2024年高考数学一轮复习课件(新高考版) 第4章 §4.5 三角函数的图象与性质

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13 单调递增,则满足条件的 ω 的最大值为___3___.
f(x)=sin ωx+ 3cos ωx=2sinωx+π3(ω>0). 由 2kπ-π2≤ωx+π3≤2kπ+π2,k∈Z,得2ωkπ-65ωπ≤x≤2ωkπ+6πω,k∈Z, ∴f(x)的单调递增区间为2ωkπ-65ωπ ,2ωkπ+6πω(k∈Z). 由题知,π3,π2⊆2ωkπ-65ωπ ,2ωkπ+6πω, ∴2ωkπ-65ωπ ≤π3,

f(x)=cos
x-cos
2x=-2cos2x+cos
x+1=-2cos
x-142+98,
所以当 cos x=14时,f(x)取最大值98.
(2)函数 y=lg sin x+ cos x-12的定义域为__x_2_k_π_<_x_≤__π3_+__2_k_π_,__k_∈__Z___.
sin x>0,
知识梳理
对称中心 对称轴方程
_(_kπ_,__0_)_ _x_=__k_π_+__π2__
__kπ_+__π2_,__0__ _x_=__k_π_
k2π,0
常用结论
1.对称性与周期性
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是 (122)个正周切期曲,线相相邻邻的两对对称称中中心心与之对间称的轴距之离间是的12距个离周是期.14 个周期. 2.奇偶性 若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),则 (1)f(x)为偶函数的充要条件是φ= π +kπ(k∈Z).
C 错误; f(x)的对称轴满足 2x-π3=π2+kπ,k∈Z,当 k=1 时,x=1112π,故 D 正确.
题型三 三角函数的单调性
命题点1 求三角函数的单调区间 例 3 函数 f(x)=sinπ3-2x的单调递减区间为__k_π_-__1π_2_,__k_π_+__51_π2_,__k_∈__Z__.
则 f π2等于
√A.1
3 B.2
5 C.2
D.3
因为23π<T<π,所以23π<2ωπ<π,解得 2<ω<3. 因为 y=f(x)的图象关于点32π,2中心对称, 所以 b=2,且 sin32πω+π4+b=2, 即 sin32πω+π4=0,所以32πω+π4=kπ(k∈Z), 又 2<ω<3,所以134π<32πω+π4<149π,
递增,则实数 a 的最大值为
√A.π3
π B.2
2π C. 3
D.π
函数 f(x)=cosx-π3的单调递增区间为-23π+2kπ,π3+2kπ(k∈Z), 而函数f(x)又在[-a,a]上单调递增,
所以-a≥-23π, a≤π3
⇒a≤π3,于是 0<a≤π3,即 a 的最大值为π3.
(2)(2023·晋中模拟)已知函数 f(x)=sin ωx+ 3cos ωx(ω>0),且在π3,π2上
(2)函数 f(x)=3sin2x-π3+φ+1,φ∈(0,π),且 f(x)为偶函数,则 φ= __56_π__,f(x)图象的对称中心为__π4_+__k_2π_,__1__,__k_∈__Z__.
若 f(x)=3sin2x-π3+φ+1 为偶函数, 则-π3+φ=kπ+π2,k∈Z, 即,且- 2≤t≤ 2. ∴y=-t22+t+12=-12(t-1)2+1,t∈[- 2, 2].
当t=1时,ymax=1;
当 t=-
2时,ymin=-1+22
2 .
∴函数 y 的值域为-1+22
2,1.
思维升华
三角函数值域的不同求法 (1)把所给的三角函数式变换成y=Asin(ωx+φ)的形式求值域. (2)把sin x或cos x看作一个整体,转换成二次函数求值域. (3)利用sin x±cos x和sin xcos x的关系转换成二次函数求值域.
π2≤2ωkπ+6πω,k∈Z,
∴6k-52≤ω≤4k+13,k∈Z. ∵ω>0,∴当 k=0 时,-52≤ω≤13, ∴0<ω≤13; 当 k=1 时,72≤ω≤133; 当k≥2,k∈Z时,ω∈∅,
∴ωmax=133.
思维升华
(1)已知三角函数解析式求单调区间 求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时, 要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可先 借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错. (2)已知三角函数的单调区间求参数 先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
B.kπ-π6,kπ+π6(k∈Z) D.R
由 cos x- 23≥0,得 cos x≥ 23, ∴2kπ-π6≤x≤2kπ+π6,k∈Z.
(2)函数 f(x)=sin2x+32π-3cos x 的最小值为__-__4__.
∵f(x)=sin2x+32π-3cos x=-cos 2x-3cos x=-2cos2x-3cos x+1
C.f x-1π2为奇函数
√D.f(x)的图象关于直线 x=1112π对称
因为函数 f(x)= 3sin2x-π3, 所以 f(x)的最大值为 3,A 正确; 最小正周期 T=22π=π,B 正确; f x-1π2= 3sin2x-1π2-π3= 3sin2x-π2=- 3cos 2x 为偶函数,
(k∈Z).(
×
)
(4)函数y=tan x在整个定义域上是增函数.( × )
教材改编题
1.若函数y=2sin 2x-1的最小正周期为T,最大值为A,则
√A.T=π,A=1
B.T=2π,A=1
C.T=π,A=2
D.T=2π,A=2
教材改编题
2.函数 y=-tan2x-34π的单调递减区间为__π8_+__k2_π_,__58_π_+__k2_π_(_k_∈__Z_)_.
(2)周期的计算方法:利用函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)
的周期为
2π ω
,函数y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为
π ω
求解.
跟踪训练 2 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)记函数 f(x)=sinωx+π4+b(ω>0)
的最小正周期为 T.若23π<T<π,且 y=f(x)的图象关于点32π,2中心对称,
由-π2+kπ<2x-34π<π2+kπ(k∈Z), 得π8+k2π<x<58π+k2π(k∈Z), 所以 y=-tan2x-34π的单调递减区间为π8+k2π,58π+k2π(k∈Z).
教材改编题
3.函数 y=3-2cosx+π4的最大值为__5___,此时 x=_3_4π_+__2_k_π_(_k∈ __Z__)_.
要使函数有意义,则有 cos
x-12≥0,
sin x>0,
2kπ<x<π+2kπ,
即 cos
x≥12,
解得-π3+2kπ≤x≤π3+2kπ
(k∈Z),
所以 2kπ<x≤π3+2kπ,k∈Z.
所以函数 y 的定义域为x2kπ<x≤π3+2kπ,k∈Z
.
题型二 三角函数的周期性与对称性
例 2 (1)(2023·武汉模拟)已知函数 f(x)=3sin2x+π6,则下列说法正确 的是
令 A=kπ-1π2,kπ+51π2,k∈Z, B=[0,π], ∴A∩B=0,51π2∪1112π,π, ∴f(x)在[0,π]上的单调递减区间为0,51π2和1112π,π.
命题点2 根据单调性求参数 例 4 (1)(2022·淄博模拟)若函数 f(x)=cosx-π3在区间[-a,a]上单调
_π_ 奇函数
单调递增区间 _2_k_π_-__2π_,__2_k_π_+__2π__ _[_2_kπ_-__π_,__2_k_π_]_ _k_π_-__π2_,__k_π_+__π2__
单调递减区间 __2_kπ_+__2π_,__2_k_π_+__3_2π__ _[_2_k_π_,__2_kπ_+__π_]_
函数 y=3-2cosx+π4的最大值为 3+2=5, 此时 x+π4=π+2kπ(k∈Z), 即 x=34π+2kπ(k∈Z).

二 部 分
探究核心题型
题型一 三角函数的定义域和值域
例 1 (1)函数 y= cos x- 23的定义域为
A.-π6,π6
√C.2kπ-6π,2kπ+6π(k∈Z)
2024年高考数学一轮复习课件(新高考版)
第四章 三角函数与解三角形
§4.5 三角函数的图象 与性质
考试要求
1.能画出三角函数的图象. 2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值. 3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在-π2,π2上的性质.
内容索引
第一部分
落实主干知识
A.图象关于点π6,0对称
√C.图象关于直线 x=π6对称
B.图象关于点π3,0对称 D.图象关于直线 x=π3对称
由题可得,设 2x+π6=kπ,k∈Z,解得 x=k2π-1π2,k∈Z, 所以函数 f(x)的对称中心为k2π-1π2,0(k∈Z). 设 2x+π6=kπ+π2,k∈Z,解得 x=k2π+π6,k∈Z, 所以函数 f(x)的对称轴为 x=k2π+π6(k∈Z), 通过对比选项可知,f(x)的图象关于直线 x=π6对称.
第二部分
探究核心题型
第三部分
课时精练

一 部 分
落实主干知识
知识梳理
1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图 (1)在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),π2,1 , (π,0) , 32π,-1 ,(2π,0). (2)在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),π2,0 , (π,-1) , 32π,0 ,(2π,1).
2 (2)f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z).
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)y=cos x在第一、二象限内单调递减.( × )
(2)若非零常数T是函数f(x)的周期,则kT(k是非零整数)也是函数f(x)的
周期.( √ )
(3)函数y=sin
x图象的对称轴方程为x=2kπ+ π 2
f(x)=sinπ3-2x的单调递减区间是 f(x)=sin2x-π3的单调递增区间. 由 2kπ-π2≤2x-π3≤2kπ+π2,k∈Z, 得 kπ-1π2≤x≤kπ+51π2,k∈Z. 故所给函数的单调递减区间为kπ-1π2,kπ+152π,k∈Z.
延伸探究 若函数不变,求在[0,π]上的单调递减区间.
跟踪训练 1 (1)(2021·北京)函数 f(x)=cos x-cos 2x,试判断函数的奇偶
性及最大值
A.奇函数,最大值为 2
B.偶函数,最大值为 2
C.奇函数,最大值为98
√D.偶函数,最大值为98
由题意,f(-x)=cos(-x)-cos(-2x)
=cos x-cos 2x=f(x),
所以该函数为偶函数,
又∵φ∈(0,π),
∴φ=56π. ∴f(x)=3sin2x+π2+1=3cos 2x+1,
由 2x=π2+kπ,k∈Z 得 x=π4+k2π,k∈Z, ∴f(x)图象的对称中心为π4+k2π,1,k∈Z.
思维升华
(1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin ωx或y
=Atan ωx的形式,而偶函数一般可化为y=Acos ωx的形式.
所以32πω+π4=4π,解得 ω=52, 所以 f(x)=sin52x+π4+2, 所以 f π2=sin52×π2+4π+2=sin 32π+2=1.故选 A.
(2)(多选)(2023·苏州模拟)已知函数 f(x)= 3sin2x-π3,则下列结论正确 的是
√A.f(x)的最大值为 3 √B.f(x)的最小正周期为 π
=-2cos
x+342+187,-1≤cos
x≤1,
∴当cos x=1时,f(x)有最小值-4.
(3)函数y=sin x-cos x+sin xcos x的值域为__-__1_+__22___2_,__1_ _.
设t=sin x-cos x,则t2=sin2x+cos2x-2sin x·cos x,
知识梳理
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域 值域
R _[_-__1_,1_]_
R _[_-__1_,1_]_
_{_x_|x_≠__k_π_+__π2_}_ _R__
知识梳理
周期性 奇偶性
_2_π_ _奇__函__数__
_2_π_ _偶__函__数__
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