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第15课 三角函数的图像与性质
普查与练习15 三角函数的图像与性质
1.三角函数的周期性
(1)(多选)(海南模拟,5分)下列函数中,以4π为周期的函数有( )
A.y=tan B.y=sin C.y=sin|x| D.y=cos|x|
解析:对于A:函数y=tan的最小正周期为4π,故A正确;
对于B:函数y=sin的最小正周期为8π,故B不正确;
对于C:根据图像可知函数y=sin|x|不是周期函数,故C不正确;
对于D:y=cos|x|=cosx,最小正周期为2π,
所以4π也是它的一个周期,故D正确.故选AD.
(2024改编,5分)在函数①y=|sin(x+)+|,②y=2sin2x·,③y=,④y=|sinx+cosx|+|sinx-cosx|中,最小正周期为π的函数个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:①先画出函数y=sinx的图像,再将其向左平移个单位长度,向上平移个单位长度,最后将x轴下方的图像“翻折”至x轴上方,即可得到函数y=的图像,由图可知,函数的最小正周期为T=2π.
②函数的定义域为{x|x≠+kπ,k∈Z}, y=2sin2x·=2sin2x·=2sin2x·cos2x=sin4x,画出函数图像,如图所示,由图可知函数的最小正周期为T=π.
③由已知得y===sinxcosx=sin2x,则函数的最小正周期为T==π.
④根据诱导公式,易得
|sin+cos|+|sin-cos|
=|cosx-sinx|+|cosx+sinx|
=|sinx+cosx|+|sinx-cosx|,
所以函数的一个周期为,所以函数y=|sinx+cosx|+|sinx-cosx|的最小正周期一定小于π.故选B.
(2)(2024汇编,15分)已知函数f(x)=cos(ωx-)·cos(ω>0).
①若函数f(x)的最小正周期为π,则ω=( )
A.2 B.1 C. D.π
②若x1=-,x2=是函数f(x)的两个相邻的极值点,则ω=( )
A.2 B. C.1 D.
③若函数f(x)的图像上相邻两对称轴之间的距离为,则ω=( )
A. B. C. D.1
解析:∵ωx+-=,
∴ωx+=+,
∴f(x)=coscos=-sincos=-sin.
①∵f(x)的最小正周期是π,∴=π,∴ω=1.故选B.
②由题意可知,函数f(x)=-sin的最小正周期为T=2×=π=,∴ω=1.故选C.
③函数f(x)的图像上相邻两条对称轴之间的距离为,则T=2×==,解得ω=.故选A.
(3)(2024汇编,9分)设函数f(x)=sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0.
(Ⅰ)若f=,f=0,且相邻两个零点之间的距离大于π,|φ|≤π,则( )(北京海淀区三模,4分)
A.ω=,φ=- B.ω=,φ=
C.ω=,φ= D.ω=,φ=-
(Ⅱ)若f=,f=-,则ω的最小值为__________.
解析:设f(x)的最小正周期为T.
(Ⅰ)因为函数f(x)相邻两个零点之间的距离大于π,所以f(x)的最小正周期T>2π.
由f=,f=0,得(2n+1)×=-=(n∈N),解得T=(n∈N).
当n≥1时,T≤π,不符合题意,故n=0,此时T=3π,
所以ω==,所以f(x)=sin.
由f=sin=,
得sin=1,所以φ+=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z.
当k=0时,φ=,满足题意,所以ω=,φ=.故选B.
(Ⅱ)因为f=,f=-,所以(2m+1)×=-=(m∈N).
又因为T=,所以=(m∈N),即ω=2(2m+1)(m∈N),所以当m=0时,ω取得最小值2.
(4)(广东二模,5分)若函数y=sinωx与y=cosωx图像的任意连续三个交点构成边长为4的等边三角形,则正实数ω=( )
A. B.1 C. D.π
解析:作出函数y=sinωx与y=cosωx的图像,设两图像任意相邻的三个交点分别为A,B,C,如图所示.
由题意可知△ABC为等边三角形,且AC=4,
所以函数y=sinωx的最小正周期T=AC=4.
因为|ω|===,且ω为正实数,所以ω=.故选C.
2.三角函数的奇偶性
(5)(2024汇编,15分)已知函数f(x)的最小正周期为4π,f(φ)=1,f(ωx-φ)=2sin(ω>0,0<φ<π).
①函数f(x)是__________函数;(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
②函数g(x)=是________函数;(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
③若函数f(x-m)(m>0)是奇函数,则实数m的最小值是______.
解析:①由题意,令ωx-φ=t,可得x=,
则f(t)=2sin,
可得f(x)的解析式为f