内容正文:
小题自检12 三角函数的图象与性质
一、考情考向分析
高考热点主要集中在三角函数的定义、图象与性质,主要考查图象的变换,函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,并常与三角恒等变换交汇命题.
二、通关必备知识
1.审题思维必备
(1)看到研究性质问题,想到利用三角恒等变换将函数转化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的形式.
(2)看到图象变换问题,想到三角函数图象变换的两种途径.
2.解题方法必备
(1)求函数单调区间的方法
①代换法:求形如y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))(A,ω,φ为常数,A≠0,ω>0)的单调区间时,令ωx+φ=z,得y=Asin z(或y=Acos z),然后由复合函数的单调性求得.
②图象法:画出三角函数的图象,结合图象求其单调区间.
(2)判断对称中心与对称轴的方法
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的零点这一性质,通过检验f(x0)的值进行判断.
三、三年真题再现
1.(2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以为周期且在区间单调递增的是( )
A.f(x)=|cos 2x| B.f(x)=|sin 2x|
C.f(x)=cos|x| D.f(x)=sin|x|
A [作出函数f(x)=|cos 2x|的图象,如图.
由图象可知f(x)=|cos 2x|的周期为,在区间上单调递增.同理可得f(x)=|sin 2x|的周期为,在区间上单调递减,f(x)=cos|x|的周期为2π.f(x)=sin|x|不是周期函数,排除B,C,D.]
2.(2018·全国卷Ⅱ)若f(x)=cos x-sin x在[-a,a]是减函数,则a的最大值是( )
A. B.[来源:Z#xx#k.Com]
C. D.π
A [f(x)=cos x-sin x=-=-sin,当x∈,即x-∈时,y=sin单调递增,
y=-sin单调递减.
∵函数f(x)在[-a,a]是减函数,
∴[-a,a]⊆,
∴0<a≤,∴a的最大值为.]
3.(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,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
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,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[来源:学科网ZXXK]
D [因为y=sin=cos=cos,所以曲线C1:y=cos x上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到曲线y=cos 2x,再把得到的曲线y=cos 2x向左平移个单位长度,得到曲线y=cos 2=cos.]
4.(2018·全国卷Ⅲ)函数f(x)=cos在[0,π]的零点个数为________.
3 [由题意可知,当3x+=kπ+(k∈Z)时,f(x)=cos=0.
∵x∈[0,π],
∴3x+∈,
∴当3x+取值为,,时,f(x)=0,
即函数f(x)=cos在[0,π]的零点个数为3.]
5.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是________.
- [f′(x)=2cos x+2cos 2x=2cos x+2(2cos2x-1)
=2(2cos2x+cos x-1)=2(2cos x-1)(cos x+1).[来源:学科网ZXXK]
∵cos x+1≥0,
∴当cos x<时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当cos x>时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
∴当cos x=,f(x)有最小值.
又f(x)=2sin x+sin 2x=2sin x(1+cos x),
∴当sin x=-时,f(x)有最小值,
即f(x)min=2××=-.]
6.(2017·全国卷Ⅱ)函数f(x)=sin2x+cos x-的最大值是________.
1 [f(x)=1-cos2x+cos x-=-2+1.
∵x∈,∴cos x∈[0,1],
∴当cos x=时,f(x)取得最大值,最大值为1.]
课时作业(十二) 三角函数的图象与性质
1.(2019·贵州贵阳二模)函数y=3sin x+4cos x,x∈R的值域是( )
A.[-7,7] B.[-5,5]
C.[-4,4] D.[-3,3]
B [由于y=3sin x+4cos x=5sin(x+φ),其中tan φ=,据此5sin(x+φ)∈[-5,5],