位: C)
随时间t (单位:h)的变化近似满足函数: t ),t 0,24 12 6 求实验室一天的最大温差。 f (t ) 10 2 sin(
1.在同一坐标系内,用五点法分别画出函数 y= sinx和 y= cosx, x[0, 2]的简图:
y
1
一.复习
y=cosx,x[0, 2]
2
o
-1
2
3 2
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。
三角函数求值域专题
三角函数求值域专题求三角函数值域及最值的常用方法:(1)一次函数型:或利用为:y asinx bcosx a2b2sin(x ),利用函数的有界性或单调性求解;化为一个角的同名三角函数形式,(1):y 2sin(3x —) 5,y sin xcosx12(2)y 4sin x 3cosx(3) _____________________________________ .函数在区间上的最小值为_1.(4 )函数且的值域是—(,1] [1,)(2)二次函数型:化为一个角的同名三角函数形式的一元二次式,利用配方法、换元及图像法求解;二倍角公式的应用:女口. ( 1) y sin x cos2x3(2)函数的最大值等于3.4(3) _____________________________ .当时,函数的最小值为_4 •(4).已知k v—4,则函数y = cos2x + k(cos x-1)的最小值是 1 •(5).若,则的最大值与最小值之和为2— _ •(3) 借助直线的斜率的关系用数形结合求解;a sin x b型如f(x) 型。
此类型最值问题可考虑如下几种解法:ccos x d①转化为asinx bcosx c再利用辅助角公式求其最值;②利用万能公式求解;③采用数形结合法(转化为斜率问题)求最值。
例1 :求函数y sinx的值域。
cosx 2结合图形可知,此函数的值域是[』3,』3]。
33例2.求函数的最小值.解法一:原式可化为,得,即, 故,解得或(舍),所以的最小值为. 解法二:表示的是点与连线的斜率,其中点 B 在左半圆上,由图像知,当 AB 与半圆相切时,最小, 此时,所以的最小值为.(4) 换元法•识,易求得过Q 的两切线得斜率分别为 解法2:将函数ycosx sinx_变形为 2y cosx sin x2y ,二 sin( x )2y 1 y 2|sin(x )| 理 1V 1 y2(2y)y2,解得:彳,故值域是3]解法 3:利用万能公式求解: 由万能公式sin x -1 2t cosx 口;,代入1 t 2sinx得到cosx 22t2厂沪则有3yt2t0知:当t0,则y满足条件;当0,由24 12y 0 ,乜,故所求函数的值域是3解法4:利用重要不等式求解:由万能公式sinx -12t T , cosx.代入t 2sinx得到cosx 20,2t1 3t 20时,则y 0,满足条件;当t 0时,2 1" t 3t——,如果t >3t)2 ([)(3t)2 ~1 (:3t)2 2、于,此时即有如果t2、( ;)( 3t)彳,此时有0 y 于。
高中数学三角函数公式归纳
高中数学三角函数公式归纳高中数学三角函数公式归纳三角函数是高中数学中的重要内容,其公式是学习三角函数的基础。
在高中数学中,我们主要学习了正弦函数、余弦函数、正切函数以及其反函数。
这些函数都有一些常用的公式,下面我将对这些公式进行归纳整理。
1. 正弦函数的公式:(1)周期性: sin(x+2πk) = sin x,其中 k∈Z(2)奇偶性: sin(-x) = - sin x(3)值域范围: -1 ≤ sin x ≤ 1(4)正弦函数的平方等于余弦函数的平方与1的差值: sin²x + cos²x = 12. 余弦函数的公式:(1)周期性: cos(x+2πk) = cos x,其中 k∈Z(2)奇偶性: cos(-x) = cos x(3)值域范围: -1 ≤ cos x ≤ 1(4)余弦函数的平方等于正弦函数的平方与1的差值: sin²x + cos²x = 13. 正切函数的公式:(1)周期性: tan(x+πk) = tan x,其中 k∈Z(2)奇偶性:tan(-x) = - tan x(3)值域范围: -∞ < tan x < ∞4. 反正弦函数的反函数公式:(1)正弦函数的反函数: y = sin^(-1)(x) => x = sin(y)(2)值域范围: - π/2 ≤ y ≤ π/2(3)对称性: sin^(-1)(-x) = - sin^(-1)(x)(4)角度关系:sin^(-1)(x) + cos^(-1)(x) = π/25. 反余弦函数的反函数公式:(1)余弦函数的反函数: y = cos^(-1)(x) => x = cos(y)(2)值域范围: 0 ≤ y ≤ π(3)对称性: cos^(-1)(-x) = π - cos^(-1)(x)(4)角度关系:sin^(-1)(x) + cos^(-1)(x) = π/26. 反正切函数的反函数公式:(1)正切函数的反函数: y = tan^(-1)(x) => x = tan(y)(2)值域范围: -π/2 < y < π/2以上是常用的三角函数公式,对于学习三角函数非常重要。
三角函数值域的几种求法
当a 0时,f ( x) max a h, f ( x) min a h 当a 0时,f ( x) max a h, f ( x) min a h
口答下列函数的最大值和最小值。
(1) y 2sin x
(2)y 3 2 cos( 2 x ) 3
例4、已知函数 f x 2 cos2x sin 2 x 4 cos x
(1)求 f 的值 3
(2) f x 的最大值和最小值
例4、已知函数 (1)求 的值 (2)求 f x的最大值和最小值
f 3
f x 2 cos2x sin 2 x 4 cos x
像可直观地求出函数的值域,从而减少运算量.
巩固练习: 1、函数 f ( x) sin 2x 2 sin x 的最大值为:2 1
2
2、函数 y sin 3、当
7 x , 6 6
2
x cos x 1的值域是:
1 2, 4
2 y 3 cos x 2 sin x 的最 时,函数
(3)y 1 sin x 2
[-2,2]
[1,5]
[0,
2 2
]
(4) y a cos x b (a 0)
当a>0,[-a+b,a+b] 当a<0,[a+b,-a+b]
题型二、 二弦合一型 y= a sin x b cos x c = 型的最值问题 a 2 b 2 sin x c
2
2 3 sin x cos x 2 cos x 1
3 1 4 cos x( sin x cos x) 1 2 2
(完整版)三角函数知识点归纳
三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角(1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角②按终边位置不同分为象限角和轴线角.角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z(2)终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ).终边与角α相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z (3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.③半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lrα= ④若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为(r r =,那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦)3.特殊角的三角函数值A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号) (2)商数关系:sin αcos α=tan α. (3)倒数关系:1cot tan =⋅αα 2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos_α,απαtan )2tan(=+k 其中k ∈Z . 公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tan α. 公式三:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos_α,()tan tan παα-=-. 公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,()tan tan αα-=-. 公式五:sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α. 公式六:sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin_α. 诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角....时,根据k ·π2±α在哪个象限判断原.三角..函数值的符号,最后作为结果符号.B.方法与要点 一个口诀1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有:(1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦.(2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (ααcos sin +、ααcos sin -、ααcos sin 三个式子知一可求二)(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ= sin2π=tan π4 (4)齐次式化切法:已知k =αtan ,则nmk bak n m b a n m b a ++=++=++ααααααtan tan cos sin cos sin 三、三角函数的图像与性质学习目标:1会求三角函数的定义域、值域2会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如x y sin =与x y cos =的周期是π)。
高三三角函数的性质归纳总结
三角函数的图像与性质一、题型全归纳题型一 三角函数的定义域和值域【题型要点】1.三角函数定义域的求法(1)形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+c 的形式,再求值域(最值); 形如y =a sin x +b cos x +c ,可通过引入辅助角φ⎝⎛⎭⎪⎫cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,将其转化为y =a 2+b 2sin(x +φ)+c .(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值); 令t =sin x 或t =cos x ,进而将三角函数转化为关于t 的函数.形如y =a sin 2x +b sin x +c ,可设t =sin x ,将其转化为二次函数y =at 2+bt +c (t ∈[-1,1]);(3)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c ,可设t =sin x ±cos x ,则t 2=1±2sin x cosx ,即sin x cos x =±12(t 2-1),将其转化为二次函数y =±12a (t 2-1)+bt +c (t ∈[-2,2]).1.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A.2- 3 B.0 C.-1D.-1-32.函数y =-2sin x -1,x ∈⎣⎡⎭⎫76π,136π的值域是( )A.[-3,1] B.[-2,1] C.(-3,1] D.(-2,1] 3.(2016·全国Ⅱ卷)函数f (x )=cos 2x +6cos ⎝⎛⎭⎫π2-x 的最大值为( )A.4 B.5C.6D.74.(2017·高考全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 5.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )=15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫x -π6的最大值为( )A.65B.1C.35D.155.函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________..6.已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+cos 2x .求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最7.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π6的值域是________..8当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的值域为________.9. .已知函数f (x )=3cos (2x -π4)在[0,π2]上的最大值为M ,最小值为m ,则M+m 等于( ).A.0B.3+3√22C.3-3√22D.3210. 函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π6,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的值域是( )A.⎣⎡⎦⎤-32,12 B.⎣⎡⎦⎤-12,32 C.⎣⎡⎦⎤32,1 D.⎣⎡⎦⎤12,1 11. 设当x =θ时,函数f (x )=sin x -2cos x 取得最大值,则cos θ=________. 12.当函数取得最大值时,的值是.13. 已知,则函数的值域是_________________ 14.(2020·长沙质检)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________. 15..求函数y =-tan 2x +4tan x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4的值域. 题型二 三角函数的单调性类型一 求三角函数的单调区间【题型要点已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(1)形如y =A sin(ωx +φ)的函数的单调性问题,一般是将ωx +φ看成一个整体,再结合图象利用y =sin x 的单调性求解;(2)如果函数中自变量的系数为负值,要根据诱导公式把自变量系数化为正值,再确定其单调性.1.函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的递减区间是 2函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的递减区间为 . 3.函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递增区间是 . 4.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2 B .[0,π]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π5.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的单调递减区间为________.()R x x x y ∈-=sin 3cos 2x tan _______x R ∈sin cos sin cos y x x x x =++6.2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎪⎭⎫⎝⎛2,4ππ上单调递增的是( )A .f (x )=|cos2x |B .f (x )=|sin2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |7..已知π3为函数f (x )=sin(2x +φ)⎪⎭⎫ ⎝⎛<<20πϕ的零点,则函数f (x )的单调递增区间是( )A.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-122,1252ππππ B.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++1272,122ππππ C.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-12,125ππππ D.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++127,12ππππ 类型二 根据单调性求参数【题型要点】已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法(1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解;(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解;(3)周期法:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过14周期列不等式(组)求解.【易错提醒】要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,若ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数.同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域.1.若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]是减函数,则a 的最大值是( )A.π4B .π2 C.3π4D .π2.若f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π2,2π3]上是增函数,则ω的取值范围是________.3.已知ω>0,函数f (x )=sin(ωx +π4)在(π2,π)上单调递减,则ω的取值范围是________.4.. 已知ω>0,函数f (x )=12cos ωx -32sin(π-ωx )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2上单调递增,则ω的取值范围是( )A.[2,6]B.(2,6)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,103 5..(2012新课标)已知0>ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在),2(ππ单调递减,则ω的取值范围是A .]45,21[B .]43,21[C .]21,0(D .]2,0(6.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,3ππ上单调递减,则ω的取值范围是________类型一 三角函数的周期性【题型要点】(1)公式法:函数y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的最小正周期T =2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最小正周期T =π|ω|;(2)图象法:利用三角函数图象的特征求周期. (3)函数y =|sin x |,y =|cos x |,y =|tan x |的周期为π,函数y =sin|x |,不是周期函数,y =tan |x |不是周期函数.2.对称与周期(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.1.(2020·南开区模拟)函数f (x )=tan x 1+tan 2x的最小正周期为( )A.π4 B.π2 C .π D .2π2.(2020·云南保山模拟)在函数:①y =cos|2x |,①y =|cos x |,①y =cos ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx ,①y =tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-42πx 中,最小正周期为π的所有函数的序号为( )A .①①①B .①①①C .①①D .①①3.(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的最小正周期为( )A.4π B.2π C.πD.π24.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( )A.π2B .πC .2πD .4π 5.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的最小正周期为π5,其中ω>0,则ω等于( )A .5 B .10 C .15 D .20 6.函数y =3tan(ωx +π6)的最小正周期是π2,则ω=____.类型二 三角函数的奇偶性1.奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.2.函数具有奇偶性的充要条件函数y =A sin(ωx +φ)(x ①R )是奇函数①φ=k π(k ①Z );函数y =A sin(ωx +φ)(x ①R )是偶函数①φ=k π+π2(k ①Z );函数y =A cos(ωx +φ)(x ①R )是奇函数①φ=k π+π2(k ①Z );函数y =A cos(ωx +φ)(x ①R )是偶函数①φ=k π(k ①Z ). 【例3】已知函数f (x )=3sin(2x -π3+φ),φ①(0,π).1若f (x )为偶函数,则φ=________; (2)若f (x )为奇函数,则φ=________. 2.若函数f (x )=sin(x +φ)+cos(x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2为偶函数,则φ=__________. 3.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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ,则f (x )的解析式可以是()A .f (x )=cos x B .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2C .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π2 D .f (x )=cos6x4.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π4,若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为 .5设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于y 轴对称,则θ=()A.-π6 B.π6C.-π3 D.π36(2020·北京中关村中学月考)下列函数中,对任意的x ①R ,同时满足条件f (x )=f (-x )和f (x -π)=f (x )的函数是( )A .f (x )=sin x B .f (x )=sin x cos x C .f (x )=cos x D .f (x )=cos 2x -sin 2x7.若函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3(0<φ<π)是奇函数,则φ=________类型三 三角函数的对称性【题型要点】(1)对于函数f (x )=A sin(ωx +φ),其图象的对称轴一定经过函数图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.(2)函数图象的对称性与周期T 之间有如下结论:①若函数图象相邻的两条对称轴分别为x =a 与x =b ,则最小正周期T =2|b -a |;①若函数图象相邻的两个对称中心分别为(a ,0),(b ,0),则最小正周期T =2|b -a |;①若函数图象相邻的对称中心与对称轴分别为(a ,0)与x =b ,则最小正周期T =4|b -a |.1.已知函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,则函数g (x )=sin x +a cos x 的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称 B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,0对称C.关于直线x =π3对称 D.关于直线x =π6对称2.若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0是函数f (x )=sin ωx +cos ωx 图象的一个对称中心,则ω的一个取值是()A.2 B.4 C.6D.83..如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫4π3,0对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 4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________. 5.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为4π,则该函数的图象( ) A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称 B .关于点⎝⎛⎭⎫5π3,0对称C .关于直线x =π3对称 D .关于直线x =5π3对称 6. 若函数y =cos(ωx +π6)(ω∈N *)的图象的一个对称中心是(π6,0),则ω的最小值为( )A.1 B .2C.4D .87.(2020·广东七校联考)已知函数y =sin(2x +φ)在x =π6处取得最大值,则函数y =cos(2x +φ)的图象( )A .关于点⎪⎭⎫⎝⎛0,6π对称 B .关于点⎪⎭⎫⎝⎛0,3π对称C .关于直线x =π6对称 D .关于直线x =π3对称 8.(2020·辽宁辽阳一模)已知偶函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6⎝⎛⎭⎫ω>0,π2<φ<π的图象的相邻两条对称轴间的距离为π2,则⎪⎭⎫⎝⎛83πf =( )A.22 B .- 2 C .- 3 D.2三角函数中ω值的求法已知函数f (x )=cos ⎪⎭⎫⎝⎛+3πωx (ω>0)的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为点⎪⎭⎫⎝⎛0,12π,则ω有( ) A .最小值2B .最大值2C .最小值1D .最大值1【例4】已知函数f (x )=2sin ωx 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,3ππ上的最小值为-2,则ω的取值范围是________. 【例5】已知f (x )=sin(ωx +π3)(ω>0),⎪⎭⎫ ⎝⎛6πf =⎪⎭⎫ ⎝⎛3πf ,且f (x )在区间⎪⎭⎫⎝⎛3,6ππ内有最小值无最大值,则ω=________.练习题3.(2020·河北衡水第十三中学质检(四))同时满足f (x +π)=f (x )与⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f 4π=⎪⎭⎫⎝⎛-x f 4π的函数f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=cos 2xB .f (x )=tan xC .f (x )=sin xD .f (x )=sin 2x4.(2020·河南六市联考)已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛+6πωx (ω>0)的图象与函数g (x )=cos(2x +φ)⎪⎭⎫ ⎝⎛<2πϕ的图象的对称中心完全相同,则φ为( )A.π6 B .-π6C.π3D .-π35.(2020·河南中原名校联盟联考)已知函数f (x )=4sin(ωx +φ)(ω>0).在同一周期内,当x =π6时取最大值,当x =-π3时取最小值,则φ的值可能为( )A.π12B .π3C.13π6 D .7π66.已知函数f (x )=tan2x ,则下列说法不正确的是( )A .y =f (x )的最小正周期是πB .y =f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛-4,4ππ上单调递增 C .y =f (x )是奇函数D .y =f (x )的对称中心是⎪⎭⎫⎝⎛0,4πk (k ①Z ) 7.(2020·福建六校联考)若函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有⎪⎭⎫⎝⎛+x f 3π=f (-x ),则⎪⎭⎫⎝⎛6πf =( ) A .2或0 B .0C .-2或0D .-2或25. 已知函数f (x )=cos(x +φ)⎪⎭⎫⎝⎛<<20πϕ,⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f 4π是奇函数,则( )A .f (x )在⎪⎭⎫⎝⎛ππ,4上单调递减 B .f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛4,0π上单调递减C .f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,4上单调递增D .f (x )在⎪⎭⎫⎝⎛4,0π上单调递增 9.(2020·衡水联考)函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+32πx -13在区间(0,π)内的所有零点之和为( )A.π6 B.π3 C.7π6 D.4π3 10.函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+-32πx 的单调递减区间为________. 11.已知函数f (x )=2sin(ωx -π6)+1(x ①R )的图象的一条对称轴为x =π,其中ω为常数,且ω①(1,2),则函数f (x )的最小正周期为________.12.已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛+3πωx 的图象的一个对称中心为⎪⎭⎫⎝⎛0,3π,其中ω为常数,且ω①(1,3).若对任意的实数x ,总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值是________.13.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f (π6)+f (π2)=0,且f (x )在区间(π6,π2)上递减,则ω=________.14.(2020·江赣十四校第二次联考)如果圆x 2+(y -1)2=m 2至少覆盖函数f (x )=2sin 2⎪⎭⎫⎝⎛+125ππx m- 3 cos⎪⎭⎫⎝⎛+32ππx m(m >0)的一个最大值点和一个最小值点,则m 的取值范围是________. 15.(2020·赣州摸底)已知函数f (x )=sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πωx +12,ω>0,x ①R ,且f (α)=-12,f (β)=12.若|α-β|的最小值为3π4,则⎪⎭⎫⎝⎛43πf =________,函数f (x )的单调递增区间为________. 三、解答题 1.已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+2cos 2x -2. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ①⎥⎦⎤⎢⎣⎡43,4ππ时,求函数f (x )的最大值和最小值. 2.已知函数f (x )=4sin(x -π3)cos x + 3.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若函数g (x )=f (x )-m 在[0,π2]上有两个不同的零点x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并计算tan(x 1+x 2)的值.3.已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛-4πωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)讨论函数f (x )在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的单调性. 4.已知函数f (x )=2sin 2⎪⎭⎫⎝⎛+x 4π-3cos2x -1,x ①R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若h (x )=f (x +t )的图象关于点⎪⎭⎫⎝⎛-0,6π对称,且t ①(0,π),求t 的值; (3)当x ①⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,4ππ时,不等式|f (x )-m |<3恒成立,求实数m 的取值范围. 函数y =A sin(ωx +φ)18.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念19用五点法画函数y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图用五点法画函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:用“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)的简图,精髄是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,3π2,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象,其中相邻两点的横向距离均为T4.20.由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的两种方法联系:两种变换方法都是针对x 而言的,即x 本身加减多少,而不是ωx 加减多少.区别:先平移变换(左右平移)再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位,而先周期变换(伸缩变换)再平移变换(左右平移),平移的量是⎪⎪⎪⎪φω个单位题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【题型要点】(1)y =A sin(ωx +φ)的图象可用“五点法”作简图得到,可通过变量代换z =ωx +φ计算五点坐标. (2)由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)的变换:向左平移φω(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(3)平移前后两个三角函数的名称如果不一致,应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.[记结论]1.函数y =A sin(ωx +φ)+k 图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.2.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换1.(2021·全国乙卷)把函数y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象,则f (x )等于( ) A .sin ⎝⎛⎭⎫x 2-7π12B .sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π12C .sin ⎝⎛⎭⎫2x -7π12 D .sin ⎝⎛⎭⎫2x +π12 2.(2022·天津二中模拟)将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ⎝⎛⎭⎫0≤φ<π2个单位长度后,得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象,则φ等于( )A.π12B.π6C.π3D.5π33.要得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( ) A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π12个单位长度4(2022·开封模拟)设ω>0,将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的图象向右平移π6个单位长度后,所得图象与原图象重合,则ω的最小值为( )A .3 B .6 C .9 D .125.将函数的图像沿轴向左平移个单位后,得到一个偶函数的图像,则的一个可能取值为 A .B .C .0D . 6.将函数f (x )=cos 2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象.若函数g (x )的图象关于原点对称,则φ的一个取值为________.(答案不唯一)7.设ω>0,函数y=s in(ωx+3π)+2的图像向右平移34π个单位后与原图像重合,则ω的最小值是8.若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于y 轴对称,则ϕ的最小值是 若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于原点轴对称,则ϕ的最小值是()sin 2y x ϕ=+x 8πϕ34π4π4π-若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于原函数图像重合,则ϕ的最小值是题型二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【题型要点】确定y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的解析式的步骤(1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,B =M +m2. (2)求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT .“)即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二零点”⎪⎭⎫⎝⎛-0,ωϕπ(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;(3)求φ,常用方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间还是在下降区间)或把图象的最高点或最低点代入;①五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(第一零点”),(0-ωϕ即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二点”(⎪⎭⎫⎝⎛-0,ωϕπ即图象的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”(即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=2π.【例1】如图,函数f (x )=A sin(2x +φ)(A >0,|φ|<π2)的图象过点(0,3),则f (x )的函数解析式为( )A .f (x )=2sin(2x -π3)B .f (x )=2sin(2x +π3)C .f (x )=2sin(2x +π6)B . D .f (x )=2sin(2x -π6)【例2】 函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示,则f (-π3)=________.3.知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的表达式为( )A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 4.设函数)52sin(2)(ππ+=x x f ,若对任意x ∈R ,都有,f (x 1 )≤f (x )≤f (x 2 )成立,则|x 1—x 2|的最小值为 ( )5.已知函数)sin(2θω+=x y 为偶函数0(<θ<π),其图象与直线y =2的某两个交点横坐标为1x ,2x ,||12x x -的最小值为π,则( ) A.2=ω,2π=θ B.21=ω,2π=θ C.21=ω,4π=θ D.2=ω,4π=θ 6.已知函数()3sin cos (0)f x x x ωωω=+>,()y f x =的图像与直线2y =的两个相邻交点的距离等于π,则()f x 的单调递增区间是7.已知函数)0(tan >=w wx y 的图像与直线1y =的交点间的最小距离是3π,则w =______。
三角函数的定义域、值域和最值讲解
三角函数的定义域、值域和最值一知识点精讲:1 三角函数的定义域(1)sinα=yryxxr定义域为R. (2)cosα=⎧⎩定义域为R.(3)tanα=定义域为⎨α|α≠πx⎫定义域为+kπ,k∈Z⎬. (4)cotα=2y⎭{α|α≠kπ,k∈Z}.2 三角函数的值域① y=asinx+b,(a≠0) 型当a>0时,y∈[-a+b,a+b] ;当a<0时 y∈[a+b,-a+b] ② y=asin2x+bsinx+c型此类型的三角函数可以转化成关于sinx的二次函数形式。
通过配方,结合sinx的取值范围,得到函数的值域。
sinx换为cosx也可以。
③ y=asinx+bcosx型利用公式asinx+bcosx=的情形。
④y=a(sinx+cosx)+bsinxcosx型利用换元法,设t=sinx+cosx, t∈[-2,2],则sinxcosx=t-122a+bsin(x+φ),tanφ=22ba,可以转化为一个三角函数22,转化为关于t 的二次函数y=at+b22=b2t+at-2b2.⑤y=asinx+bcosx+csinxcosx型这是关于sinx,cosx的二次齐次式,通过正余弦的降幂公式以及正弦的倍角公式,sin2x=1-cos2x2,cos2x=1+cos2x2,sinxcosx=sin2x2,可转化为y=msin2x+ncos2x+p的形式。
⑥ y=⑦y=asinx+bcsinx+dsinx+a型可以分离常数,利用正弦函数的有界性。
cosx+b型可以利用反解的思想方法,把分母乘过去,整理得,sinx-ycosx=by-a,sin(x-φ)=by-a+y,by-a+y≤1, 通过解此不等式可得到y的取值范围。
或者转化成两点连线的斜率。
以上七种类型是从表达的形式上进行分类的,如果x有具体的角度范围,则再进行限制。
二典例解析:例1.求下列函数的定义域(1)y=3-3sinx-2cos2x;(2)y例2.求下列函数的值域(1) y=-2sinx+3 (2)y=2cos2x+5sinx-4;(3)y=5sin2x-4sinxcosx+2cos2x; (4)y=sinx+cosx+sinxcosx (5)yπ6=3sinx+13sinx+2=logsinx(cosx+12). (3) y=25-x+lgcosx;;(6)y=sinx+2cosx+21-tan()cosx.π4-x)(7)y=sin(x-(8)y=1+tan(π4-x)(9)求函数y=sin2x1-sinx-cosx+sin2x的值域.三课堂练习:1.若cosα⋅cscαsec2α-1=-1,则α所在的象限是A.第二象限限2.不解等式:(1)sinx<-3.已知f(x)的定义域为(-4.求下列函数的定义域(1)y=1tanx-112 () B.第四象限 C.第二象限或第四象限 D.第一或第三象(2)cosx>12 12,32),则f(cosx)的定义域为____________. (2)y=sinx+125-x2.5.求下列函数的值域(1)y=2cosx-1(3)y=1+sinx+cosx+(5)y=12+sinx12sin2xx∈[-π,π]. (4)y=-cos3 (2)y=2sinxcos1+sinx2x. xsinx. (6)y=tan2x+4cot+1 26.有一块扇形铁板,半径为R,圆心角为60°,从这个扇形中切割下一个内接矩形,即矩形的各个顶点都半径或弧在扇形的上,求这个内接矩形的最大面积.。
三角函数求值域专题(最新整理)
(0, ] ,则当△OAB 的面积达最大值时,
2
__________2___ .
10.已知函数 f (x) 2 cos x(sin x cos x) 1, x R .
(Ⅰ)求函数
f
(x)
的最小正周期;(Ⅱ)求函数
f
(x)
在区间
π, 8
3π 4 上的最小值和最大值.
解:(Ⅰ) f (x) 2 cos x(sin x cos x) 1 sin 2x cos 2x
②利用万能公式求解;
③采用数形结合法(转化为斜率问题)求最值。
例 1:求函数 y sin x 的值域。 cos x 2
解法 1:数形结合法:求原函数的值域等价于求单位圆上的点 P(cosx, sinx)与定点 Q(2, 0)所确定的
直线的斜率的范围。作出如图得图象,当过 Q 点的直线与单位圆相切时得
3
3
sin y cos2 x (sin x 1)2 11 ,当 sin x 1 时, sin y cos2 x 有最小值 11 ;当 sin x 2
2 12
2
12
3
时, sin y cos2 x 有最小值 4 . 9
例 2:已知 3sin 2 2 sin 2 2 sin ,求 y sin 2 sin 2 的取值范围。
f
(x)
1 cos 2x 2sin( x)
sin
x
a2
sin( x
)
4
的最大值为
2 3 ,试确定常数 a 的值.
2
解:
f
(x)
1 2 cos2 x 1
2 sin(
x)
sin
x
a2
sin( x
专题10 三角函数性质、最值和ω题型归类(解析版)
专题10 三角函数性质、最值和ω题型归类一、重点题型目录【题型】一、整体代入法求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 【题型】二、代入检验判定求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 【题型】三、图像法求三角函数的最值或值域 【题型】四、换元法求三角函数的最值或值域【题型】五、利用三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性求参数 【题型】六、五点法求三角函数的解析式 【题型】七、利用图象平移求函数的解析式或参数 二、题型讲解总结【题型】一、整体代入法求三角函数的单调区间对称轴和对称中心 例1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数π()sin()(0,0)2f x A x A ϕϕ=+>-<<在56x π=时取得最大值,则()f x 在[π,0]-上的单调增区间是( ) A .5ππ6⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, B .5ππ66⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, C .π03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, D .π06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 【答案】D【分析】根据题意可得5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则可求出ϕ,由于0A >,所以利用正弦函数的性质可求出答案.【详解】解:因为函数π()sin()(0,0)2f x A x A ϕϕ=+>-<<在5π6x =取最大值所以5πsin 6A A ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以5πππ,Z 62k k ϕ+=+∈,得ππ,Z 3k k ϕ=-+∈ 又因为π02ϕ-<< 所以π3ϕ=-, 所以π()sin (0)3f x A x A ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,由πππ2π2π,Z 232k x k k -+≤-≤+∈,得5ππ22,Z 66ππk x k k -+≤≤+∈, 所以()f x 的递增区间为()π5π2π,2πZ 66k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在[π,0]-上的单调增区间是π06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,, 故选:D .例2.(2022·黑龙江·哈尔滨市剑桥第三高级中学有限公司高三阶段练习)函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的一个对称中心是( )A .,112π⎛⎫⎪⎝⎭B .7,012π⎛⎫⎪⎝⎭ C .,13π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C【分析】根据余弦型函数,求出其对称中心即可判断作答.【详解】在函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭中,由2,Z 62x k k πππ-=+∈得,,Z 23k x k ππ=+∈, 所以函数()2cos 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的对称中心是(,1)(Z)23k k ππ+∈,显然B ,D 不满足,A 不满足,当0k =是,对称中心为(,1)3π,C 满足.故选:C例3.(2022·湖北·宜都二中高三期中)已知函数π()sin()0,0,||2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .()f x 的图象可由()cos g x A x ω=图象向右平移π9个单位长度得到B .()f x 图象的一条对称轴的方程为5π9x =-C .()f x 在区间29π17π,3636⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增 D .()2f x ≥的解集为2k π2π2k π,()393k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】ABD【分析】根据函数的振幅、周期、及过点4,49π⎛⎫-⎪⎝⎭可求得π()4sin 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 对于选项A :利用函数图象的平移检验即可;对于选项B :令ππ3π,62x k k +=+∈Z 可解得()f x 图象对称轴的方程,检验是否能取到5π9x =-即可. 对于选项C :求出π9π5π3,644x ⎛⎫+∈-- ⎪⎝⎭,验证正弦函数在9π5π,44⎛⎫-- ⎪⎝⎭是否单调增.对于选项D : 直接解三角不等式π1sin 362x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即可获得答案.【详解】由题意知34ππ4,4918A T ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭,解得2π3T =,所以2π3T ω==, 所以()4sin(3)f x x ϕ=+.又点4,49π⎛⎫- ⎪⎝⎭在()f x 的图象上, 所以4π4sin 349ϕ⎛⎫⨯+=- ⎪⎝⎭,所以4π3π2π,32k k ϕ+=+∈Z , 解得π2π,6k k ϕ=+∈Z ,又||2ϕπ<,所以ϕ=π6, 所以π()4sin 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将π()4cos34sin 32g x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭向右平移π9个单位可得πππ4sin 34sin 3()926y x x f x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 正确;令ππ3π,62x k k +=+∈Z ,解得ππ,93k x k =+∈Z ,令2k =-得5π9x =- 所以()f x 图象的对称轴的方程为5π9x =-.故B 正确; 当29π17π,3636x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭时,π9π5π3,644t x ⎛⎫=+∈-- ⎪⎝⎭,sin y t =在9π5π,44t ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭上不是单调递增的,故C 错误;令()2f x ≥,即π1sin 362x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,所以ππ5π2π32π,666k x k k +≤+≤+∈Z ,解得2π2π2π,393k k x k ≤≤+∈Z ,即()2f x ≥的解集为2π2π2π,()393k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦Z ,故D 正确. 故选:ABD.例4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()[]π4sin 2,π,03f x x x ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭,则()f x 的单调递增区间是________.【答案】7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】利用正弦函数的单调性以及整体代入的方法,求出()f x 的单调递增区间,结合[]π,0x ∈-,得出答案.【详解】由()πππ2π22πZ 232k x k k -+≤-≤+∈,得()π5πππZ 1212k x k k -+≤≤+∈,当1k =-时,13π7π,1212x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦;当0k =时,π5π,1212x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;又因为[]π,0x ∈-,所以()f x 的单调递增区间为7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦故答案为:7ππ,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦和π,012⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【题型】二、代入检验判定求三角函数的单调区间对称轴和对称中心例5.(2023·全国·高三专题练习)已知α,β,γ是三个互不相同的锐角,则在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+ )个 A .0 B .1C .2D .3【答案】C【分析】先根据辅助角公式得到三个式子的和小于得到在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+三个值中,,再举出例子,得到三个值中,有2个值符合要求,故得到答案.【详解】因为α,β,γ是三个互不相同的锐角, 所以sin cos sin cos sin cos αββγγα+++++πππ444αβγ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++<= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以在sin cos αβ+,sin cos βγ+,sin cos γα+若令π3α=,π4β=,π6γ=,则sin cos αβ+=>sin cos βγ+=+>sin cos 1γα+=<的个数最多有2个. 故选:C例6.(2023·全国·高三专题练习)已知()1cos cos 2222x x x f x ⎫=+-⎪⎭,若存在0ππ,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,使不等式()205122f x m m ≤--有解,则实数m 的取值范围为( )A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .(]5,0,2⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭C .1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[)1,3,2⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦【答案】B【分析】先化简()f x 的解析式,不等式()205122f x m m ≤--在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上能成立等价于()2min 51,22f x m m -≤-求得()f x 的最小值后解不等式即可求解【详解】()21sin cos 2222x x xf x =+-1cos 11cos 222x x x x +=+-=+ cossin sin cos 66xx x π=+. sin 6x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭0π ,33x π⎡⎤∃∈-⎢⎥⎣⎦,使不等式()205122f x m m ≤--有解则 ()2min 51,22f x m m -≤-π,33x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ πππ,662x ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦1sin 126x π⎛⎫∴-≤+≤ ⎪⎝⎭ 当3x π=-时,()f x 取得最小值,ππ1sin 362f ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 所以 2511,222m m --≥-解之得:52m或0m m ∴的取值范围是(]5,0,2⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭故选:B例7.(2022·湖南·高三开学考试)若函数()22cos f x x x m ++在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为6,则下列结论正确的是( ) A .5π512f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .2π是函数()f x 的一个周期C .当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()4c f x c <<+恒成立,则实数c 的取值范围是[)2,3D .将函数()f x 的图像向左移动6π个单位得到函数()g x 的图像,则函数()g x 是一个偶函数 【答案】BD【分析】先根据三角恒等变换整理得()π2sin 216f x x m ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,以π26x +为整体,结合正弦函数图像与性质运算求解,并运用图像平移处理求解判断.【详解】()2π2cos cos212sin 216f x x x m x x m x m ⎛⎫++=+++=+++ ⎪⎝⎭,当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,则ππ7π2,666x ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以当π6x =时,()f x 的最大值为6,即3m =,所以5π412f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,选项A 不正确; ∵()f x 的最小正周期2ππ2T ==,则2π是函数()f x 的一个周期,选项B 正确; 当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()36f x ≤≤,所以不等式()4c f x c <<+恒成立,则364c c <⎧⎨<+⎩,解得23c <<,选项C 不正确;函数()f x 的图像向左移动6π个单位得到函数()πππ2sin 242sin 242cos24662g x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+++=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,函数()g x 是一个偶函数,选项D 正确. 故选:BD .例8.(2023·广东·高三学业考试)已知函数22()cossin 22x xf x a =--,R a ∈ (1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若函数()f x 在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有零点,求a 的取值范围.【答案】(1)22[]k k πππ-, ,k ∵Z (2)1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】(1)利用余弦的二倍角公式化简,再结合余弦函数的单调性求解即可;(2)转化为方程cos x a =在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有解即可.(1)22()cos sin cos 22x xf x a x a =--=- 当22k x k πππ-≤≤ ,k ∵Z 时,()f x 单调递增,∵函数()f x 的单调递增区间为22[]k k πππ-,,k ∵Z . (2)函数()f x 在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有零点,也就是cos x a =在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有解.∵当,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,1cos ,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.∵a 的取值范围是1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型】三、图像法求三角函数的最值或值域例9.(2023·全国·高三专题练习)若将()sin 214f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象向左平移4π个单位长度后得到函数()g x 的图象,则()g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值为( )A1 B .2C 1D .2【答案】C【分析】先求平移后的函数解析式,再求()g x 在闭区间上的最值【详解】因为()si 1442n g x f x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又因为0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,442x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以()min 1g x =. 故选:C例10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .()()f x f x π+=B .6f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象关于原点对称C .若125012x x π<<<,则()()12f x f x < D .对1x ∀,2x ,3,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,有()()()132f x f x f x +>成立【答案】ACD【分析】利用正弦型函数的周期公式求周期判断A ,利用正弦型函数的对称性可判断B ,利用正弦型函数的单调性可判断C ,利用正弦型函数的值域可判断D.【详解】∵函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的周期22T ππ==,所以()()f x f x π+=恒成立, 故A 正确;又2sin 216f x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,所以2sin 11663f πππ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,2sin 11663f πππ⎛⎫⎛⎫-+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以6666f f ππππ⎛⎫⎛⎫+≠--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以6f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象不关于原点对称,故B 错误;当50,12x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,332x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以函数()2sin 213f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在50,12π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故C 正确;因为,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ ,所以22,333x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦sin 213x π⎛⎫≤-≤ ⎪⎝⎭,()1,3f x ⎤∴∈⎦,又)213>,即min max 2()()f x f x >,所以对123,,[,],32x x x ππ∀∈有132()()()f x f x f x +>成立,故D 正确.故选:ACD.例11.(2023·全国·高三专题练习)如图,点D 位于以AB 为直径的半圆上(含端点A ,B ),ABC 是边长为2的等边三角形,则AD CB ⋅的取值可能是( )A .1-B .0C .1D .4【答案】BC【分析】建立坐标系,利用数量积的坐标表示求AD CB ⋅,化简求其范围,由此可得结论. 【详解】如图所示,以AB 所在直线为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则()1,0A -,()10B ,,(0,C .令()cos ,sin D θθ,其中0θπ≤≤,则()cos 1,sin AD θθ=+,(1,CB =,所以cos 12sin 16AD CB πθθθ⎛⎫⋅=++=++ ⎪⎝⎭.因为0θπ≤≤,所以7666πππθ≤+≤,所以1sin 126πθ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,所以[]2sin 10,36AD CB πθ⎛⎫⋅=++∈ ⎪⎝⎭.故选:BC.例12.(2023·全国·高三专题练习)函数()ππsin 36f x x x ⎛⎫⎛⎫=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为______.【答案】2【分析】利用三角诱导公式和恒等变换化简得到()2cos f x x =,从而求出最大值.【详解】()πππππsin cos 36362f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+--=++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭πππππcos 2sin 2sin 2cos 33362x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=++=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭故函数()f x 的最大值为2 故答案为:2【题型】四、换元法求三角函数的最值或值域例13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin cos f x x x x =,则下列结论中正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为2πB .3x π=时()f x 取得最小值C .()f x 关于3x π=对称 D .512x π=时()f x 取得最大值 【答案】D【分析】结合二倍角正弦公式和辅助角公式化简()f x ,再结合正弦函数性质判断各选项.【详解】因为()2sin cos f x x x x =,所以()sin 2f x x x =,所以()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的最小正周期22T ππ==,A 错误,2sin 22333f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-=≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,BC 错误,552sin 2212123f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 正确.故选:D.例14.(2023·全国·高三专题练习)函数()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为( ) A.1 B .1C .1D .3【答案】C【分析】利用换元法,令sin cos t x x =+,则原函数可化为21y t t =+-,再根据二次函数的性质可求得其最大值【详解】()sin cos sin 2sin cos 2sin cos f x x x x x x x x =++=++,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以[t ∈,则22(sin cos )12sin cos t x x x x =+=+,所以22sin cos 1x x t =-,所以原函数可化为21y t t =+-,[t ∈,对称轴为12t =-,所以当t =时,21y t t =+-取得最大值,所以函数的最大值为211=,即()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为1 故选:C例15.(2023·全国·高三专题练习)函数2()sin cos f x x x x =在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是( ) A .1 B .2C .32D .3【答案】C【分析】先将函数用二倍角公式进行降幂运算,得到1()sin(2)26f x x π=+-,然后再求其在区间[,]42ππ上的最大值.【详解】解:因为2()sin cos f x x x x =,所以1cos 21()2sin(2)226x f x x x π-==+-,42ππx ≤≤,52366x πππ∴≤-≤,1sin 2126x π⎛⎫∴≤-≤ ⎪⎝⎭,∴13()122max f x =+=.故选:C .例16.(2022·广东·汕头市达濠华侨中学高三阶段练习)已知函数()3sin 222f x x x =+,则下列选项正确的有( ) A .()f x 的最小正周期为πB .曲线()y f x =关于点π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称C .()f xD .曲线()y f x =关于直线π6x =对称 【答案】ACD【分析】化简()πsin 26⎛⎫=+ ⎪⎝⎭f x x .利用周期公式求出周期可判断A ;计算π3⎛⎫⎪⎝⎭f 可判断B ; 利用π1sin 216⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭x 可判断C ;计算π6f ⎛⎫⎪⎝⎭可判断D【详解】()3πsin 22sin 226f x x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭. 对于A ,()f x 的最小正周期2ππ2T ==,故A 正确;对于B ,πππ20336f ⎛⎫⎛⎫=⨯+=≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错误;对于C ,π1sin 216⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭x ,所以()max f x C 正确;对于D ,πππ2666f ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D 正确.故选:ACD.【题型】五、利用三角函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性求参数例17.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()cos 02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+≤ ⎪⎝⎭>,,4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,则ω的最大值为( ) A .3 B .4 C .5 D .6【答案】C【分析】根据三角函数的性质,利用整体思想,由单调区间与周期的关系,根据零点与对称轴之间的距离,表示所求参数,逐个检验取值,可得答案.【详解】由f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,即12618T ππ≥-,可得29T π≥,则ω≤9;∵4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,根据三角函数的图象可知,零点与对称轴之间距离为:()1214T k ⨯-,k ∵N *.要求ω最大,则周期最小,∵()12142k T π-⨯=,则T 221k π=-;∵ω=2k ﹣1;当9ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 94f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,易知()f x 在5,1836ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单减,在5,366ππ⎛⎫⎪⎝⎭上递增,不合题意; 当7ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=,可得()cos 74f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,易知()f x 在3,1828ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,在3,286ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,不合题意;当5ω=时,由2πϕ≤,则4πϕ=-,可得()cos 54f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,易知()f x 在,186ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单减,符合题意;故选:C .例18.(2023·全国·高三专题练习)若直线π4x =是曲线πsin (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的一条对称轴,且函数πsin()4y x ω=-在区间[0,π12]上不单调,则ω的最小值为( )A .9B .7C .11D .3【答案】C【分析】根据给定条件,求出ω的关系式,再求出函数πsin()4y x ω=-含有数0的单调区间即可判断作答.【详解】因直线π4x =是曲线πsin (0)4y x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的一条对称轴,则πππ,N 442k k ωπ-=+∈,即43,N k k ω=+∈, 由πππ242x ω-≤-≤得π3π44x ωω-≤≤,则函数πsin()4y x ω=-在π3π[,]44ωω-上单调递增, 而函数πsin()4y x ω=-在区间π[0,]12上不单调,则3π412πω<,解得9ω>, 所以ω的最小值为11. 故选:C例19.(2023·江苏南京·高三阶段练习)已知函数()()πsin 026f x x ωω⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,()()π0f x f x ++=,()()()0πf f αβαβ=<<<,则( )A .()()4πf x f x =+B .()()9π0f x f x ++=C .()()12f f αββα+<-= D .()()12f f βααβ-<+=【答案】AB【分析】推导出()()2πf x f x +=,可判断AB 选项;求出2π3αβ+=,并求出()f βα-的取值范围,可判断CD 选项.【详解】对于A 选项,对任意的R x ∈,()()πf x f x +=-,则()()()2ππf x f x f x +=-+=, 所以,()()()4π2πf x f x f x +=+=,A 对;对于B 选项,()()()9ππf x f x f x +=+=-,则()()9π0f x f x ++=,B 对; 对于CD 选项,由题意可知,()f x 的最小正周期为2π,则2π12πω==,则()πsin 6f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,当()0,πx ∈时,ππ7π666x <+<, 由πππ662x <+<可得π03x <<,则函数()f x 在π0,3⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 由ππ7π266x <+<可得ππ3x <<,则函数()f x 在π,π3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,0παβ<<<,则πππ7π6666αβ<+<+<, 所以,πππ66αβ⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则2π3αβ+=,所以,()2ππ5π1sin sin 3662f αβ⎛⎫+=+==⎪⎝⎭,C 错, 因为πππ7π6666αβ<+<+<,则πππ662α<+<,所以,π03α<<, 则2π2π20,33βαα⎛⎫-=-∈ ⎪⎝⎭,所以,ππ5π,666βα⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ 故()1,12f βα⎛⎤-∈ ⎥⎝⎦,则()()12f f βααβ->+=,D 错.故选:AB.【题型】六、五点法求三角函数的解析式例20.(2023·全国·高三专题练习)智能主动降噪耳机工作的原理是通过耳机两端的噪声采集器采集周围的噪声,然后通过主动降噪芯片生成与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声(如图).已知噪声的声波曲线()cos y A x ωϕ=+(其中0A >,0ω>,0πϕ≤<2)的振幅为1,周期为2π,初相位为π2,则通过主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式为( )A .sin y x =B .cos y x =C .sin y x =-D .cos y x =-【答案】A【分析】由振幅可得A 的值,由周期可得ω的值,由初相位可得ϕ的值,即可得出声波曲线的解析式,进而可得主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式.【详解】解:因为噪音的声波曲线()cos y A x ωϕ=+(其中0A >,0ω>,0πϕ≤<2)的振幅为1,则1A =, 周期为2π,则2π2π12πT ω===,初相位为π2,π2ϕ=,所以噪声的声波曲线的解析式为πcos sin 2y x x ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,所以通过主动降噪芯片生成的声波曲线的解析式为sin y x =.故选:A.例21.(2022·福建省连城县第一中学高三阶段练习)函数()()sin()0,f x A x b ωϕωϕπ=++><的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )A .函数()f x 的解析式为()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭B .函数()f x 的单调递增区间为5,(Z)1212k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭C .函数()f x 的图象关于点,1(Z)2k k π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭对称 D .为了得到函数()f x 的图象,只需将函数()2cos 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位长度,再向上平移一个单位长度 【答案】ABD【分析】由题意求出()f x 的解析式可判断A ;利用正弦函数的单调性和对称性可判断BC ;由三角函数的平移变换可判断D.【详解】对于A ,由图可知,31A b A b +=⎧⎨-+=-⎩,可得21A b =⎧⎨=⎩,由π1sin 425π1sin 122ωϕωϕ⎧⎡⎤⎛⎫⨯-+=-⎪ ⎪⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦⎨⎛⎫⎪⨯+=- ⎪⎪⎝⎭⎩,则1122ππ+2π,Z 465π7π+2π,Z126k k k k ωϕωϕ⎧-+=-∈⎪⎪⎨⎪+=∈⎪⎩,两式相减得:()122π4π2π33k k ω=+-, 所以()1223k k ω=+-∵,又因为π2π5ππ33212425ππ2π2π31243T T ωωωω⎧⎧≤≤+⎧⎪⎪≥⎪⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨⎪⎪⎪≤≥+≥⎩⎪⎪⎩⎩,所以332ω≤≤,结合∵,2ω=, 因为π5ππ412212-+=,所以πππ21223ϕϕ⨯+=⇒=, 所以()π2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故A 正确;对于B ,πππ2π22π,Z 232k x k k -+≤+≤+∈,解得:()5ππππ,Z 1212k x k k -+≤≤+∈,故B 正确; 对于C ,令π2ππ,Z 3+=+∈x k k ,解得:ππ,Z 32=+∈k x k , 函数()f x 的图象关于点()ππ,1Z 32k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭对称,所以C 不正确;对于D ,将函数π2cos 23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭向右平移π4个单位得到πππ2cos 22sin 2433⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦x x ,向上平移一个单位长度可得π2sin 213y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故D 正确.故选:ABD.例22.(2023·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(理))已知函数()sin 0,0,π()(||)f x A x A ωϕωϕ=+>><的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象上所有点的横坐标变为原来的23,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移π6个单位长度,得到函数()g x 的图象.(1)求函数()g x 的解析式;(2)若对于()()2π0,,303x g x mg x ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎢⎥∀-⎣-⎦∈≤恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)π()2sin 36g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,(2)1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)先根据函数图象求出()f x 的解析,再利用图象变换规律可求出()g x 的解析式; (2)由π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得ππ7π3,666x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦+,从而可得[]()1,2g x ∈-,然后分()0g x =,()[1,0)g x ∈-和(,])2(0g x ∈求解即可.【详解】(1)由()f x 的图象可得2A =,5πππ212122T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭, 所以πT =,所以2ππω=,得2ω=,所以()()(|2sin 2π|)f x x ϕϕ=+<, 因为()f x 的图象过5,212π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以52sin 2212πϕ⎛⎫⨯+=- ⎪⎝⎭,所以5sin 16πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 所以5ππ2π,Z 62k k ϕ+=-∈,得4π2π,Z 3k k ϕ=-∈, 因为||πϕ<,所以2π3ϕ=, 所以()2π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象上所有点的横坐标变为原来的23,纵坐标不变,可得32π2π2sin 22sin 3233y x x ⎛⎫⎛⎫=⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再将所得函数图象向右平移π6个单位长度,得 π2ππ2sin 32sin 3636y x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以π()2sin 36g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)由π0,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得ππ7π3,666x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦+,所以π1sin 3,162x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以[]π2sin 31,26x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以[]()1,2g x ∈-,当()0g x =时,30-≤恒成立,当()[1,0)g x ∈-时,则由()()230g x mg x -⎤⎦-⎣≤⎡, 得3()()m g x g x ≤-, 因为函数3y x x=-在[1,0)-上为增函数,所以min33()12()1g x g x ⎡⎤-=--=⎢⎥-⎣⎦ 所以2m ≤,当(,])2(0g x ∈,则由()()230g x mg x -⎤⎦-⎣≤⎡, 得3()()m g x g x ≥-, 因为函数3y x x=-在(0,2]上为增函数,所以max331()2()22g x g x ⎡⎤-=-=⎢⎥⎣⎦ 所以12m ≥, 综上122m ≤≤,即实数m 的取值范围为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【题型】七、利用图象平移求函数的解析式或参数例23.(2023·全国·高三专题练习)要得到函数π3sin(2)3y x =+的图象,只需要将函数3cos 2y x =的图象( )A .向右平行移动π12个单位 B .向左平行移动π12个单位 C .向右平行移动π6个单位D .向左平行移动π6个单位【答案】A【分析】由三角函数的图象变换求解【详解】π3cos 23sin(2)2y x x ==+,要得到π3sin(2)3y x =+的图象,需要向右平移πππ23212-=个单位.故选:A例24.(2022·湖南省临澧县第一中学高三阶段练习)已知函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .将函数2sin 2y x =的图象向右平移π6个单位,再向上平移1个单位得到()=y f x 的图象B .函数()=y f x 在区间π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增C .函数()=y f x 的图象关于直线π12x =-对称 D .函数()=y f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称【答案】AC【分析】根据图象平移写出解析式判断A ;利用正弦函数性质,整体法判断()f x 的区间单调性判断B ,代入法判断对称性,判断C 、D. 【详解】A :根据平移过程πππ=()+1=2sin2()+1=2sin(2)+1663y g x x x ---,正确; B :π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则ππ2π2(,)333x -∈-,根据正弦函数性质()f x 在区间内不单调,错误;C :πππ()=2sin()+1=11263f ----,此时ππ2=32x --,故直线π12x =-为对称轴,正确;D :πππ()=2sin()+1=1633f -,故关于点π,16⎛⎫⎪⎝⎭对称,错误.故选:AC例25.(2022·广东·深圳中学高三阶段练习)将函数()π=2sin 3f x x ω-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图像向左平移2π3个单位,所得图像关于原点对称.若01ω<<,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为4πB .()f x 的对称中心为()2π2π+,0Z 3k k ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭C .对任意的R x ∈,都有()2π=3f x f x -⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()π=2sin +6g x x ω⎛⎫ ⎪⎝⎭与()f x【答案】AB【分析】利用平移后得函数是奇函数求出12ω=,则()f x 的最小正周期为2π=4π12,故A 正确;令()1π=πZ 23x k k -∈判断B 正确;由π=13f -⎛⎫⎪⎝⎭判断C 错误;令()=()f x g x 分析得到公,判断D 错误.【详解】将函数()π=2sin 3f x x ω-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图像向左平移2π3个单位,可得2ππ()=2sin (+)33h x x ω-⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()h x 为奇函数,则(0)0h =,即2ππ=π33k ω-,13=+,22k k Z ω∈, 因为01ω<<,所以1=0=2k ω,,则()1π=2sin 23f x x -⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2π=4π12,故A 正确;令()1π=πZ 23x k k -∈,得2π=2π+3x k ,()f x 的对称中心为()2π2π+,0Z 3k k ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭,故B 正确;π1ππ=2sin(?)=13233f --⎛⎫⎪⎝⎭,所以3x π=不是对称轴,故C 错误;令()=()f x g x ,即1π1πsin =sin +2326x x -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1π1ππ1πsin +=sin +=cos 2623223x x x --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1π1πsin =sin +=?2326x x ∴-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()π=2sin +6g x x ω⎛⎫ ⎪⎝⎭与()f x故D 错误; 故选:AB.。
求三角函数值域及最值的常用方法+练习题
求三角函数值域及最值的常用方法(一)一次函数型或利用:=+=x b x a y cos sin )sin(22ϕ+⋅+x b a化为一个角的同名三角函数形式,利用三角函数的有界性或单调性求解; (2)2sin(3)512y x π=--+,x x y cos sin =(3)函数x x y cos 3sin +=在区间[0,]2π上的最小值为 1 .(4)函数tan()2y x π=-(44x ππ-≤≤且0)x ≠的值域是 (,1][1,)-∞-⋃+∞(二)二次函数型利用二倍角公式,化为一个角的同名三角函数形式的一元二次式,利用配方法、 换元及图像法求解。
(2)函数)(2cos 21cos )(R x x x x f ∈-=的最大值等于43.(3).当20π<<x 时,函数x xx x f 2sin sin 82cos 1)(2++=的最小值为 4 .(4).已知k <-4,则函数y =cos2x +k (cos x -1)的最小值是 1 .(5).若2αβπ+=,则cos 6sin y βα=-的最大值与最小值之和为____2____.(三)借助直线的斜率的关系,用数形结合求解型如dx c bx a x f ++=cos sin )(型。
此类型最值问题可考虑如下几种解法:①转化为c x b x a =+cos sin 再利用辅助角公式求其最值;②利用万能公式求解;③采用数形结合法(转化为斜率问题)求最值。
例1:求函数sin cos 2xy x =-的值域。
解法1:数形结合法:求原函数的值域等价于求单位圆上的点P(cosx , sinx )与定点Q(2, 0)所确定的直线的斜率的范围。
作出如图得图象,当过Q 点的直线与单位圆相切时得斜率便是函数sin cos 2xy x =-得最值,由几何知识,易求得过Q 的两切线得斜率分别为33-、33。
结合图形可知,此函数的值域是33[,]33-。
三角函数知识点归纳总结
三角函数一、任意角、弧度制及任意角的三角函数1.任意角(1)角的概念的推广①按旋转方向不同分为正角、负角、零角.⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角②按终边位置不同分为象限角和轴线角.角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z(2)终边与角α相同的角可写成α+k ·360°(k ∈Z ).终边与角α相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z(3)弧度制①1弧度的角:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. ②弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度. ③半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lrα=④若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.2.任意角的三角函数定义设α是一个任意角,角α的终边上任意一点P (x ,y ),它与原点的距离为(rr =,那么角α的正弦、余弦、正切分别是:sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x.(三角函数值在各象限的符号规律概括为:一全正、二正弦、三正切、四余弦)3.特殊角的三角函数值二、同角三角函数的基本关系与诱导公式A.基础梳理1.同角三角函数的基本关系(1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1;(在利用同角三角函数的平方关系时,若开方,要特别注意判断符号)(2)商数关系:sin αcos α=tan α. (3)倒数关系:1cot tan =⋅αα2.诱导公式公式一:sin(α+2k π)=sin α,cos(α+2k π)=cos_α,απαtan )2tan(=+k 其中k ∈Z . 公式二:sin(π+α)=-sin_α,cos(π+α)=-cos_α,tan(π+α)=tan α. 公式三:sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos_α,()tan tan παα-=-.公式四:sin(-α)=-sin_α,cos(-α)=cos_α,()tan tan αα-=-.公式五:sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α.公式六:sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos_α,cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin_α.诱导公式可概括为k ·π2±α的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把α看成锐角....时,根据k ·π2±α在哪个象限判断原.三角..函数值的符号,最后作为结果符号.B.方法与要点 一个口诀1、诱导公式的记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.2、四种方法在求值与化简时,常用方法有: (1)弦切互化法:主要利用公式tan α=sin αcos α化成正、余弦. (2)和积转换法:利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化. (ααcos sin +、ααcos sin -、ααcos sin 三个式子知一可求二)(3)巧用“1”的变换:1=sin 2θ+cos 2θ= sin2π=tan π4(4)齐次式化切法:已知k =αtan ,则nmk bak n m b a n m b a ++=++=++ααααααtan tan cos sin cos sin 三、三角函数的图像与性质学习目标:1会求三角函数的定义域、值域2会求三角函数的周期 :定义法,公式法,图像法(如x y sin =与x y cos =的周期是π)。
(完整版)三角函数值域求解归纳
三角函数最值问题的几种常见类型 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:sin(x+φ),其中tan baφ= 例1已知函数f (x )=2cos x sin(x +)-sin 2x +sin x cos x 3π3(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 ∈[,]时,f (x )的反函数为f -1(x ),求f --1(1)的值.12π127π解:(1)f (x )=2cos x sin(x +)-sin 2x +sin x cos x 3π3=2cos x (sin x cos +cos x sin )-sin 2x +sin x cos x 3π3π3=2sin x cos x +cos2x =2sin(2x +)33π∴f (x )的最小正周期T =π(2)当2x +=2k π-,即x =k π- (k ∈Z )时,f (x )取得最小值-2.3π2π125π(3)令2sin(2x +)=1,又x ∈[],3π27,2ππ∴2x +∈[,],∴2x +=,则3π3π23π3π65πx =,故f --1(1)= .4π4π 2.y=asin 2x+bsinxcosx+cos 2x 型的函数。
特点是含有sinx, cosx 的二次式,处理方式是降幂,再化为型1的形式来解。
三角函数的值域
答案A
解析因为0≤x≤9,所以- ≤ - ≤ ,所以- ≤sin ≤1,则- ≤y≤2.所以ymax+ymin=2- .
跟踪训练1(1)已知函数f(x)=sin ,其中x∈ ,若f(x)的值域是 ,则实数a的取值范围是.
答案
解析∵x∈ ,∴x+ ຫໍສະໝຸດ ,∵当x+ ∈ 时,f(x)的值域为 ,
当t=1时,ymax=1;当t=- 时,ymin=- - .
∴函数的值域为 .
三角函数的值域
求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:
(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);
(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(4)一些复杂的三角函数,可考虑利用导数确定函数的单调性,然后求最值.
例1(1)函数y=cos 2x+2cosx的值域是()
A.[-1,3]B.
C. D.
答案B
解析y=cos 2x+2cosx=2cos2x+2cosx-1=2 2- ,因为cosx∈[-1,1],所以原式的值域为 .
(2)函数y=2sin (0≤x≤9)的最大值与最小值之和为()
∴由函数的图象(图略)知, ≤a+ ≤ ,
∴ ≤a≤π.
(2)(2018·通辽质检)函数y=sinx-cosx+sinxcosx的值域为.
答案
解析设t=sinx-cosx,则t2=sin2x+cos2x-2sinx·cosx,sinxcosx= ,且- ≤t≤ .
三角函数总结大全附记忆口诀
三角函数总结大全三角函数看似很多,很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。
而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在,三角函数是数学中属于初等函数中的超越函数的函数。
它们的本质是任何角的集合与一个比值的集合的变量之间的映射。
通常的三角函数是在平面直角坐标系中定义的。
其定义域为整个实数域。
另一种定义是在直角三角形中,但并不完全。
现代数学把它们描述成无穷数列的极限和微分方程的解,将其定义扩展到复数系。
三角函数公式看似很多、很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律,就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。
而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在。
下面为大家整理的三角函数公式大全:(一)任意角的三角函数及诱导公式1.任意角概念:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形。
一条射线由原来的位置OA,绕着它的端点O按逆时针方向旋转到终止位置OB,就形成角α。
旋转开始时的射线OA叫做角的始边,OB叫终边,射线的端点O叫做叫α的顶点。
为了区别起见,我们规定:按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角。
如果一条射线没有做任何旋转,我们称它形成了一个零角。
2.象限角、终边相同的角、区间角角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合。
那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角。
要特别注意:如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限,称为非象限角。
终边相同的角是指与某个角α具有同终边的所有角,它们彼此相差2kπ(k∈Z),即β∈{β|β=2kπ+α,k∈Z},根据三角函数的定义,终边相同的角的各种三角函数值都相等。
区间角是介于两个角之间的所有角,如α∈{α|6π≤α≤65π}=[6π,65π]。
3.弧度制长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1rad ,或1弧度,或1(单位可以省略不写)。
三角函数最值问题的十种常见解法
三角函数最值问题的十种常见解法t=sinx+cosx,则y=t+sinx*cosx,利用关系式sinx*cosx≤1可得y≤t+1,而t的取值范围为[-√2,√2],当t=√2时,y取得最大值√2+1.五.利用导数法求极值对于一些复杂的三角函数最值问题,可以利用导数法求解.例如对于y=2sinx+3cosx+4sin2x,求其最大值.分析]解:y'=2cosx-3sinx+8cos2x,令y'=0,得cosx=3/10或cosx=-1/2,代入原式可得y的最大值为(7+8√6)/5.六.利用三角函数的周期性对于周期函数,可以利用其周期性来求解最值问题.例如对于y=3sin(2x+π/6)+4cos(2x-π/3),求其最大值.分析]解:由于sin和cos函数都是周期为2π的函数,因此可以将y化简为y=3sin2x+4cos2x+3√3,利用三角函数的性质可得y的最大值为7+3√3.七.利用三角函数的单调性对于单调函数,可以利用其单调性来求解最值问题.例如对于y=2sinx+3cosx,求其最小值.分析]解:y的导数y'=2cosx-3sinx,y'的符号与sinx和cosx的符号相同,因此y在[π/2,π]上单调递减,在[0,π/2]上单调递增,因此y的最小值为y(π/2)=2.八.利用三角函数的对称性对于一些具有对称性的三角函数,可以利用其对称性来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:y=sin2x+cos2x=1,因此y的最大值为1,最小值也为1.九.利用三角函数的积分性质对于一些三角函数的积分性质,可以利用其求解最值问题.例如对于y=sin2x/x,求其最大值.分析]解:y'=2cos2x/x-sin2x/x²,令y'=0,得x=tanx,代入原式可得y的最大值为2.十.利用三角函数的平均值不等式对于一些三角函数,可以利用其平均值不等式来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:由平均值不等式可得(sin2x+cos2x)/2≥sinx*cosx,因此y的最大值为1,最小值也为1.sin x+\cos x=1+2\sin x\cos x$,设$t=\sin x+\cos x$,则$2\sin x\cos x=\frac{t^2-1}{2}$,$\therefore y=\frac{t+\frac{t^2-1}{2}}{2}=\frac{t^2+t-1}{4}$,其中$t\in[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$。
三角函数值域的求法
三角函数值域的求法作者:张志达来源:《中学生数理化·教与学》2013年第01期三角函数值域的问题,在各级各类考试和高考中经常出现.本文就该类问题的常用解法,作一归类探讨和例释.一、有界性法对可化为y=asinnx+b或y=acosnx+b型函数的值域问题,依据三角函数的有界性,即|sinx|≤1,|cosx|≤1,|asinx±bcosx|≤a2+b2来求其值域.例1 求y=2-3sin2x的值域.解:y=2-32(1-cos2x)=32cos2x+12.因为-1≤cos2x≤1,故-1≤y≤2.二、配方法若所给三角函数如能化为同角同名的二次函数式,如y=asin2nx+bsinnx+c或y=acos2nx+bcosnx+c的形式,则可结合三角函数和二次函数的性质,求其值域.例2 求y=sin2x+2cosx-3的值域.解:y=1-cos2x+2cosx-3=-cos2x+2cosx-2=-(cos2x-2cosx+1)-1=-(cosx-1)2-1.因为-1≤cosx≤1,故ymin=-5,ymax=-1.所以该函数值域为[-5,-1].三、反函数法从反函数观点出发,借助三角函数的性质,可求形如y=asinx+bcsinx+d或y=acosx+bccosx+d的函数值域.例3 求y=2cosx+12cosx-1的值域.解:由原式,得cosx=y+12(y-1).因为-1≤cosx≤1,所以-1≤y+12(y-1)≤1.解得:y≥3或y≤13.故该函数值域为y|y≥3|或≤13.四、等价转化法通过等价转化,化三角函数值域问题为代数函数值域问题,对形如y=atan2x+btanx+c或y=acot2x+bcosx+c型函数,常用此法.例4 求y=tan2a+3tana-1的值域.解:设tana=t,则y=t2+3t-1,且t∈R.因为y=t2+3t-1的图象开口向上,且ymin=-134.故所求函数的值域为-134,+∞.五、换元法若函数表达式中出现sinx+cosx,sinxcosx,可考虑其内在联系,即sin2x+cos2x=1,(sinx+cosx)2=1+2sinxcosx,利用换元法求其值域.例5 求y=1+sinx+cosx+sinxcosx的值域.解:设sinx+cosx=t,则t∈-2,2,sinx·cosx=t2-12.所以y=1+t+t2-12=12(t+1)2.当t=-1时,ymin=0,当t=2时,ymax=32+2.故该函数值域为0,32+2.六、判别式法对形如y=asinx+bccosx+d或y=acosx+bcsinx+d的函数,通过转化,可利用一元二次方程的判别式求其值域.例6 求函数y=sinx+1cosx+2的值域.解:设tanx2=t,则y=2t1+t2+11-t21+t2+2=t2+2t+1t2+3.可化为:(1-y)t2+2t+(1-3y)=0.当y=1时,符合题意.当y≠1时,由△≥0,得4-(1-y)(1-3y)≥0,即3y2-4y≤0.解得0≤y≤43,且y≠1.综上,原函数的值域为0,43.七、数形结合法通过挖掘问题的几何意义,构造出问题的几何模型,以形助数,也可解决求三角函数值域的问题.八、辅助角法对可化为y=asinx±bcosx±c,(a,b≠0)的三角函数,可引入辅助角tanω=ba,化为y=a2+b2sin(x±ω)±c的形式求其值域.。
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三角函数最值问题的几种常见类型
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:φ),其中tan b a φ= 例1已知函数f (x )=2cos x sin(x +3
π)-3sin 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 ∈[
12π,12
7π]时,f (x )的反函数为f -1(x ),求f --1(1)的值. 解:(1)f (x )=2cos x sin(x +3
π)-3sin 2x +sin x cos x =2cos x (sin x cos 3π+cos x sin 3
π)-3sin 2x +sin x cos x =2sin x cos x +3cos2x =2sin(2x +3
π) ∴f (x )的最小正周期T =π
(2)当2x +3π=2k π-2
π,即x =k π-125π (k ∈Z )时,f (x )取得最小值-2. (3)令2sin(2x +3
π)=1,又x ∈[27,2ππ], ∴2x +3π∈[3π,23π],∴2x +3
π=65π,则 x =4π,故f --1(1)= 4π. 2.y=asin 2x+bsinxcosx+cos 2x 型的函数。
特点是含有sinx, cosx 的二次式,处理方式是降幂,再化为型1的形式来解。
例2.求y=sin 2x+2sinxcosx+3cos 2x 的最小值,并求出y 取最小值时的x 的集合。
解:y=sin 2x+2sinxcosx+3cos 2x=(sin 2x+cos 2x)+sin2x+2cos 2x=1+sin2x+1+cos2x
sin(2x+
4π) 当sin(2x+4
π)=-1时,y 取最小值
,此时x 的集合{x|x=k π-38π, k ∈Z}. 3.y=asin 2x+bcosx+c 型的函数
特点是含有sinx, cosx ,并且其中一个是二次,处理方式是应用sin 2x+cos 2x=1,使函数式只含有一种三角函数,再应用换元法,转化成二次函数来求解。
例3 是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a ·cos x +
85a -23在闭区间[0,2
π]上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值;若不存在,试说明理由. 22
2max 2max 5351.:1cos cos (cos ).8224820,0cos 1.2531,2,cos 1,1282
202(),13
5101,02,cos ,122482
340().2
0,0,cos 0,2a a y x a x a x a x x a a x y a a a a a a a x y a a a a a x y π=-++-=--++-≤≤
≤≤>>==+-=⇒=<≤≤≤≤==+-=⇒==-<<<=解当时若时即则当时舍去若即则当时或舍去若即则当时max 51121()825
a a =-=⇒=>舍去 综合上述知,存在2
3=a 符合题设 4.y=sin cos a x c b x d
++型的函数 特点是一个分式,分子、分母分别会有正、余弦的一次式。
几乎所有的分式型都可以通过分子,分母的化简,最后整理成这个形式,它的处理方式有多种。
例4.求函数y=2sin 2cos x x
--的最大值和最小值。
解法1:原解析式即:sinx-ycosx=2-2y, 即sin(x+φ
,
∵ |sin(x+φ)|≤1,
≤1,解出y 的范围即可。
解法2:2sin 2cos x x
--表示的是过点(2, 2)与点(cosx, sinx)的斜率,而点(cosx, sinx)是单位圆上的点,观察图形可以得出在直线与圆相切时取极值。
解法3:应用万能公式设t=tg(2
x ) 则y=2222231t t t -++,即(2-3y)t 2-2t+2-y=0 根据Δ≥0解出y 的最值即可。
5.y=sinxcos2x 型的函数。
它的特点是关于sinx ,cosx 的三次式(cos2x 是cosx 的二次式)。
因为高中数学不涉及三次函数的最值问题,故几乎所有的三次式的最值问题(不只是在三角)都用均值不等式来解(没有其它的方法)。
但需要注意是否符合应用的条件(既然题目让你求,多半是符合使用条件的,但做题不能少这一步),及等号是否能取得。
例6如右图,在半径为R 的圆桌的正中央上空挂一盏电灯,桌子边缘一点处的照度和灯光射到桌子边缘的光线与桌面的夹角θ的正弦成正比,角和这一点到光源的距离 r 的平
方成反比,即I =k ·
2
sin r θ,其中 k 是一个和灯光强度有关的常数,那么怎样选择电灯悬挂的高度h ,才能使桌子边缘处最亮?
解:R =r cos θ,由此得:20,cos 1π<θ<θ=R r , R R h R k I R
k R k I R
k R k r k I 22tan ,33sin ,39
2)32()()sin 1)(sin 1(sin 2)(2)cos (sin cos sin sin 232222222222222=θ==θ⋅≤⋅≤θ-θ-⋅θ⋅=θ⋅θ⋅=θ⋅θ⋅=θ⋅=此时时成立等号在由此得 注:本题的角和函数很难统一,并且还会出现次数太高的问题。
6.含有sinx 与cosx 的和与积型的函数式。
其特点是含有或经过化简整理后出现sinx+cosx与sinxcosx的式子,处理方式是应用(sinx+cosx)2=1+2sinxcosx进行转化,变成二次函数的问题。
例6.求y=2sinxcosx+sinx+cosx的最大值。
解:令sinx+cosx=t,(- t),则1+2sinxcosx=t2,所以2sinxcosx=t2-1,
所以y=t2-1+t=(t+1
2
)2-
5
4
.
根据二次函数的图象,解出y的最大值是。
相信通过这一归纳整理,大家对有
关三角函数最值的问题就不会陌生了。
并且好多其它的求最值的问题可以通过代换转化成三角求最值的问题。
望同学们在做有关的问题时结合上面的知识。