内容正文:
专题4-4 三角函数的图象与性质9大考点
知识点一 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).
知识点二 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
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
一、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),常借助三角函数图象来求解.
【注意】解三角不等式时要注意周期,且k∈Z不可以忽略.
二、三角函数值域或最值的3种求法
1、直接法:形如y=asin x+k或y=acos x+k的三角函数,直接利用sin x,cos x的值域求出;
2、化一法:形如y=asin x+bcos x+k的三角函数,化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,确定ωx+φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域(最值);
3、换元法:
(1)形如y=asin2x+bsin x+k的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(2)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设t=sin x±cos x,化为关于t的二次函数求值域(最值)
三、求三角函数单调区间的2种方法
1、代换法:就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u(或t),利用基本三角函数的单调性列不等式求解;
2、图象法:画出三角函数的正、余弦和正切曲线,结合图象求它的单调区间
求解三角函数的单调区间时,若x的系数为负,应先化为正,同时切莫忽视函数自身的定义域.
四、已知单调区间求参数范围的3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;
3、周期性法:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过周期列不等式(组)求解。
五、三角函数周期的求解方法
1、公式法:
(1)三角函数y=sin x,y=cos x,y=tan x的最小正周期分别为2π,2π,π;
(2)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为;
2、图象法:利用三角函数图象的特征求周期.
如:相邻两最高点(最低点)之间为一个周期,最高点与相邻的最低点之间为半个周期。
六、与三角函数奇偶性相关的结论
三角函数中,判断奇偶性的前提是定义域关于原点对称,奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx的形式,而偶函数一般可化为y=Acos ωx+b的形式.常见的结论有:
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ+(k∈Z).
(3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
七、三角函数对称性问题的2种求解方法
1、定义法:正(余)弦函数的对称轴是过函数的最高点或最低点且垂直于x轴的直线,对称中心是图象与x轴的交点,即函数的零点;
2、公式法:
(1)函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴为x=-+,对称中心为;
(2)函数y=Acos(ωx+φ)的对称轴为x=-,对称中心为;
(3)函数y=Atan(ωx+φ)的对称中心为.上述k∈Z
考点一 求三角函数的定义域
【例1】(2023·全国·高三专题练习)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2022·全国·高三专题练习)函数的定义域为( )
A., B.,
C., D.,
【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)函数的定义域为 .
【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)函数定义域为 .
【变式1-4】(2022·全国·高三专题练习)在区间[0,2π]上,函数的定义域为 .
【变式1-5】(2022·全国·高三专题练习)