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专题07 三角函数图象及其性质
【母题来源一】【2020年高考全国Ⅰ卷文数】设函数在的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可得:函数图象过点,
将它代入函数可得:
又是函数图象与轴负半轴的第一个交点,
所以,解得:
所以函数的最小正周期为
故选C.
【名师点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题.
【母题来源二】【2019年高考全国Ⅰ卷文数】函数的最小值为___________.
【答案】
【解析】
,
,当时,,
故函数的最小值为.
【名师点睛】本题首先应用诱导公式,转化得到二倍角的余弦,进一步应用二倍角的余弦公式,得到关于的二次函数,从而得解.注意解答本题的过程中,部分考生易忽视的限制,而简单应用二次函数的性质,出现运算错误.
【母题来源三】【2018年高考全国Ⅰ卷文数】已知函数,则
A.的最小正周期为π,最大值为3
B.的最小正周期为π,最大值为4
C.的最小正周期为,最大值为3
D.的最小正周期为,最大值为4
【答案】B
【解析】根据题意有,
所以函数的最小正周期为,且最大值为.
故选B.
【名师点睛】该题考查的是有关化简三角函数解析式,并且通过余弦型函数的相关性质得到函数的性质,在解题的过程中,要注意应用余弦倍角公式将式子降次升角,得到最简结果.
【命题意图】
(1)能画出y=sin x,y =cos x,y = tan x的图象,了解三角函数的周期性.
(2)理解正弦函数、余弦函数在区间上的性质(如单调性、 最大值和最小值以及与x轴的交点等).
(3)能画出的图象,了解参数对函数图象变化的影响.
(4)理解同角三角函数的基本关系式、诱导公式,能运用和与差的三角函数公式、二倍角公式等进行简单的恒等变换.
【命题规律】
三角函数的考查重点是三角函数的定义、图象与性质,考查中以图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值作为热点,并常与三角恒等变换交汇命题,难度为中档偏下.
常见的命题角度有:
(1)三角函数的图象变换;
(2)三角函数解析式的确定;
(3)三角函数的性质(单调性、值域与最值、奇偶性、周期性、对称性等);
(4)函数的性质与其他知识的综合应用.
【方法总结】
(一)函数图象的平移变换解题策略
(1)对函数y=sin x,y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的图象,无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位,都是相应的解析式中的x变为x±|φ|,而不是ωx变为ωx±|φ|.
(2)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移.
(二)结合图象及性质求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的方法
(1)求A,B,已知函数的最大值M和最小值m,则.
(2)求ω,已知函数的周期T,则.
(3)求φ,常用方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时,A,ω,B已知).
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口,具体如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点中距原点最近的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=;“第五点”为ωx+φ=2π.
(三)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目及求解方法
(1)形如y=asinx+bcosx+k的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);
(2)形如y=asin2x+bsinx+k的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(四)三角函数单调性问题的常见类型及解题策略
(1)已知三角函数解析式求单调区间.①求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;②求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中,ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
(3)利用三角函数的单调性求值域(或最值).形如y=Asin(ωx+φ)+b或可化为y=Asin(ωx+φ)+b的三角函数的值域(或最值)问题常利用三角函数的单调性解决.
(五)三角函数的奇偶性、周期性、对称性的处理方法
(1)求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等