内容正文:
三角函数的图象与性质-- 2025高三一轮基础复习
学习目标:
1.能利用三角函数的图象解简单问题,掌握三角函数的主要性质(包括周期性、奇偶性、单调性、最值或值域)(重点)
2.掌握三角函数的图象及主要性质(包括周期性、奇偶性、单调性、最值或值域)的简单应用(难点)
【知识梳理】
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
性
质
定义域
值 域
最 值
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
既无最大值,也无最小值
单调性
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个开区间 上单调递增
周期性
正弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
余弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
正切函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
奇偶性
正弦函数是
余弦函数是
正切函数是
对称性
对称轴
对称轴:
对称中心
对称中心
对称中心
【常用结论】
1.函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)的周期均为T=,y=Atan(ωx+φ)的周期为T=.
2.与三角函数的奇偶性相关的结论
(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).
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点一:三角函数的图像
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
(一)教材例习题对点整合
类型一:函数(或)图象的画法
例题:(教材-例1)画出下列函数的简图:
(1),;(2),.
练习:
1.(教材-例1) 画出函数的简图.
方法规律总结:函数y=A sin (ωx+φ)的图象的常用画法:(1)五点作图法 (2)图像变换
类型二:三角函数图象的应用
例题:(教材-1)观察正弦曲线和余弦曲线,写出满足下列条件的x所在的区间:
(1); (2); (3); (4).
练习:
1.(教材)根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x的取值集合.
(1) (R) (2)+2cosx(R)
2.(教材13)若x是斜三角形的一个内角,写出使下列不等式成立的x的集合:
(1) 1+tanx (2)tanx-0
3.(多项选择题)(教材-4) 函数y=1+cosx,的图象与直线y=t(t为常数)的交点可能有( ) A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 E. 4个
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024全国新Ⅰ卷)时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
2.(2023全国甲卷高考真题)函数y=f(x)的图象由函数y=cos(2x+)的图象向左平移个单位长度得到,
则y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为 A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2024全国新Ⅱ卷高考真题)设函数,,当时,曲线
与恰有一个交点,则( ) A. B. C.1 D.2
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点二:三角函数的定义域、值域与单调性
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
性质
定义域
值 域
最 值
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
既无最大值,也无最小值
单调性
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个开区间 上单
调递增
题型一:三角函数的定义域
例题:(教材)求函数的定义域.
.练习:(教材7)求函数的定义域.
题型二:利用三角函数的单调性比较大小:
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例4)不通过求值,比较下列各组数大小:
(1)与; (2)与.
练习:
1.(教材)不通过求值,比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1)与; (2)与.
2.(教材)利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1)与; (2)与.
(3)与; (4)与.
3.(教材9)利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小:
(1)与; (2)与;
(3)与; (4)与.
题型三:求三角函数的单调区间
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例5)求函数,的单调递增区间.
练习:
1.(教材)下列关于函数,的单调性的叙述,正确的是.
A. 在上单调递增,在上单调递
B. 在上单调递增,在上单调递减
C. 在及上单调递增,在上单调递减
D. 在上单调递增,在及上单调递减
2.(教材-6(习题5.4))求下列函数的单调区间:
(1); (2).
3.(教材) 求函数的单调递减区间.
4.(教材1)求函数的单调区间.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2021·新高考全国I卷)下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
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
题型四:求三角函数的值域(或最值)
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例3)下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出取最大值、最小值时自变量x的集合,并求出最大值、最小值.
(1),; (2),;
练习:
1.(教材)求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x的集合,并求出最大值、最小值.
(1); (2).
(3); (4).
2.(教材2)求使下列函数取得最大值、最小值的自变量的集合,并求出最大值、最小值.
(1),; (2),.
3.(教材10)求下列函数的值域:
(1); (2).
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024全国甲卷高考真题)函数在上的最大值是 .
2.(2021·全国·乙卷)函数的最小正周期和最大值分别是( )
A.和 B.和2 C.和 D.和2
3.(2024天津高考真题)7.(5分)已知函数的最小正周期为.则函数在的最小值是
A. B. C.0 D.
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点三:三角函数的周期性、奇偶性与对称性
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
性质
周期性
正弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
余弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
正切函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
奇偶性
正弦函数是
余弦函数是
正切函数是
对称性
对称轴
对称轴:
对称中心
对称中心
对称中心
题型一:三角函数的周期
(一)教材例习题对点整合
例题:1.(教材-例2)求下列函数的周期:
(1),; (2),; (3),.
2.(教材8)求函数的周期.
练习:
1. (教材-2) 求下列函数的周期:
(1),; (2),;
(3),; (4),.
2.(教材)求下列函数的周期:
(1); (2) ,x
3(教材)已知周期函数的图象如图所示,
(1)求函数的周期;(2)画出函数的图象;(3)写出函数的解析式.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024上海高考真题)下列函数的最小正周期是的是
A. B. C. D.
2.(2020·全国·新课标I)设函数在的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )
A. B. C. D.
题型二:三角函数的奇偶性
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材)下列函数中,哪些是奇函数?哪些是偶函数?哪些既不是奇函数,也不是偶函数.
(1); (2); (3); (4).
练习:(教材-3) 下列函数中,哪些是奇函数?哪些是偶函数?
(1); (2); (3); (4).
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024天津高考真题)下列函数是偶函数的是
A. B. C. D.
2.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是
A.y=cos(2x+) B.y=sin(2x+) C.y=sin 2x+cos 2x D.y=sin x+cos x
3.(2022·全国·甲卷)函数在区间的图象大致为( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·甲卷)将函数的图像向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型三:三角函数的对称性
1.(2020·江苏·高考真题)将函数y=的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是____.
2.已知函数y=sin(2x+φ)(-<φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值是 .
3.若将函数y=2sin 2x的图像向左平移个单位长度,则平移后图像的对称轴为
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z) C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
4.(2022·新高考全国I卷)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B. C. D.3
【知识应用-------综合应用,巩固训练】
1.(教材)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
2.函数f(x)=()的值域是( )
A.[-1,1] B. C. D.
3.(2024北京高考真题)6. 已知,,,,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4.已知函数 (,, 均为正的常数)的最小正周期为 ,当 时,函数 取得最小值,则下列结论正确的是
A. B.
C. D.
5.(2020·天津·统考高考真题)已知函数.给出下列结论:①的最小正周期为;②是的最大值;③把函数的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象. 其中所有正确结论的序号是( )
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
6.(2021·北京·高考真题)函数是
A.奇函数,且最大值为2 B.偶函数,且最大值为2
C.奇函数,且最大值为 D.偶函数,且最大值为
7.(2022·全国·甲卷)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D.
8.(2022·天津·高考真题)已知,关于该函数有下列四个说法:
①的最小正周期为; ②在上单调递增;③当时,的取值范围为;④的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为( )
A. B. C. D.
9.(多项选择题)(2024·全国·新课标II卷)对于函数和,下列说法正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图像有相同的对称轴
10.(多项选择题)(2022·全国·新课标II)已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减 B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴 D.直线是曲线的切线
11.(2020·全国·新课标III)关于函数f(x)=有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称. ②f(x)的图象关于原点对称.
③f(x)的图象关于直线x=对称. ④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是__________.
12.(2022·全国·乙卷)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为____________.
13.(2023全国新课标1卷)已知函数f(x)=cos ωx -1(ω>0)在区间[0, 2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 .
14.(教材)求函数的定义域、周期及单调区间.
15.(教材21) 已知函数的最大值为1,
(1)求常数的值;(2)求函数的单调递减区间;(3)求使0成立的x的取值集合.
16.(2021·浙江·高考真题)设函数.
(1)求函数的最小正周期;(2)求函数在上的最大值.
三角函数的图象与性质 1
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三角函数的图象与性质-- 2025高三一轮基础复习
学习目标:
1.能利用三角函数的图象解简单问题,掌握三角函数的主要性质(包括周期性、奇偶性、单调性、最值或值域)(重点)
2.掌握三角函数的图象及主要性质(包括周期性、奇偶性、单调性、最值或值域)的简单应用(难点)
【知识梳理】
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
性
质
定义域
值 域
最 值
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
既无最大值,也无最小值
单调性
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个开区间 上单调递增
周期性
正弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
余弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
正切函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
奇偶性
正弦函数是
余弦函数是
正切函数是
对称性
对称轴
对称轴:
对称中心
对称中心
对称中心
【常用结论】
1.函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)的周期均为T=,y=Atan(ωx+φ)的周期为T=.
2.与三角函数的奇偶性相关的结论
(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).
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点一:三角函数的图像
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
(一)教材例习题对点整合
类型一:函数(或)图象的画法
例题:(教材-例1)画出下列函数的简图:
(1),;(2),.
解:(1)列表 (2)描点 (3)连线
x
0
0
1
0
-1
0
1
2
1
0
1
(1)列表 (2)描点 (3)连线
x
0
1
0
-1
0
1
-1
0
1
0
-1
练习:
1.(教材-例1) 画出函数的简图.
解:方法一:下面用“五点法”画函数在一个周期()内的图象.
令,则.列表(表5.6-1),描点画图(图5.6-8).
表5.6-1
X
0
x
y
0
2
0
-2
0
方法二:先画出函数的图象;再把正弦曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍,得到函数的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的2倍,这时的曲线就是函数的图象,如图5.6-7所示.
方法规律总结:函数y=A sin (ωx+φ)的图象的常用画法:
(1)五点作图法 (2)图像变换
类型二:三角函数图象的应用
例题:(教材-1)观察正弦曲线和余弦曲线,写出满足下列条件的x所在的区间:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1); (2);
(3); (4)
练习:
1.(教材)根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x的取值集合.
(1) (R) (2)+2cosx(R)
【答案】
【解】(1)作一个周期的图象,由图可得原不等式的解集为:
(2)由已知得(R), 作一个周期的图象,由图可得原不等式的解集为:
2.(教材13)若x是斜三角形的一个内角,写出使下列不等式成立的x的集合:
(1) 1+tanx (2)tanx-0
【答案】(1);(2).
【解】(1),即所求集合为;
(2)),即所求集合为
3.(多项选择题)(教材-4) 函数y=1+cosx,的图象与直线y=t(t为常数)的交点可能有( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 E. 4个
【答案】ABC
【解】画出在的图象如右图:
则可得当或时,与的交点个数为0;
当或时,与的交点个数为1;
当时,与的交点个数为2.
故选:ABC.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024全国新Ⅰ卷高考真题)时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【解】作出曲线与在上的图象如图所示,由图象可得交点有6个,故选C.
2.(2023全国甲卷高考真题)函数y=f(x)的图象由函数y=cos(2x+)的图象向左平移个单位长度得到,
则y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为 A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解】把函数y=cos(2x+)的图象向左平移个单位长度后得到函数f(x)=cos[2(x+)+]=cos(2x+)=-sin 2x的图象.作出函数f(x)的部分图象和直线y=x-如图所示.观察图象知,共有3个交点.故选C.
3.(2024全国新Ⅱ卷高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解】解法一:令,即,可得,
令,原题意等价于当时,
曲线与恰有一个交点,注意到均为偶函数,
可知该交点只能在y轴上,可得,即,解得,
若,令,可得,因为,则,当且仅当时,等号成立,可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点二:三角函数的定义域、值域与单调性
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
性质
定义域
值 域
最 值
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
当且仅当 时,
既无最大值,也无最小值
单调性
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个闭区间 上单调递增
在每一个闭区间 上单调递减
在每一个开区间 上单
调递增
题型一:三角函数的定义域
例题:(教材)求函数的定义域.
【答案】
【解】令,得,
所以函数的定义域为.
练习:(教材7)求函数的定义域.
【答案】
【解】解:由,得,
∴原函数的定义域为.
题型二:利用三角函数的单调性比较大小:
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例4)不通过求值,比较下列各组数的大小:
(1)与; (2)与.
解:(1)因为,
正弦函数在区间上单调递增,所以.
(2),.
因为,且函数在区间上单调递减,所以,
即.
练习:
1.(教材)不通过求值,比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1)与; (2)与.
【答案】(1) (2)
【解】解:(1),∵,且在内为减函数,
∴,即.
(2)∵,且在内为减函数, ∴.
2.(教材)利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1)与; (2)与.
(3)与; (4)与.
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解】(1),且在内为减函数,.
(2).
,且在内为减函数.
,即.
(3).
,且在内为减函数,
,即.
(4),.
,且在内为减函数,
,即.
3.(教材9)利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小:
(1)与; (2)与;
(3)与; (4)与.
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解】解:(1).
,且在上为增函数,.
(2),.
,且在上为增函数,
,即.
(3).
,且在上为增函数,
,即.
(4).
,且在上为增函数,
,即.
(二)求三角函数的单调区间
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例5)求函数,的单调递增区间.
分析:令,,当自变量x的值增大时,z的值也随之增大,因此若函数在某个区间上单调递增,则函数在相应的区间上也一定单调递增.
解:令,,则.
因为,的单调递增区间是,且由,
得.
所以,函数,的单调递增区间是.
练习:
1.(教材)下列关于函数,的单调性的叙述,正确的是.
A. 在上单调递增,在上单调递
B. 在上单调递增,在上单调递减
C. 在及上单调递增,在上单调递减
D. 在上单调递增,在及上单调递减
【答案】C
【解】因为,,
所以函数的单调性和正弦函数的单调性相同,
所以函数在及上单调递增,在上单调递减.
故选:C
2.(教材-6(习题5.4))求下列函数的单调区间:
(1); (2).
【答案】(1)单调递增区间为;单调递减区间为.(2)单调递增区间为,单调递减区间为.
【解】(1)当时; 单调递增;
因为,所以单调递增区间为;
当时; 单调递减;
因为,所以单调递减区间为;
(2)当时; 单调递增;
因为,所以单调递增区间为;
当时; 单调递减;
因为,所以单调递减区间为.
3.(教材) 求函数的单调递减区间.
【答案】和.
【解】∵上单调递减,
∴上单调递减,
当:;当:;
∴、为的单调递减区间
4.(教材1)求函数的单调区间.
【答案】单调递减区间为;无单调递增区间.
【解】当时, 单调递减,
即
所以的单调递减区间为;无单调递增区间.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2021·新高考全国I卷)下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解】因为函数的单调递增区间为,
对于函数,由,解得,
取,可得函数的一个单调递增区间为,
则,,A选项满足条件,B不满足条件;
取,可得函数的一个单调递增区间为,
且,,CD选项均不满足条件.
故选:A.
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
【答案】C
【解】因为.
对于A选项,当时,,则在上单调递增,A错;
对于B选项,当时,,则在上不单调,B错;
对于C选项,当时,,则在上单调递减,C对;
对于D选项,当时,,则在上不单调,D错.
故选:C.
(三)求三角函数的值域(或最值)
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材-例3)下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出取最大值、最小值时自变量x的集合,并求出最大值、最小值.
(1),; (2),;
解:容易知道,这两个函数都有最大值、最小值
(1)使函数,取得最大值的x的集合,就是使函数,取得最大值的x的集合;
使函数,取得最小值的x的集合,就是使函数,取得最小值的x的集合.
函数,的最大值是;最小值是.
(2)令,使函数,取得最大值的z的集合,就是使,取得最小值的之的集合.
由,得.所以,使函数,取得最大值的x的集合是.
同理,使函数,取得最小值的x的集合是.
函数,的最大值是3,最小值是-3.
练习:
1.(教材)求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x的集合,并求出最大值、最小值.
(1); (2).
(3); (4).
【答案】(1)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.
(2)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.
(3)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.
(4)使y取得最大值的x的集合是;使y取得最小值的x的集合是.
【解】
(1)由得使y取得最大值的x的集合是;
由使y取得最小值的x的集合是.
(2)由得使y取得最大值的x的集合是;
由得使y取得最小值的x的集合是.
(3)由得使y取得最大值的x的集合是;
由得使y取得最小值的x的集合是.
(4)由得使y取得最大值的x的集合是;
由得使y取得最小值的x的集合是.
2.(教材2)求使下列函数取得最大值、最小值的自变量的集合,并求出最大值、最小值.
(1),; (2),.
【答案】(1)当时,函数取得最大值2;当时,函数取得最小值-2.
(2)当时,函数取得最大值3;当时,函数取得最小值1.
【解】
(1)当即时,函数取得最大值2;当时,函数取得最小值-2;
(2)当即即时,函数取得最大值3;
当即即当时,函数取得最小值1.
3.(教材10)求下列函数的值域:
(1); (2).
【答案】(1);(2).
【解】(1)当时单调递增,;
当时单调递减,;
因此的值域为;
(2)当时,,单调递减,;
因此的值域为;
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024全国甲卷高考真题)函数在上的最大值是 .
【答案】2
【解】,当时,,
当时,即时,.
故答案为:2
2.(2021·全国·乙卷)函数的最小正周期和最大值分别是( )
A.和 B.和2 C.和 D.和2
【答案】C
【解】由题,,所以的最小正周期为,最大值为.
故选:C.
3.(2024天津高考真题)7.(5分)已知函数的最小正周期为.则函数在的最小值是
A. B. C.0 D.
【解】解:函数, ,,
可得,,,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
,, 故函数取最小值是.
故选:.
【知识应用----夯实基础,对点训练】
知识点三:三角函数的周期性、奇偶性与对称性
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
特征点
(0,0),______,_____,_______,(2π,0)
(0,1),_______,______,______,(2π,1)
(--,-1),(0,0),(,1)
性质
周期性
正弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
余弦函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
正切函数是周期函数, 都是它的周期,最小正周期是 .
奇偶性
正弦函数是
余弦函数是
正切函数是
对称性
对称轴
对称轴:
对称中心
对称中心
对称中心
类型一:三角函数的周期
(一)教材例习题对点整合
例题:1.(教材-例2)求下列函数的周期:
(1),; (2),; (3),.
解:(1)周期为. (2)周期为. (3)周期为.
2.(教材8)求函数的周期.
【答案】
【解】所求函数的周期.
练习:
1. (教材-2) 求下列函数的周期:
(1),; (2),;
(3),; (4),.
【答案】(1)周期为 (2)周期为 (3)周期为 (4)周期为
2.(教材)求下列函数的周期:
(1); (2) ,x
【答案】(1)3;(2)2
【解】(1)由题设知:,故最小正周期为
(2)由题设知:,故最小正周期为.
3(教材)已知周期函数的图象如图所示,
(1)求函数的周期;(2)画出函数的图象;(3)写出函数的解析式.
【答案】(1). (2)如右图 (3)
【解】解:(1).
(2)把向左平移一个单位得的图象,即如图所示
(3) 所以.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024上海高考真题)下列函数的最小正周期是的是
A. B. C. D.
【解答】解:对于,,则,满足条件,所以正确.
对于,,则,不满足条件,所以不正确.
对于,,函数是常函数,不存在最小正周期,不满足条件,所以不正确.
对于,,则,不满足条件,所以不正确.
故选:.
2.(2020·全国·新课标I)设函数在的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解】由图可得:函数图象过点,
将它代入函数可得:
又是函数图象与轴负半轴的第一个交点,
所以,解得:
所以函数的最小正周期为
故选:C
类型二:三角函数的奇偶性
(一)教材例习题对点整合
例题:(教材)下列函数中,哪些是奇函数?哪些是偶函数?哪些既不是奇函数,也不是偶函数.
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)偶函数;(2)偶函数;(3)奇函数;(4)非奇非偶函数.
【解】(1)定义域为R,且,所以是偶函数;
(2)定义域为R,且,所以是偶函数;
(3)定义域为R,且,所以是奇函数;
(4)定义域为,
但,所以既不是奇函数,也不是偶函数.
练习:(教材-3) 下列函数中,哪些是奇函数?哪些是偶函数?
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)(3)(4)是奇函数; (2)是偶函数.
(二)五年高考真题对点精选
1.(2024天津高考真题)下列函数是偶函数的是
A. B. C. D.
【解答】解:,,定义域为,
(1),,则(1),不符合题意;
,,定义域为,,即为偶函数,符合题意;
,由题意得,,定义域关于原点不对称,函数为非奇非偶函数,不符合题意;
,函数定义域为,
,即为奇函数,不符合题意.
故选:.
2.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是
A.y=cos(2x+) B.y=sin(2x+) C.y=sin 2x+cos 2x D.y=sin x+cos x
【答案】A
3.(2022·全国·甲卷)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解】令,
则,
所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C.
故选:A.
4.(2022·全国·甲卷)将函数的图像向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解】由题意知:曲线为,又关于轴对称,则,
解得,又,故当时,的最小值为.
故选:C.
类型三:三角函数的对称性
1.(2020·江苏·高考真题)将函数y=的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是____.
【答案】
【解】
当时
故答案为:
2.已知函数y=sin(2x+φ)(-<φ<)的图象关于直线x=对称,则φ的值是 .
【答案】-
【解】由函数y=sin(2x+φ)(-<φ<)的图象关于直线x=对称,得sin(+φ)=±1,因为-<φ<,所以<+φ<,则+φ=,φ=-.
3.若将函数y=2sin 2x的图像向左平移个单位长度,则平移后图像的对称轴为
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z) C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
【答案】B
【解】函数y=2sin 2x的图像向左平移个单位长度,得到的图像对应的函数表达式为y=2sin 2(x+),令2(x+)=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),所以所求对称轴的方程为x=+(k∈Z),故选B.
4.(2022·新高考全国I卷)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B. C. D.3
【答案】A
【解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,
又因为函数图象关于点对称,所以,且,
所以,所以,,
所以.
故选:A
【知识应用-------综合应用,巩固训练】
1.(教材)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解】最小正周期为,在区间上单调递减;
最小正周期为,在区间上单调递减;
最小正周期为,在区间上单调递增;
最小正周期为,在区间上单调递减;
故选:A
2.函数f(x)=()的值域是( )
A.[-1,1] B. C. D.
【答案】B
【解】 由0≤x≤,∴0≤2x≤π,∴-≤2x-≤,由正弦函数的性质知f(x)∈ .故选B.
3.(2024北京高考真题)6. 已知,,,,则( )
A. 1 B. 2C. 3 D. 4
【答案】B
【解】由题意可知:为的最小值点,为的最大值点,
则,即,且,所以.故选:B.
4.已知函数 (,, 均为正的常数)的最小正周期为 ,当 时,函数 取得最小值,则下列结论正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解】由题意知函数 在区间 ,即 上单调递减,且 是它的对称轴.
将要比较大小的自变量调整到区间 上再比较:,,而 ,故 ,即 .
5.(2020·天津·统考高考真题)已知函数.给出下列结论:①的最小正周期为;②是的最大值;③把函数的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象. 其中所有正确结论的序号是( )
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【解】因为,所以周期,故①正确;
,故②不正确;
将函数的图象上所有点向左平移个单位长度,得到的图象,
故③正确.
故选:B.
6.(2021·北京·高考真题)函数是
A.奇函数,且最大值为2 B.偶函数,且最大值为2
C.奇函数,且最大值为 D.偶函数,且最大值为
【答案】D
【解】由题意,,所以该函数为偶函数,
又,
所以当时,取最大值.
故选:D.
7.(2022·全国·甲卷)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D.
【答案】C
【解】解:依题意可得,因为,所以,
要使函数在区间恰有三个极值点、两个零点,又,的图象如下所示:
则,解得,即.
故选:C.
8.(2022·天津·高考真题)已知,关于该函数有下列四个说法:
①的最小正周期为; ②在上单调递增;
③当时,的取值范围为;
④的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解】因为,所以的最小正周期为,①不正确;
令,而在上递增,所以在上单调递增,②正确;因为,,所以,③不正确;
由于,所以的图象可由的图象向右平移个单位长度得到,④不正确.
故选:A.
9.(多项选择题)(2024·全国·新课标II卷)对于函数和,下列说法正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图像有相同的对称轴
【答案】BC
【解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,
显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,
显然图像的对称轴不同,D选项错误.
10.(多项选择题)(2022·全国·新课标II)已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减 B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴 D.直线是曲线的切线
【答案】AD
【解】由题意得:,所以,,
即,
又,所以时,,故.
对A,当时,,由正弦函数图象知在上是单调递减;
对B,当时,,由正弦函数图象知只有1个极值点,由,解得,即为函数的唯一极值点;
对C,当时,,,直线不是对称轴;
对D,由得:,
解得或,
从而得:或,
所以函数在点处的切线斜率为,
切线方程为:即.
故选:AD.
11.(2020·全国·新课标III)关于函数f(x)=有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称. ②f(x)的图象关于原点对称.
③f(x)的图象关于直线x=对称. ④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是__________.
【答案】②③
【解】对于命题①,,,则,
所以,函数的图象不关于轴对称,命题①错误;
对于命题②,函数的定义域为,定义域关于原点对称,
,
所以,函数的图象关于原点对称,命题②正确;
对于命题③,,
,则,
所以,函数的图象关于直线对称,命题③正确;
对于命题④,当时,,则,
命题④错误.
故答案为:②③.
12.(2022·全国·乙卷)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为____________.
【答案】
【解】解: 因为,(,)
所以最小正周期,因为,
又,所以,即,
又为的零点,所以,解得,
因为,所以当时;
故答案为:
13.(2023全国新课标1卷)已知函数f(x)=cos ωx -1(ω>0)在区间[0, 2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 .
【答案】[2,3)
【解】 解法一 函数f(x)=cos ωx-1在区间[0,2π]有且仅有3个零点,即cos ωx=1在区间[0,2π]有且仅有3个根,因为ω>0,x∈[0,2π],所以ωx∈[0,2ωπ],则由余弦函数的图象可知,4π≤2ωπ<6π,解得2≤ω<3,即ω的取值范围是[2,3).
解法二 函数f(x)=cos ωx-1在区间[0,2π]有且仅有3个零点,即cos ωx=1在区间[0,2π]有且仅有3个根,根据函数y=cos x在[0,2π]上的图象可知,cos x=1在区间[0,2π]有2个根,所以若cos ωx=1在区间[0,2π]有且仅有3个根,则函数y=cos ωx在[0,2π]内至少包含2个周期,但小于3个周期,即,又ω>0,所以2≤ω<3,即ω的取值范围是[2,3).
14.(教材)求函数的定义域、周期及单调区间.
分析:利用正切函数的性质,通过代数变形可以得出相应的结论.
解:自变量x的取值应满足,,
即,.
所以,函数的定义域.
设,又,所以,
即.
因为都有,
所以,函数的周期为2
由,解得,.
因此,函数在区间,上都单调递增.
15.(教材21) 已知函数的最大值为1,
(1)求常数的值;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)求使0成立的x的取值集合.
【答案】(1);(2);(3)
【解】(1)由题意:函数,
化简得:
,
的最大值为1,
,解得:.
(2)由(1)可知.
根据三角函数的性质可得:,.解得:,
的单调递减区间为;
(3)由题意:0,即1,
可得: ,(Z) 解得 ,(Z)
0成立的的取值范围是{x|,Z}.
16.(2021·浙江·高考真题)设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在上的最大值.
【答案】(1);(2).
【解】(1)由辅助角公式得,
则,
所以该函数的最小正周期;
(2)由题意,
,
由可得,
所以当即时,函数取最大值.
三角函数的图象与性质 1
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