内容正文:
第4节 三角函数的图象与性质 ► 对应学生用书P078
[课标要求] 1.能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性; 2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值以及与x轴的交点等),理解正切函数在区间内的单调性.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
(1)在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),,(π,0),,(2π,0).
(2)在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
R
R
,且
x≠kπ+
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
周期性
2π
2π
π
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
递增
区间
,
[2kπ-π,2kπ]
,
递减
区间
,
[2kπ,2kπ+π]
无
对称
中心
(kπ,0)
对称轴
方程
x=kπ+
x=kπ
无
[必记结论]
(1)函数y=A sin (ωx+φ)(x∈R)是奇函数⇔φ=kπ(k∈Z);
(2)函数y=A sin (ωx+φ)(x∈R)是偶函数⇔φ=kπ+(k∈Z);
(3)函数y=A cos (ωx+φ)(x∈R)是奇函数⇔φ=kπ+(k∈Z);
(4)函数y=A cos (ωx+φ)(x∈R)是偶函数⇔φ=kπ(k∈Z).
【小题热身】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)已知y=k sin x+1,x∈R,则y的最大值为k+1.( )
(2)将函数y=sin ωx的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y=sin (ωx+φ)的图象.( )
(3)函数y=sin x的图象关于点(kπ,0)(k∈Z)中心对称.( )
(4)正切函数y=tan x在定义域内是增函数.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.函数f(x)=-2tan 的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
解析:选D.由2x+≠kπ+,k∈Z,得x≠+,k∈Z.
3.已知函数f(x)=sin (x-)(x∈R),下列结论错误的是( )
A.函数f(x)的最小正周期为2π
B.函数f(x)在区间上是增函数
C.函数f(x)的图象关于直线x=0对称
D.函数f(x)是奇函数
解析:选D.sin (x-)=-cos x,知ABC正确.
4.(2022·北京高考)若函数f(x)=A sin x-cos x的一个零点为,则A=________;
f()=________.
解析:f()=A sin -×cos =A-=0,解得A=1;所以f()=sin -cos =2(cos sin -sin cos )=2sin (-)=2sin (-)=-.
答案:1 -
5.函数y=3-2cos (x+)的最大值为_______,此时x=____________.
解析:函数y=3-2cos 的最大值为3+2=5,此时x+=π+2kπ(k∈Z),即x=+2kπ(k∈Z).
答案:5 +2kπ(k∈Z)
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 三角函数的定义域和值域
【考点集训】
1.(2023·山东青岛一模)函数y=2sin -(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为( )
A.2- B.0
C.-1 D.-1-
解析:选A.因为0≤x≤9,所以-≤-≤,
所以-≤sin ≤1,则-≤y≤2.
所以ymax+ymin=2-.
2.当x∈时,函数y=3-sin x-2cos2x的值域为________.
解析:因为x∈,所以sinx∈.
又y=3-sin x-2cos2x=3-sinx-2(1-sin2x)=2(sinx-)2+,
所以当sin x=时,ymin=,
当sin x=-或sin x=1时,ymax=2.
即函数的值域为.
答案:
3.函数y=sin x-cos x+sin x cos x的值域为________.
解析:设t=sin x-cos x,则t2=sin2x+cos2x-2sinx cos x,sin x cos x=,且-≤t≤.∴y=-+t+=-(t-1)2+1.当t=1时,ymax=1;当t=-时,ymin=--.∴函数的值域为.
答案:
4.函数y=lg (sin x)+的定义域为________________.
解析:要使函数有意义,
则即
解得
所以2kπ<x≤+2kπ(k∈Z