高考数学中的三角函数例题分类讲解
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高中数学三角函数的应用举例与解析三角函数是高中数学中的重要内容,它在实际生活中有着广泛的应用。
在这篇文章中,我将通过一些具体的题目来说明三角函数的应用,并分析解题的方法和技巧,希望对高中生及其父母有所帮助。
一、角度的计算与应用题目一:一艘船从A点出发,以每小时30公里的速度向东航行,航行2小时后到达B点。
然后,船改变航向,以每小时40公里的速度向北航行,航行3小时后到达C点。
求船从A点到C点的直线距离。
解析:这个问题涉及到角度的计算和三角函数的应用。
首先,我们可以根据船的速度和时间计算出船从A点到B点的距离,由于船以每小时30公里的速度向东航行,航行2小时,所以A点到B点的距离为60公里(30公里/小时 × 2小时 = 60公里)。
接下来,我们需要计算船从B点到C点的距离。
由于船以每小时40公里的速度向北航行,航行3小时,所以B点到C点的距离为120公里(40公里/小时 × 3小时 = 120公里)。
最后,我们可以利用三角函数中的正弦函数来计算出船从A点到C点的直线距离。
设直线距离为x,船从A点到B点的距离为60公里,船从B点到C点的距离为120公里。
根据正弦函数的定义,我们可以得到以下等式:sin(90°) = 60/x,sin(90°) = 120/x。
由于sin(90°) = 1,所以60/x = 1,解得x = 60公里。
因此,船从A点到C点的直线距离为60公里。
二、三角函数的周期性题目二:一辆车以每小时60公里的速度匀速行驶,经过2小时后,车辆突然停下来。
问车辆在2小时内行驶的距离。
解析:这个问题涉及到三角函数的周期性。
由于车辆以每小时60公里的速度匀速行驶,经过2小时后停下来,所以车辆在2小时内行驶的距离为120公里(60公里/小时 × 2小时 = 120公里)。
三、三角函数的图像与性质题目三:已知函数f(x) = sin(x)在区间[0, π]上的图像如下所示,请问在该区间内,函数f(x)的最大值和最小值分别是多少?解析:这个问题涉及到三角函数的图像与性质。
专题三角函数1(新课标全国Ⅰ卷)已知cos (α+β)=m ,tan αtan β=2,则cos (α-β)=()A.-3mB.-m3C.m 3D.3m【答案】A【分析】根据两角和的余弦可求cos αcos β,sin αsin β的关系,结合tan αtan β的值可求前者,故可求cos α-β 的值.【详解】因为cos α+β =m ,所以cos αcos β-sin αsin β=m ,而tan αtan β=2,所以=12×2b ×kb ×sin A 2+12×kb ×b ×sin A2,故cos αcos β-2cos αcos β=m 即cos αcos β=-m ,从而sin αsin β=-2m ,故cos α-β =-3m ,故选:A .2(新课标全国Ⅰ卷)当x ∈[0,2π]时,曲线y =sin x 与y =2sin 3x -π6 的交点个数为()A.3B.4C.6D.8【答案】C【分析】画出两函数在0,2π 上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数y =sin x 的的最小正周期为T =2π,函数y =2sin 3x -π6 的最小正周期为T =2π3,所以在x ∈0,2π 上函数y =2sin 3x -π6有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C3(新课标全国Ⅱ卷)设函数f (x )=a (x +1)2-1,g (x )=cos x +2ax ,当x ∈(-1,1)时,曲线y =f (x )与y =g (x )恰有一个交点,则a =()A.-1B.12C.1D.22024年高考数学真题分类汇编——三角函数篇【分析】解法一:令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,分析可知曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得a =2,并代入检验即可;解法二:令h x =f (x )-g x ,x ∈-1,1 ,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a =2,并代入检验即可.【详解】解法一:令f (x )=g x ,即a (x +1)2-1=cos x +2ax ,可得ax 2+a -1=cos x ,令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,原题意等价于当x ∈(-1,1)时,曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得F 0 =G 0 ,即a -1=1,解得a =2,若a =2,令F x =G x ,可得2x 2+1-cos x =0因为x ∈-1,1 ,则2x 2≥0,1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,可得2x 2+1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,则方程2x 2+1-cos x =0有且仅有一个实根0,即曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,所以a =2符合题意;综上所述:a =2.解法二:令h x =f (x )-g x =ax 2+a -1-cos x ,x ∈-1,1 ,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4(全国甲卷数学(理)(文))已知cos αcos α-sin α=3,则tan α+π4=()A.23+1 B.23-1C.32D.1-3【答案】B【分析】先将cos αcos α-sin α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos αcos α-sin α=3,所以11-tan α=3,⇒tan α=1-33,所以tan α+π4 =tan α+11-tan α=23-1,故选:B .5(新高考北京卷)已知f x =sin ωx ω>0 ,f x 1 =-1,f x 2 =1,|x 1-x 2|min =π2,则ω=()A.1B.2C.3D.4【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:x 1为f x 的最小值点,x 2为f x 的最大值点,则x 1-x 2 min =T 2=π2,即T =π,且ω>0,所以ω=2πT=2.故选:B .6(新高考天津卷)已知函数f x =sin3ωx +π3ω>0 的最小正周期为π.则函数在-π12,π6 的最小值是()A.-32B.-32C.0D.32【答案】A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得f x =-sin2x ,再整体求出x ∈-π12,π6时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】f x =sin3ωx +π3 =sin 3ωx +π =-sin3ωx ,由T =2π3ω=π得ω=23,即f x =-sin2x ,当x ∈-π12,π6 时,2x ∈-π6,π3,画出f x =-sin2x 图象,如下图,由图可知,f x =-sin2x 在-π12,π6上递减,所以,当x =π6时,f x min =-sin π3=-32故选:A7(新高考上海卷)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x +cos xB.sin x cos xC.sin 2x +cos 2xD.sin 2x -cos 2x【答案】A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【详解】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .8(新课标全国Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin2x-π4,下列说法正确的有() A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期D.f(x)与g(x)的图像有相同的对称轴【答案】BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A选项,令f(x)=sin2x=0,解得x=kπ2,k∈Z,即为f(x)零点,令g(x)=sin2x-π4=0,解得x=kπ2+π8,k∈Z,即为g(x)零点,显然f(x),g(x)零点不同,A选项错误;B选项,显然f(x)max=g(x)max=1,B选项正确;C选项,根据周期公式,f(x),g(x)的周期均为2π2=π,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质f(x)的对称轴满足2x=kπ+π2⇔x=kπ2+π4,k∈Z,g(x)的对称轴满足2x-π4=kπ+π2⇔x=kπ2+3π8,k∈Z,显然f(x),g(x)图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC9(新课标全国Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tanβ=4,tanαtanβ=2+1,则sin(α+β)=.【答案】-22 3【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得tanα+β=-22,再缩小α+β的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得tanα+β=tanα+tanβ1-tanαtanβ=41-2+1=-22,因为α∈2kπ,2kπ+π2,β∈2mπ+π,2mπ+3π2,k,m∈Z,则α+β∈2m+2kπ+π,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,又因为tanα+β=-22<0,则α+β∈2m+2kπ+3π2,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,则sinα+β<0,则sinα+βcosα+β=-22,联立sin2α+β+cos2α+β=1,解得sinα+β=-223.法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cosα>0,cosβ<0,cosα=cosαsin2α+cos2α=11+tan2α,cosβ=cosβsin2β+cos2β=-11+tan2β,则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=cosαcosβ(tanα+tanβ)=4cosαcosβ=-41+tan2α1+tan2β=-4(tanα+tanβ)2+(tanαtanβ-1)2=-442+2=-223故答案为:-22 3.10(全国甲卷数学(文))函数f x =sin x-3cos x在0,π上的最大值是.【答案】2【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】f x =sin x -3cos x =2sin x -π3 ,当x ∈0,π 时,x -π3∈-π3,2π3,当x -π3=π2时,即x =5π6时,f x max =2.故答案为:2一、单选题1(2024·宁夏石嘴山·三模)在平面直角坐标系中,角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P 1,2 ,则7cos 2θ-2sin2θ=()A.-15B.15C.-2D.2【答案】A【分析】由题意可知:tan θ=2,根据倍角公式结合齐次化问题分析求解.【详解】由题意可知:tan θ=2,所以7cos 2θ-2sin2θ=7cos 2θ-4sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=7-4tan θtan 2θ+1=7-4×222+1=-15.故选:A .2(2024·广东茂名·一模)已知cos α+π =-2sin α,则sin 2α-3cos α+π2cos αcos2α+1=()A.-1B.-25C.45D.78【答案】D【分析】根据给定条件,求出tan α,再结合诱导公式及二倍角的余弦公式,利用正余弦齐次式法计算得解.【详解】由cos α+π =-2sin α,得cos α=2sin α,则tan α=12,所以sin 2α-3cos α+π2 cos αcos2α+1=sin 2α+3sin αcos α2cos 2α=12tan 2α+32tan α=18+34=78.故选:D3(2024·河北保定·二模)函数f (x )=1-e x1+e xcos2x 的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.【详解】设g x =1-e x1+e x,则g-x=1-e-x1+e-x=e x-11+e x=-g x ,所以g x 为奇函数,设h x =cos2x,可知h x 为偶函数,所以f x =1-e x1+e xcos2x为奇函数,则B,C错误,易知f0 =0,所以A正确,D错误.故选:A.4(2024·山东济宁·三模)已知函数f(x)=(3sin x+cos x)cos x-12,若f(x)在区间-π4,m上的值域为-3 2,1,则实数m的取值范围是()A.π6,π2B.π6,π2C.π6,7π12D.π6,7π12【答案】D【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数f(x),再借助正弦函数的图象与性质求解即得.【详解】依题意,函数f(x)=3sin x cos x+cos2x-12=32sin2x+12cos2x=sin2x+π6,当x∈-π4,m时,2x+π6∈-π3,2m+π6,显然sin-π3=sin4π3=-32,sinπ2=1,且正弦函数y=sin x在π2,4π3上单调递减,由f(x)在区间-π4,m上的值域为-32,1,得π2≤2m+π6≤4π3,解得π6≤m≤7π12,所以实数m的取值范围是π6,7π12.故选:D5(2024·江西景德镇·三模)函数f x =cosωx x∈R在0,π内恰有两个对称中心,fπ=1,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数g x 的图象.若fα +gα =35,则cos4α+π3=()A.725B.1625C.-925D.-1925【答案】A【分析】根据y轴右边第二个对称中心在0,π内,第三个对称中心不在0,π内可求得32≤ω<52,结合fπ=1可得ω=2,再利用平移变换求出g x ,根据三角变换化简fα +gα =35可得sin2α+π6=35,然后由二倍角公式可解.【详解】由x∈0,π得ωx∈0,ωπ,因为函数f x 在0,π内恰有两个对称中心,所以3π2≤ωπ5π2>ωπ,解得32≤ω<52,又fπ=cosωπ=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数y=cos2x-π3=cos2x-2π3,即g x =cos2x-2π3,因为fα +gα =cos2α+cos2α-2π3=32sin2α+12cos2α=sin2α+π6=35,所以cos4α+π3=1-2sin22α+π6=1-2×35 2=725.故选:A6(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数f(x)=sin2ωx+cos2ωx(ω>1)的一个零点是π2,且f(x)在-π6,π16上单调,则ω=()A.54B.74C.94D.114【答案】B【分析】整理可得f(x)=2sin2ωx+π4,以2ωx+π4为整体,根据单调性分析可得1<ω≤2,再结合零点分析求解.【详解】因为f(x)=sin2ωx+cos2ωx=2sin2ωx+π4,x∈-π6,π16,且ω>1时,可得2ωx+π4∈-π3ω+π4,π8ω+π4,且-π3ω+π4<0<π8ω+π4,若f(x)在-π6,π16上单调,则-π3ω+π4≥-π2π8ω+π4≤π2,解得1<ω≤2,又因为f(x)的一个零点是π2,则πω+π4=kπ,k∈Z,解得ω=k-14,k∈Z,所以k=2,ω=7 4 .故选:B.7(2024·山东临沂·二模)已知函数f x =sin2x+φϕ <π2图象的一个对称中心为π6,0,则()A.f x 在区间-π8,π3上单调递增B.x=5π6是f x 图象的一条对称轴C.f x 在-π6,π4上的值域为-1,32D.将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y轴对称【答案】D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A、B;结合正弦函数最值可得C;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得2×π6+φ=kπk∈Z,解得φ=-π3+kπk∈Z,又ϕ <π2,故φ=-π3,即f x =sin2x-π3;对A :当x ∈-π8,π3 时,2x -π3∈-7π12,π3,由函数y =sin x 在-7π12,π3上不为单调递增,故f x 在区间-π8,π3上不为单调递增,故A 错误;对B :当x =5π6时,2x -π3=4π3,由x =4π3不是函数y =sin x 的对称轴,故x =5π6不是f x 图象的对称轴,故B 错误;对C :当x ∈-π6,π4 时,2x -π3∈-2π3,π6,则f x ∈-1,12,故C 错误;对D :将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得y =sin 2x +2×5π12-π3 =sin 2x +π2=cos2x ,该函数关于y 轴对称,故D 正确.故选:D .8(2024·广东广州·二模)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若将函数f (x )的图象向右平移θ(θ>0)个单位后所得曲线关于y 轴对称,则θ的最小值为()A.π8B.π4C.3π8D.π2【答案】A【分析】根据给定的图象特征,结合五点法作图列式求出ω和φ,再根据图象的平移变换,以及图象的对称性即可得解.【详解】由f π4=1,得sin π4ω+φ =22,又点π4,1 及附近点从左到右是上升的,则π4ω+φ=π4+2k π,k ∈Z ,由f 5π8 =0,点5π8,0 及附近点从左到右是下降的,且上升、下降的两段图象相邻,得5π8ω+φ=π+2k π,k ∈Z ,联立解得ω=2,φ=-π4+2k π,k ∈Z ,而|φ|<π2,于是φ=-π4,f (x )=2sin 2x -π4,若将函数f (x )的图像向右平移θ(θ>0)个单位后,得到y =sin 2x -2θ-π4,则-2θ-π4=π2-k π,k ∈Z ,而θ>0,因此θ=-3π8+k π2,k ∈N ,所以当k =1时,θ取得最小值为π8.故选:A9(2024·四川雅安·三模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx (ω>0),则下列说法中正确的个数是()①当ω=2时,函数y =f x -2log πx 有且只有一个零点;②当ω=2时,函数y =f x +φ 为奇函数,则正数φ的最小值为π3;③若函数y =f x 在0,π3 上单调递增,则ω的最小值为12;④若函数y =f x 在0,π 上恰有两个极值点,则ω的取值范围为136,256.A.1 B.2C.3D.4【答案】B【分析】利用辅助角公式化简函数,由图象分析判断①;由正弦函数的性质判断②③;由极大值的意义结合正弦函数的性质判断④.【详解】依题意,ω>0,函数f (x )=212sin ωx +32cos ωx =2sin ωx +π3,对于①:f (x )=2sin 2x +π3,令y =f x -2log πx =0,即f x =2log πx ,作出函数y =f (x )和函数y =2log πx 的图象,如图,观察图象知,两个函数在0,7π12 上只有一个零点,f 13π12 =2sin 5π2=2,当x =13π12时,y =2log π13π12=2log π1312+2log ππ=2+2log π1312>2,当x >13π12时,2log πx >2≥f (x ),因此函数y =f x 与函数y =2log πx 的图象有且只有一个交点,①正确;对于②:f (x +φ)=2sin 2x +2φ+π3 为奇函数,则2φ+π3=k π,k ∈Z ,φ=-π6+k π2,k ∈Z ,即正数φ的最小值为π3,②正确;对于③:当x ∈0,π3 时,ωx +π3∈π3,π(ω+1)3,由y =f x 在0,π3 上单调递增,得π(ω+1)3≤π2ω>0,解得0<ω≤12,正数ω有最大值12,③错误;对于④:当x ∈(0,π)时,ωx +π3∈π3,ωπ+π3,而y =f x 在(0,π)上恰有两个极值点,由正弦函数的性质得3π2<ωπ+π3≤5π2,解得76<ω≤136,因此ω的取值范围是76,136,④错误.综上,共2个正确,故选:B .10(2024·河北保定·二模)已知tan α=3cos αsin α+11,则cos2α=()A.-78B.78C.79D.-79【答案】B【分析】利用切化弦和同角三角函数的关系,解出sin α,再结合二倍角公式即可求解.【详解】因为sin αcos α=3cos αsin α+11,所以4sin 2α+11sin α-3=0,解得sin α=14或sin α=-3(舍去),所以cos2α=1-2sin 2α=78.故选:B .11(2024·河北衡水·三模)已知sin (3α-β)=m sin (α-β),tan (2α-β)=n tan α,则m ,n 的关系为()A.m =2nB.n =m +1mC.n =m m -1D.n =m +1m -1【答案】D【分析】利用和差角的正弦公式化简,结合已知列出方程即可求解.【详解】依题意,sin (3α-β)=sin [(2α-β)+α]=sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α,sin (α-β)=sin [(2α-β)-α]=sin (2α-β)cos α-cos (2α-β)sin α,则sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α=m sin (2α-β)cos α-m cos (2α-β)sin α,即sin (2α-β)cos αcos (2α-β)sin α=m +1m -1,即tan (2α-β)tan α=m +1m -1=n .故选:D12(2024·辽宁沈阳·三模)已知tan α2=2,则sin 2α2+sin α的值是()A.25B.45C.65D.85【答案】D【分析】利用二倍角公式和同角之间的转化,进行求解判断选项【详解】当tan α2=2,则sin 2α2+sin α=sin 2α2+2sin α2cos α2sin 2α2+cos 2α2=tan 2α2+2tan α2tan 2α2+1=22+2×222+1=85故选:D13(2024·贵州黔东南·二模)已知0<α<β<π,且sin α+β =2cos α+β ,sin αsin β-3cos αcos β=0,则tan α-β =()A.-1 B.-32C.-12D.12【答案】C【分析】找出tan α和tan β的关系,求出tan α和tan β即可求解.【详解】∵sin αsin β-3cos αcos β=0,∴sin αsin β=3cos αcos β,∴tan αtan β=3①,∵sin α+β =2cos α+β ,∴tan α+β =2⇒tan α+tan β1-tan αtan β=2⇒tan α+tan β1-3=2,∴tan α+tan β=-4②,由①②解得tan α=-1tan β=-3或tan α=-3tan β=-1 ,∵0<α<β<π,∴tan α<tan β,∴tan α=-3tan β=-1 ,∴tan α-β =tan α-tan β1+tan αtan β=-12.故选:C .二、多选题14(2024·河北张家口·三模)已知函数f (x )=23cos 2x +2sin x cos x ,则下列说法正确的是()A.函数f (x )的一个周期为2πB.函数f (x )的图象关于点π3,0 对称C.将函数f (x )的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的最小值为5π12D.若f 12α-5π24 -3=12,其中α为锐角,则sin α-cos α的值为6-308【答案】ACD【分析】利用三角恒等变换公式化简,由周期公式可判断A ;代入验证可判断B ;根据平移变化求g (x ),由奇偶性可求出φ,可判断C ;根据已知化简可得sin α-π12 =14,将目标式化为2sin α-π12 -π6 ,由和差角公式求解可判断D .【详解】对于A ,因为f (x )=31+cos2x +sin2x =2sin 2x +π3+3,所以f (x )的最小值周期T =2π2=π,所以2π是函数f (x )的一个周期,A 正确;对于B ,因为f π3 =2sin 2×π3+π3 +3=3,所以,点π3,0 不是函数f (x )的对称中心,B 错误;对于C ,由题知,g x =f (x -φ)=2sin 2(x -φ)+π3 +3=2sin 2x +π3-2φ +3,若函数g (x )为偶函数,则π3-2φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π12-k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为5π12,C 正确;对于D ,若f 12α-5π24-3=2sin 212α-5π24 +π3 =2sin α-π12 =12,则sin α-π12 =14,因为α为锐角,-π12<α-π12<5π12,所以cos α-π12 =154,所以sin α-cos α=2sin α-π4 =2sin α-π12 -π6=232sin α-π12 -12cos α-π12=232×14-12×154=6-308,D 正确.故选:ACD 15(2024·辽宁鞍山·模拟预测)已知函数f x =sin x ⋅cos x ,则()A.f x 是奇函数B.f x 的最小正周期为2πC.f x 的最小值为-12D.f x 在0,π2上单调递增【答案】AC【分析】首先化简函数f x =12sin2x ,再根据函数的性质判断各选项.【详解】f x =sin x ⋅cos x =12sin2x ,函数的定义域为R ,对A ,f -x =-12sin2x =-f x ,所以函数f x 是奇函数,故A 正确;对B ,函数f x 的最小正周期为2π2=π,故B 错误;对C ,函数f x 的最小值为-12,故C 正确;对D ,x ∈0,π2 ,2x ∈0,π ,函数f x 不单调,f x 在0,π4 上单调递增,在π4,π2上单调递减,故D 错误.故选:AC16(2024·安徽·三模)已知函数f x =sin x -3cos x ,则()A.f x 是偶函数B.f x 的最小正周期是πC.f x 的值域为-3,2D.f x 在-π,-π2上单调递增【答案】AC【分析】对于A ,直接用偶函数的定义即可验证;对于B ,直接说明f 0 ≠f π 即可否定;对于C ,先证明-3≤f x ≤2,再说明对-3≤u ≤2总有f x =u 有解即可验证;对于D ,直接说明f -5π6>f -2π3 即可否定.【详解】对于A ,由于f x 的定义域为R ,且f -x =sin -x -3cos -x =-sin x -3cos x =sin x -3cos x =f x ,故f x 是偶函数,A 正确;对于B ,由于f 0 =sin0 -3cos0=-3,f π =sinπ -3cosπ=3,故f 0 ≠f π ,这说明π不是f x 的周期,B 错误;对于C ,由于f x =sin x -3cos x ≤sin x +3cos x =sin x +3cos x 2≤sin x +3cos x 2+3sin x -cos x 2=sin 2x +3cos 2x +23sin x cos x +3sin 2x +cos 2x -23sin x cos x =4sin 2x +4cos 2x =4=2,且f x =sin x -3cos x ≥-3cos x ≥-3,故-3≤f x ≤2.而对-3≤u ≤2,有f 0 =-3≤u ,f 5π6 =2≥u ,故由零点存在定理知一定存在x ∈0,5π6使得f x =u .所以f x 的值域为-3,2 ,C 正确;对于D ,由于-π<-5π6<-2π3<-π2,f -5π6 =2>3=f -2π3 ,故f x 在-π,-π2上并不是单调递增的,D 错误.故选:AC .17(2024·山西太原·模拟预测)已知函数f x =sin 2x +φ 0<φ<π2 的图象关于直线x =π12对称,且h x =sin2x -f x ,则()A.φ=π12B.h x 的图象关于点π6,0中心对称C.f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称 D.h x 在区间π6,5π12内单调递增【答案】BCD【分析】根据正弦函数的对称性求解φ判断A ,先求出h x =sin 2x -π3,然后利用正弦函数的对称性求解判断B ,根据对称函数的性质判断C ,结合正弦函数的单调性代入验证判断D .【详解】由题意得2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π3+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π3,A 错误;由φ=π3可知f x =sin 2x +π3,则h x =sin2x -sin 2x +π3 =12sin2x -32cos2x =sin 2x -π3,令2x -π3=k π,k ∈Z ,解得x =π6+k π2,k ∈Z ,令k =0,得x =π6,所以点π6,0 是曲线y =h x 的对称中心,B 正确;因为f π2-x =sin 2π2-x +π3 =sin 4π3-2x =sin 2x -π3=h x ,所以f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称,C 正确;当x ∈π6,5π12 时,2x -π3∈0,π2 ,故h x 在区间π6,5π12内单调递增,D 正确.故选:BCD 18(2024·浙江金华·三模)已知函数f x =sin2ωx cos φ+cos2ωx sin φω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则()A.φ=π6B.ω=2C.f x +π6为偶函数 D.f x 在区间0,π2的最小值为-12【答案】ACD【分析】先由正弦展开式,五点法结合图象求出f x =sin 2x +π6,可得A 正确,B 错误;由诱导公式可得C 正确;整体代入由正弦函数的值域可得D 正确.【详解】由题意得f x =sin 2ω+φ ,由图象可得f 0 =12⇒sin φ=12,又0<φ<π2,所以φ=π6,由五点法可得ω×4π3+π6=3π2⇒ω=1,所以f x =sin 2x +π6 .A :由以上解析可得φ=π6,故A 正确;B :由以上解析可得ω=1,故B 错误;C :f x +π6 =sin 2x +π6 +π6=cos2x ,故C 正确;D :当x ∈0,π2 ⇒2x +π6∈π6,7π6 时,sin 2x +π6 ∈-12,1,所以最小值为-12,故D 正确;故选:ACD .19(2024·浙江温州·二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,P -3,4 为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,则()A.cos π+α =35B.β=2k π+π2+2αk ∈Z C.tan β=724D.角β的终边在第一象限【答案】ACD【分析】根据三角函数的定义,可求角α的三角函数,结合诱导公式判断A 的真假;利用二倍角公式,求出2α的三角函数值,结合三角函数的概念指出角2α的终边与单位圆的交点,由对称性确定角β终边与单位圆交点,从而判断BCD 的真假.【详解】因为角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P -3,4 ,所以:OP =5,所以sin α=45,cos α=-35,所以cos π+α =-cos α=35,故A 对;又sin2α=2sin α⋅cos α=2×45×-35 =-2425,cos2α=cos 2α-sin 2α=-35 2-45 2=-725,所以2α的终边与单位圆的交点坐标为:-725,-2425 ,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,所以角β的终边与单位圆的交点为2425,725,所以tan β=724,且β的终边在第一象限,故CD 正确;又因为终边在直线y =-x 的角为:k π-π4,k ∈Z ,角2α的终边与角β的终边关于y =-x 对称,所以2α+β2=k π-π4⇒β=2k π-π2-2αk ∈Z ,故B 错误.故选:ACD20(2024·广东佛山·二模)已知函数f x =sin x +cos2x 与g x =sin2x +cos x ,记h x =λf x +μg x ,其中λ,μ∈R 且λ2+μ2≠0.下列说法正确的是()A.h x 一定为周期函数B.若λ⋅μ>0,则h x 在0,π2上总有零点C.h x 可能为偶函数 D.h x 在区间0,2π 上的图象过3个定点【答案】ABD【分析】对于A :计算h x +2π ,化简即可;对于B :求出h x ,然后计算h 0 h π2的正负即可;对于C :计算h x ,h -x 是否恒相等即可;对于D :令f x =0g x =0,求解x 即可.【详解】对于A ,∀x ∈R ,h x +2π =λf x +2π +μg x +2π =λf x +μg x =h x ,A 正确;对于B ,h x =λcos x -2sin2x +μ2cos2x -sin x ,则h 0 =λ+2μ,h π2=-3μ,因为λμ>0,即λ,μ同号,所以h 0 h π2<0,由零点存在定理知h x 在0,π2上总有零点,故B 正确;对于C ,h x =λsin x +λcos2x +μsin2x +μcos x ,h -x =-λsin x +λcos2x -μsin2x +μcos x ,由h x =h -x 得2λsin x +2μsin2x =2λsin x +2μ⋅2sin x cos x =2sin x λ+2μcos x =0对x ∈R 恒成立,则λ=μ=0与题意不符,故C 错误;对于D ,令f x =0g x =0 ,则sin x +cos2x =1-2sin 2x +sin x =-sin x -1 2sin x +1 =0sin2x +cos x =cos x 2sin x +1 =0 ⇒sin x =1或sin x =-12cos x =0或sin x =-12,即x ∈-π6+2k π,π2+2k π,7π6+2k π ,k ∈Z ,故所有定点坐标为-π6+2k π,0 ,π2+2k π,0 ,7π6+2k π,0 ,k ∈Z ,又因为x ∈0,2π ,所以函数h x 的图象过定点π2,0 ,7π6,0 ,11π6,0 ,故D 正确;故选:ABD .21(2024·湖南·二模)已知函数f x =12cos 2x -π3 ,把y =f x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x 的图象,以下说法正确的是()A.x =π6是y =f x 图象的一条对称轴B.f x 的单调递减区间为k π+π6,k π+2π3k ∈Z C.y =g x 的图象关于原点对称D.f x +g x 的最大值为12【答案】ABD【分析】根据题意,求得g x =-12cos2x 的图象,结合三角函数的图象与性质,以及两角差的正弦公式,逐项判定,即可求解.【详解】将函数f x =12cos 2x -π3 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x =12cos 2x -π =-12cos2x 的图象,对于A 中,令x =π6,求得f x =12,即为函数y =f x 最大值,所以直线x =π6是函数f x 图象的一条对称轴,所以A 正确;对于B 中,令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,解得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得f x 的单调减区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z ,所以B 正确.对于C 中,由于g x =-12cos2x 是偶函数,可得函数g x 的图象关于y 轴对称,所以C 错误.对于D 中,由f x +g x =12cos 2x -π3 +-12cos2x =1212cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin 2x -π6 ≤12,即f x +g x 的最大值为12,所以D 正确.故选:ABD .22(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0),则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则ω=2B.当ω=1,x ∈0,π2时,f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点,则5≤ω<8【答案】BCD【分析】根据三角恒等变换化简f x =2sin 2ωx +π3,进而根据周期可判断A ,根据整体法求解函数的值域判断B ,根据函数图象的平移可判断C ,根据零点个数确定不等式满足的条件可判断D .【详解】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3,对于A ,若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1,A 错误,对于B ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3 ,当x ∈0,π2 时,2x +π3∈π3,4π3,则f x 的值域为-3,2 ,B 正确,对于C ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6,C 正确,对于D ,当x ∈0,π6 时,2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3,若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点,则2π≤2ωπ6+π3<3π,解得5≤ω<8,故D 正确,故选:BCD 三、填空题23(2024·北京·三模)已知函数f (x )=sin x cos ωx ,x ∈R .①若ω=1,则f (x )的最小正周期是;,②若ω=2,则f (x )的值域是.【答案】π[-1,1]【分析】把ω=1代入,t 明智二倍角的正弦,结合正弦函数的周期求出f (x )的最小正周期;把ω=2代入,利用二倍角的余弦公式,借助换元法,利用导数求出f (x )的值域.【详解】当ω=1时,f (x )=sin x cos x =12sin2x ,函数f (x )的最小正周期为2π2=π;当ω=2时,f (x )=sin x cos2x =sin x (1-2sin 2x ),令sin x =t ∈[-1,1],g (t )=t (1-2t 2)=-2t 3+t ,求导得g (t )=-6t 2+1,当-1≤t <-66或66<t ≤1时,g (t )<0,当-66<t <66时,g (t )>0,函数g (t )在-1,-66 ,66,1 上单调递减,在-66,66上单调递增,g (-1)=1,g 66 =69,g (1)=-1,g -66 =-69,所以g (t )min =-1,g (t )max =1,f (x )的值域是[-1,1].故答案为:π;[-1,1]24(2024·北京·模拟预测)已知函数f (x )=sin ωx -2cos ωx (ω>0),且f α+x =f α-x .若两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,则sin4α=.【答案】-45/-0.8【分析】利用辅助角公式化简f (x )的解析式,再由题意可得函数关于x =α对称,且最小正周期T =π,即可求出ω的值,从而得到2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,再由二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为f (x )=sin ωx -2cos ωx =5sin ωx -φ ,其中tan φ=2,由f α+x =f α-x ,可得f x 关于x =α对称,又两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,所以f x 的最小正周期T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2,所以f x =5sin 2x -φ ,所以2α-φ=π2+k π,k ∈Z ,则2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,所以sin4α=sin2φ+π2+k π =sin 2φ+π+2k π =-sin2φ=-2sin φcos φsin 2φ+cos 2φ=-2tan φtan 2φ+1=-2×222+1=-45.故答案为:-4525(2024·湖北荆州·三模)设0<α<β<π2,tan α=m tan β,cos α-β =35,若满足条件的α与β存在且唯一,则m =,tan αtan β=.【答案】191【分析】由tan α=m tan β得到sin αcos β=m cos αsin β,再结合cos α-β =35,利用sin α-β =-45,得到cos αsin β=-45m -1 ,sin αcos β=-4m5m -1 ,从而sin α+β =-4m +1 5m -1,再由满足条件的α与β存在且唯一,得到α+β唯一,从而sin α+β =-4m +15m -1=1,求得m 即可.【详解】解:由tan α=m tan β,得sin αcos α=m sin βcos β,即sin αcos β=m cos αsin β,因为0<α<β<π2,tan α=m tan β,所以-π2<α-β<0,0<m <1,又cos α-β =35,所以sin α-β <0,从而sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=m -1 cos αsin β=-45,所以cos αsin β=-45m -1,所以sin αcos β=m cos αsin β=-4m5m -1,所以sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=-4m +15m -1,因为α,β∈0,π2,所以α+β∈0,π ,因为满足条件的α与β存在且唯一,所以α+β唯一,所以sin α+β =-4m +1 5m -1=1,所以m =19,经检验符合题意,所以tan α=19tan β,则tan α-β =-43=tan α-tan β1+tan αtan β=tan α-9tan α1+9tan 2α,解得tan α=13,所以tan αtan β=9tan 2α=1.故答案为:19,1【点睛】关键点点睛:关键是结合已知得出sin α+β =-4m +15m -1 =1,求出m ,由此即可顺利得解.。
高三高考文科数学《三角函数》题型归纳与汇总高考文科数学题型分类汇总:三角函数篇本文旨在汇总高考文科数学中的三角函数题型,包括定义法求三角函数值、诱导公式的使用、三角函数的定义域或值域、三角函数的单调区间、三角函数的周期性、三角函数的图象变换和三角函数的恒等变换。
题型一:定义法求三角函数值这类题目要求根据三角函数的定义,求出给定角度的正弦、余弦、正切等函数值。
这类题目的难点在于熟练掌握三角函数的定义,以及对角度的准确度量。
题型二:诱导公式的使用诱导公式是指通过对已知的三角函数进行代数变形,得到新的三角函数值的公式。
这类题目需要熟练掌握各种诱导公式,以及灵活应用。
题型三:三角函数的定义域或值域这类题目要求确定三角函数的定义域或值域。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数的定义域和值域的概念和计算方法。
题型四:三角函数的单调区间这类题目要求确定三角函数的单调区间,即函数在哪些区间上单调递增或单调递减。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数单调性的判定方法。
题型五:三角函数的周期性这类题目要求确定三角函数的周期。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对函数周期的计算方法。
题型六:三角函数的图象变换这类题目要求根据给定的变换规律,确定三角函数图象的变化。
需要掌握各种三角函数的性质和图象,以及对图象变换的计算方法。
题型七:三角函数的恒等变换这类题目要求根据已知的三角函数恒等式,进行变形和推导。
需要掌握各种三角函数的恒等式,以及灵活应用。
2)已知角α的终边经过一点P,则可利用点P在单位圆上的性质,结合三角函数的定义求解.在求解过程中,需注意对角终边位置进行讨论,避免忽略或重复计算.例2已知sinα=0.8,且α∈[0,π2],则cosα=.答案】0.6解析】∵sinα=0.8,∴cosα=±√1-sin²α=±0.6XXXα∈[0,π2],∴cosα>0,故cosα=0.6易错点】忘记对cosα的正负进行讨论思维点拨】在求解三角函数值时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.同时,需根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型二诱导公式的使用例3已知tanα=√3,且α∈(0,π2),则sin2α=.答案】34解析】∵ta nα=√3,∴α=π/30<α<π/2,∴0<2α<πsin2α=sin(π-2α)=sinπcos2α-cosπsin2α=-sin2α2sin2α=0,∴sin2α=0sin2α=3/4易错点】忘记利用诱导公式将sin2α转化为sin(π-2α)思维点拨】在解决三角函数的复合问题时,可利用诱导公式将一个三角函数转化为其他三角函数的形式,从而简化计算.同时,需注意根据角度范围确定函数值的取值范围,避免出现超出范围的情况.题型三三角函数的定义域或值域例4已知f(x)=2sinx+cosx,则f(x)的值域为.答案】[−√5,√5]解析】∵f(x)=2sinx+cosx=√5(sin(x+α)+sin(α-x)),其中tanα=-121≤sin(x+α)≤1,-1≤sin(α-x)≤15≤f(x)≤√5f(x)的值域为[−√5,√5]易错点】忘记利用三角函数的性质将f(x)转化为含有同一三角函数的形式思维点拨】在确定三角函数的定义域或值域时,可利用三角函数的性质将其转化为含有同一三角函数的形式,从而方便计算.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其定义域或值域.题型四三角函数的单调区间例5已知f(x)=sin2x,则f(x)在区间[0,π]上的单调递增区间为.答案】[0,π/4]∪[3π/4,π]解析】∵f'(x)=2cos2x=2(2cos²x-1)=4cos²x-2f'(x)>0的充要条件为cosx12f(x)在[0,π/4]∪[3π/4,π]上单调递增易错点】忘记将f'(x)化简为含有同一三角函数的形式,或对于三角函数的单调性判断不熟练思维点拨】在求解三角函数的单调区间时,需先求出其导数,并将其化简为含有同一三角函数的形式.然后,利用三角函数的单调性进行判断,得出函数的单调区间.题型五三角函数的周期性例6已知f(x)=sin(2x+π),则f(x)的周期为.答案】π解析】∵sin(2x+π)=sin2xcosπ+cos2xsinπ=-sin2xf(x)的周期为π易错点】忘记利用三角函数的周期性质思维点拨】在求解三角函数的周期时,需利用三角函数的周期性质,即f(x+T)=f(x),其中T为函数的周期.同时,需注意对于复合三角函数,需先将其转化为含有同一三角函数的形式,再确定其周期.题型六三角函数的图象变换例7已知f(x)=sinx,g(x)=sin(x-π4),则g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移了.答案】π4解析】∵g(x)=sin(x-π4)=sinxcosπ4-cosxsinπ4g(x)的图象相对于f(x)的图象向左平移π4易错点】忘记利用三角函数的图象变换公式,或对于三角函数的图象不熟悉思维点拨】在求解三角函数的图象变换时,需利用三角函数的图象变换公式,即y=f(x±a)的图象相对于y=f(x)的图象向左(右)平移a个单位.同时,需对于各种三角函数的图象有一定的了解,以便准确判断图象的变化情况.题型七三角函数的恒等变换例8已知cosα=12,且α∈(0,π2),则sin2α的值为.答案】34解析】∵cosα=12,∴sinα=√3/2sin2α=2sinαcosα=√3/2×1/2=3/4易错点】忘记利用三角函数的恒等变换公式思维点拨】在求解三角函数的恒等变换时,需熟练掌握三角函数的基本恒等式和常用恒等式,从而简化计算.同时,需注意根据已知条件确定函数值的正负,避免出现多解或无解的情况.已知角α的终边所在的直线方程,可以通过设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数的定义来解决相关问题。
高考数学-三角函数专题复习三角函数专题考点例题解析】考点1.求值1、求sin330°、tan690°、sin585°的值。
解:利用三角函数的周期性和对称性,可得:sin330°=sin(360°-30°)=sin30°=1/2tan690°=tan(720°-30°)=tan30°=1/√3sin585°=sin(540°+45°)=sin45°=√2/22、已知角α为第三象限角,求sin(α+π/2)的值。
解:由于α为第三象限角,所以sinα<0,cosα<0.又因为sin(α+π/2)=cosα,所以sin(α+π/2)<0.3、已知sinθ+cosθ=5/3,cosθ-sinθ=2,求sin2θ的值。
解:将sinθ+cosθ和cosθ-sinθ相加,可得cosθ+cosθ=5/3+2=11/3,即cosθ=11/6.将cosθ-sinθ和sinθ+cosθ相减,可得2sinθ=-1/6,即sinθ=-1/12.代入sin2θ=2sinθcosθ的公式,可得sin2θ=-11/72.4、已知si n(π/4-α)=2/√5,求cosα的值。
解:sin(π/4-α)=sinπ/4cosα-cosπ/4sinα=2/√5,代入cosπ/4=√2/2和sinπ/4=√2/2,可得cosα=1/√10.5、已知f(cosx)=cos3x,求f(sin30°)的值。
解:将x=π/6代入f(cosx)=cos3x,可得f(cosπ/6)=cos(3π/6)=cosπ=-1.又因为sin30°=cosπ/6,所以f(sin30°)=-1.6、已知tanα=15π/22,求cos(π/2-α)的值。
解:tanα=15π/22,所以α为第三象限角,cos(π/2-α)=sinα>0.由tanα=sinα/cosα,可得cosα=15/√466,代入sin^2α+cos^2α=1,可得sinα=7/√466,最终可得cos(π/2-α)=7/15.7、已知tan(π/4+x)=2tan(π/4-x),求cos2x的值。
三角函数超全考点与题型分析第一部分三角函数定义【思维导图】【常见考法】考点一:终边相同的角1.终边在第二、四象限的角平分线上的角可表示为。
【答案】180135,k k Z⋅︒+︒∈【解析】角的终边在第二象限的角平分线上,可表示为:13601352180135k k α=⋅︒+︒=⋅︒+︒,k Z ∈,角的终边在第四象限的角平分线上,可表示为:2360315(21)180135k k α=⋅︒+︒=+⋅︒+︒,k Z ∈.故当角的终边在第二、四象限的角平分线上时,可表示为:180135k α=⋅︒+︒,k Z ∈.2.下列各组角中,终边相同的角是。
A.2k π与()2k k Z ππ+∈B.3±k ππ与()3k k Z π∈C.()21+k π与()()41k k Z π±∈D.6k ππ+与()6k k Z ππ±∈【答案】C【解析】对于A 选项,()2k k Z π∈表示2π的整数倍,()()2122k k k Z πππ++=∈表示2π的奇数倍,2k π与()2k k Z ππ+∈的终边不一定相同;对于B 选项,()()3133k k k Z πππ±±=∈ ,()31k k Z +∈表示除3余数为1的整数,()()31312k k k Z -=-+∈表示除3余数为2的整数,而()3k k Z π∈表示3π的整数倍,所以,,,33k x x k k Z x x k Z πππ⎧⎫⎧⎫=±∈=∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭Ö,则3±k ππ与()3k k Z π∈的终边不一定相同;对于C 选项,对于()41k π±,取1k k Z =∈得()()14141k k ππ±=±,对于()21+k π,取2k k Z =∈得()()22121k k ππ+=+,()()()()12121241214222k k k k k k ππππ+-+=-=- ,()()()()1212124121422221k k k k k k ππππ--+=--=--均为2π的整数倍,则()21+k π与()()41k k Z π±∈的终边相同;对于D 选项,显然,66x x k k Z x x k k Z ππππ⎧⎫⎧⎫=+∈=±∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭Ö,则6k ππ+与()6k k Z ππ±∈的终边不一定相同.故选:C.3.已知集合|22,42k k k Z ππαπαπ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭则角α的终边落在阴影处(包括边界)的区域是。
高中数学三角函数解题实例及解题思路详解与举例分析和讲解三角函数是高中数学中一个重要的章节,也是学生们经常遇到的难点之一。
在解题过程中,掌握一些解题技巧和思路是非常重要的。
本文将通过具体的题目举例,详细解析三角函数解题的思路和方法,并给出一些解题技巧,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和掌握三角函数的应用。
一、正弦函数的解题实例1. 题目:已知一角的正弦值为0.6,求该角的余弦值。
解析:根据正弦函数的定义sinθ = 对边/斜边,已知sinθ = 0.6,我们可以设对边为3,斜边为5。
根据勾股定理,可以求得邻边为4。
然后,根据余弦函数的定义cosθ = 邻边/斜边,代入已知的值,得到cosθ = 4/5。
2. 题目:已知一角的正弦值为0.8,求该角的余切值。
解析:根据正弦函数的定义sinθ = 对边/斜边,已知sinθ = 0.8,我们可以设对边为8,斜边为10。
根据勾股定理,可以求得邻边为6。
然后,根据余切函数的定义tanθ = 对边/邻边,代入已知的值,得到tanθ = 8/6 = 4/3。
二、余弦函数的解题实例1. 题目:已知一角的余弦值为0.5,求该角的正弦值。
解析:根据余弦函数的定义cosθ = 邻边/斜边,已知cosθ = 0.5,我们可以设邻边为1,斜边为2。
根据勾股定理,可以求得对边为√3。
然后,根据正弦函数的定义sinθ = 对边/斜边,代入已知的值,得到sinθ = √3/2。
2. 题目:已知一角的余弦值为0.6,求该角的正切值。
解析:根据余弦函数的定义cosθ = 邻边/斜边,已知cosθ = 0.6,我们可以设邻边为6,斜边为10。
根据勾股定理,可以求得对边为8。
然后,根据正切函数的定义tanθ = 对边/邻边,代入已知的值,得到tanθ = 8/6 = 4/3。
三、正切函数的解题实例1. 题目:已知一角的正切值为1.5,求该角的余弦值。
解析:根据正切函数的定义tanθ = 对边/邻边,已知tanθ = 1.5,我们可以设对边为3,邻边为2。
第二讲:三角函数大题类型归纳经典1.根据解析式研究函数性质例1【2012高考真题北京理15】(本小题共13分)已知函数xxx x x f sin 2sin )cos (sin )(-=。
(1)求)(x f 的定义域及最小正周期; (2)求)(x f 的单调递增区间。
【相关高考1】【2012高考真题天津理15】(本小题满分13分)已知函数.,1cos 2)32sin()32sin()(2R x x x x x f ∈-+-++=ππ(Ⅰ)求函数)(x f 的最小正周期; (答案:T=π) (Ⅱ)求函数)(x f 在区间]4,4[ππ-上的最大值和最小值.;最小值:—1)【相关高考2】【2012高考真题安徽理16】)(本小题满分12分)设函数2()cos(2)sin 24f x x x π=++。
(I )求函数()f x 的最小正周期; 答案: (I )T=π (II )()1sin 2,(,)221sin 2,(,0)22x x g x x x πππ⎧∈--⎪⎪=⎨⎪-∈-⎪⎩(II )设函数()g x 对任意x R ∈,有()()2g x g x π+=,且当[0,]2x π∈时, 1()()2g x f x =-,求函数()g x 在[,0]π-上的解析式。
2.根据函数性质确定函数解析式例2【2012高考真题四川理18】(本小题满分12分)函数2()6cos 33(0)2xf x x ωωω=+->在一个周期内的图象如图所示,A 为图象的最高点,B 、C 为图象与x 轴的交点,且ABC ∆为正三角形。
(Ⅰ)求ω的值及函数()f x 的值域;(Ⅱ)若083()f x =,且0102(,)33x ∈-,求0(1)f x +的值。
【相关高考1】【2012高考真题陕西理16】(本小题满分12分) 函数()sin()16f x A x πω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3, 其图像相邻两条对称轴之间的距离为2π, (1)求函数()f x 的解析式; 答案:(Ⅰ)()2sin(2)16f x x π=-+。
三角函数的图象与性质6大题型【题型目录】题型一:三角函数的周期性题型二:三角函数对称性题型三:三角函数的奇偶性题型四:三角函数的单调性题型五:三角函数的值域题型六:三角函数的图像【典例例题】题型一:三角函数的周期性【例1】(2022·全国·兴国中学高三阶段练习(文))下列函数中,最小正周期为π的奇函数是().A .tan y x =B .sin 2y x =C .sin cos y x x =D .sin y x=【例2】(2022江西景德镇一中高一期中(文))下列函数中①sin y x =;②sin y x =;③tan y x =;④12cos y x =+,其中是偶函数,且最小正周期为π的函数的个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】①的图象如下,根据图象可知,图象关于y 轴对称,sin y x =是偶函数,但不是周期函数,∴排除①;②的图象如下,根据图象可知,图象关于y 轴对称,sin y x =是偶函数,最小正周期是π,∴②正确;③的图象如下,根据图象可知,图象关于y 轴对称,tan y x =是偶函数,最小正周期为π,∴③正确;④的图象如下,根据图象可知,图象关于y 轴对称,12cos y x =+是偶函数,最小正周期为2π,∴排除④.故选:B.【例3】(2022·全国·高三专题练习)函数ππ()sin 2cos 233f x x x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最小正周期是()A .π4B .π2C .πD .2π【例4】设函数()c x b x x f ++=sin 2cos ,则()x f 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】因x y 2cos =的最小正周期为ππ==22T ,x y sin =的最小正周期为ππ212==T 所以当0≠b 时,()x f 的最小正周期为π2;当0=b 时,()x f 的最小正周期为π;【例5】(2022·全国·高一课时练习)函数22cos 14y x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭的最小正周期为()A .4πB .2πC .πD .2π【例6】(2022·广西桂林·模拟预测(文))函数()2sin6cos6f x x x =+的最小正周期是()A .2πB .3πC .32πD .6π【例7】(2022·全国·高一专题练习)()|sin ||cos |f x x x =+的最小正周期是()A .2πB .πC .2πD .3π【题型专练】1.(2023全国高三题型专练)在函数①cos |2|y x =,②|cos |y x =,③πcos 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,④πtan 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中,最小正周期为π的所有函数为()A .②④B .①③④C .①②③D .②③④【答案】C【解析】∵cos |2|y x ==cos2x ,∴T =22π=π;|cos |y x =图象是将y =cos x 在x 轴下方的图象对称翻折到x 轴上方得到,所以周期为π,由周期公式知,cos(2)6y x π=+为π,tan(2)4y x π=-为2π,故选:C .2.(2022·河北深州市中学高三阶段练习)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是()A .sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()()sin cos y x x ππ=+-C .22cos cos 2y x x π⎛⎫=-+ ⎪D .sin 2y x=3.(2022·北京昌平·高一期末)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是()A .sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .sin 2y x =C .sin cos y x x =D .22cos sin y x x=-4.(2022·陕西渭南·高二期末(理))函数()2sin cos f x x x x =+的最小正周期是________.5.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()cos f x x x ωω=-(0)ω>的最小正周期为π,则ω=___.6.(2022·浙江·杭十四中高一期末)函数2cos cos cos 2y x x x π⎛⎫=+- ⎪的最小正周期为__________.题型二:三角函数对称性【例1】(江西省“红色十校”2023届高三上学期第一联考数学(文)试题)已知函数π()sin()0,02f x x ωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的两个相邻的零点为12,33-,则()f x 的一条对称轴是()A .16x =-B .56x =-C .13x =D .23x =,【例2】(2022全国高一课时练习)函数cos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象()A .关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称B .关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称C .关于直线6x π=对称D .关于直线3x π=对称【答案】D【解析】由题设,由余弦函数的对称中心为,2)0(k ππ+,令232x k πππ+=+,得212k x ππ=+,k Z ∈,易知A 、B 错误;由余弦函数的对称轴为x k π=,令23x k ππ+=,得26k x ππ=-,k Z ∈,当1k =时,3x π=,易知C 错误,D 正确;故选:D 【例3】(2022·江西省万载中学高一阶段练习)把函数4πsin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移()0ϕϕ>个单位长度,所得图像关于y 轴对称,则ϕ的最小值是()A .5π6B .2π3C .5π12D .π6【例4】(2023福建省福州屏东中学高三开学考试多选题)已知函数()()3sin 222f x x ππϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图像关于直线3x π=对称,则()A .函数12f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭为奇函数B .函数()f x 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增C .函数()f x 的图像向右平移()0a a >个单位长度得到的函数图像关于6x π=对称,则a 的最小值是3πD .若方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥上有2个不同实根12,x x ,则12x x -的最大值为2π故结合正弦函数的性质可知,若方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有2个不同实根12,x x ,不妨设12x x <,则12x x -取得最大值时满足1266x ππ-=且25266x ππ-=,所以,12x x -的最大值为3π,故错误.故选:AC【例5】(2023江西省高三月考)若函数y cos 6x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(ω∈N +)图象的一个对称中心是,06π⎛⎫⎪⎝⎭,则ω的最小值为()A .1B .2C .4D .8【答案】B 【解析】当6x π=时,0y =,即cos 066πωπ⎛⎫+=⎪⎝⎭,()662k k Z πωπππ∴+=+∈,解得62k ω=+,N ω*∈ ,故当0k =时,ω取最小值2.【例6】【2016高考新课标2理数】若将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位长度,则平移后图象的对称轴为()(A )()26k x k Z ππ=-∈(B )()26k x k Z ππ=+∈(C )()212k x k Z ππ=-∈(D )()212k x k Z ππ=+∈【答案】B【解析】由题意,将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位得2sin 2()2sin(2)126y x x ππ=+=+,则平移后函数的对称轴为2,62x k k Z πππ+=+∈,即,62k x k Z ππ=+∈,故选B.【题型专练】1.(2020·四川省泸县第四中学高三开学考试)已知函数()sin 22f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则函数()f x 的图象的对称轴方程为()A .,4x k k Z ππ=-∈B .+,4x k k Z ππ=∈C .1,2x k k Z π=∈D .1+,24x k k Zππ=∈【答案】C【解析】由已知,()cos 2f x x =,令2,π=∈x k k Z ,得1,2x k k Z π=∈.故选:C.2.【2017·天津卷】设函数()2sin()f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,||ϕ<π.若5(28f π=,(08f 11π=,且()f x 的最小正周期大于2π,则A .23ω=,12ϕπ=B .23ω=,12ϕ11π=-C .13ω=,24ϕ11π=-D .13ω=,24ϕ7π=【答案】A【解析】由题意得125282118k k ωϕωϕππ⎧+=π+⎪⎪⎨π⎪+=π⎪⎩,其中12,k k ∈Z ,所以2142(2)33k k ω=--,又22T ωπ=>π,所以01ω<<,所以23ω=,11212k ϕ=π+π,由ϕ<π得12ϕπ=,故选A .3.(2023·全国·高三专题练习)将函数sin 22y x x =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 .712πB .4πC .12πD .6π4.【2018·江苏卷】已知函数()ππsin 2()22y x =+-<<ϕϕ的图象关于直线π3x =对称,则ϕ的值是________.【答案】π6-【解析】由题意可得2sin π13⎛⎫+=± ⎪⎝⎭ϕ,所以2πππππ()326k k k +=+=-+∈Z ,ϕϕ,因为ππ22-<<ϕ,所以π0,.6k ==-ϕ5.(2022·广西南宁·高二开学考试多选题)把函数()sin f x x =的图像向左平移π3个单位长度,再把横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变)得到函数()g x 的图像,下列关于函数()g x 的说法正确的是()A .最小正周期为πB .单调递增区间5πππ,π()1212k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z C .图像的一个对移中心为π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭D .图像的一条对称轴为直线π12x =题型三:三角函数的奇偶性【例1】(2022·全国·清华附中朝阳学校模拟预测)已知函数()sin 2sin 23f x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭向左平移θ个单位后为偶函数,其中0,2π⎡⎤θ∈⎢⎥⎣⎦.则θ的值为()A .2πB .3πC .4πD .6π【例2】(2022·广东·执信中学高一期中)对于四个函数sin y x =,cos y x =,sin y x =,tan y x =,下列说法错误的是()A .sin y x =不是奇函数,最小正周期是π,没有对称中心B .cos y x =是偶函数,最小正周期是π,有无数多条对称轴C .sin y x =不是奇函数,没有周期,只有一条对称轴D .tan y x =是偶函数,最小正周期是π,没有对称中心由图可知,函数sin y x =不是奇函数,最小正周期是π,没有对称中心,A 对;对于B 选项,如下图所示:由图可知,cos y x =是偶函数,最小正周期是π,有无数多条对称轴,B 对;对于C 选项,如下图所示:由图可知,sin y x =不是奇函数,没有周期,只有一条对称轴,C 对;对于D 选项,如下图所示:由图可知,函数tan y x =是偶函数,不是周期函数,没有对称中心,D 错.故选:D.【例3】(2022·陕西师大附中高一期中)已知函数2π()sin ()24f x x =++,若(lg5)a f =,1(lg 5b f =,则()A .0a b +=B .0a b -=C .5a b +=D .5a b -=【例4】(2022·江西省铜鼓中学高二开学考试)将函数()sin 22f x x x =+的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度得到一个偶函数,则ϕ的最小值为()A .12πB .6πC .3πD .56π【例5】(2022·四川成都·模拟预测(理))函数2()ln(2)sin(1)211f x x x x x x -=+--+++在[0,2]上的最大值与最小值的和为()A .-2B .2C .4D .6【例6】(2022·贵州贵阳·高三开学考试(理))已知函数()2cos(2)02f x x πϕϕ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭的图象向右平移3π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,若()g x 的图象关于原点对称,则ϕ=()A .3πB .4πC .6πD .12π【例7】(2022·陕西·定边县第四中学高三阶段练习(理))已知函数()sin cos f x a x b x =-在4x π=处取到最大值,则4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭()A .奇函数B .偶函数C .关于点(),0π中心对称D .关于2x π=轴对称【例8】(2023·全国·高三专题练习)写出一个最小正周期为3的偶函数()f x =___________.【题型专练】1.(2022·全国·高一课时练习)下列函数中,既为偶函数又在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增的是()A .cos y x =B .cos y x=C .sin 2y x π⎛⎫=- ⎪D .tan cos y x x=-2.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(文))已知函数()e e sin x xf x x a -=-++,若()1ln 1,ln 3f m f m ⎛⎫== ⎪⎝⎭,则=a ()A .1B .2C .1-D .2-3.(2022·湖南·周南中学高二期末)函数为()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭偶函数的一个充分条件是()A .6π=ϕB .3πϕ=C .2ϕπ=D .()3k k πϕπ=+∈Z故选:A4.(2022·贵州黔东南·高二期末(理))已知函数()πcos 2(0)3f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,将其图象向右平移(0)ϕϕ>个单位长度,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 为偶函数,则ϕ的最小值为()A .6πB .π4C .π3D .π25.(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1f x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=()A .1B .2C .3D .4可得()h t 的最大值与最小值之和为0,那么()g t 的最大值与最小值之和为2.故选:B .6.(2022辽宁丹东·高一期末)写出一个最小正周期为1的偶函数()f x =______.【答案】cos2πx【解析】因为函数cos y x ω=的周期为2π||ω,所以函数cos 2πy x =的周期为1.故答案为:cos2πx .(答案不唯一)7.(2022·全国·高三专题练习)已知()2sin()cos f x x x α=++是奇函数,则sin α的值为______.8.(2022·河南·高二开学考试)将函数()()cos 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移4π个单位长度后得到偶函数()g x 的图像,则ω的最小值是______.【答案】1039.(2022·全国·高一单元测试)写出一个同时具有性质①()02f =;②()()πf x f x +=的函数()f x =______(注:()f x 不是常数函数).题型四:三角函数的单调性【例1】(湖南省永州市2023届高三上学期第一次高考适应性考试数学试题)将函数2()cos cos 1f x x x x =+-的图象向右平移6π个单位长度,然后将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,则()g x 的单调递增区间是()A .ππππ,(Z)12262k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦B .ππ5ππ,(Z)242242k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦C .π2π2π,2π(Z)33k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥D .π5π2π,2π(Z)66k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥故选:A【例2】(2022·陕西师大附中高一期中)sin1,sin 2,sin 3按从小到大排列的顺序为()A .sin3sin2sin1<<B .sin3sin1sin2<<C .sin1sin2sin3<<D .sin2sin1sin3<<【例3】(2022·全国·高一单元测试)下列四个函数中,以π为周期且在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增的偶函数有()A .cos 2y x =B .sin 2y x =C .tan y x =D .lg sin y x=也是以【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()cos 02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+≤ ⎪⎝⎭>,,4x π=-为f (x )的零点,4x π=为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在186ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上单调,则ω的最大值为()A .3B .4C .5D .6当ππ,π2u k k ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈时,函数sin y u =递增.即πππ,π42x k k ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,解得:πππ,π44x k k ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,所以函数sin()4πy x =+的单调递增区间是πππ,π44x k k ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈.故答案为:πππ,π44x k k ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈.【例6】(2023·全国·高三专题练习)函数πsin(2)3y x =-+的单调递减区间是()A .π5π[π,π],Z 1212k k k -+∈B .π5π[2π,2π],Z 1212k k k -+∈C .π5π[π,πZ66k k k -+∈D .π5π[2π,2πZ66k k k -+∈【题型专练】1.(2022·辽宁·新民市第一高级中学高一阶段练习)已知函数2sin()y x ωθ=+为偶函数(0)θπ<<,其图像与直线2y =的两个交点的横坐标分别为12x x 、,若21||x x -的最小值为π,则该函数的一个单调递增区间为()A .ππ,24⎛⎫-- ⎪B .ππ,44⎛⎫- ⎪C .π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .π3π,44⎛⎫⎪⎝⎭2.(2022·四川省成都市新都一中高二开学考试(理))已知函数()sin(),022f x x ππωϕϕω⎛⎫=+-<<> ⎪⎝⎭,若()00166f x f x ππ⎛⎫⎛⎫==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,0min6x ππ-=,则函数()f x 的单调递减区间为()A .2,()63k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z B .22,2()63Z k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭C .,()36Z k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪D .2,2()36Z k k k ππππ⎛⎫-++∈ ⎪3.(2022六盘山高级中学)函数tan 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调增区间为()A .5,()212212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦B .5,()212212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭C .5,()1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦D .5,()1212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】因为函数tan y x =的单调递增区间为,()22k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,所以2()223,k k k x Z πππππ-<-<+∈,解得5,()212212k k x k Z ππππ-<<+∈,所以函数tan 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调增区间为5,()212212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭.故选:B 4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 2f x x ϕ=+,其中()0,2πϕ∈,若()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对于一切R x ∈恒成立,则()f x 的单调递增区间是()A .,2k k πππ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z B .,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z C .2,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥()k ∈Z D .,2k k πππ⎡⎤-⎢⎥()k ∈Z 5.(2022·全国·高二单元测试)已知函数()cos f x x x =,()()g x f x '=,则().A .()g x 的图像关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称B .()g x 图像的一条对称轴是π6x =C .()g x 在5π5π,66⎛⎫- ⎪上递减D .()g x 在ππ,33⎛⎫- ⎪的值域为(0,1)6.(2022天津市静海区大邱庄中学高三月考)设函数()cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,给出下列结论:①()f x 的一个周期为π②()y f x =的图象关于直线12x π=对称③()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称④()f x 在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减其中所有正确结论的编号是()A .①④B .②③C .①②③D .②③④【答案】C【解析】对于①,2T ππω==,故①正确;对于②,12x π=时,(112f π=,函数取得最大值,故②正确;对于③,6x π=-时,()06f π-=,故③正确;对于④,2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ ,当712x π=时,7112f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,函数取得最小值,()f x ∴在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦有增有减,故④不正确.故选:C .7.(2022·全国·高一课时练习)关于函数1()sin sin f x x x=+,下列说法正确的是()A .()f x 的一个周期是πB .()f x 的最小值为2C .()f x 在π(0,2上单调递增D .()f x 的图象关于直线π2x =对称上单调递减,而8.(2022·内蒙古包头·高三开学考试(文))若()sin cos f x x x =+在[]0,a 是增函数,则a 的最大值是()A .4πB .2πC .34πD .π9.(2022·全国·高一专题练习)若函数()sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭与()cos 4g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭都在区间()(),0πa b a b <<<上单调递减,则b a -的最大值为()A .π3B .π2C .6πD .π10.(2022·全国·高三专题练习)将函数()2sin()(0)3f x x ωω=->的图象向左平移3ωπ个单位得到函数()y g x =的图象,若()y g x =在[,64ππ-上为增函数,则ω最大值为()A .32B .2C .3D .11.(2022·全国·高一课时练习多选题)已知直线8x =是函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<图象的一条对称轴,则()A .π8f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭是偶函数B .3π8x =是()f x 图象的一条对称轴C .()f x 在ππ,82⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .当π2x =时,函数()f x 取得最小值题型五:三角函数的值域【例1】(2022·陕西·安康市教学研究室高三阶段练习(文))下列函数中,最大值是1的函数是()A .|sin ||cos |=+y x xB .2cos 4sin 4y x x =+-C .cos tan y x x =⋅D .y =【例2】(2022·全国·高三专题练习)函数1ππ()sin()cos()363f x x x =++-的最大值是()A .43B .23C .1D .13【答案】8【解析】【分析】由题意可得()22sin sin 1f x x x =-++,令[]sin 0,1x t ∈=,可得[]221,0,1y t t t =-++∈,利用二次函数的性质可求f (x )的最大值.【详解】解:()22cos 2sin 2sin sin 12sin sin 1f x x x x x x x =+=-++=-++,令[]sin 0,1x t ∈=,可得[]2219212,0,148y t t t t ⎛⎫=-++=--+∈ ⎪⎝⎭,当14t =时,y 取得最大值为98,故答案为:98.【例4】(2022·江西·高三开学考试(文))已知函数()()2πsin sin 022f x x x x ωωωω⎛⎫+--> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,则()f x 在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为()A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .22⎡-⎢⎥⎣⎦C .⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .⎡-⎢⎣⎦【例5】(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)已知函数()sin()0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭在区间,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调,且对任意实数x 均有4()33f f x f ππ⎛⎫⎛⎫≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭成立,则ϕ=()A .12πB .6πC .4πD .3π【例6】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()22sin s ()3in f x x x π+=+,则()f x 的最小值为()A .12B .14C .D .2【例7】(2022·全国·高三专题练习)函数2()cos 2f x x x =+-0,2x π⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的最大值是__________.【答案】14-##-0.25【解析】【详解】22()1sin 2sin 1f x x x x x =--=--=21sin24x ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,所以当sin x =时,有最大值14-.故答案为14-.【例8】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()sin cos 2sin cos 2f x x x x x =+++,则()A .()f x 的最大值为3,最小值为1B .()f x 的最大值为3,最小值为-1C .()f x的最大值为3,最小值为34D .()f x的最大值为33【例9】(2022·全国·高一课时练习)已知关于x 的方程2cos sin 20x x a -+=在02π⎛⎤⎥⎝⎦,内有解,那么实数a 的取值范围()A .58a -≤B .102a -≤≤C .1122a -<≤D .12a -<≤0【题型专练】1.(2022·江西九江·高一期末)函数()193sin cos 2R 24y x x x =+-∈的最小值是()A .14B .12C .234-D .414-2.(2022·河南焦作·高一期末)函数2cos22cos y x x =+的最小值为()A .3-B .2-C .1-D .0【答案】C【分析】利用二倍角的降幂公式化简函数解析式,利用余弦型函数的有界性可求得结果.【详解】2cos 22cos cos 2cos 212cos 21y x x x x x =+=++=+ ,min 211y ∴=-+=-.故选:C.3.【2018·北京卷】设函数f (x )=πcos(0)6x ωω->,若π()()4f x f ≤对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________.【答案】23【解析】因为()π4f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,所以π4f ⎛⎫⎪⎝⎭取最大值,所以()()ππ22π 8463k k k k -=∈∴=+∈Z Z ,ωω,因为0>ω,所以当0k =时,ω取最小值为23.4.(2022·广西南宁·高二开学考试)已知函数ππ()sin ,0,36f x x x ⎛⎫⎡⎤=+∈ ⎪⎢,则函数()f x 的最大值为__________.5.(2022·全国·高一课时练习)函数()1sin cos =++f x x x的值域为_____________.6.(2022·全国·高一专题练习)若奇函数()f x 在其定义域R 上是单调减函数,且对任意的R x ∈,不等式2(cos 3sin )(sin )0f x x f x a -+-≤恒成立,则a 取值范围是_________.【答案】(,2]-∞-【分析】根据给定条件,脱去法则“f ”,再利用含sin x 的二次函数求解作答.【详解】因奇函数()f x 在R 上单调递减,则R x ∀∈,2(cos 3sin )(sin )0f x x f x a -+-≤2(cos 3sin )(sin )f x x f a x ⇔-≤-22cos 3sin sin cos 2sin x x a x a x x ⇔-≥-⇔≤-,令222cos 2sin sin 2sin 1(sin 1)2y x x x x x =-=--+=-++,而1sin 1x -≤≤,因此当sin 1x =时,min 2y =-,即有2a ≤-,所以a 取值范围是(,2]-∞-.故答案为:(,2]-∞-【点睛】思路点睛:涉及求含正(余)的二次式的最值问题,可以换元或整体思想转化为二次函数在区间[-1,1]或其子区间上的最值求解.7.【2018·全国Ⅲ】函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π,的零点个数为________.【答案】3【解析】0πx ≤≤ ,ππ19π3666x ∴≤+≤,由题可知πππ3π336262x x +=+=,或π5π362x +=,解得π4π,99x =,或7π9,故有3个零点.8.(2022·上海市第十中学高一期末)已知函数()2cos 2cos 1f x x x x =+-(R x ∈).求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥上的最大值和最小值.9.(2022·湖南·雅礼中学高一期末)已知函数()2cos sin 4f x x a x a =-++-,[]0,x π∈.(1)求()f x 的最小值()g a ;(2)若()f x 在[]0,π上有零点,求a 的取值范围,并求所有零点之和.题型六:三角函数的图像【例1】(2022·陕西师大附中高三开学考试(理))函数()sin()(0,0,0)f x A x A ωϕωπϕ=+>>-<<的部分图象如图所示,为了得到()sin g x A x ω=的图象,只需将函数()y f x =的图象()A .向左平移6π个单位长度B .向左平移12π个单位长度C .向右平移6π个单位长度D .向右平移12π个单位长度【例2】(2022·陕西·延安市第一中学高一期中)函数()()sin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则()2f π的值为()A .B .C .D .1-的部分图象知,【例3】(2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测)如图表示电流强度I 与时间t 的关系()()()sin 0,0I A x A ωϕω=+>>在一个周期内的图像,则下列说法正确得是()A .50πω=B .π6ϕ=C .0=t 时,I =D .1300100t I ==时,【例4】(2022·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习多选题)已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示,则()A .2ω=B .()f x 的图象关于直线23x π=对称C .()2cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()f x 在5[,63ππ--上的值域为[2,1]-【例5】(2022·河北·沧县风化店中学高二开学考试多选题)函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,且满足223f π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,现将()f x 图象沿x 轴向左平移4π个单位,得到函数()y g x =的图象.下列说法正确的是()A .()g x 在,126ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数B .()g x 的图象关于56x π=对称C .()g x 是奇函数D .()g x 的最小正周期为23π【例6】(2022·福建·高三阶段练习多选题)函数()sin()(0,0,02π)f x A x A ωϕωϕ=+>><<的部分图像如图所示,则()A .3π2ωϕ+=B .(2)2f -=-C .()f x 在区间()0,2022上存在506个零点D .将()f x 的图像向右平移3个单位长度后,得到函数π()cos 4g x x ⎛⎫=- ⎪的图像【例7】(2022·江苏南通·高三开学考试多选题)已知函数()()sin 20,02f x x ωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则下列结论正确的是()A .()f x 的图象关于点π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭对称B .()f x 的图象向右平移π12个单位后得到sin2y x =的图象C .()f x 在区间π,2π⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递増D .π6f x ⎛⎫+ ⎪为偶函数【例8】(2022·全国·高一单元测试多选题)已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示,下列说法错误的是()A .()f x 的图象关于直线23x π=-对称B .()f x 的图象关于点5,012π⎛⎫-⎪⎝⎭对称C .将函数2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移2π个单位长度得到函数()f x 的图象D .若方程()f x m =在,02π⎡⎤-⎢⎥上有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是(2,-【题型专练】1.(2022·广东·仲元中学高三阶段练习多选题)已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.将函数()f x 的图象向右平移316π个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,则()A .()2sin 24x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()g x 的图象关于直线8x π=-对称C .()g x 的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称D .函数()()f x g x +的最小值为4-2.(2022·湖北·襄阳市襄州区第一高级中学高二阶段练习多选题)函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图像如图所示,则下列结论正确的是()A .()12sin 33f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .若把()f x 图像上的所有点的横坐标变为原来的23倍,纵坐标不变,得到函数()g x 的图像,则函数()g x 在[],ππ-上是增函数C .若把函数()f x 的图像向左平移2π个单位长度,得到函数()h x 的图像,则函数()h x 是奇函数D .,33x ππ⎡⎤∀∈-⎢⎥,若()332f x a f π⎛⎫+≥ ⎪恒成立,则a 的取值范围为)2,+∞3.(2022·安徽·高三开学考试)已知函数π()2sin()0,||2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,其中ππ,2,,0123A B ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列说法错误的是()A .()f x 的最小正周期为πB .将()f x 的图象向右平移6π个单位长度后关于原点对称C .()f x 在2ππ,3⎡⎤--⎢⎣⎦上单调递减D .直线7π12x =为()f x 图象的一条对称轴4.(2022·天津·南开中学高三阶段练习)已知函数π()sin()(R,0,0,)2f x A x x A ωϕωϕ=+∈>><的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A .直线πx =是()f x 图象的一条对称轴B .()f x 图象的对称中心为π(π,0)12k -+,Z k ∈C .()f x 在区间ππ,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增D .将()f x 的图象向左平移π12个单位长度后,可得到一个奇函数的图象5.(2022·江苏省如皋中学高三开学考试多选题)函数()()sin 0,0,0πy A x A ωϕωϕ=+>><<在一个周期内的图象如图所示,则().A .该函数的解析式为2π2sin 33y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .该函数图象的对称中心为ππ,03k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,Zk ∈C .该函数的单调递增区间是5ππ3π,3π44k k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,Zk ∈D .把函数π2sin 3y x ⎛⎫=+ ⎪的图象上所有点的横坐标伸长为原来的32倍,纵坐标不变,可得到该函数图象6.(2021·福建·福州十八中高三开学考试多选题)已知函数()sin()(010f x x ωϕω=+<<,0π)ϕ<<的部分图象。
三角函数的最值问题分类例析三角函数式的最值问题是函数最值的重要组成部分,也是历屉高考的热点之一。
三角函数的最值问题不仅与三角自身的所有基础知识密切相关,而且与代数中的二次函数、一元二次议程、不等式及某些几何知识的联系也很密切。
因此,三角函数的最值问题的求解,往往要综合应用多方面的知识。
三角函数的最值问题的类型很好,其常见类型有以下几种: 一、y=asinx+b (或y=acosx+b )型 处理方法:利用()1cos 1sin ≤≤x x 或,即可求解,此时必须注意字母a 的符号对最值的影响。
例1 函数y =a cos x +b (a 、b 为常数),若-7≤y ≤1,求b sin x +a cos x 的最大值. 剖析:函数y =a cos x +b 的最值与a 的符号有关,故需对a 分类讨论.解:当a >0时,⇒⎩⎨⎧=+-=+71b a b a a =4,b =-3; 当a =0时,不合题意;当a <0时,⇒⎩⎨⎧-=+=+-71b a b a a =-4,b =-3. 当a =4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x +4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=-34); 当a =-4,b =-3时,b sin x +a cos x =-3sin x -4cos x =5sin (x +ϕ)(tan ϕ=34). ∴b sin x +a cos x 的最大值为5.例2.例3已知函数()b a x x a x a x f++--=2cos sin 322cos 的定义域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡20π,,值域为[5,1]-,求常数a 、b 的值. 解:∵()b a x a x a x f++--=22sin 32cos ,b a x a ++⎪⎭⎫ ⎝⎛--=232cos 2π .∵20π≤≤x ,∴32323πππ≤-≤-x ,∴1 32cos 21≤⎪⎭⎫ ⎝⎛-≤-πx .当0a >时,()3b f x a b ≤≤+.∴⎩⎨⎧-==+.513b b a ,解得⎩⎨⎧-==.52b a ,当0a <时,3()a b f x b +≤≤.∴⎩⎨⎧=-=+.153b b a ,解得⎩⎨⎧=-=.12b a ,故a 、b 的值为⎩⎨⎧-==52b a 或⎩⎨⎧=-=12b a感悟:分类讨论是重要的数学思想方法,本例若不对常数a 进行讨论,将会出错。
高考数学中的三角函数例题分类讲解高考数学中的三角函数是考试中比较重要的知识点之一,也是
考生普遍比较困惑的内容。
本文将针对高考数学中的三角函数例
题进行分类讲解,并且通过实例展示每种类型的题目的解题思路。
一、求三角函数值的例题
求三角函数值是高考中比较基础的一种考查形式,考生只需要
根据所给的角度大小,应用三角函数公式求解即可。
常见的求三
角函数值的例题有以下几种形式:
1. 已知角度$x$,求$\sin{x}$,$\cos{x}$及$tan{x}$的值。
例题:已知角度$x=37^{\circ}$,求$\sin{x}$,$\cos{x}$和
$tan{x}$的值。
解题思路:根据三角函数定义以及常识可知,$37^{\circ}$角位
于第一象限,其余角函数值为$\sin{x}=\frac{\sqrt{3}}{2}$,
$\cos{x}=\frac{1}{2}$,$tan{x}=\frac{\sqrt{3}}{3}$。
值得注意的
是,此处的结果是最简结果,因此在做题过程中应注意分母的约分。
2. 已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$\cos{x}$和$tan{x}$的值。
例题:已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$\cos{x}$和$tan{x}$的值。
解题思路:根据三角函数公式可知,当$\sin{x}=\frac{1}{2}$时,$x=30^{\circ}$或$x=150^{\circ}$。
因此,$\cos{x}$的值分别为
$\frac{\sqrt{3}}{2}$和$-\frac{\sqrt{3}}{2}$,$tan{x}$的值分别为$\frac{\sqrt{3}}{3}$和$-\frac{\sqrt{3}}{3}$。
3. 已知$\tan{x}=-\sqrt{3}$,求$\sin{x}$和$\cos{x}$的值。
例题:已知$\tan{x}=-\sqrt{3}$,求$\sin{x}$和$\cos{x}$的值。
解题思路:根据三角函数公式可知,当$\tan{x}=-\sqrt{3}$时,$\cos{x}=-\frac{1}{\sqrt{3}}$,$\sin{x}=-
\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{12}}$。
值得注意的是,此处的结果也是最简
结果,并且在求解中需要进行化简计算。
二、证明三角恒等式的例题
证明三角恒等式也是高考数学中对三角函数的考查形式之一。
一般的证明题目是要求学生根据所给的三角函数关系式证明某一恒等式的正确性。
常见的证明题目包括以下几种形式:
1. 证明$\sec^2{x}-\tan^2{x}=\frac{1}{\cos^2{x}}$。
例题:证明$\sec^2{x}-\tan^2{x}=\frac{1}{\cos^2{x}}$。
解题思路:用第一象限内的角$x$代入恒等式中可得$\sec^2{x}-\tan^2{x}=\frac{1}{\cos^2{x}}$,成立。
2. 证明$\sin^2{x}+\cos^2{x}=1$。
例题:证明$\sin^2{x}+\cos^2{x}=1$。
解题思路:根据三角函数定义可知,$\sin{x}$和$\cos{x}$的取
值范围为$[-1,1]$。
因此当$\sin{x}$和$\cos{x}$的取值为任意数时,原命题恒等成立。
三、求三角函数的解的例题
求三角函数的解也是高考数学中常见的一种考查形式,此种形
式的题目常见于未知角度的三角函数值由特定数字组成。
常见的
求解三角函数的例题有以下几种形式:
1. 已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$x$的取值。
例题:已知$\sin{x}=\frac{1}{2}$,求$x$的取值。
解题思路:根据三角函数定义可知,当$\sin{x}=\frac{1}{2}$时,$x=30^{\circ}$或$x=150^{\circ}$。
因此,$x$的取值为
$30^{\circ}$或$150^{\circ}$。
2. 已知$\cos{x}=\frac{1}{2}$,求$x$的取值。
例题:已知$\cos{x}=\frac{1}{2}$,求$x$的取值。
解题思路:根据三角函数定义可知,当
$\cos{x}=\frac{1}{2}$时,$x=60^{\circ}$或$x=300^{\circ}$。
因此,$x$的取值为$60^{\circ}$或$300^{\circ}$。
3. 已知$\tan{x}=\sqrt{3}$,求$x$的取值。
例题:已知$\tan{x}=\sqrt{3}$,求$x$的取值。
解题思路:根据三角函数定义可知,当$\tan{x}=\sqrt{3}$时,$x=60^{\circ}$或$x=240^{\circ}$。
因此,$x$的取值为
$60^{\circ}$或$240^{\circ}$。
综上所述,高考数学中的三角函数例题主要可以分为求三角函
数值、证明三角恒等式和求三角函数解三个方面。
希望通过本文
的分类讲解能使广大考生对三角函数有更深入的了解,从而提高
其应对高考数学考试的能力。