三角函数的图象与性质(1)
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年级高一学科数学版本苏教版课程标题必修四第一章第3节三角函数的图象和性质(一)周期性与图象编稿老师王东一校林卉二校黄楠审核王百玲一、考点突破1. 掌握正弦、余弦、正切三角函数的图象和性质,会作三角函数的图象。
通过三角函数的图象研究其性质。
2. 注重函数与方程、转化与化归、数形结合思想等数学思想方法的运用。
3. 掌握正弦型函数y=A sin(ωx+φ)的图象的“五点”作图法,图象的三种变换方法,以及利用三角函数的性质解决有关问题。
高考命题趋势考查内容1. 对三角函数图象的考查多以选择题、填空题为主。
对数形结合思想的考查主要通过三角函数图象和单位圆中的三角函数线等来体现。
2. 三角函数的性质是考查的重点,这类题目概念性强,具有一定的综合性与难度。
能力要求熟练掌握基本技能与基本方法。
难度与赋分高考中以三基为主,多为基础题目,每年分值约为8分。
二、重难点提示重点:正弦、余弦、正切函数的周期性、图象及性质;函数y=A sin(ωx+φ)的图象及参数对函数图象变化的影响。
难点:周期函数的概念;画三角函数的图象;函数y=A sin(ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系。
一、知识脉络图正弦函数y=sinx三角函数的图象余弦函数y=cosx正切函数y=tanxy=Asin(ωx+φ)作图象描点法(五点作图法)几何作图法性质定义域、值域单调性、奇偶性、周期性对称性最值二、知识点拨1. 正弦、余弦、正切函数的主要性质函数性质y=sin x y=cos x y=tan x定义域R R{x|x≠kπ+π2,k∈Z}图象值域[-1,1][-1,1]R对称性对称轴:x=kπ+π2(k∈Z)对称中心:(kπ,0)(k∈Z)对称轴:x=kπ(k∈Z)对称中心:)(0,2Zkk∈⎪⎭⎫⎝⎛+ππ无对称轴对称中心:⎝⎛⎭⎫kπ2,0(k∈Z)周期2π2ππ单调性单调增区间⎣⎡2kπ-π2,2kπ+⎦⎤π2(k∈Z);单调减区间⎣⎡2kπ+π2,2kπ+⎦⎤3π2(k∈Z)单调增区间[2kπ-π,kπ](k∈Z);单调减区间[2kπ,2kπ+π](k∈Z)单调增区间⎝⎛kπ-π2,kπ+⎭⎫π2(k∈Z)奇偶性奇偶奇2. 函数y=A sin(ωx+φ)(1)用五点法画y=A sin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找到五个特征点。
三角函数的图像及其性质1、三角函数的图像及性质sin y xsin y A x k图像值域周期对称轴2x k2x k对称中心(零点)令x k 代入求y令x k 代入,求出x 和y 单调增区间2,222x k k2,222x k k单调减区间32,222x k k32,222x k kcos y xcos y A x k图像值域周期对称轴x kx k 对称中心(零点)2x k代入,求y 2x k求出x 和y 单调增区间 2,2x k k 2,2x k k 单调减区间2,2x k k2,2x k k tan y x图像定义域值域周期单调性与对称性性质【考点分类】考点一:图像变换:1.把函数y =sin x 的图象向右平移个单位得到y =g (x )的图象,再把y =g (x )图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),所得到图象的解析式为()A.B.C.D.2.将函数f (x )=sin x 图象上所有点的横坐标变为原来的(ω>0),纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,若g (x )的最小正周期为6π,则ω=()A.B.6C.D.33.将函数y =2sin2x 图象上的所有点向右平移个单位,然后把图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,(纵坐标不变)得到y =f (x )的图象,则f (x )等于()A.2sin(x ﹣)B.2sin(x ﹣)C.2sin(4x ﹣)D.2sin(4x ﹣)4.已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin(2x +),则下面结论正确的是()A.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,得到曲线C 2B.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位长度,得到曲线C 2C.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,得到曲线C 2D.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位长度,得到曲线C 25.把函数y =cos(3x +4)的图象适当变动就可以得到y =sin(-3x )的图象,这种变动可以是()A 向右平移4 B 向左平移4 C 向右平移12 D 向左平移126..函数32sin( x y 的图象是由2sin xy 的图象沿x 轴()得到的。
三角函数的图象和性质知识网络三角函数的图象和性质结构简图画龙点晴 概念三角函数的图象:(1) 函数x y sin =的图象叫做正弦曲线, 如图1; (2) 函数x y cos =的图象叫做余弦曲线, 如图2; (3) 函数x y tan =的图象叫做正切曲线, 如图3; (4) 函数x y cot =的图象叫做余切曲线, 如图4;周期函数: 对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有:f (x +T)=f (x )那么函数f (x )就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期。
说明:1︒周期函数x ∈定义域M ,则必有x+T ∈M, 且若T>0则定义域无上界;T<0则定义域无下界;2︒“每一个值”只要有一个反例,则f (x )就不为周期函数(如f (x 0+t)≠f (x 0)); 3︒T 往往是多值的(如y=sinx 2π,4π,…,-2π,-4π,…都是周期)周期T 中最小的正数叫做f (x )的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期). 三角函数的性质: 三角函数的性质如下表:[活用实例][例1] 求下列函数的最值: (1)y=sin(3x+4π)-1 ; (2) y=sin 2x-4sinx+5 ; (3) y=x x cos 3cos 3+- ; (4))3cos(2π-=x y (6π≤x ≤32π).[题解] (1) 当3x+4π=2k π+2π即 x=1232ππ+k (k ∈Z)时y max =0; 当3x+4π=2k π-2π即x=432ππ-k (k ∈Z)时y min =-2. (2) y=(sinx-2)2+1 ∴当x=2k π-2π k ∈Z 时y max =10; 当x=2k π-2πk ∈Z 时y min = 2. (3)y=-1+xcos 31+ 当x=2k π+π k ∈Z 时 y max =2; 当x=2k π k ∈Z 时 y min = 21.(4)∵x ∈[6π,32π] ∴x-3π∈[-6π,3π], ∴当x-3π=0 即x=3π时 y max =2; 当x-3π=3π 即x=32π时 y min =1. [例2] 求下列函数的定义域:(1)y=x x 2cos 21cos 3-- ; (2)y=lg(2sinx+1)+1cos 2-x ; (3)y=)cos(sin x . [题解] (1)∵3cosx-1-2cos 2x ≥0 ∴21≤cosx ≤1 ∴定义域为:[2k π-3π, 2k π+3π] (k ∈Z). (2))(32326726221cos 21sin Z k k x k k x k x x ∈⎪⎩⎪⎨⎧+≤≤-+<<-⇒⎪⎩⎪⎨⎧≥->ππππππππ )(3262Z k k x k ∈+≤<-⇒ππππ ∴定义域为:)](32,62(Z k k k ∈+-ππππ.(3) ∵cos(sinx)≥0 ∴ 2k π-2π≤x ≤2k π+2π(k ∈Z) ∵-1≤sinx ≤1 , ∴x ∈R , 1cos ≤y ≤1.[例3] 已知函数f(x)=2asin 2x-23asinxcosx+b 的定义域为[0,2π],值域为[-5,4],求常数a,b 的值。
三角函数的图象和性质【三维目标】:一、知识与技能1.能借助正弦线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象;2.弄清正弦、余弦函数的图象之间的关系;记住正弦、余弦函数的特征;3.会用五点画正弦、余弦函数的图象;4.通过组织学生观察、猜想、验证与归纳,培养学生的数学能力。
掌握利用数形结合思想分析问题、解决问题的技能。
二、过程与方法借助单位圆,利用三角函数线,作出正弦函数图象;让学生通过类比,联系正弦函数的诱导公式,自主探究出余弦函数的诱导公式;能学以致用,尝试用五点作图法作出余弦函数的图像,并能结合图像分析得到余弦函数的性质。
三、情感、态度与价值观1.通过作正弦函数和余弦函数图象,培养学生认真负责,一丝不苟的学习精神;2.会用联系的观点看问题,培养学生的数形结合思想,渗透由抽象到具体思想,使学生理解动与静的辩证关系.,激发学生的学习积极性;3.培养学生分析问题、解决问题的能力;让学生体验自身探索成功的喜悦感,培养学生的自信心;使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的有效途经;培养学生形成实事求是的科学态度和锲而不舍的钻研精神。
【教学重点与难点】:重点:用“五点法”画正弦曲线、余弦曲线.难点:正弦曲线、余弦曲线的画法。
教具:多媒体、实物投影仪【学法与教学用具】:1.学法:在初中,我们知道直角三角形中锐角的对边比上斜边就叫着这个角的正弦,当把锐角放在直角坐标系中时,角的终边与单位圆交于一点,正弦函数对应于该点的纵坐标,当角是任意角时,通过函数定义的形式引出正弦函数的定义;作正弦函数xy sin图像时,在正弦函数定义的基础上,通过平移正弦线得出其图像,再归结为五点作图法。
2.教学用具:多媒体、实物投影仪、三角板.3.教学模式:启发、诱导发现教学.【授课类型】:新授课【课时安排】:1课时【教学思路】:一、创设情景,揭示课题问题:怎样作出三角函数的图象?二、研探新知用单位圆中的正弦线、余弦线作正弦函数、余弦函数的图象(几何法):为了作三角函数的图象,三角函数的自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数.在一般情况下,两个坐标轴上所取的单位长度应该相同,否则所作曲线的形状各不相同,从而影响初学者对曲线形状的正确认识.1.函数y=sinx的图象(几何法)用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象(几何法):为了作三角函数的图象,三角函数的自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数.在一般情况下,两个坐标轴上所取的单位长度应该相同,否则所作曲线的形状各不相同,从而影响初学者对曲线形状的正确认识. 第一步:在直角坐标系的x 轴上任取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆,从这个圆与x 轴的交点A 起把圆分成n (这里n =12)等份.把x 轴上从0到2π这一段分成n (这里n =12)等份.(预备:取自变量x 值—弧度制下角与实数的对应).第二步:在单位圆中画出对应于角6,0π,3π,2π,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).把角x 的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点x 重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).第三步:连线。
第二十课时 三角函数的图象与性质考纲要求:正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质(B)知识梳理:正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质π1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)y =sin x 在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数.( )(2)y =sin x 在第一、四象限是增函数.( ) (3)所有的周期函数都有最小正周期.( ) (4)y =tan x 在整个定义域上是增函数.( ) (5)y =k sin x +1(x ∈R )的最大值为k +1.( ) (6)y =sin|x |为偶函数.( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√2.函数y =4sin x ,x ∈[-π,π]的增区间为________,减区间为________.答案:⎣⎡⎦⎤-π2,π2 ⎣⎡⎦⎤-π,-π2和⎣⎡⎦⎤π2,π 3.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的最小正周期T =________. 答案:π4.函数y =-tan ⎝⎛⎭⎫x +π6+1的定义域为________. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx ≠k π+π3,k ∈Z5.函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________,此时x =________. 答案:5 3π4+2k π(k ∈Z )[典题1] (1)函数y =lg(2sin x -1)+1-2cos x 的定义域是________.(2)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为________. 解析:(1)要使函数y =lg(2sin x -1)+1-2cos x 有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧2sin x -1>0,1-2cos x ≥0,即⎩⎨⎧sin x >12,cos x ≤12.解得2k π+π3≤x <2k π+5π6,k ∈Z .即函数的定义域为⎣⎡⎭⎫2k π+π3,2k π+5π6,k ∈Z . (2)∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3≤1, 故-3≤2sin ⎝⎛⎭⎫π6-π3≤2.即函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值为2,最小值为- 3.所以最大值与最小值的和为2- 3.答案:(1)⎣⎡⎭⎫2k π+π3,2k π+5π6,k ∈Z (2)2-3 [探究1] 若将本例(2)中的函数换为“y =3-sin x -2cos 2x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6”,如何解决?解:∵x ∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,∴sin x ∈⎣⎡⎦⎤-12,1. 又y =3-sin x -2cos 2x =3-sin x -2(1-sin 2x )=2⎝⎛⎭⎫sin x -142+78, ∴当sin x =14时,y min =78;当sin x =-12或sin x =1时,y max =2.故函数的最大值与最小值的和为2+78=238.[探究2] 若将本例(2)中的函数换为“y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]”,如何求解?解:令t =sin x -cos x ,又x ∈[0,π],∴t =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,t ∈[-1, 2 ]. 由t =sin x -cos x ,得t 2=1-2sin x cos x ,即sin x cos x =1-t 22.∴原函数变为y =t +1-t 22,t ∈[-1, 2 ].即y =-12t 2+t +12.∴当t =1时,y max =-12+1+12=1;当t =-1时,y min =-12-1+12=-1.故函数的最大值与最小值之和为0.[探究3] 若将本例(2)中的函数换为“y =sin x (cos x -sin x ),x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4”,如何求解? 解:y =sin x (cos x -sin x )=sin x cos x -sin 2x=12sin 2x -1-cos 2x 2=12(sin 2x +cos 2x )-12=22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4-12. ∵0≤x ≤π4,∴π4≤2x +π4≤3π4,∴当2x +π4=π2,即x =π8时,y max =2-12.当2x +π4=π4或2x +π4=3π4,即x =0或x =π4时,y min =0,故函数的最大值与最小值之和为2-12.小结:(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目: ①形如y =a sin x +b cos x +k 的三角函数化为 y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +k 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).三角函数的单调性和周期性是每年高考命题的热点,题型多为填空题,难度适中,为中低档题,且主要有以下几个命题角度:角度一:求已知三角函数的单调区间和周期 [典题2] 写出下列函数的单调区间和周期:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3; (2)y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3; (3)y =|tan x |. 解析:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3=-sin2x -π3, 它的递增区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的递减区间, 它的递减区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的递增区间. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+5π12≤x ≤k π+11π12,k ∈Z .故所给函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ;递增区间为k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z .周期T =2π|-2|=π.(2)k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z )得k π-π6<2x <k π+5π6(k ∈Z ),即k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),故函数的单调增区间为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ),无单调减区间.周期T =π2. (3)观察图象(图略)可知,y =|tan x |的递增区间是⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z ,递减区间是⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z .周期为π. 小结:(1)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常要画出图象,结合图象判定.角度二:已知三角函数的单调区间或周期求参数[典题3] (1)若函数f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎫kx +π3的最小正周期T 满足1<T <2,则自然数k 的值为________.(2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上是减函数,则ω的取值范围是________. 解析:(1)由题意知,1<πk<2,即k <π<2k .又k ∈N ,所以k =2或k =3.(2)由π2<x <π,得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意知⎝⎛⎭⎫π2ω+π4,πω+π4⊆π2+2k π,3π2+2k π(k ∈Z )且2πω≥2×⎝⎛⎭⎫π-π2,则⎩⎨⎧π2ω+π4≥π2+2k π,k ∈Z ,πω+π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,且0<ω≤2,故12≤ω≤54. 答案:(1)2或3 (2)⎣⎡⎦⎤12,54 小结:已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法 (1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解.(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解.(3)周期性:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过14周期列不等式(组)求解.[典题4] (1)若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=________.(2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________.解析:(1)由已知f (x )=sin x +φ3是偶函数,可得φ3=k π+π2,k ∈Z ,即φ=3k π+3π2(k ∈Z ),又φ∈[0,2π],所以φ=3π2.(2)由题意得3cos ⎝⎛⎭⎫2×4π3+φ=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ+2π=3cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0, ∴2π3+φ=k π+π2,k ∈Z , ∴φ=k π-π6,k ∈Z ,取k =0,得|φ|的最小值为π6.答案:(1)3π2 (2)π6小结:函数f (x )=A sin(ωx +φ)的奇偶性和对称性 (1)若f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,则当x =0时,f (x )取得最大或最小值;若f (x )=A sin(ωx +φ)为奇函数,则当x =0时,f (x )=0.(2)对于函数y =A sin(ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检测f (x 0)的值进行判断.(3)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的函数图象的对称轴或对称中心时,都是把“ωx +φ”看作一个整体,然后根据y =sin x 和y =cos x 的图象的对称轴或对称中心进行求解.练习:1.已知函数y =sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上为增函数,且图象关于点(3π,0)对称,则ω的取值集合为________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ π2ω≥π2,3ωπ=k π,即⎩⎪⎨⎪⎧0<ω≤1,ω=k 3,其中k ∈Z ,则ω=13,ω=23或ω=1. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫13,23,12.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________. 解析:∵函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1图象的对称轴完全相同,∴ω=2,∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,由三角函数图象知,f (x )min =3sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-32,f (x )max =3sin π2=3,∴f (x )的取值范围是⎣⎡⎦⎤-32,3. 答案:⎣⎡⎦⎤-32,3总结:1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t 的性质.3.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T =2π|ω|,函数y =tan(ωx +φ)的最小正周期为T =π|ω|.4.三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.5.在判断对称轴或对称中心时,用以下结论可快速解题: 设y =f (x )=A sin(ωx +φ),g (x )=A cos(ωx +φ),x =x 0是对称轴方程⇔f (x 0)=±A ,g (x 0)=±A ;(x 0,0)是对称中心⇔f (x 0)=0,g (x 0)=0.注意: 1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时要注意ω的符号,尽量化成ω>0时的情况.课后作业:1.f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2),若f ⎝⎛⎭⎫2π3=1,则函数f (x )的最小正周期为________. 解析:由于f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2),f ⎝⎛⎭⎫2π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3ω+π6=1,∴2π3ω+π6=2k π+π2,k ∈Z ,即ω=3k +12,k ∈Z ,又0<ω<2,∴ω=12,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6,故函数f (x )的最小正周期为2π12=4π.答案:4π2.若函数f (x )同时具有以下两个性质:(1)f (x )是偶函数;(2)对任意实数x ,都有f ⎝⎛⎭⎫π4+x=f ⎝⎛⎭⎫π4-x .则f (x )的解析式可以是________.(填序号)①f (x )=cos x ; ②f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2; ③f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π2; ④f (x )=cos 6x .解析:由题意可得,函数f (x )是偶函数,且它的图象关于直线x =π4对称.∵f (x )=cos x是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=22,不是最值,故不满足图象关于直线x =π4对称,故①错.∵函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x 是奇函数,不满足条件,故②错.∵函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π2=cos 4x 是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=-1,是最小值,故满足图象关于直线x =π4对称,故③满足条件.∵函数f (x )=cos 6x 是偶函数,f ⎝⎛⎭⎫π4=0,不是最值,故不满足图象关于直线x =π4对称,故④错. 答案:③3.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为________. 解析:因为0≤x ≤π2,所以-π4≤2x -π4≤3π4,由正弦函数的图象知,1≥sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4≥-22,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为-22. 答案:-224.已知曲线f (x )=sin 2x +3cos 2x 关于点(x 0,0)成中心对称,若x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=________.解析:由题意可知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,其对称中心为(x 0,0),故2x 0+π3=k π(k ∈Z ),∴x 0=-π6+k π2(k ∈Z ),又x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴k =1,x 0=π3. 答案:π35.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π4,若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为________.解析:∵对任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,∴f (x 1),f (x 2)分别为函数f (x )的最小值和最大值,∴|x 1-x 2|的最小值为12T =12×2ππ2=2.答案:26.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2与直线y =3的交点的横坐标构成以π为公差的等差数列,且x =π6是f (x )图象的一条对称轴,则函数f (x )的单调递增区间为________.解析:由题意得A =3,T =π,∴ω=2.∴f (x )=3sin(2x +φ).又f ⎝⎛⎭⎫π6=3或f ⎝⎛⎭⎫π6=-3, ∴2×π6+φ=k π+π2,k ∈Z ,φ=π6+k π,k ∈Z .又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 令-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z ,∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z . 答案:⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z 7.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫0,2π3上单调递增,则ω的最大值为________.解析:由函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π6(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫0,2π3上单调递增,可得2ω·2π3-π6≤π2,解得ω≤12,故ω的最大值为12.答案:128.已知x ∈(0,π],关于x 的方程2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=a 有两个不同的实数解,则实数a 的取值范围为________.解析:令y 1=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,x ∈(0,π],y 2=a ,作出y 1的图象如图所示.若2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3=a 在(0,π]上有两个不同的实数解,则y 1与y 2应有两个不同的交点,所以3<a <2.答案:(3,2)9.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,则ω=________.解析:∵f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减,且f ⎝⎛⎭⎫π6+f ⎝⎛⎭⎫π2=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=0,∵f (x )=sin ωx +3· cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π22=f ⎝⎛⎭⎫π3=2sin ⎝⎛⎭⎫π3ω+π3=0,∴π3ω+π3=k π(k ∈Z ),又12·2πω≥π2-π6,ω>0,∴ω=2. 答案:210.函数y =sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0且|φ|<π2在区间⎣⎡⎦⎤π6,2π3上单调递减,且函数值从1减小到-1,那么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为________.解析:函数y =sin(ωx +φ)的最大值为1,最小值为-1,由该函数在区间⎣⎡⎦⎤π6,2π3上单调递减,且函数值从1减小到-1,可知2π3-π6=π2为半周期,则周期为π,ω=2πT =2ππ=2,此时原函数式为y =sin(2x +φ).又由函数y =sin(ωx +φ)的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,1,代入可得φ=π6,因此函数为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.令x =0,可得y =12. 答案:1211.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,其中x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,a .若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则a 的取值范围是________.解析:若-π6≤x ≤π3,则-π6≤2x +π6≤5π6,此时-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1,即f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1. 若-π6≤x ≤a ,则-π3≤2x ≤2a ,-π6≤2x +π6≤2a +π6.因为当2x +π6=-π6或2x +π6=7π6时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=-12,所以要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-12,1,则π2≤2a +π6≤7π6,即π3≤2a ≤π, 所以π6≤a ≤π2,即a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤π6,π2. 答案:⎣⎡⎦⎤π6,π212.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 ⎝⎛⎭⎫π2=-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:π13.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫0<φ<2π3的最小正周期为π. (1)求当f (x )为偶函数时φ的值;(2)若f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32,求f (x )的单调递增区间.解:∵由f (x )的最小正周期为π,则T =2πω=π,∴ω=2,∴f (x )=sin(2x +φ).(1)当f (x )为偶函数时,f (-x )=f (x ). ∴sin(2x +φ)=sin(-2x +φ), 展开整理得sin 2x cos φ=0, 由已知上式对∀x ∈R 都成立,∴cos φ=0.∵0<φ<2π3,∴φ=π2.(2)f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π6,32时,sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32, 即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=32. 又∵0<φ<2π3,∴π3<π3+φ<π,∴π3+φ=2π3,φ=π3. ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . 14.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3,g (x )=2sin 2x 2. (1)若α是第一象限角,且f (α)=335,求g (α)的值;(2)求使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合.解:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 =32sin x -12cos x +12cos x +32sin x =3sin x ,g (x )=2sin 2x2=1-cos x .(1)由f (α)=335,得sin α=35.又α是第一象限角,所以cos α>0.从而g (α)=1-cos α=1-1-sin 2α=1-45=15.(2)f (x )≥g (x )等价于3sin x ≥1-cos x ,即3sin x +cos x ≥1.于是sin ⎝⎛⎭⎫x +π6≥12. 从而2k π+π6≤x +π6≤2k π+5π6,k ∈Z ,即2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .故使f (x )≥g (x )成立的x 的取值集合为x 2k π≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .15.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π6-2cos 2πx 6. (1)求y =f (x )的最小正周期及单调递增区间;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,当x ∈[0,1]时,求函数y =g (x )的最大值.解:(1)由题意知f (x )=32sin πx 3-32cos πx3-1=3·sin ⎝⎛⎭⎫πx 3-π3-1,所以y =f (x )的最小正周期T =2ππ3=6.由2k π-π2≤πx 3-π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得6k -12≤x ≤6k +52,k ∈Z ,所以y =f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤6k -12,6k +52,k ∈Z . (2)因为函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称, 所以当x ∈[0,1]时,y =g (x )的最大值即为x ∈[3,4]时, y =f (x )的最大值,当x ∈[3,4]时,π3x -π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,π,sin ⎝⎛⎭⎫π3x -π3∈⎣⎡⎦⎤0,32,f (x )∈⎣⎡⎦⎤-1,12, 即当x ∈[0,1]时,函数y =g (x )的最大值为12.。
专题01 三角函数的图象与性质【要点提炼】1.常用的三种函数的图象与性质(下表中k ∈Z ) 函数y =sin xy =cos xy =tan x图象递增 区间 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2 [2k π-π,2k π]⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2 递减 区间 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π]奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 对称 中心 (k π,0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0 对称轴 x =k π+π2 x =k π 周期性2π2ππ2.三角函数的常用结论(1)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. (2)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. (3)y =A tan(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数. 3.三角函数的两种常见变换 (1)y =sin x ――——————————→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(ωx +φ)――——————————→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).y =sin ωx ―————————————―→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φω|个单位 y =sin(ωx +φ)————————————―→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).考点一 三角函数的图像与性质考向一 三角函数的定义与同角关系式【典例1】 (1)在平面直角坐标系中,AB ︵,CD ︵,EF ︵,GH ︵是圆x 2+y 2=1上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以Ox 为始边,OP 为终边.若tan α<cos α<sin α,则P 所在的圆弧是( )A.AB ︵B.CD ︵C.EF ︵D.GH ︵(2)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 (1)设点P 的坐标为(x ,y ),且tan α<cos α<sin α,∴yx <x <y ,解之得-1<x <0,且0<y <1.故点P (x ,y )所在的圆弧是EF ︵.(2)由题意知cos α>0.因为cos 2α=2cos 2α-1=23,所以cos α=306,sin α=±66,得|tan α|=55.由题意知|tan α|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -b 1-2,所以|a -b |=55. 答案 (1)C (2)B探究提高 1.任意角的三角函数值仅与角α的终边位置有关,而与角α终边上点P 的位置无关.若角α已经给出,则无论点P 选择在α终边上的什么位置,角α的三角函数值都是确定的.2.应用诱导公式与同角关系开方运算时,一定要注意三角函数值的符号;利用同角三角函数的关系化简要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.【拓展练习1】 (1)(2020·唐山模拟)若cos θ-2sin θ=1,则tan θ=( ) A.43B.34C.0或43D.0或34(2)(2020·济南模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-sin α=435,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+11π6=________.解析 (1)由题意可得⎩⎨⎧cos θ-2sin θ=1,cos 2θ+sin 2θ=1,解得⎩⎨⎧sin θ=0,cos θ=1或⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=-45,cos θ=-35,所以tan θ=0,或tan θ=43.故选C.(2)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-sin α=32cos α-12sin α-sin α=32cos α-32sin α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=435,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=-45, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+11π6=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+2π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=-45.答案 (1)C (2)-45考向二 三角函数的图象及图象变换【典例2】 (1)(多选题)(2020·新高考山东、海南卷)如图是函数y =sin(ωx +φ)的部分图象,则sin(ωx +φ)=( )A.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3B.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2xC.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2x(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.-2B.- 2C. 2D.2解析 (1)由图象知T 2=2π3-π6=π2,得T =π,所以ω=2πT =2.又图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,由“五点法”,结合图象可得φ+π3=π,即φ=2π3,所以sin(ωx +φ)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,故A 错误;由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x 知B 正确;由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2+π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6知C 正确;由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -5π6=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2x 知D 错误.综上可知,正确的选项为BC. (2)由f (x )是奇函数可得φ=k π(k ∈Z ),又|φ|<π,所以φ=0. 所以g (x )=A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12ωx ,且g (x )最小正周期为2π,可得2π12ω=2π,故ω=2,所以g (x )=A sin x ,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=A sin π4=22A =2,所以A =2. 所以f (x )=2sin 2x ,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=2sin 3π4= 2.答案 (1)BC (2)C探究提高 1.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.2.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,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.【拓展练习2】 (1)(多选题)(2020·济南历城区模拟)将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向左平移π12个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数g (x )的图象.若g (x 1)g (x 2)=9,且x 1,x 2∈[-2π,2π],则2x 1-x 2的可能取值为( ) A.-59π12B.-35π6C.25π6D.49π12(2)(2020·长沙质检)函数g (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<2π)的部分图象如图所示,已知g (0)=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6=3,函数y =f (x )的图象可由y =g (x )图象向右平移π3个单位长度而得到,则函数f (x )的解析式为( )A.f (x )=2sin 2xB.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3C.f (x )=-2sin 2xD.f (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 解析 (1)将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向左平移π12个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1的图象.由g (x 1)g (x 2)=9,知g (x 1)=3,g (x 2)=3,所以2x +π3=π2+2k π,k ∈Z ,即x =π12+k π,k ∈Z .由x 1,x 2∈[-2π,2π],得x 1,x 2的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-23π12,-11π12,π12,13π12.当x 1=-23π12,x 2=13π12时,2x 1-x 2=-59π12;当x 1=13π12,x 2=-23π12时,2x 1-x 2=49π12.故选AD.(2)由函数g (x )的图象及g (0)=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6=3,知直线x =5π12为函数g (x )的图象的一条对称轴,所以T 4=5π12-π6=π4,则T =π,所以ω=2πT =2,所以g (x )=A sin(2x +φ),由题图可知⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0为“五点法”作图中的第三点,则2×π6+φ=π,解得φ=2π3,由g (0)=3,得A sin 2π3=3,又A >0,所以A =2,则g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,所以g (x )的图象向右平移π3个单位长度后得到的图象对应的解析式为f (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π3+2π3=2sin 2x ,故选A. 答案 (1)AD (2)A 考向三 三角函数的性质【典例3】 (1)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]上是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π(2)(2020·天一大联考)已知f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3内有最小值,无最大值,则ω=( ) A.83 B.143 C.8 D.4 (3)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________. 解析 (1)f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,且函数y =cos x 在区间[0,π]上单调递减,则由0≤x +π4≤π,得-π4≤x ≤3π4.因为f (x )在[-a ,a ]上是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥-π4,a ≤3π4,解得a ≤π4.所以0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4.(2)由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3内有最小值,∴f (x )在x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π3=π4处取得最小值.因此π4ω-π6=2k π+π,即ω=8k +143,k ∈Z .①又函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3无最大值,且ω>0,∴T =2πω≥π3-π6=π6,∴0<ω≤12.②由①②知ω=143.(3)f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4,因为f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+π4=2k π+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2. 答案 (1)A (2)B (3)π2探究提高 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).【拓展练习3】 (1)(多选题)(2020·济南质检)已知函数f (x )=2sin(2x +φ)(0<φ<π),若将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,得到图象关于y 轴对称,则下列结论中正确的是( ) A.φ=5π6B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0是f (x )的图象的一个对称中心 C.f (φ)=-2D.x =-π6是f (x )图象的一条对称轴(2)(多选题)关于函数f (x )=|cos x |+cos|2x |,则下列结论正确的是( ) A.f (x )是偶函数 B.π是f (x )的最小正周期C.f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4上单调递增D.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤34π,54π时,f (x )的最大值为2解析 (1)将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+φ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3的图象,∵其关于y 轴对称,∴φ-π3=k π+π2,k ∈Z ,∴φ=k π+5π6,k ∈Z .又0<φ<π,∴当k =0时,φ=5π6,故A 正确;f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0是f (x )的图象的一个对称中心,故B 正确;因为f (φ)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6=2,故C错误;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2,则x =-π6是f (x )图象的一条对称轴,故D 正确.故选ABD.(2)f (x )=|cos x |+cos|2x |=|cos x |+cos 2x =|cos x |+2cos 2x -1=2|cos x |2+|cos x |-1,由f (-x )=2|cos(-x )|2+|cos(-x )|-1=f (x ),且函数f (x )的定义域为R ,得f (x )为偶函数,故A 正确.由于y =|cos x |的最小正周期为π,可得f (x )的最小正周期为π,故B 正确. 令t =|cos x |,得函数f (x )可转化为g (t )=2t 2+t -1,t ∈[0,1], 易知t =|cos x |在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,π上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,5π4上单调递减,由t ∈[0,1],g (t )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t +142-98,可得g (t )在[0,1]上单调递增,所以f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,π上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,5π4上单调递减,故C 错误.根据f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤34π,π上递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,54π上递减,∴f (x )在x =π时取到最大值f (π)=2,则D 正确. 答案 (1)ABD (2)ABD考向四 三角函数性质与图象的综合应用【典例4】 (2020·临沂一预)在①f (x )的图象关于直线x =5π6ω对称,②f (x )=cos ωx -3sin ωx ,③f (x )≤f (0)恒成立这三个条件中任选一个,补充在下面横线处.若问题中的ω存在,求出ω的值;若ω不存在,请说明理由.设函数f (x )=2cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,0≤φ≤π2,_____________________________.是否存在正整数ω,使得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调的?(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)解 若选①,则存在满足条件的正整数ω.求解过程如下: 令ωx +φ=k π,k ∈Z ,代入x =5π6ω, 解得φ=k π-5π6,k ∈Z .因为0≤φ≤π2,所以φ=π6,所以f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ωx +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,ωπ2+π6.若函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调,则有ωπ2+π6≤π,解得0<ω≤53.所以存在正整数ω=1,使得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调的.若选②,则存在满足条件的正整数ω.求解过程如下: f (x )=cos ωx -3sin ωx =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3=2cos(ωx +φ),且0≤φ≤π2,所以φ=π3.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ωx +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,ωπ2+π3. 若函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调,则有ωπ2+π3≤π,解得0<ω≤43.所以存在正整数ω=1,使得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调的.若选③,则存在满足条件的正整数ω.求解过程如下: 因为f (x )≤f (0)恒成立,即f (x )max =f (0)=2cos φ=2, 所以cos φ=1.因为0≤φ≤π2,所以φ=0,所以f (x )=2cos ωx .当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ωx ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,ωπ2. 若函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调,则有ωπ2≤π,解得0<ω≤2.所以存在正整数ω=1或ω=2,使得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调的.探究提高 1.研究三角函数的图象与性质,关键是将函数化为y =A sin(ωx +φ)+B (或y =A cos(ωx +φ)+B )的形式,利用正余弦函数与复合函数的性质求解. 2.函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))的最小正周期T =2π|ω|.应特别注意y =|A sin(ωx +φ)|的最小正周期为T =π|ω|.【拓展练习4】 (2020·威海三校一联)已知函数f (x )=2cos 2ω1x +sin ω2x . (1)求f (0)的值;(2)从①ω1=1,ω2=2,②ω1=1,ω2=1这两个条件中任选一个,作为题目的已知条件,求函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6上的最小值,并直接写出函数f (x )的一个周期.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分) 解 (1)f (0)=2cos 20+sin 0=2. (2)选择条件①.f (x )的一个周期为π.当ω1=1,ω2=2时,f (x )=2cos 2x +sin 2x =(cos 2x +1)+sin 2x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin 2x +22cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6,所以2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,7π12.所以-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤1,则1-2≤f (x )≤1+ 2. 当2x +π4=-π2,即x =-3π8时,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6上取得最小值1- 2.选择条件②.f (x )的一个周期为2π.当ω1=1,ω2=1时,f (x )=2cos 2x +sin x =2(1-sin 2x )+sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -142+178.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6,所以sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12.所以当sin x =-1,即x =-π2时,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6上取得最小值-1.【专题拓展练习】一、选择题(1~10题为单项选择题,11~15题为多项选择题) 1.函数2()cos 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的最小正周期为( ) A .4π B .2πC .2π D .π【答案】D 【详解】因为22cos 211213()cos cos 232232x f x x x πππ⎛⎫++ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=+==++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以最小正周期为π.2.把函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度,再把所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得函数图象的解析式为( ) A .sin y x = B .cos y x =C .sin()4y x π=+D .sin y x =-【答案】B 【详解】把函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度, 得到sin 2sin(2)cos 242y x x x ππ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭,再把所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得函数图象的解析式为cos y x =. 3.若16x π=,256x π=是函数()sin()f x x ωϕ=+()0ω>两个相邻的极值点,则ω=( ) A .3 B .32C .34D .12【答案】B 【详解】 解:由题意得,52663πππ-=是函数()f x 周期的一半,则243ππω=,得32ω=. 故选:B4.将函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度后得到函数()g x 的图象,则函数()g x 的单调递增区间是( ) A .(),36k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦B .(),63k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦C .()44k ,k k Z ππ⎡⎤-+π+π∈⎢⎥⎣⎦D .()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【答案】D 【详解】将函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度后得到函数()g x 的图象,所以()2sin 22sin 2663g x x x πππ⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由()222232k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈可得()51212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 即函数()g x 的单调递增区间是()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.5.函数()()2sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像最近两对称轴之间的距离为2π,若该函数图像关于点()0m ,成中心对称,当0,2m π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时m 的值为( ) A .6πB .4π C .3π D .512π 【答案】D 【详解】()()2sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期2π2ω2T ππ==⨯=,2ω∴=,所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令2,6x k k Z ππ+=∈,则212k x ππ=-, ∴函数f (x )的对称轴心为,0212k ππ⎛⎫-⎪⎝⎭,k Z ∈, 所以212k m ππ=-, 当0,2122k m πππ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦时,解得:17,66k ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 又5π,1,12k Z k m ∈∴=∴=, 6.已知函数()22sin 23sin cos cos f x x x x x =+-,x ∈R ,则( )A .()f x 的最大值为1B .()f x 的图象关于直线3x π=对称C .()f x 的最小正周期为2π D .()f x 在区间()0,π上只有1个零点【答案】B 【详解】()22sin cos cos f x x x x x =+-2cos 2x x =-2sin 26x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭故最大值为2,A 错22sin 2sin 23362f ππππ⎛⎫⎛⎫=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故关于3x π=对称,B 对最小正周期为22ππ=,C 错 ()26x k k Z ππ-=∈解得()122k x k Z ππ=+∈,12x π=和712x π=都是零点,故D 错. 7.已知函数()()()3cos 0g x x ωϕω=+>在7,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上具有单调性,且满足04g π⎛⎫=⎪⎝⎭,()3g π=,则ω的取值共有( )A .6个B .5个C .4个D .3个【答案】B 【详解】因为()g x 在7,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上具有单调性,04g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3g π=, 所以()()7,62,4422121,442T T n n T n N πππωπππωπππω*⎧-≤=⎪⎪⎪-≥=⎨⎪⎪---==∈⎪⎩得263ω≤≤,423n ω-=,n *∈N , 所以242633n -≤≤, 解得15n ≤≤.即1,2,3,4,5n =,可得23ω=,102,3,143,6,经检验均符合题意,所以ω的取值共有5个.8.函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到()y g x =的图象,则下列说法正确的是( )A .函数()g x 为奇函数B .函数()g x 的最小正周期为2πC .函数()g x 的图象的对称轴为直线()6x k k ππ=+∈ZD .函数()g x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z【答案】D 【详解】 由图象可知3A =,33253441234ππππω⎛⎫=⋅=--= ⎪⎝⎭T , ∴2ω=,则()3sin(2)f x x ϕ=+.将点5,312π⎛⎫⎪⎝⎭的坐标代入()3sin(2)f x x ϕ=+中,整理得5sin 2112πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭, ∴522,Z 122k k ππϕπ⨯+=+∈, 即2,Z 3k k πϕπ=-∈;||2ϕπ<, ∴3πϕ=-,∴()3sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. ∵将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到()y g x =的图象, ∴()3sin 23sin 2,333g x x x x R πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦. ()()3sin 23sin 233g x x x g x ππ⎛⎫⎛⎫-=-+=--≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()g x 既不是奇函数也不是偶函数, 故A 错误;∴()g x 的最小正周期22T ππ==, 故B 不正确. 令2,32πππ+=+∈x k k Z ,解得,122k x k Z ππ=+∈, 则函数()g x 图像的对称轴为直线,122k x k Z ππ=+∈. 故C 错误; 由222,232k x k k πππππ-++∈Z ,可得5,1212k x k k ππππ-+∈Z ,∴函数()g x 的单调递增区间为5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. 故D 正确;9.设函数()sin 2cos 2f x a x b x =+,其中,,0a b R ab ∈≠,若()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭对一切x ∈R 恒成立,则以下结论:①函数()f x 的图象关于11,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称;②函数()f x 的单调递增区间是2,()63k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z ;③函数()f x 既不是奇函数也不是偶函数;④函数()f x 的图象关于()26k x k Z ππ=+∈对称.其中正确的说法是( ) A .①②③ B .②④C .③④D .①③④【答案】D 【详解】解:由辅助角公式得:())f x x ϕ=+, 由()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭恒成立,得22()62k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 所以2()6k k Z πϕπ=+∈,取6π=ϕ,从而()26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由11012f π⎛⎫= ⎪⎝⎭得①正确, 由222()262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈得()36k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数的增区间为,()36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,②不正确, 根据正弦函数的奇偶性易得③显然正确, 由2()62x k k Z πππ+=+∈,得对称轴为()26k x k Z ππ=+∈,④正确, 10.斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD (AB BC =)中作正方形ABFE ,以F 为圆心,AB 长为半径作圆弧BE ;然后在矩形CDEF 中作正方形DEHG ,以H 为圆心,DE 长为半径作圆弧EG ;……;如此继续下去,这些圆弧就连成了斐波那契螺线.记圆弧BE ,EG ,GI 的长度分别为,,l m n ,对于以下四个命题:①l m n =+;②2m l n =⋅;③2m l n =+;④211m l n=+.其中正确的是( )A .①②B .①④C .②③D .③④【答案】A 【详解】 不妨设51AB =,则2BC =,所以()512l BE π==⨯,()25135ED =-=所以(352m EG π==⨯,(5135254CG =-=,所以()()254522n GI ππ==⨯=,所以(())3525451222m n l πππ⨯+⨯=⨯==+,故①正确;(2222735354m π-⨯==,))273551522l n ππ-⨯⨯=⋅=, 所以2m l n =⋅,故②正确;))35551522l n ππ-⨯++==,((2235352m ππ=⨯⨯-=-,所以2m l n ≠+,故③不正确;11l nl n l n++===⋅(1132mπ==⨯211m l n≠+,故④不正确;所以①②正确,11.已知函数()3sin sin3f x x x=+,则()A.()f x是奇函数B.()f x是周期函数且最小正周期为2πC.()f x的值域是[4,4]-D.当(0,)xπ∈时()0f x>【答案】ABD【详解】A.()3sin()sin(3)3sin sin3()f x x x x x f x-=-+-=--=-,故()f x是奇函数,故A正确;B.因为siny x=的最小正周期是2π,sin3y x=的最小正周期为23π,二者的“最小公倍数”是2π,故2π是()f x的最小正周期,故B正确;C.分析()f x的最大值,因为3sin3x≤,sin31x≤,所以()4f x≤,等号成立的条件是sin1x=和sin31x=同时成立,而当sin1x=即2()2x k kππ=+∈Z时,336()2x k kππ=+∈Z,sin31x=-故C错误;D.展开整理可得()2()3sin sin cos2cos sin2sin4cos2f x x x x x x x x=++=+,易知当(0,)xπ∈时,()0f x>,故D正确.12.设函数cos2()2sin cosxf xx x=+,则()A.()()f x f xπ=+B.()f x的最大值为12C.()f x在,04π⎛⎫-⎪⎝⎭单调递增D.()f x在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减【答案】AD【详解】()f x的定义域为R,且cos2()2sin cosxf xx x=+,()()()()cos 22cos 2()2sin cos 2sin cos x xf x f x x x x xππππ++===++++,故A 正确.又2cos 22cos 2()42sin cos 4sin 2x x f x x x x ==++,令2cos 24sin 2xy x=+,则()42cos 2sin 22y x y x x ϕ=-=+,其中cos ϕϕ==1≤即2415y ≤,故y ≤≤当15y =时,有1cos ,sin 44ϕϕ==,此时()cos 21x ϕ+=即2x k ϕπ=-,故max 15y =,故B 错误. ()()()()()22222sin 24sin 22cos 2414sin 2()4sin 24sin 2x x x x f x x x ⎡⎤-+--+⎣⎦'==++,当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '<,故()f x 在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭为减函数,故D 正确. 当,04x π⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,1sin 20x -<<,故314sin 21x -<+<, 因为2t x =为增函数且2,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,而14sin y t =+在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭为增函数,所以()14sin 2h x x =+在,04π⎛⎫-⎪⎝⎭上为增函数, 故14sin 20x +=在,04π⎛⎫- ⎪⎝⎭有唯一解0x ,故当()0,0x x ∈时,()0h x >即()0f x '<,故()f x 在()0,0x 为减函数,故C 不正确. 13.若将函数f (x )=cos(2x +12π)的图象向左平移8π个单位长度,得到函数g (x )的图象,则下列说法正确的是( ) A .g (x )的最小正周期为πB .g (x )在区间[0,2π]上单调递减C .x =12π是函数g (x )的对称轴 D .g (x )在[﹣6π,6π]上的最小值为﹣12【答案】AD 【详解】 函数f (x )=cos(2x +12π)的图象向左平移8π个单位长度后得()cos 2812g x x ππ⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos 23x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,最小正周期为π,A 正确;222()3k x k k Z ππππ≤+≤+∈()63k x k k Z ππππ∴-≤≤+∈为g (x )的所有减区间,其中一个减区间为,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故B 错; 令23x k ππ+=,得6,2kx k Z ππ=-+∈,故C 错; x ∈[﹣6π,6π],220,33x ππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,1cos(2),132x π⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦,故 D 对 14.下列说法正确的是( ) A .函数()23sin 0,42f x x x x π⎛⎫⎡⎤=-∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的最大值是1 B .函数()cos sin tan 0,tan 2x f x x x x x π⎛⎫⎛⎫=⋅+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值域为(C .函数()1sin 2cos 2f x x a x =+⋅在()0,π上单调递增,则a 的取值范围是(],1-∞- D .函数()222sin 42cos tx x xf x x x π⎛⎫+++ ⎪⎝⎭=+的最大值为a ,最小值为b ,若2a b +=,则1t =【答案】ACD 【详解】 A 选项,()222311cos cos cos 1442f x x x x x x ⎛⎫=--=-++=--+ ⎪ ⎪⎝⎭, 又0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得:[]cos 0,1x ∈,则当cos 2x =时函数()f x 取得最大值1,A 对; B 选项,()2233sin cos sin cos cos sin sin cos x x x xf x x x x x+∴=+=⋅ ()()22sin cos sin cos sin cos sin cos x x x x x x x x++-⋅=⋅()()2sin cos sin cos 3sin cos sin cos x x x x x x x x⎡⎤++-⋅⎣⎦=⋅,设sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,则()22sin cos 12sin cos t x x x x =+=+,则21sin cos 2t x x -⋅=, 0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,3,444x πππ⎛⎫∴+∈ ⎪⎝⎭,sin 42x π⎛⎤⎛⎫∴+∈ ⎥⎪ ⎝⎭⎝⎦,(t ∴∈, 令()223221323112t t t t t g t t t ⎛⎫--⨯ ⎪-⎝⎭==--,(t ∈,()()422301t g t t --'=<-, ()g t ∴在区间(上单调递减,()()32min 1g t g===-所以,函数()f x 的值域为)+∞,B 错; C 选项,()1sin 2cos 2f x x a x =+⋅在区间()0,π上是增函数,()cos2sin 0f x x a x ∴=-⋅≥',即212sin sin 0x a x --⋅≥,令sin t x =,(]0,1t ∈,即2210t at --+≥,12a t t ∴≤-+,令()12g t t t =-+,则()2120g t t'=--<,()g t ∴在(]0,1t ∈递减,()11a g ∴≤=-,C 对;D选项,()2222 22sin cos222costx t x x xf xx x⎛⎫+++⎪⎝⎭=+()()2222cos sin sin2cos2cost x x t x x t x xtx x x x++⋅+⋅+==+++,所以,()()()()22sin sin2cos2cost x x t x xf x t tx xx x--+-=+=-+⋅-+-,()()2f x f x t∴+-=,所以,函数()f x的图象关于点()0,t对称,所以,22a b t+==,可得1t=,D对. 15.如图是函数()sin()(0,0,||)f x A x Aωϕωϕπ=+>><的部分图象,则下列说法正确的是()A.2ω=B.π,06⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数,()f x的一个对称中心C.2π3ϕ=D.函数()f x在区间4ππ,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上是减函数【答案】ACD【详解】由题知,2A=,函数()f x的最小正周期11π5π2π1212T⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,所以2π2Tω==,故A正确;因为11π11π11π2sin22sin212126fϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以11ππ2π62kϕ+=+,k Z∈,解得4π2π3kϕ=-,k Z∈,又||ϕπ<,所以2π3ϕ=,故C正确;函数()2π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为ππ2ππ2sin 22sin 06633f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+==≠ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以π,06⎛⎫-⎪⎝⎭不是函数()f x 的一个对称中心,故B 错误; 令π2π3π2π22π232m x m +≤+≤+,m Z ∈,得π5ππ1212m x mx -≤≤+,m Z ∈,当1m =-时,13π7π1212x -≤≤-,因为4π13π7ππ,,51212⎡⎤⎡⎤--⊆--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()f x 在区间4ππ,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上是减函数,故D 正确.。
三角函数的图象与性质(1)教学目标1、掌握正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质2、熟悉正弦函数、余弦函数、正切函数的图形变换 教学重难点重点:1、正弦函数、余弦函数、正切函数的图象; 2、正弦函数、余弦函数、正切函数的性质; 3、正弦函数、余弦函数、正切函数的图形变换。
难点:1、正弦函数、余弦函数、正切函数的图象; 2、正弦函数、余弦函数、正切函数的图形变换。
知识点梳理解析式sin y x =cos y x =tan y x =定义域 R R ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππ 值 域 [1,1]-[1,1]-R 零 点 Z k k x ∈=,π Z k k x ∈+=,2ππZ k k x ∈=,π周期性 2T π=2T π=T π= 对称轴 Z k k x ∈+=,2ππZ k k x ∈=,π无对称中心Z k k x ∈=,πZ k k x ∈+=,2ππZ k k x ∈=,2π增区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππk k Zk ∈]2,2[πππk k -Z k ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛+-2,2ππππk k Z k ∈ 减区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡++232,22ππππk k Zk ∈[2,(21)]k k ππ+Z k ∈无知识点1:基本图象与性质【例1】画出x y sin =,x y cos =,x y tan =在]2,2[ππ-内的图象。
【例2】用“五点法”做出函数x y sin 2-=,]2,0[π∈x 的图像。
【随堂练习】1、作函数x y cos 3+-=,]2,0[π∈x 的图像。
2、若函数b x y +-=sin 的图像如图所示,求b 的值。
知识点2:利用图像求函数定义域或不等式【例1】在]2,0[π上,0cos ≥x 的x 的集合是【 】 A.]2,0[π B.]2,23[ππ C.]2,23[]2,0[πππ D.)2,23()2,0(πππ【例2】求函数)1sin 2lg(cos 21-+-=x x y 的定义域。
三角函数的图象与性质(1)
【课后检测】看清问题,提高速度,力求准确
1、函数ϕϕ,,(),sin()(w A wx A x f +=是常数,)0,0>>w A 的部分图象如图所示,则____)0(=f .
3ππ12
7
2、设函数()cos (0)f x x ωω=>,将()y f x =的图像向右平移
3
π个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于 3、函数tan y x
=的定义域为____ __;若()sin()3sin()44f x a x ππ=++-是偶函数,则(0)f =
4、设定义在区间(0,)2π
上的函数6cos y x =的图象与5tan y x =的图象交于点P ,过P 作x
轴的垂线,垂足为1P ,直线1PP 与函数sin y x =的图象交于点2P ,则线段1P 2P 长度为 。
5、关于函数f(x )=4s i n (2x +
3
π)(x ∈R),有下列命题: ①由f(x 1)=f(x 2)=0可得:x 1-x 2是π整数倍; ②f(x )的表达式可以改写为y =4cos (2x -6
π); ③f(x )的图象关于点(-6π,0)对称;④f(x )的图象关于直线x =-6π对称。
其中正确命题的序号是 。
6、已知函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)( ω>0),若f(3π)=0, f(2
π)=2, 则实数ω的最小值为______。
7、已知函数y =21cos 2x +2
3s i nx ·cosx ,x ∈R , ①指出该函数的振幅、周期、频率、初相;
②该函数的图象可以由sin y x =的图象经过怎样的平移和伸缩得到?
2
y
8、函数()sin()3f x a kx π=+和()tan()3
g x b kx π
=-,k>0.若它们的最小正周期的和为
23π,且f(2π)=g(2π),f(4π)=4π)+1 求()f x 和()g x 的表达式。
9、已知函数()f x x ω= 23cos cos 2x x ωω-+
(ω∈R ,x ∈R) 的最小正周期为π,且图象关于直线x=6
π对称,(1)求()f x 的解析式; (2)若函数1()y f x =-的图象与直线y a =在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,
0π上只有一个交点,求实数a 的取值范围。
10、(选做题)已知函数2()cos 2cos 1f x x x x =+-
(1)求)(x f 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦
上的最值; (2)若6(),,542f ππαα⎡⎤=
∈⎢⎥⎣⎦,求cos 2α。