内容正文:
第七章 三角函数
7.3三角函数的性质与图像
7.3.1 正弦函数的性质及图象
知识梳理
一.正弦函数的定义
正弦函数:对于任意一个角x,都有唯一确定的正弦sin x与之对应,因此y=sin x是一个函数,一般称为正弦函数.
二.正弦函数的性质
1.定义域与值域
的定义域为R,值域为.
2.奇偶性
由诱导公式,可知正弦函数为奇函数,其图象关于原点中心对称.
3.正弦函数的周期性
正弦函数y=sin x是周期函数,都是它的周期,最小正周期是.
4.单调性
一般地,正弦函数在区间上递增,在上递减.
5.正弦函数的零点
正弦函数y=sin x的零点是.
三.正弦函数的图象
正弦函数的图象,如图所示.
1.一般地,函数y=sin x的图像称为正弦曲线,利用五点法作正弦曲线,这五个点是:,,,,。y=sin x,x∈[0,2π]的图像向左、右平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图像.
2.正弦函数y=sin x的图像对称轴为,对称中心为,其中k∈Z.
常见考点
考点一 正弦函数的图像
典例1.根据函数的图像,可得方程的解为( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】B
【分析】
结合正弦函数的图象和正弦函数的性质即可求出结果.
【详解】
由题意和正弦函数的图象可知,可得().
故选: B.
变式1-1.函数与图像交点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】
作出直线与函数在上的图象,观察图形即可得解.
【详解】
作出函数在上的图象,并作出直线,如图:
观察图形知:函数在上的图象与直线有两个公共点,
所以函数与图像交点的个数为2.
故选:C
变式1-2.方程的实数根的个数是
A.1 B.2 C.3 D.无穷多
【答案】C
【分析】
作出函数与的图像观察图像交点个数即可.
【详解】
解析:在同一直角坐标系中作出函数与的图像,由图可以看出两函数图像有3个交点,即有3个实数根.
故选:C.
【点睛】
本题考查函数图像的应用,将方程的根的个数问题转化为图像的交点个数问题是本题的关键,是基础题.
变式1-3.函数与函数的图象关于( )
A.轴对称 B.轴对称
C.原点对称 D.直线对称
【答案】A
【分析】
根据两个函数的解析式的特征进行判断即可
【详解】
设,,
所以有,
因此两个函数的图象关于轴对称,
故选:A
【点睛】
本题考查了两个函数的对称性,属于基础题.
考点二 解正弦不等式
典例2.在内,不等式的解集是( )
A.(0,π) B. C. D.
【答案】C
【分析】
先作出正弦图象y=sin x,,结合的根为 或,即得不等式的解集.
【详解】
画出y=sin x,的草图如下.
内,令,解得或,
结合图象可知不等式的解集为.
故选:C.
变式2-1.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
将不等式转化为,利用正弦函数求解.
【详解】
不等式,即为,
解得,
因为,
所以,
所以不等式的解集是
故选:D
变式2-2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
先根据对数函数定义域的求法得到,再利用三角不等式的解法求解.
【详解】
若函数有意义,
则,
,
所以函数的定义域为.
故选:C
【点睛】
本题主要考查函数定义域的求法以及三角不等式的解法,属于基础题.
变式2-3.在内,不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据正弦函数的图象和性质,即可得到结论.
【详解】
解:在[0,2π]内,
若sinx,则x,
即不等式的解集为(,),
故选:C.
【点睛】
本题主要考查利用三角函数的图象与性质解不等式,考查数形结合的思想,属于基础题.
考点三 含正弦函数的定义域与值域
典例3.函数的定义域是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
由,解三角不等式可得答案
【详解】
解:由题意得,即,
所以,
所以函数的定义域为,
故选:B
变式3-1.若函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
由被开方式非负,解三角不等式可得答案
【详解】
由题意,得,
则.
故选:B.
变式3-2.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
明确函数的单调性,根据最高点与最低点确定最值,从而得到值域.
【详解】
由可知:单增区间为,单减区间为,
最大值为:,最小值为:,
∴函数的值域是,
故选:D
【点睛】
本题考查正弦函数的值域,属于基础题.
变式3-3.函数的最小值为( )
A.2 B.-1 C.-2 D.5
【答案】B
【分析】
由于,即可求出,由此即可求出结果.
【详解】