第12讲 三角函数专题1三角函数图象与性质 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第12讲 三角函数专题1三角函数图象与性质 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第12讲 三角函数复习专题
1.三角函数图象与性质
一.教学目标:
1.了解正弦函数、余弦函数的图象.会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象;
2.了解周期函数、周期、最小正周期定义.会求三角函数的周期;
3.掌握周期性,奇偶性.最值性,并会求简单三角函数的值域及最值;
4.掌握的单调性,并能用单调性比较大小.会求函数及的单调区间.
二、重点难点:
重点:三角函数的图象与性质;掌握正弦型函数y=Asin(ωx+φ)的图象的“五点”作图法,图象的三种变换方法
难点:①三角函数的单调区间.②五点法画图.③三角函数性质的应用.
三.教学方法:一学、二记、三应用
四.知识梳理:
1. 用五点法作正弦函数和余弦函数的简图:正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0).余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1).
2. 正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R {x|x∈R且x≠+kπ,k∈Z}
值域 [-1,1] [-1,1] R
单调性 [-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上递增; [+2kπ,+2kπ](k∈Z)上递减 [-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上递增; [2kπ,π+2kπ](k∈Z)上递减 (-+kπ,+kπ)(k∈Z)上递增
最值 x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1; x=-+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1 x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1; x=π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
对称中心 (kπ,0)(k∈Z) (+kπ,0) (k∈Z) (,0)(k∈Z)
对称轴方程 x=+kπ(k∈Z) x=kπ(k∈Z)
周期 2π 2π π
3.函数的周期性:
(1)定义:对于函数,如果存在一个实数T,使得当取定义域内的任意实数时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小
(3)函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,
y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
4.三角函数的奇偶性:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx,而偶函数一般可化为y=Acos ωx+b的形式.
五、课前自测
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)余弦函数y=cosx的对称轴是y轴.(  )
(2)正切函数y=tanx在定义域内是增函数.(  )
(3)已知y=ksinx+1,x∈R,则y的最大值为k+1.(  )
(4)y=sin|x|是偶函数.(  )
2. 若=3,则cosα-2sinα=(  )
A.-1 B.1 C.- D.-1或-
3.y=|cosx|的一个单调增区间是(  )
A. B.[0,π] C. D.
六、典例剖析
题型一 三角函数定义及同角,诱导公式
例1(1)[2022·河北张家口月考]若角θ满足sinθ>0,tanθ<0,则是(  )
A.第二象限角 B.第一象限角C.第一或第三象限角 D.第一或第二象限角
(2)[2022·湖北百所重点校联考]已知角θ的终边经过点P(x,3)(x<0)且cosθ=x,则x=(  ) A.-1 B.- C.-3 D.-
(3).[2022·泉州质检]若sinθtanθ<0,且sinθ+cosθ∈(0,1),那么角θ的终边落在(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
(4)[2022·湖南株洲醴陵二中、四中模拟]已知2sinα-cosα=0,则sin2α-2sinαcosα的值为(  )A.- B.- C. D.
(5)[2022·贵州贵阳模拟]设A,B,C为△ABC的三个内角,则下列关系式中恒成立的是________(填写序号).①cos(A+B)=cosC;②cos=sin;③sin(2A+B+C)=-sinA.
课堂练习1:(1)[2022·兰州模拟]已知角θ的始边与x轴的非负半轴重合,终边过点
M(-3,4),则cos2θ-sin2θ+tanθ的值为(  )
A.- B. C.- D.
(2).[2022·江西联考]已知sin(π-α)=-2sin,则sinαcosα=(  )
A. B.- C.或- D.-
题型二 三角函数图象与变换
例2 (1) 为了得到函数y=2sin的图象,可以将函数y=2sin2x的图象(  )
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) (2022·福建漳州八校联考)若函数f (x)=cos,为了得到函数g(x)=sin2x的图象,则只需将f (x)的图象(  )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
(3)(2022·湖南常德检测)将函数f(x)=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法不正确的是(  )
A.g(x)的最小正周期为π B.g=
C.x=是g(x)图象的一条对称轴 D.g(x)为奇函数
(4)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图①所示,则φ=________。
(5)已知函数f (x)=Msin(ωx+φ)的部分图象如图②所示,其中A(2,3)(点A为图象的一个最高点),B,则函数f (x)=________。
课堂小结:利用图象求函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式主要从以下三个方面考虑:
1.根据最大值或最小值求出A的值。
2.根据周期求出ω的值。
3.根据函数图象上的某一特殊点求出φ的值。
课堂练习2:已知函数f (x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,且A,
B(π,-1),则φ值为________。
题型三 三角函数的定义域与值域
例3 (1)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
(2)(2021·重庆巴南区质检)函数f(x)=-2tan的定义域是(  )
A. B.
C. D.
(3)函数f (x)=3sin在区间上的值域为(  )
A. B.
C. D.
(4)【2017新课标2】函数()的最大值是__________.
(5)(提高)函数()在内的值域为,则的取值范围是( )A. B. C. D.
课堂练习3:(1) 函数在区间上的最小值是( )
A.-l B. C. D.0
(2)函数y=的定义域为(  )
A. B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
题型四 三角函数的单调性
例4 (1) [2022·温州联考]已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为π,则f(x)的单调递增区间为(  )
A. (k∈Z) B. (k∈Z)
C. (k∈Z) D. (k∈Z)
(2022·河北省石家庄市高三二检)已知函数f(x)=sin+cos2x,则f(x)的一个单调递减区间是(  )
A. B. C. D.
(3). (2022·广州模拟)函数f(x)=sin(x+φ)在区间上单调递增,常数φ的值可能是(  ) A.0 B. C.π D.
(4)(提高)已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是(  ) A. B. C. D.(0,2]
课堂练习4:函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
题型五 三角函数的对称性
例5、(1) 函数的图象的相邻两个对称中心间的距离为( )
A. B. C. D.
(2).函数的图象的对称中心是( )
A. B.
C. D.
(3)(2021·陕西宝鸡二模)同时具有性质:①最小正周期是π;②图象关于直线x=对称的一个函数是(  )A.y=cos B.y=sin
C.y=cos D.y=sin
(4)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)对任意x都有f=f,则f的值为(  )
A.2或0 B.-2或2 C.0 D.-2或0
(5)(提高) (2021·湖南长沙模拟)若函数y=cos(ω∈N*)图象的一个对称中心是,则ω的最小值为(  ) A.1 B.2 C.4 D.8
课堂小结:三角函数对称轴和对称中心求法
(1)直接利用公式求解:如果求f(x)=Asin(ωx+φ)的对称轴,只需令ωx+φ=+kπ(k∈Z),求x即可;如果求f(x)=Asin(ωx+φ)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z),求x即可.
(2)利用函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数图象与x轴的交点,这一性质求解或通过检验函数值进行判断.
课堂练习5:(1)下列坐标所表示的点不是函数的图象的对称中心的是 ( )
A. B. C. D.
(2)函数的图象关于点成中心对称,则最小的的值为( )A. B. C. D.
题型六 三角函数的奇偶性
例6(1).函数是( ).
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的偶函数
(2)已知函数f(x)=sin(x+θ)+cos(x+θ)是偶函数,则θ的值为(  ) A.0 B. C. D.
(3)(提高)已知函数f (x)=1+2cosxcos(x+3φ)是偶函数,其中φ∈,则下列关于函数g(x)=cos(2x-φ)的正确描述是(  )
A.g(x)在区间上的最小值为-1
B.g(x)的图象可由函数f (x)的图象向上平移2个单位长度,向右平移个单位长度得到
C.g(x)的图象的一个对称中心是
D.g(x)的一个单调递减区间是
(4)(提高)【湖南省长沙市一中2022届高三高考模拟试卷(二)】若()是偶函数,则有序实数对()可以是( )
A. B. C. (1,1) D. (-1,1)
课堂小结:利用三角函数的奇偶性求参数值
若f(x)=Asin(ωx+φ) 为偶函数,则φ=kπ+(k∈Z),且x=0时,f(x)取得最大或最小值;
若f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),且x=0时,f(x)=0.
课堂练习6: 【2017-2021山西省朔州一中8月】函数 是 ( )A. 周期为的奇函数 B. 周期为的偶函数
C. 周期为的奇函数 D. 周期为的偶函数
题型七 三角函数的周期性
例7(1)(2022·洛阳市高三第一次统一考试)下列函数中,是周期函数且最小正周期为π的是(  )A.y=sinx+cosx B.y=sin2x-cos2x
C.y=cos|x| D.y=3sincos
(2)函数y=2sin2x+sin2x的最小正周期是(  )A. B. C.π D.2π
(3)函数f(x)=|sinx|+|cosx|的最小正周期是________.
课堂小结:三角函数的周期求法:(1)利用周期定义.
(2)利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
(3)利用图象.
课堂练习7::对函数,有下列说法:
①的周期为,值域为;②的图象关于直线对称;
③的图象关于点对称;④在上单调递增;
⑤将的图象向左平移个单位,即得到函数的图象.
其中正确的是_________.(填上所有正确说法的序号).
七.自我测评:
1.函数f(x)=是(  )A.周期为的非奇非偶函数 B.周期为π的奇函数
C.周期为的奇函数 D.周期为的偶函数
2..(2022·安徽合肥联考)函数f(x)=sin-cos2x的图象的一条对称轴的方程可以是(  )A.x=- B.x=
C.x=- D.x=
3.函数图象的一条对称轴在区间内,则满足此条件的一
个值为( )A. B. C. D.
4.(2022·辽宁沈阳二中月考)如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点成中心对称,那么|φ|的最小值为(  ) A. B. C. D.
5.(2021·辽宁沈阳教学质量监测)函数y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x,x∈的单调递增区间是(  ) A. B. C. D.
6.将偶函数f (x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)(0<θ<π)的图象向右平移θ个单位得到函数g(x)的图象,则g(x)在上的最小值是(  )
A.-2 B.-1
C.- D.-
7.函数y=sin的图象可以由函数y=cos的图象(  )
A.向右平移个单位长度得到 B.向右平移个单位长度得到
C.向左平移个单位长度得到 D.向左平移个单位长度得到
8.函数f (x)=sin(ωx+φ)的图象如图所示,为了得到g(x)=cos的图象,则只需将f (x)的图象(  )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
9.已知函数f (x)=sin(ωx+φ),若将函数图象向左平移个单位长度后所得图象关于y轴对称,若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于原点对称,则ω的取值不可能是(  )
A.2 B.4 C.6 D.1
10.函数f (x)=3sinx-logx的零点的个数是(  )
A.2 B.3
C.4 D.5第12讲 三角函数复习专题
1.三角函数图象与性质(教师)
一.教学目标:
1.了解正弦函数、余弦函数的图象.会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象;
2.了解周期函数、周期、最小正周期定义.会求三角函数的周期;
3.掌握周期性,奇偶性.最值性,并会求简单三角函数的值域及最值;
4.掌握的单调性,并能用单调性比较大小.会求函数及的单调区间.
二、重点难点:
重点:三角函数的图象与性质;掌握正弦型函数y=Asin(ωx+φ)的图象的“五点”作图法,图象的三种变换方法
难点:①三角函数的单调区间.②五点法画图.③三角函数性质的应用.
三.教学方法:一学、二记、三应用
四.知识梳理:
1. 用五点法作正弦函数和余弦函数的简图:正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0).余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1).
2. 正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R {x|x∈R且x≠+kπ,k∈Z}
值域 [-1,1] [-1,1] R
单调性 [-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上递增; [+2kπ,+2kπ](k∈Z)上递减 [-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上递增; [2kπ,π+2kπ](k∈Z)上递减 (-+kπ,+kπ)(k∈Z)上递增
最值 x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1; x=-+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1 x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1; x=π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
对称中心 (kπ,0)(k∈Z) (+kπ,0) (k∈Z) (,0)(k∈Z)
对称轴方程 x=+kπ(k∈Z) x=kπ(k∈Z)
周期 2π 2π π
3.函数的周期性:
(1)定义:对于函数,如果存在一个实数T,使得当取定义域内的任意实数时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小
(3)函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,
y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
4.三角函数的奇偶性:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx,而偶函数一般可化为y=Acos ωx+b的形式.
五、课前自测
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)余弦函数y=cosx的对称轴是y轴.(  )
(2)正切函数y=tanx在定义域内是增函数.(  )
(3)已知y=ksinx+1,x∈R,则y的最大值为k+1.(  )
(4)y=sin|x|是偶函数.(  )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2. 若=3,则cosα-2sinα=(  )
A.-1 B.1 C.- D.-1或-
答案:C解析:因为=3,所以cosα=3sinα-1(sinα≠0),所以sin2α+(3sinα-1)2=1(sinα≠0),即5sin2α-3sinα=0(sinα≠0),所以所以cosα-2sinα=-.
3.y=|cosx|的一个单调增区间是(  )
A. B.[0,π]
C. D.
[解析] 将y=cosx的图象位于x轴下方的图象关于x轴对称,x轴上方(或x轴上)的图象不变,即得y=|cosx|的图象(如图).故选D.
六、典例剖析
题型一 三角函数定义及同角,诱导公式
例1(1)[2022·河北张家口月考]若角θ满足sinθ>0,tanθ<0,则是(  )
A.第二象限角 B.第一象限角C.第一或第三象限角 D.第一或第二象限角
答案:C解析:∵角θ满足sinθ>0,tanθ<0,∴θ是第二象限角,即+2kπ<θ<π+2kπ,k∈Z,∴+kπ<<+kπ,k∈Z,∴是第一或第三象限角.故选C.
(2)[2022·湖北百所重点校联考]已知角θ的终边经过点P(x,3)(x<0)且cosθ=x,则x=(  ) A.-1 B.- C.-3 D.-
答案:A解析:由题意,得=x,故x2+9=10,解得x=±1.因为x<0,所以x=-1,故选A.
(3).[2022·泉州质检]若sinθtanθ<0,且sinθ+cosθ∈(0,1),那么角θ的终边落在(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
答案:B解析:∵sinθtanθ<0,∴角θ的终边落在第二或第三象限,又sinθ+cosθ∈(0,1),因而角θ的终边落在第二象限,故选B.
(4)[2022·湖南株洲醴陵二中、四中模拟]已知2sinα-cosα=0,则sin2α-2sinαcosα的值为(  )A.- B.- C. D.
答案:A解析:由已知2sinα-cosα=0得tanα=,所以sin2α-2sinαcosα===-.故选A.
(5)[2022·贵州贵阳模拟]设A,B,C为△ABC的三个内角,则下列关系式中恒成立的是________(填写序号).①cos(A+B)=cosC;②cos=sin;③sin(2A+B+C)=-sinA.
答案:②③解析:因为A,B,C是△ABC的内角,所以A+B+C=π,=.所以cos(A+B)=cos(π-C)=-cosC,cos=cos=sin,sin(2A+B+C)=sin(A+π)=-sinA.故②③恒成立.
课堂练习1:(1)[2022·兰州模拟]已知角θ的始边与x轴的非负半轴重合,终边过点M(-3,4),则cos2θ-sin2θ+tanθ的值为(  )
A.- B. C.- D.
答案:A解析:设O为坐标原点,则由已知得|OM|=5,因而cosθ=-,sinθ=,tanθ=-,则cos2θ-sin2θ+tanθ=--=-.
(2).[2022·江西联考]已知sin(π-α)=-2sin,则sinαcosα=(  )
A. B.- C.或- D.-
答案:B解析:∵sin(π-α)=-2sin,∴sinα=-2cosα.再由sin2α+cos2α=1可得sinα=,cosα=-或sinα=-,cosα=,∴sinαcosα=-.故选B.
题型二 三角函数图象与变换
例2 (1) 为了得到函数y=2sin的图象,可以将函数y=2sin2x的图象(  )
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
答案 A
(2) (2022·福建漳州八校联考)若函数f (x)=cos,为了得到函数g(x)=sin2x的图象,则只需将f (x)的图象(  )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
解析 函数f (x)=cos=sin=sin,为了得到函数g(x)=sin2x的图象,则只需将f (x)的图象向右平移个单位长度即可。故选A。答案 A
(3)(2022·湖南常德检测)将函数f(x)=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法不正确的是(  )
A.g(x)的最小正周期为π B.g=
C.x=是g(x)图象的一条对称轴 D.g(x)为奇函数
[解析] 由题意得g(x)=sin=sin2x,所以周期为π,g=sin=,直线x=不是g(x)图象的对称轴,g(x)为奇函数,故选C.[答案] C
 (4)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图①所示,则φ=________。
解析 由题设图象知,A=2,可得f (x)=2sin(ωx+φ)。由函数图象过点(0,-1),可得2sinφ=-1,即sinφ=-,则φ=2kπ-(k∈Z)或φ=2kπ-(k∈Z)。因为<(5)已知函数f (x)=Msin(ωx+φ)的部分图象如图②所示,其中A(2,3)(点A为图象的一个最高点),B,则函数f (x)=________。
解:由题意得M=3,T=2+,所以T=6=,所以ω=,所以f (x)=3sin,将A(2,3)代入可得3=3sin,因为|φ|<,所以φ=-,所以f (x)=3sin。
课堂小结:利用图象求函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的解析式主要从以下三个方面考虑:
1.根据最大值或最小值求出A的值。
2.根据周期求出ω的值。
3.根据函数图象上的某一特殊点求出φ的值。
课堂练习2:已知函数f (x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,且A,B(π,-1),则φ值为________。
解析 根据函数f (x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象,且A,B(π,-1),可得从点A到点B正好经过了半个周期,即×=π-,所以ω=2。再把点A,B的坐标代入函数解析式可得2sin=-2sinφ=1,2sin(2×π+φ)=2sinφ=-1,所以sinφ=-,所以φ=2kπ-或φ=2kπ-,k∈Z。再结合“五点作图法”,可得φ=-。答案 -
题型三 三角函数的定义域与值域
例3 (1)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】由 0得,∴,k∈Z..
(2)(2021·重庆巴南区质检)函数f(x)=-2tan的定义域是(  )
A. B.
C. D.
[解析] (1)由2x+≠+kπ(k∈Z),得x≠+(k∈Z),
故函数f(x)的定义域为.故选D.
(3)函数f (x)=3sin在区间上的值域为(  )
A. B.
C. D.
解析 当x∈时,2x-∈,sin∈,故3sin∈,即f (x)的值域为。故选B。答案 B
(4)【2017新课标2】函数()的最大值是__________.
【答案】1【解析】化简三角函数的解析式,则 ,由可得,当时,函数取得最大值1.
(5)(提高)函数()在内的值域为,则的取值范围是( )A. B. C. D.
【答案】D
课堂练习3:(1) 函数在区间上的最小值是( )
A.-l B. C. D.0
【答案】C【解析】
(2)函数y=的定义域为(  )
A. B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
[解析] 由2sinx-1≥0,得sinx≥,∴2kπ+≤x≤2kπ+,故函数的定义域为,k∈Z.故选C.[答案] C
题型四 三角函数的单调性
例4 (1) [2022·温州联考]已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为π,则f(x)的单调递增区间为(  )A. (k∈Z) B. (k∈Z)
C. (k∈Z) D. (k∈Z)
解析:根据已知得=π,得ω=2.由不等式2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间是(k∈Z).答案:D
(2)(2022·河北省石家庄市高三二检)已知函数f(x)=sin+cos2x,则f(x)的一个单调递减区间是(  )A. B.
C. D.
[解析] f(x)=sin+cos2x=sin2x+cos2x+cos2x=sin2x+cos2x=sin.由2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z),得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),所以f(x)的一个单调递减区间为,故选A.[答案] A
(3). (2022·广州模拟)函数f(x)=sin(x+φ)在区间上单调递增,常数φ的值可能是(  ) A.0 B. C.π D.
[解析] 由函数f(x)=sinx的图象可以看出,要使函数f(x)=sin(x+φ)在区间上单调递增,结合选项,经验证知,需将f(x)=sinx的图象向左平移个单位长度,故选项D正确.
(4)(提高)已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是(  ) A. B. C. D.(0,2]
解析 由<x<π得ω+<ωx+<πω+,由题意知 ,∴∴≤ω≤,故选A.
课堂练习4:函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【解析】,只需求的增区间,由得,,所以的增区间是,故选B.
题型五 三角函数的对称性
例5、(1) 函数的图象的相邻两个对称中心间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】
(2).函数的图象的对称中心是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】:令2x+=,k∈z,求得x=-,k∈z.
故函数y=tan(2x+)的图象的对称中心是(-,0),k∈z,故选D.
(3)(2021·陕西宝鸡二模)同时具有性质:①最小正周期是π;②图象关于直线x=对称的一个函数是(  )A.y=cos B.y=sin
C.y=cos D.y=sin
[解析] (1)由于y=cos的周期为=4π,不满足条件,故排除A.
对于函数y=sin,它的周期为=π,当x=时,函数取得最大值为1,因此图象关于直线x=对称,故满足条件.
对于函数y=cos,它的周期为=π,当x=时,函数值为0,不是最值,因此图象不关于直线x=对称,故不满足条件.故选B.
对于函数y=sin,它的周期为=π,当x=时,函数值为,不是最值,因此图象不关于直线x=对称,故不满足条件.
(4)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)对任意x都有f=f,则f的值为(  )
A.2或0 B.-2或2 C.0 D.-2或0
[解析] 因为函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意x都有f=f,所以该函数图象关于直线x=对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选B.[答案] B
(5)(提高) (2021·湖南长沙模拟)若函数y=cos(ω∈N*)图象的一个对称中心是,则ω的最小值为(  ) A.1 B.2 C.4 D.8
解:由ω+=+kπ,得ω=2+6k,k∈Z.又ω=N*,故ω的最小值为2.故选B.
课堂小结:三角函数对称轴和对称中心求法
(1)直接利用公式求解:如果求f(x)=Asin(ωx+φ)的对称轴,只需令ωx+φ=+kπ(k∈Z),求x即可;如果求f(x)=Asin(ωx+φ)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z),求x即可.
(2)利用函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数图象与x轴的交点,这一性质求解或通过检验函数值进行判断.
课堂练习5:(1)下列坐标所表示的点不是函数的图象的对称中心的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
(2)函数的图象关于点成中心对称,则最小的的值为( )A. B. C. D.
【答案】C【解析】:由题意得,当时,,即,时最小,此时,故选C.
题型六 三角函数的奇偶性
例6(1).函数是( ).
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】C
(2)已知函数f(x)=sin(x+θ)+cos(x+θ)是偶函数,则θ的值为(  ) A.0 B. C. D.
[解析] 据已知可得f(x)=2sin,若函数为偶函数,则必有θ+=kπ+(k∈Z),又由于θ∈,故有θ+=,解得θ=,经代入检验符合题意.故选B.[答案] B
(3)(提高)已知函数f (x)=1+2cosxcos(x+3φ)是偶函数,其中φ∈,则下列关于函数g(x)=cos(2x-φ)的正确描述是(  )
A.g(x)在区间上的最小值为-1
B.g(x)的图象可由函数f (x)的图象向上平移2个单位长度,向右平移个单位长度得到
C.g(x)的图象的一个对称中心是
D.g(x)的一个单调递减区间是
解析 因为函数f (x)=1+2cosxcos(x+3φ)是偶函数,y=1,y=2cosx都是偶函数,所以y=cos(x+3φ)是偶函数,所以3φ=kπ,k∈Z,所以φ=,k∈Z,又0<φ<,所以φ=,所以g(x)=cos。当-≤x≤时,-≤2x-≤,cos∈[0,1],故A项错误;f (x)=1+2cosxcos(x+π)=1-2cos2x=-cos2x,显然B项错误;当x=-时,g(x)=cos=0,故C项正确;当0≤x≤时,-≤2x-≤,g(x)=cos有增有减,故D项错误。故选C。答案 C
(4)(提高)【湖南省长沙市一中2022届高三高考模拟试卷(二)】若()是偶函数,则有序实数对()可以是( )
A. B. C. (1,1) D. (-1,1)
【答案】D
课堂小结:利用三角函数的奇偶性求参数值
若f(x)=Asin(ωx+φ) 为偶函数,则φ=kπ+(k∈Z),且x=0时,f(x)取得最大或最小值;
若f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),且x=0时,f(x)=0.
课堂练习6: 【2017-2021山西省朔州一中8月】函数 是 ( )A. 周期为的奇函数 B. 周期为的偶函数
C. 周期为的奇函数 D. 周期为的偶函数
【答案】B【解析】为偶函数本题选择B选项.
题型七 三角函数的周期性
例7(1)(2022·洛阳市高三第一次统一考试)下列函数中,是周期函数且最小正周期为π的是(  )A.y=sinx+cosx B.y=sin2x-cos2x
C.y=cos|x| D.y=3sincos
[解析] 对于A,函数y=sinx+cosx=sin的最小正周期是2π,不符合题意;对于B,函数y=sin2x-cos2x=(1-cos2x)-(1+cos2x)=-cos2x的最小正周期是π,符合题意;对于C,y=cos|x|=cosx的最小正周期是2π,不符合题意;对于D,函数y=3sincos=sinx的最小正周期是2π,不符合题意.故选B.[答案] B
(2)函数y=2sin2x+sin2x的最小正周期是(  )A. B. C.π D.2π
[解析] 函数y=2sin2x+sin2x=2×+sin2x=sin+1,则函数的最小正周期为=π.故选C.
(3)函数f(x)=|sinx|+|cosx|的最小正周期是________.
解:∵f=+=|cosx|+|sinx|=f(x)∴f(x)的最小正周期是.
课堂小结:三角函数的周期求法:(1)利用周期定义.
(2)利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
(3)利用图象.
课堂练习7::对函数,有下列说法:
①的周期为,值域为;②的图象关于直线对称;
③的图象关于点对称;④在上单调递增;
⑤将的图象向左平移个单位,即得到函数的图象.
其中正确的是_________.(填上所有正确说法的序号).
【答案】①②③.【解析】因为函数中,,则;,则;故①正确;函数的对称轴为,即;当时,,所以图像关于直线对称;故②正确;函数的对称中心为,即,解得;当时,,所以的图象关于点对称,故③正确;函数的单调递增区间为,解得,当时,,故④错误;将的图象向左平移个单位,即得到函数,故⑤错误.
七.自我测评:
1.函数f(x)=是(  )A.周期为的非奇非偶函数 B.周期为π的奇函数
C.周期为的奇函数 D.周期为的偶函数
解:T==且为偶函数.故选D.
2..(2022·安徽合肥联考)函数f(x)=sin-cos2x的图象的一条对称轴的方程可以是(  )A.x=- B.x=
C.x=- D.x=
[解析] f(x)=sin-cos2x=sin2x-cos2x=sin.令2x-=+kπ(k∈Z),可得x=π+π(k∈Z).令k=1可得函数图象的一条对称轴的方程是x=π.故选B.
3.函数图象的一条对称轴在区间内,则满足此条件的一
个值为( )A. B. C. D.
答案:A解析:令,解得.由图象的一条对称轴在区间内,令,解得,四个选项中只有A符合题意.
4.(2022·辽宁沈阳二中月考)如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点成中心对称,那么|φ|的最小值为(  ) A. B. C. D.
[解析] ∵函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点成中心对称,∴2·+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ-(k∈Z).由此易得|φ|min=.故选A.[答案] A
5.(2021·辽宁沈阳教学质量监测)函数y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x,x∈的单调递增区间是(  ) A. B. C. D.
[解析] 把函数的解析式变形,得y=+sin2x+3×=2+sin2x+cos2x=sin+2.若x∈,则2x+∈,由<2x+<,得06.将偶函数f (x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)(0<θ<π)的图象向右平移θ个单位得到函数g(x)的图象,则g(x)在上的最小值是(  )
A.-2 B.-1
C.- D.-
解析 由题意可知f (x)=2sin,因为函数f (x)的图象向右平移θ个单位得到函数g(x)的图象,所以g(x)=2sin=2sin。因为函数f (x)=2sin为偶函数,所以θ+=kπ+(k∈Z),θ=kπ+(k∈Z)。又因为0<θ<π,所以θ=。所以g(x)=2sin。因为x∈,所以2x-∈,所以sin∈。所以g(x)∈[-2,1],所以函数g(x)在上的最小值为-2。故选A。
7.函数y=sin的图象可以由函数y=cos的图象(  )
A.向右平移个单位长度得到 B.向右平移个单位长度得到
C.向左平移个单位长度得到 D.向左平移个单位长度得到
解析 解法一:由y=cos=sin,y=sin=sin,知函数y=sin的图象可以由y=cos的图象向右平移个单位长度得到。
解法二:在同一坐标系中画出两函数的部分图象如图所示,易知选B。
8.函数f (x)=sin(ωx+φ)的图象如图所示,为了得到g(x)=cos的图象,则只需将f (x)的图象(  )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
解析 根据函数f (x)=sin(ωx+φ)的部分图象知,=-=,所以T=π,即=π,解得ω=2。根据“五点画图法”可知2×+φ=π,解得φ=,所以f (x)=sin。所以g(x)=cos=sin=sin。为了得到g(x)的图象,只需将f (x)的图象向左平移个单位长度即可。答案 A
9.已知函数f (x)=sin(ωx+φ),若将函数图象向左平移个单位长度后所得图象关于y轴对称,若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于原点对称,则ω的取值不可能是(  )
A.2 B.4
C.6 D.10
解析 函数f (x)=sin(ωx+φ)。将函数f (x)的图象向左平移个单位长度后,所得图象对应的函数解析式为y=sin,由于所得图象关于y轴对称,故函数y=sin为偶函数,故ω+φ=kπ+,k∈Z ①。将函数f (x)的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数解析式为y=sin,由于所得函数的图象关于原点对称,故函数y=sin为奇函数,所以-ω·+φ=n·π,n∈Z ②。①-②化简可得ω=4(k-n)+2,即ω=4m+2,m∈Z,即ω是被4除余2的整数。故选B。答案 B
10.函数f (x)=3sinx-logx的零点的个数是(  )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析 函数f (x)零点个数即为y=3sinx与y=logx两函数图象的交点个数,如图,函数y=3sinx与y=logx有5个交点。
答案 D

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