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第1讲 三角函数的图象与性质
高考定位 三角函数的图象与性质是高考考查的重点和热点内容,主要从以下两个方面进行考查:1.三角函数的图象,涉及图象变换问题以及由图象确定解析式问题,主要以选择题、填空题的形式考查;2.利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等,主要以客观题或解答题其中一问的形式考查.
1.(2020·全国Ⅱ卷)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
答案 D
解析 法一 由题意,知-+2kπ<α<2kπ(k∈Z).
所以-π+4kπ<2α<4kπ(k∈Z),
此时2α的终边落在第三、四象限及y轴的负半轴上,
所以sin 2α<0,而cos 2α<0,cos 2α=0或cos 2α>0.
法二 (特殊化)取α=-,则cos 2α=0,sin 2α=-1,排除A,B,C选项,只有D适合.
2.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象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的图象,则f(x)=( )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
答案 B
解析 依题意,将y=sin的图象向左平移个单位长度,再将所得曲线上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,得到f(x)的图象,
所以y=sin的图象
y=sin的图象f(x)=sin的图象.故选B.
3.(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f= W.
答案 -
解析 由图象可得,函数的周期T=×=π,所以ω==2,将点代入f(x)=2cos(2x+φ)中,得2×+φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=2kπ-(k∈Z),则f=2cos=2cos=-.
4.(2020·全国Ⅲ卷)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 .
答案 ②③
解析 ∵f(x)=sin x+的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},关于原点对称,又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.故选②③.
5.(2021·浙江卷)设函数f(x)=sin x+cos x(x∈R).
(1)求函数y=的最小正周期;
(2)求函数y=f(x)f在上的最大值.
解 (1)因为f(x)=sin x+cos x,
所以f=sin+cos
=cos x-sin x,
所以y==(cos x-sin x)2=1-sin 2x.
所以函数y=的最小正周期T==π.
(2)f=sin+cos=sin x,
所以y=f(x)f=sin x
=(sin xcos x+sin2x)
==sin+.
当x∈时,2x-∈,
所以当2x-=,即x=时,
函数y=f(x)f在上取得最大值,且ymax=1+.
1.常用的三种三角函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
递增区间
[2kπ-π,2kπ]
递减区间
[2kπ,2kπ+π]
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称中心
(kπ,0)
对称轴
x=kπ+
x=kπ
周期
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+(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得.
(2)y=Acos(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.
(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
热点一 三角函数的定义与同角关系式
【例1】 (1)在平面直角坐标系中,,,,是圆x2+y2=1上的四段弧(如图),点P在其中一段上,角α以Ox为始边,OP为终边.若tan α<cos α<sin α,则P所在的圆弧是( )
A. B. C. D.
(2)如图,以Ox为始边作角α(0<α<π),终边与单位圆相交于点P,已知点P的坐标为,则= W.
答案 (1)C (2)
解析 (1)设点P的坐标为(x,y),且tan α<cos α<sin α,∴<x<y,解之得-1<x<0,