内容正文:
专题三 三角函数及解三角形
第一讲 三角函数的图象与性质
考点一 三角函数的概念、诱导公式及基本关系
1.三角函数的定义
若角α的终边过点P(x,y),则sin α=,cos α=,tan α=(其中r=).
2.利用诱导公式进行化简求值的步骤
利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负—脱周—化锐.特别注意函数名称和符号的确定.(注意“奇变偶不变,符号看象限”)
3.基本关系
sin 2x+cos2x=1,tanx=.
(1)(2020·全国卷Ⅱ)若α为第四象限角,则( )
A.cos 2α>0 B.cos 2α<0
C.sin 2α>0 D.sin 2α<0
(2)(2020·江苏)已知sin2=,则sin2α的值是________.
【名师点评】
应用三角函数的概念和诱导公式应注意两点
(1)当角的终边所在的位置不是唯一确定的时候要注意分情况解决,机械地使用三角函数的定义就会出现错误.
(2)应用诱导公式与同角关系开方运算时,一定注意三角函数的符号;利用同角三角函数的关系化简要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.
【典题精练1】 (1)(2021·马鞍山二模)已知cos (-α)=,则sin (+2α)的值为( )
A. B.
C.± D.-
(2)
(2021 ·徐汇区校级二模)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,动点P、Q从点A(1,0)出发在单位圆上运动,点P按逆时针方向每秒钟转弧度,点Q按顺时针方向每秒钟转弧度,则P、Q两点在第2 019次相遇时,点P的坐标是( )
A.(0,0) B.(0,1)
C.(-1,0) D.(0,-1)
考点二 三角函数的图象与解析式
函数y=A sin (ωx+φ)的图象
(1)“五点法”作图
设z=ωx+φ,令z=0,,π,,2π,求出x的值与相应的y的值,描点、连线可得.
(2)图象变换
(1)(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos (ωx+φ)的部分图像如图所示,则满足条件(f(x)-f)>0的最小正整数x为________.
(2)(2021·新高考Ⅰ卷)下列区间中,函数f(x)=7sin 单调递增的区间是( )
A. B.
C. D.
(3)(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin 的图像,则f(x)=( )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
【名师点评】
1.求解析式y=A sin (ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的方法
(1)求A,b,确定函数的最大值M和最小值m,
则A=,b=.
(2)求ω,确定函数的最小正周期T.则可得ω=.
(3)求φ,常用的方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:
“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ=+2kπ(k∈Z);
“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx+φ=+2kπ(k∈Z).
2.图象交换注意事项
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x而言的,如果x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.
【典题精练2】 (1)
(2021·娄底二模)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,φ∈[,π)])的部分图象如图所示,且f(x)在[0,2π]上恰有一个最大值和一个最小值,则ω的取值范围是( )
A.[,) B.[,)
C.(,] D.(,]
(2)(2021·张掖三模)已知函数f(x)=sin x+cos x,把函数f(x)的图象向右平移个单位,再把图象的横坐标缩小到原来的一半,得到函数g(x)的图象,当x∈[0,]时,方程g(x)-k=0有两个不同的实根,则实数k的取值范围为( )
A.[1,] B.[,2)
C.[1,2] D.[1,2)
考点三 三角函数的性质
1.三角函数的单调区间
y=sin x的单调递增区间是(k∈Z)
递减区间是(k∈Z).
y=cos x的单调递增区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),单调递减区间是[2kπ,2kπ+π](k∈Z);
y=tan x的递增区间是(k∈Z)
2.y=A sin (ωx+φ),当φ=kπ(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.
y=A cos (ωx+φ),当φ=