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2022年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)教案 新人教A版

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1、2022年高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)教案 新人教A版 基礎(chǔ)梳理 1.“五點(diǎn)法”描圖 (1)y=sin x的圖象在[0,2π]上的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0,0)  (π,0)  (2π,0) (2)y=cos x的圖象在[0,2π]上的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0,1),,(π,-1),,(2π,1) 2.三角函數(shù)的圖象和性質(zhì) 函數(shù) 性質(zhì) y=sin x y=cos x y=tan x 定義域 R R {x|x≠kπ+,k∈Z} 圖象

2、 值域 [-1,1] [-1,1] R 對稱性 對稱軸:__ x=kπ+(k∈Z)__ _; 對稱中心: _ (kπ,0)(k∈Z)__ _ 對稱軸: x=kπ(k∈Z)___; 對稱中心: _(kπ+,0) (k∈Z)__ 對稱中心:_ (k∈Z) __ 周期 2π_  2π  π 單調(diào)性 單調(diào)增區(qū)間_[2kπ-,2kπ+](k∈Z)___; 單調(diào)減區(qū)間[2kπ+,2kπ+] (k∈Z) __ 單調(diào)增區(qū)間[2kπ-π,2kπ] (k∈Z) ____; 單調(diào)減區(qū)間[2kπ,2kπ+π](k∈Z)______ 單調(diào)增區(qū)間_(kπ-,

3、kπ+)(k∈Z)___ 奇偶性 奇函數(shù) 偶函數(shù) 奇函數(shù) 3.一般地對于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)非零的常數(shù)T,使得當(dāng)x取定義域內(nèi)的每一個(gè)值時(shí),都有f(x+T)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做周期函數(shù),非零常數(shù)T叫做這個(gè)函數(shù)的周期,把所有周期中存在的最小正數(shù),叫做最小正周期(函數(shù)的周期一般指最小正周期) 對函數(shù)周期性概念的理解 周期性是函數(shù)的整體性質(zhì),要求對于函數(shù)整個(gè)定義域范圍的每一個(gè)x值都滿足f(x+T)=f(x),其中T是不為零的常數(shù).如果只有個(gè)別的x值滿足f(x+T)=f(x),或找到哪怕只有一個(gè)x值不滿足f(x+T)=f(x),都不能說T是函數(shù)f(x)的周期. 函數(shù)

4、y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為 , y=tan(ωx+φ)的最小正周期為 . 4.求三角函數(shù)值域(最值)的方法: (1)利用sin x、cos x的有界性; 關(guān)于正、余弦函數(shù)的有界性 由于正余弦函數(shù)的值域都是[-1,1],因此對于?x∈R,恒有-1≤sin x≤1,-1≤cos x≤1,所以1叫做y=sin x,y=cos x的上確界,-1叫做y=sin x,y=cos x的下確界. (2)形式復(fù)雜的函數(shù)應(yīng)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式逐步分析ωx+φ的范圍,根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性寫出函數(shù)的值域;含參數(shù)

5、的最值問題,要討論參數(shù)對最值的影響. (3)換元法:把sin x或cos x看作一個(gè)整體,可化為求函數(shù)在區(qū)間上的值域(最值)問題. 利用換元法求三角函數(shù)最值時(shí)注意三角函數(shù)有界性,如:y=sin2x-4sin x+5,令t=sin x(|t|≤1),則y=(t-2)2+1≥1,解法錯(cuò)誤. 5.求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),應(yīng)先把函數(shù)式化成形如y=Asin(ωx+φ) (ω>0)的形式,再根據(jù)基本三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求出x所在的區(qū)間.應(yīng)特別注意,應(yīng)在函數(shù)的定義域內(nèi)考慮.注意區(qū)分下列兩題的單調(diào)增區(qū)間不同;利用換元法求復(fù)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(要注意x系數(shù)的正負(fù)號) (1)y=sin;(2)y=sin.

6、熱身練習(xí): 1.函數(shù)y=cos,x∈R(  ). A.是奇函數(shù) B.既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù) C.是偶函數(shù) D.既是奇函數(shù)又是偶函數(shù) 2.函數(shù)y=tan的定義域?yàn)?  ). A. B. C. D. 3.函數(shù)y=sin(2x+)的圖象的對稱軸方程可能是( ) A.x=- B.x=- C.x= D.x= 【解析】令2x+=kπ+,則x=+(k∈Z) ∴當(dāng)k=0時(shí),x=,選D. 4.y=sin的圖象的一個(gè)對稱中心是(  ). A.(-π,0) B. C.

7、 D. 解析 ∵y=sin x的對稱中心為(kπ,0)(k∈Z),∴令x-=kπ(k∈Z),x=kπ+(k∈Z),由k=-1,x=-π得y=sin的一個(gè)對稱中心是. 答案 B 5.下列區(qū)間是函數(shù)y=2|cos x|的單調(diào)遞減區(qū)間的是 (  ) A.(0,π)      B.   C. D. 6.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),其中φ為實(shí)數(shù),若f(x)≤|f()|對任意x∈R恒成立,且f()>f(π),則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( ) A.[kπ-,kπ+](k∈Z) B.[kπ,kπ+](k∈Z) C.[kπ+,kπ+](k∈Z

8、) D.[kπ-,kπ](k∈Z) 【解析】當(dāng)x∈R時(shí),f(x)≤|f()|恒成立,∴f()=sin(+φ)=±1 可得φ=2kπ+或φ=2kπ-,k∈Z ∵f()=sin(π+φ)=-sinφ>f(π)=sin(2π+φ)=sinφ ∴sinφ<0 ∴φ=2kπ- 由-+2kπ≤2x-≤+2kπ 得x∈[kπ+,kπ+](k∈Z),選C. 7.函數(shù)f(x)=cosx∈R的最小正周期為___4π_____. 8..y=2-3cos的最大值為___5_____,此時(shí)x=_____π+2kπ,k∈Z _________. 9.函數(shù)y=(sinx-

9、a)2+1,當(dāng)sinx=1時(shí),y取最大值;當(dāng)sinx=a時(shí),y取最小值,則實(shí)數(shù) -1≤a≤0. 10.函數(shù)f(x)=sin2x+sinxcosx在區(qū)間[,]上的最大值是 . 【解析】∵f(x)=+sin2x=sin2x-cos2x+ =sin(2x-)+, 又≤x≤,∴≤2x-≤. ∴當(dāng)2x-=即x=時(shí),f(x)取最大值. 題型一 與三角函數(shù)有關(guān)的函數(shù)定義域問題 例1 求下列函數(shù)的定義域: (1)y=lgsin(cos x); (2)y=. 解 (1)要使函數(shù)有意義,必須使sin(cos x)>0. ∵-1≤cos x≤1,∴0<

10、cos x≤1. 利用單位圓中的余弦線OM,依題意知0

11、∴函數(shù)的定義域?yàn)閧x|2kπ+

12、x+) 2x+ 0 π 2π x - y 0 2 0 -2 0 ∴函數(shù)y=f(x)在[-,]上的圖象如圖所示. 【點(diǎn)評】“五點(diǎn)法作圖”應(yīng)抓住四條:①化為y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的形式; ②求出周期T=;③求出振幅A;④列出一個(gè)周期內(nèi)的五個(gè)特殊點(diǎn).當(dāng)畫出某指定區(qū)間上的圖象時(shí),應(yīng)列出該區(qū)間的特殊點(diǎn). 題型三 三角函數(shù)圖象與解析式的相互轉(zhuǎn)化 例3函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,ω>0,0<φ<)的部分圖象如圖所示. (1)求f(x)的解析

13、式; (2)設(shè)g(x)=[f(x-)]2,求函數(shù)g(x)在 x∈[-,]上的最大值,并確定此時(shí)x的值. 【解析】(1)由圖可知A=2,=,則=4× ∴ω=. 又f(-)=2sin[×(-)+φ]=2sin(-+φ)=0 ∴sin(φ-)=0 ∵0<φ<,∴-<φ-<∴φ-=0,即φ= ∴f(x)=2sin(x+). (2)由(1)可得f(x-)=2sin[(x-)+]=2sin(x+) ∴g(x)=[f(x-)]2=4×=2-2cos(3x+) ∵x∈[-,] ∴-≤3x+≤, ∴當(dāng)3x+=π,即x=時(shí),g(x)max=4. 【點(diǎn)評】根據(jù)y=Asin(ω

14、x+φ)+K的圖象求其解析式的問題,主要從以下四個(gè)方面來考慮: ①A的確定:根據(jù)圖象的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),即A=; ②K的確定:根據(jù)圖象的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),即K=; ③ω的確定:結(jié)合圖象,先求出周期,然后由T=(ω>0)來確定ω; ④φ的確定:由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+K最開始與x軸的交點(diǎn)(最靠近原點(diǎn))的橫坐標(biāo)為-(即令ωx+φ=0,x=-)確定φ. 例4若方程sinx+cosx=a在[0,2π]上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根x1,x2,求a的取值范圍,并求此時(shí)x1+x2的值. 【解析】∵sinx+cosx=2sin(x+),x∈[0,2π], 作出y=2sin(x+)在[0,2π]內(nèi)的圖

15、象如圖. 由圖象可知,當(dāng)1<a<2或-2<a<1時(shí), 直線y=a與y=2sin(x+)有兩個(gè)交點(diǎn), 故a的取值范圍為a∈(-2,1)∪(1,2). 當(dāng)1<a<2時(shí),x1++x2+=π.∴x1+x2=. 當(dāng)-2<a<1時(shí),x1++x2+=3π,∴x1+x2=. 【點(diǎn)評】利用三角函數(shù)圖象形象直觀,可使有些問題得到順利、簡捷的解決,因此我們必須準(zhǔn)確把握三角函數(shù)“形”的特征. 例4已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<)的圖象與x軸的交點(diǎn)中,相鄰兩個(gè)交點(diǎn)之間的距離為,且圖象上一個(gè)最低點(diǎn)為M(,-2). (1)求f(x)的解析式; (2)將函數(shù)

16、f(x)的圖象向右平移個(gè)單位后,再將所得圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮小到原來的,縱坐標(biāo)不變,得到y(tǒng)=g(x)的圖象,求函數(shù)y=g(x)的解析式,并求滿足g(x)≥且x∈[0,π]的實(shí)數(shù)x的取值范圍. 【解析】(1)由函數(shù)圖象的最低點(diǎn)為M(,-2),得A=2, 由x軸上相鄰兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為,得=,即T=π, ∴ω==2.又點(diǎn)M(,-2)在圖象上,得2sin(2×+φ)=-2, 即sin(+φ)=-1, 故+φ=2kπ-,k∈Z,∴φ=2kπ-, 又φ∈(0,),∴φ=.綜上可得f(x)=2sin(2x+). (2)將f(x)=2sin(2x+)的圖象向右平移個(gè)單位, 得到f1(x)=2

17、sin[2(x-)+],即f1(x)=2sin2x的圖象, 然后將f1(x)=2sin2x的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮小到原來的,縱坐標(biāo)不變,得到g(x)=2sin(2·2x),即g(x)=2sin4x. 由得. 則即. 故≤x≤ 或 ≤x≤. 題型四 、三角函數(shù)的奇偶性與周期性及應(yīng)用 例1已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|<. (1)若coscosφ-sinsinφ=0,求φ的值; (2)在(1)的條件下,若函數(shù)f(x)的圖象的相鄰兩條對稱軸之間的距離等于,求函數(shù)f(x)的解析式;并求最小正實(shí)數(shù)m,使得函數(shù)f(x)的圖象向左平移m個(gè)單位后所對應(yīng)的函數(shù)是偶函數(shù)

18、. 【解析】(1)由coscosφ-sinsinφ=0 得cos(+φ)=0. ∵|φ|<,∴φ=. (2)由已知得=,∴T=,ω=3 ∴f(x)=sin(3x+). 設(shè)函數(shù)f(x)的圖象向左平移m個(gè)單位后所對應(yīng)的函數(shù)為g(x), 則g(x)=sin[3(x+m)+]=sin(3x+3m+) g(x)是偶函數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)3m+=kπ+(k∈Z) 即m=+(k∈Z) ∴最小正實(shí)數(shù)m=. 題型五 三角函數(shù)的單調(diào)性與周期性 例2 寫出下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及周期: (1)y=sin;(2)y=|tan x|. 解 (1)y=sin, 它的增區(qū)間是y=sin的減區(qū)

19、間,它的減區(qū)間是y=sin的增區(qū)間. 由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z. 由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z. 故所給函數(shù)的減區(qū)間為,k∈Z; 增區(qū)間為,k∈Z.最小正周期T==π. (2)觀察圖象可知,y=|tan x|的增區(qū)間是,k∈Z,減區(qū)間是 ,k∈Z.最小正周期:T=π. 探究提高 (1)求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ) (其中A≠0,ω>0)的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以通過解不等式的方法去解答. 列不等式的原則是:①把“ωx+φ (ω>0)”視為一個(gè)“整體”;②A>0 (A<0)

20、時(shí),所列不等式的方向與y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的單調(diào)區(qū)間對應(yīng)的不等式方向相同(反). (2)對于y=Atan(ωx+φ) (A、ω、φ為常數(shù)),其周期T=,單調(diào)區(qū)間利用ωx+φ∈,解出x的取值范圍,即為其單調(diào)區(qū)間. (3)求含有絕對值的三角函數(shù)的單調(diào)性及周期時(shí),通常要畫出圖象,結(jié)合圖象判定. 變式訓(xùn)練2 (1)求函數(shù)y=sin+cos的周期、單調(diào)區(qū)間及最大、最小值; (2)已知函數(shù)f(x)=4cos xsin-1. ①求f(x)的最小正周期; ②求f(x)在區(qū)間上的最大值和最小值. 解: y=sin+cos (1)周期為T=   函數(shù)的遞

21、增區(qū)間為 (k∈Z); 函數(shù)的遞減區(qū)間為(k∈Z) ymax=2; ymin=-2 (2) f(x)=4cos xsin-1 , 最大值為2;最小值為-1 題型六、三角函數(shù)的對稱性與單調(diào)性及應(yīng)用 例2已知向量=(sin2x-1,cosx), =(1,2cosx),設(shè)函數(shù)f(x)=,x∈R. (1)求函數(shù)f(x)圖象的對稱軸方程; (2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間. 【解析】(1)f(x)=m·n=sin2x-1+2cos2x=sin2x+cos2x=2sin(2x+) ∴對稱軸方程為:2x+=kπ+,即x=+(k∈Z). (2)由-+2kπ≤2x+≤+2

22、kπ得-+kπ≤x≤kπ+ ∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ-,kπ+](k∈Z). 【點(diǎn)評】對于f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0): ①若求y=f(x)的對稱軸,只需令ωx+φ=kπ+(k∈Z),求出x; 若求y=f(x)的對稱中心的橫坐標(biāo),只零令ωx+φ=kπ(k∈Z),求出x; ②若求y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間,只需令2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+,求出x; 若求y=f(x)的單調(diào)減區(qū)間,只需令2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+,求出x. 題型七 三角函數(shù)的對稱性與奇偶性 例3 (1)已知f(x)=sin x+cos x(x∈R),函數(shù)y=f(x+φ) 的圖象關(guān)于

23、直線x=0對稱,則φ的值為________. (2)如果函數(shù)y=3cos(2x+φ)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,那么|φ|的最小值為(  ) A . B. C. D.  (1)  (x)=2sin, y=f(x+φ)=2sin圖象關(guān)于x=0對稱, 即f(x+φ)為偶函數(shù).∴+φ=+kπ,k∈Z, 即φ=kπ+,k∈Z,所以當(dāng)k=0時(shí),φ=. (2)A 3cos=3cos=3cos ∴+φ=kπ+,k∈Z,∴φ=kπ-,k∈Z, 取k=0,得|φ|的最小值為.故選 探究提高 若f(x)=Asin(ωx+φ)為偶函數(shù),則當(dāng)x=0時(shí),f(x)取得最

24、大或最小值. 若f(x)=Asin(ωx+φ)為奇函數(shù),則當(dāng)x=0時(shí),f(x)=0. 如果求f(x)的對稱軸,只需令ωx+φ=+kπ (k∈Z),求x. 如果求f(x)的對稱中心的橫坐標(biāo),只需令ωx+φ=kπ (k∈Z)即可. 變式訓(xùn)練3  (1)已知函數(shù)f(x)=sinx+acos x的圖象的一條對稱軸是x=,則函數(shù)g(x)=asin x+cos x的最大值是 (  ) A. B. C. D. 由題意得f(0)=f ,∴a=--. ∴a=-, g(x)=-sin x+cos x=sin, ∴g(x)max=. (2)若函數(shù)f(x)=asin ω

25、x+bcos ωx (0<ω<5,ab≠0)的圖象的一條對稱軸方程是x=,函數(shù)f′(x)的圖象的一個(gè)對稱中心是,則f(x)的最小正周期是________.  (1)B (2)π 由題設(shè),有=±,即(a+b)=±,由此得到a=b. 又,所以aω=0, 從而tan =1,=kπ+,k∈Z,即ω=8k+2,k∈Z,而0<ω<5,所以ω=2, 于是f(x)=a(sin 2x+cos 2x)=asin 故f(x)的最小正周期是π. 題型八 三角函數(shù)的值域與最值的求法及應(yīng)用 例3(1)求函數(shù)y=的值域; (2)求函數(shù)y=sinxcosx+sinx+cosx的最值; (3)若函數(shù)

26、f(x)=-asin·cos(π-)的最大值為2,試確定常數(shù)a的值. 【解析】 =2sinx(1-sinx)=2sinx-2sin2x=-2(sinx-)2+. ∵1+sinx≠0,∴-1<sinx≤1.∴-4<y≤. 故函數(shù)y=的值域?yàn)?-4,]. (2)令t=sinx+cosx,則sinxcosx=,且|t|≤. ∴y=(t2-1)+t=(t+1)2-1, ∴當(dāng)t=-1時(shí),ymin=-1;當(dāng)t=時(shí),ymax=+. (3)f(x)=+asincos=cosx+sinx =sin(x+φ),(其中tanφ=) 由已知得=2,解得a=±. 【點(diǎn)評】求三角函數(shù)的最值問題,

27、主要有以下幾種題型及對應(yīng)解法. (1)y=asinx+bcosx型,可引用輔角化為y=sin(x+φ)(其中tanφ=). (2)y=asin2x+bsinxcosx+ccos2x型,可通過降次整理化為y=Asin2x+Bcos2x+C. (3)y=asin2x+bcosx+c型,可換元轉(zhuǎn)化為二次函數(shù). (4)sinxcosx與sinx±cosx同時(shí)存在型,可換元轉(zhuǎn)化. (5)y=(或y=)型,可用分離常數(shù)法或由|sinx|≤1(或|cosx|≤1)來解決,也可化為真分式去求解. (6)y=型,可用斜率公式來解決. 例4已知函數(shù)f(x)=sin2x+acos2x(a∈R,a為常數(shù)

28、),且是函數(shù)y=f(x)的一個(gè)零點(diǎn). (1)求a的值,并求函數(shù)f(x)的最小正周期; (2)當(dāng)x∈[0,]時(shí),求函數(shù)f(x)的最大值和最小值及相應(yīng)的x的值. 【解析】(1)由是y=f(x)的零點(diǎn)得 f()=sin+acos2=0,求解a=-2, 則f(x)=sin2x-2cos2x=sin2x-cos2x-1=sin(2x-)-1, 故f(x)的最小正周期為T==π. (2)由x∈[0,]得2x-∈[-,],則-≤sin(2x-)≤1, 因此-2≤sin(2x-)-1≤-1,故當(dāng)x=0時(shí),f(x)取最小值-2, 當(dāng)x=時(shí),f(x)取最大值-1. 設(shè)a∈R,f(x)=cos

29、x(asinx-cosx)+cos2(-x)滿足f(-)=f(0),求函數(shù)f(x)在[,]上的最大值和最小值. 【解析】f(x)=asinxcosx-cos2x+sin2x=sin2x-cos2x 由f(-)=f(0)得-·+=-1,解得a=2. ∴f(x)=sin2x-cos2x=2sin(2x-) 當(dāng)x∈[,]時(shí),2x-∈[,],f(x)為增函數(shù). 當(dāng)x∈[,]時(shí),2x-∈[,],f(x)為減函數(shù). ∴f(x)在[,]上的最大值為f()=2 又∵f()=,f()= ∴f(x)在[,]上的最小值為f()=. 題型九 分類討論及方程思想在三角函數(shù)中的應(yīng)用

30、 例題:已知函數(shù)f(x)=-2asin+2a+b的定義域?yàn)?,函?shù)的最大值為1,最小值為-5,(1)求a和b的值. (2)若 a>0,設(shè)g(x)=f 且lg g(x)>0,求g(x)的單調(diào)區(qū)間. 點(diǎn)評?、偾蟪?x+的范圍,求出sin(2x+)的值域.②系數(shù)a的正、負(fù)影響著f(x)的值,因而要分a>0,a<0兩類討論.③根據(jù)a>0或a<0求f(x)的最值,列方程組求解. 解 (1)∵x∈,∴2x+∈.∴sin∈, ∴-2asin∈[-2a,a].∴f(x)∈[b,3a+b], 又∵-5≤f(x)≤1,∴b=-5,3a+b=1, 因此a=2,b=-5. (2)由(1)得a=2,b=-5

31、,∴f(x)=-4sin-1, g(x)=f =-4sin-1=4sin-1, 又由lg g(x)>0得g(x)>1,∴4sin-1>1, ∴sin>,∴2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z, 其中當(dāng)2kπ+<2x+≤2kπ+,k∈Z時(shí),g(x)單調(diào)遞增,即kπ<x≤kπ+,k∈Z, ∴g(x)的單調(diào)增區(qū)間為,k∈Z. 又∵當(dāng)2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z時(shí),g(x)單調(diào)遞減,即kπ+<x<kπ+,k∈Z. 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí)一 一、選擇題 1.對于函數(shù)f(x)=2sinxcosx,下列選項(xiàng)正確的是( ) A.f(x)在(,)上是遞增的 B.f(x)的圖象

32、關(guān)于原點(diǎn)對稱 C.f(x)的最小正周期為2π D.f(x)的最大值為2 【解析】f(x)=sin2x f(x)在(,)上是遞減的,A錯(cuò); f(x)的最小正周期為π,C錯(cuò); f(x)的最大值為1,D錯(cuò);選B. 2.若α、β∈(-,),那么“α<β”是“tanα<tanβ”的( ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分又不必要條件 【解析】α、β∈(-,),tanx在此區(qū)間上單調(diào)遞增. 當(dāng)α<β時(shí),tanα<tanβ;當(dāng)tanα<tanβ時(shí),α<β.故選C. 3.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<

33、)的最小正周期為π,將該函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位后,得到的圖象對應(yīng)的函數(shù)為奇函數(shù),則f(x)的圖象( ) A.關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱 B.關(guān)于直線x=對稱 C.關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱 D.關(guān)于直線x=對稱 【解析】由已知得ω=2,則f(x)=sin(2x+φ) 設(shè)平移后的函數(shù)為g(x),則g(x)=sin(2x++φ)(|φ|<)且為奇函數(shù) ∴φ=-,f(x)=sin(2x-) ∴圖象關(guān)于直線x=對稱,選B. 4.已知f(x)=sinx,x∈R,g(x)的圖象與f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱,則在區(qū)間[0,2π]上滿足f(x)≤g(x)的x的取值范圍是(

34、 ) A.[,] B.[,] C.[,] D.[,] 【解析】設(shè)(x,y)為g(x)的圖象上任意一點(diǎn),則其關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱的點(diǎn)為(-x,-y), 由題意知該點(diǎn)必在f(x)的圖象上.∴-y=sin(-x), 即g(x)=-sin(-x)=-cosx,由已知得sinx≤-cosx?sinx+cosx =sin(x+)≤0又x∈[0,2π] ∴≤x≤. 5.已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ),g(x)=3cos(ωx+φ),若對任意x∈R,都有f(+x)=f(-x),則g()=____. 【解析】由f(+x)=f(-x),知y=f

35、(x)關(guān)于直線x=對稱,∴sin(ω·+φ)=±1. ∴g()=3cos(ω·+φ)=3=0. 6.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(+),若對任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)恒成立,則|x2-x1|的最小值為____. 【解析】由“f(x1)≤f(x)≤f(x2)恒成立”,可得f(x1)、f(x2)分別是f(x)的最小值、最大值. ∴|x2-x1|的最小值為函數(shù)f(x)的半周期,又T==4.∴|x2-x1|min=2. 7.已知函數(shù)f(x)=sinx+cosx,f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù). (1)求f′(x)及函數(shù)y=f′(x)的最小正周期; (2)當(dāng)x∈[0,]時(shí),

36、求函數(shù)F(x)=f(x)f′(x)+f2(x)的值域. 【解析】(1)f′(x)=cosx-sinx=-sin(x-) ∴y=f′(x)的最小正周期為T=2π. (2)F(x)=cos2x-sin2x+1+2sinxcosx =1+sin2x+cos2x=1+sin(2x+) ∵x∈[0,],∴2x+∈[,] ∴sin(2x+)∈[-,1], ∴函數(shù)F(x)的值域?yàn)閇0,1+]. 8.設(shè)函數(shù)f(x)=2cosx(sinx+cosx)-1,將函數(shù)f(x)的圖象向左平移α個(gè)單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象. (1)求函數(shù)f(x)的最小正周期; (2)若0<α<,且g(x)是偶函

37、數(shù),求α的值. 【解析】(1)∵f(x)=2sinxcosx+2cos2x-1 =sin2x+cos2x=sin(2x+), ∴f(x)的最小正周期T==π. (2)g(x)=f(x+α)=sin[2(x+α)+]=sin(2x+2α+), g(x)是偶函數(shù),則g(0)=±=sin(2α+), ∴2α+=kπ+,k∈Z.α=+(k∈Z), ∵ 0<α<,∴α=. 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí)二 1.函數(shù)f(x)=sin圖象的對稱軸方程可以為 (  ) A.x= B.x= C.x= D.x= 解析 令2x+=kπ+(k∈Z),得x

38、=+(k∈Z),令k=0得該函數(shù)的一條對稱軸為x=.本題也可用代入驗(yàn)證法來解.答案 D 2.y=sin的圖象的一個(gè)對稱中心是 (  ) A.(-π,0) B. C. D. 3.函數(shù)y=3cos(x+φ)+2的圖象關(guān)于直線x=對稱,則φ的可能取值是 (  ) A. B.- C. D. 二、填空題 4.函數(shù)y=lg(sin x)+的定義域?yàn)開___(k∈Z)_________. 5.已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx-)(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的圖象的對稱軸完全相同.若x∈[0,],則

39、f(x)的取值范圍是_______________. 4.函數(shù)f(x)=2sin ωx(ω>0)在上單調(diào)遞增,且在這個(gè)區(qū)間上的最大值是,那么ω等于________. 解析 因?yàn)閒(x)=2sin ωx(ω>0)在上單調(diào)遞增,且在這個(gè)區(qū)間上的最大值是,所以2sinω=,且0<ω<,因此ω=. 答案  6.關(guān)于函數(shù)f(x)=4sin (x∈R),有下列命題: ①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2必是π的整數(shù)倍;②y=f(x)的表達(dá)式可改寫為y=4cos; ③y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱;④y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=-對稱. 其中正確命題的序號是___________.②③

40、 解析 函數(shù)f(x)=4sin的最小正周期T=π,由相鄰兩個(gè)零點(diǎn)的橫坐標(biāo)間的距離是=知①錯(cuò). 利用誘導(dǎo)公式得f(x)=4cos= 4cos=4cos,知②正確. 由于曲線f(x)與x軸的每個(gè)交點(diǎn)都是它的對稱中心,將x=-代入得f(x)=4sin=4sin 0=0, 因此點(diǎn)是f(x)圖象的一個(gè)對稱中心,故命題③正確.曲線f(x)的對稱軸必經(jīng)過圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),且與y軸平行,而x=-時(shí)y=0,點(diǎn)不是最高點(diǎn)也不是最低點(diǎn),故直線x=-不是圖象的對稱軸,因此命題④不正確. 答案 ②③ 三、解答題 7.設(shè)函數(shù)f(x)=sin (-π<φ<0),y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=.

41、 (1)求φ; (2)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間. 解 (1)- (2)由(1)得:f(x)=sin, 令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z, 可解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z, 因此y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間為 ,k∈Z. 8.(1)求函數(shù)y=2sin (-

42、in x=1時(shí),ymax=1,當(dāng)sin x=-1時(shí),ymin=-9, ∴y=2cos2x+5sin x-4的值域?yàn)閇-9,1]. 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí)三 一、選擇題 1.定義在R上的函數(shù)f(x)既是偶函數(shù)又是周期函數(shù),若f(x)的最小正周期是π,且當(dāng)x∈ 時(shí),f(x)=sin x,則 f 的值為 (  ) A.- B. C.- D. 2.已知函數(shù)f(x)=2sin ωx(ω>0)在區(qū)間上的最小值是-2,則ω的最小值等于(  ) A. B. C.2 D.3 3.函數(shù)f(x)=cos 2x+sin是

43、 (  ) A.非奇非偶函數(shù) B.僅有最小值的奇函數(shù) C.僅有最大值的偶函數(shù) D.有最大值又有最小值的偶函數(shù) 二、填空題 4.設(shè)定義在區(qū)間(0,)上的函數(shù)y=6cos x的圖象與y=5tan x的圖象交于點(diǎn)P,過點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足為P1,直線PP1與函數(shù)y=sin x的圖象交于點(diǎn)P2,則線段P1P2的長為___________. 5.函數(shù)f(x)=2sin ωx(ω>0)在上單調(diào)遞增,且在這個(gè)區(qū)間上的最大值是,那么ω=___________. 解析 因?yàn)閒(x)=2sin ωx(ω>0)在上單調(diào)遞增,且在這個(gè)區(qū)間上的最大值是,所以2si

44、nω=,且0<ω<,因此ω=.答案  6.給出下列命題: ①函數(shù)y=cos是奇函數(shù); ②存在實(shí)數(shù)α,使得sin α+cos α=; ③若α、β是第一象限角且α<β,則tan α0)的圖象與直線y=m相切,并且切點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次成公差為的等差數(shù)列. (1)求m的值; (2)若點(diǎn)A(x0,y0)是y=f(x)圖象的對稱中心,且x0∈,求點(diǎn)A的坐標(biāo). 7.解 (1

45、)f(x)=(1-cos 2ax)-sin 2ax =-(sin 2ax+cos 2ax)+ =-sin+. ∵y=f(x)的圖象與y=m相切, ∴m為f(x)的最大值或最小值, 即m=或m=. (2)∵切點(diǎn)的橫坐標(biāo)依次成公差為的等差數(shù)列,∴f(x)的最小正周期為. T==,a>0,∴a=2, 即f(x)=-sin+. 由題意知sin=0,則4x0+=kπ (k∈Z),∴x0=- (k∈Z). 由0≤-≤ (k∈Z)得k=1或2, 因此點(diǎn)A的坐標(biāo)為,. 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí)四 一、選擇題 1.函數(shù)f(x)=2sin xcos x是(  ). A.最小正周期為2

46、 π的奇函數(shù) B.最小正周期為2 π的偶函數(shù) C.最小正周期為π的奇函數(shù) D.最小正周期為π的偶函數(shù) 解析 f(x)=2sin xcos x=sin 2x.∴f(x)是最小正周期為π的奇函數(shù). 答案 C 2.函數(shù)y=sin2x+sin x-1的值域?yàn)?  ). A.[-1,1] B. C. D. 解析 (數(shù)形結(jié)合法)y=sin2x+sin x-1,令sin x=t,則有y=t2+t-1,t∈[-1,1],畫出函數(shù)圖象如圖所示,從圖象可以看出,當(dāng)t=-及t=1時(shí), 函數(shù)取最值,代入y=t2+t-1可得y∈. 答案 C 3.若函

47、數(shù)f(x)=sin ωx(ω>0)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,則ω=(  ). A. B. C.2 D.3 解析 由題意知f(x)的一條對稱軸為x=,和它相鄰的一個(gè)對稱中心為原點(diǎn),則f(x)的周期T=,從而ω=. 答案 B 4.函數(shù)f(x)=(1+tan x)cos x的最小正周期為(  ). A.2π B. C.π D. 解析 依題意,得f(x)=cos x+sin x=2sin.故最小正周期為2π. 答案 A 5.下列函數(shù)中,周期為π,且

48、在上為減函數(shù)的是(  ). A.y=sin B.y=cos C.y=sin D.y=cos 解析 (篩選法)∵函數(shù)的周期為π.∴排除C、D,∵函數(shù)在上是減函數(shù),∴排除B. 答案 A 【點(diǎn)評】 本題采用了篩選法,體現(xiàn)了篩選法的方便、快捷、準(zhǔn)確性,在解選擇題時(shí)應(yīng)注意應(yīng)用. 6.已知函數(shù)f(x)=sin(x∈R),下面結(jié)論錯(cuò)誤的是(  ). A.函數(shù)f(x)的最小正周期為2π B.函數(shù)f(x)在區(qū)間上是增函數(shù) C.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=0對稱 D.函數(shù)f(x)是奇函數(shù) 解析 ∵y=sin=-cos x,∴T=2π,在上是增函數(shù),圖象關(guān)于y軸

49、對稱,為偶函數(shù). 答案 D 二、 填空題 7.y=-|sin(x+)|的單調(diào)增區(qū)間為___[kπ+,kπ+](k∈Z)_____. 8.要得到的圖象,可以將函數(shù)y = 3 sin2 x的圖象向左平移___單位. 9.若動(dòng)直線與函數(shù)和的圖像分別交于兩點(diǎn),則的最大值為________. 10函數(shù)f(x)=() 的值域是_____[-1,0]___ __. 11.已知,且在區(qū)間有最小值,無最大值,則=__________. 12、給出下面的3個(gè)命題:(1)函數(shù)的最小正周期是;(2)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;(3)是函數(shù)的圖象的一條對稱軸.其中正確命題的序號是

50、 . 13.若函數(shù)f(x)=cos ωxcos(ω>0)的最小正周期為π,則ω的值為________. 解析 f(x)=cos ωxcos=cos ωxsin ωx=sin 2ωx, ∴T==π.∴ω=1. 答案 1 14.函數(shù)y=tan的圖象與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)是______. 解析 由2x+=kπ,k∈Z,得:x=-,k∈Z, 故交點(diǎn)坐標(biāo)為(k∈Z). 答案 (k∈Z) 15.已知函數(shù)f(x)=sin(x+θ)+cos(x+θ)是偶函數(shù),則θ的值為________. 解析 (回顧檢驗(yàn)法)據(jù)已知可得f(x)=2sin,若函數(shù)為偶函數(shù),則必有θ+=kπ+(k∈Z),

51、又由于θ∈,故有θ+=,解得θ=,經(jīng)代入檢驗(yàn)符合題意.答案  三、解答題 16.已知f(x)=sin x+sin. (1)若α∈[0,π],且sin 2α=,求f(α)的值; (2)若x∈[0,π],求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間. 解 (1)由題設(shè)知f(α)=sin α+cos α. ∵sin 2α==2sin α·cos α>0,α∈[0,π],∴α∈,sin α+cos α>0. 由(sin α+cos α)2=1+2sin α·cos α=,得sin α+cos α=,∴f(α)=. (2)由(1)知f(x)=sin,又0≤x≤π,∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為. 17.設(shè)函

52、數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=. (1)求φ; (2)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間. 解 (1)令2×+φ=kπ+,k∈Z,∴φ=kπ+,k∈Z, 又-π<φ<0,則-<k<-,k∈Z,∴k=-1,則φ=-. (2)由(1)得:f(x)=sin, 令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,可解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z, 因此y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間為,k∈Z. 18、設(shè)函數(shù).(1)求的最小正周期. (2)若函數(shù)與的圖像關(guān)于直線對稱,求當(dāng)時(shí)的最大值. 解:(Ⅰ)= = =

53、 故的最小正周期為T = =8 (Ⅱ)解法一: 在的圖象上任取一點(diǎn),它關(guān)于的對稱點(diǎn) .   由題設(shè)條件,點(diǎn)在的圖象上,從而           = = 當(dāng)時(shí),,因此在區(qū)間上的最大值為       解法二: 因區(qū)間關(guān)于x = 1的對稱區(qū)間為,且與的圖象關(guān)于   x = 1對稱,故在上的最大值為在上的最大值   由(Ⅰ)知=當(dāng)時(shí),    因此在上的最大值為 . 19、設(shè)函數(shù),其中向量,,,且的圖象經(jīng)過點(diǎn). (1)求實(shí)數(shù)的值; (2)求函數(shù)的最小值及此時(shí)值的集合. (3)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間; (4)函數(shù)圖象沿向量平移得到的圖象,求向量。 19、(1) (2) (3) (4) 20、設(shè)函數(shù),給出下列三個(gè)論斷: ①的圖象關(guān)于直線對稱; ②的周期為; ③的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱. 以其中的兩個(gè)論斷為條件,余下的一個(gè)論斷作為結(jié)論,寫出你認(rèn)為正確的一個(gè)命題,并對該命題加以證明. 或,證明略

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