内容正文:
专题5.3 三角函数的图象与性质
【核心素养】
1.结合不等式、三角函数线考查三角函数定义域的求法,凸显数学运算的核心素养.
2.三角函数的图象和性质与二次函数相结合,考查函数的值域(最值),凸显直观想象、数学运算的核心素养.
3.借助三角函数的图象、数形结合思想考查函数的周期性、奇偶性、单调性、对称性等性质,凸显数学运算、直观想象和逻辑推理的核心素养.
知识点一
“五点法”做函数的图象
“五点法”作图:先列表,令,求出对应的五个的值和五个值,再根据求出的对应的五个点的坐标描出五个点,再把五个点利用平滑的曲线连接起来,即得到在一个周期的图象,最后把这个周期的图象以周期为单位,向左右两边平移,则得到函数的图象.
知识点二
正弦、余弦、正切函数的图象与性质
正弦函数,余弦函数,正切函数的图象与性质
性质
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
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,既是中心对称又是轴对称图形.
对称中心
对称轴,既是中心对称又是轴对称图形.
对称中心
无对称轴,是中心对称但不是轴对称图形.
常考题型剖析
题型一:三角函数的定义域和值域
【典例分析】
例1-1.(2023春·江西景德镇·高一景德镇一中校考期末)设函数,在上的值域为,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例1-2.(2017新课标2)函数()的最大值是__________.
例1-3.(2020·山东·统考高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数在一个周期内的图象时,列表如下:
0
0
3
0
-3
0
根据表中数据,求:
(1)实数,,的值;
(2)该函数在区间上的最大值和最小值.
【规律方法】
1.三角函数定义域的求法
求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.
2.三角函数值域的不同求法
(1)利用sin x和cos x的值域直接求;
(2)把所给的三角函数式变换成y=Asin(ωx+φ)的形式求值域;
(3)把sin x或cos x看作一个整体,转换成二次函数求值域;
(4)利用sin x±cos x和sin xcos x的关系转换成二次函数求值域.
【变式训练】
变式1-1.(2023·湖南长沙·长沙市实验中学校考二模)正割(Secant)及余割(Cosecant)这两个概念是由伊朗数学家、天文学家阿布尔·威发首先引入,sec,csc这两个符号是荷兰数学家基拉德在《三角学》中首先使用,后经欧拉采用得以通行.在三角中,定义正割,余割.则函数的值域为( )
A. B.
C. D.
变式1-2.(2023春·四川成都·高一树德中学校考期末)函数取得最小值时,的值为( )
A. B.0 C. D.
变式1-3.(2021秋·高一校考课时练习)求函数的定义域.
题型二:三角函数的单调性及其应用
例2-1.(2023·全国·统考高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
例2-2.(2022·北京·统考高考真题)已知函数,则( )
A.在上单调递减 B.在上单调递增
C.在上单调递减 D.在上单调递增
例2-3.【多选题】(2023·广东东莞·校考三模)已知,且,则下列命题中成立的是( )
A.若,是第一象限角,则
B.若,是第二象限角,则
C.若,是第三象限角,则
D.若,是第四象限角,则
【规律方法】
1.常见考题类型:(1)求三角函数的单调区间;(2)已知函数的单调性求参数值或范围;(3)比较大小.
2.求形如或 (其中A≠0,)的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答,列不等式的原则是:①把“ ()”视为一个“整体”;②A>0(A<0)时,所列不等式的方向与 (), ()的单调区间对应的不等式方向相同(反).
3.当时,需要利用诱导公式把负号提出来,转化为的形式,然后求其单调递增区间,应把放在正弦函数的递减区间之内;若求其递减区间,应把放在正弦函数的递增区间之内.
4.已知三角函数的单调区间求参数的取值范围的三种方法
(1)子集法:求出原函数的相应单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解.
(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正、余弦函数的某个单调区间的子集,列不等式(组)求解.
5.正切函数单