内容正文:
微专题(一) 三角函数的图象和性质
命题点(一) 三角函数的图象与解析式
由三角函数图象求解析式是三角函数的基本问题,也是高考常考内容之一,这类问题的解决在于关键点的选取,如零点、最值点的利用.
[例1] (多选)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象如图所示,则下列描述正确的是( )
A.ω= B.φ=
C.f(2)=1 D.f(3)=-
[解析] 根据题意可得A=2,f(0)=2sin φ=1,因为|φ|<,所以φ=,又f=2sin=0,则+=π+kπ,k∈Z,即ω=kπ+,k∈Z,因为ω>0,则ω=,所以函数f(x)=2sin,所以f(2)=2sin=1,f(3)=2sin=-1.
[答案] ABC
[例2] 函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,该图象与y轴相交于点F(0,1),与x轴相交于点B,C,点M为图象最高点,且三角形MBC的面积为π,则y=f(x)图象的一个对称中心是__________.(写出一个符合题意的即可)
[关键点拨]
切入点
求f(x)的对称中心,首先要确定ω,φ
迁移点
由△MBC的面积及M的位置求BC,进而求周期,定ω
[解析] 由已知得S△MBC=×2×BC=BC=π,所以最小正周期T=2π=,ω=1.由f(0)=2sin φ=1,得sin φ=.因为0<φ<,所以φ=.所以f(x)=2sin.令x+=kπ,得x=kπ-,k∈Z.故y=f(x)图象的对称中心是,k∈Z.不妨取k=-1,则y=f(x)图象的一个对称中心是.
[答案] (满足k∈Z的任意一个即可)
方法技巧
用五点法求y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)中的φ
第一点
图象上升时与x轴的交点
ωx+φ=0
第二点
图象的“峰点”
ωx+φ=
第三点
图象下降时与x轴的交点
ωx+φ=π
第四点
图象的“谷点”
ωx+φ=
第五点
图象上升时与x轴的交点
ωx+φ=2π
针对训练
1.函数f(x)=Asin(ωx+φ) 的部分图象如图所示,若把f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度后得到函数g(x)=Acos(ωx+2φ)的图象,则m的值可能为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题图可知,A=3,因为图象过,,所以=-=,解得T=π,则ω==2,根据图象可知f(0)=3sin φ=1.5且|φ|<,解得φ=,所以f(x)=3sin,g(x)=3cos.把f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度后得到函数g(x)=3sin=3cos,根据诱导公式可得2m+-=kπ+(k∈Z),解得m=+(k∈Z),当k=0时,m=.
2.(2022·抚顺一模)已知函数f(x),①函数f(x)的图象关于直线x=-对称,②当x∈时,函数f(x)的取值范围是[-2,1],则同时满足条件①②的函数f(x)的一个解析式为______________.
解析:由题意,设f(x)=Asin(ωx+φ),由f(x)的最小值为-2,得A=2,若为半个周期长度,则T=2×=π,则ω==2,由①,不妨令2×+φ=-,解得φ=-,所以f(x)=2sin,经检验,符合条件①②.
答案:f(x)=2sin(答案不唯一)
命题点(二) 三角函数的性质及应用
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的三大性质
单调性
由-+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)可得单调递增区间,由+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)可得单调递减区间
对称性
由ωx+φ=kπ(k∈Z)可得对称中心;
由ωx+φ=kπ+(k∈Z)可得对称轴
奇偶性
φ=kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)为奇函数;φ=kπ+(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)为偶函数
[典例] (1)(2022·新高考Ⅰ卷)记函数f(x)=sin+b(ω>0)的最小正周期为T.若<T<π,且y=f(x)的图象关于点中心对称,则f=( )
A.1 B. C. D.3
(2)(多选)已知函数f(x)=|sin x|+cos x,下列结论正确的是( )
A.f(x)为偶函数
B.f(x)的值域为[-1,]
C.f(x)在[0,π]上单调递减
D.f(x)的图象关于直线x=对称
[解析] (1)因为<T<π,所以<<π,解得2<ω<3.因为y=f(x)的图象关于点中心对称,所以b=2,且sin+b=2,
即sin=0,所以ω+=kπ(k∈Z),
又2<ω<3,所以<ω+<,
所以ω+=4π,解得ω=,
所以f(x)=sin+2,
所以f=sin+2=sin +2=1.故选A.
(2)对于A,函数f(x)的定义域为R,因为f(-x)=|sin(-x)|+cos(-x)=|sin x|+co