内容正文:
【专题02】三角函数性质与图像【高考复习难点】
【知识点总结】
一、正弦函数、余弦函数的图像和性质
1.正弦、余弦函数图像画法:(1)几何法 (2)五点法:0、 、π、 、2π
2.曲线:正弦曲线:y=sinx,x∈R,余弦曲线:y=cosx,x∈R
3.性质:
(1)周期函数:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)= f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期。
(2)最小正周期:在周期函数f(x)的所有周期中存在的一个最小正数。
(3)函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos (ωx+φ)的周期:T=
(4)奇偶性:对于函数f(x)的定义域的任意一个x,都有f(-x)=- f(x),则称f(x)为这一定义域内的奇函数。对于函数f(x)的定义域的任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称f(x)为这一定义域内的偶函数。
(5)对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(6)单调性:单调递增、单调递减
二、正切函数的图像和性质
1.正切函数画法:“三点二线”
(1)三点:(-,-1)(0,0)(,1) (2)二线:x= ,x=
2.正切曲线:y=tanx ,x≠+kπ(k∈Z)
3.性质:
定义域
x≠+kπ(k∈Z)
渐近线
y=tanx
0
1
-1
值域
R
周期
T=kπ(k≠0,k∈Z
最小正周期
π
奇偶性
奇函数
对称轴
关于原点(0,0)对称
对称中心
(,0) k∈Z
单调性
(+kπ,+kπ)单调递增 k∈Z
渐进线
x=+kπ k∈Z
y=Atan(ωx+φ)的周期T=
三、ω 的取值范围与最值问题(结合图像理解)
1).在区间内没有零点
同理,在区间内没有零点
2).在区间内有个零点
同理在区间内有个零点
3).在区间内有个零点
同理在区间内有个零点
4).已知一条对称轴和一个对称中心,由于对称轴和对称中心的水平距离为,则.
5).已知单调区间,则.
【专项练习】
一、单选题
1.已知(其中),若方程在区间上恰有4个实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.函数,(,)满足,且在区间上有且仅有3个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数(,,)的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.的最小正周期为
4.已知函数且,若方程与方程共有6个不同的实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知函数的最小正周期为.则在的最小值是( )
A. B. C.0 D.
6.已知函数的对称中心为,则能使函数单调递增的区间为( )
A. B. C. D.
7.已知的部分图象如下图,点是图象上一点,则( )
A.函数在上单调递增
B.函数的图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称
C.若,则
D.若点处的切线经过坐标原点,则
8.将函数的图像向左平移个单位长度后得到函数的图像,再将的图像上各点的纵坐标不变、横坐标变为原来的()倍,得到函数的图像,且在区间上恰有两个极值点、两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知函数,若函数图象的相邻两个对称中心之间的距离为,为函数图象的一条对称轴,则( )
A.
B.
C.点是函数图象的对称中心
D.将函数的图象向左平移个单位长度后所得函数的图象关于轴对称
10.如图为函数的部分图象,则下列说法中正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点成中心对称
C.函数在区间上单调递增
D.函数的图象上所有的点横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移后关于轴对称
11.设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在区间上为增函数 D.方程仅有4个实数解
三、填空题
12.已知是函数的一条对称轴,在区间内恰好存在3个对称中心,则的取值范围为 .
13.已知函数在区间上的值域均为,则实数的取值范围是 .
14.已知函数在区间上单调,其中为正整数,,且.则图象的一个对称中心是 ;若,则的值为 .
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参考答案:
1.D
【解答】由,得,
所以或,
所以,或,或,或,
由,得,所以,
因为方程在区间上恰有4个实根,
所以,解得,
故选:D
2.C
【解答】,
,因为,,则
因为在区间上有且仅有3个零点,且在零点0之前的三个零点依次为,
则,解得.
故选:C.
3.C
【解答】由图象可知,,故A错误;
由图象知,,所以,,故BD错误;
因为图象过点,且在减区间上,
所以,即,,
解得,又,所以,即,
又图象过点,所以,即,所以,
所以,故C正确.
故选:C
4.C
【解答】当时,可知,当时,可知,所以根据正弦函数的单调性可得大致图象如图所示,
由方程与方程共有6个实数根,可知有4个不同的实根,有2个不同的实根,
所以,
解得.
故选:C.
5.A
【解答】,由得,
即,当时,,
画出图象,如下图,
由图可知,在上递减,
所以,当时,
故选:A
6.C
【解答】由图象的一个对称中心是,所以,
则,,即,,
又,所以,得函数,
令,,
即,;
故的单调递增区间为,,
而当时,单调递增区间为,又,
所以C正确,其余区间都不符合题意.
故选:C
7.D
【解答】由图象可知,的最大值为2,又,所以.
设最小正周期为,由图象可知,则,则,
又,故,所以,
将点代入,可得,即.
因为,则,
所以,则,所以.
对于A项,不妨设,当时,,因在上先减后增,故A项错误;
对于B项,将函数的图象向左平移个单位长度,可得函数解析式,易知是奇函数,图象关于坐标原点对称,故B项错误;
对于C项,由,得,化简得,则故C项错误;
对于D项,点处的切线方程为,
将坐标原点代入,得,所以,故D项正确.
故选:D.
8.C
【解答】法一:由题意,得,所以.令,,则.设,则在上恰有两个极值点和两个零点.结合图像知,解得.
法二:验证排除法.由题意可知,所以,根据四个选项的特点,只有选项C中不含,所以只需要验证时的情况,若,则,令,因为,所以,结合图像知此范围内由两个零点,一个极小值点,不符合题意,所以,故选C.
法三:由题可知,,所以,令, ,则,,分别令,则,,,由题意知解得.
, ,则,,分别令,则,,,由题意知解得,综上所述,.
故选:C.
9.ABD
【解答】因为函数图象的相邻两个对称中心之间的距离为,所以,,
因为直线为函数图象的一条对称轴,
所以,,则,,
因为,所以,故AB正确;
所以,因为,故C错误;
将函数的图象向左平移个单位长度后所得函数为
,图象关于轴对称,故D正确.
故选:ABD.
10.BC
【解答】对于A,由图可知,所以,A错误;
对于B,因为,图象过点,所以,
所以,即,
所以,
因为,
所以点为函数的一个对称中心,B正确;
对于C,,由解得,
所以为函数的一个单调递增区间,
所以,在区间上单调递增,C正确;
对于D,将的图象上所有的点横坐标扩大到原来的2倍得,
再向右平移得,为奇函数,D错误.
故选:BC
11.ACD
【解答】因为为奇函数,所以的图象关于点中心对称,
因为为偶函数,所以的图象关于直线对称.
可画出的部分图象大致如下(图中x轴上相邻刻度间距离均为):
对于A,由图可知的最小正周期为,所以,故A正确.
对于B,的图象关于点中心对称,故B错误.
对于C,由图可知在区间上单调递增,故C正确.
对于D,,,,,
由图可知,曲线与的图象有4个交点,所以方程仅有4个实数解,故D正确.
故选:ACD.
12.
【解答】由题意知是函数的一条对称轴,
故,解得,,因为,故,
故,令,解得,
原点附近的6个对称中心分别为,
若3个对称中心恰好是,
则,则t不存在,不合题意;
若3个对称中心恰好是,
则,则;
故当时,符合题意.
故t的取值范围为,
故答案为:
13.
【解答】当时,,当时,.
因为函数在区间上的值域均为,
而,,所以.
又因为,,
所以,解得,即实数的取值范围是.
故答案为:.
14. 答案不唯一 /
【解答】因为在区间上单调,
且,,
所以,
所以图象的一个对称中心是;
由题设,的最小正周期,
故,由,得,
由为的一个对称中心,
所以①;
因为,所以或.
若②,①-②得,
即,不存在整数,使得.
若③,①-③得,
即,不存在整数使得,当时,.
此时,由,
得.
故答案为:;
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