考向1:三角函數(shù)的圖像
考法1:圖像的變換
考法2:根據(jù)圖像求解析式
考向2:三角函數(shù)的周期性
考向3:三角函數(shù)的單調(diào)性
考向4:三角函數(shù)的最值與值域
二、命題規(guī)律與備考策略
一.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換
函數(shù)y=sin x的圖象變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的步驟
兩種變換的差異
先相位變換再周期變換(伸縮變換),平移的量是|φ|個(gè)單位;而先周期變換(伸縮變換)再相位變換,平移的量是(ω>0)個(gè)單位.原因是相位變換和周期變換都是針對(duì)x而言的.
【解題方法點(diǎn)撥】
1.一個(gè)技巧
列表技巧:表中“五點(diǎn)”中相鄰兩點(diǎn)的橫向距離均為,利用這一結(jié)論可以較快地寫(xiě)出“五點(diǎn)”的坐標(biāo).
2.兩個(gè)區(qū)別
(1)振幅A與函數(shù)y=Asin (ωx+φ)+b的最大值,最小值的區(qū)別:最大值M=A+b,最小值m=﹣A+b,故A=.
(2)由y=sin x變換到y(tǒng)=Asin (ωx+φ)先變周期與先變相位的(左、右)平移的區(qū)別:由y=sin x的圖象變換到y(tǒng)=Asin (ωx+φ)的圖象,兩種變換的區(qū)別:先相位變換再周期變換(伸縮變換),平移的量是|φ|個(gè)單位;而先周期變換(伸縮變換)再相位變換,平移的量是(ω>0)個(gè)單位.原因在于相位變換和周期變換都是針對(duì)x而言,即x本身加減多少值,而不是依賴(lài)于ωx加減多少值.
3.三點(diǎn)提醒
(1)要弄清楚是平移哪個(gè)函數(shù)的圖象,得到哪個(gè)函數(shù)的圖象;
(2)要注意平移前后兩個(gè)函數(shù)的名稱(chēng)是否一致,若不一致,應(yīng)先利用誘導(dǎo)公式化為同名函數(shù);
(3)由y=Asin ωx的圖象得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象時(shí),需平移的單位數(shù)應(yīng)為,而不是|φ|.
二.由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式
根據(jù)圖象確定解析式的方法:
在由圖象求三角函數(shù)解析式時(shí),若最大值為M,最小值為m,則A=,k=,ω由周期T確定,即由=T求出,φ由特殊點(diǎn)確定.
三.三角函數(shù)的周期性
周期性
①一般地,對(duì)于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)非零常數(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.
②對(duì)于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它所有的周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期.
③函數(shù)y=Asin(ωx+φ),x∈R及函數(shù)y=Acs(ωx+φ);x∈R(其中A、ω、φ為常數(shù),且A≠0,ω>0)的周期T=.
【解題方法點(diǎn)撥】
1.一點(diǎn)提醒
求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間時(shí),應(yīng)注意ω的符號(hào),只有當(dāng)ω>0時(shí),才能把ωx+φ看作一個(gè)整體,代入y=sin t的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間求解,否則將出現(xiàn)錯(cuò)誤.
2.兩類(lèi)點(diǎn)
y=sin x,x∈[0,2π],y=cs x,x∈[0,2π]的五點(diǎn)是:零點(diǎn)和極值點(diǎn)(最值點(diǎn)).
3.求周期的三種方法
①利用周期函數(shù)的定義.f(x+T)=f(x)
②利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acs(ωx+φ)的最小正周期為,y=tan(ωx+φ)的最小正周期為.
③利用圖象.圖象重復(fù)的x的長(zhǎng)度.
四.正弦函數(shù)的定義域和值域
三角函數(shù)的定義域和值域的規(guī)律方法
1.求三角函數(shù)的定義域?qū)嶋H上是解三角不等式,常借助三角函數(shù)線或三角函數(shù)圖象來(lái)求解.
2.求解三角函數(shù)的值域(最值)的常見(jiàn)類(lèi)型及方法.
(1)形如y=asin x+bcs x+c的三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函數(shù),可先設(shè)sin x=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值);
(3)形如y=asin xcs x+b(sin x±cs x)+c的三角函數(shù),可設(shè)t=sin x±cs x,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求解.
五.正弦函數(shù)的單調(diào)性
三角函數(shù)的單調(diào)性的規(guī)律方法
1.求含有絕對(duì)值的三角函數(shù)的單調(diào)性及周期時(shí),通常要畫(huà)出圖象,結(jié)合圖象判定.
2.求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acs(ωx+φ)(其中,ω>0)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要視“ωx+φ”為一個(gè)整體,通過(guò)解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助誘導(dǎo)公式將ω化為正數(shù),防止把單調(diào)性弄錯(cuò).
六.三角函數(shù)的最值
三角函數(shù)的最值其實(shí)就是指三角函數(shù)在定義域內(nèi)的最大值和最小值,涉及到三角函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性和它們的圖象.在求三角函數(shù)最值中常用的手法是化簡(jiǎn)和換元.化簡(jiǎn)的原則通常是盡量的把復(fù)合三角函數(shù)化為只含有一個(gè)三角函數(shù)的一元函數(shù).
【例題解析】
例1:sin2x﹣sinxcsx+2cs2x= +cs(2x+) .
解:sin2x﹣sinxcsx+2cs2x=﹣+2?=+(cs2x﹣sin2x)
=+cs(2x+).
故答案為:+cs(2x+).
這個(gè)題所用到的方法就是化簡(jiǎn)成一個(gè)單一的三角函數(shù),把一個(gè)復(fù)合的三角函數(shù)最后化成了只關(guān)于余弦函數(shù)的式子,然后單獨(dú)分析余弦函數(shù)的特點(diǎn),最后把結(jié)果求出來(lái).化簡(jiǎn)當(dāng)中要熟練的掌握三角函數(shù)的轉(zhuǎn)換,特別是二倍角的轉(zhuǎn)換.
例2:函數(shù)y=sin2x﹣sinx+3的最大值是 .
解:令sinx=t,可得y=t2﹣t+3,其中t∈[﹣1,1]
∵二次函數(shù)y=t2﹣t+3的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸是t=
∴當(dāng)t=時(shí)函數(shù)有最小值,
而函數(shù)的最大值為t=﹣1時(shí)或t=1時(shí)函數(shù)值中的較大的那個(gè)
∵t=﹣1時(shí),y=(﹣1)2﹣(﹣1)+3=5,當(dāng)t=1時(shí),y=12﹣1+3=3
∴函數(shù)的最大值為t=﹣1時(shí)y的值
即sinx=﹣1時(shí),函數(shù)的最大值為5.
這個(gè)題就是典型的換元,把sinx看成是自變量t,最后三角函數(shù)看成是一個(gè)一元二次函數(shù),在換元的時(shí)候要注意到三角函數(shù)的定義域和相應(yīng)的值域.
【考點(diǎn)點(diǎn)評(píng)】
求三角函數(shù)的最值是高考的一個(gè)??键c(diǎn),主要方法我上面已經(jīng)寫(xiě)了,大家要注意的是把一些基本的方法融會(huì)貫通,同時(shí)一定要注意函數(shù)的定義域和相對(duì)應(yīng)的值域.
三、題型方法
考向1:三角函數(shù)的圖像
一.選擇題(共6小題)
1.(2023?韶關(guān)二模)函數(shù)的部分圖象如圖所示,將函數(shù)f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的(縱坐標(biāo)不變),再向左平移個(gè)單位得到y(tǒng)=g(x)的圖象,則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.函數(shù)g(x)的最小正周期為π
B.函數(shù)g(x)在上單調(diào)遞增
C.函數(shù)g(x)的一個(gè)極值點(diǎn)為
D.函數(shù)g(x)的一個(gè)零點(diǎn)為
2.(2023?江西模擬)已知直線是函數(shù)圖像相鄰的兩條對(duì)稱(chēng)軸,將f(x)的圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù)g(x)的圖像.若g(x)在(﹣m,m)上恰有三個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
3.(2023?南關(guān)區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù),將y=f(x)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,若g(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),則的最小值為( )
A.B.﹣2C.D.0
4.(2023?烏魯木齊模擬)如圖所示的曲線為函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分圖象,將y=f(x)圖象上的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的倍,再將所得曲線向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度.得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則( )
A.直線為g(x)圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸
B.點(diǎn)(,0)為g(x)圖象的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心
C.函數(shù)g(x)的最小正周期為2π
D.函數(shù)g(x)在[,]上單調(diào)遞減
5.(2023?武漢模擬)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,其中A>0,ω>0,﹣<φ<0.在已知的條件下,則下列選項(xiàng)中可以確定其值的量為( )
A.ωB.φC.D.Asinφ
6.(2023?江西模擬)設(shè)函數(shù)在[﹣π,π]的圖像大致如圖,則f(π)=( )
A.B.C.D.
二.多選題(共2小題)
(多選)7.(2023?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù)在上單調(diào),且f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng),則( )
A.f(x)的最小正周期為4π
B.
C.將f(x)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后對(duì)應(yīng)的函數(shù)為偶函數(shù)
D.函數(shù)y=5f(x)+4在[0,π]上有且僅有一個(gè)零點(diǎn)
(多選)8.(2023?臨沂二模)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象如圖,則( )
A.
B.點(diǎn)是一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心
C.f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是[3kπ﹣,3kπ+](k∈Z)
D.把函數(shù)y=2sinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,再向左平移個(gè)單位,可得f(x)的圖象
三.填空題(共4小題)
9.(2023?吳忠模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,)的部分圖象如圖所示,則= .
10.(2022?江西模擬)如圖是函數(shù)的部分圖像,f(a)=f(b)=0,且對(duì)不同的x1,x2∈[a,b],若f(x1)=f(x2),有,則θ= .
11.(2023?建華區(qū)模擬)將函數(shù)f(x)=sin(x﹣)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,則不等式g(x)﹣g()>0在區(qū)間[0,π]內(nèi)的解集為 .
12.(2023?西山區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+)(ω>0)滿(mǎn)足|f(x1)﹣f(x2)|=2的|x1﹣x2|的最小值為,則ω= ,直線y=與函數(shù)y=f(x)在(0,π)上的圖像的所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為 .
四.解答題(共3小題)
13.(2023?天河區(qū)三模)在直角坐標(biāo)系中,已知⊙O是以原點(diǎn)O為圓心,半徑長(zhǎng)為2的圓,點(diǎn)A(2,0),角x(單位:弧度)的始邊為射線OA,終邊與⊙O交于點(diǎn)B,點(diǎn)B的縱坐標(biāo)y關(guān)于角x的函數(shù)為y=f(x).
(1)寫(xiě)出函數(shù)y=f(x)的解析式;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象.求函數(shù)y=g(x)在區(qū)間[0,2π]上的最大值和最小值,并寫(xiě)出取得最值時(shí)自變量x的值.
14.(2022?柯橋區(qū)模擬)函數(shù)f(x)=Asin(πx+φ),x∈R(其中)部分圖象如圖所示,是該圖象的最高點(diǎn),M,N是圖象與x軸的交點(diǎn).
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期及φ的值;
(Ⅱ)若,求A的值.
15.(2022?樂(lè)清市校級(jí)模擬)函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分圖象如圖所示,其中B(,0),且最高點(diǎn)A與B的距離AB=.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α∈(,),f(4α)=,求cs2α的值.
考向2:三角函數(shù)的周期性
1.(2023?福建模擬)函數(shù)f(x)=asinx+bcs2x+csin4x(a,b,c∈R)的最小正周期不可能是( )
A.B.πC.D.2π
2.(2023?臨高縣模擬)下列函數(shù)中,最小正周期為π的是( )
A.y=sinxB.y=csxC.y=sinxD.y=cs2x
(多選)3.(2023?邵陽(yáng)二模)若函數(shù)f(x)=2csωx(csωx﹣sinωx)﹣1(ω>0)的最小正周期為π,則( )
A.
B.f(x)在上單調(diào)遞增
C.f(x)在內(nèi)有5個(gè)零點(diǎn)
D.f(x)在上的值域?yàn)閇﹣1,1]
(多選)4.(2023?呂梁二模)若函數(shù)f(x)=2sinωx(csωx﹣sinωx)﹣1(ω>0)的最小正周期為π,則( )
A.
B.f(x)在上單調(diào)遞減
C.f(x)=﹣2在內(nèi)有5個(gè)零點(diǎn)
D.f(x)在[]上的值域?yàn)?br>考向3:三角函數(shù)的單調(diào)性
5.(2023?天津二模)若函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,則ω的最大值是( )
A.1B.2C.3D.4
6.(2023?河南模擬)已知函數(shù),,則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.B.
C.,D.,
(多選)7.(2023?讓胡路區(qū)校級(jí)二模)已知函數(shù)滿(mǎn)足,其圖象向右平移s(s∈N*)個(gè)單位后得到函數(shù)y=g(x)的圖象,且y=g(x)在上單調(diào)遞減,則( )
A.ω=1
B.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于對(duì)稱(chēng)
C.s可以等于5
D.s的最小值為2
8.(2023?福田區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù).
(1)求函數(shù)f(x)在上的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱(chēng),在上的值域?yàn)?,求α的取值范圍?br>考向4:三角函數(shù)的最值與值域
9.(2023?華容縣模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0),若函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng),且關(guān)于直線軸對(duì)稱(chēng),則ω的最小值為 .
10.(2023?全國(guó)模擬)若,則sinxsiny的最大值為 .
11.(2023?合肥三模)函數(shù)f(x)=cs2x+2|sinx|(x∈[0,2π])的值域?yàn)? .
12.(2023?海淀區(qū)校級(jí)模擬)已知在[0,m]上的最大值為,則實(shí)數(shù)m的最大值為 .
13.(2023?屯昌縣二模)已知函數(shù)f(x)=sinx﹣csx(x∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求函數(shù)的最大值與最小值.
14.(2023?徐匯區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù).
(1)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求f(x)在上的最大值與最小值.
15.(2023?和平區(qū)校級(jí)一模)已知,.
(1)求α的大??;
(2)設(shè)函數(shù)f(x)=sin(x+2α),x∈[0,π],求f(x)的單調(diào)區(qū)間及值域.
重難點(diǎn)07三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)(4種考向)
【目錄】
考向1:三角函數(shù)的圖像
考法1:圖像的變換
考法2:根據(jù)圖像求解析式
考向2:三角函數(shù)的周期性
考向3:三角函數(shù)的單調(diào)性
考向4:三角函數(shù)的最值與值域
二、命題規(guī)律與備考策略
一.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換
函數(shù)y=sin x的圖象變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的步驟
兩種變換的差異
先相位變換再周期變換(伸縮變換),平移的量是|φ|個(gè)單位;而先周期變換(伸縮變換)再相位變換,平移的量是(ω>0)個(gè)單位.原因是相位變換和周期變換都是針對(duì)x而言的.
【解題方法點(diǎn)撥】
1.一個(gè)技巧
列表技巧:表中“五點(diǎn)”中相鄰兩點(diǎn)的橫向距離均為,利用這一結(jié)論可以較快地寫(xiě)出“五點(diǎn)”的坐標(biāo).
2.兩個(gè)區(qū)別
(1)振幅A與函數(shù)y=Asin (ωx+φ)+b的最大值,最小值的區(qū)別:最大值M=A+b,最小值m=﹣A+b,故A=.
(2)由y=sin x變換到y(tǒng)=Asin (ωx+φ)先變周期與先變相位的(左、右)平移的區(qū)別:由y=sin x的圖象變換到y(tǒng)=Asin (ωx+φ)的圖象,兩種變換的區(qū)別:先相位變換再周期變換(伸縮變換),平移的量是|φ|個(gè)單位;而先周期變換(伸縮變換)再相位變換,平移的量是(ω>0)個(gè)單位.原因在于相位變換和周期變換都是針對(duì)x而言,即x本身加減多少值,而不是依賴(lài)于ωx加減多少值.
3.三點(diǎn)提醒
(1)要弄清楚是平移哪個(gè)函數(shù)的圖象,得到哪個(gè)函數(shù)的圖象;
(2)要注意平移前后兩個(gè)函數(shù)的名稱(chēng)是否一致,若不一致,應(yīng)先利用誘導(dǎo)公式化為同名函數(shù);
(3)由y=Asin ωx的圖象得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)的圖象時(shí),需平移的單位數(shù)應(yīng)為,而不是|φ|.
二.由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式
根據(jù)圖象確定解析式的方法:
在由圖象求三角函數(shù)解析式時(shí),若最大值為M,最小值為m,則A=,k=,ω由周期T確定,即由=T求出,φ由特殊點(diǎn)確定.
三.三角函數(shù)的周期性
周期性
①一般地,對(duì)于函數(shù)f(x),如果存在一個(gè)非零常數(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.
②對(duì)于一個(gè)周期函數(shù)f(x),如果在它所有的周期中存在一個(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期.
③函數(shù)y=Asin(ωx+φ),x∈R及函數(shù)y=Acs(ωx+φ);x∈R(其中A、ω、φ為常數(shù),且A≠0,ω>0)的周期T=.
【解題方法點(diǎn)撥】
1.一點(diǎn)提醒
求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間時(shí),應(yīng)注意ω的符號(hào),只有當(dāng)ω>0時(shí),才能把ωx+φ看作一個(gè)整體,代入y=sin t的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間求解,否則將出現(xiàn)錯(cuò)誤.
2.兩類(lèi)點(diǎn)
y=sin x,x∈[0,2π],y=cs x,x∈[0,2π]的五點(diǎn)是:零點(diǎn)和極值點(diǎn)(最值點(diǎn)).
3.求周期的三種方法
①利用周期函數(shù)的定義.f(x+T)=f(x)
②利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acs(ωx+φ)的最小正周期為,y=tan(ωx+φ)的最小正周期為.
③利用圖象.圖象重復(fù)的x的長(zhǎng)度.
四.正弦函數(shù)的定義域和值域
三角函數(shù)的定義域和值域的規(guī)律方法
1.求三角函數(shù)的定義域?qū)嶋H上是解三角不等式,常借助三角函數(shù)線或三角函數(shù)圖象來(lái)求解.
2.求解三角函數(shù)的值域(最值)的常見(jiàn)類(lèi)型及方法.
(1)形如y=asin x+bcs x+c的三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函數(shù),可先設(shè)sin x=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值);
(3)形如y=asin xcs x+b(sin x±cs x)+c的三角函數(shù),可設(shè)t=sin x±cs x,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求解.
五.正弦函數(shù)的單調(diào)性
三角函數(shù)的單調(diào)性的規(guī)律方法
1.求含有絕對(duì)值的三角函數(shù)的單調(diào)性及周期時(shí),通常要畫(huà)出圖象,結(jié)合圖象判定.
2.求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acs(ωx+φ)(其中,ω>0)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要視“ωx+φ”為一個(gè)整體,通過(guò)解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助誘導(dǎo)公式將ω化為正數(shù),防止把單調(diào)性弄錯(cuò).
六.三角函數(shù)的最值
三角函數(shù)的最值其實(shí)就是指三角函數(shù)在定義域內(nèi)的最大值和最小值,涉及到三角函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性和它們的圖象.在求三角函數(shù)最值中常用的手法是化簡(jiǎn)和換元.化簡(jiǎn)的原則通常是盡量的把復(fù)合三角函數(shù)化為只含有一個(gè)三角函數(shù)的一元函數(shù).
【例題解析】
例1:sin2x﹣sinxcsx+2cs2x= +cs(2x+) .
解:sin2x﹣sinxcsx+2cs2x=﹣+2?=+(cs2x﹣sin2x)
=+cs(2x+).
故答案為:+cs(2x+).
這個(gè)題所用到的方法就是化簡(jiǎn)成一個(gè)單一的三角函數(shù),把一個(gè)復(fù)合的三角函數(shù)最后化成了只關(guān)于余弦函數(shù)的式子,然后單獨(dú)分析余弦函數(shù)的特點(diǎn),最后把結(jié)果求出來(lái).化簡(jiǎn)當(dāng)中要熟練的掌握三角函數(shù)的轉(zhuǎn)換,特別是二倍角的轉(zhuǎn)換.
例2:函數(shù)y=sin2x﹣sinx+3的最大值是 .
解:令sinx=t,可得y=t2﹣t+3,其中t∈[﹣1,1]
∵二次函數(shù)y=t2﹣t+3的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸是t=
∴當(dāng)t=時(shí)函數(shù)有最小值,
而函數(shù)的最大值為t=﹣1時(shí)或t=1時(shí)函數(shù)值中的較大的那個(gè)
∵t=﹣1時(shí),y=(﹣1)2﹣(﹣1)+3=5,當(dāng)t=1時(shí),y=12﹣1+3=3
∴函數(shù)的最大值為t=﹣1時(shí)y的值
即sinx=﹣1時(shí),函數(shù)的最大值為5.
這個(gè)題就是典型的換元,把sinx看成是自變量t,最后三角函數(shù)看成是一個(gè)一元二次函數(shù),在換元的時(shí)候要注意到三角函數(shù)的定義域和相應(yīng)的值域.
【考點(diǎn)點(diǎn)評(píng)】
求三角函數(shù)的最值是高考的一個(gè)常考點(diǎn),主要方法我上面已經(jīng)寫(xiě)了,大家要注意的是把一些基本的方法融會(huì)貫通,同時(shí)一定要注意函數(shù)的定義域和相對(duì)應(yīng)的值域.
三、題型方法
考向1:三角函數(shù)的圖像
一.選擇題(共6小題)
1.(2023?韶關(guān)二模)函數(shù)的部分圖象如圖所示,將函數(shù)f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的(縱坐標(biāo)不變),再向左平移個(gè)單位得到y(tǒng)=g(x)的圖象,則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.函數(shù)g(x)的最小正周期為π
B.函數(shù)g(x)在上單調(diào)遞增
C.函數(shù)g(x)的一個(gè)極值點(diǎn)為
D.函數(shù)g(x)的一個(gè)零點(diǎn)為
【分析】根據(jù)圖象確定f(x)的解析式,然后根據(jù)變換得到,對(duì)應(yīng)y=sinx的性質(zhì)判斷各個(gè)選項(xiàng)即可.
【解答】解:由圖可知,,所以T=4,;
一條對(duì)稱(chēng)軸為,所以 ,
因?yàn)?,所以,故 ,
所以,
所以g(x)的圖象的最小正周期為T(mén)=π,A正確;
因?yàn)?,所以,則g(x)在上單調(diào)不單調(diào),B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:令,
k=0時(shí),函數(shù)g(x)的一個(gè)極值點(diǎn)為,所以C正確;
對(duì)于D:令 ,
令k=0,則函數(shù)g(x)的一個(gè)零點(diǎn)為﹣,所以D正確.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),三角函數(shù)的圖象,屬于中檔題.
2.(2023?江西模擬)已知直線是函數(shù)圖像相鄰的兩條對(duì)稱(chēng)軸,將f(x)的圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù)g(x)的圖像.若g(x)在(﹣m,m)上恰有三個(gè)不同的零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)題意先求出ω=2,再結(jié)合圖像得出關(guān)于m的不等式組,即可求得m的范圍.
【解答】解:由題意得,即,解得ω=2,則,
f(x)的圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù),
又g(x)在(﹣m,m)上恰有三個(gè)不同的零點(diǎn),
所以轉(zhuǎn)化為h(x)=4sinx在上有三個(gè)不同的零點(diǎn),其中,m>0,
則,要使h(x)=4sinx在上有三個(gè)不同的零點(diǎn),
則或,解之得<m≤.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),考查函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題,屬于中檔題.
3.(2023?南關(guān)區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù),將y=f(x)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,若g(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),則的最小值為( )
A.B.﹣2C.D.0
【分析】根據(jù)已知有g(shù)(x)=2cs2x,利用換元法的思想求函數(shù)的最小值.
【解答】解:將y=f(x)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,
則g(x)=2sin[2(x+)+φ]=2sin(2x++φ),
又g(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),|φ|<,則φ=,
g(x)=2cs2x,則=2cs2x+2csx=4cs2x+2csx﹣2,
設(shè)h(x)=4cs2x+2csx﹣2=4(csx+)2﹣,csx∈[﹣1,1],
當(dāng)csx=﹣時(shí),h(x)取得最小值﹣.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的平移變換,考查二倍角公式,考查三角函數(shù)的值域問(wèn)題,屬于中檔題.
4.(2023?烏魯木齊模擬)如圖所示的曲線為函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分圖象,將y=f(x)圖象上的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的倍,再將所得曲線向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度.得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則( )
A.直線為g(x)圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸
B.點(diǎn)(,0)為g(x)圖象的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心
C.函數(shù)g(x)的最小正周期為2π
D.函數(shù)g(x)在[,]上單調(diào)遞減
【分析】由函數(shù)圖象可得A=2,可求f(x)的周期,利用周期公式可求ω的值,由f()=2,可解得φ=2kπ+,k∈Z,結(jié)合|φ|<,可求φ的值,可得函數(shù)解析式為f(x)=2sin(3x+),進(jìn)而利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換以及余弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【解答】解:由函數(shù)圖象可得A=2,由=,可得圖中f(x)的最低點(diǎn)為(,﹣2),
由=,可得圖中f(x)的左邊最高點(diǎn)為(,2),
所以f(x)的周期T=2(﹣)==,解得ω=3,
所以f(x)=2sin(3x+φ),
因?yàn)閒()=2sin(3×+φ)=2,可得sin(+φ)=1,
可得+φ=2kπ+,k∈Z,解得φ=2kπ+,k∈Z,
又因?yàn)閨φ|<,
所以φ=,可得f(x)=2sin(3x+),
將y=f(x)圖象上的所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的倍,得到y(tǒng)=2sin(2x+) 的圖象;
再將所得曲線向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到y(tǒng)=2sin[2(x+)+]=2sin(2x+)=2cs2x=g(x)的圖象,
對(duì)于A,g()=2csπ=﹣1,故直線為g(x)圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸,故正確;
對(duì)于B,g()=﹣2cs=﹣≠0,故錯(cuò)誤;
對(duì)于C,函數(shù)g(x)的最小正周期T==π,故錯(cuò)誤;
對(duì)于D,令2kπ≤2x≤2kπ+π,k∈Z,解得kπ≤x≤kπ+,k∈Z,當(dāng)k=0時(shí),可得g(x)的一個(gè)單調(diào)遞減區(qū)間為[0,],
又<<,故錯(cuò)誤.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了根據(jù)部分三角函數(shù)圖象確定三角函數(shù)解析式,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換以及余弦函數(shù)的性質(zhì),考查了函數(shù)思想,屬于中檔題.
5.(2023?武漢模擬)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,其中A>0,ω>0,﹣<φ<0.在已知的條件下,則下列選項(xiàng)中可以確定其值的量為( )
A.ωB.φC.D.Asinφ
【分析】令f(x)=Asin(ωx+φ)=0,找到零點(diǎn)的關(guān)系,觀察可得.
【解答】解:令f(x)=Asin(ωx+φ)=0,
根據(jù)“五點(diǎn)法”可得:ωx1+φ=2k1π,k1∈Z,
ωx2+φ=2k2π+π,k2∈Z,
則ωx1=2k1π﹣φ,k1∈Z,ωx2=2k2π+π﹣φ,k2∈Z,
則=,k1,k2∈Z,設(shè)=m(m為常數(shù)),
則φ=,k∈Z,再根據(jù)﹣<φ<0確定φ的取值.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖象,屬于中檔題.
6.(2023?江西模擬)設(shè)函數(shù)在[﹣π,π]的圖像大致如圖,則f(π)=( )
A.B.C.D.
【分析】結(jié)合圖象中標(biāo)的數(shù)據(jù)得到關(guān)于最小正周期滿(mǎn)足不等關(guān)系和等量關(guān)系,據(jù)此求解ω的值,可求函數(shù)解析式,進(jìn)而利用誘導(dǎo)公式,特殊角的三角函數(shù)值即可求解.
【解答】解:據(jù)圖可知:π<T<π?(?),
即π<T<,所以ω=∈(,2)……①,
結(jié)合圖像可知f(?)=cs(﹣ω+)=0,
則?ω+=?+2kπ,k∈Z,
所以ω=?k,k∈Z,結(jié)合①式可知,k=0時(shí),ω=符合題意,
可得f(x)=cs(x+),可得f(π)=cs(+)=.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析,余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查了數(shù)形結(jié)合思想和函數(shù)思想的應(yīng)用,屬于中檔題.
二.多選題(共2小題)
(多選)7.(2023?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù)在上單調(diào),且f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng),則( )
A.f(x)的最小正周期為4π
B.
C.將f(x)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后對(duì)應(yīng)的函數(shù)為偶函數(shù)
D.函數(shù)y=5f(x)+4在[0,π]上有且僅有一個(gè)零點(diǎn)
【分析】把f(x)=cs(x+)求出來(lái),結(jié)合圖象和性質(zhì)依次判斷即可.
【解答】解:函數(shù)在上單調(diào),
所以:≥,整理得≥,故0<ω≤,
由于曲線y=f(x)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng),故﹣ω+=kπ+,(k∈Z),
故ω=﹣3k,(k∈Z),當(dāng)k=0時(shí),ω=,f(x)=cs(x+),
所以函數(shù)的最小正周期T==4π,故A正確;
f()=cs(+)=cs=﹣cs,f()=cs(+)=cs=﹣cs,
即f()=f(),B錯(cuò)誤;
將函數(shù)f(x)=cs(x+)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到g(x)=cs(x﹣+)=csx,
由于函數(shù)g(﹣x)=g(x),故函數(shù)g(x)為偶函數(shù),故C正確;
令函數(shù)y=5f(x)+4=0,整理得f(x)=﹣,由于x∈[0,π],如圖:
f(π)=cs(+)=﹣sin=﹣<﹣,則f(x)與y=﹣在[0,π]上只有一個(gè)交點(diǎn),
則y=5f(x)+4在[0,π]上有且僅有一個(gè)零點(diǎn).D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),屬于中檔題.
(多選)8.(2023?臨沂二模)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象如圖,則( )
A.
B.點(diǎn)是一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心
C.f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是[3kπ﹣,3kπ+](k∈Z)
D.把函數(shù)y=2sinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,再向左平移個(gè)單位,可得f(x)的圖象
【分析】根據(jù)圖象得到函數(shù)解析式,根據(jù)y=sinx的性質(zhì),對(duì)應(yīng)判斷即可.
【解答】解:由圖象可得A=2,且,所以最小正周期T=3π,
而,即 ,可得,所以,
由圖知,x=π時(shí),,k∈z,又0<φ<π,所以,
所以,所以A錯(cuò)誤;
B中,因?yàn)?,這時(shí)y=0,所以 是函數(shù)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心,所以B正確;
C中,,,k∈Z,是函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間,C項(xiàng)錯(cuò)誤,
理由如下:函數(shù)的遞增區(qū)間滿(mǎn)足,k∈Z,
解得,
所以函數(shù)的遞增區(qū)間為,,k∈Z,所以C錯(cuò)誤;
D中,y=2sinx的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的 倍,縱坐標(biāo)不變,
可得,再向左平移,可得,
即與該函數(shù)圖像一樣,所以D正確;
故選:BD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),屬于中檔題.
三.填空題(共4小題)
9.(2023?吳忠模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,)的部分圖象如圖所示,則= .
【分析】先由圖象確定解析式,再求函數(shù)值.
【解答】解:∵,∴周期T=π,∴ω=,∴f(x)=2sin(2x+φ),
又,k∈Z,又,∴φ=,∴f(x)=2sin(2x+),
∴,
故答案為:﹣.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)圖像性質(zhì),屬基礎(chǔ)題.
10.(2022?江西模擬)如圖是函數(shù)的部分圖像,f(a)=f(b)=0,且對(duì)不同的x1,x2∈[a,b],若f(x1)=f(x2),有,則θ= .
【分析】由圖象建立變量的方程,通過(guò)方程思想求解.
【解答】解:由圖知A=2,∴f(x)=2sin(2x+θ),
又如圖,對(duì)不同的x1,x2∈[a,b],f(x1)=f(x2),
∴,k∈Z,∴,k∈Z,
∴=2sinθ=,
∴sinθ=,又,∴θ=,
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖像性質(zhì),屬基礎(chǔ)題.
11.(2023?建華區(qū)模擬)將函數(shù)f(x)=sin(x﹣)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,則不等式g(x)﹣g()>0在區(qū)間[0,π]內(nèi)的解集為 (,) .
【分析】先得到g(x),所求不等式化為g(x),解三角不等式即可.
【解答】解:因?yàn)閒(x)=sin(x﹣),所以g(x)=sin(2x﹣),
g()=sin=,g(x)﹣g()>0,
可化為g(x)﹣>0,所以g(x),
令2kπ+<2x﹣<2kπ+,k∈Z,得kπ+<x<kπ+,k∈Z,
當(dāng)k=0時(shí),不等式g(x)﹣g()>0在區(qū)間[0,π]內(nèi)的解集為(,).
故答案為:(,).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)變換,考查三角不等式的解法,屬于基礎(chǔ)題.
12.(2023?西山區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+)(ω>0)滿(mǎn)足|f(x1)﹣f(x2)|=2的|x1﹣x2|的最小值為,則ω= 4 ,直線y=與函數(shù)y=f(x)在(0,π)上的圖像的所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為 .
【分析】由題意可|f(x1)﹣f(x2)|=2的|x1﹣x2|的最小值為可得半個(gè)周期的值,進(jìn)而求出ω的值,由x的范圍,求出4x+的范圍,進(jìn)而求出sin(4x+)=的交點(diǎn)橫坐標(biāo)的和.
【解答】解:|由f(x1)﹣f(x2)|=2的|x1﹣x2|的最小值為,可得==,解得ω=4,
所以f(x)=sin(4x+),x∈(0,π),則4x+∈(,4π+),
因?yàn)閟in=>,所以f(x)=sin(4x+)=,4x+∈(,4π+)有4個(gè)交點(diǎn),且4x1++4x2+=?2=3π,所以x1+x2=,
4x3++4x4+=2?π=7π,所以x3+x4=π,
所以所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和為+=,
故答案為:4,π.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查正弦函數(shù)的周期的應(yīng)用及三角函數(shù)的取值范圍的求法,屬于中檔題.
四.解答題(共3小題)
13.(2023?天河區(qū)三模)在直角坐標(biāo)系中,已知⊙O是以原點(diǎn)O為圓心,半徑長(zhǎng)為2的圓,點(diǎn)A(2,0),角x(單位:弧度)的始邊為射線OA,終邊與⊙O交于點(diǎn)B,點(diǎn)B的縱坐標(biāo)y關(guān)于角x的函數(shù)為y=f(x).
(1)寫(xiě)出函數(shù)y=f(x)的解析式;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象.求函數(shù)y=g(x)在區(qū)間[0,2π]上的最大值和最小值,并寫(xiě)出取得最值時(shí)自變量x的值.
【分析】(1)直接根據(jù)三角函數(shù)的定義可得;(2)根據(jù)平移變換規(guī)律得到g(x),再利用整體思想求最值即可.
【解答】解:(1)根據(jù)三角函數(shù)的定義有y=2sinx;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),
再將得到的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,
則g(x)=2sin(x+)=2sin(x+),x∈[0,2π],則x+∈[,],
當(dāng)x+=,即x=時(shí),g(x)取得最大值2,當(dāng)x+=,
即x=2π時(shí),g(x)取得最小值2sin=﹣.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的變換,三角函數(shù)的值域問(wèn)題,屬于基礎(chǔ)題.
14.(2022?柯橋區(qū)模擬)函數(shù)f(x)=Asin(πx+φ),x∈R(其中)部分圖象如圖所示,是該圖象的最高點(diǎn),M,N是圖象與x軸的交點(diǎn).
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期及φ的值;
(Ⅱ)若,求A的值.
【分析】(Ⅰ)由直接得出最小正周期,再由求得;
(Ⅱ)由圖象可知,,利用兩點(diǎn)間的距離公式可得到|PM|2,|PN|2,再利用余弦定理建立關(guān)于A的方程,解出即可.
【解答】解:(Ⅰ)函數(shù)f(x)的最小正周期為,
又是該圖象的最高點(diǎn),
∴,則,解得,
又,
∴;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,令f(x)=0,解得,則,
由圖象可知,,
∴,,
又,則,
在△PMN中,由余弦定理有,,
∴,令,則,即x2﹣6x+2=0,
∴16A4﹣88A2+9=0,解得,
∴或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式,考查余弦定理以及兩點(diǎn)間距離公式的運(yùn)用,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
15.(2022?樂(lè)清市校級(jí)模擬)函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分圖象如圖所示,其中B(,0),且最高點(diǎn)A與B的距離AB=.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α∈(,),f(4α)=,求cs2α的值.
【分析】(1)由函數(shù)圖象可求A的值,根據(jù)已知可求得周期T,由周期公式可求得ω,再將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入解析式可求得φ,從而可求得f(x)的解析式;
(2)由題意可求sin(2)=,可求范圍2∈(﹣,),利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式可求cs(2)的值,進(jìn)而利用兩角和的余弦公式即可求解cs2α的值.
【解答】解:(1)因?yàn)閒(x)的最大值為3,
又A為最高點(diǎn),即A的縱坐標(biāo)為3,
所以可設(shè)A(a,3),B(,0),
所以|AB|==,解得a=,或,
因?yàn)锳在B點(diǎn)左側(cè),
故a=舍去,可得A(,0),
可得T=xB﹣xA=π,可得T=4π,
又因?yàn)椋絋=4π,可得ω=,
又因?yàn)辄c(diǎn)A在f(x)上,故sin(+φ)=1,
所以+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=﹣+2kπ,k∈Z,
又因?yàn)閨φ|<,
所以k=0時(shí),φ=﹣,
所以函數(shù)f(x)的解析式為f(x)=3sin(﹣).
(2)因?yàn)閒(4α)=,
所以3sin[2α+(﹣)]=,即sin(2)=>0,
因?yàn)棣痢剩?,),可?∈(﹣,),
所以cs(2)==,
所以cs2α=cs[(2)+]=cs(2)cs﹣sin(2)sin=﹣=.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查由y=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式,考查數(shù)形結(jié)合思想和函數(shù)思想,考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
考向2:三角函數(shù)的周期性
1.(2023?福建模擬)函數(shù)f(x)=asinx+bcs2x+csin4x(a,b,c∈R)的最小正周期不可能是( )
A.B.πC.D.2π
【分析】舉例,分別求a=b=0,c≠0;a=c=0,b≠0;b=c=0,a≠0時(shí)函數(shù)的最小正周期,從而判斷.
【解答】解:當(dāng)a=b=0,c≠0時(shí),
f(x)=csin4x,
故函數(shù)f(x)的最小正周期為=;
當(dāng)a=c=0,b≠0時(shí),
f(x)=bcs2x,
故函數(shù)f(x)的最小正周期為=π;
當(dāng)b=c=0,a≠0時(shí),
f(x)=asinx,
故函數(shù)f(x)的最小正周期為2π;
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了三角函數(shù)的周期性的判斷,屬于基礎(chǔ)題.
2.(2023?臨高縣模擬)下列函數(shù)中,最小正周期為π的是( )
A.y=sinxB.y=csxC.y=sinxD.y=cs2x
【分析】由題意利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)、y=Acs(ωx+φ)的周期為||,得出結(jié)論.
【解答】解:根據(jù)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)、y=Acs(ωx+φ)的周期為||,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查函數(shù)y=Asin(ωx+φ)、y=Acs(ωx+φ)的周期性,利用了它們的周期為||,屬于基礎(chǔ)題.
(多選)3.(2023?邵陽(yáng)二模)若函數(shù)f(x)=2csωx(csωx﹣sinωx)﹣1(ω>0)的最小正周期為π,則( )
A.
B.f(x)在上單調(diào)遞增
C.f(x)在內(nèi)有5個(gè)零點(diǎn)
D.f(x)在上的值域?yàn)閇﹣1,1]
【分析】先將f(x)解析式確定,直接可判斷A錯(cuò)誤,C正確;B,D項(xiàng)需將2x+看成一個(gè)整體,利用y=csx的性質(zhì)來(lái)解即可.
【解答】解:f(x)=2csωx(csωx﹣sinωx)﹣1=2cs2ωx﹣2sinωxcsωx﹣1=cs2ωx﹣sin2ωx=cs(2ωx+),
由于f(x)的最小正周期為π,則=π,∴ω=1,則f(x)=cs(2x+),
A項(xiàng):f(﹣)=cs(﹣+)=cs=,A錯(cuò)誤;
B項(xiàng):令2kπ﹣π≤2x+≤2kπ,k∈Z,
∴kπ﹣≤x≤kπ﹣,k∈Z,k=1時(shí),一個(gè)單調(diào)增區(qū)間為[,],
又?[,],則B正確;
C項(xiàng):f(x)=cs(2x+)=0,2x+=kπ+,k∈Z,x=kπ+,k∈Z,
在內(nèi),當(dāng)k=0時(shí),x=,當(dāng)k=1時(shí),x=+=,當(dāng)k=2時(shí),x=π+=,
當(dāng)k=3時(shí),x=+=,當(dāng)k=4時(shí),x=2π+=,共有5個(gè)零點(diǎn),C正確;
D項(xiàng):x∈,2x+∈[﹣,],
當(dāng)2x+=0,即x=﹣時(shí),f(x)取得最大值為,
當(dāng)2x+=,即x=時(shí),f(x)取得最小值為cs=﹣1,
則f(x)在上的值域?yàn)閇﹣1,],D錯(cuò)誤.
故選:BC.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),考查值域,單調(diào)性,零點(diǎn),屬于中檔題.
(多選)4.(2023?呂梁二模)若函數(shù)f(x)=2sinωx(csωx﹣sinωx)﹣1(ω>0)的最小正周期為π,則( )
A.
B.f(x)在上單調(diào)遞減
C.f(x)=﹣2在內(nèi)有5個(gè)零點(diǎn)
D.f(x)在[]上的值域?yàn)?br>【分析】確定解析式后,根據(jù)y=sinx的性質(zhì),對(duì)應(yīng)判斷各個(gè)選項(xiàng)即可.
【解答】解:f(x)=2sinωx(csωx﹣sinωx)﹣1=2sinωxcsωx﹣2sin2ωx﹣1=sin2ωx+cs2ωx﹣2=,
由最小正周期為π,可得,故,
對(duì)于A,,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,當(dāng),?[,],此時(shí)f(x)單調(diào)遞減,故B正確;
對(duì)于C,,
所以 時(shí),
滿(mǎn)足要求的有,共有5個(gè)零點(diǎn),C正確;
對(duì)于D,當(dāng) 時(shí),,則,
故,所以D錯(cuò)誤.
故選:BC.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),屬于中檔題.
考向3:三角函數(shù)的單調(diào)性
5.(2023?天津二模)若函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,則ω的最大值是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】由x∈[﹣,],得ωx+∈[﹣ω+,ω+],若函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,則,k∈Z,即可得出答案.
【解答】解:因?yàn)閤∈[﹣,],
所以ωx+∈[﹣ω+,ω+],
若函數(shù)在區(qū)間上具有單調(diào)性,
則,k∈Z,
所以,k∈Z,
又ω>0,
解得ω的最大值為2.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),解題中需要理清思路,屬于中檔題.
6.(2023?河南模擬)已知函數(shù),,則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.B.
C.,D.,
【分析】f(x)=2cs(3x﹣),利用y=csx的性質(zhì)即可得.
【解答】解:=2cs(3x﹣),
令2kπ﹣π≤3x﹣≤2kπ,k∈Z,
解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,
令k=0,﹣≤x≤,
令k=1,≤x≤,
又,
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[﹣,],[,].
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的單調(diào)性,屬于基礎(chǔ)題.
(多選)7.(2023?讓胡路區(qū)校級(jí)二模)已知函數(shù)滿(mǎn)足,其圖象向右平移s(s∈N*)個(gè)單位后得到函數(shù)y=g(x)的圖象,且y=g(x)在上單調(diào)遞減,則( )
A.ω=1
B.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于對(duì)稱(chēng)
C.s可以等于5
D.s的最小值為2
【分析】先將函數(shù) f(x)化簡(jiǎn),利用其圖像的性質(zhì)即可確定各選項(xiàng).
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sinωx+csωx=2sin(ωx+),0<ω<3,
對(duì)于A,因?yàn)?,所以f(x+π)=﹣f(x+)=f(x),則π是f(x)的一個(gè)周期,
因?yàn)閒(x)=sinωx+csωx=2sin(ωx+),所以T=是f(x)的最小正周期,
故k×=π(k∈Z),則|ω|=2k,又0<ω<3,故ω=2,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,由選項(xiàng)A得f(x)=2sinf(2x+),
所以f()=2sin(+)=2sinπ=0,故(,0)是f(x)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心,故B正確;
對(duì)于C,f(x)的圖象向右平移s(s∈N*)個(gè)單位后得到函數(shù)g(x)=2sin[2(x﹣s)+]的圖象,
則g(x)=2sin(2x+﹣2s),
因g(x)在上單調(diào)遞減,
所以,(k∈Z),解得﹣kπ﹣≤s≤﹣kπ﹣,(k∈Z),
當(dāng)k=﹣2時(shí),≤s≤,因?yàn)閟∈N*,所以s=5,故C正確;
對(duì)于D,因?yàn)閟∈N*,所以﹣kπ﹣>0,則k<﹣,又k∈Z,故k≤﹣1,
當(dāng)k=﹣時(shí),≤s≤,可知smin=2,故D正確.
故選:BCD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),屬于中檔題
8.(2023?福田區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù).
(1)求函數(shù)f(x)在上的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱(chēng),在上的值域?yàn)?,求α的取值范圍?br>【分析】(1)先化簡(jiǎn)f(x),根據(jù)正弦函數(shù)的周期性,即可得出答案;
(2)根據(jù)三角函數(shù)圖象的平移變換和對(duì)稱(chēng)性求出φ、g(x),再由三角函數(shù)的性質(zhì)求解,即可得出答案.
【解答】解:(1)=,
∵,∴,
∴當(dāng),即時(shí),函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為;
(2)由題意得,
∵函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱(chēng),
∴,解得,
∵,∴,
∴,
∴當(dāng)時(shí),,
又g(x)在上的值域?yàn)椋?br>則.解得,
故α的取值范圍為.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖象變換,考查轉(zhuǎn)化思想,考查邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
考向4:三角函數(shù)的最值與值域
9.(2023?華容縣模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0),若函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱(chēng),且關(guān)于直線軸對(duì)稱(chēng),則ω的最小值為 3 .
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)函數(shù)的最小正周期最大時(shí),ω的值最?。?br>【解答】解:當(dāng)對(duì)稱(chēng)中心與對(duì)稱(chēng)軸的橫向距離最小時(shí),最小正周期最大,ω最小,
此時(shí)T=4(﹣)=,.
故答案為:3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),屬于中檔題.
10.(2023?全國(guó)模擬)若,則sinxsiny的最大值為 0 .
【分析】記sin2x=m,sin2y=n,則將原等式代換化簡(jiǎn)為mn(m+n﹣2)=0,則得到最后答案.
【解答】解:由題意可得x,y的取值范圍均是{α|α≠kπ+,k∈Z},所以sin2x<1,sin2y<1,
記sin2x=m,sin2y=n,則tan2x=,tan2y=,
于是題中等式即為=m+n,
化簡(jiǎn)整理得mn(m+n﹣2)=0,
于是m=0或n=0或m+n=2,
若m+n=2,則sin2x=sin2y=1,不符合題意,
因此six=0或siny=0,所以sinx?siny=0.
故sinx?siny的最大值為0.
故答案為:0.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力,是中檔題.
11.(2023?合肥三模)函數(shù)f(x)=cs2x+2|sinx|(x∈[0,2π])的值域?yàn)? .
【分析】由條件可用二倍角公式對(duì)函數(shù)解析式進(jìn)行變形得到f(x)=﹣2|sinx|2+2|sinx|+1,再用換元法令t=|sinx|,將原函數(shù)的值域轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)g(t)=﹣2t2+2t+1,t∈[0,1]的值域即可.
【解答】解:f(x)=cs2x+2|sinx|=1﹣2sin2x+2|sinx|=﹣2|sinx|2+2|sinx|+1,
令t=|sinx|,∵x∈[0,2π],∴t∈[0,1],
則原函數(shù)可化為g(t)=﹣2t2+2t+1=,t∈[0,1],
其圖象開(kāi)口向下,對(duì)稱(chēng)軸為直線,
∴當(dāng)時(shí),;當(dāng)t=0或1時(shí),g(t)min=1,
∴g(t)的值域?yàn)?,即函?shù)f(x)的值域?yàn)椋?br>故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查將三角函數(shù)的值域問(wèn)題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)的值域,考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力,屬中檔題.
12.(2023?海淀區(qū)校級(jí)模擬)已知在[0,m]上的最大值為,則實(shí)數(shù)m的最大值為 .
【分析】求出2x+的范圍,結(jié)合y=csx的圖象找到滿(mǎn)足題目條件的實(shí)數(shù)m的最大值.
【解答】解:∵x∈[0,m],2x+∈[,2m+],
∵在[0,m]上的最大值為,
則<2m+≤,解得0<m≤,所以實(shí)數(shù)m的最大值為.
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),屬于中檔題.
13.(2023?屯昌縣二模)已知函數(shù)f(x)=sinx﹣csx(x∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求函數(shù)的最大值與最小值.
【分析】(1)利用三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用化簡(jiǎn)函數(shù)解析式可得f(x)=sin(x﹣),進(jìn)而利用正弦函數(shù)的單調(diào)性即可求解.
(2)利用三角函數(shù)恒等變換化簡(jiǎn)可得y=,可求范圍,即可利用余弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解最值.
【解答】解:(1)由于f(x)=sinx﹣csx=(sinx﹣csx)=,
令,k∈Z,
解得,k∈Z,
故函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z.
(2)y=f2(x)+cs2x﹣1====,
當(dāng)時(shí),,
故當(dāng)時(shí),取最小值﹣2,當(dāng)時(shí),取最大值.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用,正弦函數(shù)的單調(diào)性,余弦函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用,考查了轉(zhuǎn)化思想和函數(shù)思想的應(yīng)用,屬于中檔題.
14.(2023?徐匯區(qū)校級(jí)模擬)已知函數(shù).
(1)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求f(x)在上的最大值與最小值.
【分析】(1)先利用降冪公式、輔助角公式,將f(x)化為Asin(ωx+φ)的形式,再結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性求解;
(2)利用換元的想法,結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性解決問(wèn)題.
【解答】解:(1)由已知得f(x)=sin2x﹣=,
要求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間,只需,k∈Z,
解得≤x≤+kπ,k∈Z,
故函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[,+kπ],k∈Z;
(2)由x∈得∈[,],
結(jié)合y=sinx在上單調(diào)遞減,在[]上單調(diào)遞增,
且,sin=,
故≤,
所以f(x)在上的最大值與最小值分別為,.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的降冪公式和輔助角公式,同時(shí)考查了正弦型函數(shù)的單調(diào)性和最值的求法,屬于中檔題.
15.(2023?和平區(qū)校級(jí)一模)已知,.
(1)求α的大??;
(2)設(shè)函數(shù)f(x)=sin(x+2α),x∈[0,π],求f(x)的單調(diào)區(qū)間及值域.
【分析】(1)根據(jù)切化弦公式與二倍角公式化簡(jiǎn)進(jìn)行求值;
(2)根據(jù)正弦型函數(shù)的單調(diào)區(qū)間公式求解函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間,由x∈[0,π],求整體角的取值范圍得到f(x)的值域.
【解答】解:(1)由,得,
則 =2(csα﹣sinα)(csα+sinα),因?yàn)椋?br>所以csα>sinα>0,所以,解得,
即,又,所以,則.
(2)函數(shù),x∈[0,π],
令,解得,
所以函數(shù)f(x)在區(qū)間 上單調(diào)遞增;
令,解得,
所以函數(shù)f(x)在區(qū)間上單調(diào)遞減;
因?yàn)閤∈[0,π],,
當(dāng)時(shí),即,f(x)取最大值1;
當(dāng)時(shí),即x=π,f(x)取最小值,所以f(x)值域?yàn)椋?br>【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的性質(zhì),考查兩角和差公式,屬于中檔題.

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高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)全程規(guī)劃(新高考地區(qū)專(zhuān)用)重難點(diǎn)04函數(shù)的奇偶性(7種考法)專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)(原卷版+解析)

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