内容正文:
专题3 三角函数4种性质的常见考法
一、确定三角函数单调性的主要方法:
1、复合函数单调性法:同增异减。
将形如的函数,可以看成的一次函数为内函数,
为外函数的复合函数,根据复合函数单调性法则即可求解.
2、整体代换法:将形如的函数根据诱导公式将其转化为的形式,
然后再根据基本初等三角函数的单调性,将“”作为一个整体,
带入基本初等三角函数的单调区间,进行求解,即可求出函数得单调区间。
3、图像法:如果函数图像易得,可以画出其图像,从图像上可以直观地判断出函数得单调性.
二、三角函数的周期性
1、三角函数周期的求解方法
公式法
(1)三角函数y=sin x,y=cos x,y=tan x的最小正周期分别为2π,2π,π;
(2)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,
y=tan(ωx+φ)的最小正周期为
图象法
利用三角函数图象的特征求周期.
如:相邻两最高点(最低点)之间为一个周期,
最高点与相邻的最低点之间为半个周期
2、三角函数周期性规律
①函数的周期是函数周期的一半.
②不是周期函数.
③的周期与周期是相同的.
④形如的函数的周期为.
⑤形如的函数的周期为.
三、与三角函数奇偶性相关的结论
三角函数中,判断奇偶性的前提是定义域关于原点对称,奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx的形式,而偶函数一般可化为y=Acos ωx+b的形式.
常见的结论有:
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ+(k∈Z).
(3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
四、三角函数的对称轴与对称中心求解方法:
1、直接法:对于形如的函数,其对称轴是时的的取值,对称中心为时的的取值.
2、整体法:对于形如的函数,将作为一个整体,带入基本初等三角函数的对称轴及对称中心公式,解出即可.
3、若的图象关于直线对称.
4、若的图象关于点对称.
注:三角函数的对称轴与对称中心求解核心策略:形如的函数,在最值处解得函数对称轴,在零点处解得对称中心.
考向1 三角函数的单调性求解
【例1】已知函数f(x)=4sin,x∈[-π,0],则f(x)的单调递增区间是________.
【答案】和
【解析】由-+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
又因为x∈[-π,0],所以f(x)的增区间为和.
【变式1-1】函数y=cos的单调递减区间是________.
【答案】,k∈Z
【解析】令2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
所以所求函数的单调递减区间为,k∈Z.
【变式1-2】函数f(x)=tan的递增区间是________.
【答案】(k∈Z)
【解析】由-+kπ<2x-<+kπ(k∈Z),得-<x<+(k∈Z).
故函数的递增区间为.
【变式1-3】已知函数f(x)=2sin,则函数f(x)的单调递减区间为( )
A.(k∈Z) B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
【答案】D
【解析】f(x)=2sin=-2sin2x-,令-+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),
故-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z),解得f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
考向2 三角函数的周期性求解
【例2】函数f(x)=cos的最小正周期为________
【答案】2
【解析】由余弦的周期公式可得:T==2.
【变式2-1】函数y=3sin的最小正周期为________.
【答案】π
【解析】由正弦函数的周期公式可得:T==π.
【变式2-2】在函数:①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+,④y=tan中,最小正周期为π的所有函数为( )
A.②④ B.①③④ C.①②③ D.①③
【答案】C
【解析】①y=cos|2x|=cos 2x,T=π. ②由图像知,函数的周期T=π. ③T=π. ④T=.
综上可知,最小正周期为π的所有函数为①②③,故选C.
【变式2-3】函数的最小正周期为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知得
所以的最小正周期
考向3 三角函数的奇偶性求解
【例3】判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=coscos(π+x); (2)f(x)=; (3)f(x)=+.
【答案】(1)奇函数;(2)非奇非偶函数;(3)既是奇函数又是偶函数
【解析】(1)因为x∈R,f(x)=coscos(π+x)=-s