三角函数的定义域、值域和最值
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三角函数定义域和值域sinx,cosx的定义域为R,值域为〔-1,1〕;tanx的定义域为x不等于π/2+kπ,值域为R;cotx的定义域为x不等于kπ,值域为R;y=a·sinx+b·cosx+c的值域为[c-√a²+b²,c+√a²+b²)]。
三角函数(也叫做“圆函数”)是角的函数;它们在研究三角形和建模周期现象和许多其他应用中是很重要的。
三角函数通常定义为包含这个角的直角三角形的两个边的比率,也可以等价的定义为单位圆上的各种线段的长度。
更现代的定义把它们表达为无穷级数或特定微分方程的解,允许它们扩展到任意正数和负数值,甚至是复数值。
sinx,cosx的定义域为R,值域为〔-1,1〕tanx的定义域为x不等于π/2+kπ,值域为Rcotx的定义域为x不等于kπ,值域为Ry=a·sinx+b·cosx+c的值域为[c-√a²+b²,c+√a²+b²)]三角函数是函数,象限符号坐标注。
函数图像单位圆,周期奇偶增减现。
同角关系很重要,化简证明都需要。
正六边形顶点处,从上到下弦切割;中心记上数字一,连结顶点三角形。
向下三角平方和,倒数关系是对角,顶点任意一函数,等于后面两根除。
诱导公式就是好,负化正后大化小,变成锐角好查表,化简证明少不了。
二的一半整数倍,奇数化余偶不变,将其后者视锐角,符号原来函数判。
两角和的余弦值,化为单角好求值,余弦积减正弦积,换角变形众公式。
和差化积须同名,互余角度变名称。
计算证明角先行,注意结构函数名,保持基本量不变,繁难向着简易变。
逆反原则作指导,升幂降次和差积。
条件等式的证明,方程思想指路明。
万能公式不一般,化为有理式居先。
公式顺用和逆用,变形运用加巧用;一加余弦想余弦,一减余弦想正弦,幂升一次角减半,升幂降次它为范;三角函数反函数,实质就是求角度,先求三角函数值,再判角取值范围;利用直角三角形,形象直观好换名,简单三角的方程,化为最简求解集。
考点19 三角函数的定义域、值域1、三角函数定义域的求法求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.注:解三角不等式时要注意周期,且k∈Z不可以忽略.(1)分式:分母不能为零;(2)根式:偶次根式中根号内的式子大于等于0,(如,只要求)对奇次根式中的被开方数的正负没有要求;(若偶次根式单独作为分母,只要偶次根式根号内的式子大于0即可,如,只要求)(3)零次幂:中底数;(4)对数函数:对数函数中真数大于零,底数为大于0且不等于;(5)三角函数:正弦函数的定义域为,余弦函数的定义域为,正切函数的定义域为若,则2、求解三角函数的值域(最值)常见的题目类型(1)形如或的三角函数,可利用三角函数的有界性求值域(2)形如y=a sinωx+b cosωx+k的三角函数,可设,逆用和角公式得到y=A sin(ωx+φ)+k,化为一次函数型,再求值域(最值);对于由两类函数作和、差、乘运算而得到的函数;例如①(特别的可先用和差角公式展开化为y=a sinωx+b cosωx+k的形式;②即逆用倍角公式化为y=a sinωx+b cosωx+k的形式;进一步都可以转化为y=A sin(ωx+φ)+k的形式,然后结合一次函数求最值。
总结:逆用两角和与差的正弦(或余弦)公式、倍角公式转化为一次函数型,再由三角函数的有界性得解.(其中为正弦或余弦函数,为常数)(3)形如y=a sin2x+b sin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值),小心定义域对值域的限制;对于由与,由与作和、差运算而得到的函数都可以转化为二次型函数求最值。
=(4)形如y=a sin x cos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设=t,化为关于t的二次函数在区间上的值域,要注意的取值范围;对于由与()作和、差运算而得到的函数,例如,都可以转化为二次型函数求最值。
三角函数知识点一、三角函数知识点 1.角的定义:(1)00~0360角的定义:从一点O 出发的两条射线OB OA ,所形成的图形叫做角,这点O 叫做角的顶点,射线OB OA ,叫做角的两边(2)任意角的定义:角可以看成是平面内一条射线绕着它的端点从一个位置OA 旋转到另一个位置OB 所形成的图形,端点O 叫做角的顶点,射线OA 叫做角的始边,射线OB 叫做角的终边2.规定:(1)正角:按逆时针方向旋转形成的角叫正角 (2)负角:按顺时针方向旋转形成的角叫负角 (3)零角:一条射线不作任何旋转形成的角叫零角这样,我们就把角的概念推广到了任意角,包括正角,负角,零角 注:角的度量需注意:既要考虑旋转方向,又要考虑旋转量3.终边相同的角:所有与α终边相同的角连同α在内组成的集合{}Z k k S ∈⋅+==,3600αββ 4.象限角和轴线角:将角放在直角坐标系中,让角的顶点与原点重合,角的始边与x 轴非负半轴重合,则(1)象限角:角的终边落在第几象限,则称该角为第几象限角 (2)轴线角:角的终边落在坐标轴上,则称该角为轴线角 5.1º的角的定义:规定周角的3601为1度的角,记作:01,这种用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制6.1弧度角的定义:我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,记作1rad ,读作:1弧度,这种以弧度为单位来度量角的制度叫做弧度制7.弧度数(1)我们规定,正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零 (2)半径为R 的圆的圆心角α所对的弧长为l ,则角α的弧度数为Rl=α,角α的正负由α终边的旋转方向决定注:弧度制与角度制区别:(1)弧度制是以“弧度”为单位来度量角的单位制,角度制是以“度”为单位来度量角的单位制,1弧度≠1度(2)1弧度是弧长等于半径长的圆弧所对的圆心角的大小,而1度是周角的3601所对的圆心角的大小(3)弧度制是十进制,它的表示是用一个实数表示,而角度制是六十进制; (4)以弧度和度为单位的角,都是一个与半径无关的定值 8.弧度制与角度制的换算(1)弧度制与角度制下的一些特殊角①角度制下零度的角:00,弧度制下零度的角:0rad , 区别数值相同,单位不同 ②角度制下平角:0180,弧度制下平角:πrad ③角度制下周角:0360,弧度制下平角:2πrad (2)弧度制与角度制的换算①角度化成弧度:=0360 π2 ,0180 π2 ,01 01745.0 ②弧度化成角度:π2 0360 ,π 0180 ,rad 1 '01857 注:角度和弧度互化9.扇形的弧长公式和面积公式(1)角度制下扇形的弧长公式:180Rn l π=;扇形的面积公式:3602R n S π=(2)弧度制下扇形的弧长公式:R l α=;扇形的面积公式:Rl R S 21212==α10.角度制下和弧度制下轴线角和象限角的集合 (1)轴线角的集合①终边在x 轴的非负半轴上{}Z k k x x ∈⋅=,3600={}Z k k x x ∈=,2π②终边在x 轴的非正半轴上{}Z k k x x ∈+⋅=,18036000={}Z k k x x ∈+=,2ππ ③终边在x 轴上{}Z k k x x ∈⋅=,1800={}Z k k x x ∈=,π④终边在y 轴的非负半轴上{}Z k k x x ∈+⋅=,9036000={}Z k k x x ∈=,2π ⑤终边在y 轴的非正半轴上{}Z k k x x ∈-⋅=,9036000={}Z k k x x ∈+=,2ππ⑥终边在y 轴上{}Z k k x x ∈+⋅=,9018000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k x x ,2ππ⑦终边在坐标轴上{}Z k k x x ∈⋅=,900=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈=Z k k x x ,2π (2)象限角的集合①第一象限角的集合{}Z k k x k x ∈+⋅<<⋅,90360360000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<Z k k x k x ,222πππ②第二象限角的集合{}Z k k x k x ∈+⋅<<+⋅,180360903600000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,222ππππ③第三象限角的集合{}Z k k x k x ∈+⋅<<+⋅,2703601803600000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,2322ππππ④第四象限角的集合{}Z k k x k x ∈+⋅<<+⋅,3603602703600000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,22232ππππ ={}Z k k x k x ∈⋅<<-⋅,36090360000=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈<<-Z k k x k x ,222πππ11.两角的终边对称结论(1)α与β的终边关于x 轴对称Z k k ∈=+,2πβα (2)α与β的终边关于y 轴对称Z k k ∈+=+,2ππβα (3)α与β的终边关于原点轴对称Z k k ∈++=,2ππβα (4)α与β的终边共线Z k k ∈+=,πβα(5)α与β的终边关于直线x y =对称Z k k ∈+=+,22ππβα(6)α与β的终边关于直线x y -=对称Z k k ∈+=+,232ππβα (7)α与β的终边互相垂直Z k k ∈++=,2ππβα12.三角函数定义:(1)任意角的三角函数定义1:设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,角α的终边上任意一点P 的坐标为),(y x ,它到原点的距离022>+=y x r ,则 ①比值r y 叫做角α的正弦,记作αsin ,即=αsin r y ②比值r x 叫做角α的余弦,记作αcos ,即=αcos r x ③比值x y 叫做角α的正切,记作αtan ,即=αtan x y ④比值y x 叫做角α的余切,记作αcot ,即=αcot yx (2)任意角的三角函数定义2:设角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,角α的终边与单位圆的交点为P ),(y x ,则 ①=αsin y ②αcos x ③=αtan xy④=αcot y x三角函数都是以角为自变量,以比值为函数值的函数,又由于角与实数是一一对应的,所以三角函数也可以看作是以实数为自变量的函数13.三角函数的定义域和值域三角函数定义域值域αsin =yR ]1,1[- αcos =y R]1,1[-αtan =y⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππR αcot =y{}Z k k x x ∈≠,πR14.三角函数值在各象限的符号αsin αcos αtan记法1:正弦上正,余弦右正,正切一三正 记法2:一全正,二正弦,三正切,四余弦 15.诱导公式:公式一:终边相同的角的同一三角函数值相等角度制下 弧度制下=+⋅)360sin(0αk αsin =+)2sin(απk αsin =+⋅)360cos(0αk αcos =+)2cos(απk αcos =+⋅)360tan(0αk αtan =+)2tan(απk αtan =+⋅)360cot(0αk αcot =+)2cot(απk αcot公式二:角度制下 弧度制下=+)180sin(0ααsin - =+)sin(απαsin - =+)180cos(0ααcos - =+)cos(απαcos - =+)180tan(0ααtan =+)tan(απαtan =+)180cot(0ααcot =+)cot(απαcot公式三:角度制下 弧度制下=-)180sin(0ααsin =-)sin(απαsin =-)180cos(0ααcos - =-)cos(απαcos - =-)180tan(0ααtan - =-)tan(απαtan - =-)180cot(0ααcot - =-)cot(απαcot -公式四:角度制下 弧度制下=-)sin(ααsin - =-)sin(ααsin - =-)cos(ααcos =-)cos(ααcos =-)tan(ααtan - =-)tan(ααtan - =-)cot(ααcot - =-)cot(ααcot -公式五:角度制下 弧度制下=-)90sin(0ααcos =-)2sin(απαcos=-)90cos(0ααsin =-)2cos(απαsin-)90tan(0ααcot =-)2tan(απαcot=-)90cot(0ααtan =-)2cot(απαtan公式六:角度制下 弧度制下=+)90sin(0ααcos =+)2sin(απαcos=+)90cos(0ααsin - =+)2cos(απαsin -=+)90tan(0ααtan - =+)2tan(απαtan -=+)90cot(0ααcot - =+)2cot(απαcot -公式七:角度制下 弧度制下=+)270sin(0ααcos - =+)23sin(απαcos -=+)270cos(0ααsin =+)23cos(απαsin=+)270tan(0ααcot - =+)23tan(απαcot -=+)270cot(0ααtan - =+)23cot(απαtan -公式八:角度制下 弧度制下=-)270sin(0ααcos - =-)23sin(απαcos -=-)270cos(0ααsin - =-)23cos(απαsin -=-)270tan(0ααcot =-)23tan(απαcot=-)270cot(0ααtan - =-)23cot(απαtan -记忆口诀:奇变偶不变符号看象限 16.部分特殊角的三角函数:αcos21 22 23 1αtan/3-1-33- 017.三角函数线:(1)有向线段:当角α的终边不在坐标轴上时,我们把MP 、OM 、AT 都看成带有方向的线段,这种带方向的线段叫有向线段规定:与坐标轴相同的方向为正方向(2)这几条与单位圆有关的有向线段MP 、OM 、AT 分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线,统称为三角函数线注:(1)正弦线、余弦线、正切线分别解释了正弦函数x y sin =,余弦函数x y cos =、正切函数x y tan =的几何意义(2)正弦线、余弦线、正切线的方向与坐标轴正方向相同时,对应的三角函数值为正,与坐标轴正方向相反时,对应的三角函数值为负 18.同角三角函数的关系:(1)平方关系:1cos sin 22=+αα (2)商数关系:=αtan ααcos sin 、=αcot ααsin cos (3)倒数关系:1cot tan =αα 注意公式的变形:(1)1cos sin 22=+x x ⇒x x 22cos 1sin -=、x x 22sin 1cos -= (2)⇒=αααcos sin tan =αsin ααcos tan 、⇒=αααsin cos cot =αcos ααsin cot (3)ααααααcos sin ,cos sin ,cos sin -+的关系:①=+2)cos (sin ααααcos sin 21+ ②=-2)cos (sin ααααcos sin 21- ③=-++22)cos (sin )cos (sin αααα219.正弦函数x y sin =、余弦函数x y cos =、正切函数x y tan =的图像和性质 函数x y sin = x y cos = x y tan =图形定义域 RR⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≠Z k k x x ,2ππ值域]1,1[-]1,1[-R最值当Z k k x ∈+=,22ππ时,有最大值当Z k k x ∈-=,22ππ时,有最大值当Z k k x ∈=,2π时,有最大值当Z k k x ∈+=,22ππ时,有最大值无最大值无最小值单调性在Zk k k ∈+-],22,22[ππππ上递增在Zk k k ∈++],232,22[ππππ上递减在Z k k k ∈-],2,2[πππ上递增在Z k k k ∈+],2,2[πππ上递减在Zk k k ∈+-),2,2(ππππ上递增奇偶性 奇函数偶函数奇函数周期性π2=Tπ2=Tπ=T 对称性关于Z k k x ∈+=,2ππ对称关于点Z k k ∈),0,(π中心对称关于Z k k x ∈=,π对称 关于点Zk k ∈+),0,2(ππ中心对称关于点Z k k ∈),0,2(π中心对称20.三角函数周期结论(1)函数B x A y ++=)sin(ϕω(其中0,≠ωA )的周期=T ωπ2函数B x A y ++=)cos(ϕω(其中0,≠ωA )的周期=T ωπ2函数)tan(ϕω+=x A y (其中0,≠ωA )的周期=T ωπ (2)函数)sin(ϕω+=x A y (其中0,≠ωA )的周期=T ωπ 函数)cos(ϕω+=x A y (其中0,≠ωA )的周期=T ωπ 函数)tan(ϕω+=x A y (其中0,≠ωA )的周期=T ωπ (3)函数B x A y ++=)sin(ϕω(其中0,,≠B A ω)的周期=T ωπ2函数B x A y ++=)cos(ϕω(其中0,,≠B A ω)的周期=T ωπ221.函数B x A y ++=)sin(ϕω)0,0(>>ωA 的图像的作法(1)图像变换法:函数B x A y ++=)sin(ϕω的图像可由正弦函数x y sin =经过一系列的变换得到:①先平移变换,再周期变换:x y sin =———————————→)sin(ϕ+=x y —————————→)sin(ϕω+=x y——————————→)sin(ϕω+=x A y ——————————→B x A y ++=)sin(ϕω ②先周期变换,再平移变换:x y sin =———————————→)sin(x y ω=——————————→)sin(ϕω+=x y——————————→)sin(ϕω+=x A y ——————————→B x A y ++=)sin(ϕω (2)五点作图法:函数B x A y ++=)sin(ϕω的图像画法:一个周期内起关键作用的五个点的横坐标可由=+ϕωx ππππ2,23,,2,0得到 22.函数变换结论: (1)平移变换01左右平移:①将函数)(x f y =的图象向左移a 个单位得函数)(a x f y +=的图象 ②将函数)(x f y ω=的图象向左移a 个单位得函数))((a x f y +=ω的图象02上下平移:将函数)(x f y =的图象向上移b 个单位得函数b x f y +=)(的图象(2)伸缩变换①函数)(x f y ω=的图象可由函数)(x f y =的图象上每一点的纵坐标不变,横坐标变为原来的ω1倍得到 ②函数)(x Af y =的图象可由函数)(x f y =的图象上每一点的横坐标不变,纵坐标变为原来的A 倍得到 (3)翻折变换①函数)(x f y =的图象可将函数)(x f y =的图像y 轴右侧的图像保留,y 轴左侧的图像由y 轴右侧的图像沿y 轴翻折得到②函数)(x f y =的图象可将函数)(x f y =的图像在x 轴上方的图像保留,x 轴下方的图像沿x 轴翻折到x 轴上方得到 23.两个函数的对称性结论(1)函数)(x f y -=与)(x f y =的图象关于x 轴对称 (2)函数)(x f y -=与)(x f y =的图象关于y 轴对称 (3)函数)(x f y --=与)(x f y =的图象关于原点对称 (4)函数)(1x fy -=与)(x f y =的图象关于x y =对称(5)函数)2(x a f y -=与)(x f y =的图象关于a x =对称(6)函数)2(x a f y --=与)(x f y =的图象关于点)0,(a 对称24.函数)sin(ϕω+=x A y 和)cos(ϕω+=x A y )0,0(>>ωA 的奇偶性结论 (1)函数)sin(ϕω+=x A y 为奇函数⇔Z k k ∈=,πϕ(2)函数)sin(ϕω+=x A y 为偶函数⇔Z k k ∈+=,2ππϕ(3)函数)cos(ϕω+=x A y 为奇函数⇔Z k k ∈+=,2ππϕ(4)函数)cos(ϕω+=x A y 为偶函数⇔Z k k ∈=,πϕ 二、三角变换25.两角和与差的正弦余弦正切公式:(1)=+)sin(βαβαβαsin cos cos sin +,记作)(βα+ S (2)=-)sin(βαβαβαsin cos cos sin -,记作)(βα- S (3)=+)cos(βαβαβαsin sin cos cos -,记作)(βα+C (4)=-)cos(βαβαβαsin sin cos cos +,记作)(βα-C (5)=+)tan(βαβαβαtan tan 1tan tan -+,记作)(βα+T(6)=-)tan(βαβαβαtan tan 1tan tan +-,记作)(βα-T26.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)=α2sin ααcos sin 2(2)=α2cos αα22sin cos -=1cos 22-α=α2sin 21-(3)=α2tan αα2tan 1tan 2- 注:二倍角公式的变形:(1)=+2)cos (sin ααααcos sin 21+;=-2)cos (sin ααααcos sin 21-(2)升幂缩角公式:=+αcos 12cos 22α;=-αcos 12sin 22α(3)降幂扩角公式:=α2sin 22cos 1α-;=α2cos 22cos 1α+ =α2sin 2α2cos 1-;=α2cos 2α2cos 1+27.半角公式:(1) =2sinα22cos 1α-±=2cosα22cos 1α+±=2tanααα2cos 12cos 1+-±(2)=2tanαααsin cos 1-=ααcos 1sin +28.辅助角公式: (1)=+θθcos sin b a )sin(22ϕ++x b a ,其中=ϕsin 22b a b +,=ϕcos 22b a a +(2)=+θθcos sin b a )cos(22ϕ-+x b a ,其中=ϕsin 22ba a +,=ϕcos 22ba b +29.万能公式=α2sin αα2tan 1tan 2+ =α2cos αα22tan 1tan 1+- =α2tan αα2tan 1tan 2- 30.积化和差公式=βαcos sin )]sin()[sin(21βαβα-++=βαsin cos )]sin()[sin(21βαβα--+ =βαcos cos )]cos()[cos(21βαβα-++ =βαsin sin )]cos()[cos(21βαβα--+-31.和差化积公式=+βαsin sin 2cos2sin2βαβα-+=-βαsin sin 2sin2cos2βαβα-+=+βαcos cos 2cos2cos2βαβα-+=-βαcos cos 2sin2sin2βαβα-+-。
三角函数最大值最小值引言三角函数是数学中常见的一类函数,包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan)等。
这些函数在数学、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
其中一个重要的问题就是如何确定三角函数的最大值和最小值。
本文将详细介绍三角函数的最大最小值及其求解方法。
正弦函数(sin)的最大最小值正弦函数是一个周期函数,它表达了一个圆的边缘点在坐标系中的y坐标值。
正弦函数的定义域是实数集,值域是[-1, 1]。
正弦函数的最大值为1,最小值为-1。
可以通过以下推导来证明:首先,正弦函数在任意时刻的值都在-1和1之间,即 -1 ≤ sin(x) ≤ 1。
这是因为正弦函数是周期为2π的函数,而在一个周期内,它的值始终在-1和1之间。
其次,为了找到正弦函数的最大值和最小值,我们需要找到函数在一个周期内的关键点。
正弦函数的关键点就是最大值和最小值所对应的点。
在一个周期内,正弦函数的最大值出现在x = π/2 + 2πn 的点,最小值出现在x = -π/2 + 2πn 的点,其中n为整数。
综上所述,正弦函数的最大值为1,最小值为-1。
余弦函数(cos)的最大最小值余弦函数是正弦函数的补函数,它也是一个周期函数,定义域是实数集,值域也是[-1, 1]。
余弦函数的最大值和最小值与正弦函数相同。
可以通过以下推导来证明:余弦函数在任意时刻的值也都在-1和1之间,即 -1 ≤ cos(x) ≤ 1。
这是因为余弦函数也是一个周期为2π的函数,在一个周期内,它的值始终在-1和1之间。
与正弦函数类似,余弦函数的最大值出现在x = 2πn 的点,最小值出现在x = π + 2πn 的点,其中n为整数。
综上所述,余弦函数的最大值为1,最小值为-1。
正切函数(tan)的最大最小值正切函数是一个非周期函数,定义域不包括π/2 + kπ (其中k为整数),值域是全体实数。
正切函数并没有最大值和最小值。
可以通过以下推导来证明:首先,正切函数的定义域是除去一些特殊点的全体实数。
三角函数是几年级的知识内容-概述说明以及解释1.引言1.1 概述三角函数是数学中的重要内容之一,广泛应用于几何学、物理学、工程学等领域。
它主要研究在单位圆上各点的坐标与它们所夹角的关系,是描述角度大小和角度关系的一种有效工具。
三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等,通过对三角函数的定义和性质的学习,可以帮助我们理解角度的概念,掌握角度的计算方法,以及解决与角度相关的问题。
在教育体系中,三角函数的学习通常安排在高中数学课程中。
具体来说,正弦函数和余弦函数的学习常常在高一下学期进行,而正切函数的学习则安排在高二的下学期。
三角函数的学习需要基本的代数和几何知识作为前提,所以在掌握了初等代数和平面几何的基础上,学生才能比较顺利地理解和应用三角函数的相关知识。
通过学习和应用三角函数,学生可以进一步理解三角形的性质、比例关系以及相关的计算方法。
在物理学中,三角函数还能帮助学生理解力学、波动、电磁波等课程中的各种现象和问题。
总之,三角函数作为数学的一个重要分支,对于学生的发展和学习具有重要的影响和作用。
掌握三角函数的基本概念和应用方法,有助于培养学生的逻辑思维能力、解决问题的能力,以及拓宽他们的科学视野。
在未来的教育中,我们应不断改进和创新三角函数的教学方法,使学生更好地理解和应用这一知识内容,为他们的未来学习和发展打下坚实的基础。
1.2文章结构文章结构部分应该包括以下内容:在文章结构部分,我们将会详细讨论本文的组织架构和内容安排。
通过清晰的文章结构,读者可以更好地理解和掌握本文的主旨。
本文共分为三个主要部分,分别是引言、正文和结论。
下面将对每个部分的内容进行简要介绍。
引言部分是文章的开端,通过引言,我们会给读者一个整体的概述。
首先,我们将简要介绍三角函数的概念和背景,包括定义、性质和应用等方面的基本知识。
然后,我们将展示整篇文章的结构,列举各个部分的主要内容。
正文部分是文章的主体,也是最重要的部分。
在这一部分,我们将围绕三角函数的定义、性质和应用展开详细的讨论。
三角函数的图像与性质一、题型全归纳题型一 三角函数的定义域和值域【题型要点】1.三角函数定义域的求法(1)形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+c 的形式,再求值域(最值); 形如y =a sin x +b cos x +c ,可通过引入辅助角φ⎝⎛⎭⎪⎫cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,将其转化为y =a 2+b 2sin(x +φ)+c .(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值); 令t =sin x 或t =cos x ,进而将三角函数转化为关于t 的函数.形如y =a sin 2x +b sin x +c ,可设t =sin x ,将其转化为二次函数y =at 2+bt +c (t ∈[-1,1]);(3)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c ,可设t =sin x ±cos x ,则t 2=1±2sin x cosx ,即sin x cos x =±12(t 2-1),将其转化为二次函数y =±12a (t 2-1)+bt +c (t ∈[-2,2]).1.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A.2- 3 B.0 C.-1D.-1-32.函数y =-2sin x -1,x ∈⎣⎡⎭⎫76π,136π的值域是( )A.[-3,1] B.[-2,1] C.(-3,1] D.(-2,1] 3.(2016·全国Ⅱ卷)函数f (x )=cos 2x +6cos ⎝⎛⎭⎫π2-x 的最大值为( )A.4 B.5C.6D.74.(2017·高考全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最大值是________. 5.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )=15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫x -π6的最大值为( )A.65B.1C.35D.155.函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________..6.已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+cos 2x .求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最7.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π6的值域是________..8当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的值域为________.9. .已知函数f (x )=3cos (2x -π4)在[0,π2]上的最大值为M ,最小值为m ,则M+m 等于( ).A.0B.3+3√22C.3-3√22D.3210. 函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π6,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的值域是( )A.⎣⎡⎦⎤-32,12 B.⎣⎡⎦⎤-12,32 C.⎣⎡⎦⎤32,1 D.⎣⎡⎦⎤12,1 11. 设当x =θ时,函数f (x )=sin x -2cos x 取得最大值,则cos θ=________. 12.当函数取得最大值时,的值是.13. 已知,则函数的值域是_________________ 14.(2020·长沙质检)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________. 15..求函数y =-tan 2x +4tan x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4的值域. 题型二 三角函数的单调性类型一 求三角函数的单调区间【题型要点已知三角函数解析式求单调区间求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(1)形如y =A sin(ωx +φ)的函数的单调性问题,一般是将ωx +φ看成一个整体,再结合图象利用y =sin x 的单调性求解;(2)如果函数中自变量的系数为负值,要根据诱导公式把自变量系数化为正值,再确定其单调性.1.函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的递减区间是 2函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的递减区间为 . 3.函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递增区间是 . 4.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2 B .[0,π]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π5.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的单调递减区间为________.()R x x x y ∈-=sin 3cos 2x tan _______x R ∈sin cos sin cos y x x x x =++6.2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以π2为周期且在区间⎪⎭⎫⎝⎛2,4ππ上单调递增的是( )A .f (x )=|cos2x |B .f (x )=|sin2x |C .f (x )=cos|x |D .f (x )=sin|x |7..已知π3为函数f (x )=sin(2x +φ)⎪⎭⎫ ⎝⎛<<20πϕ的零点,则函数f (x )的单调递增区间是( )A.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-122,1252ππππ B.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++1272,122ππππ C.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-12,125ππππ D.()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++127,12ππππ 类型二 根据单调性求参数【题型要点】已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法(1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解;(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解;(3)周期法:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过14周期列不等式(组)求解.【易错提醒】要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,若ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数.同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域.1.若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]是减函数,则a 的最大值是( )A.π4B .π2 C.3π4D .π2.若f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π2,2π3]上是增函数,则ω的取值范围是________.3.已知ω>0,函数f (x )=sin(ωx +π4)在(π2,π)上单调递减,则ω的取值范围是________.4.. 已知ω>0,函数f (x )=12cos ωx -32sin(π-ωx )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2上单调递增,则ω的取值范围是( )A.[2,6]B.(2,6)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,103D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,103 5..(2012新课标)已知0>ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在),2(ππ单调递减,则ω的取值范围是A .]45,21[B .]43,21[C .]21,0(D .]2,0(6.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,3ππ上单调递减,则ω的取值范围是________类型一 三角函数的周期性【题型要点】(1)公式法:函数y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的最小正周期T =2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最小正周期T =π|ω|;(2)图象法:利用三角函数图象的特征求周期. (3)函数y =|sin x |,y =|cos x |,y =|tan x |的周期为π,函数y =sin|x |,不是周期函数,y =tan |x |不是周期函数.2.对称与周期(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.1.(2020·南开区模拟)函数f (x )=tan x 1+tan 2x的最小正周期为( )A.π4 B.π2 C .π D .2π2.(2020·云南保山模拟)在函数:①y =cos|2x |,①y =|cos x |,①y =cos ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx ,①y =tan ⎪⎭⎫ ⎝⎛-42πx 中,最小正周期为π的所有函数的序号为( )A .①①①B .①①①C .①①D .①①3.(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的最小正周期为( )A.4π B.2π C.πD.π24.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( )A.π2B .πC .2πD .4π 5.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的最小正周期为π5,其中ω>0,则ω等于( )A .5 B .10 C .15 D .20 6.函数y =3tan(ωx +π6)的最小正周期是π2,则ω=____.类型二 三角函数的奇偶性1.奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.2.函数具有奇偶性的充要条件函数y =A sin(ωx +φ)(x ①R )是奇函数①φ=k π(k ①Z );函数y =A sin(ωx +φ)(x ①R )是偶函数①φ=k π+π2(k ①Z );函数y =A cos(ωx +φ)(x ①R )是奇函数①φ=k π+π2(k ①Z );函数y =A cos(ωx +φ)(x ①R )是偶函数①φ=k π(k ①Z ). 【例3】已知函数f (x )=3sin(2x -π3+φ),φ①(0,π).1若f (x )为偶函数,则φ=________; (2)若f (x )为奇函数,则φ=________. 2.若函数f (x )=sin(x +φ)+cos(x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2为偶函数,则φ=__________. 3.若函数f (x )同时具有以下两个性质:①f (x )是偶函数;②对任意实数x ,都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ,则f (x )的解析式可以是()A .f (x )=cos x B .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2C .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π2 D .f (x )=cos6x4.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π4,若存在这样的实数x 1,x 2,对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为 .5设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于y 轴对称,则θ=()A.-π6 B.π6C.-π3 D.π36(2020·北京中关村中学月考)下列函数中,对任意的x ①R ,同时满足条件f (x )=f (-x )和f (x -π)=f (x )的函数是( )A .f (x )=sin x B .f (x )=sin x cos x C .f (x )=cos x D .f (x )=cos 2x -sin 2x7.若函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3(0<φ<π)是奇函数,则φ=________类型三 三角函数的对称性【题型要点】(1)对于函数f (x )=A sin(ωx +φ),其图象的对称轴一定经过函数图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.(2)函数图象的对称性与周期T 之间有如下结论:①若函数图象相邻的两条对称轴分别为x =a 与x =b ,则最小正周期T =2|b -a |;①若函数图象相邻的两个对称中心分别为(a ,0),(b ,0),则最小正周期T =2|b -a |;①若函数图象相邻的对称中心与对称轴分别为(a ,0)与x =b ,则最小正周期T =4|b -a |.1.已知函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,则函数g (x )=sin x +a cos x 的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称 B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,0对称C.关于直线x =π3对称 D.关于直线x =π6对称2.若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0是函数f (x )=sin ωx +cos ωx 图象的一个对称中心,则ω的一个取值是()A.2 B.4 C.6D.83..如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫4π3,0对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6 B.π4 C.π3 D.π2 4函数y =sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,则φ的值为________. 5.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期为4π,则该函数的图象( ) A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称 B .关于点⎝⎛⎭⎫5π3,0对称C .关于直线x =π3对称 D .关于直线x =5π3对称 6. 若函数y =cos(ωx +π6)(ω∈N *)的图象的一个对称中心是(π6,0),则ω的最小值为( )A.1 B .2C.4D .87.(2020·广东七校联考)已知函数y =sin(2x +φ)在x =π6处取得最大值,则函数y =cos(2x +φ)的图象( )A .关于点⎪⎭⎫⎝⎛0,6π对称 B .关于点⎪⎭⎫⎝⎛0,3π对称C .关于直线x =π6对称 D .关于直线x =π3对称 8.(2020·辽宁辽阳一模)已知偶函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6⎝⎛⎭⎫ω>0,π2<φ<π的图象的相邻两条对称轴间的距离为π2,则⎪⎭⎫⎝⎛83πf =( )A.22 B .- 2 C .- 3 D.2三角函数中ω值的求法已知函数f (x )=cos ⎪⎭⎫⎝⎛+3πωx (ω>0)的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为点⎪⎭⎫⎝⎛0,12π,则ω有( ) A .最小值2B .最大值2C .最小值1D .最大值1【例4】已知函数f (x )=2sin ωx 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,3ππ上的最小值为-2,则ω的取值范围是________. 【例5】已知f (x )=sin(ωx +π3)(ω>0),⎪⎭⎫ ⎝⎛6πf =⎪⎭⎫ ⎝⎛3πf ,且f (x )在区间⎪⎭⎫⎝⎛3,6ππ内有最小值无最大值,则ω=________.练习题3.(2020·河北衡水第十三中学质检(四))同时满足f (x +π)=f (x )与⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f 4π=⎪⎭⎫⎝⎛-x f 4π的函数f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=cos 2xB .f (x )=tan xC .f (x )=sin xD .f (x )=sin 2x4.(2020·河南六市联考)已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛+6πωx (ω>0)的图象与函数g (x )=cos(2x +φ)⎪⎭⎫ ⎝⎛<2πϕ的图象的对称中心完全相同,则φ为( )A.π6 B .-π6C.π3D .-π35.(2020·河南中原名校联盟联考)已知函数f (x )=4sin(ωx +φ)(ω>0).在同一周期内,当x =π6时取最大值,当x =-π3时取最小值,则φ的值可能为( )A.π12B .π3C.13π6 D .7π66.已知函数f (x )=tan2x ,则下列说法不正确的是( )A .y =f (x )的最小正周期是πB .y =f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛-4,4ππ上单调递增 C .y =f (x )是奇函数D .y =f (x )的对称中心是⎪⎭⎫⎝⎛0,4πk (k ①Z ) 7.(2020·福建六校联考)若函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有⎪⎭⎫⎝⎛+x f 3π=f (-x ),则⎪⎭⎫⎝⎛6πf =( ) A .2或0 B .0C .-2或0D .-2或25. 已知函数f (x )=cos(x +φ)⎪⎭⎫⎝⎛<<20πϕ,⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f 4π是奇函数,则( )A .f (x )在⎪⎭⎫⎝⎛ππ,4上单调递减 B .f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛4,0π上单调递减C .f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ,4上单调递增D .f (x )在⎪⎭⎫⎝⎛4,0π上单调递增 9.(2020·衡水联考)函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+32πx -13在区间(0,π)内的所有零点之和为( )A.π6 B.π3 C.7π6 D.4π3 10.函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+-32πx 的单调递减区间为________. 11.已知函数f (x )=2sin(ωx -π6)+1(x ①R )的图象的一条对称轴为x =π,其中ω为常数,且ω①(1,2),则函数f (x )的最小正周期为________.12.已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛+3πωx 的图象的一个对称中心为⎪⎭⎫⎝⎛0,3π,其中ω为常数,且ω①(1,3).若对任意的实数x ,总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值是________.13.已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),f (π6)+f (π2)=0,且f (x )在区间(π6,π2)上递减,则ω=________.14.(2020·江赣十四校第二次联考)如果圆x 2+(y -1)2=m 2至少覆盖函数f (x )=2sin 2⎪⎭⎫⎝⎛+125ππx m- 3 cos⎪⎭⎫⎝⎛+32ππx m(m >0)的一个最大值点和一个最小值点,则m 的取值范围是________. 15.(2020·赣州摸底)已知函数f (x )=sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-6πωx +12,ω>0,x ①R ,且f (α)=-12,f (β)=12.若|α-β|的最小值为3π4,则⎪⎭⎫⎝⎛43πf =________,函数f (x )的单调递增区间为________. 三、解答题 1.已知函数f (x )=(sin x +cos x )2+2cos 2x -2. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ①⎥⎦⎤⎢⎣⎡43,4ππ时,求函数f (x )的最大值和最小值. 2.已知函数f (x )=4sin(x -π3)cos x + 3.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若函数g (x )=f (x )-m 在[0,π2]上有两个不同的零点x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并计算tan(x 1+x 2)的值.3.已知函数f (x )=2sin ⎪⎭⎫⎝⎛-4πωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)讨论函数f (x )在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的单调性. 4.已知函数f (x )=2sin 2⎪⎭⎫⎝⎛+x 4π-3cos2x -1,x ①R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若h (x )=f (x +t )的图象关于点⎪⎭⎫⎝⎛-0,6π对称,且t ①(0,π),求t 的值; (3)当x ①⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,4ππ时,不等式|f (x )-m |<3恒成立,求实数m 的取值范围. 函数y =A sin(ωx +φ)18.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念19用五点法画函数y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图用五点法画函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:用“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)的简图,精髄是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,3π2,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象,其中相邻两点的横向距离均为T4.20.由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的两种方法联系:两种变换方法都是针对x 而言的,即x 本身加减多少,而不是ωx 加减多少.区别:先平移变换(左右平移)再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位,而先周期变换(伸缩变换)再平移变换(左右平移),平移的量是⎪⎪⎪⎪φω个单位题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【题型要点】(1)y =A sin(ωx +φ)的图象可用“五点法”作简图得到,可通过变量代换z =ωx +φ计算五点坐标. (2)由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)的变换:向左平移φω(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(3)平移前后两个三角函数的名称如果不一致,应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.[记结论]1.函数y =A sin(ωx +φ)+k 图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.2.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换1.(2021·全国乙卷)把函数y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象,则f (x )等于( ) A .sin ⎝⎛⎭⎫x 2-7π12B .sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π12C .sin ⎝⎛⎭⎫2x -7π12 D .sin ⎝⎛⎭⎫2x +π12 2.(2022·天津二中模拟)将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ⎝⎛⎭⎫0≤φ<π2个单位长度后,得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象,则φ等于( )A.π12B.π6C.π3D.5π33.要得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( ) A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π12个单位长度4(2022·开封模拟)设ω>0,将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的图象向右平移π6个单位长度后,所得图象与原图象重合,则ω的最小值为( )A .3 B .6 C .9 D .125.将函数的图像沿轴向左平移个单位后,得到一个偶函数的图像,则的一个可能取值为 A .B .C .0D . 6.将函数f (x )=cos 2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象.若函数g (x )的图象关于原点对称,则φ的一个取值为________.(答案不唯一)7.设ω>0,函数y=s in(ωx+3π)+2的图像向右平移34π个单位后与原图像重合,则ω的最小值是8.若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于y 轴对称,则ϕ的最小值是 若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于原点轴对称,则ϕ的最小值是()sin 2y x ϕ=+x 8πϕ34π4π4π-若将函数()sin 2cos 2f x x x =+图象向右平移ϕ(0ϕ>)个单位,所得图象关于原函数图像重合,则ϕ的最小值是题型二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【题型要点】确定y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的解析式的步骤(1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,B =M +m2. (2)求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT .“)即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二零点”⎪⎭⎫⎝⎛-0,ωϕπ(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;(3)求φ,常用方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间还是在下降区间)或把图象的最高点或最低点代入;①五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(第一零点”),(0-ωϕ即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二点”(⎪⎭⎫⎝⎛-0,ωϕπ即图象的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”(即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=2π.【例1】如图,函数f (x )=A sin(2x +φ)(A >0,|φ|<π2)的图象过点(0,3),则f (x )的函数解析式为( )A .f (x )=2sin(2x -π3)B .f (x )=2sin(2x +π3)C .f (x )=2sin(2x +π6)B . D .f (x )=2sin(2x -π6)【例2】 函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示,则f (-π3)=________.3.知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则函数f (x )的表达式为( )A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 4.设函数)52sin(2)(ππ+=x x f ,若对任意x ∈R ,都有,f (x 1 )≤f (x )≤f (x 2 )成立,则|x 1—x 2|的最小值为 ( )5.已知函数)sin(2θω+=x y 为偶函数0(<θ<π),其图象与直线y =2的某两个交点横坐标为1x ,2x ,||12x x -的最小值为π,则( ) A.2=ω,2π=θ B.21=ω,2π=θ C.21=ω,4π=θ D.2=ω,4π=θ 6.已知函数()3sin cos (0)f x x x ωωω=+>,()y f x =的图像与直线2y =的两个相邻交点的距离等于π,则()f x 的单调递增区间是7.已知函数)0(tan >=w wx y 的图像与直线1y =的交点间的最小距离是3π,则w =______。
三角函数的定义域、值域和最值一知识点精讲:1 三角函数的定义域(1)sinα=yryxxr定义域为R. (2)cosα=⎧⎩定义域为R.(3)tanα=定义域为⎨α|α≠πx⎫定义域为+kπ,k∈Z⎬. (4)cotα=2y⎭{α|α≠kπ,k∈Z}.2 三角函数的值域① y=asinx+b,(a≠0) 型当a>0时,y∈[-a+b,a+b] ;当a<0时 y∈[a+b,-a+b] ② y=asin2x+bsinx+c型此类型的三角函数可以转化成关于sinx的二次函数形式。
通过配方,结合sinx的取值范围,得到函数的值域。
sinx换为cosx也可以。
③ y=asinx+bcosx型利用公式asinx+bcosx=的情形。
④y=a(sinx+cosx)+bsinxcosx型利用换元法,设t=sinx+cosx, t∈[-2,2],则sinxcosx=t-122a+bsin(x+φ),tanφ=22ba,可以转化为一个三角函数22,转化为关于t 的二次函数y=at+b22=b2t+at-2b2.⑤y=asinx+bcosx+csinxcosx型这是关于sinx,cosx的二次齐次式,通过正余弦的降幂公式以及正弦的倍角公式,sin2x=1-cos2x2,cos2x=1+cos2x2,sinxcosx=sin2x2,可转化为y=msin2x+ncos2x+p的形式。
⑥ y=⑦y=asinx+bcsinx+dsinx+a型可以分离常数,利用正弦函数的有界性。
cosx+b型可以利用反解的思想方法,把分母乘过去,整理得,sinx-ycosx=by-a,sin(x-φ)=by-a+y,by-a+y≤1, 通过解此不等式可得到y的取值范围。
或者转化成两点连线的斜率。
以上七种类型是从表达的形式上进行分类的,如果x有具体的角度范围,则再进行限制。
二典例解析:例1.求下列函数的定义域(1)y=3-3sinx-2cos2x;(2)y例2.求下列函数的值域(1) y=-2sinx+3 (2)y=2cos2x+5sinx-4;(3)y=5sin2x-4sinxcosx+2cos2x; (4)y=sinx+cosx+sinxcosx (5)yπ6=3sinx+13sinx+2=logsinx(cosx+12). (3) y=25-x+lgcosx;;(6)y=sinx+2cosx+21-tan()cosx.π4-x)(7)y=sin(x-(8)y=1+tan(π4-x)(9)求函数y=sin2x1-sinx-cosx+sin2x的值域.三课堂练习:1.若cosα⋅cscαsec2α-1=-1,则α所在的象限是A.第二象限限2.不解等式:(1)sinx<-3.已知f(x)的定义域为(-4.求下列函数的定义域(1)y=1tanx-112 () B.第四象限 C.第二象限或第四象限 D.第一或第三象(2)cosx>12 12,32),则f(cosx)的定义域为____________. (2)y=sinx+125-x2.5.求下列函数的值域(1)y=2cosx-1(3)y=1+sinx+cosx+(5)y=12+sinx12sin2xx∈[-π,π]. (4)y=-cos3 (2)y=2sinxcos1+sinx2x. xsinx. (6)y=tan2x+4cot+1 26.有一块扇形铁板,半径为R,圆心角为60°,从这个扇形中切割下一个内接矩形,即矩形的各个顶点都半径或弧在扇形的上,求这个内接矩形的最大面积.。
三角函数在平面直角坐标系xOy中,从点O引出一条射线OP,设旋转角为θ,设OP=r,P点的坐标为(x,y)有(斜边为r,对边为y,邻边为x。
)正弦函数sinθ=y/r余弦函数cosθ=x/r正切函数tanθ=y/x余切函数cotθ=x/y正割函数secθ=r/x余割函数cscθ=r/x正弦(sin):角α的对边比上斜边余弦(cos):角α的邻边比上斜边正切(tan):角α的对边比上邻边余切(cot):角α的邻边比上对边 x正割(sec):角α的斜边比上邻边余割(csc):角α的斜边比上对边平方关系:(sinx)^2+(cosx)^2=1 1+(tanx)^2=(secx)^2 1+(cotx)^2=(cscx)^2 积的关系:sinα=tanα×cosαcosα=cotα×sinαtanα=sinα×secα cotα=cosα×cscαse cα=tanα×cscα cscα=secα×cotα·倒数关系:tanα ·cotα=1 sinα ·cscα=1 cosα ·secα=1商的关系:sinα/cosα=tanα=secα/cscαcosα/sinα=cotα=cscα/secα对称性180度-α的终边和α的终边关于y轴对称。
-α的终边和α的终边关于x轴对称。
180度+α的终边和α的终边关于原点对称。
180度/2-α的终边关于y=x对称。
两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)三角和的三角函数:sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγcos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγtan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·积化和差公式:sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]·和差化积公式:sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]·推导公式tanα+cotα=2/sin2αt anα-cotα=-2cot2α公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinα cos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanα cot (2kπ+α)=cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系: sin(π+α)=-sinα cos(π+α)=-cosαtan(π+α)=t anα co t(π+α)=cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinα cos(-α)=cosαtan(-α)=-tanα cot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinα cos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanα cot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosα cos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotα cot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot (π/2-α)=ta nαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotα cot(3π/2-α)=tanα定名法则 ;定号法则90°的奇数倍+α的三角函数,其绝对值与α三角函数的绝对值互为余函数。
1●高考明方向1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象, 了解三角函数的周期性.2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、 最大值和最小值,图象与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内的单调性.★备考知考情三角函数的周期性、单调性、最值等是高考的热点,题型既有选择题、填空题、又有解答题,难度属中低档,如2014课标全国Ⅱ14、北京14等;常与三角恒等变换交汇命题,在考查三角函数性质的同时,又考查三角恒等变换的方法与技巧,注重考查函数方程、转化化归等思想方法.《名师一号》P552二、例题分析: (一)三角函数的定义域和值域 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测3函数y =lg(sin x )+ cos x -12的定义域为____________解析 要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧ sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π (k ∈Z).∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z.∴函数的定义域为{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z}.3例1.(2)《名师一号》P56 高频考点 例1(1) 函数y =sin x -cos x 的定义域为________.解:(1)要使函数有意义,必须有sin x -cos x ≥0,即sin x ≥cos x ,同一坐标系中作出y =sin x ,y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象如图所示.结合图象及正、余弦函数的周期是2π知,函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π4≤x ≤2k π+54π,k ∈Z .注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法 (1)求三角函数的定义域实质就是解三角不等式(组). 一般可用三角函数的图象或三角函数线确定 三角不等式的解.4例2.(1)《名师一号》P56 对点自测4函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1-3解:∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.∴y ∈[-3,2],∴y max +y min =2- 3. 注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之一: 利用sin x 和cos x 的值域(图像)直接求;例2.(2)8月月考第17题(1)17.(满分12分)已知函数22()3cos 2cos sin sin f x x x x x =++.5(I )当[0,]2x π∈时,求()f x 的值域;222()3cos 2cos sin sin 12cos sin 2f x x x x x x x =++=++………2分)2x =++ …………3分……4分即()f x 的值域为2]+. …………………6分注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之二: 化为求sin()=++y A x b ωϕ的值域 如:①sin cos y a x b x =+合一变换6sin()y A x ϕ=+②22sin sin cos cos y a x b x x c x =++sin 2cos2y d x e x f =++sin(2)y A x b ϕ=++ 注意弦函数的有界性!变式:《名师一号》P58 特色专题 典例1若函数f (x )=a sin x -b cos x 在x =π3处有最小值-2,则常数a ,b 的值是( )A .a =-1,b = 3B .a =1,b =-3C .a =3,b =-1D .a =-3,b =1解:函数f (x )=a sin x -b cos x 的最小值为-a 2+b 2. f (x )=a 2+b 2sin(x -φ)⎝⎛⎭⎪⎫其中cos φ=a a 2+b 2,sin φ=b a 2+b 2,降幂 合一变换7则⎩⎨⎧-a 2+b 2=-2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=32a -12b =-2,解得⎩⎨⎧a =-3,b =1.【名师点评】 解答本题的两个关键:①引进辅助角,将原式化为三角函数的基本形式; ②利用正弦函数取最值的方法建立方程组.例2.(3)《名师一号》P56 高频考点 例1(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6时,函数y =3-sin x -2cos 2x 的最小值是________,最大值是________.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 =2.8注意:《名师一号》P56 高频考点 例1 规律方法2 求三角函数的值域的常用方法之三:把sin x 或cos x 看作一个整体,转换成二次函数求值域.练习: (补充)(1)求函数22tan 1()tan 1x f x x -=+的值域【答案】[)1,1-(2)求函数22sin 1()0,sin 22x f x x x π+⎛⎫⎛⎫=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值域【答案】)+∞92222sin 13sin cos ()sin 22sin cos 3tan 1113tan 2tan 2tan 0,tan 0211()23tan 32tan x x x f x x x xx x x x x x f x x xπ++==+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭⎛⎫∈∴> ⎪⎝⎭≥=注意:求三角函数的值域的常用方法之三:求三角函数的值域的常用方法: 化为求代数函数的值域注意约束条件----三角函数自身的值域!例2.(4)(补充)求函数()sin cos sin cos =+-f x x x x x 的值域【答案】12⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦注意:求三角函数的值域的常用方法之四:10《名师一号》P56 问题探究 问题3 如何求三角函数的值域或最值?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(或最值). 利用22sin cos 1x x +=转化为二次函数在指定区间 上的值域问题变式:求函数()sin cos sin cos +=+f x x x x x 的值域例2.(5)详见 第一章 第二讲函数值域 7.数形结合法: 例7(2)《名师一号》P14 问题探究 问题(6)当一个函数图象可作时,通过图象可求其值域和最值;或利用函数所表示的几何意义,借助于几何方法求出函数的值域.(补充)如两点间距离、直线斜率等等求函数4sin 12cos 4+=-x y x 的值域11解:()114sin sin 4422cos 2cos 2⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==--x x y x x 可视作单位圆外一点12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭P 与圆221+=x y 上的点()cos ,sin x x 所连线段斜率的2倍,设过点12,4⎛⎫- ⎪⎝⎭P 的点的直线方程为()12+=-y k x 即1204---=kx y k1=解得34=-k 或512=k答案:35,26⎡⎤-⎢⎥⎣⎦注意:求三角函数的值域的常用方法之五: 数形结合法练习:求函数[]cos 10,sin 2-=∈-x y x x π的值域12答案:40,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦变式:求函数cos 1,sin 222-⎡⎤=∈-⎢⎥-⎣⎦x y x x ππ的值域答案:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦拓展:8月月考第16题函数22)24()2cos x x xf x x xπ+++=+的最大值是M ,最小值是m ,则M m +的值是 .22222)2sin cos 2sin 4()12cos 2cos 2cos x x xx x x x x x f x x x x x x x π+++++++===++++,记2sin ()2cos x xg x x x+=+,则()g x 是奇函数且()1()f x g x =+,所以()f x 的最大值是max 1()M g x =+,13 最小值是min 1()m g x =+,因为()g x 是奇函数, 所以max min ()()0g x g x +=,所以max min 1()1()2M m g x g x +=+++=.(三)三角函数的周期性、奇偶性、对称性 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测5设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2,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π2的奇函数D.最小正周期为π2的偶函数答案 B例1.(2)《名师一号》P57 高频考点 例3(2)(2014·新课标全国卷Ⅰ)在函数①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,④y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .①②③B .①③④C .②④D .①③解:由于y =cos|2x |=cos2x ,所以该函数的周期为2π2=π;由函14数y =|cos x |的图象易知其周期为π;函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为2π2=π;函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π4的周期为π2,故最小正周期为π的函数是①②③,故选A.注意:《名师一号》P56 问题探究 问题1 如何求三角函数的周期? (1)利用周期函数的定义. (2)利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|, y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.例1.(3)《名师一号》P58 特色专题 典例2函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx(ω>0)相邻两对称轴之间的距离为2,则ω=________【规范解答】 相邻两对称轴之间的距离为2,即T =4.f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+sin ωx =12sin ωx +32cos ωx +sin ωx =32sin ωx15+32cos ωx =3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,又因为f(x)相邻两条对称轴之间的距离为2,所以T =4,所以2πω=4,即ω=π2.注意:【名师点评】 函数f(x)=A sin (ωx +φ),f(x)=A cos (ωx +φ)图象上一个最高点和它相邻的最低点的横坐标之差的绝对值是函数的半周期π|ω|,纵坐标之差的绝对值是2A .在解决由三角函数图象确定函数解析式的问题时,要注意使用好函数图象显示出来的函数性质、函数图象上特殊点的坐标及两个坐标轴交点的坐标等.练习:《加加练》P3 第11题例2.(1)《名师一号》P57 高频考点 例3(1)(1)若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A.π2 B.2π3 C.3π2 D.5π3解: (1)∵f (x )=sin x +φ3是偶函数,∴f (0)=±1.16∴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.变式:若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是奇函数,则φ=?例2.(2)《名师一号》P57 高频考点 例3(3)(3)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( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2解:(3)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.注意:【规律方法】(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=x0或点(x0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.《名师一号》P56 问题探究问题4如何确定三角函数的对称轴与对称中心?若f(x)=A sin(ωx+φ)为偶函数,则当x=0时,f(x)取得最大值或最小值.若f(x)=A sin(ωx+φ)为奇函数,则当x=0时,f(x)=0.如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=π2+kπ(k∈Z),求x.(补充)结果写成直线方程!如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)即可.(补充)结果写点坐标!同理对于y=A cos(ωx+φ),可求其对称轴与对称中心,对于y=A tan(ωx+φ)可求出对称中心.1718练习1:《名师一号》P58 特色专题 典例3已知f(x)=sin x +3cos x(x ∈R),函数y =f (x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2为偶函数,则φ的值为________.【规范解答】 先求出f (x +φ)的解析式,然后求解.∵f (x )=sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. ∴f (x +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫x +φ+π3. ∵函数f (x +φ)为偶函数,∴φ+π3=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π6+k π(k ∈Z).又∵|φ|≤π2,∴φ=π6.练习2:《计时双基练》P247 第3题(四)三角函数的单调性 例1.(1)《名师一号》P56 对点自测6下列函数中,周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数的是( )19A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2解析 由函数的周期为π,可排除C ,D.又函数在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数,排除B ,故选A.练习1:《计时双基练》P247 第7题函数y cos x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭24的单调递减区间为练习2:《加加练》P1 第11题(2)《名师一号》P57 高频考点 例2已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的单调性.20解:(1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4=22sin ωx ·cos ωx +22cos 2ωx =2(sin2ωx +cos2ωx )+2=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+ 2. 因为f (x )的最小正周期为π,且ω>0.从而有2π2ω=π,故ω=1.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+ 2. 若0≤x ≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4.当π4≤2x +π4≤π2,即0≤x ≤π8时,f (x )单调递增; 当π2≤2x +π4≤5π4,即π8≤x ≤π2时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π8上单调递增, 在区间⎣⎡⎦⎤π8,π2上单调递减.注意:《名师一号》P56 问题探究 问题2 如何求三角函数的单调区间?(1)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”.(2)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21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.例2.《名师一号》P58 特色专题 典例4(2014·全国大纲卷)若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2是减函数,则a 的取值范围是________.【规范解答】 先化简,再用换元法求解.f (x )=cos2x +a sin x =1-2sin 2x +a sin x .令t =sin x ,∵x ∈⎝⎛⎭⎫π6,π2,∴t ∈⎝⎛⎭⎫12,1.∴g (t )=1-2t 2+at =-2t 2+at +1⎝⎛⎭⎫12<t <1,由题意知-a 2×(-2)≤12,∴a ≤2. ∴a 的取值范围为(-∞,2].22 课后作业一、计时双基练P247 基础1-11、课本P56变式思考1二、计时双基练P247培优1-4课本P56变式思考2、3预习 第五节练习:1、设函数f (x )=2sin(2πx +5π).若对任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为( )A .4B .2C .1 D. 12分析:∵f (x )的最大值为2,最小值为-2,∴对∀x ∈R ,-2≤f (x )≤2.取到最值时x =2π+k π,|x 1-x 2|取最小值,即f (x 1)为最小值,f (x 2)为最大值且(x 1,f (x 1)),(x 2,f (x 2))为相邻的最小(大)值点,即半个周期.解析:f (x )的周期T =4,|x 1-x 2|min =2T =2. 故选B.232、为了使函数)0(sin >=ωωx y 在区间]1,0[上至少出现50次最大值,求ω的最小值。
三角函数和反三角函数的定义域和值域文章标题:深入理解三角函数和反三角函数的定义域和值域一、引言三角函数和反三角函数是数学中重要的概念,它们在数学和物理等领域有着广泛的应用。
理解三角函数和反三角函数的定义域和值域对于深入理解它们的性质和应用至关重要。
本文将从简单到复杂,由浅入深地探讨三角函数和反三角函数的定义域和值域,帮助读者更深入地理解这一主题。
二、三角函数的定义域和值域1. 正弦函数和余弦函数正弦函数和余弦函数是最基本的三角函数之一,它们的定义域是整个实数集,即(-∞, +∞),而值域是闭区间[-1, 1]。
这意味着正弦函数和余弦函数的取值范围在-1到1之间。
2. 正切函数正切函数的定义域是所有实数,但它的值域是整个实数集,即(-∞, +∞)。
正切函数的取值范围是整个实数集。
3. 反正弦、反余弦和反正切函数反三角函数是三角函数的反函数,它们的定义域和值域与相应的三角函数相反。
反正弦函数的定义域是闭区间[-1, 1],而值域是闭区间[-π/2, π/2]。
这意味着反正弦函数的取值范围在-π/2到π/2之间。
三、深入理解三角函数和反三角函数的定义域和值域1. 定义域和值域的意义三角函数的定义域和值域决定了函数的取值范围和性质,它们对于解决三角函数的问题和应用具有重要的指导意义。
在求解三角方程和证明三角不等式时,对三角函数的定义域和值域有清晰的认识能够帮助我们更好地理解和处理问题。
2. 图形和性质三角函数的定义域和值域也反映在其图形和性质上。
通过分析三角函数的图形,我们可以直观地感受到其定义域和值域对函数图像的影响,从而更深入地理解三角函数的性质和特点。
四、总结与展望通过本文的探讨,我们对三角函数和反三角函数的定义域和值域有了更深入的理解。
理解三角函数和反三角函数的定义域和值域不仅有助于掌握它们的性质和特点,还能对解决实际问题和应用提供有力的支持。
未来,我们可以进一步探讨三角函数和反三角函数的性质以及它们在不同领域的具体应用,以丰富我们对这一主题的理解。
三角函数的定义域、值域和最值
一 知识点精讲:
1 三角函数的定义域 (1)r y =
αsin 定义域为R. (2)r
x =
αcos 定义域为R.
(3)x
y =
αtan 定义域为 ⎭
⎬⎫
⎩
⎨⎧∈+≠
Z k k ,2|ππ
αα. (4)y x =
αcot 定义域为{}Z k k ∈≠,|παα.
2 三角函数的值域
① )0(,sin ≠+=a b x a y 型
当0>a 时,],[b a b a y ++-∈ ; 当0<a 时 ],[b a b a y +-+∈ ② c x b x a y ++=sin sin
2
型
此类型的三角函数可以转化成关于sinx 的二次函数形式。
通过配方,结合sinx 的取值范围,得到函数的值域。
x sin 换为x cos 也可以。
③ x b x a y cos sin +=型 利用公式a
b x b a x b x a =
++=+φφtan ),sin(cos sin 2
2, 可以转化为一个三角函数
的情形。
④x x b x x a y cos sin )cos (sin ++=型
利用换元法,设x x t cos sin +=, ]2,2[-∈t ,则2
1
2
cos sin -=
t x x ,
转化为关于t 的二次函数2
2
2
12
2
b at t b t b
at y -
+=
-+=.
⑤x x c x b x a y cos sin cos sin 2
2
++=型
这是关于x x cos ,sin 的二次齐次式,通过正余弦的降幂公式以及正弦的倍角公式,
2
2sin cos sin ,2
2cos 1cos
,2
2cos 1sin
2
2
x x x x
x x
x =
+=
-=
,
可转化为p x n x m y ++=2cos 2sin 的形式。
⑥ d x c b
x a y ++=sin sin 型 可以分离常数,利用正弦函数的有界性。
⑦b
x a
x y ++=
cos sin 型 可以利用反解的思想方法,把分母乘过去,整理得,
a by x y x -=-cos sin ,11,
1)sin(2
2
≤+-+-=
-y
a by y
a by x φ, 通过解此不等式可得到y
的取值范围。
或者转化成两点连线的斜率。
以上七种类型是从表达的形式上进行分类的,如果x 有具体的角度范围,则再进行限制。
二 典例解析:
例1.求下列函数的定义域
(1)x x y 2cos 2sin 33--=; (2))
2
1(cos log
sin +
=x y x
. (3)x x y cos lg 252
+-=;
例2.求下列函数的值域
(1) 3sin 2+-=x y (2)4sin 5cos 22-+=x x y ;
(3)x x x x y 22cos 2cos sin 4sin 5+-=; (4)x x x x y cos sin cos sin ++= (5)2
sin 31sin 3++=
x x y ; (6)2
cos 2sin ++=
x x y
(7)x x y
cos )6
sin(π
-
=.
(8))
4
(
tan 1)
4
(
tan 12
2
x x y
-+--=
π
π
(9)求函数x x
x x y
2sin cos sin 12sin +--=
的值域.
三 课堂练习:
1.若αααα则,11sec csc cos 2-=-⋅所在的象限是 ( )
A .第二象限
B .第四象限
C .第二象限或第四象限
D .第一或第三象
限
2.不解等式: (1)2
1sin -<x (2)2
1cos >
x
3.已知)(cos ),2
3,
2
1()(x f x f 则的定义域为-的定义域为____________.
4.求下列函数的定义域 (1)1
tan 1-=x y (2).251sin 2
x
x y -+
=
5.求下列函数的值域
(1)1cos 2-=x y (2).sin 1cos sin 22
x
x
x y +=
(3)].,[2sin 21cos sin 1ππ-∈+++=x x
x x y (4).sin cos
3
x x y -=
(5)x
y sin 21+=
(6) 1cot 4tan
2
2
++=x y
6.有一块扇形铁板,半径为R,圆心角为60°,从这个扇形中切割下一个内接矩形,即矩形的各个顶点都半径或弧在扇形的上,求这个内接矩形
的最大面积.。