三角函数的图象和性质(经典好题)
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三角函数图像与性质经典题型题型1:三角函数的图象例1.(2000全国,5)函数y =-xc os x 的部分图象是( )解析:因为函数y =-xc os x 是奇函数,它的图象关于原点对称,所以排除A 、C ,当x ∈(0,2π)时,y =-xc os x <0。
题型2:三角函数图象的变换例2.试述如何由y =31sin (2x +3π)的图象得到y =sin x 的图象。
解析:y =31sin (2x +3π))(纵坐标不变倍横坐标扩大为原来的3πsin 312+=−−−−−−−−−→−x y x y sin 313π=−−−−−−−−→−纵坐标不变个单位图象向右平移 x y sin 3=−−−−−−−−−→−横坐标不变倍纵坐标扩大到原来的例3.(2003上海春,15)把曲线yc os x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位,再沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线方程是( )A .(1-y )sin x +2y -3=0B .(y -1)sin x +2y -3=0C .(y +1)sin x +2y +1=0D .-(y +1)sin x +2y +1=0解析:将原方程整理为:y =x cos 21+,因为要将原曲线向右、向下分别移动2π个单位和1个单位,因此可得y =)2cos(21π-+x -1为所求方程.整理得(y +1)sin x +2y +1=0.题型3:三角函数图象的应用例4.(2003上海春,18)已知函数f (x )=A sin (ωx +ϕ)(A >0,ω>0,x ∈R )在一个周期内的图象如图所示,求直线y =3与函数f (x )图象的所有交点的坐标。
解析:根据图象得A =2,T =27π-(-2π)=4π,∴ω=21,∴y =2sin (2x +ϕ),又由图象可得相位移为-2π,∴-21ϕ=-2π,∴ϕ=4π.即y =2sin (21x +4π)。
1y三角函数图像与性质练习题(一)一.选择题 〔每题5分,共100分〕1.将函数sin (0)y x ωω=>的图象按向量,06a π⎛⎫=-⎪⎝⎭平移,平移后的图象如下图,那么平移后的图象所对应函数的解析式是( ) A.sin()6y x π=+B.sin()6y x π=-C.sin(2)3y x π=+D.sin(2)3y x π=- 2. 为了得到函数R x x y ∈+=),63sin(2π的图像,只需把函数R x x y ∈=,sin 2的图像上所有的点( )A.向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍〔纵坐标不变〕B.向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的31倍〔纵坐标不变〕C.向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍〔纵坐标不变〕 D.向右平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍〔纵坐标不变〕3. 函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是2-,那么ω的最小值等于( )A.23B.32C.2D.3 4.函数y =sin(2x +3π)的图象可由函数y =sin2x 的图象经过平移而得到,这一平移过程可以是( ) A.向左平移6πB.向右平移6πC.向左平移12π D.向右平移12π 5. 要得到函数y =sin (2x -)6π的图像,只需将函数y =cos 2x 的图像( )A.向右平移6π个单位 B.向右平移3π个单位 C. 向左平移6π个单位 D. 向左平移3π个单位 6. 为了得到函数y =sin (2x-4π)+1的图象,只需将函数y =sin 2x 的图象〔〕平移得到A.按向量a=(-8π,1)B. 按向量a=(8π,1)C.按向量a=(-4π,1)D. 按向量a=(4π,1) 7.假设函数()sin ()f x x ωϕ=+的图象如图,那么ωϕ和的取值是( )A.1ω=,3πϕ= B.1ω=,3πϕ=-C.12ω=,6πϕ= D.12ω=,6πϕ=- 8. 函数πsin 23y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭在区间ππ2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,的简图是( )9. 函数sin(2)cos(2)63y x x ππ=+++的最小正周期和最大值分别为( ) A.,1π B.,2π C.2,1π D. 2,2π 10. 函数()sin()(0)3f x x πϖϖ=+>的最小正周期为π,那么该函数的图象( )A.关于点(,0)3π对称 B.关于直线4x π=对称 C.关于点(,0)4π对称 D.关于直线3x π=对称11.函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的局部图象如图,那么( ) A.4,2πϕπω==B.6,3πϕπω==C.4,4πϕπω== D.45,4πϕπω==12. 要得到函数sin y x =的图象,只需将函数cos y x π⎛⎫=-⎪3⎝⎭的图象( ) yx11-2π- 3π- O6ππyx11- 2π- 3π- O 6ππ yx1 1-2π-3πO 6π-πy xπ2π- 6π-1O 1-3π A.B. C. D.A.向右平移π6个单位 B.向右平移π3个单位 C.向左平移π3个单位 D.向左平移π6个单位 13. 设函数()x f ()φω+=x sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛<<>20,0πφω.假设将()x f 的图象沿x 轴向右平移61个单位长度,得到的图象经过坐标原点;假设将()x f 的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的21倍〔纵坐标不变〕, 得到的图象经过点⎪⎭⎫⎝⎛1,61. 那么( ) A.6,πφπω== B.3,2πφπω== C.8,43πφπω== D. 适合条件的φω,不存在 14. 设函数)()0(1)6sin()(x f x x f '>-+=的导数ωπω的最大值为3,那么f (x )的图象的一条对称轴的方程是( ) A.9π=x B.6π=x C.3π=x D.2π=x三角函数图像与性质练习题答案三角函数的图象和性质练习题(二)一、选择题1.函数sin(2)(0)y x ϕϕπ=+≤≤是R 上的偶函数,那么ϕ的值是〔 〕A.0B.4πC.2πD.π2. 将函数x y 4sin =的图象向左平移12π个单位,得到)4sin(ϕ+=x y 的图象,那么ϕ等于A .12π-B .3π-C .3πD .12π 3.假设,24παπ<<那么〔 〕 (45<a<90)A .αααtan cos sin >>B .αααsin tan cos >>C .αααcos tan sin >>D .αααcos sin tan >>1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C B A B B C A A A 11 12 13 14 CAAA4.函数23cos()56y x π=-的最小正周期是〔 〕A .52πB .25π C .π2 D .π5 5.在函数x y sin =、x y sin =、2sin(2)3y x π=+、2cos(2)3y x π=+中, 最小正周期为π的函数的个数为〔〕. A .1个B .2个 C .3个 D .4个6.x x x f 32cos 32sin)(+=的图象中相邻的两条对称轴间距离为 〔 〕 A .3π B .π34 C .π23 D .π677. 函数)252sin(π+=x y 的一条对称轴方程〔 〕A .2π-=xB .4π-=xC .8π=xD .=x π458. 使x y ωsin =〔ω>0〕在区间[0,1]至少出现2次最大值,那么ω的最小值为〔 〕 A .π25B .π45C .πD .π23二、填空题1.关于x 的函数()cos()f x x α=+有以下命题: ①对任意α,()f x 都是非奇非偶函数; ②不存在α,使()f x 既是奇函数,又是偶函数;③存在α,使()f x 是偶函数;④对任意α,()f x 都不是奇函数.其中一个假命题的序号是,因为当α=时,该命题的结论不成立.2.函数xxy cos 2cos 2-+=的最大值为________.3.假设函数()2sin(2)3f x kx π=+的最小正周期T 满足12T <<,那么自然数k 的值为______. 4.满足23sin =x 的x 的集合为_________________________________. 5.假设)10(sin 2)(<<=ϖϖx x f 在区间[0,]3π上的最大值是2,那么ϖ=________.三、解答题1.比拟大小〔1〕00150sin ,110sin ;〔2〕00200tan ,220tan 2. (1) 求函数1sin 1log 2-=xy 的定义域. 〔2〕设()sin(cos ),(0)f x x x π=≤≤,求()f x 的最大值与最小值. 3.)33sin(32)(πω+=x x f 〔ω>0〕〔1〕假设f (x +θ)是周期为2π的偶函数,求ω及θ值; ω= 1/3 ,θ= . 〔2〕f (x )在〔0,3π〕上是增函数,求ω最大值 "三角函数的图象和性质练习题二"参考答案一、选择题 1.C [解析]:当2πϕ=时,sin(2)cos 22y x x π=+=,而cos 2y x =是偶函数2.C [解析]:函数x y 4sin =的图象向左平移12π个单位,得到)12(4sin π+=x y 的图象,故3πϕ=3.D [解析]:tan 1,cos sin 1,ααα><<αααcos sin tan >>4.D [解析]:2525T ππ== 5.C [解析]:由x y sin =的图象知,它是非周期函数6.C [解析]: ∵x x x f 32cos 32sin)(+==)432sin(2π+x∴图象的对称轴为πππk x +=+2432,即)(2383Z k k x ∈+=ππ故相邻的两条对称轴间距离为π237.A [解析]:当2π-=x 时 )252sin(π+=x y 取得最小值-1,应选A8.A [解析]:要使x y ωsin =〔ω>0〕在区间[0,1]至少出现2次最大值 只需要最小正周期⋅45ωπ2≤1,故πω25≥ 二、填空题1、①0[解析]:此时()cos f x x =为偶函数2、3[解析]:2cos 4cos 2412cos 2cos 2cos x x y x x x++-===----3、2,3或[解析]:,12,,2,32T k k N k kkππππ=<<<<∈⇒=而或4、|2,2,33x x k k k Z ππππ⎧⎫=++∈⎨⎬⎩⎭或 5、34[解析]:[0,],0,0,3333x x x ππωππω∈≤≤≤≤< 三、解答题1.解:〔1〕0sin110sin 70,sin150sin 30,sin 70sin 30,sin110sin150==>∴>而 〔2〕0tan 220tan 40,tan 200tan 20,tan 40tan 20,tan 220tan 200==>∴>而 2.解:〔1〕221111log 10,log 1,2,0sin sin sin sin 2x x x x -≥≥≥<≤ 22,6k x k πππ<≤+或522,6k x k k Z ππππ+≤<+∈5(2,2][2,2),()66k k k k k Z ππππππ++∈为所求.〔2〕0,1cos 1x x π≤≤-≤≤当时,而[11]-,是()sin f t t =的递增区间 当cos 1x =-时,min ()sin(1)sin1f x =-=-; 当cos 1x =时,max ()sin1f x =. 4.解:(1) 因为f (x +θ)=)333sin(32πθω++x又f (x +θ)是周期为2π的偶函数, 故∈+==k k 6,31ππθω Z(2) 因为f (x )在〔0,3π〕上是增函数,故ω最大值为61三角函数的图象专项练习一.选择题1.为了得到函数)62sin(π-=x y 的图象,可以将函数y=cos2x 的图象 ( )A .向右平移6π个单位长度B. 向右平移3π个单位长度 C. 向左平移6π个单位长度 D. 向左平移3π个单位长度2.以下函数中振幅为2,周期为π,初相为6π的函数为 ()A .y=2sin(2x+3π) B. y=2sin(2x+6π) C .y=2sin(21x+3π) D. y=2sin(21x+6π) 3.三角方程2sin(2π-x)=1的解集为 ( ) A .{x│x=2kπ+3π,k∈Z}B .{x│x=2kπ+35π,k∈Z}.C .{x│x=2kπ±3π,k∈Z}D .{x│x=kπ+(-1)K ,k∈Z}.4.假设函数f(x)=sin(ωx+ϕ)的图象〔局部〕如下图,那么ω,ϕ的取值是 ( )A .3,1πϕω==B.3,1πϕω-==C .6,21πϕω==D.6,21πϕω-==5.函数y=tan(2x+φ)的图象过点(0,12π),那么φ的值可以是 ( ) A. -6π B. 6π C.12π- D.12π6.设函数y=2sin(2x+Φ)的图象为C ,那么以下判断不正确的选项是〔 〕A .过点(,2)3π的C 唯一 B.过点(,0)6π-的C 不唯一C .C 在长度为2π的闭区间上至多有2个最高点D .C 在长度为π的闭区间上一定有一个最高点,一个最低点 7.方程)4cos(lg π-=x x 的解的个数为〔 〕A .0B .无数个C .不超过3D .大于38.假设函数y=f(x)的图像上每点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原2倍,然后再将整个图像沿x 轴向左平移2π个单位,沿y 轴向下平移1个单位,得到函数1sin 2y x =的图像,那么y=f(x)是 ( )A .1sin(2)122y x π=++B.1sin(2)122y x π=-+ C .1sin(2)124y x π=-+ D.11sin()1224y x π=++9.()sin()2f x x π=+,()cos()2g x x π=-,那么f(x)的图像 ( )A .与g(x)的图像一样 B.与g(x)的图像关于y 轴对称C .向左平移2π个单位,得g(x)的图像 D.向右平移2π个单位,得g(x)的图像 10.函数f(x)=sin(2x+2π)图像中一条对称轴方程不可能为( )A.x=4πB. x=2πC. x=πD. x=23π11.函数y=2与y=2sinx ,x ∈3[,]22ππ-所围成的图形的面积为 ( ) A .πB.2πC.3πD.4π12.设y=f(t)是某港口水的深度y 〔米〕关于时间t 〔时〕的函数,其中240≤≤t .下表是该港口某一天从0时至24时记录的时间t 与水深y 的关系:经长期观察,函数y=f(t)的图象可以近似地看成函数y=k+Asina(ωt+ϕ)的图象.下面的函数中,最能近似表示表中数据间对应关系的函数是( )A.]24,0[,6sin312∈+=t t y πB.]24,0[),6sin(312∈++=t t y ππC.]24,0[,12sin 312∈+=t t y πD.]24,0[),212sin(312t t y ππ++=二.填空题 13.函数y=5sin(3x −2π)的频率是______________。
三角函数一、三角函数的基本概念和同角三角函数关系(一)知识内容1. 角的概念的推广⑴角: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.其中顶点,始边,终边称为角的三要素.角可以是任意大小的.⑵角按其旋转方向可分为:正角,零角,负角.①正角:习惯上规定,按照逆时针方向旋转而成的角叫做正角; ②负角:按照顺时针方向旋转而成的角叫做负角;③零角:当射线没有旋转时,我们也把它看成一个角,叫做零角. ⑶在直角坐标系中讨论角:①角的顶点在原点,始边在x 轴的非负半轴上,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角. ②若角的终边在坐标轴上,就说这个角不属于任何象限,它叫轴线角.2.终边相同的角的集合:设α表示任意角,所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为{}360,Z S k k ββα==+⋅︒∈.集合S 的每一个元素都与α的终边相同,当0k =时,对应元素为α.3.弧度制和弧度制与角度制的换算⑴角度制:把圆周360等分,其中1份所对的圆心角是1度,用度作单位来度量角的制度叫做角度制.<教师备案>一些特殊角的度数与弧度数的对应表:板块一:任意角的概念与弧度制⑵1弧度的角:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.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.任一已知角α的弧度数的绝对值lrα=,这种以“弧度”作为单位来度量角的制度叫做弧度制.⑶弧度与角度的换算:180πrad=,1801rad57.305718π︒⎛⎫'=≈︒=︒⎪⎝⎭板块二:任意角的三角函数(一)知识内容1.三角函数定义在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P(除了原点)的坐标为(,)x y,它与原点的距离为(0)r r>,那么⑴比值yr叫做α的正弦,记作sinα,即sinyrα=;⑵比值xr叫做α的余弦,记作cosα,即cosxrα=;⑶比值yx叫做α的正切,记作tanα,即tanyxα=;⑷比值xy叫做α的余切,记作cotα,即cotxyα=;⑷比值rx叫做α的正割,记作secα,即secrxα=;⑸比值ry叫做α的余割,记作cscα,即cscryα=.2.三角函数的定义域、值域3.由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知: ⑴正弦值yr对于第一、二象限为正(0,0y r >>),对于第三、四象限为负(0,0y r <>); ⑵余弦值xr对于第一、四象限为正(0,0x r >>),对于第二、三象限为负(0,0x r <>); ⑶正切值yx对于第一、三象限为正(,x y 同号),对于第二、四象限为负(,x y 异号). 可以用下图表示:说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值.4.同角三角函数的基本关系式:平方关系:22sin cos 1x x +=,22sec tan 1x x -=,22csc cot 1x x -= 商数关系:sin tan cos x x x =,cos cot sin xx x= 倒数关系:111sec ,csc ,tan cos cos cot x x x x x x=== 6.诱导公式:⑴角α与2π()k k α+⋅∈Z 的三角函数间的关系;sin(2π)sin k αα+=,cos(2π)cos k αα+=,tan(2π)=tan k αα+;⑵角α与α-的三角函数间的关系;sin()sin αα-=-,cos()cos αα-=,tan()tan αα-=-;⑶角α与(21)π()k k α++∈Z 的三角函数间的关系;[]sin (21)πsin k αα++=-,[]cos (21)πcos k αα++=-,[]tan (21)πtan k αα++=;⑷角α与πα+的三角函数间的关系.πsin cos 2αα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,πcos sin 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,πtan cot 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.4.三角函数式的化简与三角恒等式的证明是个难点,需要学生熟悉并灵活运用所学的公式与知识,一般情况下,化简的基本思路是:减少角的种数,减少三角函数的种数,适当配凑和拆分,统一切割化弦等等.二、三角函数的图象与性质(一)知识内容⑴单位圆:半径等于单位长的圆叫做单位圆.设单位圆的圆心与坐标原点重合,则单位圆与x 轴交点分别为(1,0)A ,(1,0)A '-,而与y 轴的交点分别为(0,1)B ,(0,1)B '-.由三角函数的定义可知,点P 的坐标为(cos ,sin )αα,即(cos ,sin )P αα.其中cos OM α=,sin ON α=.α)这就是说,角α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的横坐标和纵坐标.过点(1,0)A 作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交与点T (或T '),则tan AT α=(或AT '). ⑵有向线段:坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向.具有方向的线段叫做有向线段.规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负. ⑶三角函数线的定义:板块一:任意角的概念与弧度制设任意角α的顶点在原点O ,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P (,)x y ,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ;过点(1,0)A 作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交与点T .我们就分别称有向线段MP ,OM ,AT 为正弦线、余弦线、正切线.(一) 知识内容1.2.函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象的作法――五点法①确定函数的最小正周期2πT ω=;②令x ωϕ+=0、π2、π、3π2、2π,得x ϕω=-、1π()2ϕω-、1(π)ϕω-、13π()2ϕω-、1(2π)ϕω-,于是得到五个关键点(,0)ϕω-、1π((),1)2ϕω-、1((π),0)ϕω-、13π((),1)2ϕω--、1((2π),0)ϕω-;③描点作图,先作出函数在一个周期内的图象,然后根据函数的周期性,把函数在一个周期内的图象向左、右扩展,得到函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象.3.()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象函数()()sin 0,0,y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象可以用下面的方法得到:先把sin y x =的图象上所有点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位;再把所得各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变);再把所得的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短板块一:三角函数的图象(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变),从而得到sin()y A x ωϕ=+的图象.当函数sin()y A x ωϕ=+表示一个振动量时:A 叫做振幅;T 叫做周期;1T叫做频率;x ωϕ+叫做相位,ϕ叫做初相.上面是一种函数的平移缩放的过程,可以用这种方法来把一种三角函数转换成另外一种三角函数.下面把这个过程分解一下: (1)相位变换要得到函数sin()(0)y x ϕϕ=+≠的图象,可以令x x ϕ=+,也就是原来的x 变成了现在的x ϕ+,相当于x 减小了(0)ϕϕ<,即可以看做是把sin y x =的图象上的各点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位而得到的.这种由sin y x =的图象变换为sin()y x ϕ=+的图象的变换,使相位由x 变为x ϕ+,我们称它为相位变换.它实质上是一种左右平移变换. (2)周期变换要得到函数sin (0,1)y x ωωω=>≠的图象,令x x ω=,即现在的x 缩小到了原来的ω倍,就可以看做是把sin y x =的图象上的各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变)得到,由sin y x =的图象变换为sin y x ω=的图象,其周期由2π变为2πω,这种变换叫周期变换.周期变换是一种横向的伸缩. (3)振幅变换要得到sin (0,1)y A x A A =>≠且的图象,令yy A=,即相当于y 变为原来的A 倍,也就是把sin y x =的图象上的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换.振幅变换是一种纵向的伸缩.(一)知识内容<教师备案>1.函数图象平移基本结论小结如下:(0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=+左移个单位板块二:三角函数图象变换(0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=-右移个单位(0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→-=上移个单位(0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→+=下移个单位1()()y f x y f x ωω=−−−−−−−−→=各点横坐标变成原来的倍()()y f x Ay f x =−−−−−−−−→=1各点纵坐标变成原来的倍A()()x y f x y f x =−−−−→-=绕轴翻折这些新的解析式可以由图象上任意一点变换后的对应关系得出,以左移a 个单位的解析式变化为例:设00(,)P x y 为()y f x =左移a 个单位后所得图象上的任意一点,则将P右移a 个单位得到的00'(,)P x a y +必在()y f x =的图象上,故00()y f x a =+,又00(,)P x y 点任意,故()y f x =的图象左移a 个单位得到的新的函数的解析式为:()y f x a =+.函数变换可以用下图表示:()()y f x y f x =−−−−→=-绕y 轴翻折板块三:三角函数的性质1.三角函数的性质][(22π,[2π,(21)π]()k k k k +∈Z 在2.sin y x =与sin y x =的性质(数学4必修)第一章 三角函数(上) [基础训练A 组]一、选择题1.设α角属于第二象限,且2cos2cosαα-=,则2α角属于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限2.给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;③)10tan(-;④917tancos 107sinπππ.其中符号为负的有( )A .①B .②C .③D .④ 3.02120sin 等于( )A .23±B .23C .23-D .21 4.已知4sin 5α=,并且α是第二象限的角,那么 tan α的值等于( )A .43-B .34- C .43 D .345.若α是第四象限的角,则πα-是( )A .第一象限的角 B.第二象限的角 C.第三象限的角 D.第四象限的角6.4tan 3cos 2sin 的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在二、填空题1.设θ分别是第二、三、四象限角,则点)cos ,(sin θθP 分别在第___、___、___象限.2.设MP 和OM 分别是角1817π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式: ①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0,其中正确的是_____________________________。
三角函数的图象和性质一、选择题 1.“06x π<<”是“1sin 2x <”的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要【答案】A 【解析】由17ππsin 2π,2π266x xk k 骣琪<尬-++琪桫,很明显0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭是7ππ2π,2π66k k 骣琪-++琪桫的真子集,故“06x π<<”是“1sin 2x <”的充分条件 故选:A2.函数1sin y x =-,[]0,2x π∈的大致图像是( )A. B.C. D.【答案】B 【解析】当0x =时,1y =;当2x π=时,0y =;当πx =时,1y =;当3π2x =时,2y =;当2x π=时,1y =.结合正弦函数的图像可知B 正确. 故选:B.3.函数35sin 22y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭是( ) A.最小正周期为π的偶函数B.最小正周期为π的奇函数C.最小正周期为4π的偶函数D.最小正周期为4π的奇函数【答案】A 【解析】依题意5cos 2y x =-,所以最小正周期为2ππ2=,且为偶函数. 故选:A.4.下列函数中,周期是12的函数是( ) A.sin y x π= B.cos 2y x =C.sin2xy π=D.sin 4y x π=【答案】D 【解析】sin πy x =的最小正周期为2π2π=,cos 2y x =的最小正周期为2ππ2=,sin 2x y π=的最小正周期为2π4π2=,sin 4y x π=的最小正周期为2π14π2=. 故选:D. 5.使3cos2xy =-取最小值的x 的集合是( ) A.{|4,}x x k k π=∈Z B.{|2,}x x k k π=∈ZC.{|,}x x k k π=∈ZD.3|,2x x k k π⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭Z 【答案】A 【解析】 由于1cos12x -≤≤,所以当2π,4π2xk x k ==时,函数3cos 2x y =-取得最小值为2.故使3cos 2x y =-取最小值的x 的集合是{|4,}x x k k π=∈Z . 故选A.6.函数()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像的一条对称轴方程为() A.6x π=B.512x π=C.23x π=D.23x π=-【答案】B【解析】函数()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭令()26x k k ππ+=∈Z ,则,212k x k ππ=-∈Z , 当1k =时,512x π=,故选B .7.在[]0,2π上,满足2sin x ≥的x的取值范围是( ) A.06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.5,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C.3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.3,4ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C 【解析】如图所示,在同一坐标系内作出sin y x =在[]0,2π上的图像和22y =的图像.由图可知:满足2sin 2x ≥的x 的取值范围是3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:C.8.下面哪个点不是函数tan 22y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图像的对称点( ) A.(0,0) B.,04π⎛⎫⎪⎝⎭ C.,03π⎛⎫⎪⎝⎭D.,02π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C 【解析】函数tan 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的对称中心横坐标满足:222kx ππ+=,解得:()44k x k Z ππ=-∈, 令1k =可得:0x =,则选项A 中的点是函数的对称点; 令2k =可得:4x π=,则选项B 中的点是函数的对称点;令3k =可得:2x π=,则选项D 中的点是函数的对称点;注意到443k x πππ=-=没有整数解,故,03π⎛⎫⎪⎝⎭不是函数的对称点. 故选:C.9.下列函数中,同时满足以下三个条件的是( ) ①在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数;②最小正周期为2π;③是奇函数. A.tan y x = B.cos y x =C.tan2x y =- D.tan2x y = 【答案】D 【解析】对于A 选项中的函数tan y x =,该函数在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数,最小正周期为π,且为奇函数,A 选项中的函数不符合条件;对于B 选项中的函数cos y x =,该函数0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上为减函数,最小正周期为2π,且为偶函数,B 选项中的函数不符合条件;对于C 选项中的函数tan2x y =-,当02x π<<时,024x π<<,则该函数在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上为减函数,最小正周期为212ππ=,且为奇函数,C 选项中的函数不符合条件;对于D 选项中的函数tan 2x y =,该函数在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数,最小正周期为2π,且为奇函数,D 选项中的函数符合条件.故选:D.10.(2019·四川高三月考(理))若函数()sin(2)(0)f x x ϕϕ=+>的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ϕ的最小值为( ) A.12πB.6πC.3π D.512π 【答案】C 【解析】由f (x )=sin (2x +φ),令23π⨯+φ=kπ,(k ∈z ) 得:φ23k ππ=-,(k ∈z )又φ>0,所以k =1时 则φmin 3π=,故选:C .11.(2019·湖北高三月考(理))下列不等式正确的是( ) A.3sin130sin 40log 4︒>︒> B.tan 226ln0.4tan 48︒<<︒ C.()cos 20sin65lg11-︒<︒< D.5tan 410sin80log 2︒>︒>【答案】D 【解析】∵3sin 401log 4︒<<ln0.40tan 226<<︒,()cos 20cos20sin70sin65-==>︒︒︒︒,∴排除A ,B ,C51tan 410tan 501sin80log 22︒=︒>>︒>> 故答案选D .12.(2019·全国高三月考)设函数()2sin (0)3f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若对任意的实数,()6x f x f π⎛⎫⎪⎝⎭…恒成立,则ω取最小值时,()f π=( )C.D.【答案】B 【解析】 由题意可知sin 163ππω⎛⎫-=⎪⎝⎭,得2()632k k πππωπ-=+∈Z ,则125()k k ω=+∈Z ,可得ω的最小值为5,此时()2sin 53f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()2sin 52sin 33f ππππ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭B . 二、填空题13.(2018·上海曹杨二中高一期中)函数tan 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的单调递增区间为________. 【答案】5,()66k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭【解析】 令,232k x k k Z πππππ-<-<+∈,解得5,66k x k k Z ππππ-<<+∈, 所以tan 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的单调递增区间为5,()66k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭.故答案为:5,()66k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭14.(2019·上海市市北中学高三期中)函数cos 2xy =,4[,]32x ππ∈-的最小值为________. 【答案】12- 【解析】因为4[,]32x ππ∈-, 所以2[,]234x ππ∈-, 所以12cos()cos cos01232xπ-=-≤≤=,即cos 2x y =的最小值为12-. 故答案为:12-. 15.已知0πx <<且sin cos x x >,则x 的取值范围是___________. 【答案】,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】 当,2x ππ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,sin 0,cos 0x x >≤,满足sin cos x x >; 当0,2x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,sin 0,cos 0x x >>,不等式sin cos x x >等价于tan 1tan 4x π>=, 结合正切函数的单调性可得,42x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭, 综上可得,x 的取值范围是,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭.故答案为:,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭.16.若函数cos y a x b =+的最大值为1,最小值为7-,则3sin y ab x =+的最大值为_____,最小值为______.【答案】15 9- 【解析】因为cos x 的最小值为1,-,最大值为1,所以 当0a >时,有17a b a b +=⎧⎨-+=-⎩,解得43a b =⎧⎨=-⎩;当0a <时,有71a b a b +=-⎧⎨-+=⎩,解得43a b =-⎧⎨=-⎩.所以3sin 312sin y ab x x =+=±, 因为sin x 的最小值为1-,最大值为1,所以312sin y x =±的最大值为15,最小值为9-.故答案为:15;-9. 三、解答题17.(2019·江西丰城九中高一月考)求函数:22()2cos 3sin 3[,]63f x x x x ππ=++∈的值域【答案】49[6,]8【解析】因为22()2cos 3sin 3[,]63f x x x x ππ=++∈,所以22()2sin 3sin 5[,]63f x x x x ππ=-++∈, 令2sin ,[,]63t x x ππ=∈,则1[,1]2t ∈, 所以2234912352(),[,1]482y t t t t =-++=--+∈, 当3t 4=时,max 498y =,当12t =或1t =时,min 6y =,所以22()2cos 3sin 3[,]63f x x x x ππ=++∈的值域为49[6,]8. 18.用“五点法”作出函数12sin y x =-,(),x ππ∈-的简图,并回答下列问题: (1)观察函数图像,写出满足下列条件的x 的区间. ①1y >;②1y <.(2)若直线y a =与12sin y x =-,(),x ππ∈-的图像有两个交点,求a 的取值范围. 【答案】(1)①当(),0x π∈-时,1y >;②当()0,x π∈时,1y <(2)()()1,11,3-U 【解析】 【解】列表如下:描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如下图:(1)由图像可知,图像在直线1y =上方部分时1y >,在直线1y =下方部分时1y <, 所以①当(),0x π∈-时,1y >;②当()0,x π∈时,1y <.(2)由图像可知,当直线y a =与12sin y x =-,(),x ππ∈-的图像有两个交点时,13a <<或11a -<<,所以a 的取值范围是()()1,11,3-U19.设0>ω,若函数()sin f x x ω=在区间,55ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,求ω的取值范围. 【答案】502ω<… 【解析】()sin f x x ω=Q ,()0ω>的单调递增区间为22,,()22k k k ππππωωωω⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z , 且函数()f x 在区间,55ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数 ,,5522ππππωω⎡⎤⎡⎤∴-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦得25ππω…,从而502ω<…. 20.(2019·福建高三月考(理))已知函数()2sin(2)4f x x π=+.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调增区间; (2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值及最小值. 【答案】(1)周期T π=,增区间为3,,88k k k ππππ⎡⎤-+∈Z ⎢⎥⎣⎦(2)最大值为2,最小值为-1 【解析】(1)f (x )2=sin (2x 4π+), ∵ω=2,∴最小正周期T 2πω==π,由2k π2π-≤2x 4π+≤2k π2π+(k ∈Z), 解得k π38π-≤x ≤k π8π+(k ∈Z), 故函数f (x )的单调增区间是[k π38π-,k π8π+](k ∈Z);(2)当x ∈[4π-,4π]时,(2x 4π+)∈[4π-,34π],故当2x 42ππ+=,即x 8π=时,f (x )有最大值2,当2x 44ππ+=-,即x 4π=-时,f (x )有最小值﹣1.21.(2019·广东高三月考(文))已如函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式. (2)当,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域.【答案】(1)()sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭;(2)1|12y y ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ 【解析】(1)由图形可得1A =,2123622T πππω-==⋅,解得2ω=. ∵()y f x =过点,16π⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴sin 216πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即2()32k k Z ππϕπ+=+∈. ∴2()6k k Z πϕπ=+∈.又||2ϕπ<,6π=ϕ.∴()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (2)由64x ππ-≤≤,则22663x πππ-≤+≤, 当ππ266x +=-,即6x π=-时,得min 12y =-, 当262x ππ+=,即6x π=时,得max 1y =, 所以()f x 的值域为1|12y y ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭. 22.已知函数()sin cos x f x x=. (1)求函数()f x 的定义域;(2)用定义判断函数()f x 的奇偶性;(3)在[],ππ-上作出函数()f x 的图象.【答案】(1),2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭;(2)奇函数,见解析;(3)见解析 【解析】(1)由cos 0x ≠,得2x k ππ≠+(k Z ∈),所以函数()f x 的定义域是,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭. (2)由(1)知函数()f x 的定义域关于原点对称,因为()()()()sin sincoscosx xf x f xxx---===--,所以()f x是奇函数. (3)()tan,22tan,22x xf xx x xππππππ⎧-<<⎪⎪=⎨⎪--≤<-<≤⎪⎩或,所以()f x在[],ππ-上的图象如图所示,。
三角函数的图像与性质专项训练一、单选题1.(23-24高一上·浙江宁波·期末)为了得到πsin 53y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只要将函数sin 5y x =的图象()A .向左平移π15个单位长度B .向右平移π15个单位长度C .向右平移π3个单位长度D .向左平移π3个单位长度2.(23-24高一上·浙江丽水·期末)已知函数()()2sin f x x ωϕ=+的图象向左平移π6个单位长度后得到函数π2sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,则ϕ的一个可能值是()A .0B .π12C .π6D .π33.(23-24高一下·浙江杭州·期末)为了得到函数()sin2f x x =的图象,可以把()cos2g x x =的图象()A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度4.(23-24高一上·浙江宁波·期末)已知函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭.若π8f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数,π8f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数,且()f x 在π0,6⎛⎫⎪⎝⎭上没有最小值,则ω的最大值是()A .2B .6C .10D .145.(23-24高一上·浙江湖州·期末)我们知道,每一个音都是由纯音合成的,纯音的数学模型是sin y A x ω=.已知某音是由3个不同的纯音合成,其函数为()11sin sin 2sin 323f x x x x =++,则()A .π3f ⎛⎫=⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为116C .()f x 的最小正周期为2π3D .()f x 在π0,6⎛⎫⎪上是增函数6.(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数()*2sin 6f x x ωω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭N 有一条对称轴为23x =,当ω取最小值时,关于x 的方程()f x a =在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个不相等的实根,则实数a 的取值范围是()A .(2,1)--B .[1,1)-6⎣7.(23-24高一下·浙江丽水·期末)已知函数1()2sin(32f x x x π=ω-ω>∈,R),若()f x 的图象的任意一条对称轴与x 轴交点的横坐标均不属于区间(3π,4π),则ω的取值范围是()A .1287(,[]2396B .1171729(,][,]2241824C .52811[,][,]93912D .11171723[,][]182418248.(23-24高一下·浙江杭州·期末)已知函数()()sin ,0f x x ωω=>,将()f x 图象上所有点向左平移π6个单位长度得到函数()y g x =的图象,若函数()g x 在区间π0,6⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围为()A .(]0,4B .(]0,2C .30,2⎛⎤⎥⎝⎦D .(]0,1【答案】C【详解】因为函数()()sin ,0f x x ωω=>,二、多选题9.(23-24高一上·浙江台州·期末)已知函数()ππsin cos sin cos 44f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,则()A .函数()f x 的最小正周期为2πB .点π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心C .函数()f x 在区间π5π,88⎡⎤⎢⎥上单调递减D .函数()f x 的最大值为110.(23-24高一上·浙江湖州·期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用,现有一个筒车按逆时针方向匀速转动.每分钟转动5圈,如图,将该筒车抽象为圆O ,筒车上的盛水桶抽象为圆O 上的点P ,已知圆O 的半径为4m ,圆心O 距离水面2m ,且当圆O 上点P 从水中浮现时(图中点0P )开始计算时间,点P 的高度()h t 随时间t (单位秒)变化时满足函数模型()()sin h t A t b ωϕ=++,则下列说法正确的是()A .函数()h t 的初相为π6B .1秒时,函数()h t 的相位为0故选:BC .11.(23-24高一上·浙江丽水·期末)已知函数π()tan(2)6f x x =-,则()A .()f x 的最小正周期是π2B .()f x 的定义域是π{|π,Z}3x x k k ≠+∈C .()f x 的图象关于点π(,0)12对称D .()f x 在ππ(,)32上单调递增三、填空题12.(23-24高一上·浙江金华·期末)函数()π2π200cos 30063f n n ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭({}1,2,3,,12n ∈⋅⋅⋅为月份),近似表示某地每年各个月份从事旅游服务工作的人数,游客流量越大所需服务工作的人数越多,则可以推断,当n =时,游客流量最大.13.(23-24高一上·浙江湖州·期末)已知()3sin 4f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中0,2ϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且ππ62f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,若函数()f x 在区间2π,3θ⎛⎫⎪上有且只有三个零点,则θ的范围为.14.(23-24高一上·浙江温州·期末)已知函数()π2sin (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,对x ∀∈R 都有()π3f x f ⎛⎫⎪⎝⎭≤,且在,163⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调,则ω的取值集合为四、解答题15.(23-24高一下·浙江丽水·期末)已知函数22()sin2f x x x x =.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间;(2)将函数()f x 的图象上每个点的纵坐标缩短到原来的12,横坐标也缩短到原来的12,得到函数()g x 的图象,若函数()y g x m =-在区间π0,4⎡⎤⎢⎥内有两个零点,求实数m 的取值范围.16.(23-24高一下·浙江衢州·期末)已知函数()cos2f x x x =+.(1)求函数()f x 的最小正周期和对称中心;(2)求函数()f x 在π0,2⎡⎤⎢⎥上的值域.17.(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数22()sin 2sin cos 3cos ,R f x x x x x x =++∈.求:(1)函数()f x 的最小值及取得最小值的自变量x 的集合;(2)函数()f x 的单调增区间.18.(23-24高一下·浙江杭州·期末)已知实数0a <,设函数22()cos sin2f x x a x a =+-,且()64f =-.(1)求实数a ,并写出()f x 的单调递减区间;(2)若0x 为函数()f x 的一个零点,求0cos2x .19.(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数()24cos 2f x x x a x =--.(1)若1a =-,求函数()f x 在[]0,2上的值域;(2)若关于x 的方程()4f x a =-恰有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,求()()131278f x f x x --的最大值,并求出此时实数a 的值.,。
专题5.3 三角函数的图象与性质题型一 三角函数的值域题型一 三角函数的值域例1.(2023春·重庆铜梁·高一铜梁中学校校考期中)求2()2cos 2sin 3R f x x x x =--+∈()的最小值是_____例2.(2023·上海·高三专题练习)已知函数()1πsin 223f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,ππ,44x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则函数()f x 的值域为______.练习1.(2023春·北京·高一清华附中校考期中)当0,2x π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()14sin sin f x x x =+的最小值为( ) A .5 B .4C .2D .1练习2.(2023春·江苏镇江·高三江苏省扬中高级中学校联考期中)函数π()cos (sin ),[0,]4f x x x x x =∈的最大值与最小值的和为( )A B C D .3练习3.(2022·高三课时练习)函数y =tan(π-x ),x ∈(,)43ππ-的值域为________.练习4.(2023·全国·高三专题练习)函数()sin 2sin 1cos x xf x x=+的值域__________.练习5.(2023·福建龙岩·统考模拟预测)已知()23sin 8cos2xf x x =-,若()()f x f θ≤恒成立,则sin θ=( )A .35B .35 C .45D .45-题型二 求三角函数的周期性,奇偶性,单调性,对称性例3.(2023春·北京·高三北京一七一中校考期中)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( )A .sin2cos2y x x =+B .sin cos y x x =+C .πsin 22y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .πcos 22y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭例4.(2023春·海南海口·高三海口一中校考期中)(多选)已知函数()π2sin 26f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭则( )A .函数()f x 的最小正周期为2πB .函数()f x 的图像关于直线π6x =-对称 C .函数()f x 为偶函数D .函数()f x 的图像向左平移ϕ个单位后关于y 轴对称,则ϕ可以为5π6练习6.(2023春·全国·高三专题练习)(多选)若函数44()sin cos f x x x =+,则( ) A .函数()f x 的一条对称轴为π4x =B .函数()f x 的一个对称中心为π,04⎛⎫⎪⎝⎭C .函数()f x 的最小正周期为π2D .若函数3()8()4g x f x ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦,则()g x 的最大值为2练习7.(2023春·安徽六安·高三六安市裕安区新安中学校考期中)(多选)函数()π2sin 2f x x =+⎛⎫ ⎪⎝⎭,则以下结论中正确..的是( )A .()f x 在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减B .直线 π6x =为()f x 图象的一条对称轴C .()f x 的最小正周期为2πD .()f x 在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上的值域是(练习8.(2023春·江西·高三校联考期中)(多选)已知函数π()cos 25x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A .()f x 的图象关于2π,05⎛⎫- ⎪⎝⎭对称B .()f x 的图象关于直线8π5x =对称 C .3π5f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为奇函数D .()f x 为偶函数练习9.(2023·北京海淀·高三专题练习)函数()cos π6f x x ω=+⎛⎫ ⎪⎝⎭在[]π,π-的图象如图所示.则(1)()f x 的最小正周期为__________; (2)距离y 轴最近的对称轴方程__________.练习10.(2023·北京海淀·高三专题练习)函数()()()cos sin f x x a x b =+++,则( ) A .若0a b +=,则()f x 为奇函数B .若π2a b +=,则()f x 为偶函数C .若π2b a -=,则()f x 为偶函数 D .若πa b -=,则()f x 为奇函数题型三 解三角不等式例5.(2023春·广东佛山·高三佛山一中校考阶段练习)不等式tan 1x >-的解集是________.例6.(2023春·辽宁本溪·高三校考阶段练习)已知函数()π2cos 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)用五点法画出函数()f x 在2,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的大致图像,并写出()f x 的最小正周期;(2)1≤.练习11.(2023秋·广东深圳·高三统考期末)已知函数()()lg 2cos 1f x x =-,则函数()f x 的定义域为( )A .ππ2π,2π,Z 33k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭B .ππ2π,2π,Z 33k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦C .Z ππ,ππ2,266k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭D .Z ππ,ππ2,266k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦练习12.(2023春·广东深圳·高一深圳市光明区高级中学统考期中)已知函数()()2sin (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式; (2)求函数()f x 的单调区间;(3)若()f x >x 的取值范围.练习13.(2021春·高三课时练习)解不等式1tan x ≤≤-练习14.(2023春·辽宁铁岭·高三铁岭市清河高级中学校考阶段练习)已知某地某天从6时到22时的温度变换近似地满足函数π510sin π2084y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(1)求该地这一天该时间段内温度的最大温差;(2)若有一种细菌在15C 到25C 之间可以存活则在这段时间内,该细菌最多能存活多长时间?练习15.(2023春·江西南昌·高三校考阶段练习)函数lgsin y x =_________.题型四 由三角函数的值域(最值)求参数例7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()11sin 06f x a x x a =-≠,且()7π6f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,则()f x =______例8.(2023春·上海青浦·高三上海市朱家角中学校考期中)设函数sin y x =定义域为[],a b ,值域为11,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,则b a -的最大值为______练习16.(2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考期中)已知()π0,sin sin3a f x x a x ⎛⎫>=-- ⎪⎝⎭=a __________.练习17.(2023春·辽宁朝阳·高三朝阳市第一高级中学校考期中)已知函数()cos f x x x =-的定义域为[,]a b ,值域为[1,2]-,则b a -的取值范围是( ) A .π,π3⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .π5π,26⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .π24π,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2433ππ,⎡⎤⎢⎥⎣⎦练习18.(2023·上海·高三专题练习)若函数πsin 3y x ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭(常数0ω>)在区间()0,π没有最值,则ω的取值范围是__________.练习19.(2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测)若函数()sin cos()f x x x ϕ=++的最小值为ϕ的一个取值为___________.(写出一个即可)练习20.(2023春·北京·高三北师大二附中校考期中)已知函数()ππ2sin 25f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,若对任意的实数x ,总有()()()12f x f x f x ≤≤,则12x x -的最小值是( ) A .2 B .4C .πD .2π题型五 根据单调求参数例9.(2021·高一课时练习)若不等式tan x a >在ππ,42x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭- 上恒成立,则a 的取值范围为( ) A .1a > B .1a ≤ C .1a <- D .1a ≤-例10.(2023·山东烟台·统考二模)已知函数()()()cos 202πf x x ϕϕ=+≤<在ππ,64⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ϕ的取值范围为( ). A .4ππ3ϕ≤≤ B .π4π23ϕ≤≤ C .4π2π3ϕ≤≤ D .4π3π32ϕ≤≤练习21.(2023秋·云南楚雄·高三统考期末)已知函数()()πcos 03f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()f x 在区间3π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上为单调函数,则ω的取值范围是______.练习22.(2023春·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)(多选)若函数cos2y x =与函数()sin 2y x ϕ=+在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调性相同,则ϕ的一个值为( )A .π6B .3π4C .4π3-D .4π3练习23.(2023春·四川成都·高三成都市第二十中学校校考阶段练习)已知函数 tan y x ω=在ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭内是减函数, 则( ) A .01ω<< B .10ω-≤< C .1ω≥ D .1ω≤-练习24.(2023春·辽宁·高二辽宁实验中学校考阶段练习)若函数()()cos 03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,则实数ω的取值范围是______.练习25.(2023·河北承德·统考模拟预测)已知1ω>,函数π()cos 3f x x ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)当2ω=时,求()f x 的单调递增区间; (2)若()f x 在区间ππ,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调,求ω的取值范围.题型六 根据对称求参数例11.(2023春·河北石家庄·高三石家庄市第十五中学校考阶段练习)若()ππcos 232f x x ϕϕ⎛⎫⎛⎫=++< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭是奇函数,则ϕ=_________.例12.(湖南省名校2023届高三考前仿真模拟(二)数学试题)函数()()()sin cos f x x x ϕϕ=++的图象的一条对称轴方程是π4x =-,则ϕ的最小正值为( )A .π6B .π4C .π3D .π2练习26.(2023·全国·高三专题练习)(多选)若函数()ππsin cos sin sin 36f x x x ϕϕ⎛⎫⎛⎫=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象关于坐标原点对称,则ϕ的可能取值为( ) A .π3-B .π6-C .π3D .2π3练习27.(2023·重庆·统考模拟预测)已知函数π()sin()(0)3f x x ωω=+>,若对于任意实数x ,都有π()()3f x f x =--,则ω的最小值为( )A .2B .52C .4D .8练习28.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中)已知函数()2s πsin co 2f x x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)设[0,π)θ∈,函数()f x θ+是偶函数,求θ的值;(2)若()f x 在区间,π3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有三条对称轴,求实数m 的取值范围.练习29.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()π2sin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,若()0f =π6x =为()f x 图象的一条对称轴,则ω的最小值为______.练习30.(2022·高三课时练习)已知()()3sin f x x ωϕ=+对任意x 都有()()33ππ+=-f x f x ,则3f π⎛⎫⎪⎝⎭等于________.题型七 由图象确定三角函数解析式例13.(2023春·陕西安康·高三陕西省安康中学校考阶段练习)已知函数()()πcos 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则( )A .()7ππ2cos 123f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭ B .()ππ2cos 243f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()11ππ2cos 243f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭ D .()11ππ2cos 243f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭例14.(2022春·福建·高二统考学业考试)(多选)函数()()sin 0y A x A ωϕ=+>的一个周期内的图象如图所示,下列结论正确的有( )A .函数()f x 的解析式是()π2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .函数()f x 的最大值是2C .函数()f x 的最小正周期是πD .函数()f x 的一个对称中心是π,06⎛⎫⎪⎝⎭练习31.(2023春·四川成都·高三石室中学校考期中)如图,函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0ω>,π<ϕ)的部分图象与坐标轴的三个交点分别为()1,0P -,Q ,R ,且线段RQ 的中点M 的坐标为31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,则()2f -等于( )A .1B .-1CD .练习32.(2023春·吉林长春·高三东北师大附中校考阶段练习)函数()()πsin (0,0,)2f x A x A ωϕωϕ=+>><的部图象如图所示,则ω=______,ϕ=______;练习33.(2023春·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校联考期中)(多选)已知函数()()πsin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭ 的部分图像如图所示,下列说法正确的是( )A .()f x 的图像关于点π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭对称B .()f x 的图像关于直线5π12x =-对称 C .将函数2cos2y x =的图像向右平移π12个单位长度得到函数()f x 的图像D .若方程()f x m =在π,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是(2,-练习34.(湖南省部分名校联盟2023届高三5月冲刺压轴大联考数学试题)(多选)如图是某质点作简谐运动的部分图象,位移y (单位:mm )与时间t (单位:s )之间的函数关系式是()sin 0,0,0,2y A t A πωϕωϕ⎛⎫⎛⎫=+>>∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列命题正确的是( )A .该简谐运动的初相为π6B .该简谐运动的频率为12πC .前6秒该质点的位移为12mmD .当42π,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,位移y 随着时间t 的增大而增大练习35.(2023春·河北衡水·高三衡水市第二中学期末)已知函数()()tan f x A x ωϕ=+π02ϕϕ⎛⎫>< ⎪⎝⎭,,()y f x =的部分图象如图,则 7π24f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A .2+BC .D .题型八 描述三角函数的变换过程例15.(2022春·福建·高二统考学业考试)为了得到函数π()2cos 3f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需把曲线()cos f x x =上所有的点( )A .向左平移π3个单位,再把纵坐标伸长到原来的2倍B .向右平移π3个单位,再把纵坐标伸长到原来的2倍C .向左平移π3个单位,再把纵坐标缩短到原来的12D .向右平移π3个单位,再把纵坐标缩短到原来的12例16.(北京市2023届高三高考模拟预测考试数学试题)要得到cos 2xy =的图像,只要将sin 2xy =的图像( )A .向左平移π2个单位B .向右平移π2个单位C .向左平移π个单位D .向右平移π个单位练习36.(2021·高三课时练习)函数ππ()2sin(),0,22f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示, 为了得到这个函数的图象,只要将2sin y x =的图象上所有的点 ( )A .向右平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变B .向右平移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 .向右平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变D .向右平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变练习37.(2023春·江西赣州·高三校考期中)(多选)要得到函数y x =的图象,只需将函数π24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上所有的点的( )A .先向左平移π8个单位长度,再横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)B .先向左平移π4个单位长度,再横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)C .先横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π4个单位长度D .先横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π8个单位长度练习38.(2023春·贵州·高三校联考期中)为了得到函数πsin 28y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只要将函数πcos 24y x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的图象( )A .向左平移5π8个单位长度 B .向右平移5π8个单位长度 C .向左平移5π16个单位长度 D .向右平移5π16个单位长度练习39.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中)为得到函数()πsin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,只需把函数()cos g x x =图象上的所有点的( )A .横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移π6个单位长度B .横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的图象向右平移π12个单位长度 C .横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移π6个单位长度D .横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,再把得到的图象向右平移π12个单位长度练习40.(2023春·辽宁朝阳·高二校联考期中(多选))已知函数()()2sin (π0,)f x x ωϕϕω><=+的部分图象如图所示,则()f x 的图象可以由函数()2sin g x x =的图象( )A .先纵坐标不变,横坐标变为原来的12,再向左平移11π12个单位长度得到 B .先纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再向右平移π12个单位长度得到 C .先向右平移π12个单位长度,再纵坐标不变,横坐标变为原来的12得到 D .先向右平移π6个单位长度,再纵坐标不变,横坐标变为原来的12得到题型九 求图象变换前(后)的函数解析式例17.(2023·陕西榆林·统考模拟预测)将函数cos2y x =的图象向右平移π20个单位长度,再把所得图象各点的横坐标缩小到原来的12(纵坐标不变),所得图象的一条对称轴为x =( ) A .π80B .π60C .π40D .π20例18.(2023·江苏南通·统考模拟预测)将函数()πsin 13f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象上的点横坐标变为原来的12(纵坐标变)得到函数()g x 的图象,若存在()0,πθ∈,使得()()2g x g x θ+-=对任意x ∈R 恒成立,则θ=( )A .π6B .π3C .2π3D .5π6练习41.(2023·河南郑州·模拟预测)把函数()y f x =图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再把所得曲线向右平移π4个单位长度,得到函数πcos 3y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,则()f x =( ) A .15πsin 212x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .πsin 212x ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .5πsin 212x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .1πsin 212x ⎛⎫- ⎪⎝⎭练习42.(2023·辽宁·校联考三模)(多选)已知函数()()cos 202f x x πϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭图像的一条对称轴为8x π=,先将函数()f x 的图像上所有点的横坐标伸长为原来的3倍,再将所得图像上所有的点向右平移4π个单位长度,得到函数()g x 的图像,则函数()g x 的图像在以下哪些区间上单调递减( ) A .[],2ππ B .[]2,ππ--C .79,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .9,42ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦练习43.(2023春·重庆铜梁·高三铜梁中学校校考期中)(多选)将函数π3sin()3y x =+的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再把得到的图象向右平移π3个单位长度,得到函数()y g x =的图象,下列结论正确的是( ) A .函数()y g x =的图象关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称B .函数()y g x =的图象最小正周期为πC .函数()y g x =的图象在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()y g x =的图象关于直线5π12x =对称练习44.(2023·江西上饶·校联考模拟预测)已知π3是函数()sin cos f x x a x =+的一个零点,将函数()2y f x =的图象向右平移π12个单位长度后所得图象的表达式为( ) A .7π2sin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .π2sin 212y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .2cos 2y x =-D .2cos2y x =。
55655三角函数
一 图象(y=sin(ωx+φ) .y=cos(ωx+φ))
1、 利用三角函数图象求解等式或不等式。
2、 图象的平移。
3、 求解析式.
例1、①已知x ∈[0,2π),且A={x|sinx ≥21}, B={x|cosx ≤2
3}.则A ∩B 为? ②求方程sinx=
10x 根的个数。
例2、①y=sin(3x 6
π-)的图像由y=sin x 经过怎样变化而得。
②把函数y=cos(2x 4π+)的图像向右平移8
π单位,再把各点的横坐标缩短为原来的21 倍,所得到的函数式为?
例3、
求函数解析式。
二、性质
①定义域 ②值域 ③单调性 ④奇偶性 ⑤对称性 ⑥周期性
例1、 求下列函数的定义域
①y=x sin 11+ ②y=x cos ③y=x tan log 21
例2、 判定下列函数的奇偶性
①f(x)=sin(π2
343+x ) ② f(x)=x x x x cos sin 1cos sin 1++-+ 例3、求下列函数的单调区间
①y=3sin(x 24
-π) ② y=lgcos(32π+x ) 例4、①求函数y=sin(6
2π-x )的对称中心和对称轴。
② y=2cot(43π-x )的对称中心 例5、确定函、数f(x)=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-4sin 2log 21πx 的定义域、值域、单调区间、奇偶性、周期性.
例6、f(x)= x x x
22sin cos 1sin 2-+
①求定义域 ②判定函数奇偶性 ③在[]ππ,-上作f(x)图像 ④写出f(x)的最小正周期及单调性。
第3章 三角函数、解三角形第1讲 三角函数的图象和性质一、选择题1.[2017•全国Ⅲ,6]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 =π6D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,π单调递减 答案 D解析 A 项,因为f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的周期为2k π(k ∈Z ),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B 项,因为f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π3图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),所以y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称,B 项正确.C 项,f (x +π)=cos ⎝⎛⎭⎫x +4π3.令x +4π3=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π-56π,当k =1时,x =π6,所以f (x +π)的一个零点为x =π6,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.故选D. 2.[2017•天津卷,7]设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24答案 A解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫5π8=2,f ⎝⎛⎭⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝⎛⎭⎫11π8-5π8=3π, ∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫23x +φ. ∴2sin ⎝⎛⎭⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z .又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A. 3.[2016•全国Ⅲ,12]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 依题意,有⎩⎨⎧ω·⎝⎛⎭⎫-π4+φ=m π,ω·π4+φ=n π+π2,(m ,n ∈Z ),∴⎩⎨⎧ω=2(n -m )+1,φ=2(m +n )+14π.又|φ|≤π2,∴m +n =0或m +n =-1.由f (x )在⎝⎛⎭⎫π18,5π36上单调,得πω≥5π36-π18,∴ω≤12. 当m +n =0时,ω=4n +1,φ=π4,取n =2,得ω=9,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫9x +π4符合题意;当m +n =-1时,φ=-π4,ω=4n +3,取n =2,得ω=11,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫11x -π4,此时,当x ∈⎝⎛⎭⎫π18,5π36时,11x -π4∈⎝⎛⎭⎫13π36,23π18,f (x )不单调,不合题意.故选B.4.[2016•全国Ⅲ,7]若将函数y =2sin2x 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 将函数y =2sin2x 的图象向左平移π12个单位长度得到函数y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π12=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象,由2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),可得x =k π2+π6(k ∈Z ).则平移后图象的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z ),故选B.5.[2016•浙江卷,5]设函数f (x )=sin 2x +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 有关答案 B解析 f (x )=sin 2x +b sin x +c ,若b =0,则f (x )=sin 2x +c =12(1-cos2x )+c ,此时f (x )的周期为π;若b ≠0,则f (x )的周期为2π,所以选B.6.[2016•四川卷,3]为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3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 将y =sin2x 的图象向右平行移动π6个单位长度得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,故选D.7.[2016•山东卷,7]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答案 B解析 ∵f (x )=(3sin x +cos x )(3cos x -sin x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫x +π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,∴T =2π2=π,故选B. 8.[2015•浙江卷,7]存在函数f (x )满足:对于任意x ∈R 都有( ) A .f (sin2x )=sin x B .f (sin2x )=x 2+x C .f (x 2+1)=|x +1| D .f (x 2+2x )=|x +1| 答案 D解析 通过举反例排除.本题主要考查函数的概念,即对于任一变量x 有唯一的y 与之相对应.对于A ,当x =π4或5π4时,sin2x 均为1,而sin x 与x 2+x 此时均有两个值,故A 、B错误;对于C ,当x =1或-1时,x 2+1=2,而|x +1|有两个值,故C 错误,故选D.9.[2015•陕西卷,3]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( )A .5B .6C .8D .10答案 C解析 由题图可知-3+k =2,k =5,y =3sin π6x +φ+5,∴y max =3+5=8.10.[2014•大纲卷,3]设a =sin33°,b =cos55°,c =tan35°,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b答案 C解析 ∵b =cos55°=sin35°>sin33°=a ,∴b >a . 又∵c =tan35°=sin35°cos35°>sin35°=cos55°=b , ∴c >b .∴c >b >a .故选C.11. [2013•浙江卷,4] 已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件答案 B解析 f (x )是奇函数时,φ=π2+k π(k ∈Z );φ=π2时,f (x )=A cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=-A sin ωx ,为奇函数.所以“f (x )是奇函数”是“φ=π2”的必要不充分条件,选B.12. [2013•湖北卷,4]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.π12 B. π6 C . π3 D. 5π6答案 B解析 y =f (x )=3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,向左平移m (m >0)个单位长度后得f (x +m )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +m +π3,图象关于y 轴对称, 令x =0,得⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫m +π3=2, 从而m +π3=2k π±π2,故m =2k π+π6或m =2k π-5π6,k ∈Z ,又m >0,所以m min =π6.13. [2013•四川卷,5] 函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A. 2,-π3B. 2,-π6C. 4,-π6D. 4,π3答案 A解析 由题中图象可知34T =5π12-⎝⎛⎭⎫-π334T =3π4T =π,则ω=2πT =2ππ=2.又图象过点⎝⎛⎭⎫5π12,2, 则f ⎝⎛⎭⎫5π12=22sin ⎝⎛⎭⎫5π6+φ=2sin ⎝⎛⎭⎫5π6+φ=1.∵-π2<φ<π2,∴π3<φ+5π6<4π3, ∴5π6+φ=π2, ∴φ=-π3.故选A.14. [2013•山东卷,5] 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.3π4 B. π4C . 0 D. -π4答案 B解析 由题意得g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ为偶函数,∴π4+φ=k π+π2,k ∈Z ,∴φ=k π+π4.令k =0,得φ=π4,故选B.15. [2013•北京卷,3] “φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件 答案 A解析 当φ=π时,y =sin(2x +π)=-sin2x ,此时曲线过坐标原点;但曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点时,φ=k π(k ∈Z ),∴“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的充分而不必要条件,故选A.16. [2013•江西卷,10] 如图,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l ∥l 1,l 与半圆相交于F ,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E ,D 两点.设弧FG 的长为x (0<x <π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f (x )的图象大致是( )答案 D解析 如图,当FG 长为x 时,GI 长为x2,又半径为1,此时∠GOH =x 2,HI =1-cos x2,∴CD =BE=HI sin60°=23·⎝⎛⎭⎫1-cos x 2,又BC =23, ∴y =EB +BC +CD =43⎝⎛⎭⎫1-cos x 2+23=23-433·cos x2. 显然函数图象非直线型,排除A ;又f ′(x )=233sin x2,当0<x <π时,f ′(x )>0,f (x )在(0,π)上单调递增,排除B ;f ′(0)=0,排除C.故选D.二、填空题1.[2018•全国Ⅲ,16]已知函数f (x )=2sin x +sin2x ,则f (x )的最小值是________.答案 -332解析 f ′(x )=2cos x +2cos2x =4cos 2x +2cos x -2=4(cos x +1)⎝⎛⎭⎫cos x -12,所以当cos x <12时函数单调递减,当cos x >12时函数单调递增,从而得到函数的减区间为⎣⎡⎦⎤2k π-5π3,2k π-π3(k ∈Z ),函数的增区间为2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ),所以当x =2k π-π3,k ∈Z 时,函数f (x )取得最小值,此时sin x =-32,sin2x =-32,所以f (x )min =2×⎝⎛⎭⎫-32-32=-332.2.[2016•全国Ⅲ,14]函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.答案2π3解析 因为y =sin x +3cos x =2sin x +π3,y =sin x -3cos x =2sin x -π3,所以把y =2sin x+π3的图象至少向右平移2π3个单位长度可得y =2sin x -π3的图象. 3.[2015•浙江卷,11]函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最小正周期是________,单调递减区间是________.答案 π3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z )解析 由题意知,f (x )=22sin(2x -π4)+32,所以最小正周期T =π.令π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ),故单调递减区间为3π8+k π,7π8+k π(k ∈Z ). 4.[2013•江苏卷,1] 函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的最小正周期为________. 答案 π 解析 T =2π2=π.5.[2013•江西卷,11] 函数y =sin2x +23sin 2x 的最小正周期T 为________. 答案 π解析 ∵y =sin2x +3(1-cos2x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+3,∴最小正周期T =2π2=π. 三、解答题1.[2017•山东卷,16]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. 由题设知f ⎝⎛⎭⎫π6=0,所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z , 所以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.。
三角函数的图像与性质一、选择题1.已知函数f(x)=2sin ϖx(ϖ>0)在区间[3π-,4π]上的最小值是-2,则ϖ的最小值等于( )A.32B.23C.2D.32.若函数cos(3y x πω=+(0)ω>的图象相邻两条对称轴间距离为2π,则ω等于.A .12B .12C .2D .43.将函数sin()6y x x R π=+∈的图象上所有的点向左平行移动4π个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则所得到的图象的解析式为A .5sin(2)()12y x x R π=+∈ B .5sin()()212x y x R π=+∈C .sin()212x y x R π=-∈ D .5sin()224x y x R π=+∈4.函数262cos(-+=πx y 的图像F 按向量a 平移到F /,F /的解析式y=f(x),当y=f(x)为奇函数时,向量a 可以等于A.)2,6(-πB.)2,6(πC.)2,6(--πD.)2,6(π-5.将函数sin yx =的图象向左平移(02)ϕϕπ≤≤个单位后,得到函数sin(6y x π=-的图象,则ϕ等于()A .6πB .76πC .116πD .56π 6.函数x x y 2cos 32sin -= 66(ππ≤≤-x 的值域为A. []2,2-B. []0,2-C. []2,0 D. ]0,3[-7.将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移个单位,得到的图象对应的解析式是 ( )A .B . C. D.8.函数f(θ ) = 的最大值和最小值分别是( )sin θ -1cos θ -2 (A) 最大值 和最小值0(B) 最大值不存在和最小值 4334(C) 最大值 -和最小值0 (D) 最大值不存在和最小值-43349.ααcos sin +=t 且αα33cos sin+<0,则t 的取值范围是( )A. [)0,2-B. []2,2-C. ()(]2,10,1 -D. ()()+∞-,30,3 10.把函数)(x f y =的图象沿着直线0=+y x 的方向向右下方平移22个单位,得到函数x y 3sin =的图象,则A 、2)23sin(--=x yB 、2)63sin(--=x yC 、2)23sin(++=x yD 、2)63sin(++=x y 二、填空题11.设函数).0)(3cos()(πϕϕ<<+=x x f 若)()(x f x f '+是奇函数,则ϕ=.12.方程2cos()14x π-=在区间(0,)π内的解是.13.函数]),0[)(26sin(2ππ∈-=x x y 为增函数的区间14.已知x R ∈,则函数()max sin ,cos f x x x ⎧=⎨⎩的最大值与最小值的和等于 。
三角函数的图象与性质练习题一、选择题1.函数f (x )=sin x cos x 的最小值是( ) A .-1B .-12C.12D .12.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.π6B.π4C.π3D.π23.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是 ( ) A .6B .7C .8D .94.已知在函数f (x )=3sin πxR 图象上,相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在x 2+y 2=R 2上,则f (x )的最小正周期为 ( ) A .1B .2C .3D .45.已知a 是实数,则函数f (x )=1+a sin ax 的图象不可能是 `( D )6.给出下列命题:①函数y =cos ⎝⎛⎭⎫23x +π2是奇函数; ②存在实数α,使得sin α+cos α=32; ③若α、β是第一象限角且α<β,则tan α<tan β; ④x =π8是函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π4的一条对称轴方程; ⑤函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象关于点⎝⎛⎭⎫π12,0成中心对称图形. 其中正确的序号为( )A .①③B .②④C .①④D .④⑤7.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是 ( )A .y=2cos 2xB .y =2sin 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =cos 2x8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移π4个单位,所得到的图象解析式是 ( )A .f (x )=sin xB .f (x )=cos xC .f (x )=sin 4xD .f (x )=cos 4x9.若函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则它的解析式是 ( ) A .y =4sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+2 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6+2 10.若将函数y =tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的图象重合,则ω的最小值为 ( ) A.16B.14C.13D.1211.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数 I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<2π)的图象如右图所示, 则当t =1001秒时,电流强度是( )A .-5安B .5安C .53安D .10安12.已知函数f (x )=sin(ωx +π4)(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π8个单位长度B .向右平移π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度二、填空题(每小题6分,共18分)13.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫π4-23x 的单调递增区间为______________. 14.已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3 (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6=f ⎝⎛⎭⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=________. 15.关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2必是π的整数倍; ②y =f (x )的表达式可改写为y =4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6; ③y =f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π6,0对称; ④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称.其中正确的命题的序号是________.(把你认为正确的命题序号都填上)16.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________. 三、解答题(共40分)17.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.18.已知函数f (x )=2cos 2ωx +2sin ωx cos ωx +1 (x ∈R ,ω>0)的最小正周期是π2.(1)求ω的值; (2)求函数f (x )的最大值,并且求使f (x )取得最大值的x 的集合.19.设函数f (x )=cos ωx (3sin ωx +cos ωx ),其中0<ω<2. (1)若f (x )的周期为π,求当-π6≤x ≤π3时f (x )的值域;(2)若函数f (x )的图象的一条对称轴为x =π3,求ω的值.20.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+ b (ω>0,|φ|<2π)的图象的一部分如图所示: (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.21.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π4个单位,得到y =g (x )的图象,求直线y =6与函数y =f (x )+g (x )的图象在(0,π)内所有交点的坐标.22.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的图象的一部分如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-6,-23时,求函数y =f (x )+f (x +2)的最大值与最小值及相应的x 的值.三角函数的图象与性质练习题及答案一、选择题1.函数f (x )=sin x cos x 的最小值是( B ) A .-1B .-12C.12D .12.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 ) A.π6B.π4C.π3D.π23.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是 ( C ) A .6B .7C .8D .94.已知在函数f (x )=3sin πxR 图象上,相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在x 2+y 2=R 2上,则f (x )的最小正周期为 ( D ) A .1B .2C .3D .45.已知a 是实数,则函数f (x )=1+a sin ax 的图象不可能是 `( D )6.给出下列命题:①函数y =cos ⎝⎛⎭⎫23x +π2是奇函数; ②存在实数α,使得sin α+cos α=32; ③若α、β是第一象限角且α<β,则tan α<tan β; ④x =π8是函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π4的一条对称轴方程; ⑤函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象关于点⎝⎛⎭⎫π12,0成中心对称图形. 其中正确的序号为( C )A .①③B .②④C .①④D .④⑤7.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是 ( A )A .y =2cos 2xB .y =2sin 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =cos 2x8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移π4个单位,所得到的图象解析式是 ( A )A .f (x )=sin xB .f (x )=cos xC .f (x )=sin 4xD .f (x )=cos 4x9.若函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则它的解析式是 ( D ) A .y =4sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+2 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6+2 10.若将函数y =tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π6的图象重合,则ω的最小值为 ( D ) A.16B.14C.13D.1211.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数 I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<2π)的图象如右图所示, 则当t =1001秒时,电流强度是( A )A .-5安B .5安C .53安D .10安12.已知函数f (x )=sin(ωx +π4)(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 )A .向左平移π8个单位长度B .向右平移π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度二、填空题(每小题6分,共18分)13.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫π4-23x 的单调递增区间为______________.⎣⎡⎦⎤98π+3k π,21π8+3k π (k ∈Z ) 14.已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3 (ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6=f ⎝⎛⎭⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=________. 31415.关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2必是π的整数倍; ②y =f (x )的表达式可改写为y =4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6; ③y =f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π6,0对称; ④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称.其中正确的命题的序号是________.(把你认为正确的命题序号都填上) ②③16.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________. 2 三、解答题(共40分)17.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. 解 (1)令2×π8+φ=k π+π2,k ∈Z ,∴φ=k π+π4,又-π<φ<0,则-54<k <-14,∴k =-1, 则φ=-3π4.(2)由(1)得:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4, 令-π2+2k π≤2x -3π4≤π2+2k π, 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 . 18.已知函数f (x )=2cos 2ωx +2sin ωx cos ωx +1 (x ∈R ,ω>0)的最小正周期是π2.(1)求ω的值; (2)求函数f (x )的最大值,并且求使f (x )取得最大值的x 的集合. 解 (1)f (x )=21+cos 2ωx2+sin 2ωx +1=sin 2ωx +cos 2ωx +2=2⎝⎛⎭⎫sin 2ωx cos π4+cos 2ωx sin π4+2 =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+2. 由题设,函数f (x )的最小正周期是π2,可得2π2ω=π2, 所以ω=2.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4+2. 当4x +π4=π2+2k π,即x =π16+k π2(k ∈Z )时,sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4取得最大值1,所以函数f (x )的最大值是2+2, 此时x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =π16+k π2,k ∈Z .19.设函数f (x )=cos ωx (3sin ωx +cos ωx ),其中0<ω<2. (1)若f (x )的周期为π,求当-π6≤x ≤π3时f (x )的值域;(2)若函数f (x )的图象的一条对称轴为x =π3,求ω的值.解 f (x )=32sin 2ωx +12cos 2ωx +12=sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6+12. (1)因为T =π,所以ω=1. ∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+12, 当-π6≤x ≤π3时,2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6, 所以f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤0,32. (2)因为f (x )的图象的一条对称轴为x =π3,所以2ω⎝⎛⎭⎫π3+π6=k π+π2(k ∈Z ), ω=32k +12 (k ∈Z ), 又0<ω<2,所以-13<k <1,又k ∈Z ,所以k =0,ω=12.20.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+ b (ω>0,|φ|<2π)的图象的一部分如图所示: (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程. 解 (1)由图象可知,函数的最大值M =3,最小值m =-1, 则A =,1213,22)1(3=-==--b , 又π)6π32(2=-=πT ,∴2ππ2π2===T ω,∴f (x )=2sin(2x +φ)+1, 将x =6π,y =3代入上式,得1)3π(=+ϕ ∴π22π3πk +=+ϕ,k ∈Z , 即φ=6π+2k π,k ∈Z ,∴φ=6π, ∴f (x )=2sin )6π2(+x +1. (2)由2x +6π=2π+k π,得x =6π+21k π,k ∈Z , ∴f (x )=2sin )6π2(+x +1的对称轴方程为 216π+=x k π,k ∈Z. 21.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π4个单位,得到y =g (x )的图象,求直线y =6与函数y =f (x )+g (x )的图象在(0,π)内所有交点的坐标.解 (1)由题图知A =2,T =π,于是ω=2πT=2,将y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得y =2sin(2x +φ)的图象.于是φ=2×π12=π6, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2)依题意得g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 故y =f (x )+g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6 =22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π12. 由22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π12=6,得sin ⎝⎛⎭⎫2x -π12=32. ∵0<x <π,∴-π12<2x -π12<2π-π12. ∴2x -π12=π3或2x -π12=2π3,∴x =524π或x =38π, ∴所求交点坐标为⎝⎛⎭⎫5π24,6或⎝⎛⎭⎫3π8,6. 22.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的图象的一部分如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-6,-23时,求函数y =f (x )+f (x +2)的最大值与最小值及相应的x 的值. 解 (1)由图象知A =2,T =8, ∵T =2πω=8,∴ω=π4.又图象过点(-1,0),∴2sin ⎝⎛⎭⎫-π4+φ=0. ∵|φ|<π2,∴φ=π4. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4.(2)y =f (x )+f (x +2)=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4+2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π2+π4=22sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π2=22cos π4x . ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-6,-23,∴-3π2≤π4x ≤-π6. ∴当π4x =-π6,即x =-23时,y =f (x )+f (x +2)取得最大值6;π4x=-π,即x=-4时,y=f(x)+f(x+2)取得最小值-2 2.当。
5.4 三角函数的图象和性质1. 用“五点法”作三角函数的图象;2. 利用图象变换作三角函数的图象;3. 利用正、余弦函数的图象解三角不等式;4. 利用正弦函数、余弦函数图象判断方程根的个数;5. 求三角函数的周期;6. 三角函数奇偶性的判断;7. 三角函数奇偶性与周期性的综合运用;8. 求三角函数的单调区间;9. 三角函数对称轴、对称中心;10. 与三角函数有关的函数的值域(或最值)的求解问题;11. 求定义域;12.三角函数的图像和性质的综合应用.一、单选题1.(浙北四校2021届高三12月模拟)若函数f (x )=2x ,x ∈R ,则f (x )是( )A . 最小正周期为π为奇函数B . 最小正周期为π为偶函数C . 最小正周期为π2为奇函数 D . 最小正周期为π2为偶函数【答案】A 【解析】∵+2x =-sin2x ,∴f(x )=-sin2x ,可得f (x )是奇函数,最小正周期T=2π2=π故选:A .2.(2021·永州市第四中学高一月考)函数1sin y x =-,[]0,2x p Î的大致图像是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】当0x =时,1y =;当2x p=时,0y =;当πx =时,1y =;当3π2x =时,2y =;当2x p =时,1y =.结合正弦函数的图像可知B 正确.故选B.3.(2021·全国高三课时练习(理))已知函数,则()f x 在[]0,2p 上的零点的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】由下图可得()f x 在[]0,2p 上的零点的个数为3,故选C.4.(2021·河南濮阳·高一期末(文))下列函数中,为偶函数的是( )A .()21y x =+B .2xy -=C .sin y x =D .()()lg 1lg 1y x x =++-【答案】C 【解析】对于A,函数关于1x =-对称,函数为非奇非偶函数,故A 错误;对于B,函数为减函数,不具备对称性,不是偶函数,故B 错误;对于C,()()()sin sin sin f x x x x f x -=-==-=,则函数()f x 是偶函数,满足条件,故C 正确;对于D,由1010x x +>ìí->î得11x x >-ìí>î得1x >,函数的定义为()1,+¥,定义域关于原点不对称,为非奇非偶函数,故D 错误.故选:C.5.(2021·河南信阳·°的大小属于区间(A .1,02æö-ç÷èøB .æççèC .10,2æöç÷èøD .【答案】B 【解析】cos 2020cos(5360220)cos 220cos(18040)cos 40°=´°+°=°=°+°=-°,因为cos y x =在(0,90)°上递减,且304045°<°<°,所以cos30cos 40cos 45°>°>°,cos 40>°>所以cos 40<-°<所以cos 2020<°<故选:B6.(2021·辽宁大连·高一期末)函数()cos 26f x x p æö=+ç÷èø的图像的一条对称轴方程为()A .6x p=B .512x p =C .23x p =D .23x p =-【答案】B 【解析】函数()cos 26f x x p æö=+ç÷èø令()26x k k pp +=ÎZ ,则,212k x k p p=-ÎZ ,当1k =时,512x p =,故选B.7.(2021·海南枫叶国际学校高一期中)函数()f x =cos()x w j +的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )A .13(,44k k k Z p p -+ÎB .13(2,2),44k k k Z p p -+ÎC .13(,),44k k k Z-+ÎD .13(2,244k k k Z-+Î【答案】D 【解析】由五点作图知,1+42{53+42pw j p w j ==,解得=w p ,=4p j ,所以()cos()4f x x p p =+,令22,4k x k k Z pp p p p <+<+Î,解得124k -<x <324k +,k Z Î,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z Î,故选D.8.(2021·河南林州一中高一月考)函数()21sin 1xf x x eæö=-ç÷+èø的图象的大致形状是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】()211sin sin 11x xxe f x x x ee æö-æö=-=ç÷ç÷++èøèø故()()f x f x -=则()f x 是偶函数,排除C 、D ,又当()0,0x f x ®> 故选:A.9.(2021·山东聊城·高一期末)用五点法作函数()sin 0,0,2y A x A p w j w j æö=+>><ç÷èø的图象时,得到如下表格:x6p 23p x w j+02pp32p 2py4-4则A ,w ,j 的值分别为( )A .4,2,3p-B .4,12,3p C .4,2,6pD .4,12,6p -【答案】A 【解析】由表中的最大值为4,最小值为4-,可得4A =,由21362T p p -=,则T p =,22p w p\==,4sin(2)y x j =+Q ,图象过(6p,0),04sin(2)6p j \=´+,\226k pj p ´+=,()k ÎZ ,解得23k pj p =-,||2pj <Q ,\当0k =时,3pj =-.故选:A .10.(2021·镇原中学高一期末)若点,26P p æö-ç÷èø是函数()()sin 0,2f x x m p w j w j æö=++><ç÷èø的图象的一个对称中心,且点P 到该图象的对称轴的距离的最小值为2p,则( )A .()f x 的最小正周期是pB .()f x 的值域为[]0,4C .()f x 的初相3pj =D .()f x 在4,23p p éùêúëû上单调递增【答案】D 【解析】由题意得()62k k Z m pw j p ì-+=Îïíï=î,且函数的最小正周期为422T p p =´=,故21T p w ==.代入()6k k Z p w j p -+=Î,得()6k k Z pj p =+Î,又2p j <,所以6π=j .所以()sin 26f x x p æö=++ç÷èø.故函数()f x 的值域为[]1,3,初相为6p.故A ,B ,C 不正确,当4[,2]3x p p Î时,313[,626x p p p +Î,而sin y x =在313[,26p p 上单调递增,所以()f x 在4,23p p éùêúëû上单调递增,故D 正确.故选:D.二、多选题11.(2021·陕西渭滨·高一期末)函数tan(2)6y x p=-的一个对称中心是( )A .(,0)12pB .2(,0)3pC .(,0)6pD .(,0)3p【答案】AD 【解析】因为tan()01266f p p p æö=-=ç÷èø;24tan()tan 3366f pp p p æö=-==ç÷èø;tan 66f p p æö==ç÷èø;当3x p =时, 2362p p p ´-=.所以(,0)12p 、(,0)3p 是函数tan(2)6y x p=-的对称中心.故选:AD12.(2021·浙江高三专题练习)下列函数中,是奇函数的是( ).A .2sin y x x=B .sin y x =,[0,2]x p ÎC .sin y x =,[,]x p p Î-D .cos y x x=【答案】ACD 【解析】对A ,由()2sin ==y f x x x ,定义域为R ,且()()()()22sin sin f x x x x x f x -=--=-=-,故函数2sin y x x =为奇函数,故A 正确对B ,由函数的定义域为[0,2]x p Î,故该函数为非奇非偶函数,故B 错对C ,()sin y gx x ==,定义域关于原点对称,且()()()sin sin -=-=-=-g x x x g x ,故C 正确对D ,()cos ==y m x x x 的定义域为R ,且()()()()cos cos -=--=-=-m x x x x x m x ,故该函数为奇函数,故D 正确故选:ACD13.(2021·湖南天心·长郡中学高三月考)下图是函数()sin()f x A x w j =+(其中0A >,0>w ,0||x j <<)的部分图象,下列结论正确的是( )A .函数12y f x p æö=-ç÷èø的图象关于顶点对称B .函数()f x 的图象关于点,012p æö-ç÷èø对称C .函数()f x 在区间,34p p éù-êúëû上单调递增D .方程()1f x =在区间23,1212p p éù-êúëû上的所有实根之和为83p 【答案】ABD 【解析】由已知,2A =,2543124T p p p=-=,因此T p =,∴22pw p==,所以()2sin(2)f x x j =+,过点2,23p æö-ç÷èø,因此43232k p pj p +=+,k ÎZ ,又0||j p <<,所以6π=j ,∴()2sin 26f x x p æö=+ç÷èø,对A ,2sin 212y f x x p æö=-=ç÷èø图象关于原点对称,故A 正确;对B ,当12x p=-时,012f p æö-=ç÷èø,故B 正确;对C ,由222262k x k pppp p -£+£+,有36k x k ppp p -££+,k ÎZ 故C 不正确;对D ,当231212x pp -££时,2[0,4]6x pp +Î,所以1y =与函数()y f x =有4个交点令横坐标为1x ,2x ,3x ,4x ,12317822663x x x x p p p+++=´+´=,故D 正确.故选:ABD.14.(2021·江苏海安高级中学高二期末)关于函数()sin cos f x x x =+()x R Î,如下结论中正确的是( ).A .函数()f x 的周期是2pB .函数()f x 的值域是éëC .函数()f x 的图象关于直线x p =对称D .函数()f x 在3,24p pæöç÷èø上递增【答案】ACD 【解析】A .∵()sin cos f x x x =+,∴sin cos cos sin cos sin ()222f x x x x x x x f x p p p æöæöæö+=+++=+-=+=ç÷ç÷ç÷èøèøèø,∴()f x 是周期为2p的周期函数,A 正确,B .当[0,]2x p Î时,()sin cos 4f x x x x p æö=+=+ç÷èø,此时3,444x p p p éù+Îêúëû,,∴()f x Î,又()f x 的周期是2p,∴x ÎR 时,()f x 值域是,B 错;C .∵()()(2)sin 2cos 2sin cos sin cos ()f x x x x x x x f x p p p -=-+-=-+=+=,∴函数()f x 的图象关于直线x p =对称,C 正确;D .由B 知[0,2x pÎ时,()4f x x p æö=+ç÷èø,当[0,]4x p Î时,[,]442x p p p +Î,()f x 单调递增,而()f x 是周期为2p的周期函数,因此()f x 在3,24p p æöç÷èø上的图象可以看作是在0,4p æöç÷èø上的图象向右平移2p 单位得到的,因此仍然递增.D 正确.故选:ACD .三、填空题15.(2021·山东高一期末)函数tan 2xy =的定义域为_____.【答案】{}2,x x k k Z p p ¹+Î【解析】解不等式()22x k k Z pp ¹+Î,可得()2x k k Z p p ¹+Î,因此,函数tan2xy =的定义域为{}2,x x k k Z p p ¹+Î.故答案为:{}2,x x k k Z p p ¹+Î.16.(2021·河南林州一中高一月考)函数224sin 6cos 633y x x x pp æö=+--££ç÷èø的值域________.【答案】16,4éù-êúëû【解析】224sin 6cos 64(1cos )6cos 6y x x x x =+-=-+-22314cos 6cos 24(cos )44x x x =-+-=--+,233x p p -££Q ,1cos 12x \-££ ,故231164(cos )444x -£--+£,故答案为:16,4éù-êúëû17.(2021·全国高考题)关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题:①f(x )的图像关于y 轴对称.②f(x )的图像关于原点对称.③f(x )的图像关于直线x=2p对称.④f(x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________.【答案】②③【解析】对于命题①,152622f p æö=+=ç÷èø,152622f p æö-=--=-ç÷èø,则66f f p p æöæö-¹ç÷ç÷èøèø,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z p ¹Î,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x æö-=-+=--=-+=-ç÷-èø,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x p p p æöæö-=-+=+ç÷ç÷æöèøèø-ç÷èøQ ,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x p p p æöæö+=++=+ç÷ç÷æöèøèø+ç÷èø,则22f x f x p p æöæö-=+ç÷ç÷èøèø,所以,函数()f x 的图象关于直线2x p=对称,命题③正确;对于命题④,当0x p -<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.18.(2021·上海高一课时练习)函数42cos 133æö=+-ç÷èøx y p ,当x =_________时有最小值,最小值是___________.【答案】3,22k k Z pp +Î 3- 【解析】当4cos 133x p æö+=-ç÷èø时,即4233x k p p p +=+,可得3,22x k k Z pp =+Î,此时y 取得最小值;此时,最小值为3-;故答案为:3,22k k Z pp +Î; 3-.19.(2021·浙江高一课时练习)设函数()sin f x A B x =+,当0B <时,()f x 的最大值是32,最小值是12-,则A =_____,B =_____.【答案】121- 【解析】根据题意,得3212A B A B ì-=ïïíï+=-ïî,解得1,12A B ==-.故答案为:1,12-20.(2021·上海高一课时练习)函数sin 2sin =+xy x的最大值是________,最小值是________.【答案】131- 【解析】Q 21si 2sin 2sin n x y x x -==++,Q 221sin 11sin 232sin 23x x x -££Þ£+£Þ-£-£-+,\2111sin 23x -£-£+,\函数sin 2sin =+xy x 的最大值是13;最小值是1-.故答案为:13;1-.21.(2021·上海高一课时练习)若函数2()cos sin (0)=-+>f x x a x b a 的最大值为0,最小值为4-,则实数a =_________,b =________.【答案】2 2- 【解析】Q 2sin si )n (1x f a x b x =--++,令sin (11)t x t =-££,则21(11)y t at b t --++££=-,函数的对称轴为2a t =-,当12a-£-,即2a ³时,110,2,114,2,a b a a b b -+++==ììÞíí--++=-=-îî当102a -<-<,即02a <<时,2((1022a aa b ---×-++=且114a b --++=-,此时方程组无解;\2,2,a b =ìí=-î故答案为:2,2-.五、解答题22.(2021·全国高一课时练习)求下列函数的定义域.(1)y =(2)sin cos tan x xy x+=.【答案】(1){|22,}x k x k k Z p p p ££+Î;(2)|,2k x x k Z p ìü¹Îíýîþ【解析】(1)要使函数有意义,必须使sin 0x ³.由正弦的定义知,sin 0x ³就是角x 的终边与单位圆的交点的纵坐标是非负数.∴角x 的终边应在x 轴或其上方区域,∴22,k x k k Z p p p ££+Î.∴函数y ={|22,}x k x k k Z p p p ££+Î.(2)要使函数有意义,必须使tan x 有意义,且tan 0x ¹.∴,()2x k k Z x k p p pì¹+ïÎíï¹î∴,2kx k Z p ¹Î.∴函数sin cos tan x x y x +=的定义域为|,2k x x k Z p ìü¹Îíýîþ.23.(2021·涡阳县第九中学高一月考)已知函数()()2sin (0,0)f x x w j w j p =+><<最小正周期为p,图象过点4p æçè.(1)求函数()f x 解析式(2)求函数()f x 的单调递增区间.【答案】(1)()2sin(2)4f x x p=+;(2)()3,88k k k Z p p p p éù-++Îêúëû.【解析】(1)由已知得2pp =w,解得2w =.将点4p æçè2sin 24p j æö=´+ç÷èø,可知cos j =,由0j p <<可知4pj =,于是()2sin 24f x x p æö=+ç÷èø.(2)令()222242k x k k Z pppp p -+£+£+Î解得()388k x k k Z p pp p -+££+Î, 于是函数()f x 的单调递增区间为()3,88k k k Z p pp p éù-++Îêúëû.24.(2021·全国高三(文))(1)利用“五点法”画出函数1()sin()26f x y x p==+在长度为一个周期的闭区间的简图.列表:126x p +x y 作图:(2)并说明该函数图象可由sin (R)y x x =Î的图象经过怎么变换得到的.(3)求函数()f x 图象的对称轴方程.【答案】(1)见解析(2) 见解析(3) 22,3x k k Z pp =+Î.【解析】(1)先列表,后描点并画图126x p +02pp32p 2px3p-23p 53π83p 113p y 01-1;(2)把sin y x =的图象上所有的点向左平移6p个单位, 再把所得图象的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到1sin(26y x p=+的图象,即1sin(26y x p=+的图象;(3)由12,2,2623x kx x k k Z p p pp +=+=+Î,所以函数的对称轴方程是22,3x k k Z pp =+Î.25.(2021·全国高一课时练习)求函数πtan(3)3y x =-的定义域、值域,并判断它的奇偶性和单调性.【答案】定义域为5|,,318k x x x k p p ìüι+ÎíýîþR Z 且,值域为R ,非奇非偶函数,递增区间为5,()183183k k k p p p pæö-++Îç÷èøZ 【解析】tan y t =的定义域为|,2t t k k Z p p ìü¹+Îíýîþ,单调增区间为,,22k k k Z pp p p æö-+Îç÷èø.又tan 33y x p æö=-ç÷èø看成tan ,33y t t x p==-的复合函数,由2t k pp ¹+得5,318k x k Z p p¹+Î,所以所求函数的定义域为5|,318k x x k Z p p ìü¹+Îíýîþ,值域为R ;函数tan 33y x p æö=-ç÷èø的定义域不关于原点对称,因此该函数是非奇非偶函数;令3232k x k pppp p -<-<+,解得5,318318k k x k Z p p p p -<<+Î,即函数tan 33y x p æö=-ç÷èø的单调递增区间为5,,318318k k k Z p p p p æö-+Îç÷èø.26.(2021·陕西省汉中中学(理))已知函数()2sin(1(0)6f x x pw w =-->的周期是p .(1)求()f x 的单调递增区间;(2)求()f x 在[0,2p上的最值及其对应的x 的值.【答案】(1)(),63k k k Z p p p p éù-++Îêúëû;(2)当0x =时,()min 2f x =-;当3x p =时,()max 1f x =.【解析】(1)解:∵2T pp w==,∴2w =,又∵0>w ,∴2w =,∴()2sin 216f x x p æö=--ç÷èø,∵222262k x k pppp p -+£-£+,k Z Î,∴222233k x k p pp p -+££+,k Z Î,∴63k x k ppp p -+££+,k Z Î,∴()f x 的单调递增区间为(),63k k k Z p p p p éù-++Îêúëû(2)解:∵02x p££,∴02x ££p ,∴52666x ppp-£-£,∴1sin 2126x p æö-£-£ç÷èø,∴12sin 226x p æö-£-£ç÷èø,∴22sin 2116x p æö-£--£ç÷èø,当0x =时,()min 2f x =-,当226x ππ-=,即3x p=时,()max 1f x =27.(2021·镇原中学高一期末)已知函数()()()sin 0,0,f x A x A w j w j p =+>><,在一周期内,当12x p=时,y 取得最大值3,当712x p=时,y 取得最小值3-,求(1)函数的解析式;(2)求出函数()f x 的单调递增区间、对称轴方程、对称中心坐标;(3)当,1212x p p éùÎ-êúëû时,求函数()f x 的值域.【答案】(1)()3sin 23f x x p æö=+ç÷èø;(2)增区间为()5,1212k k k Z p p p p éù-+Îêúëû,对称轴方程为212k x p p =+,k Z Î,对称中心为,062k p p æö-+ç÷èø(k Z Î);(3)3,32éùêúëû.【解析】(1)由题设知,3A =,周期7212122T p p p =-=,T p =,由2T p w =得2w =.所以()()3sin 2f x x j =+.又因为12x p=时,y 取得最大值3,即3sin 36j p æö+=ç÷èø,262k p p j p \+=+,解得23k p j p =+,又j p <,所以3pj =,所以()3sin 23f x x p æö=+ç÷èø.(2)由222232k x k pppp p -£+£+,得51212k x k p p p p -££+.所以函数()f x 的单调递增区间为()5,1212k k k Z p p p p éù-+Îêúëû.由232x k ppp +=+,k Z Î,得212k x p p=+,k Z Î.对称轴方程为212k x p p=+,k Z Î..由23x k pp +=,得62πkπx =-+(k Z Î).所以,该函数的对称中心为,062k p p æö-+ç÷èø(k Z Î).(3)因为,1212x p p éùÎ-êúëû,所以2,362x p p p éù+Îêúëû,则1sin 2,132x p æöéù+Îç÷êúèøëû,所以33sin 2323x p æö£+£ç÷èø.所以值域为:3,32éùêúëû.所以函数()f x 的值域为3,32éùêúëû.。
三角函数图像和性质习题课(含答案)三角函数的图像和性质习题课例1.若函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)是偶函数,则φ满足的条件是______. 解析 y =A sin(ωx +φ)是偶函数,即关于y 轴对称 ∴sin φ=±1,∴φ=k π+π2(k ∈Z ).例2.函数y =sin 2x 的图象向右平移φ个单位(φ>0)得到的图象恰好关于x =π6对称,则φ的最小值为________. 解析 y =sin 2x 向右平移φ个单位得y =sin(2x -2φ)x =π6是一条对称轴,则2×π6-2φ=k π+π2(k ∈Z ∴φ=k π2-π12(k ∈Z ),∴φ的最小值为5π12.例3.将函数y =sin(2x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象,则θ的值为________. 解析 设f (x )=sin (2x +θ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2+θ.由已知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5.∴π2+θ=π5,∴θ=-3π10.例4.设ω>0为常数,函数y =2sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上单调递增,则实数ω的取值范围是__________. 答案 0<ω≤32例5.关于f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题(1)由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍; (2)y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;(3)y =f (x )图象关于⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称; (4)y =f (x )图象关于x =-π6,对称.其中正确命题的序号为________.(将你认为正确的都填上) 解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π(k ∈Z ).∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴x 1-x 2是π2的整数倍,∴①错;对于②,f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3利用公式得:f (x )=4cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. ∴②对; 对于③,f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π(k ∈Z ),∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是函数y =f (x )的一个对称中心.∴③对; 对于④,函数y =f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π(k ∈Z ),∴x =π12+k π2(k ∈Z ).∴④错.例6.(创新拓展)已知f (x )=-sin 2x +sin x +a , (1)当f (x )=0有实数解时,求a 的取值范围; (2)当x ∈R ,有1≤f (x )≤174,求a 的取值范围. 解 (1)由f (x )=0,有a =sin 2x -sin x =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122-14.当sin x =-1时,a max =2;当sin x =12时,a min =-14.∴a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,2.(2)由1≤f (x )≤174有1≤-sin 2x +sin x +a ≤174,即a ≤sin 2x -sin x +174和a ≥sin 2x -sin x+1对k ∈R 恒成立.由sin 2x -sin x +174=⎝⎛⎭⎪⎫sin x -122+4≥4,得a ≤4.由sin 2x -sin x +1=⎝⎛⎭⎪⎫sin x -122+34≤3,得a ≥3. 故3≤a ≤4.练习:1.函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的周期是________,振幅是________,当x =________时,y max =________;当x =________时,y min =________.答案 4π3 4k π+32π (k ∈Z )3 4k π-π2(k ∈Z ) - 32.把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象向 __ __ ____,可以得到函数y=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的图象.解析 由y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4, 而y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=sin (x -5π12+π4), 即将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4向右平移5π12个单位,得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6.3.将正弦曲线y =sin x 上各点向左平移π3个单位,再把横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,则所得图象解析式为______________.解析 由y =sin x 向左平移π3得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,再把横坐标伸长到原来的2倍,得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3.4.函数y =3-sin x 3+sin x的值域为____________. 答案⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 5.求函数y =3-4sin x -4cos 2x 的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的x 的值.解 y =3-4sin x -4cos 2x =4sin 2x -4sin x -1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122-2,令t =sin x ,则-1≤t ≤1, ∴y =4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-2 (-1≤t ≤1)∴当t =12,即x =π6+2k π或x =5π6+2k π(k ∈Z )时,y min =-2;当t =-1,即x =3π2+2k π (k ∈Z )时,y max =7. 6.函数y =a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+b 的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,92,求a 的值,以及原函数的单调递增区间.解(1)当a >0时,⎩⎪⎨⎪⎧-a +b =-12a +b =92∴a =52,b =2,∴y =52sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+2.又∵-π2+2k π≤x +π6≤π2+2k π,k ∈Z .∴-2π3+2k π≤x ≤π3+2k π,k ∈Z .∴原函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23π+2k π,π3+2k π,k ∈Z .(2)当a <0时,⎩⎪⎨⎪⎧a +b =-12-a +b =92∴a =-52,b =2.∴y =-52sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+2.又∵π2+2k π≤x +π6≤32π+2k π,k ∈Z .∴π3+2k π≤x ≤43π+2k π,k ∈Z .∴原函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3+2k π,43π+2k π,k ∈Z . 7.已知曲线y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫38π,0,若φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.(1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象.解 (1)由题意知A =2,T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫38π-π8=π,ω=2πT =2,∴y =2sin(2x +φ).又∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8×2+φ=1,∴π4+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π+π4,k ∈Z ,又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=π4.∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.(2)列出x 、y 的对应值表:x -π8 π8 38π 58π 78π 2x +π40 π2 π 32π 2π y2-28.(创新拓展)已知函数f (x )=2cos ωx (ω>0),且函数y =f (x )图象的两条相邻对称轴间的距离为π2. (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )的单调递减区间.解 (1)函数y =f (x )图象的两条相邻对称轴间的距离为π2∴T =2×π2=π,∴ω=2πT =2ππ=2,∴f (x )=2cos 2x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2cos π4= 2.(2)由(1)知f (x )=2cos 2x ,向右平移π6个单位得y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3再将图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,得g (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3由2k π≤12x -π3≤2k π+π,k ∈Z 得4k π+2π3≤x ≤4k π+8π3,k ∈Z即函数g (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k π+2π3,4k π+8π3,k ∈Z .。
专题5.3 三角函数的图象与性质1.(2021·北京市大兴区精华培训学校高三三模)下列函数中,既是奇函数又以π为最小正周期的函数是()A .cos 2y x =B .sin2y x=C .sin cos y x x=+D .tan 2y x=【答案】B 【解析】由三角函数的奇偶性和周期性判断即可得出答案.【详解】解:A 选项:cos 2y x =是周期为π的偶函数,故A 不正确;B 选项:sin2y x =是周期为π的奇函数,故B 正确;C选项:sin cos 4y x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,周期为2π且非奇非偶函数,故C 不正确;D 选项:tan 2y x =是周期为2π的奇函数,故D 不正确.故选:B.2.(2021·海南高三其他模拟)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )A .ln y x =B .21y x =+C .sin y x=D .cos y x=【答案】D 【解析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性以及是否存在零点,综合即可得答案.【详解】解:根据题意,依次分析选项:对于A ,y lnx =,为对数函数,不是奇函数,不符合题意,对于B ,21y x =+,为二次函数,是偶函数,但不存在零点,不符合题意,对于C ,sin y x =,为正弦函数,是奇函数,不符合题意,对于D ,cos y x =,为余弦函数,既是偶函数又存在零点,符合题意,故选:D .练基础3.(2021·浙江高三其他模拟)函数y =sin tan x e xx在[-2,2]上的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】利用同角三角函数的商数关系并注意利用正切函数的性质求得函数的定义域,可以化简得到()cos ,2x k f x e x x k Z π⎛⎫=≠∈ ⎪⎝⎭,考察当x 趋近于0时,函数的变化趋势,可以排除A,考察端点值的正负可以评出CD.【详解】()sin cos ,tan 2x x e x k f x e x x k Z x π⎛⎫==≠∈ ⎪⎝⎭,当x 趋近于0时,函数值趋近于0cos 01e =,故排除A;()22cos 20f e =<,故排除CD,故选:B4.(2021·全国高三其他模拟(理))函数y =tan(3x +6π)的一个对称中心是( )A .(0,0)B .(6π,0)C .(49π,0)D .以上选项都不对【答案】C 【解析】根据正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0)求出函数y =tan(3x +6π)图象的对称中心,即可得到选项.【详解】解:因为正切函数y =tan x 图象的对称中心是(2k π,0),k ∈Z ;令3x +6π=2k π,解得618k x ππ=-,k ∈Z ;所以函数y =tan(3x +6π)的图象的对称中心为(618k ππ-,0),k ∈Z ;当k =3时,C 正确,故选:C.5.(2019年高考全国Ⅱ卷文)若x 1=,x 2=是函数f (x )=(>0)两个相邻的极值点,则=( )A .2B .C .1D .【答案】A【解析】由题意知,的周期,解得.故选A .6.(2021·临川一中实验学校高三其他模拟(文))若函数cos (0)y x ωω=>的图象在区间,24ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上只有一个对称中心,则ω的取范围为( )A .12ω<≤B .ω1≤<2C .13ω<≤D .13ω≤<【答案】A 【解析】根据题意可得422πππω≤<,即可求出.【详解】4π43πsin x ωωω3212()sin f x x ω=232()44T ωπππ==-=π2ω=由题可知,cos (0)y x ωω=>在,42ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上只有一个零点,又2x πω=,2x πω=,所以422πππω≤<,即12ω<≤.故选:A.7.(2019年高考北京卷文)设函数f (x )=cos x +b sin x (b 为常数),则“b =0”是“f (x )为偶函数”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】时,,为偶函数;为偶函数时,对任意的恒成立,即,,得对任意的恒成立,从而.从而“”是“为偶函数”的充分必要条件,故选C.8.(2021·青海西宁市·高三二模(文))函数()cos 218f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭图象的一个对称中心为( )A .,14π⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .,14π⎛⎫-⎪⎝⎭C .,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .3,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】根据余弦函数的对称中心整体代换求解即可.【详解】令2()82x k k πππ-=+∈Z ,可得5()216k x k ππ=+∈Z .所以当1k =-时,316x π=-,故3,116π⎛⎫-- ⎪⎝⎭满足条件,当0k =时,516x π=,故5,116π⎛⎫-⎪⎝⎭满足条件;故选:D0b =()cos sin cos f x x b x x =+=()f x ()f x ()=()f x f x -x ()cos()sin()cos sin f x x b x x b x -=-+-=-cos sin cos sin x b x x b x +=-sin 0b x =x 0b =0b =()f x9.(2021·全国高一专题练习)设函数()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .()f x 的最小正周期为2πB .()f x 的图象关于直线23x π=对称C .()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减D .()f x 的一个零点为6x π=【答案】C 【解析】根据解析式结合余弦函数的性质依次判断每个选项的正误即可.【详解】函数()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()f x ∴的最小正周期为2π,故A 正确;22(cos 1333f πππ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,∴()f x 的图象关于直线23x π=对称,故B 正确;当x ∈,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭时,54,363πππx ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,()f x 没有单调性,故C 错误;()cos 0663f πππ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴()f x 的一个零点为6x π=,故D 正确.综上,错误的选项为C.故选:C.10.(2017·全国高考真题(理))函数f (x )=s in 2x +3cosx ―34(x ∈0,__________.【答案】1【解析】化简三角函数的解析式,则f (x )=1―cos 2x+3cos x ―34=―cos 2x +3cos x +14= ―(cos x ―32)2+1,由x ∈[0,π2]可得cos x ∈[0,1],当cos x =32时,函数f (x )取得最大值1.练提升1.(2021·河南高二月考(文))已知函数()()sin 0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭><<的相邻的两个零点之间的距离是6π,且直线18x π=是()f x 图象的一条对称轴,则12f π⎛⎫=⎪⎝⎭( )A.B .12-C .12D【答案】D 【解析】由相邻两个零点的距离确定周期求出6ω=,再由对称轴确定6π=ϕ,代入12x π=可求出结果.【详解】解:因为相邻的两个零点之间的距离是6π,所以26T π=,23T ππω==,所以6ω=,又sin 6sin 118183f πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=±⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且02πϕ<<,则6π=ϕ,所以()sin 66f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则sin 612126f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D.2.(2020·山东潍坊�高一期末)若函数的最小正周期为,则( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】由题意,函数的最小正周期为,可得,解得,即,()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭π(2)(0)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫>>-⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭(0)(2)5f f f π⎛⎫->> ⎪⎝⎭()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭πwππ=1w =()tan()4f x x π=+令,即,当时,,即函数在上单调递增,又由,又由,所以.故选:C.3.(2021·广东佛山市·高三二模)设()0,θπ∈,则“6πθ<”是“1sin 2θ<”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】由条件即06πθ<<,由06πθ<<,得1sin 2θ<;反之不成立,可举反例.再由充分必要条件的判定得答案.【详解】由()0,θπ∈,则6πθ<,即06πθ<<所以当06πθ<<时,由正弦函数sin y x =的单调性可得1sin sin62πθ<=,即由6πθ<可以得到1sin 2θ<.反之不成立,例如当56πθπ<<时,也有1sin 2θ<成立,但6πθ<不成立.故“6πθ<”是“1sin 2θ<”的充分不必要条件故选:A4.(2021·四川省华蓥中学高三其他模拟(理))已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的最,242k x k k Z πππππ-+<+<+∈3,44k x k k Z ππππ-+<<+∈1k =544x ππ<<()f x 5(,)44ππ4(0)(),()()()555f f f f f πππππ=-=-+=425ππ>>(0)(2)5f f f π⎛⎫>-> ⎪⎝⎭大值为2,其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π且()f x 的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称,则下列判断不正确的是()A .要得到函数()f x 的图象,只需将2cos 2y x =的图象向右平移12π个单位B .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称C .,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()f x D .函数()f x 在5,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减【答案】C 【解析】根据最大值为2,可得A ,根据正弦型函数的周期性,可求得ω,根据对称性,可求得ϕ,即可得()f x 解析式,根据正弦型函数的单调性、值域的求法,逐一分析选项,即可得答案.【详解】由题意得A =2,因为其图象相邻两条对称轴之间的距离为2π,所以22Tπ=,可得2T ππω==,所以2ω=,所以()2sin(2)f x x ϕ=+,因为,06π⎛⎫-⎪⎝⎭为对称中心,所以2,6k k Z πϕπ⎛⎫⨯-+=∈ ⎪⎝⎭,因为||2ϕπ<,令k =0,可得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭.对于A :将2cos 2y x =的图象向右平移12π个单位,可得2cos 22cos 22cos 22sin 22sin 21266263y x x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-=--=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 正确;对于B :令2,32x k k Z πππ+=+∈,解得,212k x k Z ππ=+∈,令k =1,可得712x π=,所以函数()f x 的图象关于直线712x π=对称,故B 正确;对于C :因为,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以22,363x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以当236x ππ+=时,min ()2sin16f x π==,故C 错误;对于D :令3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得7,1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈,令k =0,可得一个单调减区间为7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,因为57,,6121212ππππ⎡⎤⎡⎤⊂⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()f x 在5,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故D 正确.故选:C5.(2021·玉林市第十一中学高三其他模拟(文))已知函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移4π个单位长度得y =g (x )的图象,若函数g (x )的图象与直线y =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个交点,则a 的取值范围是( )A .[416,)39B .1620,[)99C .[208,93D .[8,4)3【答案】B 【解析】由函数的平移可得()sin 4g x x πωω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的图象与性质可得ω满足的不等式,即可得解.【详解】由题意,()sin sin 44g x x x ππωωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,当,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,3,444x πωπωπωω⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,因为函数g (x )的图象与直线y =在,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有两个交点,则3542,2433122,2433k k k k πωπππππωππππ⎧⎛⎤-∈-+-+ ⎪⎥⎪⎝⎦⎨⎡⎫⎪∈++⎪⎢⎪⎣⎭⎩或3412,2433272,2433k k k k πωπππππωππππ⎧⎛⎤-∈-++ ⎪⎥⎪⎝⎦⎨⎡⎫⎪∈++⎪⎢⎪⎣⎭⎩,k Z ∈,又0>ω,所以1620,99ω⎡∈⎫⎪⎢⎣⎭.故选:B.6.(2020·北京四中高三其他模拟)函数tan 42y x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 的部分图象如图所示,则 ()OA OB AB +⋅=( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】根据正切函数的图象求出A 、B 两点的坐标,再求出向量的坐标,根据向量数量积的坐标运算求出结果.【详解】由图象得,令tan 42y x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭=0,即42x ππ-=kπ,k Z∈k =0时解得x =2,令tan 42y x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭=1,即424x πππ-=,解得x =3,∴A (2,0),B (3,1),∴()()()2,0,3,1,1,1OA OB AB ===,∴()()()5,11,1516OA OB AB +⋅=⋅=+=.故选:A .7.(2020·全国高三其他模拟(文))若函数()(0)xf x n nπ=>图象上的相邻一个最高点和一个最低点恰好都在圆222:O x y n +=上,则()1f =( )A B .C .-D .【答案】A 【解析】首先由题意判断该正弦型函数的大概图象及相邻最高点和最低点与圆的交点情况.从而解得n 的取值,再代入1x =求解.【详解】解:设两交点坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则1y =,2y =-又函数()(0)xf x n nπ=>为奇函数,∴12x x =-,当22xnx n ππ=⇒=时,函数取得最大值,∴12n x =-,22nx =,由题,函数()(0)xf x n nπ=>图象上的相邻一个最高点和一个最低点恰好都在圆22: O x y n +=上,∴22242n n n ⎛⎫+=⇒= ⎪⎝⎭,则(1)4f π==.故选:A.8.【多选题】(2021·全国高三其他模拟)已知函数()2sin(),(0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<图象的一条对称轴为23x π=,4⎛⎫= ⎪⎝⎭f π,且()f x 在2,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,则以下说法正确的是( )A .7,012π⎛⎫-⎪⎝⎭是其中一个对称中心B .145ω=C .()f x 在5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭单増D .16f π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭【答案】AD 【解析】先根据条件求解函数的解析式,然后根据选项验证可得答案.【详解】∵f (x )关23x π=对称,4⎛⎫= ⎪⎝⎭f π,f (x )在2,43ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,232232,22643k k ωπωϕπππππϕωϕπ⎧=+=+⎧⎪⎪⎪∴∴⎨⎨=⎪⎪+=+⎩⎪⎩,B 错误;()2sin 2,6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭令2,6x k k ππ+=∈Z ,可得,,122k x k ππ=-+∈Z 当1k =-时,7,12x π=-即()f x 关于7,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,A 正确;令222,262k x k πππππ-+<+<+得,312k x k ππππ-+<<+∴()f x 在,312ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递増,即C 错误;2sin 2sin 16366f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,D 正确,故选:AD.9.【多选题】(2021·重庆市蜀都中学校高三月考)已知函数()f x 满足x R ∀∈,有()(6)f x f x =-,且(2)(2)f x f x +=-,当[1,1]x ∈-时,)()lnf x x =-,则下列说法正确的是( )A .(2021)0f =B .(2020,2022)x ∈时,()f x 单调递增C .()f x 关于点(1010,0)对称D .(1,11)x ∈-时,方程()sin 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭的所有根的和为30【答案】CD 【解析】利用已知条件可知()f x 在[1,1]x ∈-上为奇函数且单调递减,关于21x k =+、(2,0)k ,k Z ∈对称,且周期为4,即可判断各选项的正误.【详解】由题设知:()))()f x x x f x -===-=-,故()f x 在[1,1]x ∈-上为奇函数且单调递减,又(2)(4)(2)f x f x f x +=-=-,即关于21x k =+、(2,0)k ,k Z ∈对称,且最小周期为4,A :(2021)(50541)(1)1)0f f f =⨯+==-≠,错误;B :(2020,2022)x ∈等价于(0,2)x ∈,由上易知:(0,1)上递减,(1,2)上递增,故()f x 不单调,错误;C :由上知:()f x 关于(2,0)k 对称且k Z ∈,所以()f x 关于(1010,0)对称,正确;D :由题意,只需确定()f x 与sin 2xy π=在(1,11)x ∈-的交点,判断交点横坐标的对称情况即可求和,如下图示,∴共有6个交点且关于5x =对称,则16253410x x x x x x +=+=+=,∴所有根的和为30,正确.故选:CD10.(2021·浙江杭州市·杭州高级中学高三其他模拟)设函数sin 3xy π=在[,1]t t +上的最大值为()M t ,最小值为()N t ,则()()M t N t -在3722t ≤≤上最大值为________.【答案】1【解析】依题意可得函数在39,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则39[,1],22t t ⎡⎤+⊆⎢⎥⎣⎦,所以()()cos 36t M t N t ππ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭,即可求出函数的最大值;【详解】解:函数sin3xy π=的周期为6,函数sin3xy π=在39,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当3722t ≤≤时,39[,1],22t t ⎡⎤+⊆⎢⎥⎣⎦(1)()()sinsin2cos sin cos 3336636tt t t M t N t πππππππ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+-=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为3722t ≤≤,所以243363t ππππ≤+≤,所以11cos 362t ππ⎛⎫-≤+≤-⎪⎝⎭所以1()()12M t N t ≤-≤当52t =时取最大值1故答案为:11.(2021·全国高考真题(理))已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是( )A .p q ∧B .p q⌝∧C .p q∧⌝D .()p q ⌝∨【答案】A 【解析】由正弦函数的有界性确定命题p 的真假性,由指数函数的知识确定命题q 的真假性,由此确定正确选项.【详解】由于1sin 1x -≤≤,所以命题p 为真命题;由于0x ≥,所以||e 1x ≥,所以命题q 为真命题;所以p q ∧为真命题,p q ⌝∧、p q ∧⌝、()p q ⌝∨为假命题.故选:A .2.(2021·全国高考真题)下列区间中,函数()7sin 6f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭单调递增的区间是( )练真题A .0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B .,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭C .3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .3,22ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】解不等式()22262k x k k Z πππππ-<-<+∈,利用赋值法可得出结论.【详解】因为函数sin y x =的单调递增区间为()22,22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,对于函数()7sin 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由()22262k x k k Z πππππ-<-<+∈,解得()22233k x k k Z ππππ-<<+∈,取0k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为2,33ππ⎛⎫-⎪⎝⎭,则20,,233πππ⎛⎫⎛⎫⊆- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,A 选项满足条件,B 不满足条件;取1k =,可得函数()f x 的一个单调递增区间为58,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭,32,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且358,,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,358,2,233ππππ⎛⎫⎛⎫⊄ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,CD 选项均不满足条件.故选:A.3.(2019年高考全国Ⅰ卷文)函数f (x )=在的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D2sin cos ++x xx x[,]-ππ【解析】由,得是奇函数,其图象关于原点对称,排除A .又,排除B ,C ,故选D .4.(2020·全国高考真题(理))设函数()cos π(6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A .10π9B .7π6C .4π3D .3π2【答案】C 【解析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭,将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭又4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点,所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω===故选:C22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+()f x 22π1π42π2(1,π2π()2f ++==>2π(π)01πf =>-+5.(2020·全国高考真题(理))关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题:①f (x )的图像关于y 轴对称.②f (x )的图像关于原点对称.③f (x )的图像关于直线x =2π对称.④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________.【答案】②③【解析】对于命题①,152622f π⎛⎫=+=⎪⎝⎭,152622f π⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭,则66f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象不关于y 轴对称,命题①错误;对于命题②,函数()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈,定义域关于原点对称,()()()()111sin sin sin sin sin sin f x x x x f x x x x ⎛⎫-=-+=--=-+=- ⎪-⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭- ⎪⎝⎭ ,11sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫+=++=+⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭+ ⎪⎝⎭,则22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,命题③正确;对于命题④,当0x π-<<时,sin 0x <,则()1sin 02sin f x x x=+<<,命题④错误.故答案为:②③.6.(2018·北京高考真题(理))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__________.【答案】23【解析】因为f (x )≤f (π4)对任意的实数x 都成立,所以f (π4)取最大值,所以π4ω―π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k∈Z ),因为ω>0,所以当k =0时,ω取最小值为23.。
经典例题精析类型一:周期1. 求下列函数的周期:(1);(2)思路点拨:先转化为或的形式的三角函数,再求周期.解析:(1),∴周期为;(2)函数的周期,∴周期为.总结升华:①求三角函数式的最小正周期时,要尽可能地化为只含一个三角函数,且三角函数的次数为1的形式:或,否则很容易出现错误。
②二者的共同点是,如:的周期是,的周期是.举一反三:【变式】求函数的最小正周期.(1);(2);(3)【答案】(1),∴周期为;(2),∴周期为;(3),∴周期为;类型二:定义域2.求函数的定义域。
思路点拨:找出使函数有意义的不等式组,并解答即可.解析:将上面的每个不等式的范围在数轴上表示出来,然后取公共部分,由于x∈[-5,5],故下面的不等式的范围只取落入[-5,5]之内的值,即:∴因此函数的定义域为:。
总结升华:①sinx中的自变量x的单位是“弧度”,x∈R,不是角度。
求定义域时,若需先把式子化简,一定要注意变形时x的取值范围不能发生变化。
②求三角函数的定义域,要解三角不等式,常用的方法有二:一是图象,二是三角函数线.举一反三:【变式1】求函数的定义域:(1);(2).【答案】(1)要使得函数有意义,需满足,解得或,∴定义域为:.(2)要使得函数有意义,需满足解得∴定义域为:【变式2】已知的定义域为,求的定义域.【答案】∵中,∴中,解得,∴的定义域为:.类型三:三角函数的图象3.已知函数(1)用五点法作出它的图象;(2)指出这个函数的振幅、周期、频率、初相和单调区间;(3)说明该函数的图象可由的图象经过怎样的变换而得到?解析:(1).列表描点绘图如下:0 2xy 0 2 0 -2 0(2)如图可知,此函数的振幅是2,周期为,频率为,初相为.单调增区间为 k∈Z ,单调减区间为k∈Z.(3)总结升华: ①五点法作(,)的简图时,五点取法是设,由取0、、 、、来求相应的值及对应的值,再描点作图;②由的图象变换出的图象一般先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现,无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少;③此处的难点是函数图象的平移,可以选择画出图象后观察;也可以直接由函数式子利用特殊位置点(如:首点、波峰、波谷等)的坐标判定,但其前提是两个函数的名称以及的系数是相同的.举一反三: 【变式1】由的图象得到的图象需要向__________平移________个单位.【答案】左,;∵, ∴由的图象得到的图象需要向左平移个单位.【变式2】试述如何由的图象得到的图象.【答案】方法一:.方法二:.【变式3】画出函数在区间上的图象.【答案】由知道:x 0y -1 0 1 0故函数在区间上的图象:4. 下图是函数(,)的图象.则、的值是()A.,B.,C., D.,解析:由图象可得:∵,由得,由,得∴()由,得.满足时,或.由此得到,.注意到,即,因此,这样就排除了.∴,总结升华:因为函数是周期函数,所以仅靠图像上的三个点,不能完全确定A、ω、φ的值.本题虽然给出了,的条件,但是仅靠(0,1 )、两点,不能完全确定ω、φ的值.在确定ω的过程中,比较隐蔽的条件()起了重要作用.举一反三:【变式1】将函数的图象按向量平移,平移后的图象如图所示,则平移后的图象所对应函数的解析式是()A. B.C.D.【答案】C;把点代入选项即得。
三角函数的图象与性质综合练习题一、选择题1.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x=π3对称的函数是()A.y=2sin(2x+π3) B.y=2sin(2x-π6)C.y=2sin(x2+π3) D.y=2sin(2x-π3)2.函数y=tan(π4-x)的定义域是()A.{x|x≠π4} B.{x|x≠kπ+π4,k∈Z}C.{x|x≠-π4} D.{x|x≠kπ+3π4,k∈Z}3.设函数f(x)=sin 3x+|sin 3x|,则f(x)为()A.周期函数,最小正周期为2π3B.周期函数,最小正周期为π3C.周期函数,最小正周期为2πD.非周期函数4.已知函数f(x)=sin x+3cos x,设a=f(π7),b=f(π6),c=f(π3),则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.c<a<bC.b<a<c D.b<c<a5.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小正周期为6π,,且当x=π2时,f(x)取得最大值,则()A.f(x)在区间[-2π,0]上是增函数B.f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数C.f(x)在区间[3π,5π]上是减函数D.f(x)在区间[4π,6π]上是减函数二、填空题6. 已知f (x )=A sin(ωx +φ),f (α)=A ,f (β)=0,|α-β|的最小值为π3,则正数ω=________.7.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________.8.已知函数f (x )=cos x sin x (x ∈R),给出下列四个命题:①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2;②f (x )的最小正周期是2π;③f (x )在区间[-π4,π4]上是增函数;④f (x )的图象关于直线x =3π4对称.其中真命题是________.三、解答题9.已知函数f (x )=sin x cos x +sin 2x ,(1)求f (π4)的值;(2)若x ∈[0,π2],求f (x )的最大值及相应的x 值.10.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.11.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.解析及答案一、选择题1.【解析】 函数的最小正周期为π,排除C.又图象关于直线x =π3对称,则f (π3)=2或f (π3)=-2.代入检验知选B.【答案】 B2.【解析】 y =tan(π4-x )=-tan(x -π4),由x -π4≠π2+k π,k ∈Z 得x ≠k π+3π4,k ∈Z.【答案】 D3.【解析】 f (x )=sin 3x +|sin 3x |=⎩⎨⎧2sin 3x ,sin 3x ≥0,0,sin 3x <0,周期不变. 【答案】 A4.【解析】 ∵f (x )=sin x +3cos x =2sin(x +π3),∴函数f (x )的图象关于直线x =π6对称,从而f (π3)=f (0), 又f (x )在[0,π6]上是增函数,∴f (0)<f (π7)<f (π6),即c <a <b . 【答案】 B5.【解析】 ∵T =6π,∴ω=2πT =2π6π=13, ∴13×π2+φ=2k π+π2,∴φ=2k π+π3(k ∈Z).∵-π<φ≤π,∴令k =0得φ=π3.∴f (x )=2sin(x 3+π3).令2k π-π2≤x 3+π3≤2k π+π2,k ∈Z ,则6k π-5π2≤x ≤6k π+π2,k ∈Z.易知f (x )在区间[-2π,0]上是增函数.【答案】 A二、填空题6.【解析】 由于|α-β|的最小值为π3,∴函数f (x )的周期T =43π,∴ω=2πT =32.【答案】 327.【解析】 依题意得ω=2,所以f (x )=3sin(2x -π6).由x ∈[0,π2],得2x -π6∈[-π6,56π],所以sin(2x -π6)∈[-12,1],所以f (x )∈[-32,3].【答案】 [-32,3]8.【解析】 f (x )=12sin 2x ,当x 1=0,x 2=π2时,f (x 1)=-f (x 2),但x 1≠-x 2,故①是假命题;f (x )的最小正周期为π,故②是假命题;当x ∈[-π4,π4]时,2x ∈[-π2,π2],故③是真命题;因为f (3π4)=12sin 32π=-12,故f (x )的图象关于直线x =34π对称,故④是真命题.【答案】 ③④三、解答题9.【解】 (1)∵f (x )=sin x cos x +sin 2x ,∴f (π4)=sin π4cos π4+sin 2π4=(22)2+(22)2=1.(2)f (x )=sin x cos x +sin 2x =12sin 2x +1-cos 2x 2=12(sin 2x -cos 2x )+12=22sin(2x -π4)+12,由x ∈[0,π2],得2x -π4∈[-π4,3π4],所以,当2x -π4=π2,即x =38π时,f (x )取到最大值为2+12.10.【解】 (1)∵直线x =π8是函数f (x )图象的一条对称轴, ∴2×π8+φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π4+k π,k ∈Z.又-π<φ<0, ∴φ=-34π. (2)由(1)知f (x )=sin(2x -34π),令-π2+2k π≤2x -34π≤π2+2k π,k ∈Z ,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,58π+k π],k ∈Z.11.【解】(1)由x∈[0,π2],得2x+π6∈[π6,7π6].∴sin(2x+π6)∈[-12,1],从而b≤f(x)≤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,∴2kπ+π6<2x+π6<2kπ+5π6,k∈Z,其中当2kπ+π6<2x+π6≤2kπ+π2,k∈Z 时,g(x)单调递增,即kπ<x≤kπ+π6,k∈Z,∴g(x)的单调增区间为(kπ,kπ+π6],k∈Z.又∵当2kπ+π2<2x+π6<2kπ+5π6,k∈Z时,g(x)单调递减,即kπ+π6<x<kπ+π3,k∈Z.∴g(x)的单调减区间为(kπ+π6,kπ+π3),k∈Z.。
xO y1 2 3三角函数测试题一、选择题1、函数)32sin(2π+=x y 的图象( )A .关于原点对称B .关于点(-6π,0)对称C .关于y 轴对称D .关于直线x=6π对称 2、函数sin(),2y x x R π=+∈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 3、如图,曲线对应的函数是 ( ) A .y=|sin x | B .y=sin |x |C .y=-sin |x |D .y=-|sin x |4.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线3x π=对称的( ). A 。
)62sin(+=x y B.sin()26x y π=+ C.sin(2)6y x π=- D.sin(2)3y x π=-5.函数)sin(ϕω+=x y 的部分图象如右图,则ω,ϕ可以取的一组值是( )。
A 。
,24ωϕππ== B.,36ωϕππ==C.5,44ωϕππ==D.,44ωϕππ==6。
要得到3sin(2)4y x π=+的图象,只需将x y 2sin 3=的图象( ).A.向左平移4π个单位B.向右平移4π个单位C 。
向左平移8π个单位 D.向右平移8π个单位7。
设tan()2απ+=,则sin()cos()sin()cos()αααα-π+π-=π+-π+( ).A.3 B 。
13C 。
1D 。
1- 8。
A 为三角形ABC 的一个内角,若12sin cos 25A A +=,则这个三角形的形状为( ).A. 锐角三角形B. 钝角三角形C. 等腰直角三角形D. 等腰三角形9.定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数,若)(x f 的最小正周期是π,且当[0,]2x π∈时,x x f sin )(=,则5()3f π的值为( ).A.21-B.23 C.23-D 。
2110.函数2cos 1y x =+的定义域是( )。