内容正文:
第2讲 三角函数的图象与性质
[考情分析] 1.高考对此部分的命题主要集中于三角函数的定义、图象与性质,主要考查图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性,常与三角恒等变换交汇命题.2.主要以选择题、填空题的形式考查,难度为中等或偏下.
考点一 三角函数的定义、诱导公式及基本关系式
核心提炼
1.同角关系:sin2α+cos2α=1,=tan α.
2.诱导公式:在+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.
例1 (1)已知角α的终边上一点的坐标为(x,1),若cos α=,则x的值为( )
A.-3 B.3 C.-3或3 D.-或
答案 B
解析 由三角函数的定义知=,
两边平方得x2=9,∴x=3(x=-3舍去).
(2)已知sincos=,且0<α<,则sin α=________,cos α=________.
答案
解析 sincos=-cos α·(-sin α)
=sin αcos α=.∵0<α<,∴0<sin α<cos α.
又∵sin2α+cos2α=1,∴sin α=,cos α=.
二级结论 (1)若α∈,则sin α<α<tan α.
(2)由(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α知,
sin α+cos α,sin α-cos α,sin αcos α知一可求二.
跟踪演练1 (1)已知cos=-(0<α<π),则等于( )
A.- B.-
C. D.
答案 C
解析 ∵cos=-,∴sin α-cos α=,
将两边同时平方得,sin2α+cos2α-2sin α·cos α=,
则sin α·cos α=>0,
∵0<α<π,∴sin α>0,cos α>0,
∴sin α+cos α=
==,
∴=
===.
(2)(2021·新高考全国Ⅰ)若tan θ=-2,则等于( )
A.- B.- C. D.
答案 C
解析 方法一 因为tan θ=-2,所以角θ的终边在第二或第四象限,
所以或所以==sin θ(sin θ+cos θ)
=sin2 θ+sin θcos θ=-=.
方法二 (弦化切法)因为tan θ=-2,所以==sin θ(sin θ+cos θ)====.
方法三 (正弦化余弦法)因为tan θ=-2,所以sin θ=-2cos θ.则=
=sin θ(sin θ+cos θ)=
===.
考点二 三角函数的图象与解析式
核心提炼
三角函数图象的变换
(先平移后伸缩)y=sin x
y=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
(先伸缩后平移)y=sin xy=sin ωxy=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
例2 (1)(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)等于( )
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
y=sin的图象f(x)=sin的图象.
(2)(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 =________.
答案 -
解析 方法一 (五点作图法)由题图可知T=-=(T为f(x)的最小正周期),得T=π,所以=π,即ω=2.
故f(x)=2cos(2x+φ).点可看作“五点作图法”中的第二个点,故2×+φ=,得φ=-,即f(x)=2cos,
所以f =2cos=-.
方法二 (平移法)由题意知,T=-=(T为f(x)的最小正周期),所以T=π,=π,即ω=2.函数y=2cos 2x的图象与x轴的一个交点是,对应函数f(x)=2cos (2x+φ)的图象与x轴的一个交点是,所以f(x)=2cos(2x+φ)的图象是由y=2cos 2x的图象向右平移-=个单位长度得到的,所以f(x)=2cos(2x+φ)=2cos=2cos,所以f =2cos=-2cos =-.
规律方法 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
(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)特殊点定φ:代入特殊点求φ,一般代最高点或最低点,代入中心点时应注意是上升趋势还是下降趋势.
跟踪演练2 (1)(2021·新乡模拟)已知函数f(x)=cos(2x+φ)(-π≤φ≤π)的图象向右平移个单位长度后,与函数g