三角函数的图象和性质
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三角函数的图像与性质三角函数的图像与性质在数学中,三角函数是一种基本的函数类型,其中的很多图像和性质对理解数学十分重要。
它们有助于理解各种模型的表示和应用,增强数学思维的能力和加深数学知识。
本文就三角函数的图像与性质做一些简单的介绍。
I、三角函数图像1、正弦曲线:正弦曲线是由参数从0到2π(2π是将一个周期跨越两次)形成的空间曲线。
它是圆的切线,有一定的规律性,并且把圆分为一个完整的一个周期,表现的曲线是一个“s”字形,形成有节奏的变化形式。
2、余弦曲线:余弦曲线是一条由参数从0到2π(2π是将一个周期跨越两次)形成的空间曲线,它也是圆的切线,有一定的规律性,但是它把圆分为两个半周期,比较起来更加缓和,表现的曲线是一个“v”字形,形成有节奏的变化形式。
3、正切曲线:正切曲线可以由参数0到π(π是将一个周期跨越一次)形成的曲线。
它也是一个椭圆的切线,有一定的规律性,把椭圆分为一完整周期,表现的曲线是一个“z”字形,形成有节奏的变化形式。
II、三角函数的性质1、周期性:三角函数的周期性就是说其值的变化是有如左图5000式的一个循环周期,在实际应用中可以利用该性质进行参数估计。
2、增减性:三角函数具有明显的增减性,具体表现为当参数逐渐增加时,函数值会自动增大,而当参数逐渐减小时,函数值则会自动减小。
3、几何性:三角函数有一个令人惊讶的性质,即在几何上其值就等于一定参数的弧度,而且参数的变化也不会影响该弧度。
4、极限性:参数π/2处的正切函数的值无穷大,表示非常接近的范围内函数的变化是接近无穷大的,而参数为0处的余弦函数为1,表示函数在某一点的取值趋势没有了变化,变成一个规定值。
总结来说,三角函数可以说是数学之中一个基本的概念,其图形和性质极其重要,可以帮助我们更深入的理解数学,增进数学的应用能力,因此,值得我们认真好好的学习。
三角、反三角函数图像(附:资料所有来自网络,仅对排版做了变动,以方便打印及翻阅,此中可能出现错误,阅者请自行注意。
)1.六个三角函数值在每个象限的符号:sin α· csc α cos α· sec α tan α· cot α2.三角函数的图像和性质:y=sinxy-5- 2 12-7o -4-3-2 -3 -2-1237 25223 422xy=cosxy-5- 2 1-32- -4-7-2 -3o 22-1yy=tanx3 3 7 2225 422yy=cotxx-3-- 22o322x-- 2o3 2x22函数y=sinxy=cosx y=tanxy=cotx{ x | x ∈R 且 { x | x ∈ R 且定义域R Rx ≠ k π+,k ∈ Z }x ≠ k π∈,kZ }2[ -1, 1] x=2k π+时[ -1,1]maxR2x=2k π时 y=1y max =1x=2k π +时π R无最大值值域无最大值y min =-1无最小值x=2k π- 时 y =-1无最小值min2周期性 周期为 2π 周期为 2π 周期为 π 周期为 π 奇偶性 奇函数偶函数 奇函数 奇函数在[ 2kπ-,2k π+]在[ 2kπ-π, 2kπ]在 (k π-,kπ+ )在 (k π, kπ+π)内上都是增函数;都是减函数2222在[ 2kπ,2kπ+π](k∈ Z)上都是增函数;在内都是增函数单一性2上都是减函数(k∈ Z)[ 2kπ+(k∈ Z),2k π+π]上23都是减函数 (k∈ Z)3.反三角函数的图像和性质:arcsinx arccosxarctanx名称反正弦函数y=sinx(x∈〔- ,〕的反函2 2定义数,叫做反正弦函数,记作 x=arsinyarcsinx 表示属于[- ,]理解22且正弦值等于x 的角定义域[ -1, 1]值域[ - ,]性22单一性在〔 -1, 1〕上是增质函数奇偶性arcsin(-x)=-arcsinx周期性都不是周期函数反余弦函数y=cosx(x∈〔0, π〕 )的反函数,叫做反余弦函数,记作x=arccosyarccosx 表示属于[ 0,π],且余弦值等于 x 的角[-1, 1][0,π]在[ -1,1]上是减函数arccos(-x)= π-arcc osxarccotx反正切函数反余切函数y=tanx(x∈ (-,y=cotx(x∈ (0, π ))的反函数,叫做2反余切函数,记2)的反函数,叫作 x=arccoty做反正切函数,记作x=arctanyarctanx 表示属于arccotx 表示属于(-, ),且正切值(0,π)且余切值等于 x 的角22等于 x 的角(-∞, +∞)(-∞, +∞)(-, )(0,π)2 2在 (-∞, +∞)上是增在(-∞,+∞)上是数减函数arctan(-x)=-arctanx arccot(-x)= π-arcc otxsin(arcsinx)=x(x∈cos(arccosx)=x(x tan(arctanx)=x(x ∈ R) cot(arccotx)=x(x[ -1,∈[-1,1] )arctan(tanx)=x∈ R)恒等式1] )arcsin(sinx)=x(x arccos(cosx)=x(xarccot(cotx)=x(x( x∈ (-, ))∈[-, ] )22∈[0, π] )∈ (0, π ))22互余恒等式arcsinx+arccosx= (x∈[ -1,1] )arctanx+arccotx=(X∈ R)22 arcsin(-x)=-arcsinx arccos(-x)=π-arccosxarctan(-x)=-arctanx arccot(-x)=π-arccotxarcsinx+arccosx=arctanx+arccotx=π/2sin(arcsinx)=cos(arccosx)=tan(arctanx)=cot(arccotx)=x当 x∈ [-π/2, π/2]arcsin(sinx)=xx∈[0,π]arccos(cosx)=xx∈(-π/2, π/2)arctan(tanx)=xx∈(0, π)arccot(cotx)=x三角公式总表abc1.正弦定理 :=== 2R ( R 为三角形外接圆半径)sin A sin B sin C2.余弦定理: a 2 =b 2 +c 2 -2bc cos Ab 2 =a 2 +c 2 -2ac cosB c 2 =a 2 +b 2 -2ab cosCb 2c 2 a 2cos A2bc⊿=12=1a h a = 2 ab sinC = a 2 sin B sin C b 2 =2sin A1bc sin A =1ac sin B =abc=2R 2 2 4Rsin Asin C c 2sin Asin B2sin B = =pr=2sinC2sin A sin B sin Cp( p a)( p b)( p c)(此中 p 1(a b c) , r 为三角形内切圆半径 )24.同角关系:⑴商的关系:① tg= sin= sinsec② ctgcos coscscsin cos③ sincostg④ sec1 tgcsccos⑤ cossinctg⑥ csc1 ctgsecsin⑵倒数关系: sin csc cos sec tg ctg 1⑶平方关系: sin 2 cos 2sec 2tg 2csc 2ctg 21⑷ a sinb cosa 2b 2 sin()(此中协助角 与点( a,b )在同一象限,且tgb )a5.和差角公式① sin( ) sin cos cos sin② cos( ) coscos sin sin③ tg ()tg tg④ tgtgtg ()(1 tgtg )1 tg tg⑤tg ()tg tgtg tg tg tg1 tgtgtgtgtg此中当 A+B+C=π时 ,有 :tgi). tgAtgB tgCtgA tgB tgCii). tg A tgBtg A tgCtg B tg C12 2 22 226.二倍角公式: (含全能公式 )① sin 22sin cos2tg 1 tg 2② cos 22sin221 12 sin21tg2 cos 2 cos1tg 2③ tg 22tgtg 21④ sin 2tg 21cos22 1 cos21 tg 22⑤cos27.半角公式:(符号的选择由所在的象限确立)2① sin1cos② sin2222③ cos1cos④ cos2222⑤ 1cos 2 sin 2⑥ 1 cos2⑦ 1sin(cos sin ) 2cos sin2222⑧ tg1cos sin 1 cos21cos 1 cos sin1cos21cos22 cos228.积化和差公式:① sin cos1sin()sin()2② cos sin1sin()sin()2③ cos cos 1cos()cos() 2④ sin sin 1cos()cos 29.和差化积公式:① sin sin2sin cos22② sin sin 2 cos sin22③ cos cos 2 cos cos22④ cos cos2sin sin22。
三角函数的图像和性质三角函数是数学中的一类特殊函数,以其图像的周期性和性质的多样性而被广泛研究和应用。
本文将介绍三角函数的图像特点和基本性质。
一、正弦函数的图像和性质正弦函数是最基本的三角函数之一,用sin(x)表示。
其图像为周期性曲线,其周期为2π。
在一个周期内,正弦函数的值在[-1,1]之间变化。
图像在x轴上的零点是正弦函数的特殊点,记为x=kπ,其中k为整数。
正弦函数的图像在x=kπ时经过极大值或极小值。
正弦函数的性质:1. 周期性:sin(x+2π)=sin(x),即正弦函数在过一周期后会重复。
2. 奇偶性:sin(-x)=-sin(x),即正弦函数关于原点对称。
3. 对称性:sin(π-x)=sin(x),即正弦函数关于y轴对称。
二、余弦函数的图像和性质余弦函数是另一个常见的三角函数,用cos(x)表示。
余弦函数的图像也是周期性曲线,其周期同样为2π。
在一个周期内,余弦函数的值同样在[-1,1]之间变化。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像在x=kπ时经过极大值或极小值。
余弦函数的性质:1. 周期性:cos(x+2π)=cos(x),即余弦函数在过一周期后会重复。
2. 奇偶性:cos(-x)=cos(x),即余弦函数关于y轴对称。
3. 对称性:cos(π-x)=-cos(x),即余弦函数关于原点对称。
三、正切函数的图像和性质正切函数是三角函数中另一个常见的函数,用tan(x)表示。
正切函数的图像为周期性曲线,其周期为π。
正切函数的图像在x=kπ+π/2时会出现无穷大的间断点,即tan(x)在这些点是无界的。
正切函数的性质:1. 周期性:tan(x+π)=tan(x),即正切函数在过一个周期后会重复。
2. 奇偶性:tan(-x)=-tan(x),即正切函数关于原点对称。
四、其他三角函数除了正弦函数、余弦函数和正切函数,还有其他与它们密切相关的三角函数。
1. 反正弦函数:用arcsin(x)表示,表示一个角的正弦值等于x,返回值在[-π/2, π/2]之间。
三角函数图像与性质
三角函数是基本的初等函数之一,它以角度为自变量,以任意角度的终边与单位圆或其比值的交点坐标为因变量。
接下来看看常见三角函数的图像和性质。
三角函数的图像
三角函数的性质
1.正弦函数
在直角三角形中,任意一锐角∠A的对边与斜边的比叫做∠A 的正弦,记作sinA,即sinA=∠A的对边/斜边。
正弦值在[2kπ-π/2,2kπ+π/2](k∈Z)随角度增大(减小)而增大(减小),在[2kπ+π/2,2kπ+3π/2](k∈Z)随角度增大(减小)而减小(增大)。
图像:波形曲线
值域:[-1,1]
定义域:R
2.余弦函数
在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°(如图所示),∠A的余弦是它的邻边比三角形的斜边,即cosA=b/c,也可写为
cosa=AC/AB。
余弦函数:f(x)=cosx(x∈R)。
余弦值在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)随角度增大(减小)而增大(减小),在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)随角度增大(减小)而减小(增大)。
图像:波形曲线
值域:[-1,1]
定义域:R
3.正切函数
在Rt△ABC(直角三角形)中,∠C=90°,AB是∠C的对边c,BC是∠A的对边a,AC是∠B的对边b,正切函数就是
tanB=b/a,即tanB=AC/BC。
正切值在[kπ-π/2,kπ+π/2](k∈Z)随角度增大(减小)而增大(减小)。
图像:右图平面直角坐标系反映
定义域:{x|x≠(π/2)+kπ,k∈Z}
值域:实数集R。
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。
三角函数的图象和性质基础自测1. 设点P 是函数f (x )=sin ωx (ω≠0)的图象C 的一个对称中心,若点P 到图象C 的对称轴的距离的最小值是π4,则f (x )的最小正周期是________.2. 函数y =2-3cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为______,此时x =______________. 3. 函数y =sin x +sin|x |的单调递减区间是_________________________________________.4. 函数y =tan ⎝⎛⎭⎫π4-x 的定义域为______________________________.5. 给出下列四个命题,其中不正确的命题为______.(填序号)①若cos α=cos β,则α-β=2k π,k ∈Z ;②函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象关于x =π12对称; ③函数y =cos(sin x )(x ∈R )为偶函数;④函数y =sin|x |是周期函数,且周期为2π.题型一 三角函数的定义域、值域问题例1 (1)求函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域;(2)求函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值.总结:求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +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).变式训练1: (1)求函数y =sin x -cos x 的定义域;(2)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4·sin ⎝⎛⎭⎫x +π4,求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π2上的最大值与最小值.题型二 三角函数的单调性与周期性例2 写出下列函数的单调区间及周期:(1) y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3;(2)y =|tan x |.总结:(1)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ) (其中A ≠0,ω>0)的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答.列不等式的原则:①把“ωx +φ (ω>0)”视为一个“整体”;②A >0 (A <0)时,所列不等式的方向与y =sin x (x ∈R ),y =cos x (x ∈R )的单调区间对应的不等式方向相同(反).(2)对于y =A tan(ωx +φ) (A 、ω、φ为常数),其周期T =π|ω|,单调区间利用ωx +φ∈⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2,解出x 的取值范围,即为其单调区间.对于复合函数y =f (v ),v =φ(x ),其单调性的判定方法:若y =f (v )和v =φ(x )同为增(减)函数时,y =f (φ(x ))为增函数;若y =f (v )和v =φ(x )一增一减时,y =f (φ(x ))为减函数.(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常要画出图象,结合图象判定.变式训练2: 求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x +cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6的周期、单调区间及最大、最小值.题型三 三角函数的对称性与奇偶性例3 (1)已知f (x )=sin x +3cos x (x ∈R ),函数y =f (x +φ) ⎝⎛⎭⎫|φ|≤π2的图象关于直线x =0对称,则φ的值为________. (2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为________.总结: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.如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=π2+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=k π (k ∈Z )即可.变式训练3: (1)定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,则函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3 3sin x 1 cos x 的图象的对称轴方程是____________. (2)函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +3π2 (x ∈R ),下列结论正确的是________.(填序号) ①函数f (x )的最小正周期为π; ②函数f (x )的对称中心是⎝⎛⎭⎫π2,0;③函数f (x )的图象关于直线x =π4对称; ④函数f (x )是偶函数. 例4 已知函数f (x )=2a sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+b 的定义域为⎣⎡⎦⎤0,π2,函数的最大值为1,最小值为-5,求a 和b 的值.方法与技巧1.利用函数的有界性(-1≤sin x ≤1,-1≤cos x ≤1),求三角函数的值域(最值).2.利用函数的单调性求函数的值域或最值.3.利用换元法求复合函数的单调区间(要注意x 系数的正负号).失误与防范1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.求三角函数的单调区间时,应先把函数式化成形如y =A sin(ωx +φ) (ω>0)的形式,再根据基本三角函数的单调区间,求出x 所在的区间.应特别注意,考虑问题应在函数的定义域内考虑.注意区分下列两题的单调增区间的不同:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4;(2)y =sin ⎝⎛⎭⎫π4-2x . 3.利用换元法求三角函数最值时注意三角函数的有界性,如:y =sin 2x -4sin x +5,令t =sin x (|t |≤1),则y =(t -2)2+1≥1,解法错误.专项训练:A 组 专项基础训练(时间:35分钟,满分:62分)一、填空题(每小题5分,共35分)1. 函数y =cos x -12的定义域为______________. 2. 将函数y =sin(x +φ)的图象F 向左平移π6个单位长度后得到图象F ′,若F ′的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫π4,0,则φ=________________. 3. (2011·山东改编)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=________. 4. 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.函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为________________. 6. 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________.7. 函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π4上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω=________. 二、解答题(共27分)8. (13分)设函数f (x )=sin ()2x +φ (-π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =π8. (1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间.9. (14分)(1)求函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 (-π6<x <π6)的值域; (2)求函数y =2cos 2x +5sin x -4的值域.B 组 专项能力提升(时间:35分钟,满分:58分)一、填空题(每小题5分,共30分)1. (2012·天津改编)将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝⎛⎭⎫3π4,0,则ω的最小值是________.2. 函数y =2sin(3x +φ) (|φ|<π2)的一条对称轴为x =π12,则φ=________. 3. 函数y =sin x +1sin x(0<x <π)的最小值为________. 4. 已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值为________. 5. (2012·上海改编)若S n =sin π7+sin 2π7+…+sin n π7(n ∈N *),则在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是________. 6. 已知定义在R 上的函数f (x )满足:当sin x ≤cos x 时,f (x )=cos x ,当sin x >cos x 时,f (x )=sin x .给出以下结论:①f (x )是周期函数;②f (x )的最小值为-1;③当且仅当x =2k π (k ∈Z )时,f (x )取得最小值;④当且仅当2k π-π2<x <(2k +1)π(k ∈Z )时,f (x )>0; ⑤f (x )的图象上相邻两个最低点的距离是2π.其中正确的结论序号是________.二、解答题(共28分)7. (14分)已知函数f (x )=sin 2x -3cos 2x +1.(1)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2时,求f (x )的最大值和最小值;(2)求f (x )的单调区间.8. (14分)已知a >0,函数f (x )=-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b ,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,-5≤f (x )≤1. (1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.基础自测:1.答案 π2.答案 5 34π+2k π,k ∈Z 3答案 ⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2,k ∈N 4答案 {x |x ≠k π-π4,k ∈Z } 5答案 ①②④例1答案:(1){x |-3≤x <-π2或0<x <π2}. (2)函数y =cos 2x +sin x (|x |≤π4)的最大值为54,最小值为1-22. 变式训练1答案(1)定义域为{x |2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z }. (2)故当x =π3时,f (x )取最大值1;当x =-π12时,f (x )取最小值-32. 例2答案:(1)函数的减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ;增区间为⎣⎡⎦⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z . 最小正周期T =2π2=π. (2) y =|tan x |的增区间是⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2,k ∈Z ,减区间是⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 最小正周期T =π. 变式训练2答案: ∵⎝⎛⎭⎫π3+4x +⎝⎛⎭⎫π6-4x =π2,∴cos ⎝⎛⎭⎫4x -π6=cos ⎝⎛⎭⎫π6-4x =cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3+4x =sin ⎝⎛⎭⎫π3+4x . ∴y =2sin ⎝⎛⎫4x +π3,周期T =2π4=π2. 当-π2+2k π≤4x +π3≤π2+2k π (k ∈Z )时,函数单调递增,∴函数的递增区间为⎣⎡⎦⎤-5π24+k π2,π24+k π2 (k ∈Z ). 当π2+2k π≤4x +π3≤3π2+2k π (k ∈Z )时,函数单调递减,∴函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤π24+k π2,7π24+k π2(k ∈Z ). 当x =π24+k π2 (k ∈Z )时,y max =2;当x =-5π24+k π2(k ∈Z )时,y min =-2. 例3答案 (1)π6 (2)π6变式训练3 (1)答案 x =k π-π6,k ∈Z (2)答案 ①②③例4解 ∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤23π,∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1, 若a >0,则⎩⎨⎧ 2a +b =1-3a +b =-5,解得⎩⎨⎧ a =12-63b =-23+123;若a <0,则⎩⎨⎧ 2a +b =-5-3a +b =1,解得⎩⎨⎧a =-12+63b =19-123. 综上可知,a =12-63,b =-23+123或a =-12+63,b =19-12 3.[14分]专项训练A 组1答案 ⎣⎡⎦⎤2k π-π3,2k π+π3,k ∈Z 2答案 k π-5π12,k ∈Z 3答案 324答案 2 5答案 ⎝⎛⎦⎤2k π,π3+2k π (k ∈Z ) 6答案 [-32,3] 7答案 438.解 (1)令2×π8+φ=k π+π2,k ∈Z , ∴φ=k π+π4,k ∈Z , 又-π<φ<0,则-54<k <-14,k ∈Z . ∴k =-1,则φ=-3π4. (2)由(1)得:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4,令-π2+2k π≤2x -3π4≤π2+2k π,k ∈Z , 可解得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z ,因此y =f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤π8+k π,5π8+k π,k ∈Z .9.解 (1)∵-π6<x <π6,∴0<2x +π3<2π3,∴0<sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的值域为(0,2]. (2)y =2cos 2x +5sin x -4=2(1-sin 2x )+5sin x -4=-2sin 2x +5sin x -2=-2⎝⎛⎭⎫sin x -542+98. ∴当sin x =1时,y max =1,当sin x =-1时,y min =-9,∴y =2cos 2x +5sin x -4的值域为[-9,1].专项训练B 组1答案 2 2答案 π4 3答案 2 4答案 325答案 86解析 易知S 1>0,S 2>0,S 3>0,S 4>0,S 5>0,S 6>0,S 7>0.S 8=sin π7+sin 2π7+…+sin 7π7+sin 8π7=sin 2π7+sin 3π7+…+sin 7π7>0, S 9=sin 3π7+sin 4π7+…+sin 7π7>0, S 10=sin 4π7+…+sin 7π7>0, S 11=sin 5π7+sin 6π7+sin 7π7>0, S 12=sin 6π7+sin 7π7>0, S 13=sin 7π7=0, S 14=sin 7π7+sin 14π7=0, ∴S 1,S 2,…,S 100中,S 13=0,S 14=0,S 27=0,S 28=0,S 41=0,S 42=0,S 55=0,S 56=0,S 69=0,S 70=0,S 83=0,S 84=0,S 97=0,S 98=0,共14个.∴在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是100-14=86(个).6答案 ①④⑤7解 (1)f (x )=sin 2x -3cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1.∵π4≤x ≤π2,∴π2≤2x ≤π,∴π6≤2x -π3≤2π3, ∴12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1,∴1≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤2,于是2≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1≤3,∴f (x )的最大值是3,最小值是2. (2)由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得2k π-π6≤2x ≤2k π+5π6,k ∈Z ,∴k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z , 即f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z ,同理由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2,k ∈Z 得f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z . 8解 (1)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6.∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1,∴-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈[-2a ,a ]. ∴f (x )∈[b,3a +b ],又∵-5≤f (x )≤1,∴b =-5,3a +b =1,因此a =2,b =-5.(2)由(1)得,f (x )=-4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1,g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π2=-4sin ⎝⎛⎭⎫2x +7π6-1=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1, 又由lg g (x )>0,得g (x )>1,∴4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-1>1,∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6>12,∴2k π+π6<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z , 其中当2k π+π6<2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 时,g (x )单调递增,即k π<x ≤k π+π6,k ∈Z , ∴g (x )的单调增区间为⎝⎛⎦⎤k π,k π+π6,k ∈Z . 又∵当2k π+π2<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z 时,g (x )单调递减,即k π+π6<x <k π+π3,k ∈Z . ∴g (x )的单调减区间为⎝⎛⎫k π+π6,k π+π3,k ∈Z .。