内容正文:
3.1三角函数的图像和性质
知识清单
同角三角函数转化
(1)平方关系:.
(2)商数关系:;
三角函数诱导公式
公式
一
二
三
四
五
六
角
正弦
余弦
正切
口诀
函数名不变,符号看象限
函数名改变,符号看象限
【记忆口诀】奇变偶不变,符号看象限,说明:
(1)先将诱导三角函数式中的角统一写作;
(2) 无论有多大,一律视为锐角,判断所处的象限,并判断题设三角函数在该象限的正负;
(3)当为奇数是,“奇变”,正变余,余变正;当为偶数时,“偶不变”函数名保持不变即可.
【常用结论】
1.利用可以实现角的正弦、余弦的互化,利用可以实现角的弦切互化.
2.
;
;
【例题1.】 (2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据二倍角公式(或者半角公式)即可求出.
【详解】
因为,而为锐角,
解得: .
故选:D.
【例题2.】 (2021年全国高考甲卷数学(理)试题)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由二倍角公式可得,再结合已知可求得,利用同角三角函数的基本关系即可求解.
【详解】
,
,,,解得,
,.
故选:A.
【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出.
【即时训练1.】 (23-24高一下·上海·阶段练习)若,则( )
A. B. C. D.
【即时训练2.】 (22-23高一下·江苏·阶段练习)已知,(其中),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【即时训练3.】 (23-24高一上·河南许昌·期末)已知为角终边上一点,则( )
A. B. C.1 D.2
【即时训练4.】 (23-24高一上·河南开封·期末)若,则( )
A. B. C. D.
【即时训练5.】 (2024高三·全国·专题练习)已知,,则( )
A. B. C. D.或
【即时训练6.】 (23-24高一上·浙江·期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【即时训练7.】 (23-24高一上·河南商丘·期末)已知,则( )
A. B. C. D.2
【即时训练8.】 (23-24高一上·云南·期末)若是方程的两根,则的值为( )
A. B. C. D.
三角函数图形性质
(1)在正弦函数,的图象中,五个关键点是:.
(2)在余弦函数,的图象中,五个关键点是:.
函数
图象
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
递增区间
递减区间
无
对称中心
对称轴方程
无
1.对称与周期
(1)正(余)弦曲线相邻两条对称轴之间的距离是;
(2)正(余)弦曲线相邻两个对称中心的距离是;
(3)正(余)弦曲线相邻两条对称轴与对称中心距离;
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).
【例题3.】 (2023·全国·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得解.
【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,
而显然过与两点,
作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.
故选:C.
【例题4.】 (2019·天津·高考真题)已知函数是奇函数,将的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为.若的最小正周期为,且,则
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】只需根据函数性质逐步得出值即可.
【详解】因为为奇函数,∴ ;
又
,,又
∴,
故选C.
【点睛】本题考查函数的性质和函数的求值问题,解题关键是求出函数.
【例题5.】 (2014·辽宁·高考真题)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数
A.在区间上单调递减
B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减