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1、2022年高考總復(fù)習文數(shù)(北師大版)講義:第4章 第03節(jié) 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì) Word版含答案
考點
高考試題
考查內(nèi)容
核心素養(yǎng)
三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)
xx·全國卷Ⅱ·T3·5分
求函數(shù)的周期
數(shù)學運算
xx·全國卷Ⅲ·T14·5分
圖像的平移
直觀想象
xx·全國卷Ⅰ·T7·5分
三角函數(shù)的最小正周期
邏輯推理
命題分析
三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)在高考中幾乎年年考查,主要考查三角函數(shù)的圖像、性質(zhì),多以小題形式出現(xiàn),分值一般為5分,屬中低檔題.
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
圖像
定義域
x∈R
x∈
2、R
{x|x∈R,且x≠+kπ,k∈Z}
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
單調(diào)性
[2kπ-,2kπ+](k∈Z)為增;[2kπ+,2kπ+π](k∈Z)為減
[2kπ,2kπ+π](k∈Z)為減;
[2kπ-π,2kπ](k∈Z)為增
(kπ-,kπ+)(k∈Z)為增
最值
x=+2kπ(k∈Z)時,ymax=1;x=-+2kπ(k∈Z)時,ymin=-1
x=2kπ(k∈Z)時,ymax=1;
x=π+2kπ(k∈Z)時,
ymin=-1
無最值
奇偶性
奇
偶
奇
對稱性
對稱中心
(kπ,0)(k∈Z)
(k∈Z)
(k∈Z)
3、對稱軸
x=kπ+,(k∈Z)
x=kπ(k∈Z)
無對稱軸
最小正周期
2π
2π
π
1.判斷下列結(jié)論的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)y=cos x在第一、二象限內(nèi)是減函數(shù).( )
(2)函數(shù)y=sin是偶函數(shù),最小正周期為π.( )
(3)函數(shù)y=sin x的對稱軸方程為x=2kπ+(k∈Z).( )
(4)函數(shù)y=tanx在整個定義域上是增函數(shù).( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.函數(shù)y=sin的一個單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
解析:選B 由2kπ-≤x+≤2kπ+(k∈
4、Z)得2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z).可知為該函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間.
3.已知函數(shù)f(x)是定義在R上周期為6的奇函數(shù),且f(1)=-1,則f(5)=________.
解析:f(5)=f(-1)=-f(1)=1.
答案:1
4.(教材習題改編)函數(shù)f(x)=4-2cosx的最小值是________, 取得最小值時,x的取值集合為________.
解析:f(x)min=4-2=2, 此時x=2kπ(k∈Z), x=6kπ(k∈Z), 所以x的取值集合為{x|x=6kπ, k∈Z}.
答案:2 {x|x=6kπ, k∈Z}
三角函數(shù)的定義域
[明技法]
簡
5、單三角不等式的解法
(1)利用三角函數(shù)的圖像求解.
(2)利用三角函數(shù)線求解.
[提能力]
【典例】 函數(shù)y=lg(2sin x-1)+的定義域是________.
解析:要使函數(shù)y=lg(2sin x-1)+有意義,
則即
解得2kπ+≤x<2kπ+,k∈Z.
即函數(shù)的定義域為(k∈Z).
答案:(k∈Z)
[刷好題]
(xx·衡水調(diào)研)函數(shù)y=的定義域為____________.
解析:方法一 要使函數(shù)有意義,必須使sin x-cos x≥0.利用圖像,在同一坐標系中畫出[0,2π]上y=sin x和y=cos x的圖像,如圖所示.
在[0, 2π]內(nèi),滿足s
6、in x=cos x的x為,,再結(jié)合正弦,余弦函數(shù)的周期是2π,所以原函數(shù)的定義域為.
方法二 利用三角函數(shù)式,畫出滿足條件的終邊范圍(如圖陰影部分所示),∴定義域為.
方法三 sin x-cos x=sin≥0,將x-視為一個整體,由正弦函數(shù)y=sin x的圖像和性質(zhì)可知2kπ≤x-≤π+2kπ,k∈Z,解得2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z.
所以定義域為.
答案:
三角函數(shù)的值域或最值
[明技法]
三角函數(shù)最值或值域的求法
(1)直接法:直接利用sin x和cos x的值域求解.
(2)化一法:把所給三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,由正弦函數(shù)
7、單調(diào)性寫出函數(shù)的值域.
(3)換元法:把sin x,cos x,sin xcos x或sin x±cos x換成t,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求值域.
[提能力]
【典例】 (1)(xx·全國卷Ⅲ)函數(shù)f(x)=sin+cos的最大值為( )
A. B.1
C. D.
解析:選A 方法一 ∵f(x)=sin+cos
=+cos x+sin x
=sin x+cos x+cos x+sin x
=sin x+cos x=sin,
∴當x=+2kπ(k∈Z)時,f(x)取得最大值.故選A.
方法二 ∵+=,
∴f(x)=sin+cos
=sin+cos
=sin+
8、sin
=sin≤.
∴f(x)max=.故選A.
(2)(xx·大慶檢測)函數(shù)y=3-2cos,x∈的值域為________.
解析:∵≤x≤,∴0≤2x-≤,
∴-≤cos≤1,
∴1≤3-2cos≤4.
∴函數(shù)的值域為[1,4].
答案:[1,4]
[刷好題]
1.函數(shù)f(x)=sin2x+cos x-(x∈[0,])的最大值是________.
解析:f(x)=1-cos2x+cos x-=-2+1.
∵x∈,∴cos x∈[0,1],
∴當cos x=時,f(x)取得最大值,最大值為1.
答案:1
2.(xx·石家莊檢測)函數(shù)y=(4-3sin x)(4
9、-3cos x)的最小值為________.
解析:y=16-12(sin x+cos x)+9sin xcos x,
令t=sin x+cos x,則t∈[-,],且sin xcos x=,
所以y=16-12t+9×=(9t2-24t+23).
故當t=時,ymin=.
答案:
三角函數(shù)性質(zhì)
[析考情]
三角函數(shù)的性質(zhì)為高考??純?nèi)容之一,高考中常在三角函數(shù)的奇偶性、周期性、單調(diào)性、對稱性等方面交匯命題,在考查三角函數(shù)性質(zhì)的同時,又考查了三角恒等變換的方法與技巧,同時也考查了函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法.
[提能力]
命題點1:三角函數(shù)的奇偶性與對稱性
10、【典例1】 (xx·濮陽模擬)當x=時,函數(shù)f(x)=sin(x+φ)取得最小值,則函數(shù)y=f( )
A.是奇函數(shù)且圖像關(guān)于點對稱
B.是偶函數(shù)且圖像關(guān)于點(π,0)對稱
C.是奇函數(shù)且圖像關(guān)于直線x=對稱
D.是偶函數(shù)且圖像關(guān)于直線x=π對稱
解析:選C ∵當x=時,函數(shù)f(x)取得最小值,
∴sin=-1,∴φ=2kπ-(k∈Z),
∴f(x)=sin=sin,
∴y=f=sin(-x)=-sinx,
∴y=f是奇函數(shù),且圖像關(guān)于直線x=對稱.
命題點2:三角函數(shù)的周期性與對稱性
【典例2】 (xx·日照模擬)已知ω>0,0<φ<π,直線x=和x=是函數(shù)f(x)=s
11、in(ωx+φ)圖像的兩條相鄰的對稱軸,則φ等于( )
A. B.
C. D.
解析:選A 由題意得=2,∴ω=1,∴f(x)=sin(x+φ),∴+φ=+kπ(k∈Z),∴φ=+kπ(k∈Z).又∵0<φ<π,∴φ=.故選A.
命題點3:三角函數(shù)的單調(diào)性與對稱性
【典例3】 (xx·晉中檢測)設(shè)ω是正實數(shù),函數(shù)f(x)=2cos ωx在x∈上是減函數(shù),那么ω的值可以是( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:選A 因為函數(shù)f(x)=2cos ωx在上單調(diào)遞減,所以要使函數(shù)f(x)=2cos ωx(ω>0)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則有≤,即T≥,所以T=≥,解得ω
12、≤.所以ω的值可以是,故選A.
[刷好題]
1.(xx·濟寧檢測)若函數(shù)f(x)=sin(φ∈[0,2π])是偶函數(shù),則φ=( )
A. B.
C. D.
解析:選C 由f(x)=sin是偶函數(shù),可得=kπ+,k∈Z,即φ=3kπ+(k∈Z),又φ∈[0,2π],所以φ=.
2.若函數(shù)y=cos(ω∈N+)圖像的一個對稱中心是,則ω的最小值為( )
A.1 B.2
C.4 D.8
解析:選B 由題可知,+=kπ+(k∈Z),所以ω=6k+2(k∈Z).又ω∈N+,則ωmin=2.
3.(xx·東北四校聯(lián)考)設(shè)ω>0,m>0,若函數(shù)f(x)=msincos在區(qū)間上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍是( )
A. B.
C. D.[1,+∞)
解析:選B f(x)=msincos=msinωx,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則=≥+=,即ω∈.