3.3三角函数的图像与性质-2023届高三数学(艺考生)一轮复习讲义(Word版含答案)

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3.3三角函数的图像与性质-2023届高三数学(艺考生)一轮复习讲义(Word版含答案)

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专题三 三角函数
第3讲 三角函数的图像与性质
1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定 义 域 R R
值域 [-1,1] [-1,1] R
奇偶 性 奇函数 偶函数 奇函数
单 调 性 在(k∈Z)上是递增函数,在(k∈Z)上是递减函数 在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数 在(k∈Z)上是递增函数    
周 期 性 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
对 称 性 对称轴是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z) 对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是 (k∈Z) 对称中心是 (k∈Z)
题型一.正弦、余弦、正切函数
1.以下对正弦函数y=sinx的图象描述不正确的是(  )
A.在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=1与直线y=﹣1之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
【解答】解:因为正弦函数y=sinx的周期为2π,故A正确;
因为正弦函数y=sinx的值域为[﹣1,1],故B正确;
因为正弦函数y=sinx不关于x轴对称,故C不正确;
因为正弦函数y=sinx与y轴只有一个交点,故D正确;
故选:C.
2.函数y=1﹣sinx,x∈[0,2π]的大致图象是(  )
A.B. C.D.
【解答】解:按五个关键点列表:
x 0 π 2π
y 1 0 1 2 1
描点并将它们用光滑的曲线连接起来如图所示:
故选:B.
3.设0≤x≤2π,使sinx且cosx同时成立的x取值范围是(  )
A.[] B.[] C.[] D.(]
【解答】解:由正弦曲线,得sinx时,x∈[,];
由余弦曲线,得cosx时,x∈(,),
∴0≤x≤2π,使sin x且cos x同时成立的x取值范围是(].
故选:D.
4.函数y=|cosx|的一个单调减区间是(  )
A. B. C. D.(π,2π)
【解答】解:在坐标系中画出函数y=|cosx|的图象:
根据图象及选项得到函数的一个增区间是:(0,)
故选:B.
5.方程|x|=cosx在(﹣∞,+∞)内(  )
A.没有根 B.有且仅有一个根
C.有且仅有两个根 D.有无穷多个根
【解答】解:方程|x|=cosx在(﹣∞,+∞)内根的个数,就是函数y=|x|,y=cosx在(﹣∞,+∞)内交点的个数,
如图,可知只有2个交点.
故选:C.
6.函数y=cosx+|cosx|,x∈[0,2π]的大致图象为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:y=cosx+|cosx|,
∵y=cosx在[0,)为减函数,在(,2π]为增函数,并且函数值都大于等于0,
只有D符合,
故选:D.
7.在区间[﹣2π,2π]范围内,函数y=tanx与函数y=sinx的图象交点的个数为(  )
A.3 B.5 C.7 D.9
【解答】解:tanx=sinx得,
即sinx()=0,即sinx=0或,
∴sinx=0或cosx=1.
∴在区间[﹣2π,2π]内x=﹣2π,﹣π,0,π,2π共5个值.
故两个函数图象的交点个数为5个.
故选:B.
8.函数f(x)=2x﹣tanx在上的图象大致为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:因为函数f(x)=2x﹣tanx在上满足f(﹣x)=﹣f(x),所以函数是奇函数,
故A,B不正确;
又x→0+,函数f(x)=2tan0,
故C正确,D不正确.
故选:C.
题型二.三角函数的图像变换
1.为了得到函数的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点(  )
A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【解答】解:∵由y=sinx到y=sin(x),只是横坐标由x变为x,
∴要得到函数y=sin(x)的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点向右平行移动个单位长度.
故选:A.
2.要想得到函数y=sin2x+1的图象,只需将函数y=cos2x的图象(  )
A.向左平移个单位,再向上平移1个单位
B.向右平移个单位,再向上平移1个单位
C.向左平移个单位,再向下平移1个单位
D.向右平移个单位,再向上平移1个单位
【解答】解:由函数y=cos2x可化简为:y=sin()=sin[2(x)],
∴向右平移个单位可得y=sin2x的图象,
再向上平移1个单位,可得y=sin2x+1的图象.
故选:B.
3.已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x),则下面结论正确的是(  )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
【解答】解:曲线C2:y=sin(2x)=cos(2x),
把C1:y=cosx上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可得y=cos2x的图象;
再把得到的曲线向左平移个单位长度,可以得到曲线C2:y=cos(2x)=sin(2x)的图象,
故选:D.
4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式为(  )
A.f(x)=2sin(x) B.f(x)=2sin(x)
C.f(x)=2sin(2x) D.f(x)=2sin(2x)
【解答】解:由函数的图象可得A=2,
又∵函数的周期T=2()=π,
∴ω2,
∴f(x)=2sin(2x+φ),
∵点(,0)在函数图象上,
∴2sin(2φ)=0,可得2φ=kπ,k∈Z,由于|φ|,可得φ.
∴f(x)的解析式为f(x)=2sin(2x).
故选:C.
5.图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点(  )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
【解答】解:由图象可知函数的周期为π,振幅为1,所以函数的表达式可以是y=sin(2x+φ).
代入(,0)可得φ的一个值为 ,故图象中函数的一个表达式是y=sin(2x),
即y=sin2(x),
所以只需将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点向左平移 个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变.
故选:A.
6.函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π)的图象过点(,0)(如图所示),若将f(x)的图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)图象的一条对称轴的方程为(  )
A.x B.x C.x D.x
【解答】解:∵函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π)的图象过点(,0)(如图所示),
∴sin(φ)=0,结合图象求得φ,故f(x)=sin(2x).
若将f(x)的图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数g(x)=sin(2x)=sin(2x)的图象.
令2xkπ,求得x,k∈Z,则g(x)图象的一条对称轴的方程为x,
故选:D.
7.函数y的部分图象大致为(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:函数y,
可知函数是奇函数,排除选项B,
当x时,f(),排除A,
x=π时,f(π)=0,排除D.
故选:C.
8.函数f(x)在[﹣π,π]的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵f(x),x∈[﹣π,π],
∴f(﹣x)f(x),
∴f(x)为[﹣π,π]上的奇函数,因此排除A;
又f(π),因此排除B,C;
故选:D.
题型三.三角函数的性质
1.下列函数中,最小正周期为π的是(  )
A.y=|sinx| B.y=sinx C.y=tan D.y=cos4x
【解答】解:由于函数y=sinx的周期为2π,∴y=|sinx|的周期为π,
故选:A.
2.下列函数的最小正周期为π且为奇函数的是(  )
A.y=cos2x B.y=tan2x
C.y=|sinx| D.y=cos(2x)
【解答】解:A:y=cos2x为偶函数,不符合题意;
B:y=tan2x的最小正周期T,不符合题意;
C:y=|sinx|为偶函数,不符合题意;
D:y=cos(2x)=﹣sin2x为奇函数,且Tπ,符合题意.
故选:D.
3.已知函数f(x)=cos(ωx)(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图象(  )
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
【解答】解:由已知可得,∴,
因为,所以是对称中心,所以A正确;
因为,所以直线不是对称轴,所以B错误;
因为,所以不是对称中心,所以C错误;
因为,所以直线不是对称轴,所以D错误.
故选:A.
4.对于函数f(x)=cos(2x),下列选项中正确的是(  )
A.f(x)在上是递增的
B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π
D.f(x)的最大值为2
【解答】解:函数f(x)=cos(2x)=sin2x,
因为y=sinx是奇函数,所以y=sin2x也是奇函数,函数的图象关于原点对称.
故选:B.
5.以下关于函数f(x)=sin2x﹣cos2x的命题,正确的是(  )
A.函数y=f(x)在区间(0,π)上单调递增
B.直线是函数y=f(x)图象的一条对称轴
C.点(,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
D.将f(x)=2sin(2x)向左平移个单位,可得到y=2sin2x
【解答】解:f(x)=sin2x﹣cos2x
令(k∈Z),则,故可知A不正确;
当时,0,故B不正确;
当时,1,故C不正确;
将f(x)向左平移个单位,可得到y,故D 正确
故选:D.
6.设点P是函数f(x)=sinωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴上的距离的最小值,则f(x)的最小正周期是(  )
A.2π B.π C. D.
【解答】解:设点P是函数f(x)=sinωx的图象C的一个对称中心,
若点P到图象C的对称轴上的距离的最小值为,
则最小正周期为π,
故选:B.
7.函数y=3﹣2cos(2x)的单调递减区间是(  )
A.(kπ,kπ)(k∈Z)
B.(kπ,kπ)(k∈Z)
C.(2kπ,2kπ)(k∈Z)
D.(2kπ,2kπ)(k∈Z)
【解答】解:函数y=3﹣2cos(2x)的单调递减区间,即函数y=2cos(2x)的单调递增区间,
令2kπ﹣π≤2x2kπ,求得kπx≤kπ,可得原函数的减区间为[kπ,kπ],k∈Z.
结合所给的选项,故选:B.
8.将函数f(x)=cos(2x)图象上所有的点向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)具有的性质是(  )
A.图象的对称轴为x
B.在()上单调递减,且为偶函数
C.在()上单调递增,且为奇函数
D.图象的中心对称点是()
【解答】解:将函数f(x)=cos(2x)图象上所有的点向右平移个单位长度后,
得到函数g(x)=cos(2x)=cos(2x)=sin2x 的图象,
令2x=kπ,求得x,故函数g(x)的图象的对称轴为x,故A不正确;
由于g(x)=sin2x 为奇函数,故B错误;
在()上,2x∈(,),g(x)单调递增,故C正确;
令2x=kπ,求得x,故函数g(x)的图象的对称中心为(,0)故D不正确,
故选:C.
9.将函数的图象向右平移个周期后得到的函数为g(x),则g(x)的图象的一条对称轴可以是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:的周期为,图象向右平移个周期后得到的函数为g(x),
则,由,k∈Z,
得,k∈Z,
取k=0,得为其中一条对称轴.
故选:A.
10.将函数f(x)=2cosx﹣2sinx的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:f(x)=2cosx﹣2sinx=4cos(x),
f(x)的图象向左平移φ(φ>0)个单位,
得y=f(x+φ)=4cos(x+φ)的图象,
∴g(x)=4cos(x+φ);
又函数g(x)为偶函数,
∴φkπ,k∈Z;
∴φ=kπ,k∈Z;
∴φ的最小值是.
故选:C.
11.函数y=2sin(x)﹣cos(x)(x∈R)最小值为(  )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.
【解答】解:∵(x)+(x),
∴cos(x)=sin(x),
∴y=2sin(x)﹣cos(x)=2sin(x)﹣sin(x)=﹣sin(x).
∵x∈R,即x∈R,
∴当x=2kπ,k∈Z,ymin=﹣1.
故选:C.
12.若函数的一个零点为,则φ=  .
【解答】解:因为函数的一个零点为,所以sin(2 φ)=0,可得φ=kπ,k∈Z,
又因为φ,所以φ,
故答案为:☆注:请用Microsoft Word2016以上版本打开文件进行编辑,用WPS等其他软件可能会出现乱码等现象.
专题三 三角函数
第3讲 三角函数的图像与性质
1.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定 义 域 R R
值域 [-1,1] [-1,1] R
奇偶 性 奇函数 偶函数 奇函数
单 调 性 在(k∈Z)上是递增函数,在(k∈Z)上是递减函数 在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数 在(k∈Z)上是递增函数    
周 期 性 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
对 称 性 对称轴是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z) 对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是 (k∈Z) 对称中心是 (k∈Z)
题型一.正弦、余弦、正切函数
1.以下对正弦函数y=sinx的图象描述不正确的是(  )
A.在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=1与直线y=﹣1之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
2.函数y=1﹣sinx,x∈[0,2π]的大致图象是(  )
A.B. C.D.
3.设0≤x≤2π,使sinx且cosx同时成立的x取值范围是(  )
A.[] B.[] C.[] D.(]
4.函数y=|cosx|的一个单调减区间是(  )
A. B. C. D.(π,2π)
5.方程|x|=cosx在(﹣∞,+∞)内(  )
A.没有根 B.有且仅有一个根 C.有且仅有两个根 D.有无穷多个根
6.函数y=cosx+|cosx|,x∈[0,2π]的大致图象为(  )
A. B. C. D.
7.在区间[﹣2π,2π]范围内,函数y=tanx与函数y=sinx的图象交点的个数为(  )
A.3 B.5 C.7 D.9
8.函数f(x)=2x﹣tanx在上的图象大致为(  )
A. B. C. D.
题型二.三角函数的图像变换
1.为了得到函数的图象,只需把函数y=sinx的图象上所有的点(  )
A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
2.要想得到函数y=sin2x+1的图象,只需将函数y=cos2x的图象(  )
A.向左平移个单位,再向上平移1个单位
B.向右平移个单位,再向上平移1个单位
C.向左平移个单位,再向下平移1个单位
D.向右平移个单位,再向上平移1个单位
3.已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x),则下面结论正确的是(  )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式为(  )
A.f(x)=2sin(x) B.f(x)=2sin(x)
C.f(x)=2sin(2x) D.f(x)=2sin(2x)
5.图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点(  )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
6.函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π)的图象过点(,0)(如图所示),若将f(x)的图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)图象的一条对称轴的方程为(  )
A.x B.x C.x D.x
7.函数y的部分图象大致为(  )
A. B.
C. D.
8.函数f(x)在[﹣π,π]的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
题型二.三角函数的性质
1.下列函数中,最小正周期为π的是(  )
A.y=|sinx| B.y=sinx C.y=tan D.y=cos4x
2.下列函数的最小正周期为π且为奇函数的是(  )
A.y=cos2x B.y=tan2x
C.y=|sinx| D.y=cos(2x)
3.已知函数f(x)=cos(ωx)(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图象(  )
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
4.对于函数f(x)=cos(2x),下列选项中正确的是(  )
A.f(x)在上是递增的
B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π
D.f(x)的最大值为2
5.以下关于函数f(x)=sin2x﹣cos2x的命题,正确的是(  )
A.函数y=f(x)在区间(0,π)上单调递增
B.直线是函数y=f(x)图象的一条对称轴
C.点(,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
D.将f(x)=2sin(2x)向左平移个单位,可得到y=2sin2x
6.设点P是函数f(x)=sinωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴上的距离的最小值,则f(x)的最小正周期是(  )
A.2π B.π C. D.
7.函数y=3﹣2cos(2x)的单调递减区间是(  )
A.(kπ,kπ)(k∈Z)
B.(kπ,kπ)(k∈Z)
C.(2kπ,2kπ)(k∈Z)
D.(2kπ,2kπ)(k∈Z)
8.将函数f(x)=cos(2x)图象上所有的点向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)具有的性质是(  )
A.图象的对称轴为x
B.在()上单调递减,且为偶函数
C.在()上单调递增,且为奇函数
D.图象的中心对称点是()
9.将函数的图象向右平移个周期后得到的函数为g(x),则g(x)的图象的一条对称轴可以是(  )
A. B. C. D.
10.将函数f(x)=2cosx﹣2sinx的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为(  )
A. B. C. D.
11.函数y=2sin(x)﹣cos(x)(x∈R)最小值为(  )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.
12.若函数的一个零点为,则φ=   .

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