高考数学二轮复习 专题2 三角函数、三角变换、解三角形、平面向量 第一讲 三角函数的图象与性质 理-

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专题二

三角函数、三角变换、解三角形、平面向量

第一讲

三角函数的图象与性质

1.角的概念.

(1)终边相同的角不一定相等,相等的角终边一定相同(填“一定”或“不一定”).

(2)确定角α所在的象限,只要把角α表示为α=2kπ+α0[k∈Z,α0∈[0,2π)],判断出α0所在的象限,即为α所在象限.

2.诱导公式.

诱导公式是求三角函数值、化简三角函数的重要依据,其记忆口诀为:奇变偶不变,符号看象限.

1.三角函数的定义:设α是一个任意大小的角,角α的终边与单位圆交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,tan α=yx.

2.同角三角函数的基本关系.

(1)sin2α+cos2α=1.

(2)tan α=sin αcos α.

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判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).

(1)角α终边上点P的坐标为-12,32,那么sin α=32,cos α=-12;同理角α终边上点Q的坐标为(x0,y0),那么sin α=y0,cos α=x0.(×)

(2)锐角是第一象限角,反之亦然.(×)

(3)终边相同的角的同一三角函数值相等.(√)

(4)常函数f(x)=a是周期函数,它没有最小正周期.(√)

(5)y=cos x在第一、二象限上是减函数.(×)

(6)y=tan x在整个定义域上是增函数.(×)

1.(2015·某某卷)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于(D)

A.125 B.-125 C.512 D.-512

解析:解法一:因为α为第四象限的角,故cos

α=1-sin2α=1-(-513)2=1213,所以tan α=sin αcos α=-5131213=-512.

解法二:因为α是第四象限角,且sin α=-513,

所以可在α的终边上取一点P(12,-5),

则tan α=yx=-512.故选D.

2.已知α的终边经过点A(5a,-12a),其中a<0,则sin α的值为(B)

A.-1213 B.1213 C.513 D.-513

3.(2014·新课标Ⅰ卷)在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+π6,④yword

=tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为(A)

A.①②③ B.①③④C.②④D.①③

解析:①中函数是一个偶函数,其周期与y=cos 2x相同,T=2π2=π;②中函数y=|cos x|的周期是函数y=cos x周期的一半,即T=π;③T=2π2=π;④T=π2.故选A.

4.(2015·某某卷)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(单位:m)的最大值为(C)

A.5 B.6

C.8 D.10

解析:根据图象得函数的最小值为2,有-3+k=2,k=5,最大值为3+k=8.

一、选择题

1.若sin(α-π)=35,α为第四象限角,则tan α=(A)

A.-34B.-43

C.34 D.43

解析:∵sin(α-π)=35,

∴-sin α=35,sin α=-35. word

又∵α为第四象限角,

∴cos α= 1-sin2α= 1--352=45,

tan α=sin

αcos α=-3545=-34.

2. 定义在R上的周期函数f(x),周期T=2,直线x=2是它的图象的一条对称轴,且f(x)在[-3,-2]上是减函数,如果A,B是锐角三角形的两个内角,则(A)

A.f(sin A)>f(cos B) B.f(cos B)>f(sin A)

C.f(sin A)>f(sin B) D.f(cos B)>f(cos A)

解析:由题意知:周期函数f(x)在[-1,0]上是减函数,在[0,1]上是增函数.又因为A,B是锐角三角形的两个内角,A+B>π2,得:sin A>cos B,故f(sin A)>f(cos B).综上知选A.

3.函数y=2sinπx6-π3(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为(A)

A.2-3 B.0

C.-1 D.-1-3

解析:用五点作图法画出函数y=2sinπx6-π3(0≤x≤9)的图象,注意0≤x≤9知,函数的最大值为2,最小值为-3.故选A.

4. 把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移 1个单位长度,得到的图象是(A) word

解析:y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的解析式为y=cos (x+1).故选A.

5.(2015·新课标Ⅰ卷)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为(D)

A.kπ-14,kπ+34,k∈Z

B.2kπ-14,2kπ+34,k∈Z

C.k-14,k+34,k∈Z word

D.2k-14,2k+34,k∈Z

解析:由图象知周期T=254-14=2,

∴2πω=2,∴ω=π.

由π×14+φ=π2+2kπ,k∈Z,不妨取φ=π4,

∴f(x)=cosπx+π4.

由2kπ<πx+π4<2kπ+π,得2k-14<x<2k+34,k∈Z,

∴f(x)的单调递减区间为2k-14,2k+34,k∈Z.故选D.

6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,ω>0,|φ|<π2)的图象(部分)如图所示,则f(x)的解析式是(A)

A.f(x)=2sinπx+π6(x∈R)

B.f(x)=2sin2πx+π6(x∈R)

C.f(x)=2sinπx+π3(x∈R)

D.f(x)=2sin2πx+π3(x∈R)

解析:由图象可知其周期为:456-13=2,∵2πω=2,得ω=π,故只可能在A,C中word

选一个,又因为x=13时达到最大值,用待定系数法知φ=π6.

二、填空题

7.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=-35.

8.已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=-45.

解析:由题意可知x=-4,y=3,r=5,所以cos α=xr=-45.

三、解答题

9. (2014·某某卷)已知函数f(x)=2cos x(sin x+cos x).

(1)求f5π4的值;

(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.

分析:思路一 直接将5π4代入函数式,应用三角函数诱导公式计算.

(2)应用和差倍半的三角函数公式,将函数化简2sin2x+π4+1.

得到T=2π2=π.

由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,

解得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z.

思路二 先应用和差倍半的三角函数公式化简函数f(x)=2sin xcos x+2cos2x=2sin2x+π4+1.

(1)将5π4代入函数式计算;

(2)T=2π2=π.

由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,

解得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z. word

解析:解法一 (1)f5π4=2cos 5π4sin 5π4+cos 5π4

=-2cos π4-sin π4-cos π4

=2.

(2)因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x

=sin 2x+cos 2x+1

=2sin2x+π4+1.

所以T=2π2=π.

由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,

得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z,

所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.

解法二 因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x

=sin 2x+cos 2x+1

=2sin2x+π4+1.

(1)f5π4=2sin11π4+1=2sin π4+1=2.

(2)T=2π2=π.

由2kπ-π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,

得kπ-3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z,

所以f(x)的单调递增区间为kπ-3π8,kπ+π8,k∈Z.

10.函数f(x)=Asinωx-π6+1(A>0,ω>0)的最大值为3, 其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.

(1)求函数f(x)的解析式; word

(2)设α∈0,π2,则fα2=2,求α的值.

解析:(1)∵函数f(x)的最大值为3,∴A+1=3,即A=2.

∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,

∴最小正周期为 T=π,

∴ω=2,故函数f(x)的解析式为

y=2sin2x-π6+1.

(2)∵fα2=2sinα-π6+1=2,

即sinα-π6=12,

∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3.

∴α-π6=π6,故α=π3.

11.(2015·卷)已知函数f(x)=2sinx2cosx2-2sin2x2.

(1)求f(x)的最小正周期;

(2)求f(x)在区间[-π,0]上的最小值.

解析:(1)由题意得f(x)=22sin x-22(1-cos x)=sinx+π4-22,所以f(x)的最小正周期为2π.

(2)因为-π≤x≤0,所以-3π4≤x+π4≤π4.

当x+π4=-π2,即x=-3π4时,f(x)取得最小值.

所以f(x)在区间[-π,0]上的最小值为

f-3π4=-1-22.

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