考点13 三角函数的图象与性质
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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}.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________.3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.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- 34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 =++.(I )当[0,]2x π∈时,求()f x 的值域;222()3cos 2cos sin sin 12cos sin 2f xx x x x x x =++=++………2分5)2x π=++ …………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 =+sin()y A x ϕ=+ ②22sin sin cos cos y a x b x x c x =++ sin2cos2y 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降幂 合一变换 合一变换6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,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________.7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.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8【答案】)+∞2222sin 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⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦9注意:求三角函数的值域的常用方法之四: 《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10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11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 =+,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 +=+++=.12(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.13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 ωx +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14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.∴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.15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16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,可通过检验f (x 0)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+k π(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=k π(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.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________.17【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( )A .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.18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.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.19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 .20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].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.1221 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.2、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。
三角函数的图象与性质一、 考情分析1.能画出三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性、最大(小)值;2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的性质.二、 知识梳理1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,-1,(2π,0).(2)余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )函数y =sin xy =cos xy =tan x图象定义域 R R {x |x ∈R ,且 x ≠k π+π2}值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 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] 无 对称中心 (k π,0) ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0 ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0 对称轴方程x =k π+π2x =k π无[微点提醒] 1.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.2.对于y =tan x 不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )内为增函数.三、 经典例题考点一 三角函数的定义域【例1】 (1)函数f (x )=-2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π6(k ∈Z )D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π2+π6(k ∈Z ) (2)不等式3+2cos x ≥0的解集是________.(3)函数f (x )=64-x 2+log 2(2sin x -1)的定义域是________. 【解析】 (1)由2x +π6≠k π+π2(k ∈Z ),得x ≠k π2+π6(k ∈Z ).(2)由3+2cos x ≥0,得cos x ≥-32,由余弦函数的图象,得在一个周期[-π,π]上,不等式cosx ≥-32的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-5π6≤x ≤56π,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-56π+2k π≤x ≤56π+2k π,k ∈Z .(3)由题意,得⎩⎨⎧64-x 2≥0,①2sin x -1>0,②由①得-8≤x ≤8,由②得sin x >12,由正弦曲线得π6+2k π<x <56π+2k π(k ∈Z ).所以不等式组的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-116π,-76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6,8.规律方法 1.三角函数定义域的求法(1)以正切函数为例,应用正切函数y =tan x 的定义域求函数y =A tan(ωx +φ)的定义域转化为求解简单的三角不等式.(2)求复杂函数的定义域转化为求解简单的三角不等式. 2.简单三角不等式的解法(1)利用三角函数线求解. (2)利用三角函数的图象求解. 考点二 三角函数的值域与最值【例2】 (1)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域是________.(2)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________.(3)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________. 【解析】 (1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,故3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3, 即y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.(2)由题意可得f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-(cos x -32)2+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴cos x ∈[0,1].∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )max =1. (3)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x , sin x cos x =1-t 22,且-2≤t ≤2,所以y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.所以函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1.规律方法 求解三角函数的值域(最值)常见三种类型:(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); (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); (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).考点三 三角函数的单调性 角度1 求三角函数的单调区间【例3-1】 (1)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) (2)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调递减区间为________. 【解析】 (1)由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z ),得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ).(2)y =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,它的减区间是y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的增区间.令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .角度2 利用单调性比较大小【例3-2】 已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a >b >c B.a >c >b C.c >a >bD.b >a >c【解析】 令2k π≤x +π6≤2k π+π,k ∈Z , 解得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z ,∴函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上是减函数,∵-π6<π7<π6<π4<5π6,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4. 角度3 利用单调性求参数【例3-3】 (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,由题意得a >0,故-a +π4<π4,因为f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4在[-a ,a ]是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a +π4≥0,a +π4≤π,a >0,解得0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4.规律方法 1.已知三角函数解析式求单调区间:(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.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷. 考点四 三角函数的周期性、奇偶性、对称性 角度1 三角函数奇偶性、周期性【例4-1】 (1)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4 C.f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D.f (x )的最小正周期为2π,最大值为4(2)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.-π6B.π6C.-π3D.π3【解析】 (1)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. (2)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-π3,由题意可得f (0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±1,∴θ-π3=π2+k π(k ∈Z ),∴θ=5π6+k π(k ∈Z ).∵|θ|<π2,∴k =-1时,θ=-π6.规律方法 1.若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则 (1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z ); (2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ).2.函数y =A sin(ωx +φ)与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|.角度2 三角函数图象的对称性【例4-2】 (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)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.11B.9C.7D.5【解析】 (1)因为函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称, 所以f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,所以1=32a +12,a =33, 所以g (x )=sin x +33cos x =233sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,函数g (x )的对称轴方程为x +π6=k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π3(k ∈Z ),当k =0时,对称轴为直线x =π3,所以g (x )=sin x +a cos x 的图象关于直线x =π3对称.(2)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 2,即π2=2k +14T=2k +14·2πω(k ∈Z ),所以ω=2k +1(k ∈Z ).又因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,所以5π36-π18=π12≤T 2=2π2ω,即ω≤12,ω=11验证不成立(此时求得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11x -π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,3π44上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫3π44,5π36上单调递减),ω=9满足条件,由此得ω的最大值为9.规律方法 1.对于可化为f (x )=A sin(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x 即可. 2.对于可化为f (x )=A cos(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x ;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可. [方法技巧]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 (或y =cos t )的性质.3.数形结合是本节的重要数学思想.4.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.5.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时A 和ω的符号,尽量化成ω>0时情况,避免出现增减区间的混淆.6.求三角函数的单调区间时,当单调区间有无穷多个时,别忘了注明k ∈Z .四、 课时作业1.(2021·宝鸡中学高一期中)函数π()tan 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的单调递增区间为( ) A .πππ2π,()2623k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ZB .πππ5π,()212212k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z C .π5ππ,π()1212k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z D .π2ππ,π()63k k k ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z 【答案】C 【解析】()π2232k x k k Z ππππ-<-<+∈得:5212212k k x ππππ-<<+,所以函数π()tan 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递增区间为π5ππ,π()1212k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z . 2.(2021·陕西省西安中学高一期中)设函数12sin y x =-,则函数的最大值及取到最大值时的x 取值集合分别为( ) A .3,|2,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭B .1,3|2,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭C .3,3|2,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭D .1,|2,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭【答案】C【解析】由于22sin 2,22sin 2,112sin 3x x x -≤≤-≤-≤-≤-≤, 所以当32,2x k k Z ππ=+∈时,函数12sin y x =-有最大值为3. 3.(2021·吉林省高三其他(文))下列函数中,是奇函数且在其定义域上是增函数的是( ) A .1y x=B .y tanx =C .x x y e e -=-D .2,02,0x x y x x +≥⎧=⎨-<⎩【答案】C【解析】对于A 选项,反比例函数1y x=,它有两个减区间, 对于B 选项,由正切函数y tanx =的图像可知不符合题意; 对于C 选项,令()x x f x e e -=-知()x x f x e e --=-, 所以()()0f x f x +-=所以()x x f x e e -=-为奇函数, 又x y e =在定义内单调递增,所以x y e -=-单调递增, 所以函数x x y e e -=-在定义域内单调递增;对于D ,令2,0()2,0x x g x x x +≥⎧=⎨-<⎩,则2,0()2,0x x g x x x -+≤⎧-=⎨-->⎩,所以()()0g x g x +-≠,所以函数2,02,0x x y x x +≥⎧=⎨-<⎩不是奇函数.4.(2021·武功县普集高级中学高一月考)函数y =)A .()2,266k k k Z ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦π-π+∈ B .()22,333k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦C .()2,233k k k Z 2π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππ-π+∈ D .()2,233k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由2cos 10x +≥得:2222,33k x k k πππ-≤≤π+∈Z . 所以函数2cos 1y x =+的定义域是()2,233k k k Z 2π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππ-π+∈.5.(2021·武功县普集高级中学高一月考)函数sin y x x =的部分图像是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】:因为sin y x x =,所以()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,故可以排除B ,D.又因为函数()f x 在()0,π上函数值为正,故排除C.6.(2019·呼玛县高级中学高一月考)若函数()sin()(0,0,)2πωϕωϕ=+>><f x A x A 的部分图像如图所示,则函数()f x 的解析式为( )A .()sin(2)6f x x π=+ B .()cos(2)6f x x π=+ C .()cos(2)3f x x π=+D .()sin(2)3f x x π=+【答案】D【解析】由函数的部分图像可知1A =,22T π=,故T π=,所以2ππω=即2ω=.由函数图像的对称轴为12x π=,所以22,122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 因2πϕ<,故3πϕ=,所以()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,故选D . 7.(2019·呼玛县高级中学高一月考)设cos 12a π=,41sin6b π=,7cos 4c π=,则( ) A .a c b >> B .c b a >> C .c a b >> D .b c a >>【答案】A 【解析】4155b sinsin 6sin sin cos 66663ππππππ⎛⎫==+=== ⎪⎝⎭,7c cos cos 44ππ== 因为3412πππ>>,且y cos 0,2x π=在(,)是单调递减函数,所以a c b >>,故选A8.(2019·延安市第一中学高三月考(理))已知函数()sin()(0)2f x x πωφωϕ=+><,图象相邻两条对称轴之间的距离为2π,将函数()y f x =的图象向左平移3π个单位后,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,012π⎛⎫-⎪⎝⎭对称 B .关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 C .关于直线12x π=-对称D .关于直线12x π=对称 【答案】B【解析】因为相邻两条对称轴的距离为2π,故22T π=,T π=,从而2ω=. 设将()f x 的图像向左平移3π单位后,所得图像对应的解析式为()g x , 则()2sin 23g x x πφ⎛⎫=++⎪⎝⎭,因()g x 的图像关于y 轴对称,故()01g =±, 所以2sin 13πφ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,2,32k k Z ππφπ+=+∈,所以,6k k Z πφπ=-∈, 因2πφ<,所以6πφ=-.又()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令2,62x k k Z πππ-=+∈,故对称轴为直线,23k x k Z ππ=+∈,所以C ,D 错误; 令2,6x k k π-=π∈Z ,故,212k x k Z ππ=+∈,所以对称中心为,0,212k k Z ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭,所以A 错误,D 正确.9.(2021·河北省故城县高级中学高一期中)关于函数sin(),2y x π=+在以下说法中正确的是( )A .[,]22ππ-上是增函数 B .[0,]π上是减函数 C .[,0]π-上是减函数 D .[,]-ππ上是减函数【答案】B【解析】sin()cos 2y x x π=+=,它在[0,]π上是减函数.10.(2021·上海高一课时练习)下列命题中正确的是( ) A .cos y x =在第一象限和第四象限内是减函数 B .sin y x =在第一象限和第三象限内是增函数C .cos y x =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是减函数 D .sin y x =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数 【答案】D【解析】对于cos y x =,该函数的单调递减区间为:[]2,2,k k k Z πππ+∈,故A 错,C 错. 对于sin y x =,该函数的单调递增区间为:2,2,22k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦,故B 错,D 对.11.(2021·陕西省西安中学高三其他(理))关于函数()2sin sin 222x x f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭有下述四个结论: ①函数()f x 的图象把圆221x y +=的面积两等分 ②()f x 是周期为π的函数③函数()f x 在区间(,)-∞+∞上有3个零点④函数()f x 在区间(,)-∞+∞上单调递减 其中所有正确结论的编号是( ) A .①③④ B .②④C .①④D .①③【答案】C【解析】f (x )=2sin2x sin (2π+2x )﹣x =2sin 2x cos 2x﹣x =sin x ﹣x , 对于①,因为f (﹣x )=sin (﹣x )﹣(﹣x )=﹣sin x +x =﹣f (x ),所以函数f (x )为奇函数,关于原点对称,且过圆心,而圆x 2+y 2=1也是关于原点对称,所以①正确;对于②,因为f (x +π)=sin (x +π)﹣(x +π)=﹣sin x ﹣x ﹣π≠f (x ),所以f (x )的周期不是π,即②错误;对于③,因为()'f x =cos x ﹣1≤0,所以f (x )单调递减,所以f (x )在区间(﹣∞,+∞)上至多有1个零点, 即③错误; 对于④,()'fx =cos x ﹣1≤0,所以f (x )单调递减,即④正确.12.(2021·山西省高三其他(文))已知()()cos 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的图象关于直线524x π=对称,把()f x 的图象向左平移4π个单位后所得的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ω的最小值为( ) A .2 B .3C .4D .6【答案】C【解析】因为()f x 的图象向左平移4π个单位后所得的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称, 所以()f x 关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称, 又()f x 的图象既关于直线524x π=对称, 设()f x 的最小正周期为T ,则()()2153244k T k N ππ+-=∈, 即()21284k k N ππω+⎛⎫=⋅∈ ⎪⎝⎭,所以()84k k N ω=+∈,取0k =,得4ω=,13.(2021·上海高二课时练习)设直线的斜率(,1][1,)k ∈-∞-⋃+∞,则该直线的倾斜角α满足( ). A .44ππα-B .42ππα<或324ππα< C .04πα或34παπ<D .04πα或34παπ【答案】B【解析】因为tan k α=, 所以当1k ≤-时,324ππα<≤, 当1k时,42ππα≤<,即直线的倾斜角α满足42ππα<或324ππα<, 14.(2021·调兵山市第一高级中学高一月考)方程10sin x x =的根的个数是( ) A .6 B .7C .8D .9【答案】B【解析】分别作函数,10sin y x y x ==图象,如图,由图可得交点个数为7,所以方程10sin x x =的根的个数是715.(2021·福建省高三其他(文))图数()1cos f x x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,[)(],00,x ππ∈-的图象可能为( )A .B .C .D .【答案】A【解析】由题知:()()11cos cos ()f x x x x x f x x x ⎛⎫⎛⎫-=---=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 为奇函数,故排除B ,D. 又因为02x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x >,故排除C.16.(2021·上海高一期中)函数sin cos y x x =⋅的最小正周期和最大值分别为( ) A .π,1 B .π,12C .2π,1D .2π,12【答案】B【解析】1sin cos =sin 22y x x x =⋅, 函数sin cos y x x =⋅的最小正周期22T ππ==, 1sin 21x -≤≤,∴111sin 2222x -≤≤, ∴函数sin cos y x x =⋅的最大值为12. 17.(2021·山西省高三其他(文))对于函数()()1122f x sinx cosx sinx cosx =+--.有下列说法:①()f x 的值城为[]1,1-;②当且仅当()24x k k Z ππ=+∈时,函数()f x 取得最大值;③函数()f x 的最小正周期是π;④当且仅当()222x k k k Z πππ⎛⎫∈+∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x >.其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】因为()()1122cosx sinx cosx f x sinx cosx sinx cosx sinx sinx cosx≥⎧=+--=⎨<⎩,,,作出函数()f x 的图象,如图所示:所以,()f x 的值城为22⎡-⎢⎣⎦,①错误; 函数()f x 的最小正周期是2π,③错误; 当且仅当()24x k k Z ππ=+∈时,函数()f x 取得最大值,②正确;当且仅当()222x k k k Z πππ⎛⎫∈+∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x >,④正确. 18.(多选题)(2021·海南省海南中学高三月考)已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0,0A ω>>)在1x =处取得最大值,且最小正周期为2,则下列说法正确的有( ). A .函数()1f x -是奇函数B .函数()1f x +是偶函数C .函数()2f x +在[]0,1上单调递增D .函数()3f x +是周期函数【答案】BCD【解析】因为()()sin f x A x =+ωϕ在1x =处取得最大值, 所以有2()2k k Z πωϕπ+=+∈,又因为()()sin f x A x =+ωϕ的最小正周期为2, 所以有22,0πωωπω=>∴=,因此()()sin sin 2cos 2f x A x A x k A x πωϕπππ⎛⎫=+=+-=- ⎪⎝⎭.选项A :设()()1cos[(1)]cos g x f x A x A x ππ=-=--=, 因为()cos[()]cos ()g x A x A x g x ππ-=-==, 所以()()1g x f x =-是偶函数,故本选项说法不正确; 选项B :设()()1cos[(1)]cos h x f x A x A x ππ=+=-+= 因为()cos[()]cos ()h x A x A x h x ππ-=-==, 所以()()1h x f x =+是偶函数,故本选项说法正确;选项C :设()()2cos[(2)]cos m x f x A x A x ππ=+=-+=-,因为[]0,1x ∈,所以[]0,x ππ∈,又因为0A >,所以函数()()2m x f x =+在[]0,1上单调递增,故本选项说法正确;选项D :设()()3cos[(3)]cos n x f x A x A x ππ=+=-+=, 函数()n x 最小正周期为:22ππ=,所以本选项说法正确.19.(2021·山东省微山县第一中学高一月考)已知函数()cos 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A .2π为()f x 的一个周期B .()y f x =的图象关于直线43x π=对称 C .()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 D .()f x π+的一个零点为3π【答案】AD【解析】根据函数()6f x cos x π⎛⎫=+⎪⎝⎭知最小正周期为2π,A 正确.当43x π=时,443cos cos 03362f ππππ⎛⎫⎛⎫=+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由余弦函数的对称性知,B 错误;函数()6f x cos x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在5,26ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误; ()76f x cos x ππ⎛⎫+=+⎪⎝⎭,73cos cos 03632f πππππ⎛⎫⎛⎫∴+=+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故D 正确.20.(2021·山东省高一期中)将函数()2sin 2f x x x =+12π个单位,再把各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()g x 的图象,则下列说法中正确的是( )A .()f xB .()g x 是奇函数C .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称 D .()g x 在2,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 【答案】CD【解析】函数2()sin 2sin 22sin(2)3f x x x x x x π=+=+,把函数图象向左平移12π个单位,得到2sin[2()]2sin(2)2cos 21232y x x x πππ=++=+=, 再把各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到()2cos g x x =. ①故()f x 函数的最大值为2,故选项A 错误. ②函数()2cos g x x =为偶函数,故选项B 错误. ③当6x π=-时,2sin 20663f πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=⨯-+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以()f x 的图象关于点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,故选项C 正确.④由于()2cos g x x =,在[]2,2k k πππ+,()k Z ∈上单调递减,故函数()g x 在2,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.故选项D 正确.21.(2021·上海高一期中)函数()tan 6f x x π=的单调递增区间为________【答案】(63,63)k k -+,k ∈Z 【解析】由622x k k πππππ-+<<+,k Z ∈,解得6363k x k -<<+,k Z ∈,故函数的单调增区间为()63,63k k -+,k Z ∈,22.(2021·河北省故城县高级中学高一期中)已知函数()sin()f x x π=-,()cos()g x x π=+,有以下结论:①函数()()y f x g x =的最小正周期为π; ②函数()()y f x g x =的最大值为2;③将函数()y f x =的图象向右平移2π个单位后得到函数()y g x =的图象; ④将函数()y f x =的图象向左平移2π个单位后得到函数()y g x =的图象.其中正确结论的序号是____________. 【答案】①④【解析】()sin()sin f x x x π=-=-,()cos()cos g x x x π=+=-. 因为1()()(sin )(cos )sin cos sin 22y f x g x x x x x x ==-⋅-=⋅=, 所以1()()sin 22y f x g x x ==的最小正周期为:22ππ=,故结论①正确; 因为1()()sin 22y f x g x x ==的最大值为12,所以结论②不正确;因为函数()y f x =的图象向右平移2π个单位后得到函数的解析式为: ()sin()cos 22y f x x x ππ=-=--=,所以结论③不正确;因为函数()y f x =的图象向左平移2π个单位后得到函数的解析式为: ()sin()cos ()22y f x x x g x ππ=+=-+=-=,所以结论④正确.23.(2021·宝鸡中学高一期中)函数()sin()f x A x B ωϕ=++的一部分图象如图所示,其中0A >,0>ω,π||2ϕ<.(1)求函数()y f x =解析式;(2)求[0,π]x ∈时,函数()y f x =的值域; (3)将函数()y f x =的图象向右平移π4个单位长度,得到函数()y g x =的图象,求函数()y g x =的单调递减区间.【解析】(1)根据函数()sin()f x A x B ωϕ=++的一部分图象,其中0A >,0>ω,π||2ϕ<, ∵40A B A B +=⎧⎨-+=⎩,∴22A B =⎧⎨=⎩;∵12π5ππ44126T ω=⋅=-,∴2ω=, 再根据π46f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,可得ππ22π62k ϕ⨯+=+,k ∈Z ,∴π2π6k ϕ=+,k ∈Z ,∵π||2ϕ<,∴π6ϕ=,∴函数()y f x =的解析式为π()2sin 226f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭; (2)∵[]0,πx ∈,∴ππ13π2,666x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,∴πsin 2[1,1]6x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭, ∴函数()y f x =的值域为[]0,4; (3)将函数()y f x =的图象向右平移π4个单位长度, 得到函数πππ()2sin 222sin 22463g x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦的图象,对于函数π()2sin 223g x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 令ππ3π2π22π232k x k +≤-≤+,k ∈Z , 求得5π11πππ1212k x k +≤≤+,k ∈Z , 故函数()g x 的单调减区间为5π11ππ,π1212k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z .24.(2021·山西省平遥中学校高一月考)已知函数()4sin cos 3f x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的最小正周期及单调增区间; (2)求函数()f x 在区间,46ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域和取得最大值时相应的x 的值.【解析】(1)()4sin cos cos sin sin 33f x x x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭22sin cos x x x =-)sin 21cos 2x x =-+sin 2x x =2sin 23x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.∴22T ππ==. 由222232k x k πππππ-+≤+≤+,k Z ∈得:51212k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈ ∴单调增区间为()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(2)∵46x ππ-≤≤,∴22633x πππ-≤+≤. ∴1sin 2123x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,即12sin 223x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭.∴函数()f x 在区间,46ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]1,2- 且当232x ππ+=,即12x π=时,()max 2f x =. 25.(2021·武功县普集高级中学高一月考)在已知函数()sin(),f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02A πωϕ>><<)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为2π,且图象上一个最低点为2,23M π⎛⎫- ⎪⎝⎭. (1)求()f x 的解析式;(2)当,122x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的值域. 【解析】(1)依题意,由最低点为2,23M π⎛⎫-⎪⎝⎭,得2A =,又周期T π=,∴2ω=. 由点2,23M π⎛⎫-⎪⎝⎭在图象上,得42sin 23πϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, ∴4232k ππϕπ+=-+,k Z ∈,1126k k Z πϕπ∴=-+∈,. ∵0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴6πϕ=,∴()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 由222262k x k πππππ-≤+≤+,k Z ∈,得36k x k k Z ππππ-≤≤+∈,.∴函数()f x 的单调增区间是(),36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. (2),122x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴72,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦. 当262x ππ+=,即6x π=时,()f x 取得最大值2; 当7266x ππ+=,即2x π=时,()f x 取得最小值1-,故()f x 的值域为[]1,2-.。
专题七《三角函数》讲义7.3 三角函数的图像与性质知识梳理.三角函数的图像与性质1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质函数y=sin x y=cos x y=tan x 图象定义域R R错误!值域[-1,1][-1,1]R奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在⎣⎡⎦⎤-π2+2kπ,π2+2kπ(k∈Z)上是递增函数,在⎣⎡⎦⎤π2+2kπ,3π2+2kπ(k∈Z)上是递减函数在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数在⎝⎛⎭⎫-π2+kπ,π2+kπ(k∈Z)上是递增函数周期性周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π对称性对称轴是x=π2+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z)对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ+π2,0(k∈Z)对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ2,0(k∈Z)题型一. 三角函数图像的伸缩变换1.要得到函数y =3sin (2x +π3)的图象,只需要将函数y =3cos2x 的图象( ) A .向右平行移动π12个单位 B .向左平行移动π12个单位C .向右平行移动π6个单位D .向左平行移动π6个单位2.(2017•新课标Ⅰ)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),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,再把得到的曲线向右平移π6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,再把得到的曲线向左平移π12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12,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6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12,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 23.(2021春•闵行区校级期中)函数y =cos (2x +φ)的图象向右平移π2个单位长度后与函数y =sin (2x +2π3)的图象重合,则|φ|的最小值为 .4.(2016春•南通期末)将函数f(x)=sin(ωx +φ),(ω>0,−π2<φ<π2)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π4个单位长度得到y =sin x 的图象,则f(π6)= .5.(2015•湖南)将函数f (x )=sin2x 的图象向右平移φ(0<φ<π2)个单位后得到函数g (x )的图象.若对满足|f (x 1)﹣g (x 2)|=2的x 1、x 2,有|x 1﹣x 2|min =π3,则φ=( ) A .5π12B .π3C .π4D .π6题型二. 已知图像求解析式1.图是函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R )在区间[−π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点( )A .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变2.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则( )A .ω=π2,φ=−π4 B .ω=π2,φ=π4C .ω=π,φ=−π4D .ω=π,φ=π43.已知函数f (x )=A cos (ωx +φ)的图象如图所示,f (π2)=−23,则f (0)=( )A .−23B .−12C .23D .124.已知函数f (x )=A tan (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,下列关于函数g (x )=A cos (ωx +φ)(x ∈R )的表述正确的是( )A .函数g (x )的图象关于点(π4,0)对称B .函数g (x )在[−π8,3π8]递减 C .函数g (x )的图象关于直线x =π8对称D .函数h (x )=cos2x 的图象上所有点向左平移π4个单位得到函数g (x )的图象题型三. 三角函数的性质 考点1.单调性1.函数y =sin (﹣2x +π3)的单调递减区间是( ) A .[k π−π12,k π+5π12],k ∈Z B .[2k π−π12,2k π+5π12],k ∈ZC .[k π−π6,k π+5π6],k ∈ZD .[2k π−π6,2k π+5π6],k ∈Z2.已知函数f(x)=Asin(x +φ)(A >0,−π2<φ<0)在x =5π6时取得最大值,则f (x )在[﹣π,0]上的单调增区间是( ) A .[−π,−5π6] B .[−5π6,−π6] C .[−π3,0]D .[−π6,0]3.已知函数f (x )=sin (2x +π3)在区间[0,a ](其中a >0)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A .{a |0<a ≤π12} B .{a |0<a ≤π2} C .{a |a =k π+π12,k ∈N *} D .{a |2k π<a ≤2k π+π12,k ∈N *} 4.已知ω>0,函数f (x )=sin (ωx +π4)在区间(π2,π)上单调递减,则实数ω的取值范围是( ) A .[12,54] B .[12,34]C .(0,12]D .(0,2]考点2.周期性、奇偶性、对称性1.已知函数f (x )=cos 2x +sin 2(x +π6),则( )A .f (x )的最小正周期为π,最小值为12B .f (x )的最小正周期为π,最小值为−12C .f (x )的最小正周期为2π,最小值为12D .f (x )的最小正周期为2π,最小值为−122.已知f (x )=sin2x +|sin2x |(x ∈R ),则下列判断正确的是( ) A .f (x )是周期为2π的奇函数 B .f (x )是值域为[0,2]周期为π的函数 C .f (x )是周期为2π的偶函数 D .f (x )是值域为[0,1]周期为π的函数3.将函数y =sin2x −√3cos2x 的图象沿x 轴向右平移a 个单位(a >0)所得图象关于y 轴对称,则a 的最小值是( ) A .712π B .π4C .π12D .π64.已知函数f (x )=a sin x ﹣b cos x (ab ≠0,x ∈R )在x =π4处取得最大值,则函数y =f (π4−x )是( )A .偶函数且它的图象关于点(π,0)对称B .偶函数且它的图象关于点(3π2,0)对称 C .奇函数且它的图象关于点(3π2,0)对称 D .奇函数且它的图象关于点 (π,0)对称考点3.三角函数性质综合1.(2019•天津)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 .22.(2015•天津)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 .3.(2014•大纲版)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 .4.(2016•新课标Ⅰ)若函数f (x )=x −13sin2x +a sin x 在(﹣∞,+∞)单调递增,则a 的取值范围是( ) A .[﹣1,1]B .[﹣1,13]C .[−13,13]D .[﹣1,−13]5.(2013•安庆二模)已知函数f (x )=sin (ωx +π6),其中ω>0,若f (π6)=f (π3),且f (x )在区间(π6,π3)上有最小值、无最大值,则ω等于( )A .403B .283C .163D .436.(2014•北京)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 .题型四. 三角函数最值1.函数f (x )=15sin (x +π3)+cos (x −π6)的最大值为( ) A .65B .1C .35D .152.函数f (x )=cos (ωx +π3)(ω>0)在[0,π]内的值域为[﹣1,12],则ω的取值范围为( ) A .[32,53]B .[23,43]C .[23,+∞)D .[23,32]3.已知函数f (x )=cos2x +sin x ,则下列说法中正确的是( ) A .f (x )的一条对称轴为x =π4 B .f (x )在(π6,π2)上是单调递减函数C .f (x )的对称中心为(π2,0)D .f (x )的最大值为14.若0<x ≤π3,则函数y =sin x +cos x +sin x cos x 的值域为 .5.已知函数f(x)=2sinωx ⋅cos 2(ωx 2−π4)−sin 2ωx(ω>0)在区间[−2π5,5π6]上是增函数,且在区间[0,π]上恰好取得一次最大值1,则ω的取值范围是( ) A .(0,35]B .[12,35]C .[12,34]D .[12,52)6.已知函数f (x )=cos x •sin (x +π3)−√3cos 2x +√34,x ∈R (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[0,π2]上的最大值和最小值及相应的x 值;(3)若不等式|f (x )﹣m |<2在x ∈[0,π2]上恒成立,求实数m 的取值范围.题型五.三角函数零点1.已知函数f (x )=sin ωx −√3cos ωx (ω>0),若方程f (x )=﹣1在(0,π)上有且只有四个实数根,则实数ω的取值范围为 .2.已知函数f (x )=√3sin ωx cos ωx +cos 2ωx −12,(ω>0,x ∈R ),若函数f (x )在区间(π2,π)内没有零点,则ω的取值范围( ) A .(0,512] B .(0,512]∪[56,1112]C .(0,58]D .(0,56]∪[1112,1)3.函数f(x)=2sin(2ωx +π6)(ω>0)图象上有两点A (s ,t ),B (s +2π,t )(﹣2<t <2),若对任意s ∈R ,线段AB 与函数图象都有五个不同交点,若f (x )在[x 1,x 2]和[x 3,x 4]上单调递增,在[x 2,x 3]上单调递减,且x 4−x 3=x 2−x 1=23(x 3−x 2),则x 1的所有可能值是课后作业. 三角函数的图像与性质1.函数f (x )=A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,﹣π<φ<0)的部分图象如图所示,为了得到g (x )=A sin ωx 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π3个单位长度B .向左平移π12个单位长度 C .向右平移π3个单位长度D .向右平移π12个单位长度2.关于函数y =2sin (3x +π4)+1,下列叙述正确的是( ) A .其图象关于直线x =−π4对称 B .其图象关于点(π12,1)对称 C .其值域是[﹣1,3]D .其图象可由y =2sin (x +π4)+1图象上所有点的横坐标变为原来的13得到 3.已知函数f (x )=(12a −√3)sin x +(√32a +1)cos x ,将f (x )的图象向右平移π3个单位长度得到函数g (x )的图象,若对任意x ∈R ,都有g (x )≤g (π4),则a 的值为 . 4.已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>1,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M (3π4,0)对称,且在区间[0,π2]上是单调函数,则ω和φ的值分别为( )A .23,π4B .2,π3C .2,π2D .103,π25.已知函数f (x )=sin (ωx +φ),其中ω>0,|φ|≤π2,−π4为f (x )的零点:且f (x )≤|f (π4)|恒成立,f (x )在区间(−π12,π24)上有最小值无最大值,则ω的最大值是( )A .11B .13C .15D .176.已知函数f (x )=2sin (ωx −π6)sin (ωx +π3)(ω>0),若函数g (x )=f (x )+√32在[0,π2]上有且只有三个零点,则ω的取值范围为( )A .[2,113) B .(2,113) C .[73,103) D .(73,103)。
三角函数的图像与性质(正弦、余弦、正切)【知识点1】函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象性质题型1:定义域例1:求下列函数的定义域(1)xx y cos 2cos 1+=; (2)x y 2sin = 2lg(4)x -题型2:值域 例2:求下列函数值域 (1))3π2,6π(,sin 2-∈=x x y (2)y=2sin(2x-3π),x 5,46ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(3) )3π,2π(),3π2cos(2-∈+=x x y(4)函数1)6π21cos(2++-=x y 的最大值以及此时x 的取值集合题型3:周期例3:求下列函数的周期: (1)f(x)=2sin2x (2)y=cos(123x π-) (3)y=tan(2x 4π-) (4)y=sin x 例4: 若函数()2sin(2)3f x kx π=+的最小正周期T 满足12T <<,则自然数k 的值为______.例5:若)10(sin 2)(<<=ϖϖx x f 在区间[0,]3π上的最大值是2,则ϖ=________.例6:使x y ωsin =(ω>0)在区间[0,1]至少出现2次最大值,则ω的最小值为【 】A .π25B .π45C .πD .π23例7:设函数f(x)=2sin(25x ππ+),若对于任意的x R ∈,都有f(1x )2()()f x f x ≤≤成立,则12x x -的最小值是A.4B.2C.1D.12题型4:奇偶性 例8:函数y =sin (x +2π)(x ∈[-2π,2π])是【 】A.增函数B.减函数C.偶函数D.奇函数例9:判断下列函数的奇偶性 (1)y=xsin(x π+) (2)y=cos 1sin x x+例10:已知函数f(x)=x 3cosx+1,若f(a)=11,则f(-a)=________ 题型5:单调性例11:函数y =21log sin(2x +4π)的单调递减区间是【 】 A.(k π-4π,k π](k ∈Z ) B.(k π-8π,k π+8π](k ∈Z ) C.(k π-83π,k π+8π](k ∈ D.(k π+8π,k π+83π](k ∈Z )例12:.求1cos()3412logx y π+=的单调区间例13:求下列函数的单调增区间(1))3π21cos(-=x y ; (2) ]0,π[),6π2sin(2-∈+=x x y ;(3))23πsin(2x y -=例14:(1)求函数y=2sin(2x-3π)的单调递减区间。
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。
三角函数专题一、核心知识点归纳:1、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:sin y x =cos y x =tan y x =图象定义域 R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =; 当22x k ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性奇函数 偶函数奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是增函数;在32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ ()k ∈Z 上是减函数.在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,22k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z对称中心对称中心函 数 性 质2。
正、余弦定理:在ABC ∆中有: ①正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===(R 为ABC ∆外接圆半径) 2sin 2sin 2sin a R A b R B c R C =⎧⎪=⎨⎪=⎩⇒ sin 2sin 2sin 2a A Rb B Rc C R⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩注意变形应用 ②面积公式:111sin sin sin 222ABC S abs C ac B bc A ∆=== ③余弦定理: 2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c a b ab C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩ ⇒ 222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac a b c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩二、方法总结:1.三角函数恒等变形的基本策略。
三角函数知识点归纳 一、任意角与弧度制 1.任意角 (I)定义:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形. J 按旋转方向不同分为正角、负角、零角. (2)分类[按终边位置不同分为象限角和轴线角(3)终边相同的角:所有与角a 终边相同的角,连同角a 在内,可构成一个集合S={缈=a+ 2kιt, Λ∈Z!.(3)象限角与轴线角 今1(第一象限角)卜| 第二致限角阳2A"专VaV2痴 2⅛π<α<2⅛π+-g-,⅛∈z} +π,⅛∈ZT 第三敛限角)卜性"τrVaV2"+等"刃 第四象限角]{α∣2⅛π+^<α<2⅛π+2π,⅛∈z}2.弧度制的定义和公式 角a 的弧度数公式 IaI=%/表示弧长)角度与弧度的换算 ①1。
=念 rad ;② 1 rad=, 弧长公式 l=∖a ∖r 扇形面积公式S=»=如/ (1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. 3.任意角的三角函数 一、定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x, y),那么Sina=y, cos α=x, tan α=^(x≠()).二、常用结论汇总——规律多一点(1)一个口诀:三角函数值在各象限的符号:一全正、二正弦、三正切、四余弦.(2)三角函数定义的推广:设点P(x, y)是角Q终边上任意一点且不与原点重合,r=∣OP∣,则• V X V,1八、sin a= , COSa=-, tanα=-(Xw0).r rχ∖ ,三、特殊角的三角函数:3.1 象限角及终边相同的角例1、若角。
是第二象限角,则辞()A.第一象限角B.第二象限角C.第一或第三象限角D.第二或第四象限角∩例2、一的终边在第三象限,则。
的终边可能在() 2A.第一、三象限B.第二、四象限C.第一、二象限或y轴非负半轴D.第三、四象限或y轴非正半轴3.2 三角函数的定义例1、已知角α的终边经过点P(一χ, — 6),且COSa=—/,则1;+%½= _________________ .1J SlIl (A IdIl (A例2、已知角α的终边经过点(3, -4),则Sin a+»^=.3.3 、三角函数符号的判定例1、已知Sina < 0旦cosa > 0,则a的终边落在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.4 扇形面积问题1.已知一个扇形的弧长和半径都等于2,则这个扇形的面积为().A. 2B. 3C. 4D. 6二、同角三角函数的基本关系与诱导公式1 .同角三角函数的基本关系(1)平方关系:siMα+cos2α=l; (2)商数关系:tan α=黑吃.同角三角函数的基本关系式的几种变形(l)sin2α= 1 — cos2α=(l + cos «)(1 —cos a); cos2a= 1 - sin2a=(l ÷sin a)(l — sin a); (sin a±cos a)2 =l±2sin acos a.(2)sin a=tan acos a(a≠5+E, &WZ).2 .诱导公式“奇变偶不变,符号看象限”公式一:sin(a+2⅛π)=sin a, cos(a÷2hc)=cos a»la∏(6Z + <λkτf)= t∏∏OC其中公式二:sin(π+ct)= ~sin a> cos(π+cc)=~cos ct> Ian(Tr+a)=Ian a.公式三:sin(π~a)=sin a,cos(π-a) = — cos ct, ta∏(^-6Z)= —ta∏ OC ∙公式四:sin(-ct)=—sin a, cost—«)=cos a,t<l∏) = -13∏ CX .公式五:Sine-a) =cos a, COSe—a) =Sina 公式六:SinC+a)=cos a,CoSC+«) = -sin a.诱导公式可概括为〃∙]±a的各三角函数值的化简公式.口诀:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指方的奇数倍和偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.若是奇数倍,则函数名称要变(正弦变余弦,余弦变正弦);若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限是指:把a看成锐角时,根据在哪个象限判断厚三曲函数值的符号,最后作为结果符号.8.方法与要点一个口诀I、诱导公式的记忆。
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考点13 三角函数的图象与性质一、选择题1.(2011·安徽高考理科·T9)已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R∈恒成立,且()()2f f ππ>,则()f x 的单调递增区间是(A ),()36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (B ),()2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ (C )2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ (D ),()2k k k Z πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦【思路点拨】由()()6f x f π≤对x R ∈恒成立知)(x f 在6π=x 处取得最大值或最小值,从而得到ϕ的两组取值,再利用()()2f f ππ>排除一组,从而得到ϕ的取值,利用整体代换思想求出()f x 的单调递增区间.【精讲精析】选C. 由()()6f x f π≤对x R ∈恒成立知,2262ππϕπ±=+⨯k ()K Z ∈,得到65-262ππϕππϕk k =+=或,代入)(x f 并由()()2f f ππ>检验得,ϕ的取值为65-π,所以2265222πππππ+≤-≤-k x k ,计算得单调递增区间是2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 2.(2011·新课标全国高考理科·T11)设函数()sin()cos()(0,)2f x x x πωϕωϕωϕ=+++><的最小正周期为π,且()()f x f x -=,则 A.()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 B.()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 C.()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 D.()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增【思路点拨】先将()f x 化为()+)4f x x πωϕ=+,然后根据已知条件确定ω和ϕ的值,最后求单调减区间.【精讲精析】选A ()sin()cos()f x x x ωϕωϕ=+++ +)4x πωϕ+,又 ()f x 的最小正周期为π,∴2ππω=,即2ω=,又()()f x f x -=,这说明()f x 是偶函数,即4πϕ+为2π的奇数倍才行,考虑到||2πϕ<,所以ϕ取4π,从而()f x x =,容易确定其在(0,)2π上单调递减.3.(2011·新课标全国高考文科·T11)设函数()sin(2)cos(2)44f x x x ππ=+++,则( )A. ()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,其图像关于直线4x π=对称B .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,其图像关于直线2x π=对称C .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,其图像关于直线4x π=对称D .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,其图像关于直线2x π=对称【思路点拨】()f x sin(2)cos 2)44x x ππ=+++()44x ππ=++,然后求函数 ()f x 的单调递增区间和对称轴方程.【精讲精析】选D ()f x sin(2)cos 2)44x x ππ=+++()44x ππ=++2x =,∴()f x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭内单调递减,且图像关于2x π=对称.二、填空题4.(2011·安徽高考文科·T15)设()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①11()012f π= ②7()10f π<()5f π③()f x 既不是奇函数也不是偶函数④()f x 的单调递增区间是2,()63k k k z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦⑤存在经过点(a,b )的直线与函数()f x 的图象不相交.以上结论正确的是 _____________________________(写出正确结论的编号). 【思路点拨】先将()sin 2cos2,,,0f x a x b x a b R ab =+∈≠’变形为)2sin()(22ϕ++=x b a x f ,再由()6f x fπ≤对一切x R ∈恒成立得a,b 之间关系,然后顺次判断命题真假.【精讲精析】答案:①③.),2sin(2cos 2sin )(22ϕ++=+=x b a x b x a x f 由()()6f x f π≤对一切x R ∈恒成立知22)6(b a f +=π,求得03>=b a 。
所以)62sin(22cos 2sin 3)(π+=+=x b x b x b x f①0)6611sin(2)1211(=+=πππb f ,故①正确. ②).3013sin(2)5()107(πππb f f ==故②错误. ③)()(x f x f ±≠-.所以③正确. ④因为b>0,所以226222πππππ+≤+≤-k x k ,解得63ππππ+≤≤-k x k .故④错误.⑤因为03>=b a ,要经过点(a,b )的直线与函数)(x f 图象不相交,则此直线与x 轴平行,又)(x f 的振幅为b b 32>,所以直线必与)(x f 图象有交点. ⑤错误.5.(2011·江苏高考·T9)函数f (x)Asin(wx ),(A,w,=+φφ)为常数,)0,0>>w A 的部分图象如图所示,则f (0)____的值是9第题图【思路点拨】本题考查的是三角函数的图象与性质,解题的关键是求出()sin(),f x A wx φ=+,然后代入求解。
【精讲精析】答案根据图象可知A =14π,所以周期为π,由22T πω==,根据五点作图法可知732122πϕπ⨯+=,解得13ϕπ=,所以解析式为)3y x π=+,所以(0)f =6.(2011·辽宁高考理科·T16)已知函数f (x)A tan(x )=ω+ϕ(ω>0,2π<ϕ),y f (x )=的部分图象如下图,则f (24π)=____________.【思路点拨】结合图象,先求ω,再求ϕ和A,最后求f (24π)的值. 【精讲精析】答案:3.如图可知8832ππ-=T ,即42πωπ=,所以2=ω,再结合图象可得Z k k ∈+=+⨯,282ππϕπ,即24π<+=ππϕk ,所以4143<<-k ,只有0=k ,所以4πϕ=,又图象过点(0,1),代入得Atan 4π=1,所以A=1,函数的解析式为f (x )=tan (2x+4π),则f (24π)= tan 6π=3.三、解答题7.(2011·浙江高考文科·T18)(本题满分14分) 已知函数()sin ()3f x A x πϕ=+,x R ∈,0A >,02πϕ<<.()y f x =的部分图象如图所示,P 、Q分别为该图象的最高点和最低点,点P 的坐标为(1,)A .(Ⅰ)求()f x 的最小正周期及ϕ的值; (Ⅱ)若点R 的坐标为(1,0),23PRQ π∠=,求A 的值. 【思路点拨】(1)利用三角函数的图象与性质求解、给值求角时要注意角的范围;(2)在PRQ ∆中三边均可用A 来表示,尽而可用余弦定理列出方程. 【精讲精析】(Ⅰ)解:由题意得,263T ππ==因为(1,)P A 在sin()3y A x πϕ=+的图象上所以sin() 1.3πϕ+=又因为02πϕ<<,所以6πϕ=(Ⅱ)解:设点Q 的坐标为(0,x A -).由题意可知02363x πππ+=,得04x =,所以(4,)Q A -连接PQ,在△PRQ 中,∠PRQ=23π,由余弦定理得2222221cos 2.2RP RQ PQ PRQ RP RQ +-∠===-解得2A =3.又A >0,所以。