内容正文:
第1讲 三角函数的图象与性质
考情解读 1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性.2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.
1.三角函数定义、同角关系与诱导公式
(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,
tan α=.各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
(2)同角关系:sin2α+cos2α=1,=tan α.
(3)诱导公式:在+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.
2.三角函数的图象及常用性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
单调性
在[-+2kπ](k∈Z)上单调递减+2kπ,+2kπ](k∈Z)上单调递增;在[+2kπ,
在[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上单调递增;在[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上单调递减
在(-+kπ)(k∈Z)上单调递增+kπ,
对称性
对称中心:(kπ,0)(k∈Z);
对称轴:x=+kπ(k∈Z)
对称中心:(+kπ,0)(k∈Z);
对称轴:x=kπ(k∈Z)
对称中心:
(,0)(k∈Z)
3.三角函数的两种常见变换
(1)y=sin x
y=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
(2)y=sin x
y=sin ωx
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
热点一 三角函数的概念、诱导公式及同角三角函数的基本关系
例1 (1)点P从(1,0)出发,沿单位圆x2+y2=1逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为( )
A.(-)
,-)
B.(-,
C.(-)
,)
D.(-,-
(2)已知角α的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边上一点P(-4,3),则的值为________.
思维启迪 (1)准确把握三角函数的定义.(2)利用三角函数定义和诱导公式.
答案 (1)A (2)-
解析 (1)设Q点的坐标为(x,y),
则x=cos.
=,y=sin=-
∴Q点的坐标为(-).
,
(2)原式==tan α.
根据三角函数的定义,
得tan α=,
=-
∴原式=-.
思维升华 (1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关.
(2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.
(1)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
(2)已知点P落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( )
A. D. C. B.
答案 (1) (2)D
解析 (1)由三角函数定义,
得cos α=-,
,sin α=
∴原式==
=2cos2α=2×.
2=
(2)tan θ==-1,
=
又sin <0,
>0,cos
所以θ为第四象限角且θ∈[0,2π),所以θ=.
热点二 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及解析式
例2 (1)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<个单位后,得到的图象解析式为( )
)的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向右平移
A.y=sin 2x
B.y=cos 2x
C.y=sin(2x+)
)
D.y=sin(2x-
(2)若函数y=cos 2x+]上有两个不同的零点,则实数a的取值范围为________.
sin 2x+a在[0,
思维启迪 (1)先根据图象确定函数f(x)的解析式,再将得到的f(x)中的“x”换成“x-”即可.
(2)将零点个数转换成函数图象的交点个数.
答案 (1)D (2)(-2,-1]
解析 (1)由图知,A=1,,
,故T=π=-=
所以ω=2,又函数图象过点(,1),代入解析式中,
得sin(.
,故φ=+φ)=1,又|φ|<
则f(x)=sin(2x+后,
)向右平移
得到y=sin[2(x-),选D.
)=sin(2x-)+
(2)由题意可知y=2sin(2x+)+a,
该函数在[0,]上有两个不同的交点.
)在[0,]上有两个不同的零点,即y=-a,y=2sin(2x+
结合函数的图象可知1≤-a<2,所以-2<a≤-1.
思维升华 (1)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A;由函数