内容正文:
专题01 三角函数的图像与性质
【要点提炼】
1.常用的三种函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
递增
区间
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),2kπ+\f(π,2)))
[2kπ-π,2kπ]
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))
递减
区间
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),2kπ+\f(3π,2)))
[2kπ,2kπ+π]
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称
中心
(kπ,0)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2),0))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0))
对称轴
x=kπ+eq \f(π,2)
x=kπ
周期性
2π
2π
π
2.三角函数的常用结论
(1)y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数;
当φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)求得.
(2)y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)时为奇函数;
当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得.
(3)y=Atan(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数.
3.三角函数的两种常见变换
(1)y=sin xeq \o(――——————————→,\s\up11(向左(φ>0)或向右(φ<0)),\s\do4(平移|φ|个单位))
y=sin(ωx+φ)eq \o(――——————————→,\s\up11(纵坐标变为原来的A倍),\s\do4(横坐标不变))y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
y=sin ωxeq \o(―————————————―→,\s\up11(向左(φ>0)或向右(φ<0)),\s\do4(平移|\f(φ,ω)|个单位))
y=sin(ωx+φ)eq \o(————————————―→,\s\up11(纵坐标变为原来的A倍),\s\do4(横坐标不变))y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
【方法指导】
已知函数
的图像求解析式的方法:(1)
;(2)由函数的周期
求
,则
;(3)利用“五点法”中相对应的特殊点求
。
运用整体换元法求解单调区间与对称性问题:类比
的性质,只需将
中的“
”看成
中的“
”,采取整体代入求解。(1)令
,可求得对称轴方程;(2)令
,可求得对称中心的横坐标;(3)将“
”看作整体,可求得
的单调区间,注意
的符号。
命题点一: 三角函数的图像
考向一 三角函数的图像变换
【典例1】 1.(2021·宁夏吴忠市·高三一模(理))已知函数
的图像关于直线
对称,将函数
的图像向右平移
个单位得到函数
的图像,则
在
上的值域为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
由对称性求得
,由平移求得
的表达式,再求出
的范围,结合正弦函数性质得值域.
【详解】
∵函数
的图像关于直线
对称,
,又
,可得
,
故
,
,
∵
,∴
,
∴
,
故选:A.
【方法总结】
1.“五点法”作图:设
,令
求出
的值与相应
的的值,描点、连线可得。
2.在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其中的自变量
而言的,如果
的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向.
【拓展练习】
(2020·江苏南通市·高三月考)声音是由物体振动产生的声波,其中纯音的数学模型是函数
,已知函数
的图象向右平移
个单位后,与纯音的数学模型函数
图象重合,则
______,若函数
在
是减函数,则
的最大值是______.
【答案】
【分析】
将函数
的图象向左平移
个单位后可得到函数
的图象,结合诱导公式可求得
的值,求得函数
的单调递减区间,由
属于该区间求得
的值,再由区间的包含关系可求得
的最大值.
【详解】
将函数
的图象向左平移
个单位后可得到函数
的图象,
则
,
又
,
,
令
,解得
,
所以,函数
的单调递减区间为
,
由
,可得
,
由于函数
在区间
上单调递减,则
,
所以,
,解得
,则
的最大值为
.
故答案为:
;
.
【点睛】
本题考查利用三角函数图象平移求参数,同时也考查了利用余弦型函数的单调性求参数,考查计算能力,属于中等题.
考向二 由函数的图象特征求解析式