湖南省2020年高考数学第二轮复习 三角函数及解三角形第1讲 三角函数的图象与性质 文
2020高考数学二轮复习第2部分专题一三角函数与解三角形必考点文1
(6)若求出2x -的范围,再求函数的最值,同样得分.1.已知函数f(x)=4cos ωx·sin(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)讨论f(x)在区间上的单调性.解:(1)f(x)=4cos ωxsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx+π4=2sin ωxcos ωx+2cos2ωx=(sin 2ωx+cos 2ωx)+ 2=2sin +.因为f(x)的最小正周期为π,且ω>0,所以=π,故ω=1.(2)由(1)知,f(x)=2sin +.若0≤x≤,则≤2x+≤.当≤2x+≤,即0≤x≤时,f(x)单调递增;当≤2x+≤,即≤x≤时,f(x)单调递减.综上可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减.类型二 学会审题[例2] 已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象关于直线x =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 =,求cos 的值.审题路线图(1)条件:f x 图象上相邻两个最高点距离为π(2)条件:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=343.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,向量m =(2b,1),n =(2a -c ,cos C),且m∥n.(1)若b2=ac ,试判断△ABC 的形状;(2)求y =1-的值域.解:(1)由已知,m∥n,则2bcos C =2a -c ,由正弦定理,得2sin Bcos C =2sin(B +C)-sin C ,即2sin Bcos C =2sin Bcos C +2cos Bsin C -sin C , 在△ABC 中,sin C≠0,因而2cos B =1,则B =.又b2=ac ,b2=a2+c2-2accos B ,因而ac =a2+c2-2accos ,即(a -c)2=0,所以a =c ,△ABC 为等边三角形.(2)y =1-2cos 2A 1+tan A=1-2cos2A -sin2A1+sin A cos A=1-2cos A(cos A -sin A)=sin 2A -cos 2A=sin ,由已知条件B =知A∈.所以,2A -∈.因而所求函数的值域为(-1,].4.已知函数f(x)=2sinsin ,x∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)在△ABC 中,若A =,c =2,且锐角C 满足f =,求△ABC 的面积S.解:(1)由题意得,。
2020年高考数学(文)二轮专项复习专题03 三角函数与解三角形含答案
专题03 三角函数与解三角形§3-1 三角函数的概念【知识要点】1.角扩充到任意角:通过旋转和弧度制使得三角函数成为以实数为自变量的函数.2.弧度rad 以及度与弧度的互化:οοο3.57)π180(rad 1,π180;≈===r l α. 3.三角函数的定义:在平面直角坐标系中,任意角α 的顶点在原点,始边在x 轴正半轴上,终边上任意一点P (x ,y ),|OP |=r (r ≠0),则;cos ;sin r x r y ==αα⋅=xy αtan5.三角函数线:正弦线,余弦线OM ,正切线6.同角三角函数基本关系式:⋅==+αααααcos sin tan ,1cos sin 22 7.诱导公式:任意角α 的三角函数与角ααα±±-2π,π,等的三角函数之间的关系,可以统一为“k ·2π±α ”形式,记忆规律为“将α 看作锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”.【复习要求】1.会用弧度表示角的大小,能进行弧度制与角度制的互化;会表示终边相同的角;会象限角的表示方法. 2.根据三角函数定义,熟练掌握三角函数在各个象限中的符号,牢记特殊角的三角函数值, 3.会根据三角函数定义,求任意角的三个三角函数值. 4.理解并熟练掌握同角三角函数关系式和诱导公式. 【例题分析】例1 (1)已知角α 的终边经过点A (-1,-2),求sin α ,cos α ,tan α 的值;(2)设角α 的终边上一点),3(y P -,且1312sin =α,求y 的值和tan α . 解:(1)5||==OA r ,所以.2tan ,55cos ,55252sin ==-==-=-==x y r x r y ααα(2),13123sin ,3||22=+=+==y y y OP r α 得⎪⎩⎪⎨⎧=+>13123022y y y ,解得.3236tan ,6-=-===x y y α 【评析】利用三角函数的定义求某一角三角函数值应熟练掌握,同时应关注其中变量的符号.例2 (1)判断下列各式的符号:①sin330°cos(-260°)tan225° ②sin(-3)cos4 (2)已知cos θ <0且tan θ <0,那么角θ 是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角 D .第四象限角 (3)已知α 是第二象限角,求角αα2,2的终边所处的位置.解:如图3-1-1,图3-1-2(1)①330°是第四象限角,sin330°<0;-260°是第二象限角,cos(-260°)<0;225°是第三象限角,tan225°>0;所以sin330°cos(-260°)tan225°>0.②-3是第三象限角,sin(-3)<0;5是第四象限角,cos5>0,所以sin(-3)cos5<0或:-3≈-3×57.3°=-171.9°,为第三象限角;5≈5×57.3°=286.5°,是第四象限角【评析】角的终边所处的象限可以通过在坐标系中逆时针、顺时针两个方向旋转进行判断,图3-1-1,图3-1-2两个坐标系应予以重视.(2)cos θ <0,所以角θ 终边在第二或第三象限或在x 轴负半轴上tan θ <0,所以角θ 终边在第二或第四象限中,所以角θ 终边在第二象限中,选B.【评析】角的终边在各个象限中时角的函数值的符号应熟练掌握,(3)分析:容易误认为2α是第一象限角,其错误原因为认为第二象限角的范围是),π,2π(α 是第二象限角,所以2k π+2π<α <2k π+π,(k ∈Z ),所以,2ππ2π4ππ+<<+k k )(Z ∈k 如下图3-1-3,可得2α是第一象限或第三象限角,又4k π+π<2α <4k π+2π,2α 是第三象限或第四象限角或终边落在y 轴负半轴的角.【评析】处理角的象限问题常用方法(1)利用旋转成角,结合图3-1-1,图3-1-2,从角度制和弧度制两个角度处理; (2)遇到弧度制问题也可以由)π180(rad 1=°≈57.3°化为角度处理; (3)在考虑角的终边位置时,应注意考虑终边在坐标轴上的情况. (4)对于象限角和轴上角的表示方法应很熟练. 如第一象限角:)(,2ππ2π2Z ∈+<<k k k α,注意防止2π0<<α的错误写法.例3 (1)已知tan α =3,且α 为第三象限角,求sin α ,cos α 的值; (2)已知31cos -=α,求sin α +tan α 的值;(3)已知tan α =-2,求值:①ααααcos sin cos sin 2-+;②sin 2α +sin α cos α .解:(1)因为α 为第三象限角,所以sin α <0,cos α <0⎪⎩⎪⎨⎧=+=1cos sin 3cos sin 22αααα,得到.1010cos 10103sin ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=αα (2)因为031cos <-=α,且不等于-1,所以α 为第二或第三象限角, 当α 为第二象限角时,sin α >0,,22cos sin tan ,322cos 1sin 2-===-=ααααα 所以⋅-=+324tan sin αα 当α 为第三象限角时,sin α <0,,22cos sin tan ,322cos 1sin 2==-=--=ααααα 所以⋅=+324tan sin αα综上所述:当α 为第二象限角时,324tan sin -=+αα,当α 为第三象限角时,⋅=+324tan sin αα 【评析】已知一个角的某一个三角函数值,求其余的三角函数值的步骤:(1)先定所给角的范围:根据所给角的函数值的符号进行判断(2)利用同角三角函数的基本关系式,求其余的三角函数值(注意所求函数值的符号) (3)当角的范围不确定时,应对角的范围进行分类讨论(3)(法一):因为tan α =-2,所以.cos 2sin ,2cos sin αααα-=-= ①原式1cos 3cos 3cos cos 2cos cos 4=--=--+-=αααααα,②原式=(-2cos α )2+(-2cos α )cos α =2cos 2α , 因为⎩⎨⎧=+-=1cos sin cos 2sin 22αααα,得到51cos 2=α,所以⋅=+52cos sin sin 2ααα (法二):①原式,112141tan 1tan 21cos sin 1cos sin 2=--+-=-+=-+=αααααα②原式⋅=+-=++=++=5214241tan tan tan cos sin cos sin sin 22222αααααααα 【评析】已知一个角的正切值,求含正弦、余弦的齐次式的值:(1)可以利用αααcos sin tan =将切化弦,使得问题得以解决; (2)1的灵活运用,也可以利用sin 2α +cos 2α =1,αααcos sin tan =,将弦化为切.例4 求值:(1)tan2010°=______; (2))6π19sin(-=______; (3)⋅+---+-)2πcos()π3sin()2π3sin()πcos()π2sin(ααααα解:(1)tan2010°=tan(1800°+210°)=tan210°=tan(180°+30°)=3330tan =ο (2)216πsin )6ππsin()6ππ3sin(619πsin )6π19sin(==+-=+-=-=-或:216πsin )6ππsin()6ππ3sin()6π19sin(==--=--=-【评析】“将α 看做锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”,6π2π26ππ-⨯-=--,可以看出是2π的-2倍(偶数倍),借助图3-1-2看出6ππ--为第二象限角,正弦值为正.(3)原式)2πcos()πsin()]2π(πsin[)cos (sin ααααα---+--=⋅⋅⋅⋅-=-=--=αααααααααsin 1sin cos cos sin sin )2πsin(cos ·sin【分析】αα-⨯=-2π32π3,将α 看做锐角,借助图3-1-2看出α-2π3为第三象限角,正弦值为负,2π的3倍(奇数倍),改变函数名,变为余弦,所以可得ααcos )2π3sin(-=-,同理可得ααsin )2πcos(=+-,所以原式αααααααcsc sin 1sin sin cos )cos (sin -=-=---=⋅⋅⋅.【评析】诱导公式重在理解它的本质规律,对于“将α 看做锐角,符号看象限,(函数名)奇变偶不变”要灵活运用,否则容易陷入公式的包围,给诱导公式的应用带来麻烦.例5 已知角α 的终边经过点)5πsin ,5πcos (-,则α 的值为( ) A .5π- B .5π4 C )(,π5πZ ∈+-k k D .)(,π25π4Z ∈+k k解:因为05πsin ,05πcos >>,所以点)5πsin ,5πcos (-在第二象限中,由三角函数定义得,5πtan 5πcos 5πsin tan -=-==x y α,因为角α 的终边在第二象限, 所以)π25π4tan(5π4tan )5ππtan(tan k +==-=α,所以,)(,π25π4Z ∈+=k k α,选D .例6 化简下列各式:(1)若θ 为第四象限角,化简θθ2sin 1tan - (2)化简θθ2tan 1cos +(3)化简)4πcos(4sin 21--解:(1)原式=|cos |cos sin |cos |tan cos tan 2θθθθθθθ===, 因为θ 为第四象限角,所以cos θ >0,原式=θθθθsin cos cos sin ==⋅,(2)原式=⋅==+=+=|cos |cos cos 1cos cos sin cos cos cos sin 1cos 222222θθθθθθθθθθθ当θ 为第二、三象限角或终边在x 轴负半轴上时,cos θ <0,所以原式1cos cos -=-=θθ,当θ 为第一、四象限角或终边在x 轴正半轴上时,cos θ >0,所以原式1cos cos ==θθ.(3)原式|4cos 4sin |)4cos 4(sin 4cos 4sin 212+=+=+=.4弧度属于第三象限角,所以sin4<0,cos4<0, 所以原式=-(sin4+cos4)=-sin4-cos4.【评析】利用同角三角函数关系式化简的基本原则和方法:(1)函数名称有弦有切:切化弦;(2)分式化简:分式化整式;(3)根式化简:无理化有理(被开方式凑平方),运用||2x x =,注意对符号的分析讨论;(4)注意公式(sin α ±cos α )2=1±2sin α cos α =1±sin2α 的应用.例7 扇形的周长为定值L ,问它的圆心角θ (0<θ <π)取何值时,扇形的面积S 最大?并求出最大值. 解:设扇形的半径为)20(Lr r <<,则周长L =r ·θ +2r (0<θ <π) 所以44214421)2(2121ππ2,22222222++=++=+==⋅=+=θθθθθθθθθθL L L r r S L r . 因为844244=+⨯≥++θθθθ,当且仅当θθ4=,即θ =2∈(0,π)时等号成立.此时16812122L L S =⨯≤,所以,当θ =2时,S 的最大值为162L .练习3-1一、选择题1.已知32cos -=α,角α 终边上一点P (-2,t ),则t 的值为( ) A .5 B .5± C .55 D .55±2.“tan α =1”是“Z ∈+=k k ,4ππ2α”的( )A .充分而不必要条件B .必要不而充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.已知点P (sin α -cos α ,tan α )在第一象限,则在[0,2π]上角α 的取值范围是( )A .)4π5,π()4π3,2π(Y B .)4π5,π()2π,4π(YC .)2π3,4π5()4π3,2π(YD .)π,4π3()2π,4π(Y4.化简=+οο170cos 10sin 21( ) A .sin10°+cos10° B .sin10°-cos10° C .cos10°-sin10°D .-sin10°-cos10°二、填空题5.已知角α ,β 满足关系2π0;<<<βα,则α -β 的取值范围是______. 6.扇形的周长为16,圆心角为2弧度,则扇形的面积为______.7.若2π3π,sin <<=ααm ,则tan(π-α )=______. 8.已知:2π4π,81cos sin <<=ααα,则cos α -sin α =______.三、解答题9.已知tan α =-2,且cos(π+α )<0,求(1)sin α +cos α 的值 (2)θθ2cos sin 22--的值10.已知21tan =α,求值: (1)ααααcos sin cos 2sin -+; (2)cos 2α -2sin α cos α .11.化简ααααααααtan 1tan cos sin ]π)1cos[(]π)1sin[()πcos()πsin(2+++++++-⋅k k k k§3-2 三角变换【知识要点】1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式sin(α +β )=sin α cos β +cos α sin β ;sin(α -β )=sin α cos β -cos α sin β ; cos(α +β )=cos α cos β -sin α sin β ;cos(α -β )=cos α cos β +sin α sin β ;⋅+-=--+=+βαβαβαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(;tan tan 1tan tan )tan(2.正弦、余弦、正切的二倍角公式sin2α =2sin α cos α :cos2α =cos 2α -sin 2α =1-2sin 2α =2cos 2α -1;⋅-=ααα2tan 1tan 22tan 【复习要求】1.牢记两角和、差、倍的正弦、余弦、正切公式,并熟练应用; 2.掌握三角变换的通法和一般规律; 3.熟练掌握三角函数求值问题. 【例题分析】例1 (1)求值sin75°=______;(2)设54sin ),π,2π(=∈αα,则=+)4πcos(α______; (3)已知角2α的终边经过点(-1,-2),则)4πtan(+α的值为______;(4)求值=+-οο15tan 115tan 1______.解:(1)=︒︒+︒︒=︒+︒=︒30sin 45cos 30cos 45sin )3045sin(75sin 222322+⨯21⨯426+=. (2)因为53cos ,54sin ),π,2π(-==∈ααα所以, 1027)5453(22sin 22cos 22)4πcos(-=--=-=+ααα(3)由三角函数定义得,342tan 12tan2tan ,22tan2-=-==αααα, 所以71tan 1tan 1tan 4πtan 14πtantan )4πtan(-=-+=-+=+ααααα. (4)3330tan )1545tan(15tan 45tan 115tan 45tan 15tan 115tan 1=︒=︒-︒=︒︒+︒-︒=︒+︒-⋅==-=+-=+-3330tan )1545tan(15tan 45tan 115tan 45tan 15tan 115tan 1οοοοοοοοo【评析】两角的和、差、二倍等基本三角公式应该熟练掌握,灵活运用,这是处理三角问题尤其是三角变换的基础和核心.注意αααtan 1tan 1)4πtan(-+=+和αααtan 1tan 1)4πtan(+-=-运用. 例2 求值: (1)=-12πsin 12πcos3______; (2)cos43°cos77°+sin43°cos167°=______; (3)=++οοο37tan 23tan 337tan 23tan o______. 解:(1)原式)12πsin 3πcos 12πcos 3π(sin 2)12πsin 2112πcos 23(2-=-= 24πsin 2)12π3πsin(2==-=.【评析】辅助角公式:,cos ),sin(cos sin 2222ba a xb a x b x a +=++=+ϕϕ⋅+=22sin b a b ϕ应熟练掌握,另外本题还可变形为=-)12πsin 2112πcos 23(2 -12πcos 6π(cos 2.24πcos 2)12π6πcos(2)12πsin 6πsin ==+=(2)分析所给的角有如下关系:77°+43°=120°,167°=90°+77°,原式=cos43°cos77°+sin43°cos(90°+77°)=cos43°cos77°-sin43°sin77°=cos(43°+77°)=cos120°=⋅-21 (3)分析所给的角有如下关系:37°+23°=60°,函数名均为正切,而且出现两角正切的和tan a +tan β 与两角正切的积tan α tan β ,所有均指向公式⋅-+=+βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(∵,337tan 23tan 137tan 23tan )3723tan(60tan =︒︒-︒+︒=+=οοο∴,37tan 23tan 3337tan 23tan οοοο-=+∴337tan 23tan 337tan 23tan =++οοοo .【评析】三角变换的一般规律:看角的关系、看函数名称、看运算结构.以上题目是给角求值问题,应首看角的关系:先从所给角的关系入手,观察所给角的和、差、倍是否为特殊角,然后看包含的函数名称,以及所给三角式的结构,结合三角公式,找到题目的突破口.公式βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=+的变形tan α+tan β =tan(α +β )(1-tan α tan β )应予以灵活运用.例3 41)tan(,52)tan(=-=+βαβα,则tan2α =______; (2)已知1312)4πsin(,53)sin(),π,4π3(,=--=+∈ββαβα,求)4πcos(+α的值.解:(1)分析所给的两个已知角α +β ,α -β 和所求的角2α 之间有关系(α +β )+(α -β )=2α ,=-++=)]()tan[(2tan ββa a a 1813415214152)tan()tan(1)tan()tan(=⨯-+=-+--++βαβαβαβα,(2)∵)π,4π3(,∈βα,∴)43,2π(4π),π2,23π(π∈-∈+ββα,又∵53)sin(-=+βα,∴54)cos(=+βα;∵1312)4πsin(=-β,∴135)4πcos(-=-β.)4πsin()sin()4πcos()cos()]4π()cos[()4πcos(-++-+=--+=+ββαββαββαα65561312)53()135(54-=⨯-+-⨯=. 【评析】此类题目重在考察所给已知角与所求角之间的运算关系,主要是指看两角之间的和、差、倍的关系,如αββαααββα2)(,4π)4π()(,+-=+=--+++=)(βα)(βα-等,找到它们的关系可以简化运算,同时在求三角函数值时应关注函数值的符号.例4 如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α ,β ,它们的终边分别与单位圆相交于A ,B 两点,已知A ,B 的横坐标分别为552,102.(Ⅰ)求tan(α +β )的值; (Ⅱ)求α +2β 的值.解:由三角函数定义可得552cos ,102cos ==βα, 又因为α ,β 为锐角,所以55sin ,1027sin ==βα,因此tan α =7,21tan =β (Ⅰ)3tan tan 1tan tan )tan(-=-+=+βαβαβα;(Ⅱ) 34tan 1tan 22tan 2=-=βββ,所以12tan tan 12tan tan )2tan(-=-+=+βαβαβα, ∵α ,β 为锐角,∴4π32,2π320=+∴<+<βαβα 【评析】将三角函数的定义、两角和的正切、二倍角的正切公式结合在一起进行考查,要求基础知识掌握牢固,灵活运用;根据三角函数值求角,注意所求角的取值范围.例5 化简(1)12cos2sin22sin 22cos 2-+αααα;(2).2sin 3)4πcos()4πcos(2x x x +-+解:(1)原式⋅+-=--=--=-=)4πsin(2sin cos cos sin sin cos cos sin 2cos 22αααααααααα (2)法一:原式x x x x x 2sin 3)sin 22cos 22)(sin 22cos 22(2++-= x x x 2sin 3sin cos 22+-=⋅+=+=+=)6π2sin(2)2sin 232cos 21(22sin 32cos x x x x x法二:,2π)4π()4π(=--+x x 原式x x x 2sin 3)4πcos()]4π(2πcos[2+--+=x x x x x 2sin 3)2π2sin(2sin 3)4πcos()4πsin(2+--=+---=⋅+=+=)6π2sin(22sin 32cos x x x【评析】在进行三角变换时,应从三个角度:角的关系、函数的名称、所给运算式的结构全面入手,注意二倍角的变式(降幂升角)和辅助角公式的应用,此类变换是处理三角问题的基础.例6 (1)已知α 为第二象限角,且415sin =α,求12cos 2sin )4πsin(+++ααα的值. (2)已知323cos sin 32cos 62-=-x x x ,求sin2x 的值. 解:(1)因为α 为第二象限角,且415sin =α,所以41cos -=α, 原式.2cos 42)cos (sin cos 2)cos (sin 221)1cos 2(cos sin 2)cos (sin 222-==++=+-++=ααααααααααα 【评析】此类题目为给值求值问题,从分析已知和所求的三角式关系入手,如角的关系,另一个特征是往往先对所求的三角式进行整理化简,可降低运算量.(2)因为32sin 32cos 32sin 322cos 16+-=-+⋅x x x x3233)6π2cos(323)2sin 212cos 23(32-=++=+-=x x x 所以0)6π2sin(,1)6π2cos(=+-=+x x 216πsin )6π2cos(6πcos )6π2sin(]6π)6π2sin[(2sin =+-+=-+=x x x x【评析】在进行三角变换时,应从三个角度:角的关系、函数的名称、所给运算式的结构全面入手,注意二倍角的变式(降幂升角)22cos 1sin ,22cos 1cos 22αααα-=+=和辅助角公式的应用,此类变换是处理三角问题的基础,因为处理三角函数图象性质问题时往往先进行三角变换.练习3-2一、选择题1.已知53sin ),π,2π(=∈αα,则)4πtan(+α等于( ) A .71 B .7 C .71-D .-72.cos24°cos54°-sin24°cos144°=( ) A .23-B .21 C .23 D .21-3.=-o30sin 1( ) A .sin15°-cos15° B .sin15°+cos15° C .-sin15°-cos15° D .cos15°-sin15°4.若22)4πsin(2cos -=-αα,则cos α +sin α 的值为( )A .27-B .21-C .21 D .27 二、填空题 5.若53)2πsin(=+θ,则cos2θ =______. 6.=-οο10cos 310sin 1______.7.若53)cos(,51)cos(=-=+βαβα,则tan α tan β =______. 8.已知31tan -=α,则=+-ααα2cos 1cos 2sin 2______. 三、解答题 9.证明⋅=++2tan cos 1cos .2cos 12sin ααααα10.已知α 为第四象限角,且54sin -=α,求ααcos )4π2sin(21--的值.11.已知α 为第三象限角,且33cos sin =-αα. (1)求sin α +cos α 的值;(2)求αααααcos 82cos 112cos2sin82sin 522-++的值.§3-3 三角函数【知识要点】12.三角函数图象是研究三角函数的有效工具,应熟练掌握三角函数的基本作图方法.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y =A sin(ω x +ϕ)(A >0,ω >0)的简图.3.三角函数是描述周期函数的重要函数模型,通过三角函数体会函数的周期性.函数y =A sin(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||π2ω=T ;y =A tan(ω x +ϕ)(ω ≠0)的最小正周期:||πω=T .同时应明确三角函数与周期函数是两个不同的概念,带三角函数符号的函数不一定是周期函数,周期函数不一定带三角函数符号.【复习要求】1.掌握三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象性质:定义域、值域(最值)、单调性、周期性、奇偶性、对称性等.2.会用五点法画出函数y =sin x ,y =cos x ,y =A sin(ω x +ϕ)(A >0,ω >0)的简图,掌握图象的变换方法,并能解决相关图象性质的问题.3.本节内容应与三角恒等变换相结合,通过变换,整理出三角函数的解析式,注意使用换元法,转化为最基本的三个三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x ,结合三角函数图象,综合考察三角函数性质 【例题分析】例1 求下列函数的定义域(1)xxy cos 2cos 1+=;(2)x y 2sin =.解:(1)cos x ≠0,定义域为},2ππ|{Z ∈+≠k k x x (2)sin2x ≥0,由正弦函数y =sin x 图象(或利用在各象限中和轴上角的正弦函数值的符号可得终边在第一二象限,x 轴,y 轴正半轴上) 可得2k π≤2x ≤2k π+π, 定义域为},2πππ|{Z ∈+≤≤k k x k x例2 求下列函数的最小正周期 (1))23πsin(x y -=;(2))4π2πtan(+=x y ;x y 2cos )3(2=; (4)y =2sin 2x +2sin x cos x ;(5)y =|sin x |.解:(1)π|2|π2=-=T .(2)22ππ==T .(3)214cos 2124cos 1+=+=x x y ,所以2π=T .(4)1)4π2sin(212cos 2sin 2sin 22cos 12+-=+-=+-⨯=x x x x x y ,所以T =π.(5)y =|sin x |的图象为下图,可得,T =π.【评析】(1)求三角函数的周期时,通常利用二倍角公式(降幂升角)和辅助角公式先将函数解析式进行化简,然后用||π2ω=T (正余弦)或||πω=T (正切)求最小正周期. (2)对于含绝对值的三角函数周期问题,可通过函数图象来解决周期问题.例3 (1)已知函数f (x )=(1+cos2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为2π的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 (2)若函数f (x )=2sin(2x +ϕ)为R 上的奇函数,则ϕ=______. (3)函数)2π2π(lncos <<-=x x y 的图象( )解:(1),,44cos 12sin 21)cos sin 2(21sin cos 2)(2222R ∈-====x xx x x x x x f 周期为2π,偶函数,选D (2)f (x )为奇函数,f (-x )=-f (x ),所以2sin(-2x +ϕ)=-2sin(2x +ϕ)对x ∈R 恒成立,即sin ϕcos2x -cos ϕsin2x =-sin2x cos ϕ-cos2x sin ϕ, 所以2sin ϕcos2x =0对x ∈R 恒成立,即sin ϕ=0,所以ϕ=k π,k ∈Z .【评析】三角函数的奇偶性问题可以通过奇偶性定义以及与诱导公式结合加以解决.如在本题(2)中除了使用奇偶性的定义之外,还可以从公式sin(x +π)=-sin x ,sin(x +2π)=sin x 得到当ϕ=2k π+π或ϕ=2k π+π,k ∈Z ,即ϕ=k π,k ∈Z 时,f (x )=2sin(2x +ϕ)可以化为f (x )=sin x 或f (x )=-sin x ,f (x )为奇函数.(3)分析:首先考虑奇偶性,f (-x )=lncos(-x )=lncos x =f (x ),为偶函数,排除掉B ,D 选项 考虑(0,2π)上的函数值,因为0<cos x <1,所以lncos x <0,应选A 【评析】处理函数图象,多从函数的定义域,值域,奇偶性,单调性等方面综合考虑.例4 求下列函数的单调增区间(1))3π21cos(-=x y ;(2) ]0,π[),6π2sin(2-∈+=x x y ; (3) x x y 2sin 32cos -=;(4))23πsin(2x y -=解:(1)y =cos x 的增区间为[2k π+π,2k π+2π],k ∈Z ,由π2π23π21ππ2+≤-≤+k x k 可得3π14π43π8π4+≤≤+k x k )3π21cos(-=x y 的增区间为Z ∈++k k k ],3π14π4,3π8π4[,(2)先求出函数)6π2sin(2+=x y 的增区间Z ∈+-k k k ],6ππ,3ππ[然后与区间[-π,0]取交集得到该函数的增区间为]6π5,π[--和]0,3π[-,(3))3π2cos(2)2sin 232cos 21(2+=-=x x x y ,转化为问题(1),增区间为 Z ∈++k k k ],6π5π,3ππ[(4)原函数变为)3π2sin(2--=x y ,需求函数)3π2sin(-=x y 的减区间, 2π3π23π22ππ2+≤-≤+k x k ,得12π11π12π5π+≤≤+k x k , )23πsin(2x y -=的增区间为.],12π11π,12π5π[Z ∈++k k k【评析】处理形如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,(ω <0)的函数单调性时,可以利用诱导公式将x 的分数化正,然后再求相应的单调区间.求三角函数单调区间的一般方法:(1)利用三角变换将解析式化为只含有一个函数的解析式,利用换元法转化到基本三角函数的单调性问题. (2)对于给定区间上的单调性问题,可采用问题(2)中的方法,求出所有的单调增区间,然后与给定的区间取交集即可.例5 求下列函数的值域(1)函数1)6π21cos(2++-=x y 的最大值以及此时x 的取值集合(2))3π2,6π(,sin 2-∈=x x y (3) )3π,2π(),3π2cos(2-∈+=x x y (4)y =cos2x -2sin x解:(1)当Z ∈+=+k k x ,ππ26π21时,1)6π21cos(-=+x ,函数的最大值为3,此时x 的取值集合为},3π5π4|{Z ∈+=k k x x(2)结合正弦函数图象得:当)3π2,6π(-∈x 时,1sin 21≤<-x该函数的值域为(-1,2](3)分析:利用换元法,转化为题(2)的形式.)6π,3π(),3π2cos(2-∈+=x x y ,,3π23π23π),6π,3π(<+<-∴-∈x x Θ设3π2+=x t ,则原函数变为3π23π,cos 2<<-=t t y ,结合余弦函数图象得:1cos 21≤<-t ,所以函数的值域为(-1,2].(4)y =-2sin 2x -2sin x +1,设t =sin x ,则函数变为y =-2t 2-2t +1,t ∈[-1,1], 因为⋅++-=23)21(22t y 结合二次函数图象得,当t =1时,函数最小值为-3,当21-=t 时,函数最大值为23,所以函数的值域为].23,3[-【评析】处理三角函数值域(最值)的常用方法: (1)转化为只含有一个三角函数名的形式,如y =A sin(ω x +ϕ)+k ,y =A cos(ω x +ϕ)+k ,y =A tan(ω x +ϕ)+k 等,利用换元法,结合三角函数图象进行处理. (2)转化为二次型:如A sin 2x +B sin x +C ,A cos 2x +B cos x +C 形式,结合一元二次函数的图象性质求值域. 例6 函数y =sin(ω x +ϕ)的图象(部分)如图所示,则ω 和ϕ的取值是( )A .3π,1==ϕω B .3π,1-==ϕω C .6π,21==ϕω D .6π,21-==ϕω解:π)3π(3π24=--=T ,即ωπ2π4==T ,所以21=ω, 当3π-=x 时,0])3π(21sin[=+-⨯ω,所以Z ∈+=k k ,6ππω,选C例7 (1)将函数x y 21sin =的图象如何变换可得到函数)6π21sin(+=x y 的图象(2)已知函数y =sin x 的图象,将它怎样变换,可得到函数)3π2sin(2-=x y 的图象解:(1)x y 21sin =−−−−−−−−→−个单位图象向左平移3π)6π21sin()3π(21sin +=+=x x y (2)法一:y =sin x −−−−−−−−→−个单位图象向右平移3π)3πsin(-=x y −−−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,)3π2sin(-=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y法二:y =sin x −−−−−−−−−−−−−−→−倍横坐标变为原来图象上点的纵坐标不变21,x y 2sin = −−−−−−−−→−个单位图象向右平移6π)6π(2sin -=x y−−−−−−−−−−−−−−−→−倍纵坐标变为原来图象上点的横坐标不变2,)3π2sin(2-=x y【评析】由y =sin x 的图象变换为y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的图象时,特别要注意伸缩变换和横向平移的先后顺序不同,其横向平移过程中左右平移的距离不同.例8 (1)函数)3π21sin(2-=x y 的一条对称轴方程为( ) A .3π4-=x B .6π5-=x C .3π-=x D .3π2=x (2)函数)3π2cos(-=x y 的对称轴方程和对称中心的坐标解:(1)法一:)3π21sin(2-=x y 的对称轴为Z ∈+=-k k x ,2ππ3π21, 即Z ∈+=k k x ,3π5π2,当k =-1时,3π-=x ,选C法二:将四个选项依次代入)3π21sin(2-=x y 中,寻找使得函数取得最小值或最大值的选项当3π-=x 时,22πsin 2)3π6πsin(2-=-=--=y ,选C (2) )3π2cos(-=x y 的对称轴为Z ∈=-k k x ,π3π2,即Z ∈+=k k x ,6π2π对称中心:,,2ππ3π2Z ∈+=-k k x 此时Z ∈+=k k x ,12π52π所以对称中心的坐标为Z ∈+k k ),0,12π52π(【评析】正余弦函数的对称轴经过它的函数图象的最高点或最低点,对称中心是正余弦函数图象与x 轴的交点,处理选择题时可以灵活运用.例9 已知函数)0(),2πsin(sin 3,sin )(2>++=ωωωωx x x x f 的最小正周期为π. (1)求ω 的值. (2)求f (x )在区间]3π2,0[上的值域. (3)画出函数y =2f (x )-1在一个周期[0,π]上的简图.(4)若直线y =a 与(3)中图象有2个不同的交点,求实数a 的取值范围. 解:(1)x x xx f ωωωcos sin 322cos 1)(+-=21)6π2sin(212cos 21sin 23+-=+-=x x x ωωω 因为函数f (x )的最小正周期为π,且ω >0,所以π2π2=ω,解得ω =1 (2)由(1)得21)6π2sin()(+-=x x f ,因为3π20≤≤x ,所以6π76π26π≤-≤-x ,结合正弦函数图象,得1)6π2sin(21≤-≤-x因此2321)6π2sin(0≤+-≤x ,即f (x )的取值范围为]23,0[(3)由(1)得)6π2sin(21)(2-=-=x x f y(4)由图象可得,-2<a <2且a ≠-1.【评析】本节内容应与三角恒等变换相结合,利用降幂升角公式和辅助角公式等三角公式化简三角函数解析式,整理、变形为只含有一个函数名的解析式,如y =A sin(ω x +ϕ)(ω >0)或y =A cos(ω x +ϕ)(ω >0)的形式,利用换元法,结合y =sin x 、y =cos x 的图象,再研究它的各种性质,如求函数的周期,单调性,值域等问题,这是处理三角函数问题的基本方法.练习3-3一、选择题1.设函数),2π2sin()(-=x x f x ∈R ,则f (x )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数 C .最小正周期为2π的奇函数 D .最小正周期为2π的偶函数 2.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动3π个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( ) A .R ∈-=x x y ),3π2sin( B .R ∈+=x x y ),6π2sin(C .R ∈+=x x y ),3π2sin(D .R ∈+=x x y ),32π2sin(3.函数)3π2sin(+=x y 的图象( )A .关于点(3π,0)对称B .关于直线4π=x 对称C .关于点(4π,0)对称D .关于直线3π=x 对称4.函数y =tan x +sin x -|tan x -sin x |在区间)2π3,2π(内的图象大致是( )二、填空题5.函数)2πsin(sin 3)(x x x f ++=的最大值是______. 6.函数)]1(2πcos[)2πcos(-=x x y 的最小正周期为______.7.函数)2π0,0)(sin(<<>+=ϕωϕωx y 的图象的一部分如图所示,则该函数的解析式为y =______.8.函数y =cos2x +cos x 的值域为______. 三、解答题9.已知函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1,x ∈R . (Ⅰ)求函数f (x )的对称轴的方程; (Ⅱ)求函数f (x )的单调减区间. 10.已知函数.34sin 324cos 4sin2)(2+-=xx x x f (Ⅰ)求函数f (x )的最小正周期及最值; (Ⅱ)令)3π()(+=x f x g ,判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由.11.已知R ∈>++=a a x x x x f ,0(,cos sin 32cos 2)(2ωωωω,a 为常数),且满足条件f (x 1)=f (x 2)=0的|x 1-x 2|的最小值为2π. (Ⅰ)求ω 的值; (Ⅱ)若f (x )在]3π,6π[-上的最大值与最小值之和为3,求a 的值.§3-4 解三角形【知识要点】1.三角形内角和为A +B +C =πA CB -=+π,2π222=++C B A ,注意与诱导公式相结合的问题. 2.正弦定理和余弦定理正弦定理:r CcB b A a 2sin sin sin ===,(r 为△ABC 外接圆的半径). 余弦定理:abc b a C ac b c a B bc a c b A 2cos ;2cos ;2cos 222222222-+=-+=-+=&. a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=a 2+c 2-2ac cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C .3.在解三角形中注意三角形面积公式的运用:21=∆ABC S ×底×高.21=∆ABC S ab sin .sin 21sin 21B ac A bc C == 4.解三角形中注意进行“边角转化”,往往结合三角变换处理问题.【复习要求】1.会正确运用正余弦定理进行边角的相互转化;2.会熟练运用正弦定理和余弦定理解决三角形中的求角,求边,求面积问题. 【例题分析】例1 (1)在△ABC 中,3=a ,b =1,B =30°,则角A 等于( )A .60°B .30°C .120°D .60°或120° (2)△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a 、b 、c ,满足等式(a +b )2=ab +c 2,则角C 的大小为______. (3)在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =5∶7∶8,则∠B 的大小是______. (4)在△ABC 中,若31tan =A ,C =150°,BC =1,则AB =______. 解:(1)∵,23sin ,30sin 1sin 3,sin sin =∴=∴=A A B b A a ο又∵a >b ,∴A >B =30°,∴A =60°或120°,(2)∵(a +b )2=ab +c 2,∴a 2+b 2-c 2=-ab ,∴,120,2122cos 222ο=∴-=-=-+=C ab ab ab c b a C (3)∵CcB b A a sin sin sin ==,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶7∶8. ∴a ∶b ∶c =5∶7∶8,∴21852*******cos 222=⨯⨯-+=-+=ac b c a B ,∴B =60°. (4)分析:已知条件为两角和一条对边,求另一条对边,考虑使用正弦定理,借助于31tan =A 求sin A 210,150sin 10101,sin sin ,1010sin ,31tan =∴=∴==∴=AB AB B AC A BC A A οΘΘ. 【评析】对于正弦定理和余弦定理应熟练掌握,应清楚它们各自的使用条件,做到合理地选择定理解决问题.例2 (1)在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则△ABC 一定是( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形 D .等腰三角形或直角三角形 (2)在△ABC 中,2sin B ·sin C =1+cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形解:(1)法一:BbA a sin sin =Θ,a cos A =b cos B , ∴sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B ,∵2A ,2B ∈(0,2π),∴2A =2B 或2A +2B =π,∴A =B 或2π=+B A ,选D . 法二:∵a cos A =b cos B ,∴acb c a b bc a c b a 2)(2)(222222-+=-+,整理得(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0.所以:a =b 或a 2+b 2=c 2,选D .(2)∵2sin B ·sin C =1+cos A ,cos(B +C )=cos(π-A )=-cos A , ∴2sin B ·sin C =1-(cos B cos C -sin B sin C ), ∴cos B cos C +sin B ·sin C =1, ∴cos(B -C )=1,∵B ,C ∈(0,π),∴B -C ∈(-π,π), ∴B -C =0,∴B =C ,选C .【评析】判断三角形形状,可以从两个角度考虑(1)多通过正弦定理将边的关系转化为角的关系,进而判断三角形形状,(2)多通过余弦定理将角的关系转化为边的关系,进而判断三角形形状,通常情况下,以将边的关系转化为角的关系为主要方向,特别需要关注三角形内角和结合诱导公式带给我们的角的之间的转化.例3 已知△ABC 的周长为12+,且sin A +sin B =2sin C (1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为C sin 61,求角C 的度数. 解:(1)由题意及正弦定理,得⎪⎩⎪⎨⎧=++=++ABAC BC AC BC AB 212,解得AB =1. (2)由△ABC 的面积C C AC BC S sin 61sin 21=⋅=,得31=⋅AC BC ,因为2=+AC BC ,所以(BC +AC )2=BC 2+AC 2+2AC ·BC =2,可得3422=+AC BC ,由余弦定理,得212cos 222=-+=⋅BC AC AB BC AC C , 所以C =60°.例4 在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边长分别为a 、b 、c ,设a 、b 、c 满足条件b 2+c 2-bc =a 2和b c =321+,求∠A 和tan B 的值. 解(1)由已知和余弦定理得212cos 222=-+=bc a c b A ,所以∠A =60°. (2)分析:所给的条件是边的关系,所求的问题为角,可考虑将利用正弦定理将边的关系转化为角的关系.在△ABC 中,sin C =sin(A +B )=sin(60°+B ),因为BBB B B BC b c sin sin 60cos cos 60sin sin )60sin(sin sin οοο+⋅=+==.32121tan 123+=+=B所以⋅=21tan B 【评析】体现了将已知条件(边321+==b c )向所求问题(角tan B →sin a ,cos α )转化,充分利用了正弦定理和三角形内角关系实现转化过程.例5 在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,3π=C . (Ⅰ)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(Ⅱ)若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,求△ABC 的面积.解:(Ⅰ)由余弦定理abc b a C 2cos 222-+=及已知条件得,a 2+b 2-ab =4,又因为△ABC 的面积等于3,所以3sin 21=C ab ,得ab =4.联立方程组⎩⎨⎧==-+,4,422ab ab b a 解得a =2,b =2.(Ⅱ)由题意得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A ,(sin B cos A +cos B sin A )+(sin B cos A -cos B sin A )=4sin A cos A , 即sin B cos A =2sin A cos A , 当cos A =0时,332,334,6π,2π====b a B A ,当cos A ≠0时,得sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎩⎨⎧==-+,2,422a b ab b a 解得334,332==b a . 所以△ABC 的面积332sin 21==C ab S .【评析】以上两例题主要考查利用正弦定理、余弦定理来确定三角形边、角关系等基础知识和基本运算能力.以及三角形面积公式B ac A bc C ab S ABC sin 21sin 21sin 21===∆的运用.同时应注意从题目中提炼未知与已知的关系,合理选择定理公式,综合运用正弦定理和余弦定理实现边角之间的转化.例6 如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,现测得∠BCD =α ,∠BDC =β ,CD =s ,并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ ,求塔高AB .解:在△BCD 中,∠CBD =π-α -β . 由正弦定理得.sin sin CBDCDBDC BC ∠=∠所以)sin(sin sin sin βαβ+=∠∠=⋅s CBD BDC CD BC .在Rt △ABC 中,⋅+=∠=⋅)sin(sin tan tan βαβθs ACB BC AB例7 已知在△ABC 中,sin A (sin B +cos B )-sin C =0,sin B +cos2C =0,求角A ,B ,C 的大小. 解:sin A sin B +sin A cos B -sin(A +B )=0,sin A sin B +sin A cos B -(sin A cos B +cos A sin B )=0, sin A sin B -cos A sin B =sin B (sin A -cos A )=0, 因为sin B ≠0,所以sin A -cos A =0,所以tan A =1,4π=A ,可得BC +=4π3, 所以02sin sin )22π3cos(sin )4π3(2cos sin =+=++=++B B B B B B ,sin B +2sin B cos B =0,因为sin B ≠0,所以12π,3π2,21cos ==-=C B B .【评析】考查了三角形中角的相互转化关系,同时兼顾了两角和、二倍角、诱导公式等综合应用.练习3-4一、选择题1.在△ABC 中,若A ∶B ∶C =1∶2∶3,则a ∶b ∶c =( ) A .1∶2∶3B .2:3:1C .1∶4∶9D .3:2:12.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,3,3π==a A ,b =1,则c =( ) A .1B .2C .13-D .33.△ABC 中,若a =2b cos C ,则△ABC 的形状一定为( ) A .等边三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形4.△ABC 的三内角A ,B ,C 的对边边长分别为a ,b ,c ,若b a 25=,A =2B ,则cos B =( ) A .35B .45 C .55 D .65二、填空题5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =1,3π,3==C c ,则A =______. 6.在△ABC 中,角ABC 的对边分别为a 、b 、c ,若ac B b c a 3tan )(222=-+,则角B 的值为______.7.设△ABC 的内角6π=A ,则2sinB cosC -sin(B -C )的值为______. 8.在三角形ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若b cos C =(2a -c )cos B ,则∠B 的大小为______. 三、解答题9.在△ABC 中,53tan ,41tan ==B A . (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若AB 的边长为17,求边BC 的边长.10.如图,某住宅小区的平面图呈扇形AOC .小区的两个出入口设置在点A 及点C 处,小区里有两条笔直的小路AD ,DC ,且拐弯处的转角为120°.已知某人从C 沿CD 走到D 用了10分钟,从D 沿DA 走到A 用了6分钟.若此人步行的速度为每分钟50米. 求该扇形的半径OA 的长(精确到1米).11.在三角形ABC 中,5522cos ,4π,2===B C a ,求三角形ABC 的面积S .专题03 三角函数与解三角形参考答案练习3-1一、选择题:1.B 2.B 3.B 4.C 二、填空题 5.)0,2π(-6.16 7.21mm - 8.23- 三、解答题9.解:(1)⋅-=+=-=>55cos sin ,55cos ,552sin ,0cos ααααα (2)原式=222)sin 1(sin sin 21cos 1sin 21θθθθθ-=+-=-+-=⋅+=-=-=5521sin 1|sin 1|θθ 10.解:(1)原式51tan 2tan -=-+=αα(2)原式.0tan 1tan 212=+-=αα11.解:当k 为偶数时,原式.0cos sin cos sin 1cos sin 1cos sin .cos sin )cos (sin cos sin 22=+-=++---=αααααααααααααα 当k 为奇数时,原式01cos sin )cos (sin =+-=αααα,综上所述,原式=0.练习3-2一、选择题1.A 2.C 3.D 4.C 二、填空题 5257-6.4 7.21 8.65- 三、解答题 9.解:左边=====2tan 2cos 22cos2sin22cos2sin 2cos 2cos cos 2cos sin 22222.ααααααααααα右边.10.解:原式)sin (cos 2cos 1cos 2cos sin 21cos )2cos 2(sin 12ααααααααα-=-+-=--=, 因为α 为第四象限角,且54sin -=α,所以53cos =α, 所以原式514=. 11.解:(1)由a a a a cos sin 21)cos (sin 2-=-=31可得32cos sin 2=αα, 所以a a a a cos sin 21)cos (sin 2+=+=35,因为α 为第三象限角,所以sin α <0,cos α <0,sin α +cos α <0,所以315cos sin -=+αα. (2)原式αααααααααcos cos 3sin 4cos )12cos 2(3sin 4cos 82cos 6sin 4522+=-+=-++=3tan 4+=α,因为51tan 1tan cos sin cos sin -=-+=-+αααααα,所以2531515tan -=+-=α, 所以原式.52932534-=+-⨯= 练习3-3一、选择题1.B 2.C 3.A 4.D 二、填空题5.2 6.2 7.)3π2sin(+=x y 8.]2,89[- 三、解答题9.解:x x x x x x f 2cos 2sin 1cos 2cos sin 2)(2-=+-==)4π2sin(2-x . (1)Z ∈+=-k k x ,2ππ4π2,对称轴方程为Z ∈+=k k x ,8π32π, (2)Z ∈+≤-≤+k k x k ,2π3π24π22ππ2,即Z ∈+≤≤+k k x k ,8π7π8π3π,f (x )的单调减区间为Z ∈++k k k ],8π7π,8π3π[.10.解:(I)∵⋅+=+=-+=)3π2sin(22cos 32sin )4sin 21(32sin )(2x x x x x x f∴f (x )的最小正周期.π421π2==T当1)3π2sin(-=+x 时,f (x )取得最小值-2;当1)3π2sin(=+x 时,f (x )取得最大值2.(Ⅱ)由(I)知⋅+=+=)3π()().3π2sin(2)(x f x g x x f 又⋅=+=++=∴2cos 2)2π2sin(2]3π)3π(21sin[2)(xx x x g).(2cos 2)2cos(2)(x g xx x g ==-=-Θ∴函数g (x )是偶函数.11.解:(1)12cos 2sin 32sin 322cos 12)(+++=+++⨯=a x x a x xx f ωωωω,1)6π2sin(2+++=a x ω由满足条件f (x 1)=f (x 2)=0的|x 1-x 2|的最小值为2π,可得的最小正周期为π,所以ω =1.。
2020高考数学核心突破《专题3 三角函数、解三角形与平面向量 第1讲 三角函数的图象与性质》 (2)
专题三 第1讲1.函数f (x )=cos(w x +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( D )A.⎝⎛⎭⎫k π-14,k π+34,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫k -14,k +34,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 解析 由题图可知T 2=54-14=1,所以T =2.结合题图可知,在⎣⎡⎦⎤-34,54(f (x )的一个周期)内,函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫-14,34.由f (x )是以2为周期的周期函数可知,f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z ,故选D. 2.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( A ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x解析 y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x 是奇函数,图象关于原点对称,且最小正周期为π,A 项正确.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x ,是偶函数,B 项错误.y =sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,非奇非偶,C 项错误.y =sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,非奇非偶,D 项错误.故选A. 3.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 ) 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)=sin 2⎝⎛⎭⎫x +12, ∴只需把y =sin 2x 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.故选A.4.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( C )A.3π4 B .π2C.π4D .-π4解析 y =sin(2x +φ)――→左移π8sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ是偶函数,即π4+φ=k π+π2(k ∈Z )⇒φ=k π+π4(k ∈Z ),当k =0时,φ=π4,故选C.5.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深的最大值为( C )A .5 mB .6 mC .8 mD .10 m解析 由题意可知,当sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ=-1时,函数取得最小值2,即3×(-1)+k =2,∴k =5.因此,函数的最大值是8,故水深的最大值为8 m.6.将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( B )A.π12 B .π6C.π3D .5π6解析 y =3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,向左平移m 个单位长度后得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+m ,由它关于y 轴对称可得sin ⎝⎛⎭⎫π3+m =±1,∴π3+m =k π+π2,k ∈Z ,∴m =k π+π6,k ∈Z ,又m >0,∴m 的最小值为π6.7.已知函数f (x )=A sin(w x +φ)(A ,w ,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( A )A .f (2)<f (-2)<f (0)B .f (0)<f (2)<f (-2)C .f (-2)<f (0)<f (2)D .f (2)<f (0)<f (-2)解析 ∵ω>0,∴T =2πω=π,∴ω=2.又A >0,∴f ⎝⎛⎭⎫2π3=-A , 即sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-1,得φ+4π3=2k π+32π(k ∈Z ), 即φ=2k π+π6(k ∈Z ).又∵φ>0,∴可取f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, ∴f (2)=A sin ⎝⎛⎭⎫4+π6, f (-2)=A sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6,f (0)=A sin π6. ∵π<4+π6<3π2,∴f (2)<0.∵-7π6<-4+π6<-π,且y =sin x 在⎝⎛⎭⎫-7π6,-π上为减函数, ∴sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6<sin ⎝⎛⎭⎫-7π6=sin π6,且sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6>sin(-π)=0,从而有0<f (-2)<f (0).故有f (2)<f (-2)<f (0).故选A.8.将函数f (x )=sin 2x 的图象向右平移φ⎝⎛⎭⎫0<φ<π2个单位后得到函数g (x )的图象.若对满足|f (x 1)-g (x 2)|=2的x 1,x 2,有|x 1-x 2|min =π3,则φ=( D )A.5π12 B .π3C.π4D .π6解析 g (x )=sin[2(x -φ)] =sin(2x -2φ). ∵|f (x )|≤1,|g (x )|≤1, ∴|f (x )-g (x )|≤2,当且仅当f (x 1)=1,g (x 2)=-1或f (x 1)=-1,g (x 2)=1时,满足|f (x 1)-g (x 2)|=2. 不妨设A (x 1,-1)是函数f (x )图象的一个最低点,B (x 2,1)是函数g (x )图象的一个最高点, 于是x 1=k 1π+3π4(k 1∈Z ),x 2=k 2π+π4+φ(k 2 ∈Z ).∴|x 1-x 2|≥⎪⎪⎪⎪3π4-⎝⎛⎭⎫π4+φ=⎪⎪⎪⎪π2-φ. ∵φ ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,|x 1-x 2|min =π3, ∴π2-φ=π3,即φ=π6,故选D. 9.已知函数f (x )=2sin x +φ2cos x +φ2⎝⎛⎭⎫|φ|<π2,且对于任意的x ∈R ,f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π6,则( C ) A .f (x )=f (x +π) B .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2 C .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫π3-xD .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫π6-x解析 f (x )=sin(x +φ).由题意,可知f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π6对于任意的x ∈R 恒成立,即sin(x +φ)≤sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ.又因为|φ|<π2,所以π6+φ=π2,所以φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3.f ⎝⎛⎭⎫π3-x =sin ⎝⎛⎭⎫π3-x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫π3+x +π=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=f (x ).故选C. 10.已知函数f (x )=3sin w x +cos w x (w >0)的图象与x 轴的交点的横坐标可构成一个公差为π2的等差数列,把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位,得到函数g (x )的图象.下列说法正确的是( D )A .g (x )在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是增函数B .g (x )的图象关于直线x =-π4对称C .函数g (x )是奇函数D .当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,函数g (x )的值域是[-2,1]解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,由题意知T 2=π2,∴T =π,∴ω=2πT =2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位,得到g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x 的图象,易知g (x )是偶函数且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是减函数,其图象不关于直线x =-π4对称,所以A 项,B 项,C 项错误.当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,2x ∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3,则g (x )min =2cos π=-2,g (x )max =2cos π3=1,即函数g (x )的值域为[-2,1],故选D.11.函数f (x )=2x -4sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2的图象大致是( D )解析 因为函数f (x )是奇函数,所以排除A ,B 项,f ′(x )=2-4cos x ,令f ′(x )=2-4cos x =0,得x =±π3,故选D.12.函数f (x )=A sin w x (A >0,w >0)的部分图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)的值为( A )A .2+ 2B .32C .6 2D .- 2解析 由题图可知,A =2,T =8,2πω=8,ω=π4,∴f (x )=2sin π4x ,∴f (1)=2,f (2)=2,f(3)=2,f(4)=0,f(5)=-2,f(6)=-2,f(7)=-2,f(8)=0,而2 018=8×252+2,∴f(1)+f(2)+…+f(2 018)=f(1)+f(2)=2+ 2.故选A.。
2020版高三数学新课标大二轮增分攻略数学(理) 专题一三角函数与解三角形第一讲 三角函数的图象与性质
第三篇 重点热点、突破篇第一讲 三角函数的图象与性质[高考导航]1.三角函数的图象,主要涉及图象变换问题以及由图象确定函数解析式问题.2.三角函数的性质,通常是给出函数解析式,先进行三角变换,将其转化为y =A sin(ωx +φ)的形式再研究其性质(如单调性、值域、对称性),或知道某三角函数的图象或性质求其解析式,再研究其他性质.考点一 同角三角关系式及诱导公式1.三角函数: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 (x ≠0).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.同角基本关系式:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α⎝ ⎛⎭⎪⎫α≠k π+π2,k ∈Z . 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”.1.(2019·广东惠州二调)已知sin x +cos x =15,x ∈[0,π],则tan x 的值为( )A .-34B .-43C .±43D .-34或-43[解析] ∵sin x +cos x =15,∴(sin x +cos x )2=125,即1+2sin x cos x =125.∴2sin x cos x =-2425<0.∵x ∈[0,π],∴sin x >0,cos x <0. ∴sin x -cos x >0.∴(sin x -cos x )2=1-2sin x cos x =4925,∴sin x -cos x =75. 又知sin x +cos x =15,∴sin x =45,cos x =-35,则tan x =sin x cos x =-43,故选B. [答案] B2.(2019·福州质检)已知P (sin40°,-cos140°)为锐角α终边上的点,则α=( )A .40°B .50°C .70°D .80°[解析] ∵P (sin40°,-cos140°)为角α终边上的点,因而tan α=-cos140°sin40°=-cos (90°+50°)sin (90°-50°)=sin50°cos50°=tan50°,又α为锐角,则α=50°,故选B.[答案] B3.(2019·唐山五校联考)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+x =15,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=( )A .-15 B.15 C.25 D .-25 [解析] cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π+π6+x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+x =-15.[答案] A4.(2019·河北六校第三次联考)若sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-32πsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin (π+α)=( )A.35B.53C.45D.54[解析] ∵方程5x 2-7x -6=0的两根分别为x 1=2和x 2=-35,∴sin α=-35.则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-32πsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin (π+α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α(-cos α)tan 2αsin α(-sin α)(-sin α)=-cos 2α·sin 2αcos 2αsin 3α=-1sin α=53,故选B. [答案] B5.(2019·云南师大附中月考)已知tan θ=2,则sin θ+cos θsin θ+sin 2θ的值为( )A.195B.165C.2310D.1710[解析] 解法一:sin θ+cos θsin θ+sin 2θ=sin θ+cos θsin θ+sin 2θsin 2θ+cos 2θ=tan θ+1tan θ+tan 2θtan 2θ+1,将tan θ=2代入,得原式=2310,故选C.解法二:tan θ=2=21,在平面直角坐标系xOy 中,不妨设θ为锐角,角θ的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,在终边上取点P (1,2),则|OP |=5,由三角函数的定义,得sin θ=25,cos θ=15,所以sin θ+cos θsin θ+sin 2θ=25+1525+⎝ ⎛⎭⎪⎫252=2310,故选C.[答案] C6.(2019·湘东六校联考)在平面直角坐标系xOy 中,点P (x 0,y 0)在单位圆O 上,设∠xOP =α,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4.若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-45,则x 0的值为________.[解析] ∵点P (x 0,y 0)在单位圆O 上,且∠xOP =α,∴cos α=x 0,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-45,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=35,∴x 0=cos α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4=cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin π4=-45×22+35×22=-210. [答案] -210(1)涉及与圆及角有关的函数建模问题,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.考点二 三角函数的图象及变换1.“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)的图象设z =ωx +φ,令z =0,π2,π,3π2,2π,求出x 的值与相应的y 的值,描点、连线可得.2.两种图象变换【例1】 (1)(2019·南昌调研)函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象可由函数g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象( )A .向左平移π2个单位长度得到 B .向右平移π2个单位长度得到 C .向左平移π4个单位长度得到 D .向右平移π4个单位长度得到(2)(2019·济南模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<0的部分图象如图所示,则φ=________.[解题指导] (1)化f (x )为正弦形式→转化为x 上的变化量→确定结果(2)由对称中心及对称轴得周期T→由T =2πω得ω→利用f ⎝⎛⎭⎪⎫1112π=-2及φ的范围得φ值[解析] (1)∵f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+π2= sin ⎩⎨⎧⎭⎬⎫2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+π4,∴只需将函数g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向左平移π4个单位长度即可得到f (x )的图象.故选C.(2)由T 4=1112π-23π=π4,得T =π,又知T =2πω,∴ω=2,∴f (x )=2sin(2x +φ).又知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1112π=-2,∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫116π+φ=-2, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫116π+φ=-1.∴116π+φ=2k π+32π(k ∈Z ). ∴φ=2k π-π3(k ∈Z ),又∵-π2<φ<0,∴φ=-π3. [答案] (1)C (2)-π3解决三角函数图象问题的策略(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.(2019·广东揭阳一模)将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标先伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π3个单位长度得到y =sin x 的图象,则函数f (x )的单调递增区间为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π12,2k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π6,2k π+5π6,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+5π6,k ∈Z [解析] 解法一:将函数f (x )=sin(ωx +φ)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),则函数变为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12ωx +φ,再向左平移π3个单位长度得到的函数为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12ωx +ωπ6+φ=sin x ,又ω>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧12ω=1,ωπ6+φ=2k π,k ∈Z ,又-π2≤φ<π2,所以ω=2,φ=-π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故选C.解法二:将y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度得到的函数为y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,将函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上每一点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),则函数变为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=f (x ),由2k π-π2≤2x-π3≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,故选C.[答案] C2.(2019·太原3月联考)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,x 1≠x 2且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .1B.12C.22D.32[解析] 由题图知A =1,函数f (x )的最小正周期T =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π,所以2πω=π,即ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ),又因为点⎝⎛⎭⎪⎫-π6,0在图象的上升段上,所以-π3+φ=2k π(k ∈Z ),所以φ=2k π+π3(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π3,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,可知在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3上,函数f (x )的图象关于x =π12对称,因为x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,f (x 1)=f (x 2),所以x 1+x 2=π6,所以f (x 1+x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32.故选D.[答案] D考点三 三角函数的性质1.三角函数的单调区间y =sin x 的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ),单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+3π2(k ∈Z ); y =cos x 的单调递增区间是[2k π-π,2k π](k ∈Z ),单调递减区间是[2k π,2k π+π](k ∈Z );y =tan x 的递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z ).2.三角函数的奇偶性与对称性y =A sin(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π+π2(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )求得.y =A cos(ωx +φ),当φ=k π+π2(k ∈Z )时为奇函数;当φ=k π(k ∈Z )时为偶函数;对称轴方程可由ωx +φ=k π(k ∈Z )求得.y =A tan(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数. 角度1:研究三角函数的单调性、奇偶性、周期性【例2】 (2019·天津卷)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g (x ).若g (x )的最小正周期为2π,且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=( ) A .-2 B .- 2 C. 2 D .2 [解题指导]由奇函数确定φ→由伸缩变换确定g (x )的解析式→由g (x )的周期确定ω→由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2确定A[解析] ∵f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,∴φ=k π,k ∈Z ,又|φ|<π,∴φ=0,∴f (x )=A sin ωx ,则g (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω2x .由g (x )的最小正周期T =2π,得ω2=2πT =1,∴ω=2.又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=A sin π4=22A =2,∴A =2, ∴f (x )=2sin2x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=2sin 3π4=2,故选C.[答案] C角度2:求三角函数的单调区间及最值【例3】 (2019·石家庄二中月考)已知函数f (x )=(23cos ωx +sin ωx )sin ωx -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫π2+ωx (ω>0),且函数y =f (x )的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4.(1)求ω的值和函数f (x )的单调递增区间; (2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域.[解题指导] (1)化简函数解析式→利用周期性和对称性求ω值→写出f (x )解析式→求f (x )单调递增区间(2)由x 范围求出角整体范围→利用f (x )单调性和图象求出值域[解] (1)f (x )=23cos ωx ·sin ωx +sin 2ωx -cos 2ωx =3sin2ωx -cos2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π6.由f (x )图象的一个对称中心,到最近的对称轴的距离为π4,知14·2π2ω=π4,即ω=1.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 令-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z . 解得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6+k π,π3+k π(k ∈Z ).(2)因为0≤x ≤π2,所以-π6≤2x -π6≤5π6, 所以-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1,所以-1≤f (x )≤2. 即函数f (x )的值域为[-1,2].三角函数性质问题的解题策略(1)讨论三角函数的单调性,研究函数的周期性、奇偶性与对称性,都必须首先利用辅助角公式,将函数化成一个角的一种三角函数.(2)求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的单调区间,是将ωx +φ作为一个整体代入正弦函数增区间(或减区间),求出的区间即为y =A sin(ωx +φ)的增区间(或减区间),但是当A >0,ω<0时,需先利用诱导公式变形为y =-A sin(-ωx -φ),则y =-A sin(-ωx -φ)的增区间即为原函数的减区间,减区间即为原函数的增区间.(3)求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)在某一区间的最值时,将ωx +φ视为整体,借助正弦函数的图象和性质求解.1.(2019·太原一模)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将其图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称 B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0对称[解析] ∵f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )的图象向右平移π3个单位后得到g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3+φ的图象,又g (x )的图象关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪2π3+k π<π2,∴k =-1,φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,当x =π12时,2x -π3=-π6, ∴A 、C 错误,当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误. [答案] B2.(2019·豫南九校4月联考)已知函数f (x )= sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3π4. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π3,且F (x )=-4λf (x )-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3的最小值是-32,求实数λ的值. [解] (1)∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2x - 2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3π4 =12cos2x +32sin2x +(sin x -cos x )(sin x +cos x ) =12cos2x +32sin2x +sin 2x -cos 2x =12cos2x +32sin2x -cos2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z )得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ), ∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).(2)F (x )=-4λf (x )-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3=-4λsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=2sin 2⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-4λsin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-1=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-λ2-1-2λ2. ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π3,∴0≤2x -π6≤π2, ∴0≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1.①当λ<0时,当且仅当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=0时,F (x )取得最小值,最小值为-1,这与已知不相符;②当0≤λ≤1时,当且仅当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=λ时,F (x )取得最小值,最小值为-1-2λ2,由已知得-1-2λ2=-32,解得λ=-12(舍)或λ=12;③当λ>1时,当且仅当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6=1时,F (x )取得最小值,最小值为1-4λ,由已知得1-4λ=-32,解得λ=58,这与λ>1矛盾.综上所述,λ=12.1.(2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2单调递增的是( )A .f (x )=|cos2x |B .f (x )=|sin2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |[解析] 对于选项A ,作出y =|cos2x |的部分图象,如图1所示,则f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上单调递增,且最小正周期T =π2,故A 正确.对于选项B ,作出f (x )=|sin2x |的部分图象,如图2所示,则f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上单调递减,且最小正周期T =π2,故B 不正确. 对于选项C ,∵f (x )=cos|x |=cos x ,∴最小正周期T =2π,故C 不正确.对于选项D ,作出f (x )=sin|x |的部分图象,如图3所示.显然f (x )不是周期函数,故D 不正确.故选A.[答案] A2.(2018·全国卷Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( )A.π4B.π2C.3π4 D .π[解析] f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,由题意得a >0,故-a +π4<π4,因为f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4在[-a ,a ]是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a +π4≥0,a +π4≤π,a >0,解得0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4,故选A. [答案] A3.(2019·全国卷Ⅰ)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |有下述四个结论: ①f (x )是偶函数②f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递增 ③f (x )在[-π,π]有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是( ) A .①②④ B .②④ C .①④D .①③[解析] f (x )的定义域为(-∞,+∞),f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x ),故f (x )是偶函数,①正确;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,f (x )=sin x +sin x =2sin x 单调递减,②不正确; 当x ∈[0,π]时,sin x ≥0,f (x )=2sin x 有两个零点,当x ∈[-π,0)时,f (x )=-2sin x 仅有一个零点,故③不正确;当x ≥0时,f (x )=sin x +|sin x |,其最大值为2,又f (x )是R 上的偶函数,故f (x )在R 上的最大值为2,④正确.综上,①④正确,②③不正确.故选C. [答案] C4.(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⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos2x -32sin2x=1-32cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.因此,函数的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-32,1+32.高考对此部分内容主要以选择、填空题的形式考查,难度为中等偏下,大多出现在6~12或第14~15题位置上,命题的热点主要集中于三角函数的定义、图象与性质,主要考查图象的变换,函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,并常与三角恒等变换交汇命题.专题强化训练(十一)一、选择题1.(2019·菏泽一模)若角α的终边过点A (2,1),则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-α=( )A .-255B .-55 C.55 D.255[解析] 由题意知cos α=25=255,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-α=-cos α=-255.[答案] A2.(2019·桂林一模)已知sin(5π-α)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin α+2cos α=( )A.225 B.-25 C .-2 2 D .-2[解析] 由sin(5π-α)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α,得sin α=-3cos α,所以tan α=-3,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin α+2cos α=22(cos α-sin α)sin α+2cos α=22(1-tan α)tan α+2=22×4-1=-2 2.故选C.[答案] C3.(2019·湖南湘中高三联考)已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中φ为实数,若f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R 恒成立,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),则f (x )的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z )B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ) [解析] 因为f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R 恒成立,即⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3+φ=1,所以φ=k π+π6(k ∈Z ).因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),所以sin(π+φ)>sin(2π+φ),即sin φ<0,所以φ=-56π+2k π(k ∈Z ),所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -56π,所以由三角函数的单调性知2x -5π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ),得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ),故选C.[答案] C4.(2019·廊坊省级示范性高中联合体联考(一))已知函数f (x )=-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增,其图象关于直线x =-π12对称B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递减,其图象关于直线x =-π12对称C .f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增,其图象关于直线x =-π6对称D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递减,其图象关于直线x =-π6对称[解析] f (x )=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4时,3x +π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π,可得函数f (x )在x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上单调递增,又由3x +π4=0,解得x =-π12,所以函数f (x )的图象关于直线x =-π12对称.故选A.[答案] A5.(2019·湖南省四校联考)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .1,3π4B .2,π4 C .π,3π4D .2π,π4[解析] 由题图知最小正周期T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫54-14=2,所以ω=2πT =π,所以f (x )=2sin(πx +φ),把⎝ ⎛⎭⎪⎫14,0代入,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=0,即π4+φ=k π(k ∈Z ),所以φ=k π-π4(k ∈Z ).因为0<φ<π,所以φ=3π4,故选C.[答案] C6.(2019·福州质量检测)若将函数y =3cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象向右平移π6个单位长度,则平移后图象的一个对称中心是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫π6,0 B.⎝⎛⎭⎪⎫-π6,0 C.⎝⎛⎭⎪⎫π12,0 D.⎝⎛⎭⎪⎫-π12,0 [解析] 将函数y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象向右平移π6个单位长度,得y =3cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π2=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象,由2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+π6(k ∈Z ),当k =0时,x =π6,所以平移后图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,故选A. [答案] A 二、填空题7.(2019·河北沧州模拟)已知角θ的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线2x -y =0上,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ+cos (π-θ)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ-sin (π-θ)=________.[解析] 设点P (a,2a )(a ≠0)为角θ终边上任意一点,根据三角函数的定义有tan θ=yx =2,再根据诱导公式,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+θ+cos (π-θ)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ-sin (π-θ)=-cos θ-cos θcos θ-sin θ=-21-tan θ=2.[答案] 28.(2019·安徽六安一中3月月考)若函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(0<ω<1)在区间(π,2π)内有最值,则ω的取值范围为________.[解析] 函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(0<ω<1)取最值时,ωx +π6=k π+π2,k ∈Z ,即x =1ω⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π3(k ∈Z ),因为f (x )在区间(π,2π)内有最值,所以1ω⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π3∈(π,2π)时,k 有解,所以1<1ω·⎝ ⎛⎭⎪⎫k +13<2,即⎩⎪⎨⎪⎧ω<k +13,k 2+16<ω⇒k 2+16<ω<k +13.由k 2+16<k +13得k >-13.当k =0时,16<ω<13,当k =1时,结合0<ω<1,得23<ω<1,所以ω的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫16,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫16,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1 9.(2019·江西南昌重点中学段考测试)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<ω<3,|φ|<π2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=0,则f (π)=________. [解析]解法一:因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-πω12+φ=0,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5πω12+φ=0,得⎩⎪⎨⎪⎧-π12ω+φ=k 1π,5π12ω+φ=k 2π(k 1,k 2∈Z ),两式相减得,12ω=k 2-k 1(k 1,k 2∈Z ).因为0<ω<3,且k 2-k 1是整数,所以ω=2.将点⎝⎛⎭⎪⎫-π12,0看作“五点”中的第一点,则-π6+φ=0,所以φ=π6,满足|φ|<π2.所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (π)=12. 解法二:设f (x )的最小正周期为T ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫512π=0可得x=-π12和x =5π12是函数f (x )的两个零点,所以k 1·T 2=512π-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=π2(k 1∈N ),即T =πk 1(k 1∈N ),又知T =2π|ω|(ω>0),所以2πω=πk 1(k 1∈N ),所以ω=2k 1(k 1∈N ),又0<ω<3,所以当k 1=1时,ω=2.所以f (x )=sin(2x+φ).由f ⎝⎛⎭⎪⎫-π12=0,得-π6+φ=k 2π(k 2∈Z ),所以φ=k 2π+π6(k 2∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π6,则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以f (π)=12.[答案] 12 三、解答题10.(2019·北京西城二模)已知函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)求函数f (x )的定义域;(2)设β∈(0,π),且f (β)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4,求β的值. [解] (1)由x +π4≠k π+π2,k ∈Z ,得x ≠k π+π4,k ∈Z .所以函数f (x )的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π4,k ∈Z . (2)依题意,得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4. 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4cos ⎝⎛⎭⎪⎫β+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4. 整理得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4·⎣⎢⎡⎦⎥⎤2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4-1=0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4=0或cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4=12.因为β∈(0,π),所以β+π4∈⎝⎛⎭⎪⎫π4,5π4.由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4=0,得β+π4=π,即β=3π4; 由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π4=12,即β+π4=π3,即β=π12.所以β=π12或β=3π4.11.(2019·云南曲靖一中模拟)已知函数f (x )=2cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+3sin 2x +sin x cos x .(1)求函数f (x )的最小正周期.(2)若f (x )-m =0在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3恰有一实数根,求m 的取值范围.[解] (1)函数f (x )=2cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+3sin 2x +sin x cos x =2cos x⎝⎛⎭⎪⎫sin x cos π3-cos x sin π3+3sin 2x+sin x cos x=2cos x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x -32cos x +3sin 2x +sin x cos x =2sin x cos x -3cos 2x +3sin 2x =sin2x -3cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 故函数f (x )的最小正周期为2π2=π.(2)在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3时,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象如下.∵f (0)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫-π3=-3,f ⎝⎛⎭⎪⎫2π3=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4π3-π3=0,∴当方程f (x )-m =0在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3恰有一实数根时,m 的取值范围为[-3,0)∪{2}.12.(2019·山东济南一模)已知函数f (x )=sin(2π-x )·sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-x -3cos 2x + 3.(1)求f (x )的最小正周期和图象的对称轴方程; (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,7π12时,求f (x )的最小值和最大值.[解] (1)由题意,得f (x )=(-sin x )(-cos x )-3cos 2x +3=sin x cos x -3cos 2x +3=12sin2x -32(cos2x +1)+3=12sin2x -32cos2x +32=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+32,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π;令2x -π3=k π+π2(k ∈Z ),则x =k π2+5π12(k ∈Z ), 故所求图象的对称轴方程为x =k π2+5π12(k ∈Z ). (2)当0≤x ≤7π12时,-π3≤2x -π3≤5π6.由函数图象(图略)可知,-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1, 即0≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+32≤2+32.故f (x )的最小值为0,最大值为2+32.。
2020版高考数学二轮复习第2部分专题1三角函数和解三角形解密高考1三角函数问题重在“变”——变角、变式
母题示例:2019 年全国卷Ⅲ,本小题满分 12 分
△ABC 的内角 A,B,C 的对边分 本题考查:本题主要考查正弦定
别为 a,b,c,已知 asin A+2 C= 理、诱导公式、三角恒等变换、三
bsin A.
角形的面积公式,考查学生的数学
(1)求 B;
运算、转化与化归等能力,考查学
(2)若△ABC 为锐角三角形,且 c 生的逻辑推理及数学运算等核心
面积,结合第(1)问,选择 S=12acsin B,注意到条件 c=1,想到sina A=
c sin
C,△ABC
为锐角三角形可建不等式.
[规范解答·评分标准] (1)根据题意 asinA+2 C=bsin A,得 sin AsinA+2 C= sin Bsin A 因为 0<A<π,故 sin A>0,消去 sin A 得 sinA+2 C=sin B,0<B<π,0<A+2 C<π,故A+2 C=B 或者A+2 C+B= π,而根据题意 A+B+C=π,A+2 C+B=π 不成立,所以A+2 C=B, 又因为 A+B+C=π,代入得 3B=π,所以 B=π3.··6 分
故
83<S△ABC<
23.故
S△ABC 的取值范围是
83,
23.······12
分
[构建模板·两种思路] 1.利用正、余弦定理求解问题的思路为“角化边”“边化角”
2.三角恒等变换的思路为“一角二名三结构” 升幂(降幂)公式口诀:“幂降一次,角翻倍;幂升一次,角减半”.
母题突破 1:2019 年昆明模拟 在△ABC 中,内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,2acos A- bcos C=ccos B. (1)求角 A; (2)若 a= 3,△ABC 的面积为343,求△ABC 的周长.
2023年高考数学二轮复习第二篇经典专题突破专题一三角函数和解三角形第1讲三角函数的图象和性质
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专题一 三角函数和解三角形
高考二轮总复习 • 数学
所以 ω=-16+23k,k∈Z, 所以 ω=52,f(x)=sin 52x+π4+2, 所以 fπ2=sin 54π+π4+2=1. 故选 A.
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专题一 三角函数和解三角形
高考二轮总复习 • 数学
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2.(2022·全国甲卷)设函数 f(x)=sin ωx+π3在区间(0,π)恰有三个极
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【解析】 f′(x)=-sin x+sin x+(x+1)cos x=(x+1)cos x,所以 f(x) 在区间0,π2和32π,2π上 f′(x)>0,即 f(x)单调递增;在区间π2,32π上 f′(x)<0, 即 f(x)单调递减,又 f(0)=f(2π)=2,fπ2=π2+2,f32π=-32π+1+1=- 32π,所以 f(x)在区间[0,2π]上的最小值为-32π,最大值为π2+2.故选 D.
值点、两个零点,则 ω 的取值范围是
( C)
A.53,163
B.53,169
C.163,83
D.163,169
专题一 三角函数和解三角形
高考二轮总复习 • 数学
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【解析】 依题意可得 ω>0,因为 x∈(0,π),所以 ωx+π3∈π3,ωπ+π3,
要使函数在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,
又 y=sin x,x∈π3,3π的图象如下所示:
则52π<ωπ+π3≤3π,解得163<ω≤83,即 ω∈163,83.故选 C.
专题一 三角函数和解三角形
高考二轮总复习 • 数学
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3.(2022·全国甲卷)将函数 f(x)=sin ωx+π3(ω>0)的图象向左平移π2个 单位长度后得到曲线 C,若 C 关于 y 轴对称,则 ω 的最小值是 ( C )
2024届高考数学二轮复习专题1三角函数与解三角形课件
即 cos A=-12,
由 A 为三角形内角得 A=23π,
△ABC
面积
S=12bcsin
A=12×1×
23=
3 4.
专题一 三角函数与平面向量
类型四 平面向量及其应用
1.(2023·新课标Ⅰ卷)已知向量 a=(1,1),b=(1,-1).若(a+λb)⊥(a+μb),
则( )
A.λ+μ=1
B.λ+μ=-1
A.79 解析:因为
sin
B.19 (α-β)=sin
αcos
C.-19 β-sin βcos
α=13,
cos αsin β=16,
所以 sin αcos β=12,
所以 sin(α+β)=sin αcos β+sin βcos α=12+16=23,
则 cos(2α+2β)=1-2sin2(α+β)=1-2×49=19.
答案:-
3 2
专题一 三角函数与平面向量
3.(2023·全国甲卷)函数 y=f(x)的图象由函数 y=cos (2x+π6)的图象向左平移π6个
单位长度得到,则 y=f(x)的图象与直线 y=12x-12的交点个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:把函数 y=cos(2x+π6)向左平移π6个单位可得 函数 f(x)=cos(2x+π2)=-sin 2x 的图象, 而直线 y=12x-12=12(x-1)经过点(1,0),且斜率为12,
Bcos Bcos
AA-ssiinn
CB=1,所以ssiinn
((AA-+BB))-
sin sin
CB=sin
(A-sinBC)-sinB=1,
专题一 三角函数与平面向量
2020高考二轮复习三角函数与解三角形
第1讲 三角函数的图象与性质[全国卷3年考情分析]函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,并常与三角恒等变换交汇命题.(2)高考对此部分内容主要以选择题、填空题的形式考查,难度为中等偏下,大多出现在第6~12或14~16题位置上.考点一 三角函数的定义、诱导公式及基本关系1.[三角函数的定义及应用](2019·昆明市诊断测试)在平面直角坐标系中,角α的始边与x 轴的正半轴重合,终边与单位圆交于点P ⎝⎛⎭⎫-35,45,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A .210B .-210C .7210D .-72102.[同角三角函数的关系式及应用]若tan α=12,则sin 4α-cos 4α的值为( )A .-15B .-35C .15D .353.[诱导公式及应用]设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=( )A.12 B .32 C .0 D .-121.[与数列交汇]设a n =1n sin n π25,S n =a 1+a 2+…+a n ,在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个A .25B .50C .75D .1002.[与算法交汇]某一算法程序框图如图所示,则输出的S 的值为( )A.32B .-32C.3D .03.[借助数学文化考查]《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=12(弦×矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为2π3,半径等于4 m 的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是( )A .6 m 2B .9 m 2C .12 m 2D .15 m 2考点二 三角函数的图象与解析式题型一 由“图”定“式”[例1] (1)(2019·成都市第二次诊断性检测)将函数f (x )的图象上所有点向右平移π4个单位长度,得到函数g (x )的图象.若函数g (x )=A sin(ωx+φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12B .f (x )=-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3 C .f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3 D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +7π12 (2)(2019·长沙市统一模拟考试)已知P⎝⎛⎭⎫12,2是函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)图象的一个最高点,B ,C 是与P 相邻的两个最低点.若|BC |=6,则f (x )的图象的对称中心可A .(0,0)B .(1,0)C .(2,0)D .(3,0)题型二 三角函数的图象变换[例2] (1)(2019·福建五校第二次联考)为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只需将函数y =sin 2x 的图象( )A .向右平移5π12个单位长度B .向左平移5π12个单位长度C .向右平移5π6个单位长度D .向左平移5π6个单位长度(2)(2019·开封模拟)将函数y =sin 2x -cos 2x 的图象向左平移m (m >0)个单位长度以后得到的图象与函数y =k sin x cos x (k >0)的图象重合,则k +m 的最小值是( )A .2+π4B .2+3π4C .2+5π12D .2+7π12考点三 三角函数的性质[例3] (1)(2019·武昌区调研考试)已知函数f (x )=3sin ωx -cos ωx (ω>0)的最小正周期为2π,则f (x )的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+π6(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+2π3(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤2k π-2π3,2k π+π3(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+5π6(k ∈Z )(2)(2019·全国卷Ⅰ)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |有下述四个结论: ①f (x )是偶函数;②f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π2,π单调递增; ③f (x )在[-π,π]有4个零点;④f (x )的最大值为2.其中所有正确结论的编号是( ) A .①②④ B .②④ C .①④D .①③(3)(2019·江西省五校协作体试题)若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)在区间(π,2π)内没有最值,则ω的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,112∪⎣⎡⎦⎤14,23 B .⎝⎛⎦⎤0,16∪⎣⎡⎦⎤13,23 C.⎣⎡⎦⎤14,23 D .⎣⎡⎦⎤13,231.(2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝⎛⎭⎫π4,π2单调递增的是( ) A .f (x )=|cos 2x | B .f (x )=|sin 2x | C .f (x )=cos|x | D .f (x )=sin|x |2.(2019·广东六校第一次联考)将函数f (x )=cos 2x 的图象向右平移π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则g (x )具有性质( )A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称B .为奇函数,在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递增 C .为偶函数,在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称3.已知f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)在区间[2,4]上单调,且f (2)=1,f (4)=-1,则ω=________,f (x )在区间⎣⎡⎭⎫12,3上的值域是________.考点四 三角函数图象与性质的综合应用[例4] (2019·浙江高考)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.1.已知函数f (x )=sin 2x +3sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为32,求m 的最小值.2.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 )的单调递增区间;(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.3. (2019·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π5(ω>0),已知f (x )在[0,2π]有且仅有5个零点,下述四个结论:①f (x )在(0,2π)有且仅有3个极大值点; ②f (x )在(0,2π)有且仅有2个极小值点; ③f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π10单调递增; ④ ω的取值范围是⎣⎡⎭⎫125,2910. 其中所有正确结论的编号是( ) A .①④ B .②③ C .①②③ D .①③④【课后专项练习】A 组一、选择题1.(2019·广东省七校联考)函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π6的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈ZB.⎝⎛⎭⎫2k π-2π3,2k π+4π3,k ∈ZC.⎣⎡⎦⎤4k π-2π3,4k π+4π3,k ∈ZD.⎝⎛⎭⎫4k π-2π3,4k π+4π3,k ∈Z2.(2019·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 .32C .1D .123.(2019·江西七校第一次联考)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象与函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象( ) A .有相同的对称轴但无相同的对称中心 B .有相同的对称中心但无相同的对称轴 C .既有相同的对称轴也有相同的对称中心 D .既无相同的对称中心也无相同的对称轴4.(2019·蓉城名校第一次联考)若将函数g (x )图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位长度得到f (x )的图象,已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则( )A .g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3 B .g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3 C .g (x )=sin 4xD .g (x )=cos x5.(2019·湖南省湘东六校联考)已知函数f (x )=|sin x |·|cos x |,则下列说法不正确的是( )A .f (x )的图象关于直线x =π2对称B .f (x )的最小正周期为π2C .(π,0)是f (x )图象的一个对称中心D .f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π4,π2上单调递减6.(2019·昆明市质量检测)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向左平移π4个单位长度,所得图象对应的函数在区间[-m ,m ]上单调递增,则m 的最大值为( )A.π8 B.π4 C.3π8 D.π2二、填空题7.(2019·广东揭阳检测改编)已知f (x )=sin ⎣⎡⎦⎤π3(x +1)-3cos ⎣⎡⎦⎤π3(x +1),则f (x )的最小正周期为________,f (1)+f (2)+…+f (2 019)=________.8.(2019·天津高考改编)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g (x ).若g (x )的最小正周期为2π,且g ⎝⎛⎭⎫π4=2,则f ⎝⎛⎭⎫3π8=________.9.(2019·福州模拟)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________.三、解答题10.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,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值.11.已知m =⎝⎛⎭⎫sin ⎝⎛⎭⎫x -π6,1,n =(cos x,1). (1)若m ∥n ,求tan x 的值;(2)若函数f (x )=m ·n ,x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间.12.已知函数f (x )=cos x (23sin x +cos x )-sin 2x .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,不等式f (x )≥m 有解,求实数m 的取值范围.B 组1.已知向量m =(2sin ωx ,sin ωx ),n =(cos ωx ,-23sin ωx )(ω>0),函数f (x )=m ·n +3,直线x =x 1,x =x 2是函数y =f (x )的图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π2.(1)求ω的值;(2)求函数f (x )的单调递增区间.2.已知函数f (x )=3sin 2ωx +cos 4ωx -sin 4ωx +1(0<ω<1),若点⎝⎛⎭⎫-π6,1是函数f (x )图象的一个对称中心.(1)求f (x )的解析式,并求距y 轴最近的一条对称轴的方程; (2)先列表,再作出函数f (x )在区间[-π,π]上的图象.3.函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最小值为-1,其图象相邻两个最高点之间的距离为π.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f ⎝⎛⎭⎫α2=2,求α的值.4.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0≤φ≤π2图象的相邻两对称轴之间的距离为π2,且在x =π8时取得最大值1. (1)求函数f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,9π8时,若方程f (x )=a 恰好有三个根,分别为x 1,x 2,x 3,求x 1+x 2+x 3的取值范围.第2讲 三角恒等变换与解三角形[全国卷3年考情分析](2)若无解答题,一般在选择题或填空题各有一题,主要考查三角恒等变换、解三角形,难度一般,一般出现在第4~9或第13~15题位置上.(3)若以解答题命题形式出现,主要考查三角函数与解三角形的综合问题,一般出现在解答题第17题(或18题)位置上,难度中等.考点一 三角恒等变换1.[化简求值]2sin 47°- 3sin 17°cos 17°=( )A .-3B .-1C .3D .12.[条件求值](2019·全国卷Ⅱ)已知α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,2sin 2α=cos 2α+1,则sin α=( ) A.15 B .55C.33D .2553.[给值求角]已知sin α=55,sin(α-β)=-1010,α,β均为锐角,则角β等于( ) A.5π12 B .π3 C.π4D .π64.[与三角函数结合](2019·全国卷Ⅰ)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2-3cos x 的最小值为________.1.[与复数交汇](2019·洛阳尖子生第二次联考)若复数z =⎝⎛⎭⎫cos θ-45+⎝⎛⎭⎫sin θ-35i 是纯虚数(i 为虚数单位),则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4的值为( ) A .-7 B .-17C .7D .-7或-172.[与不等式交汇]已知tan 2α=34,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,函数f (x )=sin(x +α)-sin(x -α)-2sin α,且对任意的实数x ,不等式f (x )≥0恒成立,则sin ⎝⎛⎭⎫α-π4的值为( ) A .-255B .-55C .-235D .-353.[与向量交汇]设向量a =(cos α,-1),b =(2,sin α),若a ⊥b ,则tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=________.考点二 利用正、余弦定理解三角形 题型一 利用正、余弦定理进行边、角计算[例1] (2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A-sin B sin C . (1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .题型二 利用正、余弦定理进行面积计算[例2] (2019·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A +C2=b sin A .(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围.题型三 正、余弦定理的实际应用[例3] 如图,为了估测某塔的高度,在同一水平面的A ,B 两点处进行测量,在点A 处测得塔顶C 在西偏北20°的方向上,仰角为60°;在点B 处测得塔顶C 在东偏北40°的方向上,仰角为30°.若A ,B 两点相距130 m ,则塔的高度CD =________m.1.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .32.(2019·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b +c =2a,3c sinB =4a sinC .(1)求cos B 的值; (2)求sin ⎝⎛⎭⎫2B +π6的值.3.(2019·广东六校第一次联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b 2+c 2-a 2=ac cos C +c 2cos A .(1)求A ;(2)若△ABC 的面积S △ABC =2534,且a =5,求sin B +sin C .考点三 解三角形的综合问题题型一 与平面几何的综合问题[例4] (2019·洛阳尖子生第二次联考)如图,在平面四边形ABCD 中,∠ABC 为锐角,AD ⊥BD ,AC 平分∠BAD ,BC =23,BD =3+6,△BCD 的面积S =3(2+3)2.(1)求CD ; (2)求∠ABC .题型二 与三角函数的交汇问题[例5] 如图,在△ABC 中,三个内角B ,A ,C 成等差数列,且AC =10,BC =15.(1)求△ABC 的面积;(2)已知平面直角坐标系xOy 中点D (10,0),若函数f (x )=M sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫M >0,ω>0,|φ|<π2的图象经过A ,C ,D 三点,且A ,D 为f (x )的图象与x 轴相邻的两个交点,求f (x )的解析式.1.(2019·福州模拟)如图,在△ABC 中,M 是边BC 的中点,cos ∠BAM =5714,cos ∠AMC=-277.(1)求B ;(2)若AM =21,求△AMC 的面积.2.已知函数f (x )=cos 2x +3sin(π-x )cos(π+x )-12.(1)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间;(2)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知f (A )=-1,a =2,b sin C =a sin A ,求△ABC 的面积.3.为了应对日益严重的气候问题,某气象仪器科研单位研究出一种新的“弹射型”气候仪器,这种仪器可以弹射到空中进行气候观测.如图所示,A ,B ,C 三地位于同一水平面上,这种仪器在C 地进行弹射实验,观测点A ,B 两地相距100 m ,∠BAC =60°,在A 地听到弹射声音的时间比B 地晚217s ,在A 地测得该仪器至最高点H 处的仰角为30°.(1)求A ,C 两地间的距离;(2)求这种仪器的垂直弹射高度HC .(已知声音的传播速度为340 m/s)【课后通关练习】A 组一、选择题1.(2019·全国卷Ⅰ)tan 255°=( ) A .-23 B .-2+3 C .2-3 D .2+32.(2019·重庆市学业质量调研)已知15sin θ=cos(2π-θ),则tan 2θ=( ) A .-157 B .157 C .-158D .1583.(2019·湖北省5月冲刺)已知α为锐角,β为第二象限角,且cos(α-β)=12,sin(α+β)=12,则sin(3α-β)=( )A .-12B .12C .-32D .324.(2019·湖南省湘东六校联考)若△ABC 的三个内角满足6sin A =4sin B =3sin C ,则△ABC 是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .以上都有可能5.(2019·长春市质量监测(一))在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b =a cos C +12c ,则角A 等于( )A .60°B .120°C .45°D .135°6.已知台风中心位于城市A 东偏北α(α为锐角)的150千米处,以v 千米/时沿正西方向快速移动,2.5小时后到达距城市A 西偏北β(β为锐角)的200千米处,若cos α=34cos β,则v =( )A .60B .80C .100D .125二、填空题7.(2019·浙江高考)在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,点D 在线段AC 上.若∠BDC =45°,则BD =________,cos ∠ABD =________.8.(2019·开封市定位考试)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为43,且2b cos A +a =2c ,a +c =8,则其周长为________.9.(2019·安徽五校联盟第二次质检)如图,在平面四边形ABCD 中,AD =2,sin ∠CAD =2114,3AC sin ∠BAC +BC cos B =2BC ,且B +D =π,则△ABC 的面积的最大值为________.三、解答题10.(2019·北京高考)在△ABC 中,a =3,b -c =2,cos B =-12.(1)求b ,c 的值; (2)求sin(B -C )的值.11.(2019·长沙模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2+c 2-b 2=ab cos A +a 2cos B .(1)求B ;(2)若b =27,tan C =32,求△ABC 的面积.12.(2019·武汉部分学校调研)已知锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin 2B =sin 2A +sin 2C -3sin A sin C .(1)求B ;(2)求sin A +cos C 的取值范围.B 组1.(2019·重庆市七校联合考试)如图,在平面四边形ABCD 中,E 为AB 边上一点,连接CE ,DE .CB =2,BE =1,∠B =∠CED =2π3.(1)求sin ∠AED 的值; (2)若AB ∥CD ,求CD 的长.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin A sin B =cos 2C2,(c -3b )sin C=(a +b )(sin A -sin B ).(1)求A和B;(2)若△ABC的面积为3,求BC边上的中线AM的长.3.(2019·昆明质量检测)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知2(c-a cos B)=3b.(1)求A;(2)若a=2,求△ABC面积的取值范围.4.(2019·福州市质量检测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若角A,B,C成等差数列,且b=3 2.(1)求△ABC的外接圆直径;(2)求a+c的取值范围.。
二轮专题复习第1讲三角函数公式图像与性质(学生版)
2023年高考数学二轮复习三角函数专题第1讲 三角函数公式,图像与性质1. 同角三角函数的基本关系式(1)平方关系:sin 2α+cos 2α= . (2)商数关系:tan α= .2.诱导公式:第①大组: )(2R k k ∈+απ, α-, απ-, απ+, απ-2 记忆口诀: ;第②大组:απ±2, απ±23 记忆口诀: 2.两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式sin(α±β)= β――→令α=βsin 2α= .cos(α±β)= ――→令α=βcos 2α= = =tan(α±β)= ――→令α=βtan 2α= .3.公式的逆向变换及有关变形:(1)sin αcos α=(2)降幂公式:sin 2α= ,cos 2α= ;(3)1±sin 2α= ;sin α±cos α=4.辅助角公式:asin α+bcos α= ,(其中cos φ= ,sin φ= ,tan φ= .φ的终边所在象限由a 、b 的符号来确定)5.在三角的恒等变形中,注意常见的拆角、拼角技巧如:①α=(α+β)-β ②2α=(α+β)+(α-β)③α=12[(α+β)+(α-β)] ④α+π4=(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4,α=⎝⎛⎭⎫α+π4-π4. 二.三角函数定义 1.任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (x ,y )是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是r =x 2+y 2>0,那么sin α= ,cos α= ,tan α= ,(x ≠0),三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关.2.三角函数在各象限内的正值口诀是: .三.三角函数的图象与性质(1)五点法作图(一个最高点,一个最低点);(2)对称轴:y =sin x ,x = ,k ∈Z ;y =cos x ,x = ,k ∈Z ;对称中心:y =sin x , ,k ∈Z ;y =cos x , ,k ∈Z ;y =tan x , ,k ∈Z .(3) 单调区间:y =sin x 的增区间: (k ∈Z ),减区间: (k ∈Z );y =cos x 的增区间: (k ∈Z ),减区间: (k ∈Z );y =tan x 的增区间: (k ∈Z ).(4)周期性与奇偶性:y =sin x 的最小正周期为 ,为 函数;y =cos x 的最小正周期为 ,为 函数;y =tan x 的最小正周期为 ,为 函数.四.y =Asin(ωx +φ)的有关概念=sin x 的图象作如下变换得到:(1)相位变换:y =sin x →y =sin(x +φ),把y =sin x图象上所有的点向 (φ>0)或向 (φ<0)平行移动 个单位.(2)周期变换:y =sin (x +φ)→y =sin(ωx +φ),把y =sin(x +φ)图象上各点的横坐标伸长( )或缩短( )到原来的 倍(纵坐标不变).(3)振幅变换:y =sin (ωx +φ)→y =A sin(ωx +φ),把y =sin(ωx +φ)图象上各点的纵坐标伸长( )或缩短( )到原来的 倍(横坐标不变).3.确定y =Asin(ωx +φ)+b 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 = ,b = .(2)求ω.确定函数的周期T ,则ω= .(3)求φ,常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ =π2;“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2. 4. 函数y =Asin(ωx +φ) (A>0,ω>0)性质:(1)单调性:增区间由 ,k ∈Z 得;减区间由 ,k ∈Z(2)最值:最大值为 ,当且仅当 k ∈Z 取最大值; 最小值为 ,当且仅当 k ∈Z 取最大值。
2020高考数学核心突破《专题三 三角函数、解三角形与平面向量》(含往年真题分析)
专题三三角函数、解三角形与平面向量第1讲三角函数的图象与性质题型一三角函数的图象1.(1)要得到函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只需将函数g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象( C ) A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度(2) (2017·山西朔州模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为__-1__.突破点拨(1)先利用诱导公式将两函数化为同名三角函数,再利用平移法则求解. (2)先求函数f (x )的解析式,再利用解析式求最值. 解析 (1)因为f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2-π6 =sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4+π3, 所以要得到函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只需将函数g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向左平移π4个单位长度.故选C. (2)由函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象,可得A =2,14·2πω=5π6-7π12,解得ω=2.再根据图象经过点⎝⎛⎭⎫7π12,0, 可得2·7π12+φ=π+2k π,k ∈Z .因为|φ|<π2,所以φ=-π6,故函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6, 故函数f (x )的最小值为2×⎝⎛⎭⎫-12=-1. 2. 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:(1)(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.突破点拨(1)由表中数据先写出A ,ω,φ的值,再由ωx +φ=0,π,2π,求出其余值. (2)写出函数y =g (x )的解析式,由y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z ,利用整体思想建立关于θ的方程,根据k ∈Z 及θ>0,求出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.且函数表达式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 得g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +2θ-π6. 因为y =sin x 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中心对称, 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.(1)三角函数图象平移问题需注意三点:一是函数名称是否一致;二是弄清由谁平移得到谁;三是左右的平移是自变量本身的变化.(2)对于由三角函数的图象确定函数解析式的问题,一般由函数的最值可确定A ,由函数的周期可确定ω,由对称轴或对称中心和φ的范围确定φ.题型二 三角函数的性质1. 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和最大值; (2)讨论f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,2π3上的单调性. 突破点拨(1)先将已知解析式化简,然后求解.(2)根据y =A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0)与y =sin x 的关系求解. 解析 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x =cos x sin x -32(1+cos 2x ) =12sin 2x -32cos 2x -32=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-32. 因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,从而当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增; 当π2<2x -π3≤π,即5π12<x ≤2π3时,f (x )单调递减.综上可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,5π12上单调递增;在⎝⎛⎦⎤5π12,2π3上单调递减. 2. 设函数f (x )=sin ωx +sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,x ∈R . (1)若ω=12,求f (x )的最大值及相应x 的集合;(2)若x =π8是f (x )的一个零点,且0<ω<10,求ω的值和f (x )的最小正周期.突破点拨(1)先用公式化简,再利用三角函数的性质求解. (2)将x =π8代入,求ω,则周期可求.解析 由已知得f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4. (1)若ω=12,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π4. 又x ∈R ,则2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π4≤2,所以f (x )max =2,此时12x -π4=2k π+π2,k ∈Z ,即f (x )取最大值时,x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =4k π+3π2,k ∈Z .(2)∵x =π8是函数f (x )的一个零点,∴2sin ⎝⎛⎭⎫π8ω-π4=0,∴π8ω-π4=k π,k ∈Z . 又0<ω<10,∴ω=2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4,其最小正周期为π.求解函数y =A sin(ωx +φ)的性质的三种意识(1)转化意识:利用三角恒等变换将所求函数转化为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式. (2)整体意识:类比y =sin x 的性质,只需将y =A sin(ωx +φ)中的“ωx +φ”看成y =sin x 中的“x ”,采用整体代入的方法求解.(3)讨论意识:当A 为参数时,求最值应分情况讨论.三角函数的综合应用【预测】 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6-4sin 2ωx +2(ω>0),其图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若将f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度,得到的函数g (x )的图象恰好经过点⎝⎛⎭⎫-π3,0,求当m 取得最小值时,g (x )在⎣⎡⎦⎤-π6,7π12上的单调递增区间. 思维导航(1)解题导引:①先化简函数f (x )的解析式,再利用图象与x 轴相邻两个交点的距离是半个周期求解析式;②先求函数g (x )的解析式,再求在⎣⎡⎦⎤-π6,7π12上的单调递增区间. (2)方法指导:三角函数的综合应用主要是将三角函数的图象和性质与三角变换相结合,通过变换将函数化为y =A sin(ωx +φ)的形式再研究其性质,解题时注意观察角、名、结构等特征,注意整体思想的应用.规范解答(1)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6-4sin 2ωx +2 =32sin 2ωx -12cos 2ωx -4×1-cos 2ωx 2+2 =32sin 2ωx +32cos 2ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π3(ω>0). 根据函数f (x )的图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2,可得函数f (x )的最小正周期为2×π2=2π2ω,得ω=1. 故函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (2)将f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度得到函数 g (x )=3sin ⎣⎡⎦⎤2(x +m )+π3=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +2m +π3的图象.根据g (x )的图象恰好经过点⎝⎛⎭⎫-π3,0, 可得3sin ⎝⎛⎭⎫-2π3+2m +π3=0, 即sin ⎝⎛⎭⎫2m -π3=0, 所以2m -π3=k π(k ∈Z ),m =k π2+π6(k ∈Z ).因为m >0,所以当k =0时,m 取得最小值,且最小值为π6.此时,g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3. 令2k π-π2≤2x +2π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-7π12≤x ≤k π-π12,k ∈Z ,故函数g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-7π12,k π-π12,k ∈Z . 结合x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,7π12,可得g (x )在⎣⎡⎦⎤-π6,7π12上的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π6,-π12和⎣⎡⎦⎤5π12,7π12. 【变式考法】 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⎝⎛⎭⎫π12,3和点⎝⎛⎭⎫2π3,-2. (1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图象向左平移φ (0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.解析 (1)由题意,知 f (x )=a·b =m sin 2x +n cos 2x .因为y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫π12,3和⎝⎛⎭⎫2π3,-2, 所以⎩⎨⎧3=m sin π6+n cos π6,-2=m sin 4π3+n cos 4π3,即⎩⎨⎧3=12m +32n ,-2=-32m -12n ,解得m =3,n =1.(2)由(1)知f (x )=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 由题意知g (x )=f (x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2φ+π6. 设y =g (x )的图象上符合题意的最高点为(x 0,2),由题意知x 20+1=1,所以x 0=0,即y =g (x )的图象上到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2). 将其代入y =g (x )并整理得sin ⎝⎛⎭⎫2φ+π6=1, 因为0<φ<π,所以φ=π6.因此g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x . 由2k π-π≤2x ≤2k π,k ∈Z ,得k π-π2≤x ≤k π,k ∈Z ,所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z .1.(教材回归)下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( A ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x解析 y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x ,符合题意,故选A. 2.(2017·广西南宁质检)将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向左平移π6个单位长度后,得到f (x )的图象,则( B )A .f (x )=-sin 2xB .f (x )的图象关于直线x =-π3对称C .f ⎝⎛⎭⎫7π3=12D .f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称 解析 将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向左平移π6个单位长度,得到的图象对应的解析式为f (x )=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+π3=cos ⎝⎛⎭⎫2x +2π3.函数f (x )的图象的对称轴满足2x +2π3=k π(k ∈Z ),即对称轴方程为x =k π2-π3(k ∈Z ),所以f (x )的图象关于直线x =-π3对称;令2x +2π3=k π+π2,得x =k π2-π12(k ∈Z ),即f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0对称;f ⎝⎛⎭⎫7π3=-12.故选B. 3.(2017·湖北襄阳模拟)同时具有性质“①最小正周期是4π;②直线x =π3是图象的一条对称轴;③在区间⎝⎛⎭⎫2π3,5π6上是减函数”的一个函数是( D )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π3D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3解析 对于A 项,B 项,∵T =2π2=π,故A 项,B 项不正确.对于C 项,若直线x =π3为其图象的一条对称轴,则π3×12+π3=k π,k ∈Z ,得π2=k π,k ∈Z ,k 不存在,不满足题意,故C 项不正确.对于D 项,因为T =2π12=4π,且由x 2+π3=k π+π2,k ∈Z ,解得图象的对称轴方程为x =2k π+π3,k ∈Z ;当k =0时,x =π3为图象的一条对称轴.由2k π+π2≤x 2+π3≤2k π+3π2,k ∈Z ,解得单调递减区间为⎣⎡⎦⎤4k π+π3,4k π+7π3,k ∈Z ,所以函数在区间⎝⎛⎭⎫2π3,5π6上是减函数,故D 项正确.故选D.4.(2017·山西晋中考前测试)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,将函数y =f (x )的图象向左平移4π3个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,则函数y =g (x )在区间⎣⎡⎦⎤π2,5π2上的最大值为( C )A .3B .332C.322D .22解析 由图象可知函数y =f (x )的周期为2⎝⎛⎭⎫7π3-π3=4π, ∴ω=12.又点⎝⎛⎭⎫π3,0,⎝⎛⎭⎫0,-32在函数y =f (x )的图象上, ∴⎩⎨⎧A sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=0,A sin φ=-32,且|φ|<π2.∴φ=-π6,A =3,则f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6, ∴g (x )=3sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +4π3-π6=3cos 12x . 由x ∈⎣⎡⎦⎤π2,5π2,可得12x ∈⎣⎡⎦⎤π4,5π4,则3cos 12x ∈⎣⎡⎦⎤-3,322,即g (x )的最大值为322.5.(书中淘金)某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28 ℃,12月份的平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温为__20.5__℃.解析 依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5,所以y =23+5cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6),当x =10时,y =23+5cos ⎝⎛⎭⎫π6×4=20.5. 答案 20.56.(高考改编)把函数y =sin 2x 的图象沿x 轴向左平移π6个单位,纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)后得到函数y =f (x )的图象,对于函数y =f (x )有以下四个判断:①该函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6;②该函数图象关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称;③该函数在⎣⎡⎦⎤0,π6上是增函数;④若函数y =f (x )+a 在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为3,则a =2 3. 其中,正确判断的序号是__②④__.解析 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位得到y =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,然后纵坐标伸长到原来的2倍得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,所以①不正确.f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+π3=2sin π=0,所以函数图象关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称,所以②正确.由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,∴函数的单调增区间为⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z ,而⎣⎡⎦⎤0,π6⃘⎣⎡⎦⎤-512π+k π,π12+k π(k ∈Z ),所以③不正确.y =f (x )+a =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+a ,当0≤x ≤π2时,π3≤2x +π3≤4π3,所以当2x +π3=4π3,即x =π2时,函数取得最小值,y min =2sin 4π3+a =-3+a ,令-3+a =3,得a =23,所以④正确.所以正确的判断为②④.7.(考点聚焦)设函数f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx ·cos ωx (ω>0),且y =f (x )的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4.(1)求ω的值;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π,3π2上的最大值和最小值. 解析 (1)f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx =32-3·1-cos 2ωx 2-12sin 2ωx =32cos 2ωx -12sin 2ωx =-sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π3=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +2π3. 因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,又ω>0,所以2π2ω=4×π4.因此ω=1.(2)由(1)知f (x )=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 当π≤x ≤3π2时,5π3≤2x -π3≤8π3,所以-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1. 因此-1≤f (x )≤32.故f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1. 8.(2018·山东青岛调考)已知函数f (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间; (2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,求函数f (x )的值域. 解析 (1)f (x )=2sin x ⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x=3×1-cos 2x 2+12sin 2x=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+32. 函数f (x )的最小正周期为T =π. 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z . (2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3, sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-32,1, 可得函数f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤0,1+32. 9.(母题营养)已知函数f (x )=sin x cos x +12cos 2x .(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,求实数m 的最大值.解析 (1)因为tan θ=2,所以sin θ=2cos θ. 代入sin 2θ+cos 2θ=1,得cos 2θ=15.所以f (θ)=sin θcos θ+12cos 2θ=2cos 2θ+12(2cos 2θ-1)=3cos 2θ-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-π4<2m -π4≤π2,即0<m ≤3π8,故实数m的最大值为3π8.10.(母题营养)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. 解析 (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,从而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].1.函数f (x )=cos(w x +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( D )A.⎝⎛⎭⎫k π-14,k π+34,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫k -14,k +34,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 解析 由题图可知T 2=54-14=1,所以T =2.结合题图可知,在⎣⎡⎦⎤-34,54(f (x )的一个周期)内,函数f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫-14,34.由f (x )是以2为周期的周期函数可知,f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z ,故选D. 2.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( A ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x解析 y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x 是奇函数,图象关于原点对称,且最小正周期为π,A 项正确.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x ,是偶函数,B 项错误.y =sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,非奇非偶,C 项错误.y =sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,非奇非偶,D 项错误.故选A. 3.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 ) 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)=sin 2⎝⎛⎭⎫x +12, ∴只需把y =sin 2x 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.故选A.4.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( C )A.3π4 B .π2C.π4D .-π4解析 y =sin(2x +φ)――→左移π8sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ是偶函数,即π4+φ=k π+π2(k ∈Z )⇒φ=k π+π4(k ∈Z ),当k =0时,φ=π4,故选C.5.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深的最大值为( C )A .5 mB .6 mC .8 mD .10 m解析 由题意可知,当sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ=-1时,函数取得最小值2,即3×(-1)+k =2,∴k =5.因此,函数的最大值是8,故水深的最大值为8 m.6.将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( B )A.π12 B .π6C.π3D .5π6解析 y =3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,向左平移m 个单位长度后得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+m ,由它关于y 轴对称可得sin ⎝⎛⎭⎫π3+m =±1,∴π3+m =k π+π2,k ∈Z ,∴m =k π+π6,k ∈Z ,又m >0,∴m 的最小值为π6.7.已知函数f (x )=A sin(w x +φ)(A ,w ,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( A )A .f (2)<f (-2)<f (0)B .f (0)<f (2)<f (-2)C .f (-2)<f (0)<f (2)D .f (2)<f (0)<f (-2)解析 ∵ω>0,∴T =2πω=π,∴ω=2.又A >0,∴f ⎝⎛⎭⎫2π3=-A , 即sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-1,得φ+4π3=2k π+32π(k ∈Z ), 即φ=2k π+π6(k ∈Z ).又∵φ>0,∴可取f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, ∴f (2)=A sin ⎝⎛⎭⎫4+π6, f (-2)=A sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6,f (0)=A sin π6. ∵π<4+π6<3π2,∴f (2)<0.∵-7π6<-4+π6<-π,且y =sin x 在⎝⎛⎭⎫-7π6,-π上为减函数, ∴sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6<sin ⎝⎛⎭⎫-7π6=sin π6,且sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6>sin(-π)=0,从而有0<f (-2)<f (0).故有f (2)<f (-2)<f (0).故选A.8.将函数f (x )=sin 2x 的图象向右平移φ⎝⎛⎭⎫0<φ<π2个单位后得到函数g (x )的图象.若对满足|f (x 1)-g (x 2)|=2的x 1,x 2,有|x 1-x 2|min =π3,则φ=( D )A.5π12B .π3C.π4D .π6解析 g (x )=sin[2(x -φ)] =sin(2x -2φ). ∵|f (x )|≤1,|g (x )|≤1, ∴|f (x )-g (x )|≤2,当且仅当f (x 1)=1,g (x 2)=-1或f (x 1)=-1,g (x 2)=1时,满足|f (x 1)-g (x 2)|=2. 不妨设A (x 1,-1)是函数f (x )图象的一个最低点,B (x 2,1)是函数g (x )图象的一个最高点, 于是x 1=k 1π+3π4(k 1∈Z ),x 2=k 2π+π4+φ(k 2 ∈Z ).∴|x 1-x 2|≥⎪⎪⎪⎪3π4-⎝⎛⎭⎫π4+φ=⎪⎪⎪⎪π2-φ. ∵φ ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,|x 1-x 2|min =π3, ∴π2-φ=π3,即φ=π6,故选D. 9.已知函数f (x )=2sin x +φ2cos x +φ2⎝⎛⎭⎫|φ|<π2,且对于任意的x ∈R ,f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π6,则( C ) A .f (x )=f (x +π) B .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2 C .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫π3-xD .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫π6-x解析 f (x )=sin(x +φ).由题意,可知f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π6对于任意的x ∈R 恒成立,即sin(x +φ)≤sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ.又因为|φ|<π2,所以π6+φ=π2,所以φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3.f ⎝⎛⎭⎫π3-x =sin ⎝⎛⎭⎫π3-x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫π3+x +π=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=f (x ).故选C. 10.已知函数f (x )=3sin w x +cos w x (w >0)的图象与x 轴的交点的横坐标可构成一个公差为π2的等差数列,把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位,得到函数g (x )的图象.下列说法正确的是( D )A .g (x )在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是增函数B .g (x )的图象关于直线x =-π4对称C .函数g (x )是奇函数D .当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,函数g (x )的值域是[-2,1]解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,由题意知T 2=π2,∴T =π,∴ω=2πT=2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位,得到g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=2cos 2x 的图象,易知g (x )是偶函数且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上是减函数,其图象不关于直线x =-π4对称,所以A 项,B 项,C 项错误.当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,2x ∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3,则g (x )min =2cos π=-2,g (x )max =2cos π3=1,即函数g (x )的值域为[-2,1],故选D.11.函数f (x )=2x -4sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2的图象大致是( D )解析 因为函数f (x )是奇函数,所以排除A ,B 项,f ′(x )=2-4cos x ,令f ′(x )=2-4cos x =0,得x =±π3,故选D.12.函数f (x )=A sin w x (A >0,w >0)的部分图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)的值为( A )A .2+2B .32C .62D .-2解析 由题图可知,A =2,T =8,2πω=8,ω=π4,∴f (x )=2sin π4x ,∴f (1)=2,f (2)=2,f (3)=2,f (4)=0,f (5)=-2,f (6)=-2,f (7)=-2,f (8)=0,而2 018=8×252+2,∴f (1)+f (2)+…+f (2 018)=f (1)+f (2)=2+ 2.故选A.第2讲 三角变换与解三角形题型一三角恒等变换1.(1)(2018·河南郑州模拟)若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β=( A )A.17 B .16C .57D .56(2) (2017·河北唐山中学模拟)已知α是三角形的内角,sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=45,则cos ⎝⎛⎭⎫5π12-α=( D )A.210B .-210C .-7210D .7210突破点拨(1)注意到β=(α+β)-α,再结合已知条件求tan β的值. (2)注意到cos ⎝⎛⎭⎫5π12-α=-cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π3+π4,再实施运算. 解析 (1)tan β=tan[(α+β)-α] =tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)·tan α=12-131+12×13=17.故选A.(2)∵α是三角形的内角,sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=45<32, ∴α+π3是钝角,∴cos ⎝⎛⎭⎫α+π3=-35,cos ⎝⎛⎭⎫5π12-α=-cos ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫5π12-α=-cos ⎝⎛⎭⎫712π+α=-cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π3+π4=-cos ⎝⎛⎭⎫α+π3·cos π4+sin ⎝⎛⎭⎫α+π3sin π4=7210.故选D. 2. 已知cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α=-14,α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2. (1)求sin 2α的值; (2)求tan α-1tan α的值. 突破点拨(1)利用诱导公式转化为二倍角公式,再利用同角三角函数基本关系式求解. (2)切化弦,转化为二倍角公式,再利用(1)的结论求解. 解析 (1)cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·cos ⎝⎛⎭⎫π3-α =cos ⎝⎛⎭⎫π6+α·sin ⎝⎛⎭⎫π6+α=12sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-14, 即sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α+π3∈⎝⎛⎭⎫π,4π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3=-32, ∴sin 2α=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2α+π3-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2α+π3cos π3-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3sin π3=12. (2)∵α∈⎝⎛⎭⎫π3,π2,∴2α∈⎝⎛⎭⎫2π3,π, 又由(1)知sin 2α=12,∴cos 2α=-32.∴tan α-1tan α=sin αcos α-cos αsin α=sin 2α-cos 2αsin α cos α=-2cos 2αsin 2α=-2×-3212=2 3.利用三角恒等变换公式解题的常用技巧(1)项的分拆与角的配凑:如sin 2α+2cos 2α=(sin 2α+cos 2α)+cos 2α,α=(α-β)+β等. (2)降幂与升幂:通过二倍角公式得到. (3)弦、切互化:一般是切化弦. 题型二 解三角形1. 已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sin C . (1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积. 突破点拨(1)根据正弦定理把已知条件转化为边的关系,然后利用余弦定理求解.(2)利用勾股定理得到边的一个方程,结合已知条件解方程组求得边长,然后求面积.解析 (1)由题设及正弦定理可得b 2=2ac . 又a =b ,可得b =2c ,a =2c . 由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =14.(2)由(1)知b 2=2ac . 因为B =90°,由勾股定理得a 2+c 2=b 2,故a 2+c 2=2ac ,进而可得c =a = 2. 所以△ABC 的面积为12×2×2=1.【变式考法】 (1)在本例条件下,求角B 的范围. (2)在本例条件下,若B =60°,b =2,求a 的值. 解析 (1)因为b 2=2ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -2ac2ac =0,又因为0<B <π,所以0<B ≤π2.(2)因为b 2=2ac ,b =2,所以ac =1, 又因为b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,所以a 2+c 2=3, 所以a +c =5, 所以a =5+12或5-12. 2. △ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,△ABD 面积是△ADC 面积的2倍. (1)求sin ∠B sin ∠C; (2)若AD =1,DC =22,求BD 和AC 的长. 突破点拨(1)利用面积关系得边的关系,再利用正弦定理求解. (2)先利用面积比求BD ,再利用余弦定理求解. 解析 (1)S △ABD =12AB ·AD sin ∠BAD ,S △ADC =12AC ·AD sin ∠CAD .因为S △ABD =2S △ADC ,∠BAD =∠CAD ,所以AB =2AC . 由正弦定理可得sin ∠B sin ∠C =AC AB =12.(2)因为S △ABD ∶S △ADC =BD ∶DC ,所以BD = 2. 在△ABD 和△ADC 中,由余弦定理知 AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BD cos ∠ADB , AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC cos ∠ADC . 故AB 2+2AC 2=3AD 2+BD 2+2DC 2=6. 由(1)知AB =2AC ,所以AC =1.利用正、余弦定理解三角形的技巧解三角形问题一般要利用正、余弦定理和三角形内角和定理,正弦定理可以将角转化为边,也可以将边转化成角,当涉及边的平方关系时,一般利用余弦定理,要根据题目特点和正、余弦定理的结构形式,灵活选用.有关解三角形的综合问题(1)求∠ACP ;(2)若△APB 的面积是332,求sin ∠BAP .思维导航(1)由已知条件选择余弦定理求得AP .(2)由三角形的面积和(1)结论解得PB ,再由余弦定理及正弦定理求得AB 和sin ∠BAP . 规范解答(1)在△APC 中,因为∠P AC =60°,PC =2,AP +AC =4, 由余弦定理得PC 2=AP 2+AC 2-2AP ·AC ·cos ∠P AC ,所以22=AP 2+(4-AP )2-2AP ·(4-AP )·cos 60°,整理得AP 2-4AP +4=0,解得AP =2,所以AC =2.所以△APC 是等边三角形,所以∠ACP =60°.(2)因为∠APB 是△APC 的外角,所以∠APB =120°.因为△APB 的面积是332,所以12AP ·PB ·sin ∠APB =332,所以PB =3.在△APB 中,AB 2=AP 2+PB 2-2AP ·PB ·cos ∠APB =22+32-2×2×3×cos 120°=19,所以AB =19.在△APB 中,由正弦定理得AB sin ∠APB =PBsin ∠BAP,所以sin ∠BAP =3sin 120°19=35738.【变式考法】 (2017·广州模拟)如图,在△ABC 中,∠ABC =30°,AB =3,AC =1,AC <BC ,P 为BC 右上方一点,满足∠BPC =90°.(1)若BP =2,求AP 的长; (2)求△BPC 周长的最大值.解析 由题意知1=AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos ∠ABC =3+BC 2-3BC ,解得BC =2(BC =1舍去,则∠CAB =90°.又∠BPC =90°,且BP =2,所以∠PBC =45°,从而∠ABP =75°.连接AP ,由余弦定理得AP =3+2-2×3×2×6-24=6+22. (2)由(1)可知BC =2或BC =1,又因为求△BPC 周长的最大值,所以BC =2,设BP =m ,PC =n ,则m 2+n 2=4.由于BC 长为定值,因此求△BPC 周长的最大值只需求BP +PC =m +n 的最大值即可. 又4=m 2+n 2≥(m +n )22,则m +n ≤22, 当且仅当m =n =2时取等号,此时△BPC 的周长取得最大值,为2+2 2.1.(教材回归)sin 20°cos 10°-cos 160°sin 10°=( D ) A .-32B .32C .-12D .12解析 原式=sin 20°cos 10°+cos 20°sin 10°=sin(20°+10°)=sin 30°=12,故选D.2.(2017·“江南十校”模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若C=2B ,则sin Bsin A=( D )A.c 2a 2+b 2-c 2 B .b 2a 2+b 2-c 2C.a 2a 2+b 2-c2 D .c 2a 2+c 2-b2解析 由已知,得sin C =sin 2B =2sin B cos B , 所以sin C sin B =2cos B .由正弦定理及余弦定理,得c b =2×a 2+c 2-b 22ac ,则b a =c 2a 2+c 2-b2. 再由正弦定理,得sin B sin A =c 2a 2+c 2-b 2,故选D.3.已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为__3__.解析 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=17-(-2)1+17×(-2)=3.4.(2017·河南郑州调考)已知△ABC 中,角C 为直角,D 是边BC 上一点,M 是AD 上一点,且CD =1,∠DBM =∠DMB =∠CAB ,则MA =__2__.解析 如图,设∠DMB =θ,则∠ADC =2θ,∠DAC =π2-2θ,∠AMB =π-θ,∠ABM =π2-2θ,在Rt △ABC 中,cos θ=cos ∠CAB =ACAB ;在△CDA 中,由正弦定理得CD sin ⎝⎛⎭⎫π2-2θ=ACsin 2θ; 在△AMB 中,由正弦定理得MA sin ⎝⎛⎭⎫π2-2θ=ABsin (π-θ), ∴CD MA =AC ·sin θAB ·sin 2θ=AC ·sin θ2AB ·sin θcos θ=12,从而MA =2. 5.在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2Asin C=__1__.解析 在△ABC 中,由余弦定理的推论可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =52+62-422×5×6=34,由正弦定理可知sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2a ·cos Ac =2×4×346=1.6.(书中淘金)如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上,行驶600 m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山的高度CD解析 依题意有AB =600,∠CAB =30°,∠CBA =180°-75°=105°,∠DBC =30°,DC ⊥CB . ∴∠ACB =45°,在△ABC 中,由AB sin ∠ACB =CB sin ∠CAB ,得600sin 45°=CBsin 30°, 有CB =3002,在Rt △BCD 中,CD =CB ·tan 30°=1006, 则此山的高度CD =100 6 m.7.(考点聚焦)已知函数f (x )=2sin ωx +m cos ωx (ω>0,m >0)的最小值为-2,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和m 的值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫θ2=65,θ∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4,求f ⎝⎛⎭⎫θ+π8的值. 解析 (1)易知f (x )=2+m 2sin(ωx +φ)(φ为辅助角), ∴f (x )min =-2+m 2=-2,∴m = 2.由题意知函数f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,∴ω=2.(2)由(1)得f (x )=2sin 2x +2cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, ∴f ⎝⎛⎭⎫θ2=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=65, ∴sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=35, ∵θ∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4,∴θ+π4∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-1-sin 2⎝⎛⎭⎫θ+π4=-45, ∴f ⎝⎛⎭⎫θ+π8=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫θ+π8+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π2 =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫θ+π4=4sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4 =4×35×⎝⎛⎭⎫-45=-4825. 8.(教材回归)在△ABC 中,已知AB =2,AC =3,A =60°. (1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解析 (1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A =4+9-2×2×3×12=7,所以BC =7.(2)由正弦定理知sin C =AB BC ·sin A =2sin 60°7=217.因为AB <BC ,所以C <A ,所以C 为锐角, 则cos C =1-sin 2C =1-37=277. 因此sin 2C =2sin C ·cos C =2×217×277=437. 9.(2017·河北唐山二模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a 2+b 2=λab . (1)若λ=6,B =5π6,求sin A ;(2)若λ=4,AB 边上的高为3c6,求C . 解析 (1)已知B =5π6,a 2+b 2=6ab ,结合正弦定理得4sin 2A -26sin A +1=0,解得sin A =6±24. 因为0<A <π6,所以sin A <12,所以sin A =6-24.(2)由题意可知S △ABC =12ab sin C =312c 2,得12ab sin C =312(a 2+b 2-2ab cos C )=312(4ab -2ab cos C ). 从而有3sin C +cos C =2,即sin ⎝⎛⎭⎫C +π6=1. 又π6<C +π6<7π6,所以C =π3.10.(2017·山东淄博模拟)已知a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,且a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,求△ABC 面积的最大值.解析 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理, 得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0. 因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0. 易知sin C ≠0,所以3sin A -cos A =1, 所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12.又0<A <π,所以A =π3. (2)方法一 由(1)得B +C =2π3⇒C =2π3-B ⎝⎛⎭⎫0<B <2π3,因为a sin A =2sin π3=43, 所以由正弦定理得b =43sin B ,c =43sin C . 所以S △ABC =12bc sin A =12×43sin B ×43sin C ·sin π3=433sin B ·sin C =433·sin B ·sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =433⎝⎛⎭⎫32sin B cos B +12sin 2B =sin 2B -33cos 2B +33=233sin ⎝⎛⎭⎫2B -π6+33.易知-π6<2B -π6<7π6, 故当2B -π6=π2,即B =π3时,S △ABC 取得最大值,最大值为233+33= 3.方法二 由(1)知A =π3,又a =2,由余弦定理得22=b 2+c 2-2bc cos π3,即b 2+c 2-bc =4⇒bc +4=b 2+c 2≥2bc ⇒bc ≤4,当且仅当b =c=2时,等号成立.所以S △ABC =12bc sin A =12×32bc ≤34×4=3,即当b =c =2时,S △ABC 取得最大值,最大值为 3.1.已知函数f (x )=2cos 2x -sin ⎝⎛⎭⎫2x -7π6. (1)求函数f (x )的最大值,并写出f (x )取最大值时x 的取值集合;(2)已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若f (A )=32,b +c =2,求实数a的取值范围.解析 (1)f (x )=(1+cos 2x )-⎝⎛⎭⎫sin 2x cos 7π6-cos 2x sin 7π6 =1+32sin 2x +12cos 2x =1+sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, ∴函数f (x )的最大值为2,当且仅当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=1, 即2x +π6=2k π+π2,k ∈Z ,即x =k π+π6,k ∈Z 时取到.∴函数f (x )取最大值时x 的取值集合为x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k π+π6,k ∈Z . (2)由题意,f (A )=sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6+1=32, 化简得sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6=12. ∵A ∈(0,π),∴2A +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,13π6, ∴2A +π6=5π6,∴A =π3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos π3=(b +c )2-3bc .由b +c =2,知bc ≤⎝⎛⎭⎫b +c 22= 1,即a 2≥1,当b =c =1时取等号. 又由b +c >a ,得a <2, ∴a 的取值范围是[1,2).2.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ; (2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求A 的值. 解析 (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理得4=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab .∵△ABC 的面积等于3, ∴12ab sin C =3,∴ab =4, 联立⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2.(2)∵sin C +sin(B -A )=2sin 2A , ∴sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A , ∴sin B cos A =2sin A cos A . ①当cos A =0时,A =π2;②当cos A ≠0时,sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a ,解得⎩⎨⎧a =233,b =433,∴b 2=a 2+c 2,∵C =π3,∴A =π6.综上所述,A =π2或A =π6.3.(2017·浙江重点中学联考)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若C =2B ,求证:cos A =3cos B -4cos 3B ;(2)若b sin B -c sin C =a ,且△ABC 的面积S =b 2+c 2-a 24,求角B .解析 (1)证明:∵C =2B ,∴A =π-3B , ∴cos A =cos(π-3B )=-cos(B +2B ) =-cos B cos 2B +sin B sin 2B =-cos B (2cos 2B -1)+2sin 2B cos B=cos B -2cos 3B +2cos B (1-cos 2B )=3cos B -4cos 3B , ∴cos A =3cos B -4cos 3B .(2)在△ABC 中,∵S =b 2+c 2-a 24,∴S =b 2+c 2-a 24=12bc sin A .由余弦定理知b 2+c 2-a 24=12bc cos A ,∴12bc cos A =12bc sin A ,∴tan A =1, 而A ∈(0,π),∴A =π4.∵b sin B -c sin C =a ,由正弦定理,得 sin 2B -sin 2C =sin A =22, ∴cos 2C -cos 2B = 2.∵2C =2π-2A -2B =3π2-2B ,∴-sin 2B -cos 2B =2,∴sin ⎝⎛⎭⎫2B +π4=-1. ∵B ∈(0,π),∴2B +π4=3π2,∴B =5π8.4.(2017·武汉武昌五月调研)已和函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0<φ<π2的图象经过点⎝⎛⎭⎫0,12,且相邻两条对称轴的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式及其在[0,π]上的单调递增区间;(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,若f ⎝⎛⎭⎫A 2-cos A =12,bc =1,b +c =3,求a 的值.解析 (1)将⎝⎛⎭⎫0,12代入f (x )的解析式,得sin φ=12. 又因为0<φ<π2,所以φ=π6.又因为最小正周期T =π2×2=π,所以ω=2.所以函数f (x )的解析式为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 因为x ∈[0,π], 所以π6≤2x +π6≤13π6,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,π2或2x +π6∈⎣⎡⎦⎤3π2,13π6时,f (x )递增,即x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6或x ∈⎣⎡⎦⎤2π3,π时,f (x )递增.所以函数f (x )在[0,π]上的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π6,⎣⎡⎦⎤2π3,π. (2)由(1)知f ⎝⎛⎭⎫A 2=sin ⎝⎛⎭⎫A +π6,代入已知等式得 sin ⎝⎛⎭⎫A +π6-cos A =32sin A +12cos A -cos A =32sin A -12cos A =sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12, 所以A -π6=π6或5π6,即A =π3或A =π(舍去).又因为bc =1,b +c =3,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A =b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =6,所以a = 6. 5.(2018·山东青岛模拟)在△ABC 中,边a ,b ,c 的对角分别为A ,B ,C ,且b =4,A =π3,面积S =2 3. (1)求a 的值;(2)设f (x )=2(cos C sin x -cos A cos x ),将f (x )图象上所有点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变)得到g (x )的图象,求g (x )的单调增区间.解析 (1)在△ABC 中,∵S =12bc sin A ,∴23=12×4×c ×32,∴c =2.∴a =b 2+c 2-2bc cos A =16+4-2×4×2×12=2 3.(2)∵a sin A =b sin B ,即2332=4sin B,∴sin B =1, 又0<B <π,∴B =π2,∴C =π6,∴f (x )=2(cos C sin x -cos A cos x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6, 将f (x )图象上所有点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变),得到的图象对应的函数解析式为g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ),故g (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ). 6.(2018·辽宁协作体一模)设△ABC 是锐角三角形,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且(sin A -sin B )(sin A +sin B )=sin ⎝⎛⎭⎫π3+B sin ⎝⎛⎭⎫π3-B . (1)求角A 的值;(2)若AB →·AC →=12,a =27,求b ,c (其中b <c ).解析 (1)∵(sin A -sin B )(sin A +sin B )=sin ⎝⎛⎭⎫π3+B ·sin ⎝⎛⎭⎫π3-B ,∴sin 2A -sin 2B =⎝⎛⎭⎫32cos B +12sin B⎝⎛⎭⎫32cos B -12sin B , 即sin 2A =34cos 2B -14sin 2B +sin 2B=34(cos 2B +sin 2B )=34, ∵角A 为锐角△ABC 的内角,∴sin A >0, ∴sin A =32,∴A =π3. (2)AB →·AC →=bc cos A =12,∴bc =24,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-3bc =(27)2, ∴b +c =10,又∵b <c ,∴b =4,c =6.第3讲 平面向量题型一 向量的概念及线性运算高考中常从以下角度命题:1. (1)平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1).若(a+k c)∥(2b-a),则k=-1613.(2)如图,E为平行四边形ABCD的边DC的中点,F为△ABD的重心,且AB→=a,AD→=b,则FE→=23b+16a.突破点拨(1)利用向量的坐标运算和向量共线定理求解.(2)利用向量加、减法的几何意义和重心公式求解.解析(1)因为(a+k c)∥(2b-a),又a+k c=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),所以2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,所以k=-1613.(2)由F为△ABD的重心,得AF→=23×12AC→=13(a+b).又AE→=AD→+DE→=b+12a,所以FE→=AE→-AF→=23b+16a.2.(1)在△ABC中,点M,N满足AM→=2MC→,BN→=NC→.若MN→=xAB→+yAC→,则x=12,y=-16.(2)已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若m a+n b=(9,-8)(m,n∈R),则m-n的值为__-3__.突破点拨(1)画出图形,利用向量加减法则求解.(2)利用向量的坐标运算求解.。
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
9
2020版高考数学大二轮复习第二部分专题1三角函数与解三角形第1讲三角函数的图象与性质课件理
3.(2019·石家庄模拟)已知 sin α=13,α∈-π2,π2,则 tan α=________. 解析:根据三角函数的基本关系式可得 cos2α=1-sin2α=1-132=89,又因为 α∈
-π2,π2,所以
cos
α=2 3 2,所以
tan
α=csions
2.已知 sin θ+cos θ=13(-π<θ<0),则 sin θ-cos θ 的值为( )
15 A. 3
B.-
15 3
C.
17 3
D.-
17 3
解析:由 sin θ+cos θ=13可得 1+2sin θcos θ=19, ∴sin 2θ=-89<0,则-π2<θ<0, ∴sin θ-cos θ=- sin θ-cos θ2=- 1+89=- 317.故选 D. 答案:D
2.(2019·蚌埠模拟)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-π6,π6上的值域是(
)
A.-1,12
第1讲 三角函数的图象与性质
三角函数的定义、诱导公式及基本关系
考情调研
考向分析
考查利用同角三角函数的基本关系、诱导公式
解决条件求值问题,常与三角恒等变换相结合
起到化简三角函数关系的作用,强调利用三角
1.利用同角三角函数基本关系式求值. 2.诱导公式的应用.
公式进行恒等变换的技能以及基本的运算能
力.题型为选择题和填空题,低档难度.
解析:由图可得T4=51π2-π6=π4,故 T=π=2ωπ,解得 ω=2, 将点π6,A代入函数 f(x)=Asin(2x+φ),即 A=Asinπ3+φ,故 sinπ3+φ=1. 因为|φ|<π2,所以 φ=π6,故函数 f(x)=Asin2x+π6, 因为将 f(x)图象上的所有点向左平移π4个单位长度得到函数 g(x)的图象, 所以 g(x)=Asin2x+π4+π6=Asin2x+23π,
2020届高考数学大二轮复习层级二专题二三角函数及解三角形第1讲三角函数的图象与性质教学
第1讲 三角函数的图象与性质[考情考向·高考导航]1.高考对此部分内容的命题主要集中于三角函数的定义、图象与性质,主要考查图象的变换,函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,并常与三角恒等变换交汇命题.2.主要以选择题、填空题的形式考查,难度为中等或偏下.[真题体验]1.(2018·全国Ⅰ卷)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点A (1,a ),B (2,b ),且cos 2α=23,则|a -b |=( )A.15B.55C.255D .1 解析:B [∵cos 2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2 α+cos 2 α=1-tan 2αtan 2α+1=23,∴tan 2 α=15,∴tan α=±55,当tan α=55时,a =b 2=55,∴a =55,b =255,∴|a -b |=55;当tan α=-55时,a =b 2=-55,∴a =-55,b =-255,∴|a -b |=55.] 2.(2017·全国Ⅲ卷)设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,则下列结论错误的是( )A .f (x )的一个周期为-2πB .y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称C .f (x +π)的一个零点为x =π6D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减 解析:D [当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,x +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,4π3,函数在该区间内不单调.本题选择D 选项.] 3.(2019·全国Ⅱ卷)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 .2 B.32 C .1 D.12解析:A [由正弦函数图象可知T 2=x 2-x 1=3π4-π4=π2,∴T =π,∴ω=2πT =2ππ=2.]4.(2019·天津卷)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g (x ).若g (x )的最小正周期为2π,且g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=( )A .-2B .- 2 C. 2D .2解析:C [在x =0处有定义的奇函数必有f (0)=0.f (x )为奇函数,可知f (0)=A sin φ=0, 由|φ|<π可得φ=0;把其图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得g (x )=A sin 12ωx ,由g (x )的最小正周期为2π可得ω=2,由g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2,可得A =2, 所以f (x )=2sin 2x ,f ⎝⎛⎭⎪⎫3π8=2sin 3π4= 2.故选C.][主干整合]1.三角函数的图象及性质函数y =sin x y =cos x y =tan x图象单调性在[-π2+2kπ,π2+2kπ](k∈Z)上递增,在[π2+2kπ,3π2+2kπ](k∈Z)上递减在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上递增,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上递减在(-π2+kπ,π2+kπ)(k∈Z)上都是增函数对称中心坐标(kπ,0),k∈Z(kπ+π2,0),k∈Z(kπ2,0)k∈Z对称轴方程渐近线x=kπ+π2,k∈Z x=kπ,k∈Z x=kπ+π2(k∈Z) 热点一三角函数的定义、诱导公式及基本关系[题组突破]1.(2020·资阳模拟)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (2,1),则tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4等于( )A .-7B .-17C.17D .7解析:A [由角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P (2,1),可得x =2,y =1,tan α=y x =12,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=11-14=43, ∴tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan 2α+tan π41-tan 2αtan π4=43+11-43×1=-7.]2.(2020·衡水调研卷)已知sin (3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+α,则等于( )A.12 B.13 C.16D .-16解析:D [∵s in(3π+α)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+α,∴-sin α=-2cos α,即sin α=2cos α,则=sin α-4cos α5sin α+2cos α=2cos α-4cos α10cos α+2cos α=-212=-16.]3.(2020·衡水信息卷)已知曲线f (x )=x 3-2x 2-x 在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为α,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α-2cos 2α-3sin(2π-α)cos(π+α)的值为( )A.85 B .-45C.43D .-23解析:A [由f (x )=x 3-2x 2-x 可知f ′(x )=3x 2-4x -1, ∴tan α=f ′(1)=-2,cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α-2cos 2α-3sin(2π-α)cos(π+α)=(-sin α)2-2cos 2α-3sin αcos α =sin 2α-2cos 2α-3sin αcos α=sin 2α-2cos 2α-3sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-3tan α-2tan 2α+1 =4+6-25=85.](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.热点二 三角函数的图象及应用直观 想象 素养 直观想象是指借助空间想象感知事物的形态与变化,利用几何图形理解和解决数学问题.主要包括:利用图形描述数学问题,建立形与数的联系,构建数学问题的直观模型,探索解决问题的思想.[例1] (1)(2020·东营模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎭⎪⎫ωx +3(ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g (x )=cos ωx 的图象,只要将y =f (x )的图象( )A .向左平移π12个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移5π12个单位长度D .向右平移5π12个单位长度[解析] A [由题意知,函数f (x )的最小正周期T =π, 所以ω=2,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,g (x )=cos 2x , 把g (x )=cos 2x 变形得g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π3,所以只要将f (x )的图象向左平移π12个单位长度,即可得到g (x )=cos 2x 的图象,故选A.] (2)(2020·厦门模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,将函数f (x )的图象向右平移5π12个单位长度后得到函数g (x )的图象,若函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,θ上的值域为[-1,2],则θ=________.[解析] 由函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象,则A =2,T 2=13π12-7π12=π2,解得T =π,所以ω=2,即f (x )=2sin(2x +φ), 当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=0,又|φ|<π,解得φ=-2π3,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2π3, 因为函数f (x )的图象向右平移5π12个单位长度后得到函数g (x )的图象,所以g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -5π12-2π3=2cos 2x , 若函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,θ上的值域为[-1,2],则2cos 2θ=-1即θ=k π+π3,k ∈Z 或θ=k π+2π3,k ∈Z ,故θ=π3.[答案]π3(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)(2020·杭州模拟)已知函数f (x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2-cos 2x ,若要得到一个奇函数的图象,则可以将函数f (x )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π12个单位长度D .向右平移π12个单位长度解析:C [f (x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2-cos 2x =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x -cos 2x =3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12,所以将f (x )的图象向左平移π12个单位长度可得到奇函数y =2sin 2x 的图象,故选C.](2)(2019·哈尔滨三模)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,已知点A (0,3),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,若将它的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )图象的一条对称轴方程为( )A .x =π12B .x =π4C .x =π3D .x =2π3解析:A [∵f (0)=2sin φ=3,∴sin φ=32,又|φ|<π,∴φ=π3或2π3,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πω6+φ=0,∴πω6+φ=k π(k ∈Z ),∴ω=⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π3×6π=6k -2(k ∈Z ),或ω=⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-2π3×6π=6k -4(k ∈Z ),又ω>0,且T 4=2π4ω=π2ω>π6,∴ω<3,∴ω=2,φ=2π3,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2π3,将其图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+2π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,g (x )图象的对称轴方程满足2x +π3=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π2+π12(k ∈Z ),故选A.] 热点三 三角函数的性质及应用[例2] (1)(2019·全国Ⅱ卷)下列函数中,以π2为周期且在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2单调递增的是( ) A .f (x )=|cos 2x | B .f (x )=|sin 2x | C .f (x )=cos|x | D .f (x )=sin|x |[解析]A [作出函数f (x )=|cos 2x |的图象,如图.由图象可知f (x )=|cos 2x |的周期为π2,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上单调递增.同理可得f (x )=|sin 2x |的周期为π2,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上单调递减,f (x )=cos|x |的周期为2π.f (x )=sin|x |不是周期函数,排除B ,C ,D.故选A.](2)(2019·保定三模)已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)满足:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14π3,且在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3,14π3内有最大值但没有最小值.给出下列四个命题: p 1:f (x )在区间[0,2π]上单调递减; p 2:f (x )在最小正周期是4π; p 3:f (x )的图象关于直线x =π2对称; p 4:f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π3,0对称.其中的真命题是( ) A .p 1,p 2 B .p 1,p 3 C .p 2,p 4D .p 3,p 4[解析] C [由题意得,当x =8π3+14π32=11π3时,f (x )取得最大值,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫11πω3+π6=1,11πω3+π6=2k π,ω=12k -122(k ∈N *),又易知T =2πω≥14π3-8π3=2π,0<ω≤1, 所以k =1,ω=12,f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6.故f (x )的最小正周期T =2πω=4π,p 2是真命题,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π3=0,因此f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π3,0对称,p 4是真命题.故选C.] (3)(2019·唐山调研)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] ∵f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,∴x =π2和x =2π3均不是f (x )的极值点,其极值应该在x =π2+2π32=7π12处取得,∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6, ∴x =π6也不是函数f (x )的极值点,又f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,∴x =π6-⎝⎛⎭⎪⎫7π12-π2=π12为f (x )的另一个相邻的极值点,故函数f (x )的最小正周期T =2×⎝⎛⎭⎪⎫7π12-π12=π.[答案] π求解函数y =A sin(ωx +φ)性质的三种意识(1)转化意识:利用三角恒等变换将所求函数转化为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式.(2)整体意识:类比y =sin x 的性质,只需将y =A sin(ωx +φ)中的“ωx +φ”看成y =sin x 中的“x ”,采用整体代入的方法求解.①令ωx +φ=k π+π2(k ∈Z ),可求得对称轴方程.②令ωx +φ=k π(k ∈Z ),可求得对称中心的横坐标.③将ωx +φ看作整体,可求得y =A sin(ωx +φ)的单调区间,注意ω的符号. (3)讨论意识:当A 为参数时,求最值应分情况讨论.(1)(2020·长沙模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)+1⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,f (α)=-1,f (β)=1,若|α-β|的最小值为3π4,且f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,1对称,则函数f (x )的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π+2k π,k ∈ZB.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+3k π,π+3k π,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+2k π,5π2+2k π,k ∈ZD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+3k π,5π2+3k π,k ∈Z 解析:B [(1)本题考查三角函数的图象和性质.由f (α)=-1,f (β)=1可知f (x )的图象关于直线x =α对称,关于点(β,1)对称,所以最小正周期T =4|α-β|min =3π=2πω,则ω=23,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×π4+φ+1=1,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,又|φ|<π2,则φ=-π6,则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x -π6+1,由-π2+2k π≤23x -π6≤π2+2k π,k ∈Z 得-π2+3k π≤x ≤π+3k π,k ∈Z ,即函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+3k π,π+3k π,k ∈Z ,故选B.] (2)(2019·全国Ⅰ卷)关于函数f (x )=sin|x |+|sin x |有下述四个结论:①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递增 ③f (x )在[-π,π]有4个零点 ④f (x )的最大值为2.其中所有正确结论的编号是( ) A .①②④ B .②④ C .①④D .①③解析:C [∵f (-x )=sin|-x |+|sin(-x )|=sin|x |+|sin x |, ∴f (x )是偶函数,①对;f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减,②错;f (x )在[-π,π]上有3个零点,③错; f (x )的最大值为2,④对.故选C.](3)(多选题)关于函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1,下列叙述正确的是( )A .其图象关于直线x =π4对称B .其图象可由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+1图象上所有点的横坐标变为原来的12得到C .其图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫3π8,0对称D .其值域[-1,3]解析:BD [本题考查三角函数性质的综合应用以及三角函数图象的伸缩变换.f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+π4+1=2+1,不是函数的最值,因此函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,故A 错误;y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+1图象上所有点的横坐标变为原来的12得到f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1的图象,故B 正确;设y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则当x =3π8时,y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×3π8+π4=2sin π=0,即函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫3π8,1对称,故C 错误;当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=1时,函数f (x )取得最大值3,当sin⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=-1时,函数f (x )取得最小值-1,即函数f (x )的值域是[-1,3],故D 正确,故选BD.]限时40分钟 满分80分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2020·南昌段考)已知角θ的始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点M (-3,4),则cos 2θ-sin 2θ+tan θ的值为( )A .-12175B.12175 C .-7975D.7975解析:A [设O 为坐标原点,则由已知得|OM |=5,因而cos θ=-35,sin θ=45,tan θ=-43,则cos 2θ-sin 2θ+tan θ=925-1625-43=-12175.]2.(2019·青岛三模)如图①,这个美妙的螺旋叫做特奥多鲁斯螺旋,是由公元5世纪古希腊哲学家特奥多鲁斯给出的,螺旋由一系列直角三角形组成,如图②,第一个三角形是边长为1的等腰直角三角形,以后每个直角三角形以上一个三角形的斜边为直角边,另一条直角边为1.将这些直角三角形在公共顶点处的角依次记为α1,α2,α3,…,则与α1+α2+α3+α4最接近的角是( )参考值:tan 55°≈1.428,tan 60°≈1.732,tan 65°≈2.145,2≈1.414A .120°B .130°C .135°D .140°解析:C [由题意可得,α1,α2,α3,α4都是锐角,且α1=45°,tan α2=12=22,tan α3=13=33,所以α3=30°,tan α4=14=12,所以α1+α3=75°.又tan(α2+α4)=tan α2+tan α41-tan α2·tan α4=6+527≈1.87,接近tan 60°,故α2+α4接近60°,故与α1+α2+α3+α4最接近的角是135°.]3.(2018·全国Ⅲ卷)函数f (x )=tan x1+tan 2x 的最小正周期为( ) A.π4 B.π2C .πD .2π解析:C [由已知得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 2 x =sin x ·cos x =12sin 2x ,所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π,故选C.] 4.(2019·成都二诊)将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数恰为奇函数,则φ的最小值为( )A.π6B.π12C.π4D.π3解析:A [由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 可得y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,该函数的图象向左平移φ个单位长度后,所得图象对应的函数解析式为g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +φ+2π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ+2π3,因为g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ+2π3为奇函数,所以2φ+2π3=k π(k ∈Z ),φ=k π2-π3(k ∈Z ),又φ>0,故φ的最小值为π6,选A.]5.(2020·广州模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,2π3上单调递增,则ω的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,83B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,83 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,2 解析:B [通解:因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,2π3,所以ωx +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4ω+π6,2π3ω+π6,因为函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,2π3上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧-π4ω+π6≥2k π-π2,k ∈Z ,2π3ω+π6≤2k π+π2,k ∈Z .又ω>0,所以0<ω≤12,选B.优解:取ω=1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4+π6=-sin π12<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π6=sin π2=1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+π6=sin 5π6=12,不满足题意,排除A ,C ,D ,选B.]6.(2019·洛阳统考)设函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象关于直线x =0对称,则y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π8的值域为( )A .[-2,0]B .[-2,0]C .(-2,0)D .(-2,0)解析:A [由题意得函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ,因为其图象关于直线x =0对称,所以2×0+π6+φ=π2+k π(k ∈Z ),即φ=π3+k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π3,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+π3=2cos 2x .当π4≤x ≤3π8时,π2≤2x ≤3π4,所以y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π8上的值域为[-2,0].]7.(2018·天津卷)将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4上单调递增B .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,π上单调递减 C .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,3π2上单调递增D .在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π上单调递减 解析:A [由函数图象平移变换的性质可知:将y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度之后的解析式为:y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π10+π5=2sin x . 则函数的单调递增区间满足:2k π-π2≤2x ≤2k π+π2(k ∈Z ),即k π-π4≤x ≤k π+π4(k ∈Z ) ,令k =1可得一个单调递增区间为:⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4.函数的单调递减区间满足:2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),即k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z ) ,令k =1可得一个单调递减区间为:⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,7π4.本题选择A 选项.]8.(2020·贵阳监测)函数f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0)的图象与x 轴正半轴交点的横坐标构成一个公差为π2的等差数列,若要得到函数g (x )=A sin ωx 的图象,只要将f (x )的图象( )A .向左平移π6个单位B .向右平移π6个单位C .向左平移π12个单位D .向右平移π12个单位解析:D [正弦函数图象与x 轴相邻交点横坐标相差为半个周期,即d =T 2=πω,又因为d =π2,所以ω=2,则f (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6=A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12,所以只要将函数f (x )的图象向右平移π12个单位就能得到g (x )=sin ωx 的图象.]9.(2019·德州三模)如图是函数f (x )=A sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,|φ|≤π2图象的一部分,对不同的x 1,x 2∈[a ,b ],若f (x 1)=f (x 2),有f (x 1+x 2)=2,则( )A .f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-38π,π8内单调递增B .f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-38π,π8内单调递减C .f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,π12内单调递增D .f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,π12内单调递减解析:A [根据图象得出:A =2,对称轴方程为x =x 1+x 22,所以2sin(x 1+x 2+φ)=2⇒x 1+x 2+φ=π2, 所以x 1+x 2=π2-φ,因为f (x 1+x 2)=2,所以2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-φ+φ=2,即sin(π-φ)=22,因为|φ|≤π2,所以φ=π4,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,因为-π2+2k π≤2x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,所以-3π8+k π≤x ≤π8+k π,k ∈Z ,即为f (x )的单调递增区间.]10.(2019·辽宁省五校协作体联考)设ω>0,将函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5的图象向右平移π5个单位长度后与函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π5的图象重合,则ω的最小值是( )A.12 B.32 C.52D.72解析:C [通解 将函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5的图象向右平移π5个单位长度后,得y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5的图象,由已知得2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5,所以cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5,当ω=12时,cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π10≠sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π5;当ω=32时,cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -π10≠sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π5;当ω=52时,cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤52⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫52x -π2+π5=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫52x +π5,所以ω的最小值为52.故选C. 优解 将函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5的图象向右平移π5个单位长度后,得y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5+π5=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5-π5ω的图象,由已知得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5-π5ω=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5,所以sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5-π5ω=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5,所以π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5-π5ω+2k π=ωx +π5,k ∈Z ,所以ω=52+10k ,k ∈Z ,又ω>0,所以ω的最小值为52.故选C.] 11.(多选题)在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,终边经过点P (-1,m )(m >0),则下列各式的值一定为负的是( )A .sin α+cos αB .sin α-cos αC .sin αcos αD.sin αtan α解析:CD [本题考查三角函数定义的应用及三角函数值符号的判断.由已知得r =|OP |=m 2+1,则sin α=m m 2+1>0,cos α=-1m 2+1<0,tan α=-m <0,∴sin x +cos α的符号不确定,sin α-cos α>0,sin αcos α<0,sin αtan α=cos α<0.故选CD.]12.(2019·全国Ⅲ卷)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5(ω>0),已知f (x )在[0,2π]有且仅有5个零点,下述四个结论:①f (x )在(0,2π)有且仅有3个极大值点;②f (x )在(0,2π)有且仅有2个极小值点;③f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π10单调递增;④ω的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫125,2910.其中所有正确结论的编号是( ) A .①④ B .②③ C .①②③ D .①③④解析:D [∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π5(ω>0),在[0,2π]有且仅有5个零点.∴0≤x ≤2π,π5≤ωx +π5≤2πω+π5,5π≤2πω+π5<6π,125≤ω<2910,④正确.如图x 1,x 2,x 3为极大值点为3个,①正确;极小值点为2个或3个. ②不正确.当0<x <π10时,π5<ωx +π5<ωπ10+π5,当ω=2910时,ωπ10+π5=29π100+20π100=49π100<π2.∴③正确,故选D.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2019·全国Ⅰ卷)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 ,∴f (x )min =-4.答案:-414.(2019·吉林三模)将函数f (x )=2cos 2x 的图象向右平移π6个单位后得到函数g (x )的图象,若函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,a 3和⎣⎢⎡⎦⎥⎤2a ,7π6上均单调递增,则实数a 的取值范围是____________. 解析:由题意可知,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,a 3-π6和⎣⎢⎡⎦⎥⎤2a -π6,π上均单调递增,根据f (x )=2cos 2x 的图象可知,a 3-π6≤0且π2≤2a -π6≤π,解得π3≤a ≤π2. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2 15.(2018·北京卷)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为________.解析:本题考查三角函数.∵f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意x ∈R 恒成立,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4为f (x )的最大值,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4ω-π6=1,∴π4ω-π6=2k π,解得ω=8k +23,k ∈Z ,又∵ω>0,∴ω的最小值为23. 答案:2316.(2019·烟台三模)函数f (x )=12-x 的图象与函数g (x )=2sin π2x (0≤x ≤4)的图象的所有交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),则f (y 1+y 2+…+y n )+g (x 1+x 2+…+x n )=________.解析:如图,画出函数f (x )和g (x )的图象,可知有4个交点,并且关于点(2,0)对称,所以y 1+y 2+y 3+y 4=0,x 1+x 2+x 3+x 4=8,所以f (y 1+y 2+y 3+y 4)+g (x 1+x 2+x 3+x 4)=f (0)+g (8)=12+0=12.1答案:2。
湖南省2022年高考数学第二轮复习 三角函数及解三角形第1讲 三角函数的图象与性质 文
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真题试做1.2022·大纲全国高考,文3若函数f=in错误!φ∈[0,2π]是偶函数,则φ=.2.2022·福建高考,文8函数f=in错误!的图象的一条对称轴是.A.=错误!B.=错误!C.=-错误!D.=-错误!3.2022·天津高考,文7将函数f=in ω其中ω>0的图象向右平移错误!个单位长度,所得图象经过点错误!,则ω的最小值是.B.1 D.24.2022·湖南高考,文18已知函数f=A inω+φ错误!错误!⇔⇔⇔⇔⇔OM ON4m3m的图象的一部分如图所示.1求函数f的解析式;2当∈错误!时,求函数=f+f+2的最大值与最小值及相应的的值.参考答案命题调研·明晰考向真题试做1.C 解析:∵f=in错误!是偶函数,∴f0=±1∴in错误!=±1∴错误!=π+错误!∈Z.∴φ=3π+错误!∈Z.又∵φ∈[0,2π],∴当=0时,φ=错误!故选C2.C 解析:函数f=in错误!的图象的对称轴是-错误!=π+错误!,∈Z,即=π+错误!,∈=-1时=-π+错误!=-错误!故选C3.D 解析:f=in ω的图象向右平移错误!个单位长度得:=in错误!又所得图象过点错误!,∴in错误!=0∴in错误!=0∴错误!=π∈Z.∴ω=2∈Z.∵ω>0,∴ω的最小值为24.解:1由题中图象知,周期T=2错误!=π,所以ω=错误!=2,因为点错误!在函数图象上,所以A in错误!=0,即in错误!=0又因为0<φ<错误!,所以错误!<错误!+φ<错误!,从而错误!+φ=π,即φ=错误!又点0,1在函数图象上,所以A in 错误!=1,得A=2故函数f的解析式为f=2in错误!2g=2in错误!-2in错误!=2in 2-2in错误!=2in 2-2错误!=in 2-错误!co 2=2in错误!由2π-错误!≤2-错误!≤2π+错误!,∈Z,得π-错误!≤≤π+错误!,∈Z,所以函数g的单调递增区间是错误!,∈Z精要例析·聚焦热点热点例析【例1】 B 解析:方法1在角θ终边上任取一点2a2a5a⊆OM ON4m3m<0,∴r=错误!=5|m|,由m<0得r=-5m,∴in α=错误!=-错误!,co α=错误!=错误!∴2in α+co α=-错误!解析:当in ≥co 时,f=co ,当in <co 时,f=in .同时画出=in 与=co 在一个周期内的图象,函数f的图象始终取=in 与=co 两者下方的图象,结合图象可得f∈错误!7.解:=a-b co 3b>0.当co 3=-1时,m a=a+b=错误!,①当co 3=1时,min=a-b=-错误!,②由①②得错误!∴=-4×错误!·in 3=-2in 3∴当in 3=-1时,m a=2,当in 3=1时,min=-28.解:1由图象知A=2,错误!=2⇒T=8=错误!,∴ω=错误!,得f=2in错误!由错误!×1+φ=错误!⇒φ=错误!∴f=2in错误!2=2in错误!+2in错误!=2in错误!+2co错误!=2错误!in错误!=2错误!co错误!∵∈错误!,∴错误!∈错误!∴当错误!=-错误!,即=-错误!时,取最大值错误!;当错误!=-π,即=-4时,取最小值-2错误!。
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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真题试做1.(2020·大纲全国高考,文3)若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ).A.π2B.2π3C.3π2D.5π32.(2020·福建高考,文8)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4的图象的一条对称轴是( ).A .x =π4B .x =π2C .x =-π4D .x =-π23.(2020·天津高考,文7)将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0,则ω的最小值是( ). A.13 B .1 C.53D .2 4.(2020·湖南高考,文18)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12的单调递增区间. 考向分析三角函数的图象与性质是高考考查的重点及热点内容,主要从以下三个方面进行考查: 1.三角函数的概念与诱导公式,主要以选择、填空题的形式为主.2.三角函数的图象,主要涉及图象变换问题以及由图象确定函数解析式问题,主要以选择、填空题的形式考查,有时也会出现大题.3.三角函数的性质,通常是给出函数解析式,先进行三角变换,将其转化为y =A sin(ωx +φ)的形式再研究其性质,或知道某三角函数的图象或性质求其解析式,再研究其他性质,既有直接考查的客观题,也有综合考查的主观题.热点例析热点一 三角函数的概念【例1】已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( ).A .-45B .-35 C.35 D.45规律方法 当已知角的终边所经过的点或角的终边所在的直线固定时,通常先根据任意角三角函数的定义求这个角的三角函数.特别提醒:(1)当角的终边经过的点不固定时,需要进行分类讨论,特别是当角的终边在过坐标原点的一条直线上时,根据定义求三角函数值时,要把这条直线看做两条射线,分别求解.(2)在利用诱导公式和同角三角函数关系式时,一定要特别注意符号.一定要理解“奇变偶不变,符号看象限”的意思;同角三角函数的平方关系中,开方后的符号要根据角所在的象限确定.变式训练1 (2020·福建莆田高三质检,11)已知角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的正半轴重合,终边与单位圆交点的横坐标是-35,若α∈(0,π),则tan α=__________.热点二 三角函数图象及解析式【例2】如图,根据函数的图象,求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的解析式.规律方法 由部分图象确定函数解析式问题解决的关键在于确定参数A ,ω,φ,其基本方法是在观察图象的基础上,利用待定系数法求解.若设所求解析式为y =A sin(ωx +φ),则在观察图象的基础上,可按以下规律来确定A ,ω,φ.(1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A |,或代入点的坐标解关于A 的方程;(2)因为T =2π|ω|,所以往往通过求周期T 来确定ω.可通过已知曲线与x 轴的交点确定周期T ,或者相邻的两个最高点与最低点之间的距离为T2;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T ;(3)从寻找五点法中的第一零点(也叫初始点)作为突破口,要从图象的升降情况找准第一零点的位置,或者在五点中找两个特殊点列方程组解出φ;(4)代入点的坐标,通过解三角方程,再结合图象确定ω,φ.特别提醒:求y =A sin(ωx +φ)的解析式,最难的是求φ,第一零点常常用来求φ,只要找准第一零点的横坐标,列方程就能求出φ.若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,可用诱导公式变换,使其符合要求.变式训练2 (2020·福建泉州质检,8)下图所示的是函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)图象的一部分,则其函数解析式是( ).A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3B .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6 热点三 三角函数图象变换【例3】(2020·四川绵阳高三三诊,10)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R 在一个周期内的图象如图所示,则y =f (x )的图象可由函数y =cos x 的图象(纵坐标不变)( ).A .先把各点的横坐标缩短到原来的12倍,再向左平移π6个单位B .先把各点的横坐标缩短到原来的12倍,再向右平移π12个单位C .先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π6个单位D .先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移π12个单位规律方法 图象变换理论: (1)平移变换①沿x 轴平移,按“左加右减”法则; ②沿y 轴平移,按“上加下减”法则; (2)伸缩变换①沿x 轴伸缩时,横坐标x 伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)为原来的1ω(纵坐标y 不变);②沿y 轴伸缩时,纵坐标y 伸长(A >1)或缩短(0<A <1)为原来的A 倍(横坐标x 不变). 特别提醒:对于图象的平移和伸缩变换都要注意对应解析式是在x 或在y 的基础上改变了多少,尤其当x 与y 前的系数不为1时一定要将系数提出来再判断.变式训练3 要得到y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,只需将y =sin 2x 的图象( ). A .向左平移5π12个单位长度B .向右平移5π12个单位长度C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度热点四 三角函数图象与性质综合应用【例4】(2020·上海浦东新区模拟,19)已知函数f (x )=2sin x cos x +2cos 2x . (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π4个单位后,得到函数y =g (x )的图象,求方程g (x )=1的解.规律方法 求解三角函数的奇偶性、对称性、周期、最值、单调区间等问题时,通常要运用各种三角函数公式,通过恒等变换(降幂、辅助角公式应用)将其解析式化为y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A >0,ω≠0)的形式,再研究其各种性质.有关常用结论与技巧:(1)我们往往运用整体换元法来求解单调性与对称性,求y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A ≠0,ω≠0)的单调区间时一定要注意ω的取值情况,若ω<0,则最好用诱导公式转化为-ω>0后再去求解,否则极易出错.(2)①函数y =A sin(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π(k ∈Z ),是偶函数⇔φ=k π+π2(k ∈Z ); ②函数y =A cos(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π+π2(k ∈Z ),是偶函数⇔φ=k π(k ∈Z );③函数y =A tan(ωx +φ),x ∈R 是奇函数⇔φ=k π(k ∈Z ).(3)对y =A sin(ωx +φ),y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A >0,ω≠0)结合函数图象可观察出如下几点:①函数图象的对称轴都经过函数的最值点,对称中心的横坐标都是函数的零点; ②相邻两对称轴(对称中心)间的距离都是半个周期;③图象上相邻两个最大(小)值点之间的距离恰好等于一个周期. 变式训练 4 (2020·重庆高三模拟,17)已知函数f (x )=4sin ωx sin 2⎝⎛⎭⎪⎫ωx 2+π4+cos2ωx ,其中ω>0.(1)当ω=1时,求函数f (x )的最小正周期;(2)若函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上是增函数,求ω的取值范围.思想渗透整体代换思想——三角函数性质问题(1)求函数的对称轴、对称中心; (2)求函数的单调区间. 求解时主要方法为:(1)关于函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的对称性,一般可利用正弦、余弦曲线的对称性,把ωx +φ看成x ,整体代换求得.(2)求函数y =A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A >0,ω≠0)的单调区间的步骤如下:①若ω>0,把ωx +φ看成一个整体,由-π2+2k π≤ωx +φ≤π2+2k π(k ∈Z )解得x 的集合,所得区间即为增区间;由π2+2k π≤ωx +φ≤3π2+2k π(k ∈Z )解得x 的集合,所得区间即为减区间.②若ω<0,可先用诱导公式变为y =-A sin(-ωx -φ),则y =A sin(-ωx -φ)的增区间即为原函数的减区间,减区间为原函数的增区间.【典型例题】已知函数f (x )=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12,g (x )=1+12sin 2x .(1)设x =x 0是函数y =f (x )图象的一条对称轴,求g (x 0)的值; (2)求函数h (x )=f (x )+g (x )的单调递增区间.解:(1)由题设知f (x )=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 因为x =x 0是函数y =f (x )的图象的一条对称轴,所以2x 0+π6=k π(k ∈Z ),即2x 0=k π-π6(k ∈Z ).所以g (x 0)=1+12sin 2x 0=1+12sin ⎝⎛⎭⎪⎫k π-π6.当k 为偶数时,g (x 0)=1+12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=1-14=34;当k 为奇数时,g (x 0)=1+12sin π6=1+14=54.(2)h (x )=f (x )+g (x )=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1+12sin 2x =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+sin 2x +32=12⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 2x +12sin 2x +32=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+32.当2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ),即k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z )时,函数h (x )=12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+32是增函数. 故函数h (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ).1.(2020·山东青岛一模,8)将函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位,所得函数图象的一条对称轴是( ).A .x =π9B .x =π8C .x =πD .x =π22.(2020·湖北孝感二模,8)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和最低点,且OM u u u u r ·ON u u u r=0,则A ·ω=( ).A.76π B.712π C.π6 D.73π 3.(2020·天津宝坻质检,4)设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (x )-f (-x )=0,则( ). A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上是增函数 B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上是减函数C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4上是增函数D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4上是减函数 4.(2020·湖北武汉4月调研,7)已知函数f (x )=A sin(2x +φ)的部分图象如图所示,则f (0)=( ).A .-12B .-1C .-32D .- 3 5.已知角α的顶点在原点,始边与x 轴正半轴重合,点P (-4m,3m )(m <0)是角α终边上一点,则2sin α+cos α=________.6.(原创题)已知函数f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |,则f (x )的值域是__________.7.已知函数y =a -b cos 3x (b >0)的最大值为32,最小值为-12,求函数y =-4a sin 3bx的最大值和最小值.8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象的一部分如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6,-23时,求函数y =f (x )+f (x +2)的最大值与最小值及相应的x 的值. 参考答案命题调研·明晰考向真题试做1.C 解析:∵f (x )=sin x +φ3是偶函数,∴f (0)=±1.∴sin φ3=±1.∴φ3=k π+π2(k ∈Z ). ∴φ=3k π+3π2(k ∈Z ).又∵φ∈[0,2π],∴当k =0时,φ=3π2.故选C.2.C 解析:函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4的图象的对称轴是x -π4=k π+π2,k ∈Z ,即x =k π+3π4,k ∈Z .当k =-1时x =-π+3π4=-π4.故选C. 3.D 解析:f (x )=sin ωx 的图象向右平移π4个单位长度得:y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x -π4.又所得图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0,∴sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫3π4-π4=0.∴sin ωπ2=0.∴ωπ2=k π(k ∈Z ).∴ω=2k (k ∈Z ).∵ω>0,∴ω的最小值为2.4.解:(1)由题中图象知,周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π,所以ω=2πT=2,因为点⎝⎛⎭⎪⎫5π12,0在函数图象上,所以A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+φ=0.又因为0<φ<π2,所以5π6<5π6+φ<4π3,从而5π6+φ=π,即φ=π6.又点(0,1)在函数图象上,所以A sin π6=1,得A =2.故函数f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π6-2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π6 =2sin 2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 =2sin 2x -2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2x +32cos 2x=sin 2x -3cos 2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数g (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . 精要例析·聚焦热点热点例析【例1】 B 解析:(方法1)在角θ终边上任取一点P (a,2a )(a ≠0),则r 2=|OP |2=a 2+(2a )2=5a 2,∴cos 2θ=a 25a 2=15,∴cos 2θ=2cos 2θ-1=25-1=-35.(方法2)由方法1知t a n θ=2a a =2,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ=-35. 【变式训练1】 -43 解析:由三角函数定义可知cos α=-35,又α∈(0,π),sin α=1-cos 2α=45,所以t a n α=sin αcos α=-43.【例2】 解:由图象可知A =23,T =2×[6-(-2)]=16,即2πω=16,∴ω=π8.∴y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +φ. 又∵点(2,-23)在曲线上,代入得23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8×2+φ=-23,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=-1.∴π4+φ=2k π-π2. ∴φ=2k π-3π4,k ∈Z .又∵|φ|<π,∴k =0时,φ=-3π4.∴函数解析式为y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -3π4.【变式训练2】 A 解析:由图象可知A =1,T 4=π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=π2,∴T =2π.∴ω=2πT=1.又⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,1可看做“五点法”作图的第二个点,∴π6+φ=π2. ∴φ=π3.∴y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.【例3】 B 解析:由题中图象可知A =1,T 4=π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π4,∴T =π.∴ω=2πT=2.又⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,1可看做“五点法”作图的第二个点,∴π6+φ=π2.∴φ=π3. ∴y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 由函数y =cos x 的图象(纵坐标不变)上各点的横坐标缩短到原来的12倍,可得y =cos 2x的图象,再向右平移π12个单位可得y =cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 【变式训练3】 A 解析:y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+π2=sin2⎝⎛⎭⎪⎫x +5π12,故需将y =sin 2x 的图象向左平移5π12个单位长度.【例4】 解:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1, 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z )得:f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z ). (2)由已知,g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4+1, 由g (x )=1,得2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4=0,∴x =k π2+π8(k ∈Z ). 【变式训练4】 解:(1)由题可知:f (x )=4sin ωx ·12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π2+cos 2ωx =2sin ωx +1. 当ω=1时,f (x )=2sin x +1,则函数f (x )的最小正周期为2π.(2)由(1)知:f (x )=2sin ωx +1,欲使f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上单调递增,结合y =2sin ωx+1的图象,则有⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π4ω,2π4ω,于是ω∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,34.创新模拟·预测演练1.D 解析:函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的图象,再向左平移π6个单位,得函数y =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图象,令12x -π4=k π,即x =2k π+π2,k ∈Z .令k =0,则x =π2.2.A 解析:由图象可知T 4=π3-π12=π4,∴T =π.∴ω=2ππ=2.又M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,A ,N ⎝⎛⎭⎪⎫7π12,-A ,OM u u u u r ·ON u u u r =0, ∴π12×7π12-A 2=0. ∴A =7π12.∴A ·ω=7π6. 3.B 解析:由f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)=2sin(ωx +φ+π4),又最小正周期为π,∴ω=2ππ=2.f (x )=2sin(2x +φ+π4).∵f (-x )=f (x ),∴φ+π4=k π+π2,k ∈Z ,φ=k π+π4,k ∈Z .由题意φ=π4.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos 2x . 当0<2x <π,即0<x <π2时,f (x )单调递减.当-π<2x <0,即-π2<x <0时,f (x )单调递增.4.B 解析:由图象可知A =2,图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2,可看做“五点法”作图的第二个点,故2×π3+φ=π2,φ=-π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 故f (0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-1. 5.-25解析:∵P (-4m,3m )(m <0),∴r =(-4m )2+(3m )2=5|m |, 由m <0得r =-5m ,∴sin α=3m -5m =-35,cos α=-4m -5m =45.∴2sin α+cos α=-25.6.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22 解析:当sin x ≥cos x 时,f (x )=cos x ,当sin x <cos x 时,f (x )=sin x .同时画出y =sin x 与y =cos x 在一个周期内的图象,函数f (x )的图象始终取y =sinx 与y =cos x 两者下方的图象,结合图象可得f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22.7.解:y =a -b cos 3x (b >0).当cos 3x =-1时,y m ax =a +b =32,①当cos 3x =1时,y min =a -b =-12,②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =1,∴y =-4×12·sin 3x =-2sin 3x .∴当sin 3x =-1时,y m ax =2,当sin 3x =1时,y min =-2.8.解:(1)由图象知A =2,T 4=2⇒T =8=2πω,∴ω=π4,得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ. 由π4×1+φ=π2⇒φ=π4. ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4.(2)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4+2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4(x +2)+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4+2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π2=22cos π4x .∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6,-23, ∴π4x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π2,-π6.∴当π4x =-π6,即x =-23时,y 取最大值6;当π4x =-π,即x =-4时,y 取最小值-2 2.。