专题5.3 三角函数的图象与性质(原卷版+解析版)

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专题5.3 三角函数的图象与性质(原卷版+解析版)

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专题5.3 三角函数的图象与性质
①正弦函数的图像与性质
函数 y=sinx
图像
五个关键点:(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0)
性质 定义域 R
值域 [-1,1] 当x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1;当x=-+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
周期性 2π
奇偶性 奇函数
单调性 在[- +2kπ, +2kπ]上为增函数;在[ +2kπ, +2kπ]上为减函数.
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图像与性质
图像 “五点法”画正弦型函数图像的步骤:①列表;②建系、描点;③平滑曲线成图; ④标识函数解析式.
性质 定义域 R
值域 [-A,A]
周期性 T=
②余弦函数的图像与性质
函数 y=sinx
图像
五个关键点:(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1)
性质 定义域 R
值域 [-1,1] 当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;当x=-π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
周期性 2π
奇偶性 偶函数
单调性 在[-π+2kπ,2kπ]上为增函数;在[2kπ,π+2kπ]上为减函数.
例1.直线与函数的图象的交点个数是( )
A. B. C. D.无数个
【答案】A
【分析】利用余弦函数的有界性可得结论.
【详解】因为,故直线与函数的图象没有公共点,
故选:A.
例2.函数,的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由的图像,即可得出时的最小值.
【详解】由的图像可知,时,,
所以,
故选:D.
例3.函数的图象与直线的交点的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】画出以及的图象,由此确定正确答案.
【详解】在同一平面直角坐标系中画出函数和直线的图象(如图所示),可得两图象的交点共有4个.
故选:D
例4.用“五点法”作y=2sin2x的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据“五点法”作图,只需令2x=0,,π,,2π,即可解得答案.
【详解】由“五点法”作图知:令2x=0,,π,,2π,
解得x=0,,,,π,即为五个关键点的横坐标,
故选:B.
例5.函数最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件直接利用正余弦型函数周期公式计算即得.
【详解】因函数,则,,
所以函数最小正周期为
故选:D
例6.要想得到正弦曲线,只需将余弦曲线( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】A
【分析】由诱导公式及函数图象平移规则即得.
【详解】因为 ,
所以将余弦曲线向右移个单位可得.
故选:A.
例7.函数在区间的简图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用排除法,先取特殊值,再通过求函数的单调区间判断
【详解】解:因为,所以排除AC,
由得,
所以可知函数在上递减,上递增,所以排除B,
故选:D
例8.函数,,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正弦函数的单调性直接求解即可.
【详解】根据正弦函数图象可知在区间上,函数先增后减,
当时,,当时,.
故选:C.
【点睛】本题考查正弦函数在指定区间上的范围问题,考查逻辑思维能力和计算能力,属于基础题.
例9.在上,满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据的函数图象结合特殊角的三角函数值,即可容易求得结果.
【详解】根据的图象可知:当时,或,
数形结合可知:
当,得.
故选:.
例10.函数的最大值为( )
A.1 B.0 C.2 D.
【答案】C
【分析】根据正弦函数的值域求解.
【详解】当等于时,有最大值.
故选:C.
【点睛】本题考查正弦函数的最值,属于简单题.
例11.已知,则 .
【答案】/
【分析】根据分段函数直接求值.
【详解】因为,所以,
故答案为: .
例12.已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值和最小值以及取得最大值和最小值时的集合.
【答案】(1)
(2)最大值为,取得最大值时的集合是,最小值为,取得最小值时的集合是.
【分析】(1)利用周期公式直接求解即可;
(2)利用余弦型函数的最值的性质即可直接求解.
【详解】(1)

的最小正周期.
(2)当,即时,
有最大值,且;
当,即时,
有最小值,且.
综上,最大值为,取得最大值时的集合是,
最小值为,取得最小值时的集合是.
例13.下列函数哪些是奇函数?哪些是偶函数?哪些既不是奇函数也不是偶函数?
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)既不是奇函数,又不是偶函数
(2)奇函数
(3)偶函数
(4)偶函数
【分析】先看定义域是否关于原点对称,再利用奇函数和偶函数的定义进行判断.
【详解】(1)定义域为R,
又,且,
故既不是奇函数,又不是偶函数;
(2)的定义域为R,
又,故为奇函数;
(3)定义域为R,
且,故为偶函数;
(4)定义域为R,
且,故为偶函数.
例14.求下列函数的周期:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4).
【分析】(1)(2)(3)(4)利用正弦型函数、余弦型函数的周期公式即可求解.
【详解】(1)函数的周期为.
(2)函数的周期为.
(3)函数的周期为.
(4)函数的周期为.
例15.已知函数的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由周期求出,即可求出函数解析式,再代入计算可得;
(2)根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)由题可知,,又,所以,
所以,
所以.
(2)令,
解得,
所以函数的单调递增区间为.
1.在上,满足的的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】画出函数和的图像,根据图像求得不等式的解集.
【详解】如图所示,在同一坐标系内作出在上的图像和的图像.由图可知:满足的的取值范围是.
故选C.
2.函数,的大致图像是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用五点作图法,判断出正确的图像.
【详解】当时,;当时,;当时,;当时,;当时,.结合正弦函数的图像可知B正确.
故选B.
3.函数的最大值与最小值分别是( )
A.最大值是,最小值是 B.最大值是2,最小值是
C.最大值是,最小值是 D.最大值是2,最小值是
【答案】C
【分析】根据正弦函数的有界性可得.
【详解】由正弦函数性质可知,,
所以,所以,
所以,函数的最大值是,最小值是.
故选:C
4.下列函数中是偶函数的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性的定义,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,为定义域内的单调递增函数,为非奇非偶函数,
对于B,定义域为全体实数,且,故为偶函数,
对于C,的定义域为,不关于原点对称,故为非奇非偶函数,
对于D,的定义域为全体实数,但是,故为奇函数,
故选:B
5.函数的图象的一条对称轴是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将各项对应自变量代入解析式求函数值,判断是否成立即可.
【详解】时,不是对称轴;
时,不是对称轴;
时,是对称轴;
时,不是对称轴;
故选:C
6.函数,,则y的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正弦函数的单调性求值域即可.
【详解】由的单调性知,在上函数单调递增,在上函数单调递减,
又,,,
故.
故选:B
7.函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过函数得出,即可求出函数的最小正周期.
【详解】由题意,
在中,,
∴,
故选:D.
8.已知函数的最小正周期为
(1)求的值;
(2)求该函数的递调增区间
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)利用周期公式列方程求解即可;
(2)由可求出函数的单调增区间.
【详解】(1)因为函数的最小正周期为,
所以,得,
(2)由(1)得,
由,

所以函数的单调增区间为
9.已知函数的最小值为,最大值为2,求、的值.
【答案】.
【分析】根据正弦函数的性质求解.
【详解】由题意得,解得.
10.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2).
【答案】(1)偶函数(2)奇函数
【分析】(1)结合函数的奇偶性确定正确答案.
(2)结合函数的奇偶性确定正确答案.
【详解】(1)的定义域为,,
所以为偶函数.
(2)的定义域为,,
所以是奇函数.
11.用“五点法”画出下列函数的简图:
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1)见详解(2)见详解(3)见详解
【分析】(1)(2)(3)在坐标系中描出相应的五点,在用平滑的曲线连起来.
【详解】(1)按五个关键点列表
描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图

(2)按五个关键点列表
描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图

(3)按五个关键点列表
描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图
专题5.3 三角函数的图象与性质
①正弦函数的图像与性质
函数 y=sinx
图像
五个关键点:(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0)
性质 定义域 R
值域 [-1,1] 当x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1;当x=-+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
周期性 2π
奇偶性 奇函数
单调性 在[- +2kπ, +2kπ]上为增函数;在[ +2kπ, +2kπ]上为减函数.
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图像与性质
图像 “五点法”画正弦型函数图像的步骤:①列表;②建系、描点;③平滑曲线成图; ④标识函数解析式.
性质 定义域 R
值域 [-A,A]
周期性 T=
②余弦函数的图像与性质
函数 y=sinx
图像
五个关键点:(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1)
性质 定义域 R
值域 [-1,1] 当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;当x=-π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
周期性 2π
奇偶性 偶函数
单调性 在[-π+2kπ,2kπ]上为增函数;在[2kπ,π+2kπ]上为减函数.
例1.直线与函数的图象的交点个数是( )
A. B. C. D.无数个
例2.函数,的最小值为( )
A. B. C. D.
例3.函数的图象与直线的交点的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例4.用“五点法”作y=2sin2x的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A. B.
C. D.
例5.函数最小正周期为( )
A. B. C. D.
例6.要想得到正弦曲线,只需将余弦曲线( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向左平移个单位
例7.函数在区间的简图是( )
A. B.
C. D.
例8.函数,,则的范围是( )
A. B. C. D.
例9.在上,满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例10.函数的最大值为( )
A.1 B.0 C.2 D.
例11.已知,则 .
例12.已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值和最小值以及取得最大值和最小值时的集合.
例13.下列函数哪些是奇函数?哪些是偶函数?哪些既不是奇函数也不是偶函数?
(1);
(2);
(3);
(4).
例14.求下列函数的周期:
(1);
(2);
(3);
(4).
例15.已知函数的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调递增区间.
1.在上,满足的的取值范围是
A. B. C. D.
2.函数,的大致图像是
A. B.
C. D.
3.函数的最大值与最小值分别是( )
A.最大值是,最小值是 B.最大值是2,最小值是
C.最大值是,最小值是 D.最大值是2,最小值是
4.下列函数中是偶函数的是(  )
A. B.
C. D.
5.函数的图象的一条对称轴是( )
A. B. C. D.
6.函数,,则y的取值范围是(  )
A. B. C. D.
7.函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
8.已知函数的最小正周期为
(1)求的值;
(2)求该函数的递调增区间
9.已知函数的最小值为,最大值为2,求、的值.
10.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2).
11.用“五点法”画出下列函数的简图:
(1),;
(2),;
(3),.

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