内容正文:
专题22三角函数的图象与性质
考点一
三角函数的定义域及三角不等式
考点二
求含三角函数的值域(最值)
考点三
利用三角函数的值域(最值)求参数
考点四
求三角函数的周期性和奇偶性
考点五
求三角函数的单调性和对称性
考点六
利用单调性求参数
考点七
利用奇偶性,对称性求参数
考点八
由图象确定正(余)弦函数的解析式
考点九
描述正(余)弦函数图象的变换过程
考点十
求图象变换前(后)的解析式
一、正弦函数,余弦函数,正切函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
最值
当时,;
当时,
当时,;
当时,.
既无最大值,也无最小值
周期性
最小正周期为
最小正周期为
最小正周期为
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
单调性
在上是增函数;
在上是减函数.
在上是增函数;
在上是减函数.
在上是增函数.
对称性
对称中心;
对称轴,
既是中心对称图形又是轴对称图形.
对称中心;
对称轴,
既是中心对称图形又是轴对称图形.
对称中心;
无对称轴,
是中心对称图形但不是轴对称图形.
二、的图象变换
由函数的图象通过变换得到(A>0,ω>0)的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.如下图.
考点一 三角函数的定义域及三角不等式
例1.(2023春·上海浦东新·高三上海南汇中学校考期中)函数的定义域为___.
【答案】
【分析】由二次根式中被开方数非负及正弦函数性质可得.
【详解】由题意,,又,
所以,
故答案为:.
例2.(2022·高一课时练习)求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由函数特征得到,求出定义域;
(2)由对数函数的真数大于0,得到不等式,求出定义域;
(3)根据函数特征得到,求出定义域.
【详解】(1)要使有意义,则,解得,
故定义域为;
(2)要使有意义,可得,
即,解得,
故定义域为;
(3)要使有意义,可得.
解得,
所以函数的定义域为.
例3.(2022秋·陕西商洛·高三陕西省山阳中学校联考期中)若,且,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据正余弦函数的取值范围,分别求解,,再求解交集即可.
【详解】由,可得或;由,可得.
综上,的取值范围是.
故选:B.
例4.设函数
(1)求函数的定义域、最小正周期.
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)定义域;最小正周期;
(2)
【分析】(1)根据正切函数的性质列不等式即可得函数定义域,由正切型三角函数的性质得最小正周期;
(2)根据正切型函数的性质可求解不等式的解集.
【详解】(1)函数的定义域满足函数,所以
所以函数的定义域为;
最小正周期;
(2)由不等式,则,解得,
所以不等式的解集为.
例5.(2023春·河南南阳·高三校联考阶段练习)函数的定义域为______.
【答案】,.
【分析】要使函数有意义,则有,可得不等式组的解集,即得原函数的定义域.
【详解】要使原函数有意义,必须有即,
解集为,
取交集可得原函数的定义域为
故答案为:
考点二 求含三角函数的值域(最值)
例6.(2023春·上海奉贤·高三上海市奉贤中学校考期中)函数在上的值域为______.
【答案】
【分析】根据给定区间,求出函数相位的范围,再利用正弦函数性质求解作答.
【详解】,则,于是,
所以所求值域为.
故答案为:
例7.(2023春·北京·高三北师大二附中校考期中)已知函数
(1)求的值;
(2)求的最大值和最小值,并写出取最值时x的值.
【答案】(1)
(2),或,,,
【分析】(1)将代入函数解析式求解;
(2)由,利用二次函数的性质求解.
【详解】(1)解:;
(2),
因为,
所以当时,,
此时或
当时,,
此时,.
例8.(2021春·陕西汉中·高三统考阶段练习)函数在上的值域为__________.
【答案】
【分析】根据题意求得,结合正切函数的性质,即可求解.
【详解】由,可得,
根据正切函数的性质,可得,
即函数在上的值域为.
故答案为:.
例9.(2021春·高三课时练习)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据正弦函数的有界性与正切函数的单调性,即可求出函数的值域.
【详解】∵,∴.
∵在上是单调递增的.
即
∴函数的值域为.
故选:C
例10.(2023春·上海徐汇·高三上海市南洋模范中学校考期中)已知,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据题意得到,求得或,结合,即可求解.
【详解】因为,可得,
解得或,
又由
因为,或,所以.
故