内容正文:
第一讲 三角函数的图象与性质
授课提示:对应学生用书第7页
把脉考情 继续以选择、填空题形式考查三角函数的图象变换、性质及应用,涉及直观想象与数学运算.逻辑推理的核心素养.
1.(2021·新高考全国Ⅰ卷)下列区间中,函数f(x)=7sin单调递增的区间是( )
A. B.
C. D.
解析:f(x)=7sin,
令2kπ-≤x-≤2kπ+,k∈Z,
解得2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z,
令k=0,得-≤x≤.
答案:A
方向
三角函数的图象与性质.
素养
逻辑推理、数学运算.
方法
依据正弦函数的单调区间进行求解.
2.(2020·全国卷Ⅰ)设函数f(x)=cos在[-π,π]的图象大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )
A. B.
C. D.
解析:由题图知解得<T<,
排除选项A,D.
法一:若T=,则|ω|==,
经检验,此时f≠0,排除选项B.
法二:由题图知-是函数的零点,且图象在零点附近上升,
所以-ω+=2kπ-,k∈Z,
得ω=-+,k∈Z.
当T=时,|ω|==,此时k∉Z,排除选项B.
当T=时,|ω|==,此时k=0,符合题意.
答案:C
方向
三角函数图象与性质.
素养
直观想象、逻辑推理.
方法
依据图象确定|ω|的取值范围,结合五点对应法进行求解即可.
3.(2020·全国卷Ⅲ)关于函数f(x)=sin x+有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称.
②f(x)的图象关于原点对称.
③f(x)的图象关于直线x=对称.
④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是________.
解析:∵f(x)=sin x+的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},
f(-x)=sin(-x)+=-f(x),而f(-x)≠f(x),∴f(x)为奇函数,不是偶函数,①错误,②正确.
∵f=cos x+,
f=cos x+,
∴f=f,
∴f(x)的图象关于直线x=对称,③正确.当x∈时,f(x)<0,④错误.
答案:②③
方向
三角函数的图象与性质.
素养
直观想象、逻辑推理.
方法
结合函数的图象,利用奇偶性、对称性、最值的定义逐一判断.
授课提示:对应学生用书第7页
多维探究
(一)常规考法——考四基
1.(图象识别)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,且f(0)=1,则f的值为( )
A.-1 B.-
C.- D.-
解析:根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象,
可得=-=(T为函数f(x)的最小正周期),
所以×=,解得ω=3.
由图可得3×+φ=+2kπ(k∈Z),
解得φ=+2kπ(k∈Z),
又|φ|<,
所以φ=.故f(x)=Asin.
由f(0)=Asin=A=1,解得A=,所以f(x)=sin.
则f=sin=-sin=-1.
答案:A
由“图”定“式”找“对应”的方法
由三角函数的图象求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中参数的值,关键是把握函数图象的特征与参数之间的对应关系,其基本依据就是“五点法”作图.
(1)最值定A,B:根据给定的函数图象确定最值,设最大值为M,最小值为m,则M=A+B,m=-A+B,解得B=,A=.
(2)T定ω:由周期的求解公式T=,可得ω=.
(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.
2.(图象变换)已知函数f(x)=cos2ωx+sin 2ωx-(ω>0)的最小正周期为π,若将y=f(x)的图象上所有的点向右平移φ个单位长度,所得图象对应的函数g(x)为奇函数,则f(φ)=( )
A. B.
C. D.1
解析:因为f(x)=cos2ωx+sin 2ωx-(ω>0),
所以f(x)=sin 2ωx+cos 2ωx=sin.
由于函数f(x)的最小正周期为π,则2ω==2,解得ω=1,
所以f(x)=sin.
将函数y=f(x)的图象上所有的点向右平移φ个单位长度,所得图象对应的函数为g(x)=sin=sin.
由于函数g(x)为奇函数,则-2φ=kπ(k∈Z),解得φ=-(k∈Z),
又0<φ<,所以φ=.
因此f=sin=sin=.
答案:C
图象变换的关键点
(1)由哪个函数变换得到哪个函数,二者是否为同名函数.
(2)平移时,是向左还是向右,是移动“φ”个单位长度,还是移动“”个单位长度.
(3)伸缩时,是变大还是小了多少倍.
3.(图象应用)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(-x)在上的单调递增区间是__________.
解析:由题图知A=1,设f(x)