内容正文:
三角函数的图象与性质
[考试要求] 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[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值、图象与x轴的交点等),理解正切函数在区间内的单调性.
1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]图象的五个关键点是:(0,0),,(π,0),,(2π,0).
余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]图象的五个关键点是:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
单调性
递增区间:
,k∈Z,
递减区间:
,k∈Z
递增区间:
[2kπ-π,
2kπ],k∈Z,
递减区间:
[2kπ,2kπ
+π],k∈Z
递增区间
,k∈Z
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称性
对称中心
(kπ,0),k∈Z
对称中心
,k∈Z
对称中心
,k∈Z
对称轴
x=kπ+(k∈Z)
对称轴
x=kπ(k∈Z)
周期性
2π
2π
π
提醒:(1)正、余弦函数一个完整的单调区间的长度是半个周期,y=tan x无单调递减区间,y=tan x在整个定义域内不单调.
(2)求y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,要注意A和ω的符号.尽量化成ω>0的形式,避免出现增减区间的混淆.
[常用结论]
1.对称与周期
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是个周期.
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.
2.函数具有奇、偶性的充要条件
(1)函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)是奇函数⇔φ=kπ(k∈Z);
(2)函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)是偶函数⇔φ=kπ+(k∈Z);
(3)函数y=Acos(ωx+φ)(x∈R)是奇函数⇔φ=kπ+(k∈Z);
(4)函数y=Acos(ωx+φ)(x∈R)是偶函数⇔φ=kπ(k∈Z).
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正切函数y=tan x在定义域内是增函数. ( )
(2)已知y=ksin x+1,x∈R,则y的最大值为k+1. ( )
(3)函数y=sin x的图象关于点(kπ,0)(k∈Z)中心对称. ( )
(4)y=sin|x|与y=|sin x|都是周期函数. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
二、教材习题衍生
1.若函数y=2sin 2x-1的最小正周期为T,最大值为A,则( )
A.T=π,A=1 B.T=2π,A=1
C.T=π,A=2 D.T=2π,A=2
A [T==π,A=2-1=1,故选A.]
2.函数y=tan 2x的定义域是( )
A. B.
C. D.
D [由2x≠kπ+,k∈Z,
得x≠+,k∈Z,
∴y=tan 2x的定义域为.]
3.已知f (x)=sin-2sin x,x=m是f (x)的一条对称轴,则的最小值为( )
A. B. C. D.
B [∵f (x)=sin-2sin x
=- sin x+cos x=cos,又x=m是f (x)的一条对称轴,
∴m+=kπ,k∈Z,即m=kπ-,k∈Z,
∴的最小值为.]
4.y=sin的单调递减区间是________.
(k∈Z) [由+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z得,+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.]
5.函数y=3-2cos的最大值为________,此时x=________.
5 +2kπ(k∈Z) [函数y=3-2cos的最大值为3+2=5,此时x+=π+2kπ,k∈Z,即x=π+2kπ(k∈Z).]
考点一 三角函数的定义域
三角函数定义域的求法
(1)求三角函数的定义域常化为解三角不等式(组).
(2)解三角不等式(组)时常借助三角函数的图象或三角函数线.
(3)对于函数y=Atan(ωx+φ)的定义域可令ωx+φ≠kπ+,k∈Z求解.
1.函数y=的定义域为________.
[要使函数有意义,必须有
即故函数的定义域为.]
2.函数y=lg(sin x)+的定义域为________.
[函数有意义,则即
解得
所以2kπ<x≤+2kπ(k∈Z),
所以函数的定义域为.]
3.函数y=的定义域为________.
[法一:要使函数有意义,必须使sin x-cos x≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y=sin x和y=cos x的图象,如图所示.