高中数学必修4三角函数的图像与性质
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高一数学辅导三角函数(四)
【三角函数的图像与性质】
考点1 求与三角函数有关的函数的定义域
【例1】(1)求下列函数的定义域:
①y=2+log12x+tan x;②y=sin(cos x);③y=lg sin(cos x).
(2)已知f(x)的定义域为[0,1),求f(cos x)的定义域
.
解析:(1)①2+log12x≥0,tan x≥0,x>00
2
或π≤x≤4,所以函数
的定义域是0,π2∪[π,4].
②sin(cos x)≥00≤cos x≤12kπ-π2≤x≤2kπ+π2,k∈Z,所以函数的定义域是
x
2kπ-π2≤x≤2kπ+
π
2
,k∈Z
.
③由sin(cos x)>02kπ<cos x<2kπ+π(k∈Z),
又∵-1≤cos x≤1,∴0<cos x≤1,∴所求定义域为2kπ-π2,2kπ+π2,k∈Z.
(2)0≤cos x<12kπ-π2≤x≤2kπ+
π
2
,且x≠2kπ(k∈Z),
∴所求函数的定义域为2kπ-π2,2kπ∪(2kπ,2kπ+
π
2
],k∈Z.
考点2 求三角函数的单调区间
【例2】 求下列函数的单调区间:
(1)y=12sinπ4-2x3; (2)y=-sinx+π4.
解析:(1)∵y=12sinπ4-2x3=-12sin
2x
3-π4
,且函数y=sin x的单调递增区间是
2kπ-
π2,2kπ+π
2
,单调递减区间是
2kπ+
π2,2kπ+3π
2
(k∈Z).
∴由2kπ-π2≤2x3-
π4≤2kπ+π
23kπ-3π8≤x≤3kπ+9π8
(k∈Z),
由2kπ+π2≤2x3-
π
4≤2kπ+3π23kπ+9π8≤x≤3kπ+21π8
(k∈Z),
即函数的单调递减区间为[3kπ-3π8,3kπ+9π8](k∈Z),单调递增区间为[3kπ+9π8,3kπ+
21π
8
](k∈Z).
(2)作出函数y=-sin
x+
π
4
的简图(如图所示),由图象得函数的单调递增区间为
kπ+π4,kπ+3π4(k∈Z),单调递减区间为
kπ-
π4,kπ+π
4
(k∈Z).
考点3 求三角函数的最小正周期、最值(值域)
【例3】(1)求下列函数的值域。
①y=cos(x+π6 ),x∈[𝟎,π2 ];②y=-sin2x-3cosx+3. ③y=𝟐+𝐜𝐨𝐬𝐱𝟐−𝐜𝐨𝐬𝐱
(2)已知f(x)=Asin(ωx+φ)+1x∈R,其中A>0,ω>0,0<φ<π2的周期为π,且图象上一
个最低点为M23π,-1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈0,π12时,求f(x)的值域.
(3)y=-1+42−cosx,
(2)、(1)因为函数的周期为π,所以有T=
2π
ω
=π,所以ω=2,因为函数图象上一个最低点
为M23π,-1,所以-A+1=-1,所以A=2,并且-1=2sin2×2π3+φ+1,可得
sin
2×
2π
3
+φ
=-1,4π3+φ=2kπ-π2,k∈Z,φ=2kπ-11π6,k∈Z,因为0<φ<π2,所以k
=1,解得φ=
π
6
.
函数的解析式为:f(x)=2sin2x+π6+1.
(2)因为x∈
0,
π
12
,
所以2x∈0,π6,2x+π6∈π6,π3,
sin
2x+π6∈12,32,∴2sin
2x+
π
6
∈[1,3],
2sin
2x+
π
6
+1∈[2,1+3],
所以f(x)的值域为[2,1+3].
考点4 三角函数的奇偶性、对称性的应用
【例4】(1)求函数y=3sin(2x+π6 )的对称轴和对称中心。
(2)若函数ƒ(x)=sinx+φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ= 。
(3)已知函数f()x=sin
ωx+
π
6
(ω>0),若函数f()x图象上的一个对称中心到对称轴的距离
的最小值为π3,则ω的值为________.
(2)因为ƒ(x)是偶函数,所以x+φ3=π2+kπ(k∈Z),
φ=
3
2
π+3π
(k∈Z),
又φ∈[0,2π],所以
φ=
3
2
π;
(3)依题意T4=π3,∴T=4π3.∴2πω=4π3.∴ω=32.
考点5正切函数的图像与性质
【例5】(1)判断函数ƒ(x)=lgtanx+1tanx−1 的奇偶性。
(2)设函数ƒ(x)=tan(x2-π3).①求函数ƒ(x)的定义域、周期、单调区间及对称中心;
②求不等式-1≤ƒ(x)≤√3的解集。
解析:(1)由tanx+1tanx−1>0得tanx<-1或tanx>1
(2)