【优化探究】高三数学(文)高考二轮复习练习:1.2.1三角函数的图象与性质(含答案)
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第1讲三角函数的图象与性质高考定位三角函数的图象与性质是高考考查的重点和热点内容,主要从以下两个方面进行考查:1.三角函数的图象,涉及图象变换问题以及由图象确定[解析]式问题,主要以选择题、填空题的形式考查;2.利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等,主要以解答题的形式考查.真题感悟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] 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] B2.(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 =π6 D.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减[解析] A 项,因为f (x )的周期为2k π(k ∈Z 且k ≠0),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B 项,因为f (x )图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),当k =3时,直线x =8π3是其对称轴,B 项正确.C 项,f (x +π)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4π3,将x =π6代入得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6=cos 3π2=0,所以x =π6是f (x +π)的一个零点,C 项正确.D 项,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3 (k ∈Z ),递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3 (k ∈Z ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3是减区间,⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π是增区间,D 项错误. [答案] D3.(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A.f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B.f (x )的最小正周期为π,最大值为4C.f (x )的最小正周期为2π,最大值为3D.f (x )的最小正周期为2π,最大值为4[解析] 易知f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=3cos 2x +1=3cos 2x +12+1=32cos 2x +52,则f (x )的最小正周期为π,当2x =2k π,即x =k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,最大值为4. [答案] B4.(2018·全国Ⅱ卷)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π[解析] 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.[答案] A考 点 整 合1.常用三种函数的图象与性质(下表中k ∈Z )区间奇偶性奇函数偶函数奇函数对称中心(kπ,0)⎝⎛⎭⎪⎫kπ+π2,0⎝⎛⎭⎪⎫kπ2,0对称轴x=kπ+π2x=kπ周期性2π2ππ2.三角函数的常用结论(1)y=A sin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数;当φ=kπ+π2(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ+π2(k∈Z)求得.(2)y=A cos(ωx+φ),当φ=kπ+π2(k∈Z)时为奇函数;当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得.(3)y=A tan(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数.3.三角函数的两种常见变换热点一 三角函数的定义【例1】 (1)(2017·北京卷)在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若sin α=13,则cos(α-β)=________.(2)如图,以Ox 为始边作角α(0<α<π),终边与单位圆相交于点P ,已知点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,45,则sin 2α+cos 2α+11+tan α=________.[解析] (1)法一 由已知得β=(2k +1)π-α(k ∈Z ). ∵sin α=13,∴sin β=sin[(2k +1)π-α]=sin α=13(k ∈Z ). 当cos α=1-sin 2α=223时,cos β=-223,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=223×⎝ ⎛⎭⎪⎫-223+13×13=-79. 当cos α=-1-sin 2α=-223时,cos β=223,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-79.综上可知,cos(α-β)=-79. 法二 由已知得β=(2k +1)π-α(k ∈Z ), ∴sin β=sin[(2k +1)π-α]=sin α, cos β=cos[(2k +1)π-α]=-cos α,k ∈Z .当sin α=13时,cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-cos 2α+sin 2α=-(1-sin 2α)+sin 2α=2sin 2α-1=2×19-1=-79.(2)由三角函数定义,得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=1825. [答案] (1)-79 (2)1825探究提高 1.当角的终边所在的位置不是唯一确定的时候要注意分情况解决,机械地使用三角函数的定义就会出现错误.2.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.【训练1】 (1)(2018·潍坊三模)在直角坐标系中,若角α的终边经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 23π,cos 23π,则sin(π-α)=( ) A.12 B.32 C.-12D.-32(2)(2018·北京卷)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 ︵[解析] (1)∵角α的终边过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 23π,cos 23π,且|OP |=1.∴由三角函数定义,知sin α=cos 2π3=-12.因此sin(π-α)=sin α=-12.(2)设点P 的坐标为(x ,y ),由三角函数的定义得yx <x <y ,所以-1<x <0,0<y <1.所以P 所在的圆弧是EF ︵. [答案] (1)C (2)C 热点二 三角函数的图象 考法1 三角函数的图象变换【例2-1】 (1)要想得到函数y =sin 2x +1的图象,只需将函数y =cos 2x 的图象( )A.向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 B.向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度 C.向左平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度 D.向右平移π2个单位长度,再向下平移1个单位长度(2)(2018·湖南六校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2,将函数y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到的图象关于y 轴对称,那么函数y =f (x )的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0对称 C.关于直线x =π12对称 D.关于直线x =-π12对称[解析] (1)因为y =sin 2x +1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2+1=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+1,故只需将函数y =cos 2x 的图象向右平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,即可得到函数y =sin 2x +1的图象. (2)由题意,T =π,ω=2.又y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+2π3的图象关于y 轴对称.∴φ+2π3=k π+π2,k ∈Z . 由|φ|<π2,取φ=-π6,因此f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,代入检验f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,A 正确.[答案] (1)B (2)A探究提高 1.“五点法”作图: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.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.考法2 由函数的图象特征求[解析]式【例2-2】 (1)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 )的[解析]式为( )A.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6B.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π12D.f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6(2)(2018·济南调研)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,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A.1B.12 C.22 D.32[解析] (1)由题意知A =2,T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-π6=π,ω=2,因为当x =5π12时取得最大值2,所以2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ,所以2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z , 解得φ=2k π-π3,k ∈Z , 因为|φ|<π2,得φ=-π3. 因此函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.(2)观察图象可知,A =1,T =π,则ω=2. 又点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是“五点法”中的始点,∴2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ=0,φ=π3. 则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),所以x 1+x 22=π12,则x 1+x 2=π6, 因此f (x 1+x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32. [答案] (1)B (2)D探究提高 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.【训练2】 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.(1)求函数f (x )的[解析]式;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,再把所得的函数图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8上的最小值.解 (1)设函数f (x )的最小正周期为T ,由题图可知 A =1,T 2=2π3-π6=π2,即T =π,所以π=2πω,解得ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ),又过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,由0=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ可得π3+φ=2k π,k ∈Z , 则φ=2k π-π3,k ∈Z ,因为|φ|<π2,所以φ=-π3,故函数f (x )的[解析]式为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.(2)根据条件得g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8时,4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6,所以当x =π8时,g (x )取得最小值,且g (x )min =12. 热点三 三角函数的性质 考法1 三角函数性质【例3-1】 (2018·合肥质检)已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (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⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性. 解 (1)∵f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4,且T =π,∴ω=2,于是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.令2x -π4=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+3π8(k ∈Z ).即函数f (x )图象的对称轴方程为x =k π2+3π8(k ∈Z ).(2)令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ).注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以令k =0, 得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8;同理,其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,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),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. 考法2 三角函数性质与图象的综合应用【例3-2】 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,再向上平移1个单位,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. 解 (1)f (x )=2sin ωx cos ωx +3(2sin 2ωx -1) =sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π3. 由最小正周期为π,得ω=1, 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,整理得k π-π12≤x ≤kx +5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin 2x +1的图象;所以g (x )=2sin 2x +1.令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ),所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可. 所以b 的最小值为4π+11π12=59π12.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|.【训练3】 (2018·湖南师大附中质检)已知向量m =(2cos ωx ,-1),n =(sin ωx -cos ωx ,2)(ω>0),函数f (x )=m·n +3,若函数f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2.(1)求函数f (x )的单调增区间;(2)若将函数f (x )的图象先向左平移π4个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,得到函数g (x )的图象,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2时,求函数g (x )的值域.解 (1)f (x )=m·n +3=2cos ωx (sin ωx -cos ωx )-2+3 =sin 2ωx -cos 2ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π4. 依题意知,最小正周期T =π.∴ω=1,因此f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.令-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,k ∈Z ,求得f (x )的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π,k ∈Z .(2)将函数f (x )的图象先向左平移π4个单位,得y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象. 然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,得到函数g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4的图象.故g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4,由π4≤x ≤π2,知5π4≤4x +π4≤9π4.∴-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4≤22. 故函数g (x )的值域是[-2,1].1.已知函数y=A sin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的图象求[解析]式(1)A=y max-y min2,B=y max+y min2.(2)由函数的周期T求ω,ω=2πT.(3)利用“五点法”中相对应的特殊点求φ.2.运用整体换元法求解单调区间与对称性类比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”,采用整体代入求解.(1)令ωx+φ=kπ+π2(k∈Z),可求得对称轴方程;(2)令ωx+φ=kπ(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.函数y=A sin(ωx+φ)+B的性质及应用的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y=A sin(ωx+φ)+B(一角一函数)的形式;第二步:把“ωx+φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y=A sin(ωx+φ)+B的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.一、选择题1.(2018·全国Ⅲ卷)函数f(x)=tan x1+tan2x的最小正周期为()A.π4 B.π2 C.π D.2π[解析] f (x )=tan x 1+tan 2x =sin x cos x 1+sin 2x cos 2x =sin x cos x cos 2x +sin 2x=sin x cos x =12sin 2x ,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. [答案] C2.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A.65B.1C.35D.15[解析] cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,函数的最大值为65.[答案] A3.(2018·湖南六校联考)定义一种运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b cd =ad -bc ,将函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2 2sin x 3 cos x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值是( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6[解析] f (x )=2cos x -23sin x =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,依题意g (x )=f (x +φ)=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+φ是偶函数(其中φ>0).∴π3+φ=k π,k ∈Z ,则φmin =23π. [答案] C4.偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,其中△EFG 是斜边为4的等腰直角三角形(E ,F 是函数与x 轴的交点,点G 在图象上),则f (1)的值为( )A.22B.62C. 2D.2 2[解析] 依题设,T 2=|EF |=4,T =8,ω=π4. ∵函数f (x )=A sin(ωx +φ)为偶函数,且0<φ<π. ∴φ=π2,在等腰直角△EGF 中,易求A =2. 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π2=2cos π4x ,则f (1)= 2.[答案] C5.(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] 把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度得函数g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π10+π5=sin 2x 的图象,由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π(k ∈Z )得-π4+k π≤x ≤π4+k π(k ∈Z ),令k =1,得3π4≤x ≤5π4,即函数g (x )=sin 2x 的一个单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π4,5π4.[答案] A 二、填空题6.(2018·江苏卷)已知函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,则φ的值是________.[解析] 由函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=±1.因为-π2<φ<π2,所以π6<2π3+φ<7π6,则2π3+φ=π2,φ=-π6.[答案] -π67.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,其中|PQ |=2 5.则f (x )的[解析]式为________.[解析] 由题图可知A =2,P (x 1,-2),Q (x 2,2),所以|PQ |=(x 1-x 2)2+(-2-2)2=(x 1-x 2)2+42=2 5.整理得|x 1-x 2|=2,所以函数f (x )的最小正周期T =2|x 1-x 2|=4,即2πω=4,解得ω=π2.又函数图象过点(0,-3),所以2sin φ=-3,即sin φ=-32.又|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π3.[答案] f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π38.(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] 由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4成立,故当x =π4时,函数f (x )有最大值,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,πω4-π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k ∈Z ).又ω>0,∴ωmin =23.[答案] 23 三、解答题9.已知函数f (x )=4tan x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3.(1)求f (x )的定义域与最小正周期; (2)讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.解 (1)f (x )的定义域为{x |x ≠π2+k π,k ∈Z },f (x )=4tan x cos x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x - 3=2sin x cos x +23sin 2x - 3 =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z .设A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,易知A ∩B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4. 所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,-π12上单调递减.10.(2018·西安模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x +32. (1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值;(2)若方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值.解 (1)f (x )=cos x sin x -32(2cos 2x -1)=12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当2x -π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =512π+k π(k ∈Z )时,函数f (x )取最大值,且最大值为1.(2)由(1)知,函数f (x )图象的对称轴为x =512π+k π,k ∈Z , ∴当x ∈(0,π)时,对称轴为x =512π. 又方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2. ∴x 1+x 2=56π,则x 1=56π-x 2,∴cos(x 1-x 2)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π-2x 2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3,又f (x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=23,故cos(x 1-x 2)=23.11.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.解 (1)因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π2,所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3.高三数学二轮专题复习21 由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=0, 所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z ,故ω=6k +2,k ∈Z . 又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3, 所以g (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3, 当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.。
高三数学三角函数的图象与性质试题答案及解析1.函数的最小正周期为.【答案】π【解析】因为,所以函数f(x)=cos2x-sin2x的最小正周期为【考点】三角函数的周期2.已知函数,下面结论错误的是()A.函数的最小正周期为2B.函数在区间[0,]上是增函数C.函数的图象关于直线=0对称D.函数是奇函数【答案】D.【解析】A:最小正周期,∴A正确;B:当时,,∴B正确;C:∵,∴C正确;D:∵,∴是偶函数,∴D错误.【考点】三角函数的图象和性质.3.已知函数f(x)=4sinxcos(x-)-1(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)当x∈[-π,]时,求函数f(x)的取值范围.【答案】(1)π;(2)[-2,1]【解析】(1)先化简函数表达式,利用T=求周期;(2)根据已知条件,先确定出整体变量(2x-)的范围,然后根据正弦函数的性质求出f(x)的取值范围.试题解析:(1)∵函数f(x)=4sinxcos(x-)-1=4sinx(cosxcos+sinxsin)-1=2sinxcosx+2sin2x-1=sin2x-cos2x=2sin(2x-),∴T=,∴函数f(x)的最小正周期π;(2)∵x∈[-,],∴2x∈[-,],∴2x-∈[-π,],∴f(x)∈[-2,1].【考点】两角和与差的三角函数,正弦型函数的性质,最小正周期,值域4.函数的最小正周期是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由周期公式,又,所以函数的周期,故选B.【考点】三角函数的最小正周期.5.设函数f(x)=3sin(x+),若存在这样的实数x1,x2,对任意的x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为________.【答案】2【解析】f(x)=3sin(x+)的最小正周期T=2π×=4,f(x1),f(x2)应分别为函数f(x)的最小值和最大值,故|x1-x2|的最小值为=2.6.已知函数(1)求的值;(2)当时,求函数的值域.【答案】(1)2 ;(2).【解析】本题主要考查倍角公式、两角和的正弦公式、诱导公式、三角函数值域等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用倍角公式和两角和的正弦公式化简表达式,使之化简成的形式,将代入解析式,用诱导公式化简得到数值;第二问,利用第一问化简的表达式,将代入,先得到角的范围,再利用数形结合得到函数的值域.(1) .2分4分6分(2), 8分, 10分,即的值域是 12分【考点】倍角公式、两角和的正弦公式、诱导公式、三角函数值域.7.江西高考设f(x)=sin 3x+cos 3x,若对任意实数x都有|f(x)|≤a,则实数a的取值范围是________.【答案】[2,+∞)【解析】由于f(x)=sin 3x+cos 3x=2sin,则|f(x)|=2≤2,要使|f(x)|≤a恒成立,则a≥2.8.已知函数的部分图象如图所示,则( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意得:,又,,所以.【考点】三角函数图像与性质9.已知函数的图象由的图象向右平移个单位得到,这两个函数的部分图象如图所示,则的值为( )A.B.C.D.【答案】A【解析】函数的图象在轴右侧的第一个对称轴为,所以,关于对称的直线为,由图象可知,通过向右平移之后,横坐标为的点平移到,所以,故应选A.10.已知函数f(x)=(2cos2x-1)sin2x+cos4x(1)求f(x)的最小正周期及最大值。
第1讲 三角函数的图象与性质1.(2016·四川)为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin 2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向左平行移动π6个单位长度D .向右平行移动π6个单位长度答案 D解析 由题意可知,y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6,则只需把y =sin 2x 的图象向右平移π6个单位,故选D.2.(2016·课标全国甲)若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( ) A .x =k π2-π6(k ∈Z )B .x =k π2+π6(k ∈Z )C .x =k π2-π12(k ∈Z )D .x =k π2+π12(k ∈Z )答案 B解析 由题意将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度后得到函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,由2x +π6=k π+π2,k ∈Z ,得函数的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z ),故选B. 3.(2016·课标全国乙)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( ) A .11 B .9 C .7 D .5 答案 B解析 因为x =-π4为f (x )的零点,x =π4为f (x )的图象的对称轴,所以π4-⎝⎛⎭⎫-π4=T 4+kT ,即π2=4k +14T =4k +14·2πω,所以ω=4k +1(k ∈N ),又因为f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,所以5π36-π18=π12≤T2=2π2ω,即ω≤12,由此得ω的最大值为9,故选B. 4.(2016·江苏)定义在区间[0,3π]上的函数y =sin 2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是________. 答案 7解析 在区间[0,3π]上分别作出y =sin 2x 和y =cos x 的简图如下:由图象可得两图象有7个交点.1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性.2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.热点一 三角函数的概念、诱导公式及同角关系式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 .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.同角关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan α.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”.例1 (1)点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A .(-12,32)B .(-32,-12) C .(-12,-32)D .(-32,12) (2)(2015·四川)已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________. 答案 (1)A (2)-1解析 (1)设Q 点的坐标为(x ,y ), 则x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.∴Q 点的坐标为(-12,32).(2)∵sin α+2cos α=0,∴sin α=-2cos α, ∴tan α=-2,又∵2sin αcos α-cos 2α=2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan α-1tan 2α+1,∴原式=2×(-2)-1(-2)2+1=-1. 思维升华 (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.跟踪演练1 (1)已知点P ⎝⎛⎭⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( ) A.π4 B.3π4 C.5π4 D.7π4(2)如图,以Ox 为始边作角α (0<α<π),终边与单位圆相交于点P ,已知点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-35,45,则sin 2α+cos 2α+11+tan α=________.答案 (1)D (2)1825解析 (1)tan θ=cos 34πsin 34π=-cosπ4sinπ4=-1,又sin3π4>0,cos 3π4<0, 所以θ为第四象限角且θ∈[0,2π),所以θ=7π4.(2)由三角函数定义, 得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×⎝⎛⎭⎫-352=1825.热点二 三角函数的图象及应用函数y =A sin(ωx +φ)的图象 (1)“五点法”作图: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)图象变换:y =sin x ―――――――――→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(x +φ) 10sin()y x ωωωϕ>−−−−−−−−→横坐标变为原来的()倍纵坐标不变=+ ―――――――――――→纵坐标变为原来的A (A >0)倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ). 例2 (1)(2015·山东)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位(2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f (π3)的值为________.答案 (1)B (2)1解析 (1)∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12, ∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位. (2)根据图象可知,A =2,3T 4=11π12-π6,所以周期T =π,由ω=2πT =2.又函数过点(π6,2),所以有sin(2×π6+φ)=1,而0<φ<π,所以φ=π6,则f (x )=2sin(2x +π6),因此f (π3)=2sin(2π3+π6)=1.思维升华 (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. 跟踪演练2 (1)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(x ∈R ,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π3个单位长度D .向右平移π3个单位长度(2)(2015·陕西)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( )。
三角函数二轮复习建议三角函数内容主要有两块;一是三角函数的图象和性质,二是三角恒等变换.近三年高考中基本上是一个小题(三角函数的图象与性质)、一个大题(三角恒等变换),大都是容易题和中等题,难度不大,容易得分,也是必须要得分的.第1~2课时 三角函数的图象和性质基本题型一:求三角函数的周期例 1 函数f (x )=3sin(2x +π3)的最小正周期为 ;图象的对称中心是 ;对称轴方程是 ;当x ∈[0,π2]时,函数的值域是 . 说明:1.函数y =A sin(wx +ϕ)的图像与参数A ,w ,ϕ的关系;通过换元可将y =A sin(wx +ϕ)的图象转化为对y =A sin x 的图象的研究.2.对于三角函数的图象与性质,周期性是最本质的内容,周期与一个最高点就可决定决定整个三角函数的图象.3.此类问题呈现的形式有三种:①正面呈现,象例1的形式;②给出函数的一部分性质,如已知直线y =a (0<a <A )与函数y =A sin(wx +ϕ)的图象的三个相邻交点的横坐标为2,4,8,写出函数y =A sin(wx +ϕ)的一个单调增区间;③以图象形式呈现,给出函数y =A sin(wx +ϕ)的一部分图象.例2 若函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ<2π)的图象(部分)如图所示,则ω=_________,φ=_________.说明:方法一 由图知T =4×[2π3-(-π3)]=2π,所以ω=1,从而2π3+φ=π2+2k π,k ∈Z ,解得φ=2k π-π6,k ∈Z .因为0≤φ<2π,所以φ=11π6. 方法二 由图知T =4×[2π3-(-π3)]=2π,所以ω=1,所以f (x )的图像可以看作是sin x 的图像向右移了π6个单位,即向左移了11π6个单位,.因为0≤φ<2π,所以φ=11π6. 基本策略:根据函数的图像先确定振幅A ,再确定周期T .利用周期求出角速度ω,最后利用峰(谷)点的坐标求出φ的值.一般不用平衡点(零点)来确定.三角函数图像的变换,每一次变换前,应先将“已知”函数一般化,写成f (x )的形式,再分别按照f (x )→f (x -a ),f (x )→f (ωx ),f (x )→f (x )+k ,f (x )→Af (x )的变化特征写出变换后的函数解析式.例3 如图,半圆O 的直径为2,A 为直径延长线上的一点,OA =2,B 为圆上任意一点,以AB 为一边作等边三角形ABC .问:点B 在什么位置时,四边形OACB 面积最大?说明:对于此类以图形为背景的应用题,重点应放在变量的选择上.例4 已知函数f (x )=2sin x (sin x -cos x )+2,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数在区间[π8,3π4]上的最大值和最小值; (3)若f (α)=3-425,0<α<π2,求cos2α的值. 说明:此类题型的考查要求虽然不高,不要深挖,但在二轮复习中还要涉及一点.基本策略:利用恒等变形,化为“一个角的一个三角函数的一次式y =A sin(ωx +φ)+k (ω>0,0≤φ<2π)”是研究复杂三角函数式性质的基本方法.其中,对于函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ<2π)的单调性,要用整体化的观点,将ωx +φ看作是一个角的大小,结合y =sin x 的单调区间和ωx +φ关于x 的单调性进行判断.第3~4课时 三角恒等变换例1 cos(-600°)= .说明:利用诱导公式将其转化为特殊角的三角函数值,也可根据三角函数定义利用数形结合直接求值.例2 若3cosα+4sinα=5(0<α<π),求tan(α+π4)的值. 说明:1.重视最基本方法的运用,即把cosα,sinα当成未知数,通过解方程组求得cosα,Csinα;2.在三角函数求值中要注意两点:①根据角之间的关系选择适当的三角变换;②根据角所在象限确定三角函数值的符号,要加以说明(题目条件中已经给定,角的范围太大,需要由几个条件或解题过程中得到的结论共同确定).例3 当0<x <π2时,函数f (x )=1+cos2x +8sin 2x sin2x的最小值为 . 说明:利用二倍角公式对f (x )进行化简,转化为用基本不等式求解的最值问题.例4 已知tan(π4+α)=12. (1)求tan α的值;(2)求sin2α-cos 2α1+cos2α的值.基本策略:在化简过程中,通过变角、变名、变次,换元等将其转化为最简单的三角函数或简单的初等函数.第5~6课时 解三角形 例1 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC →=3.(1)求△ABC 的面积;(2)若c =1,求a 的值.例2 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,B =π3,cos A =45,b =3. (1)求sin C 的值;(2)求△ABC 的面积.说明:1.根据条件,结合图形灵活选择正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.2.向量中有关概念的理解,公式的正确使用.例3 在平面四边形ABCD 中,∠A =60°,AD ⊥CD ,∠DBC =60°,AB =23,BD =4,求CD 的长.说明:这种以图形为载体的三角函数求值问题(与解三角形联系)在高考中也是一种常见题型,其关键是要弄清图中各种量(边、角)之间的关系,合理选择正弦定理、余弦定理、三角恒等变换进行求解.例4 (08上海)如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120o 的扇形AOB ,小区的两个出入口设置在点A 及点C 处,且小区里有一条平行于BO 的小路CD ,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).说明基本策略:条件中给出了三角形中的边角关系,应利用正弦定理或余弦定理将条件统一到边或统一到角.在三角应用题中,应根据已知条件构造确定的三角形,构造的依据是全等三角形的条件.在二轮复习过程中,对于三角函数的复习应突出以下重点:1.三角函数的图象、周期性、单调性、奇偶性等性质以及图像的对称性,充分体现数形结合的思想.2.三角函数与代数、几何、向量的综合联系,尤其是以图形为背景的一类数学问题.3.三角恒等变换的核心是根据角之间的关系,选择适当的三角公式,在求值时应强调三角函数值的符号由角所在象限确定.4.上述一些例题仅供参考,教学中应适当增加一些相似题、变式题,同时还需选择一定量的练习加以巩固.5.本单元二轮专题和课时建议:AO D B C H A O D B C A O D B C。
2021年高考数学二轮复习 三角函数的图象与性质专题训练(含解析)一、选择题1.(xx·全国大纲卷)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45 B.35 C .-35D .-45解析 cos α=-4-42+32=-45.答案 D2.(xx·四川卷)为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点( )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)=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,∴只需把y =sin2x 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.答案 A3.(xx·北京东城一模)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( )A.3π4B.π2C.π4D .-π4解析 y =sin(2x +φ)错误!sin 错误!=sin 错误!是偶函数,即错误!+φ=k π+错误!(k ∈Z )⇒φ=k π+π4(k ∈Z ),当k =0时,φ=π4,故选C.答案 C4.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,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .1 B.12 C.22D.32解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0代入上式得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+φ=0, 由|φ|<π2,得φ=π3, 则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12,∴x 1+x 2=π6, ∴f (x 1+x 2)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32.故选D.答案 D5.函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,若其图象向右平移π6个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( )A .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B .关于直线x =π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称 D .关于直线x =π6对称解析 ∵T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ)向右平移π6个单位,得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ为奇函数, ∴-π3+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=π3+k π(k ∈Z ),∴φ=π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=1,∴直线x =π12为函数图象的对称轴.故选B.答案 B6.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x ,其中x ∈R ,给出下列四个结论:①函数f (x )是最小正周期为π的奇函数;②函数f (x )图象的一条对称轴是直线x =2π3;③函数f (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0;④函数f (x )的递增区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .则正确结论的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析 由已知得,f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x =cos2x cos π3-sin2x sin π3-cos2x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,不是奇函数,故①错;当x =2π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+π6=1,故②正确;当x=5π12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=-sinπ=0,故③正确;令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+32π,k ∈Z ,得k π+π6≤x ≤k π+23π,k ∈Z ,故④正确.综上,正确的结论个数为3.答案 C 二、填空题7.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=________. 解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=-79.答案 -798.(xx·江苏卷)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________. 解析 利用函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π)的图象交点横坐标,列方程求解. 由题意,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=cos π3, 因为0≤φ<π,所以φ=π6.答案π69.(xx·北京卷)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 由f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6知,f (x )有对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π知f (x )有对称轴x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+23π=712π,记T 为最小正周期,则12T ≥π2-π6⇒T ≥23π,从而712π-π3=T4,故T =π.答案 π 三、解答题10.(xx·重庆卷)已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=34⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<α<2π3,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2的值.解 (1)因f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2·π3+φ=k π+π2,k =0,±1,±2,….因-π2≤φ<π2得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6.(2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·α2-π6=34,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=14.由π6<α<2π3得0<α-π6<π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π6= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=154.因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6sin π6 =14×32+154×12=3+158. 11.(xx·山东菏泽一模)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 )的单调增区间; (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,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.解 (1)由题意得f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3=sin2ωx -3cos2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3, 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin2x +1的图象, 所以g (x )=2sin2x +1. 令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ), 所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可,即b 的最小值为4π+11π12=59π12.B 级——能力提高组1.设函数f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2,且其图象关于直线x =0对称,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上为增函数 D .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上为减函数 解析 f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ, ∵其图象关于x =0对称,∴f (x )是偶函数. ∴π3+φ=π2+k π,k ∈Z . 又∵|φ|<π2,∴φ=π6. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+π6=2cos2x .易知f (x )的最小正周期为π,在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数.答案 B2.(xx·全国大纲卷)若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2是减函数,则实数a 的取值范围是________.解析 f (x )=1-2sin 2x +a sin x =-2sin 2x +a sin x +1,sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,令t =sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1是减函数,∴对称轴t =a 4≤12,∴a ≤2.答案 (-∞,2]3.(xx·湖北卷)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温? 解 (1)因为f (t )=10-2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos π12t +12sin π12t =10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3, -1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温.由(1)得f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,故有10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3>11,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18. 在10时至18时实验室需要降温. 36014 8CAE 貮33058 8122 脢39755 9B4B 魋21980 55DC 嗜34759 87C7 蟇 30825 7869 硩f33504 82E0 苠 ?" y。
2023届高三二轮复习(数学)校本教材(1)第1讲 三角函数的图像与性质【题型一】图像与性质1:给图求解析式和值域(最值)例1.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示. (1)求()f x ;(2)将函数()y f x =图象向左平移12π个单位,得到函数()y g x =的图象,求()g x 在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最小值.【提分秘籍】基本规律1.注意正余弦“第一零点”和“第二零点”的区别和联系。
2.对称轴在最大值最小值处的区别和联系【变式演练】1.已知函数()()sin (0,0,)2f x A x A πωϕωϕ=+>><的部分图象如图.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再将所得图象向左平移6π个单位,得到函数()g x 的图象,当,6x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求()g x 值域.【题型二】图像与性质2:二倍角降幂公式恒等变形例2已知函数2()2sincos 12sin (0)222x x x f x ωωωω⎫=->⎪⎭的最小正周期是π. (1)求ω值;(2)求f (x )的对称中心和单调递增区间;(3)将f (x )的图象向右平移3π个单位后,再将所得图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求若536x ππ≤≤,|g (x )﹣m |<2恒成立,求m 的取值范围.【提分秘籍】基本规律1.对于文科学生而言,所谓“见平方就降幂”。
要注意最终目标是角度一致2.二倍角、降幂目的都是“化一”,最终是辅助角【变式演练】2.已知函数()12sin cos sin 333x x x f x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c , (1)求函数()f C 的最大值,并求出此时C 的值;(2)若8f C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭2b ac =,求cos B 的值.【题型三】图像与性质3:恒等变形(“打散”-重组-辅助角)例3已知函数()2sin cos cos 2443f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若12C f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,且2c ab =,试判断ABC 的形状.【提分秘籍】基本规律1.“打散”:角度不一致,可以拆开;2. “重组”:系数次幂一致,合并为正弦余弦,便于使用辅助角“化一”【变式演练】3.已知函数ππ()sin(2)cos(2)2sin cos 36f x x x x x =++++(1)求函数()f x 的最小正周期,及对称轴方程.(2)先将函数()y f x =的图象向右平移π12个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图象,求()y g x =在π[,2π]3上的值域.【题型四】图像与性质4:零点求参例4已知()211,,3sin ,12cos ,cos 2222x x x f x m n m n ⎛⎫⎛⎫=⋅-==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求函数()f x 的对称中心和单调增区间;(2)将函数()y f x =的图象上的各点___________得到函数()y g x =的图像,当,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,方程()g x a =有解,求实数a 的取值范围.在以下①、②中选择一个,补在(2)的横线上,并加以解答,如果①、②都做,则按①给分. ①向左平移32π个单位,再保持纵坐标不变,横坐标缩小为原来的一半;②纵坐标保持不变,横坐标缩小为原来的一半,再向右平移4π个单位.【提分秘籍】基本规律1.可以直接求解:五点画图法思维;2.可以换元求解【变式演练】4.已知函数()()()2cos 22f x x x πϕϕϕ⎛⎫=+++< ⎪⎝⎭,将()f x 的图象向左平移3π个单位长度,所得函数的图象关于y 轴对称.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若关于x 的方程()f x a =在5,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有两个实数根,求实数a 的取值范围.。
专题二 三角函数、三角变换、解三角形、平面向量第1讲 三角函数的图象与性质1.(20xx 年石家庄高中质检)已知函数y =tan ωx 在(-π2,π2)内是减函数,则( )A .0<ω≤1B .-1≤ω<0C .ω≥1D .ω≤-1 2.若动直线x =a 与函数f (x )=sin x 和g (x )=cos x 的图象分别交于M 、N 两点,则|MN |的最大值为( )A .1 B. 2 C. 3 D .23.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧kx +1,(-2≤x <0)2sin (ωx +φ),(0≤x ≤8π3)的图象如图,则( )A .k =12,ω=12,φ=π6B .k =12,ω=12,φ=π3C .k =12,ω=2,φ=π6D .k =-2,ω=12,φ=π34.(20xx 年河北唐山调研)下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(π2,π)上为减函数的是( )A .y =cos 2x B .y =2|sin x |C .y =(13)cos xD .y =-1tan x5.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象关于直线x =π3对称,它的最小正周期为π.则函数f (x )图象的一个对称中心是( )A .(π3,1)B .(π12,0)C .(5π12,0)D .(-π12,0)6.(20xx 年高考安徽卷)动点A (x ,y )在圆x 2+y 2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周,已知时间t =0时,点A 的坐标是(12,32),则当0≤t ≤12时,动点A的纵坐标y 关于t (单位:秒)的函数的单调递增区间是( )A .[0,1]B .[1,7]C .[7,12]D .[0,1]和[7,12]7.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[-π4,π3]上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.8.(20xx 年高考福建卷)已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈[0,π2],则f (x )的取值范围是________.9.函数f (x )=cos2x +2sin x 的最小值和最大值之和为________.10.(20xx 年高考山东卷)已知函数f (x )=12sin2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),其图象过点(π6,12).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在[0,π4]上的最大值和最小值.11.已知函数f (x )=2sin(x -π3)cos(x -π3)+23cos 2(x -π3)- 3.(1)求函数f (x )的最大值及取得最大值时相应的x 的值;(2)若函数y =f (2x )-a 在区间[0,π4]上恰有两个零点x 1,x 2,求tan(x 1+x 2)的值.12.已知函数f (x )=sin 2x 2+3sin x 2cos x 2-12.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)将y =f (x )的图象向左平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象.若y =g (x )(x >0)的图象与直线y =12交点的横坐标由小到大依次是x 1,x 2,…,x n ,…,求数列{x n }的前2n项的和.第2讲 三角变换与解三角形1.(20xx 年东北三校模拟)若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin2α的值为( )A.103B.53C.23 D .-2 2.已知角2α顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点(-12,32),2α∈[0,2π),则tan α=( )A .- 3 B. 3C.33 D .±33 3.在△ABC 中,A =60°,b =5,这个三角形的面积为103,则△ABC 外接圆的直径是( )A .7 3 B.1433C.733D .14 3 4.(20xx 年包头市调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为( )A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π3 5.有四个关于三角函数的命题:p 1:∃x ∈R ,sin 2x 2+cos 2x 2=12;p 2:∃x ,y ∈R ,sin(x -y )=sin x -sin y ;p 3:∀x ∈[0,π], 1-cos2x2=sin x ;p 4:sin x =cos y ⇒x +y =π2.其中假命题的是( )A .p 1,p 4B .p 2,p 4C .p 1,p 3D .p 2,p 46.(20xx 年西安高三质检)已知cos (π-2α)sin (α-π4)=-22,则cos α+sin α等于( )A .-72 B.72 C.12 D .-12 7.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若c =2,b =6,B =120°,则a =________.8.设f (x )是以2为周期的奇函数,且f (-25)=3,若sin α=55,则f (4cos2α)的值等于________.9.sin40°(tan10°-3)的值为______.10.(20xx 年河南六市联考)在平面直角坐标系xOy 中,点P (12,cos 2θ)在角α的终边上,点Q (sin 2θ,-1)在角β的终边上,且OP →·OQ →=-12.(1)求cos2θ的值;(2)求sin(α+β)的值.11.在△ABC 中,C -A =π2,sin B =13.(1)求sin A 的值;(2)设AC =6,求△ABC 的面积.12.(20xx 年高考四川卷)(1)①证明两角和的余弦公式C (α+β):cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β;②由C (α+β)推导两角和的正弦公式S (α+β):sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.(2)已知△ABC 的面积S =12,AB →·AC →=3,且cos B =35,求cos C .第3讲 平面向量1.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6) D .(-2,-4) 2.(20xx 年天津一中质检)下列命题正确的是( ) A .单位向量都相等B .若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 共线C .若|a +b |=|a -b |,则a ·b =0D .若a 与b 都是单位向量,则a ·b =1 3.如图,已知AB →=a ,AC →=b ,BD →=3DC →,用a 、b 表示AD →,则AD →等于( )A .a +34b B.14a +34bC.14a +14bD.34a +14b 4.已知向量a =(1,2),b =(2,-3).若向量c 满足(c +a )∥b ,c ⊥(a +b ),则c =( )A .(79,73)B .(-73,-79)C .(73,79)D .(-79,-73)5.(20xx 年河南开封调研)已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(3,-1),n =(cos A ,sin A ).若m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,则角A ,B 的大小分别为( )A.π6,π3B.2π3,π6C.π3,π6D.π3,π36.已知非零向量AB →与AC →满足(AB →|AB →|+AC →|AC →|)·BC →=0且AB →|AB →|·AC →|AC →|=12,则△ABC 为( )A .三边均不相等的三角形B .直角三角形C .等腰非等边三角形D .等边三角形7.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若AB →·AC →=BA →·BC →=1,那么c =________.8.(20xx 年河北冀州模拟)向量a ,b 满足(a -b )·(2a +b )=-4,且|a |=2,|b |=4,则a 与b 夹角的余弦值等于________.9.设集合D ={平面向量},定义在D 上的映射f ,满足对任意x ∈D ,均有f (x )=λx (λ∈R 且λ≠0).若|a |=|b |且a 、b 不共线,则(f (a )-f (b ))·(a +b )=________;若A (1,2),B (3,6),C (4,8),且f (BC →)=AB →,则λ=________.10.(20xx 年高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1,-2),B (2,3),C (-2,-1).(1)求以线段AB 、AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的长;(2)设实数t 满足(AB →-tOC →)·OC →=0,求t 的值.11.已知点A (1,0),B (0,1),C (2sin θ,cos θ).(1)若|AC →|=|BC →|,求tan θ的值;(2)若(OA →+2OB →)·OC →=1,其中O 为坐标原点,求sin2θ的值.12.已知点C (0,1),A ,B 是抛物线y =x 2上不同于原点O 的相异的两动点,且OA →·OB →=0.(1)求证:AC →∥AB →;(2)若AM →=λMB →(λ∈R ),且OM →·AB →=0,试求点M 的轨迹方程.。
限时规范训练1.(2016·西安质检)将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,所得图象的一条对称轴方程可能是( ) A .x =-π12B .x =π12C .x =π3D .x =2π3解析:将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象,由12x +π6=π2+k π,k ∈Z ,得x =2π3+2k π,k ∈Z , ∴当k =0时,函数图象的对称轴为x =2π3.故应选D. 答案:D2.(2016·贵阳监测)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,如果x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A.12B.32C.22D .1 解析:由题图可知,T 2=π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π2,则T =π,ω=2,又-π6+π32=π12,∴f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π12,1,即sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=1,得φ=π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.而x 1+x 2=-π6+π3=π6,∴f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3=sin 2π3=32.答案:B3.(2016·高考山东卷)函数f (x )=(3sin x +cos x )·(3cos x -sin x )的最小正周期是( ) A.π2B .π C.3π2D .2π解析:先通过三角恒等变换化简f (x ),再求周期. 解法一 ∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =4⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x⎝⎛⎭⎫32cos x -12sin x =4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫x +π6 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴T =2π2=π.解法二 ∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x ) =3sin x cos x +3cos 2 x -3sin 2 x -sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴T =2π2=π.故选B.答案:B4.(2016·山西四校联考)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( ) A.π6B.π12C.π3D.5π6解析:∵y =3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,∴将函数图象向左平移m 个单位长度后得g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+m 的图象,∵g (x )的图象关于y 轴对称,∴g (x )为偶函数,∴π3+m =π2+k π(k ∈Z),∴m =π6+k π(k ∈Z),又m >0,∴m 的最小值为π6.答案:A5.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)的图象如图所示,则该函数的解析式可能是( )A .f (x )=34sin ⎝⎛⎭⎫32x +π6 B .f (x )=45sin ⎝⎛⎭⎫45x +15 C .f (x )=45sin ⎝⎛⎭⎫56x +π6 D .f (x )=45sin ⎝⎛⎭⎫23x -15 解析:由图可以判断|A |<1,T >2π,则|ω|<1,f (0)>0,f (π)>0,f (2π)<0,只有选项B 满足上述条件. 答案:B6.(2016·高考浙江卷)设函数f (x )=sin 2 x +b sin x +c ,则f (x )的最小正周期( ) A .与b 有关,且与c 有关B .与b 有关,但与c无关C .与b 无关,且与c 无关D .与b 无关,但与c有关解析:讨论字母的取值情况,应用三角恒等变换求解. 当b =0时,f (x )=sin 2 x +c =1-cos 2x2+c =⎝⎛⎭⎫12+c -12cos 2x ,其最小正周期为π.当b ≠0时,φ(x )=sin 2 x +c 的最小正周期为π,g (x )=b sin x 的最小正周期为2π,所以f (x )=φ(x )+g (x )的最小正周期为2π.综上可知,f (x )=sin 2 x +b sin x +c 的最小正周期与b 有关,但与c 无关. 答案:B7.(2016·湖北黄冈中学模拟)函数y =3sin x +3cos x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的单调递增区间是________.解析:化简可得y =23sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,由2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z),得-2π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k∈Z),又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴函数的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π3. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π3 8.已知ω>0,在函数y =2sin ωx 与2cos ωx 的图象的交点中,距离最短的两个交点的距离为23,则ω=________.解析:令ωx =X ,则函数y =2sin X 与y =2cos X 图象交点坐标分别为⎝⎛⎭⎫π4+2k π,2,⎝⎛⎭⎫5π4+2k π,-2,k ∈Z.因为距离最短的两个交点的距离为23,所以相邻两点横坐标最短距离是2=T 2,所以T =4=2πω,所以ω=π2.答案:π29.(2016·武汉调研)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6-1(ω>0)的图象向右平移2π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是________. 解析:将f (x )的图象向右平移2π3个单位后得到图象的函数解析式为2sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -2π3+π6-1=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -2ωπ3+π6-1,所以2ωπ3=2k π,k ∈Z ,所以ω=3k ,k ∈Z ,因为ω>0,k ∈Z ,所以ω的最小值为3. 答案:310.(2016·高考北京卷)已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)求f (x )的单调递增区间.解析:(1)因为f (x )=2sin ωx cos ωx +cos 2ωx =sin 2ωx +cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4, 所以f (x )的最小正周期T =2π2ω=πω.依题意,得πω=π,解得ω=1.(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z). 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z),得k π-3π8≤x ≤k π+π8(k ∈Z).所以f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z). 11.已知函数f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1,x ∈R. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π8,3π4上的最小值和最大值.解析:(1)f (x )=2cos x (sin x -cos x )+1=sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4. 因此,函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π.(2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤π8,3π4,所以2x -π4∈⎣⎡⎦⎤0,5π4. 当2x -π4=π2时,x =3π8,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤π8,3π8上为增函数,在区间⎣⎡⎦⎤3π8,3π4上为减函数. 又f ⎝⎛⎭⎫π8=0,f ⎝⎛⎭⎫3π8=2, f ⎝⎛⎭⎫3π4=2sin ⎝⎛⎭⎫3π2-π4=-2cos π4=-1, 故函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π8,3π4上的最大值为2,最小值为-1.12.(2016·龙岩质检)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)在某一个周期内的图象时,列表并填入的数据如下表:(1)求x 1,x 2,x 3(2)将函数f (x )的图象向左平移π个单位,可得到函数g (x )的图象,求函数y =f (x )·g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,5π3的最小值.解析:(1)由2π3ω+φ=0,8π3ω+φ=π可得ω=12,φ=-π3,由12x 1-π3=π2,12x 2-π3=3π2,12x 3-π3=2π可得x 1=5π3,x 2=11π3,x 3=14π3, 又A sin ⎝⎛⎭⎫12×5π3-π3=2,∴A =2, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3.(2)函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3的图象向左平移π个单位,得g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3+π2=2cos ⎝⎛⎭⎫x 2-π3的图象,∴y =f (x )g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3·2cos ⎝⎛⎭⎫x 2-π3=2sin ⎝⎛⎭⎫x -2π3. ∵x ∈⎝⎛⎭⎫0,5π3,∴x -2π3∈⎝⎛⎭⎫-2π3,π, ∴当x -2π3=-π2,即x =π6时,y =f (x )·g (x )取得最小值-2.。