内容正文:
专题7.3 三角函数的图象和性质
知识点一
周期函数
1.周期函数
条件
①对于函数f(x),存在一个非零常数T
②当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)
结论
函数f(x)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
条件
周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数
结论
这个最小正数叫做f(x)的最小正周期
3.及周期为周期为,其中为常数,且
知识点二
正弦函数、余弦函数的图象和性质
1.正、余弦函数解析式
正弦函数y=sinx,定义域R;余弦函数y=cosx,定义域R
2.正弦函数图象的画法
(1)几何法:利用正弦线画函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象,是把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上的点x重合,再用光滑的曲线把这些正弦线的终点连接起来,就得到函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象.
(2)五点法:用“五点法”作函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的步骤是:
①列表:
x
0
π
2π
y=sinx
0
1
0
-1
0
②描点:在平面直角坐标系中描出五点:(0,0), (,1),(π,0),(,-1),(2π,0).
③用光滑的曲线顺次连接这五个点,得正弦曲线在[0,2π]上的简图.
y=sinx,x∈[0,2π]的图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sinx,x∈R的图象.
3.正弦曲线、余弦曲线
(1)定义:正弦函数y=sinx,x∈R和余弦函数y=cosx,x∈R的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.
(2)图象:如图所示.
4.正弦曲线和余弦曲线的关系
5.正弦函数的图象与性质
正弦函数的图象与性质如下表所示:
解析式
y=sinx
图象
定义域
R
当x=2kπ+ (k∈Z) 时,y取最大值1
值域
[-1,1]
当x=2kπ- (k∈Z) 时,y取最小值1
最小正周期
2π
奇偶性
奇函数
单调性
在[2kπ-,2kπ+]上是增函数;
在[2kπ+,2kπ+]上是减函数(k∈Z)
【知识拓展】正弦曲线是中心对称图形,其所有的对称中心坐标为(kπ,0)(k∈Z),即正弦曲线与x轴的所有交点;正弦曲线也是轴对称图形,其所有的对称轴方程是x=kπ+ (k∈Z),所有对称轴垂直于x轴,且与正弦曲线交点的纵坐标是正弦函数的最大(小)值.
6.余弦函数的图象与性质
余弦函数的图象与性质如下表所示:
解析式
y=cosx
图象
定义域
R
当x=2kπ(k∈Z) 时,y取最大值1
值域
[-1,1]
当x=2kπ+π(k∈Z) 时,y取最小值1
最小正周期
2π
奇偶性
偶函数
单调性
在[(2kπ-1)π,2kπ]上是增函数;
在[2kπ,(2k+1)π]上是减函数(k∈Z)
【知识拓展】余弦曲线是中心对称图形,其所有的对称中心坐标是(kπ+,0)(k∈Z),即余弦曲线与x轴的所有交点;余弦曲线也是轴对称图形,其所有的对称轴方程是x=kπ(k∈Z),所有对称轴垂直于x轴,且与余弦曲线交点的纵坐标是余弦函数的最大(小)值.
知识点三
正切函数的图象与性质
1.图象:如图所示.
正切函数y=tanx的图象叫做正切曲线.
2.性质:如下表所示.
函数
性质
y=tanx
定义域
值域
R
周期
π
奇偶性
奇函数
单调性
增区间
减区间
无
【知识拓展】(1)正切函数图象的对称中心是(,0)(k∈Z),不存在对称轴.
(2)直线x=+kπ(k∈Z)称为正切曲线的渐近线,正切曲线无限接近渐近线.
知识点四
函数y=Asin(ωx+φ)
图象的常见画法:
1.五点法:①列表(ωx+φ通常取0,,π,,2π这五个值);②描点;③连线.
2.变换法:
①先平移后伸缩
②先伸缩后平移
特别提醒:在进行图象变换时,先平移后伸缩与先伸缩后平移是两种不同的变换,且这两种变换中,平移的单位长度不同,前者平移了|φ|个单位长度,而后者平移了||个单位长度,这是因为由y=sinωx的图象变换为y=sin(ωx+φ)的图象的过程中,各点的横坐标增加或减少了||个单位长度,即x→x+,ωx→ωx+φ.
题型一 求三角函数的周期
解题技巧提炼
求三角函数周期的方法
(1)定义法:紧扣周期函数的定义,寻求对定义域内的任意实数x都满足f(x+T)=f(x)的非零常数T.该方法主要适用于抽象函数.
(2)公式法:及周期为周期为,其中为常数,且
(3)图象法:可画出函数的图象,借助于图象判断函数的周期,特别是对于含绝对值的函数一般可采用此法.
1.(21-22高一下·广东茂名·期中)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
2.(21-22高一上·全国·单元测试)下列函数中,最小正周期为π的函数是( )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=sin D.y=cos
题型二 由三角函数周期性求参数及函数值
解题技巧提炼
根据公式法确定周期表达式,建立关于参数的方程,并进一步求函数值(的和).
3.(2023·宁夏银川·模拟预测)若,(),则( )
A. B. C.0 D.
4.(21-22高一上·全国·课后作业)设是定义域为R且最小正周期为的函数,且有,则( )
A. B.
C.0 D.1
5.(23-24高一上·全国·课后作业)已知函数 的最小正周期为,则 .
6.(20-21高一上·江苏无锡·阶段练习)已知函数的周期为,则实数的值为 .
7.(20-21高一·江苏·课后作业)若函数f(n)=sinπ (n∈Z),求f(97)+f(98)+f(99)+…+f(102)的值.
题型三 “五点法”作三角函数图象
解题技巧提炼
五点法:①列表(ωx+φ通常取0,,π,,2π这五个值);②描点;③连线.
8.(23-24高一上·江苏·课后作业)画出函数在长度为一个周期闭区间上的大致图象.
题型四 含“绝对值”三角函数图象
解题技巧提炼
化为分段函数,根据三角函数的图象做出.
9.(22-23高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)函数在区间内的图象是 .(填相应序号)
10.(2023高三·全国·专题练习)当时,作出下列函数的图象,把这些图象与的图象进行比较,你能发现图象变换的什么规律?
(1);
(2).
11.(2023高三·全国·专题练习)画出函数的简图.
题型五 确定三角函数的单调区间
解题技巧提炼
求解与三角函数有关的函数的单调区间,主要利用换元法,将其转化为求正弦函数、余弦函数的单调区间,然后利用这两个函数的单调区间构造不等式,通过解不等式(组)即可得到所求函数的单调区间.
12.(22-23高一下·上海长宁·期末)下列函数中,以为最小正周期且在上是严格减函数的是( )
A. B. C. D.
13.(22-23高一上·江苏无锡·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
14.(22-23高一下·重庆·期末)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
15.(2023·河南·模拟预测)已知函数,,则的单调递增区间是( )
A. B.
C., D.,
16.(2021高一·江苏·专题练习)使函数与同时为单调递增的区间是 .
题型六 由三角函数线的单调性求参数
解题技巧提炼
利用换元法,结合三角函数的单调区间,建立不等式(组).
17.(2023·山东烟台·二模)已知函数在上单调递增,则的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
18.(多选)(22-23高一下·河南南阳·阶段练习)若函数与函数在上的单调性相同,则的一个值为( )
A. B. C. D.
19.(23-24高一上·江苏宿迁·期末)函数()的图象过点,且在区间上单调递增,则的值为 .
题型七 比较三角函数值的大小
解题技巧提炼
(1)同名三角函数值比较大小,需使应用诱导公式转化成角在函数的同一单调区间;(2)比较不同名三角函数值大小:①异名函数化为同名函数;②利用诱导公式把角化到同一单调区间上;③利用函数的单调性比较大小.(3)借助于函数的图象.
20.(22-23高一下·江西南昌·期中)若,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
21.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
22.(多选)(23-24高一上·江苏镇江·期末)下列不等关系成立的是( )
A. B.
C. D.
题型八 解简单三角不等式
解题技巧提炼
数形结合思想—利用图象解三角不等式.
23.(22-23高一·全国·随堂练习)利用三角函数图象,分别求出的取值范围:
(1);
(2);
(3).
题型九 确定函数的定义域
解题技巧提炼
1.求正切型函数y=Atan(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的定义域时,要将“ωx+φ”视为一个“整体”.令ωx+φ≠kπ+,k∈Z,解得x.
2.解复合函数的定义域,往往利用数形结合思想,借助图象(三角函数线)解三角不等式.
解sinx>a(<a),cos x>a(<a),tanx>a(<a)等不等式,基本步骤是:画图像、求界点、定范围、写解集.
24.(23-24高一上·江苏南通·期中)在内函数的定义域是( )
A. B. C. D.
25.(23-24高一上·浙江宁波·阶段练习)已知函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
26.(21-22高三上·新疆喀什·阶段练习)函数的定义域为 .
27.(2021高一·江苏·专题练习)函数f(x)=的定义域为 .
28.(20-21高一·江苏·课后作业)确定下列函数的定义域:
(1);
(2).
题型十 确定三角函数(相关)的值域、最值
解题技巧提炼
1.求形如y=asinx+b的函数的最值或值域时,可利用正弦函数的有界性(-1≤sinx≤1)求解.
2.对于形如y=Asin(ωx+φ)+k(Aω≠0)的函数,当定义域为R时,值域为[-|A|+k,|A|+k];当定义域为某个给定的区间时,需确定ωx+φ的范围,结合函数的单调性确定值域.
3.求形如y=asin2x+bsinx+c,a≠0,x∈R的函数的值域或最值时,可以通过换元,令t=sinx,将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值,求解过程中要注意正弦函数的有界性.
4.求形如y=,ac≠0的函数的值域,可以用分离常量法求解;也可以利用正弦函数的有界性建立关于y的不等式反解出y.
5.综上可知,求与三角函数有关的函数的值域(或最值)的常用方法有:(1)借助于正弦函数的有界性、单调性求解;
(2)转化为关于sinx的二次函数求解.注意求三角函数的最值对应的自变量x的值时,要考虑三角函数的周期性.
29.(21-22高一上·江苏常州·期末)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
30.(22-23高一下·四川眉山·期中)函数的最小值是( )
A. B. C.0 D.
31.(23-24高一上·广东广州·阶段练习)函数的值域为 .
题型十一 根据函数的值域、最值求参数
解题技巧提炼
从求函数最值、值域入手,建立参数的方程、不等式求解.
32.(22-23高一下·安徽阜阳·阶段练习)已知函数的值域是,则实数的值等于( )
A.2 B.-2 C. D.
33.(多选)(23-24高一上·江苏镇江·期末)已知函数在区间上的最小值为,则区间可以为( )
A. B. C. D.
34.(23-24高三上·天津河东·阶段练习)函数,函数的值域为,则 .
35.(22-23高一下·湖北·阶段练习)已知函数在闭区间上的最大值为7,最小值为3,则 .
题型十二 三角函数的奇偶性
解题技巧提炼
1.判断三角函数奇偶性时,除判断其定义域是否关于原点对称,利用判断函数奇偶性的常用方法,还要注意应用诱导公式,“奇变偶不变”,往往事半功倍.
2.在利用定义判断与正切函数有关的一些函数的奇偶性时,必须要坚持定义域优先的原则,即首先要看f(x)的定义域是否关于原点对称,然后再判断f(-x)与f(x)的关系.
36.(23-24高一上·湖南株洲·阶段练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
37.(22-23高一上·河北唐山·期末)函数,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
38.(22-23高一下·江苏扬州·开学考试)下列各组函数,既是奇函数,又在区间上单调递增的为( )
A., B.,
C., D.,
39.(多选)(23-24高二上·河北秦皇岛·开学考试)下列函数中是奇函数,且最小正周期是的函数是( )
A. B.
C. D.
题型十三 根据函数的奇偶性求参数
解题技巧提炼
1.利用函数的奇偶性,求出参数的表达式,然后求解.
2.利用“整体代换”,确定函数值.
40.(22-23高一下·辽宁葫芦岛·阶段练习)已知为偶函数,则( )
A. B.6 C. D.3
41.(21-22高一上·江苏淮安·期末)已知函数f(x)=cos(πx+φ)(0<φ<π)是定义在R上的奇函数,则f(2)= .
42.(21-22高一下·河南焦作·期中)已知函数(,为常实数),且,则 .
43.(22-23高一下·上海虹口·期中)对于函数,其中.若,则 .
44.(22-23高一上·江苏连云港·期末)写出一个同时满足下列条件的函数,如 .
①函数是奇函数;②函数的最小正周期是.
题型十四 三角函数的零点问题
解题技巧提炼
f(x)的零点,就是使f(x)=0的x值.
45.(23-24高一下·河北承德·阶段练习)已知函数在上恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
46.(23-24高一上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
47.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)函数在上的零点个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
题型十五 三角函数的对称问题
解题技巧提炼
1.求函数图像的对称中心、对称轴,主要利用“公式法”.求y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)函数的对称轴或对称中心时,应把ωx+φ作为整体,代入相应的公式中,解出x的值,最后写出结果.
2.对正切函数图象的对称中心要把握准确,是(,0)而非(kπ,0)(k∈Z).
48.(多选)(22-23高一下·河南驻马店·阶段练习)已知函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.的图象关于点对称 D.的图象关于直线对称
49.(23-24高三上·上海杨浦·期中)已知,若函数的图象关于直线对称,则的值为 .
50.(23-24高一下·江苏常州·期中)已知函数的图象关于点对称,且,则的最小值为 .
51.y=tan(2x+θ)图象的一个对称中心为(,0),若-<θ<,则θ=____________.
题型十六 三角函数图象变换
解题技巧提炼
1.图象的左右平移是针对x而言的,即平移多少是指自变量“x”的变化,x系数为1,而不是对“ωx+φ”而言的.
2.图象的伸缩变换即周期变换也是针对x而言的,即只是自变量x的系数发生改变,变为原来的倍,而不涉及φ.
52.(24-25高一上·全国·随堂练习)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
53.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)(多选)下列四种变换,其中能使的图象变为的图象的是( )
A.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标缩短为原来的
B.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标缩短为原来的
C.各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度
D.各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度
54.(多选)(24-25高一上·全国·随堂练习)其中能把函数的图象变为的图象变换是( )
A.把函数图象上每点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍,再向右平移个单位长度
B.把函数图象向右平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍
C.把函数图象向左平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍
D.把函数图象向右平移个单位长度,再把每一点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍
题型十七 根据图象确定三角函数的解析式
解题技巧提炼
由图象确立三角函数的解析式时,若设所求解析式为y=Asin(ωx+φ),则在观察图象的基础上可按以下规律来确定A,ω,φ.
(1)A:一般可由图象上的最大值、最小值来确定.
(2)ω:因为T=,故往往通过求周期T来确定ω.可通过已知曲线与x轴的交点来确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)φ:从“五点法”中的第一个点(-,0)(也叫初始点)作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个点的位置.
依据五点列表法原理,点的序号与式子的关系如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;
“第二点”(即图象曲线的“峰点”)为ωx+φ=;
“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;
“第四点”(即图象曲线的“谷点”)为ωx+φ=;
“第五点”(即图象第二次上升时与x轴的交点)为ωx+φ=2π.
在用以上方法确定φ的值时,还要注意题目中给出的φ的范围,不在要求范围内的要通过周期性转化到要求范围内.
(4)A,ω,φ三个量中初相φ的确定是一个难点,除使用初始点(-,0)外,还可在五点中找两个特殊点列方程组来求解φ.
55.(22-23高一上·河北邢台·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
56.(23-24高一下·四川绵阳·期末)将函数的图象先向左平移个单位,纵坐标不变,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
57.(21-22高一下·陕西延安·期中)函数(,,)的部分图象如图所示,则的值为( ).
A. B. C. D.
题型十八 三角函数图象和性质的综合应用
解题技巧提炼
1.代数法
2.数形结合法
58.(多选)(23-24高一下·安徽芜湖·开学考试)已知函数,则下列说法正确的是()
A.函数的定义域为
B.函数的周期与函数的周期相同
C.函数图象的对称中心为
D.函数的单调递增区间为
59.(多选)(22-23高一下·山东枣庄·阶段练习)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调递减
C.一个零点为 D.的图象关于直线对称
60.(多选)(22-23高一下·广东佛山·期中)已知函数,则说法正确的是( )
A.的图象关于点对称 B.的图象关于直线对称
C.为奇函数 D.为偶函数
61.(22-23高一上·江苏盐城·期末)已知函数,在区间上有解,则的取值范围是 .
62.(23-24高一下·北京·期中)在区间上有且仅有3个对称中心,给出下列四个结论:
①的取值范围是;
②的最小正周期可能是;
③在区间上单调递减;
④在区间上有且仅有3条对称轴;
其中所有正确结论的序号是 .
63.(20-21高一上·江苏常州·期末)已知函数(,)图象的相邻两条对称轴之间的距离为,且恒成立,
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的单调增区间
64.(23-24高一下·北京延庆·期中)已知函数的部分图象如下图,,.
(1)若已知图中点A的横坐标.
(ⅰ)求,,的解析式;
(ⅱ)若,求x的取值范围;
(2)求的值.
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专题7.3 三角函数的图象和性质
知识点一
周期函数
1.周期函数
条件
①对于函数f(x),存在一个非零常数T
②当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)
结论
函数f(x)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
条件
周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数
结论
这个最小正数叫做f(x)的最小正周期
3.及周期为周期为,其中为常数,且
知识点二
正弦函数、余弦函数的图象和性质
1.正、余弦函数解析式
正弦函数y=sinx,定义域R;余弦函数y=cosx,定义域R
2.正弦函数图象的画法
(1)几何法:利用正弦线画函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象,是把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上的点x重合,再用光滑的曲线把这些正弦线的终点连接起来,就得到函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象.
(2)五点法:用“五点法”作函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的步骤是:
①列表:
x
0
π
2π
y=sinx
0
1
0
-1
0
②描点:在平面直角坐标系中描出五点:(0,0), (,1),(π,0),(,-1),(2π,0).
③用光滑的曲线顺次连接这五个点,得正弦曲线在[0,2π]上的简图.
y=sinx,x∈[0,2π]的图象向左、右平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sinx,x∈R的图象.
3.正弦曲线、余弦曲线
(1)定义:正弦函数y=sinx,x∈R和余弦函数y=cosx,x∈R的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.
(2)图象:如图所示.
4.正弦曲线和余弦曲线的关系
5.正弦函数的图象与性质
正弦函数的图象与性质如下表所示:
解析式
y=sinx
图象
定义域
R
当x=2kπ+ (k∈Z) 时,y取最大值1
值域
[-1,1]
当x=2kπ- (k∈Z) 时,y取最小值1
最小正周期
2π
奇偶性
奇函数
单调性
在[2kπ-,2kπ+]上是增函数;
在[2kπ+,2kπ+]上是减函数(k∈Z)
【知识拓展】正弦曲线是中心对称图形,其所有的对称中心坐标为(kπ,0)(k∈Z),即正弦曲线与x轴的所有交点;正弦曲线也是轴对称图形,其所有的对称轴方程是x=kπ+ (k∈Z),所有对称轴垂直于x轴,且与正弦曲线交点的纵坐标是正弦函数的最大(小)值.
6.余弦函数的图象与性质
余弦函数的图象与性质如下表所示:
解析式
y=cosx
图象
定义域
R
当x=2kπ(k∈Z) 时,y取最大值1
值域
[-1,1]
当x=2kπ+π(k∈Z) 时,y取最小值1
最小正周期
2π
奇偶性
偶函数
单调性
在[(2kπ-1)π,2kπ]上是增函数;
在[2kπ,(2k+1)π]上是减函数(k∈Z)
【知识拓展】余弦曲线是中心对称图形,其所有的对称中心坐标是(kπ+,0)(k∈Z),即余弦曲线与x轴的所有交点;余弦曲线也是轴对称图形,其所有的对称轴方程是x=kπ(k∈Z),所有对称轴垂直于x轴,且与余弦曲线交点的纵坐标是余弦函数的最大(小)值.
知识点三
正切函数的图象与性质
1.图象:如图所示.
正切函数y=tanx的图象叫做正切曲线.
2.性质:如下表所示.
函数
性质
y=tanx
定义域
值域
R
周期
π
奇偶性
奇函数
单调性
增区间
减区间
无
【知识拓展】(1)正切函数图象的对称中心是(,0)(k∈Z),不存在对称轴.
(2)直线x=+kπ(k∈Z)称为正切曲线的渐近线,正切曲线无限接近渐近线.
知识点四
函数y=Asin(ωx+φ)
图象的常见画法:
1.五点法:①列表(ωx+φ通常取0,,π,,2π这五个值);②描点;③连线.
2.变换法:
①先平移后伸缩
②先伸缩后平移
特别提醒:在进行图象变换时,先平移后伸缩与先伸缩后平移是两种不同的变换,且这两种变换中,平移的单位长度不同,前者平移了|φ|个单位长度,而后者平移了||个单位长度,这是因为由y=sinωx的图象变换为y=sin(ωx+φ)的图象的过程中,各点的横坐标增加或减少了||个单位长度,即x→x+,ωx→ωx+φ.
题型一 求三角函数的周期
解题技巧提炼
求三角函数周期的方法
(1)定义法:紧扣周期函数的定义,寻求对定义域内的任意实数x都满足f(x+T)=f(x)的非零常数T.该方法主要适用于抽象函数.
(2)公式法:及周期为周期为,其中为常数,且
(3)图象法:可画出函数的图象,借助于图象判断函数的周期,特别是对于含绝对值的函数一般可采用此法.
1.(21-22高一下·广东茂名·期中)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】通过函数得出,即可求出函数的最小正周期.
【详解】由题意,
在中,,
∴,
故选:D.
2.(21-22高一上·全国·单元测试)下列函数中,最小正周期为π的函数是( )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=sin D.y=cos
【答案】D
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求余弦(型)函数的最小正周期
【分析】利用三角函数的周期公式求解判断.
【详解】A. y=sin x的最小正周期为,故错误;
B. y=cos x的最小正周期为,故错误;
C. y=sin的最小正周期为,故错误;
D. y=cos,故正确;
故选:D
题型二 由三角函数周期性求参数及函数值
解题技巧提炼
根据公式法确定周期表达式,建立关于参数的方程,并进一步求函数值(的和).
3.(2023·宁夏银川·模拟预测)若,(),则( )
A. B. C.0 D.
【答案】B
【知识点】由正切函数的周期求值、由函数的周期性求函数值
【分析】是周期为3的周期函数,计算的值,由此能求出的值.
【详解】是周期为3的周期函数,
,,,
.
故选:B.
4.(21-22高一上·全国·课后作业)设是定义域为R且最小正周期为的函数,且有,则( )
A. B.
C.0 D.1
【答案】A
【知识点】求分段函数解析式或求函数的值、由正弦(型)函数的周期性求值、由余弦(型)函数的周期性求值
【分析】利用给定函数的性质,结合分段函数解析式代入计算作答.
【详解】因为是定义域为R且最小正周期为的函数,且,
所以.
故选:A
5.(23-24高一上·全国·课后作业)已知函数 的最小正周期为,则 .
【答案】12
【知识点】由余弦(型)函数的周期性求值
【分析】根据三角函数的最小正周期公式列方程,解方程求得的值.
【详解】由于,依题意可知.
故答案为:
6.(20-21高一上·江苏无锡·阶段练习)已知函数的周期为,则实数的值为 .
【答案】
【知识点】由正切函数的周期求值
【分析】利用即可求解.
【详解】由函数的周期为,
则,解得.
故答案为:
7.(20-21高一·江苏·课后作业)若函数f(n)=sinπ (n∈Z),求f(97)+f(98)+f(99)+…+f(102)的值.
【答案】
【知识点】由正弦(型)函数的周期性求值
【分析】根据f(n)=sinπ的特点,结合三角函数的周期性,求出周期,再将f(97)+f(98)+f(99)+…+f(102)转化为f(1)+f(2)+…+f(6),即可得解.
【详解】因为 f(n)为周期函数,其周期为 ,所以 f(n)=f(n+12).
因为 97=12×8+1, …, 102=12×8+6,
所以f(97)+f(98)+f(99)+…+f(102)=f(1)+f(2)+…+f(6)
.
题型三 “五点法”作三角函数图象
解题技巧提炼
五点法:①列表(ωx+φ通常取0,,π,,2π这五个值);②描点;③连线.
8.(23-24高一上·江苏·课后作业)画出函数在长度为一个周期闭区间上的大致图象.
【答案】答案见解析
【知识点】五点法画正弦函数的图象
【分析】求函数的周期,根据五点法列表,再描点,连线即可得函数图象.
【详解】函数的周期为,列表如下:
故函数在区间上的图象如下图所示:
题型四 含“绝对值”三角函数图象
解题技巧提炼
化为分段函数,根据三角函数的图象做出.
9.(22-23高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)函数在区间内的图象是 .(填相应序号)
【答案】④
【知识点】画出具体函数图象、五点法画正弦函数的图象、画出正切函数图象
【分析】分段取绝对值,然后由正弦函数和正切函数图象可得.
【详解】当时,,此时;
当时,,此时.
综上,,由正弦函数和正切函数图象可知④正确.
故答案为:④
10.(2023高三·全国·专题练习)当时,作出下列函数的图象,把这些图象与的图象进行比较,你能发现图象变换的什么规律?
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】画出具体函数图象、函数图象的变换、含绝对值的正弦函数的图象
【分析】(1)将的图象在轴上方部分保持不变,下半部分作关于轴对称的图形,即可得到的图象.
(2)将的图象在轴右边部分保持不变,并将其作关于轴对称的图形,即可得到的图象.
【详解】(1),
将的图象在轴上方部分保持不变,下半部分作关于轴对称的图形,即可得到的图象.
.
(2),
将的图象在轴右边部分保持不变,并将其作关于轴对称的图形,即可得到的图象.
.
11.(2023高三·全国·专题练习)画出函数的简图.
【答案】图象见解析
【知识点】含绝对值的正弦函数的图象
【分析】分类讨论确定分段函数解析式,结合正弦函数图象可作出函数图象.
【详解】,
的图象如下图所示,
题型五 确定三角函数的单调区间
解题技巧提炼
求解与三角函数有关的函数的单调区间,主要利用换元法,将其转化为求正弦函数、余弦函数的单调区间,然后利用这两个函数的单调区间构造不等式,通过解不等式(组)即可得到所求函数的单调区间.
12.(22-23高一下·上海长宁·期末)下列函数中,以为最小正周期且在上是严格减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求sinx的函数的单调性、求正弦(型)函数的最小正周期、求cosx型三角函数的单调性、求含tanx的函数的单调性
【分析】逐个分析各个函数的周期和单调性即可
【详解】对于A,的最小正周期为,而不在函数的定义域内,所以A错误,
对于B,的最小正周期为,当时,是严格减函数,所以B正确,
对于C,的最小正周期为,而此函数在上是增函数,所以C错误,
对于D,的最小正周期为,所以D错误,
故选:B
13.(22-23高一上·江苏无锡·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】求正切(型)函数的周期、求含tanx的函数的单调性、求含cosx的函数的最小正周期、求含cosx的函数的单调性
【分析】依次判断选项的周期和单调性,即可得到答案.
【详解】选项A,即在轴上方的图象保持不变,下方图象沿轴翻折到上方,翻折后最小正周期为,在区间上单调递增,正确;
选项B,最小正周期为,不合题意,错误;
选项C,即在轴上方的图象保持不变,下方图象沿轴翻折到上方,翻折后最小正周期为,在区间上单调递减,错误;
选项D,最小正周期为,不合题意,错误;
故选:A
14.(22-23高一下·重庆·期末)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求sinx的函数的单调性、求sinx型三角函数的单调性
【分析】利用整体法求解正弦型函数的单调性,即可求解.
【详解】令,所以,
当,由于,故D正确,ABC均错误,
故选:D
15.(2023·河南·模拟预测)已知函数,,则的单调递增区间是( )
A. B.
C., D.,
【答案】D
【知识点】求cosx型三角函数的单调性
【分析】利用余弦函数的性质求解即可.
【详解】可化为,故单调增区间:
,,
解得,.
令,,令,.
,
所以的单调递增区间是.
故选:D
16.(2021高一·江苏·专题练习)使函数与同时为单调递增的区间是 .
【答案】和
【知识点】求含cosx的函数的单调性、求含tanx的函数的单调性
【分析】根据正切函数和余弦函数的单调性可得答案.
【详解】解:因为的单调递增区间为,
的单调递增区间为,
所以y=2tan x与y=cos x同时为单调递增的区间为(2kπ-,2kπ)(k∈Z)和(2kπ+π,2kπ+)(k∈Z).
故答案为:和.
题型六 由三角函数线的单调性求参数
解题技巧提炼
利用换元法,结合三角函数的单调区间,建立不等式(组).
17.(2023·山东烟台·二模)已知函数在上单调递增,则的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】利用余弦函数的单调性求参数
【分析】由的取值范围求出的取值范围,结合余弦函数的性质得到不等式组,解得即可.
【详解】由,所以,
又,所以,
且函数在上单调递增,
所以,解得,即的取值范围为.
故选:D
18.(多选)(22-23高一下·河南南阳·阶段练习)若函数与函数在上的单调性相同,则的一个值为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、利用余弦函数的单调性求参数
【分析】根据函数的单调性列出不等式求出的取值范围即可求解.
【详解】因为,所以,所以根据余弦函数的性质可得函数在上的单调递减,
由于函数与函数在上的单调性相同,
所以函数在上单调递减,
所以解得,
当时,,B满足,
当时,,C满足,
故选:BC.
19.(23-24高一上·江苏宿迁·期末)函数()的图象过点,且在区间上单调递增,则的值为 .
【答案】/0.75
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、利用正弦型函数的单调性求参数
【分析】根据函数图象过的点,求出,再结合函数的单调性推出,二者联立即可确定答案.
【详解】由题意知函数()的图象过点,
故,则,
故,
又在区间上单调递增,则,
解得,结合,,
可得时,,
故答案为:
题型七 比较三角函数值的大小
解题技巧提炼
(1)同名三角函数值比较大小,需使应用诱导公式转化成角在函数的同一单调区间;(2)比较不同名三角函数值大小:①异名函数化为同名函数;②利用诱导公式把角化到同一单调区间上;③利用函数的单调性比较大小.(3)借助于函数的图象.
20.(22-23高一下·江西南昌·期中)若,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求cosx(型)函数的值域、求正切(型)函数的值域及最值
【分析】利用正弦函数、余弦函数和正切函数的性质分别求得在的取值范围,进而得到的大小顺序.
【详解】当时,,,
则,则
故选:C
21.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】比较正弦值的大小、比较余弦值的大小、比较正切值的大小
【分析】利用正弦函数、余弦函数、正切函数的单调性比较即可.
【详解】因为在上单调递增,在上单调递减,
在单调递增,
所以,,,
所以.
故选:D
22.(多选)(23-24高一上·江苏镇江·期末)下列不等关系成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【知识点】比较正切值的大小、比较余弦值的大小、比较正弦值的大小、弧度的概念
【分析】结合弧度制,判断各选项中各角的范围,结合正余弦函数以及正切函数的单调性,结合特殊角的函数值,比较大小,即可得答案.
【详解】对于A,,故,
故,A正确;
对于B,,则,
则,B正确;
对于C,,故,
故,C错误;
对于D,,则,
故,D正确,
故选:ABD
题型八 解简单三角不等式
解题技巧提炼
数形结合思想—利用图象解三角不等式.
23.(22-23高一·全国·随堂练习)利用三角函数图象,分别求出的取值范围:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2);
(3)或.
【知识点】解正弦不等式、解余弦不等式、解正切不等式
【分析】(1)(2)(3)利用正切函数、余弦函数、正弦函数的图象即可求解.
【详解】(1)作出正切函数在上的图象,如图:
由图象可知,当时,.
(2)作出余弦函数的图象,如图:
由图象可知,当时,.
(3)作出正弦函数的图象,如图:
由图象可知,当时,或.
题型九 确定函数的定义域
解题技巧提炼
1.求正切型函数y=Atan(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的定义域时,要将“ωx+φ”视为一个“整体”.令ωx+φ≠kπ+,k∈Z,解得x.
2.解复合函数的定义域,往往利用数形结合思想,借助图象(三角函数线)解三角不等式.
解sinx>a(<a),cos x>a(<a),tanx>a(<a)等不等式,基本步骤是:画图像、求界点、定范围、写解集.
24.(23-24高一上·江苏南通·期中)在内函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求含sinx(型)函数的定义域
【分析】根据函数的解析式有意义,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数,其中有意义,
则满足,其中,即,其中,
解得,即函数的定义域为.
故选:C.
25.(23-24高一上·浙江宁波·阶段练习)已知函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】解余弦不等式、解正弦不等式、求对数型复合函数的定义域、抽象函数的定义域
【分析】根据抽象函数定义域及对数函数定义域列出不等式组,解三角不等式可得解.
【详解】因为函数的定义域是,
所以函数有意义需满足,
解得,
故函数的定义域为,
故选:B
26.(21-22高三上·新疆喀什·阶段练习)函数的定义域为 .
【答案】,
【知识点】解余弦不等式、求含cosx型的函数的定义域
【分析】由根式的性质可得,再根据余弦函数的性质求的范围,即可知函数的定义域.
【详解】由题设,,即.
∴,.
∴函数的定义域为且.
故答案为:,.
27.(2021高一·江苏·专题练习)函数f(x)=的定义域为 .
【答案】[kπ-,kπ+],k∈Z
【知识点】求含sinx(型)函数的定义域、求含cosx型的函数的定义域
【分析】由根式性质可得|cos x|≥|sin x|,结合正余弦函数的性质及单位圆画出的范围,即可得定义域.
【详解】∵cos2x≥sin2x,即|cos x|≥|sin x|,
∴如下图示,
f(x)的定义域为[kπ-,kπ+],k∈Z.
故答案为:[kπ-,kπ+],k∈Z.
28.(20-21高一·江苏·课后作业)确定下列函数的定义域:
(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【知识点】求含cosx型的函数的定义域、求正切(型)函数的定义域
【分析】(1)由题知,再根据余弦函数解不等式即可得答案;
(2)结合正切函数的定义域整体代换求解即可.
【详解】解:(1)要使函数有意义,则,即,解得,
所以函数的定义域为.
(2)因为正切函数的定义域为,
所以,解得
所以函数的定义域为
题型十 确定三角函数(相关)的值域、最值
解题技巧提炼
1.求形如y=asinx+b的函数的最值或值域时,可利用正弦函数的有界性(-1≤sinx≤1)求解.
2.对于形如y=Asin(ωx+φ)+k(Aω≠0)的函数,当定义域为R时,值域为[-|A|+k,|A|+k];当定义域为某个给定的区间时,需确定ωx+φ的范围,结合函数的单调性确定值域.
3.求形如y=asin2x+bsinx+c,a≠0,x∈R的函数的值域或最值时,可以通过换元,令t=sinx,将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值,求解过程中要注意正弦函数的有界性.
4.求形如y=,ac≠0的函数的值域,可以用分离常量法求解;也可以利用正弦函数的有界性建立关于y的不等式反解出y.
5.综上可知,求与三角函数有关的函数的值域(或最值)的常用方法有:(1)借助于正弦函数的有界性、单调性求解;
(2)转化为关于sinx的二次函数求解.注意求三角函数的最值对应的自变量x的值时,要考虑三角函数的周期性.
29.(21-22高一上·江苏常州·期末)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】求cosx(型)函数的值域
【分析】由的范围,可得的范围,结合余弦函数的性质进而求出函数的值域.
【详解】因为,所以,
因为函数在上递增,上递减,
又,,,所以
即.
故选:A.
30.(22-23高一下·四川眉山·期中)函数的最小值是( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【知识点】求含cosx的二次式的最值
【分析】根据二次函数与余弦函数的性质求解最值即可.
【详解】函数
又函数,所以当时,函数的最小值为.
故选:A.
31.(23-24高一上·广东广州·阶段练习)函数的值域为 .
【答案】
【知识点】求含cosx的二次式的最值
【分析】根据已知化简可得.换元令,可得,.根据二次函数的性质,即可得出答案.
【详解】,
令,
因为,所以,
所以.
根据二次函数的性质可知,在上单调递增,在上单调递减,
所以,当时,有最大值.
又,,
所以的最小值为,函数的值域为.
故答案为:.
题型十一 根据函数的值域、最值求参数
解题技巧提炼
从求函数最值、值域入手,建立参数的方程、不等式求解.
32.(22-23高一下·安徽阜阳·阶段练习)已知函数的值域是,则实数的值等于( )
A.2 B.-2 C. D.
【答案】C
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】分类讨论,根据正弦函数的值域列式可得结果.
【详解】当时,由,得,
因为的值域为,所以,解得,
当时,显然不符合题意;
当,由,得,
因为的值域为,所以,解得,
故选:C
33.(多选)(23-24高一上·江苏镇江·期末)已知函数在区间上的最小值为,则区间可以为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】求出使得取最小值时的x的值,根据k的取值,验证可判断选项A,B,C;求出函数在上的取值范围,可判断D.
【详解】由题意知函数在区间上的最小值为,
令,即,
当时,,
当时,,故区间可以为,,,A,B,C正确;
当时,,此时,
的值取不到,D错误;
故选:ABC
34.(23-24高三上·天津河东·阶段练习)函数,函数的值域为,则 .
【答案】
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】根据给定条件,求出相位的范围,再利用正弦函数的性质求出值域即得结果.
【详解】当时,,正弦函数在上递增,在上递减,
于是函数在上单调递增,在上单调递减,
因此,即函数的值域为,
所以.
故答案为:
35.(22-23高一下·湖北·阶段练习)已知函数在闭区间上的最大值为7,最小值为3,则 .
【答案】/
【知识点】求含tanx的函数的单调性、由正切(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】分析在的单调性,求出的范围,根据最值建立等式,解出即可.
【详解】解:取,解得,
所以在上单调递增,
即在上单调递减,
因为在闭区间上有最大值为7,最小值为3,
所以,且,,
即,解得,
因为,所以,故.
故答案为:
题型十二 三角函数的奇偶性
解题技巧提炼
1.判断三角函数奇偶性时,除判断其定义域是否关于原点对称,利用判断函数奇偶性的常用方法,还要注意应用诱导公式,“奇变偶不变”,往往事半功倍.
2.在利用定义判断与正切函数有关的一些函数的奇偶性时,必须要坚持定义域优先的原则,即首先要看f(x)的定义域是否关于原点对称,然后再判断f(-x)与f(x)的关系.
36.(23-24高一上·湖南株洲·阶段练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、正弦函数图象的应用、求正弦(型)函数的奇偶性
【分析】先得到函数的定义域,再利用函数的奇偶性得到答案.
【详解】A选项,的定义域为R,
且,故为奇函数,A错误;
B选项,的定义域为R,
且,故为奇函数,B错误;
C选项,的定义域为R,
且,故为偶函数,C正确;
D选项,的定义域为R,
且,故不是偶函数,D错误.
故选:C
37.(22-23高一上·河北唐山·期末)函数,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
【答案】C
【知识点】求含cosx的函数的奇偶性、求含sinx的函数的奇偶性、函数奇偶性的定义与判断
【分析】根据函数奇偶性的定义逐项分析即得.
【详解】选项A: 因为的定义域为R,
又,
所以是奇函数,故A错误;
选项B: 因为的定义域为R,
又,
所以是偶函数,故B错误;
选项C: 因为的定义域为R,
又,
所以是奇函数,故C正确;
选项D: 因为的定义域为R,
又,
所以是偶函数,故D错误.
故选:C.
38.(22-23高一下·江苏扬州·开学考试)下列各组函数,既是奇函数,又在区间上单调递增的为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】求sinx的函数的单调性、求正弦(型)函数的奇偶性、求正切型三角函数的单调性、求正切(型)函数的奇偶性
【分析】根据正弦函数、余弦函数和正切函数的性质分析判断即可.
【详解】因为,在上为奇函数,在上为偶函数,
所以排除AC,
因为,在上单调递增,在上单调递减,
所以B符合题意,D不合题意,
故选:B
39.(多选)(23-24高二上·河北秦皇岛·开学考试)下列函数中是奇函数,且最小正周期是的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、求正弦(型)函数的最小正周期、求余弦(型)函数的最小正周期
【分析】直接利用函数的奇偶性和周期性即可逐一判断结果.
【详解】对于A,函数满足,
且的定义域为关于原点对称,即是奇函数,
且注意到其周期为,故A正确;
对于B:函数满足,
且的定义域为关于原点对称,
所以是偶函数,不是奇函数,故B错误;
对于C:,
由A选项分析易知是奇函数,
同时也是最小正周期是的周期函数,故C正确;
对于D:函数满足,
且的定义域为关于原点对称,
所以是偶函数,不是奇函数,故D错误.
故选:AC.
题型十三 根据函数的奇偶性求参数
解题技巧提炼
1.利用函数的奇偶性,求出参数的表达式,然后求解.
2.利用“整体代换”,确定函数值.
40.(22-23高一下·辽宁葫芦岛·阶段练习)已知为偶函数,则( )
A. B.6 C. D.3
【答案】D
【知识点】求函数值、由正弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】由为偶函数,可得,代入利用诱导公式化简求解即可.
【详解】解:因为为偶函数,所以,
解得,
所以,
.
故选:D.
41.(21-22高一上·江苏淮安·期末)已知函数f(x)=cos(πx+φ)(0<φ<π)是定义在R上的奇函数,则f(2)= .
【答案】0
【知识点】由余弦函数的奇偶性求函数值
【分析】根据余弦函数的性质,运用代入法进行求解即可.
【详解】解:∵函数f(x)=cos(πx+φ)(0<φ<π)是定义在R上的奇函数,
∴,,
∴,
故答案为:0.
42.(21-22高一下·河南焦作·期中)已知函数(,为常实数),且,则 .
【答案】
【知识点】由正弦函数的奇偶性求函数值、由正切函数的奇偶性求函数值
【分析】判断出是奇函数,由奇函数的性质可得答案.
【详解】因为,定义域关于原点对称,
设,
,
则是奇函数,
因为,所以,所以.
故答案为:.
43.(22-23高一下·上海虹口·期中)对于函数,其中.若,则 .
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、由正切函数的奇偶性求函数值、由正切函数的周期求值
【分析】代入计算得到,再计算,得到答案.
【详解】,故,
.
故答案为:
44.(22-23高一上·江苏连云港·期末)写出一个同时满足下列条件的函数,如 .
①函数是奇函数;②函数的最小正周期是.
【答案】或(答案不唯一)
【知识点】求正弦(型)函数的奇偶性、由正弦(型)函数的周期性求值、求正切(型)函数的奇偶性、由正切函数的周期求值
【分析】由函数为奇函数,令,或,,由最小正周期求出,得到答案.
【详解】不妨令,,
故,解得,
故;
或令,,
故,解得,
故;
故答案为:或.
题型十四 三角函数的零点问题
解题技巧提炼
f(x)的零点,就是使f(x)=0的x值.
45.(23-24高一下·河北承德·阶段练习)已知函数在上恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用cosx(型)函数的对称性求参数
【分析】结合余弦型函数的图象与性质计算即可得.
【详解】由,得,
则根据题余弦函数性质可得,解得.
故选:C
46.(23-24高一上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】由cosx(型)函数的值域(最值)求参数、利用cosx(型)函数的对称性求参数
【分析】根据所给角的范围求出的范围,再由余弦函数的图象与性质建立不等式得解.
【详解】当时,.
因为在上有且仅有2个零点,
所以,解得.
故选:C
47.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)函数在上的零点个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】C
【知识点】正弦函数图象的应用、余弦函数图象的应用、求函数零点或方程根的个数
【分析】令,解得或,结合正、余弦函数即可得结果.
【详解】由题意可得:,
令,解得或,
又因为时,由正、余弦函数可知、分别有两解.
综上所述:函数在上的零点个数为
故选:C.
题型十五 三角函数的对称问题
解题技巧提炼
1.求函数图像的对称中心、对称轴,主要利用“公式法”.求y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)函数的对称轴或对称中心时,应把ωx+φ作为整体,代入相应的公式中,解出x的值,最后写出结果.
2.对正切函数图象的对称中心要把握准确,是(,0)而非(kπ,0)(k∈Z).
48.(多选)(22-23高一下·河南驻马店·阶段练习)已知函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.的图象关于点对称 D.的图象关于直线对称
【答案】BD
【知识点】求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】利用整体代入法求得的对称轴与对称中心,再进行检验即可.
【详解】因为,
令,则,
所以的对称轴方程为:,
令,则D正确,A错误;
令,则,
所以的对称轴中心为:,
令,则的一个对称中心为,则B正确,C错误.
故选:BD.
49.(23-24高三上·上海杨浦·期中)已知,若函数的图象关于直线对称,则的值为 .
【答案】
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数
【分析】结合正弦型函数图象的性质与的范围即可得.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,
所以,,解得,,
又,所以.
故答案为:.
50.(23-24高一下·江苏常州·期中)已知函数的图象关于点对称,且,则的最小值为 .
【答案】/
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】由及得,或,结合的图象关于点对称,即可求出的最小值.
【详解】由的图象关于点对称,得,
由及得,或,
当时,,由得的最小值为;
当时,,由得的最小值为;
综上所述,的最小值为;
故答案为:.
51.y=tan(2x+θ)图象的一个对称中心为(,0),若-<θ<,则θ=____________.
【答案】-或
【解析】
[错解] 函数y=tanx的对称中心是(kπ,0),其中k∈Z,故令2x+θ=kπ,k∈Z,当x=时,解得θ=kπ-,k∈Z,由-<θ<,得θ=.
[错因分析] 误认为y=tanx的对称中心是(kπ,0),k∈Z而致错.
详解:函数y=tanx的对称中心是(,0),其中k∈Z,
故令2x+θ=,其中x=,即θ=-,k∈Z.
又-<θ<,所以当k=1时,θ=-.
当k=2时,θ=,所以θ=-或.
答案:-或
题型十六 三角函数图象变换
解题技巧提炼
1.图象的左右平移是针对x而言的,即平移多少是指自变量“x”的变化,x系数为1,而不是对“ωx+φ”而言的.
2.图象的伸缩变换即周期变换也是针对x而言的,即只是自变量x的系数发生改变,变为原来的倍,而不涉及φ.
52.(24-25高一上·全国·随堂练习)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【答案】C
【知识点】描述正(余)弦型函数图象的变换过程
【分析】利用正弦函数图象变换规律,即可得出结论.
【详解】要得到函数的图象,只需将的图象向右平移个单位长度;
故选:C
53.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)(多选)下列四种变换,其中能使的图象变为的图象的是( )
A.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标缩短为原来的
B.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标缩短为原来的
C.各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度
D.各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度
【答案】AD
【知识点】描述正(余)弦型函数图象的变换过程
【分析】根据三角函数图象的平移变换和周期变换以及变换的顺序即可得解.
【详解】由的图象变为的图象的变换方式有两种,
第一种:先平移变换,后周期变换,
由的图象先向左平移个单位长度得到的图象,
接着再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的得到的图象;
第二种:先周期变换,后平移变换,
先由的图象各点横坐标缩短为原来的得到的图象,
再将所得图象向左平移个单位长度得到的图象.
所以选项A、D正确,B、C错误.
故选:AD.
54.(多选)(24-25高一上·全国·随堂练习)其中能把函数的图象变为的图象变换是( )
A.把函数图象上每点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍,再向右平移个单位长度
B.把函数图象向右平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍
C.把函数图象向左平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍
D.把函数图象向右平移个单位长度,再把每一点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍
【答案】AB
【知识点】描述正(余)弦型函数图象的变换过程
【分析】利用三角函数图象变换规律,即可求解.
【详解】对于A,把函数的图象上每点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍,再向右平移个单位长度得到;
对于B,把函数的图象向左平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的可得,故B正确;
对于C,把函数的图象向左平移个单位长度,再把每一点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍可得,故C错误;
对于D,把函数的图象向右平移个单位长度,再把每一点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍可得;
故选:AB
题型十七 根据图象确定三角函数的解析式
解题技巧提炼
由图象确立三角函数的解析式时,若设所求解析式为y=Asin(ωx+φ),则在观察图象的基础上可按以下规律来确定A,ω,φ.
(1)A:一般可由图象上的最大值、最小值来确定.
(2)ω:因为T=,故往往通过求周期T来确定ω.可通过已知曲线与x轴的交点来确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)φ:从“五点法”中的第一个点(-,0)(也叫初始点)作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个点的位置.
依据五点列表法原理,点的序号与式子的关系如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;
“第二点”(即图象曲线的“峰点”)为ωx+φ=;
“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;
“第四点”(即图象曲线的“谷点”)为ωx+φ=;
“第五点”(即图象第二次上升时与x轴的交点)为ωx+φ=2π.
在用以上方法确定φ的值时,还要注意题目中给出的φ的范围,不在要求范围内的要通过周期性转化到要求范围内.
(4)A,ω,φ三个量中初相φ的确定是一个难点,除使用初始点(-,0)外,还可在五点中找两个特殊点列方程组来求解φ.
55.(22-23高一上·河北邢台·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据函数的图象及“五点法”作图求解即可.
【详解】根据图象可得,,解得,
所以,即,
将点代入的解析式,得,
则,解得,,又,
,所以.
故选:D.
56.(23-24高一下·四川绵阳·期末)将函数的图象先向左平移个单位,纵坐标不变,再将横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求图象变化前(后)的解析式
【分析】根据正弦函数的平移伸缩得出解析式即可.
【详解】的图象先向左平移可得,
纵坐标不变,再将横坐标伸长为原来的2倍可得.
故选:C.
57.(21-22高一下·陕西延安·期中)函数(,,)的部分图象如图所示,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据图像,先求出,再求出,然后得到,进而求出,最后,直接求函数值即可.
【详解】由图得,,,
,得,
所以,,
则,
得,
由得,,
则,
所以,.
故选:A.
题型十八 三角函数图象和性质的综合应用
解题技巧提炼
1.代数法
2.数形结合法
58.(多选)(23-24高一下·安徽芜湖·开学考试)已知函数,则下列说法正确的是()
A.函数的定义域为
B.函数的周期与函数的周期相同
C.函数图象的对称中心为
D.函数的单调递增区间为
【答案】AD
【知识点】求正切型三角函数的单调性、求正切(型)函数的周期、求正切(型)函数的对称中心、求正切(型)函数的定义域
【分析】利用正切函数的性质逐一求解即可.
【详解】对于A,令,则,
函数的定义域为,A正确;
对于B,函数的周期与的周期相同,为的周期,即函数的周期与函数的周期不相同,错误;
对于C,令则,
函数图象的对称中心为,C错误;
对于D,令,
则,
函数的单调递增区间为,D正确.
故选:AD.
59.(多选)(22-23高一下·山东枣庄·阶段练习)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调递减
C.一个零点为 D.的图象关于直线对称
【答案】ABC
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求sinx型三角函数的单调性
【分析】由周期公式可判断A;利用正弦函数减区间解不等式可判断B;根据零点定义直接验证可判断C;根据正弦型函数的对称轴过最值点,直接验证可判断D.
【详解】对于A,因为,所以A正确;
对于B,由在单调递减,因此当,即时函数单调递减,
而,故B正确;
对于C,因为,故C正确;
对于D,因为,所以直线不过函数的最值点,
即的图象不关于直线对称,故D错误.
故选:ABC.
60.(多选)(22-23高一下·广东佛山·期中)已知函数,则说法正确的是( )
A.的图象关于点对称 B.的图象关于直线对称
C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】AC
【知识点】求余弦(型)函数的奇偶性、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】根据三角函数的图象和性质以及奇偶函数的定义即可得答案.
【详解】对于A选项,因为,
所以,
的图象关于点对称,所以A选项正确.
对于B选项,由,
知的图象不关于直线对称,所以B选项错误.
对于C选项,由,
知为奇函数,所以C选项正确.
对于D选项,因为,
,
,所以不为偶函数,所以D选项错误.
故选:AC.
61.(22-23高一上·江苏盐城·期末)已知函数,在区间上有解,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】求含cosx的二次式的最值
【分析】由题意化简可得,设,这转化为二次函数问题,即可求解.
【详解】令,
则,令,
,,即,
函数
在内是单调递增的,且.
在区间上有解,
的取值范围为.
故答案为:.
62.(23-24高一下·北京·期中)在区间上有且仅有3个对称中心,给出下列四个结论:
①的取值范围是;
②的最小正周期可能是;
③在区间上单调递减;
④在区间上有且仅有3条对称轴;
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①②③.
【知识点】求cosx型三角函数的单调性、cosx(型)函数的对称轴与单调性、最值的关系、利用cosx(型)函数的对称性求参数
【分析】依题意,先求出的范围,结合余弦函数的图象求得范围,即得①;根据范围求得的范围,即可判断②;分别求得在给定区间上的范围,,结合余弦函数的图象即可判断③和④.
【详解】①中,因为,所以,,
又因为在区间上有且仅有3个对称中心,
则在上有且仅有3个对称中心,结合余弦函数图象知,
所以,解得,所以①正确;
②中,由①知,,故最小正周期,因为,所以②正确;
③中,因为,所以,,
又由①知,,所以,
而在区间上单调递减,即在区间上单调递减,故③正确;
④中,当时,,由①知,需使,
而当时,在上有2条对称轴,
而当时,在上有3条对称轴,故④不正确.
故答案为:①②③.
63.(20-21高一上·江苏常州·期末)已知函数(,)图象的相邻两条对称轴之间的距离为,且恒成立,
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的单调增区间
【答案】(1)
(2)
【知识点】由正弦(型)函数的周期性求值、正弦函数的对称轴与单调性、最值的关系、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)根据函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,得到周期T,进而求得,再由恒成立,由求解.
(2)令,,利用正弦函数的性质求解.
【详解】(1)解:因为(,)图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以,
而,解得:,
因为,且,
所以为最大值,
则,,
所以,,
因为|,所以,
所以;
(2)令,,
解得,,
又因为,
所以在上的单调增区间是.
64.(23-24高一下·北京延庆·期中)已知函数的部分图象如下图,,.
(1)若已知图中点A的横坐标.
(ⅰ)求,,的解析式;
(ⅱ)若,求x的取值范围;
(2)求的值.
【答案】(1)(i),,;(ii)
(2)
【知识点】三角函数图象的综合应用、由图象确定正(余)弦型函数解析式、解正弦不等式
【分析】(1)(i)由图可知,求出T,再求出,将点A带入即可求,进而知道的解析式;(ii)结合正弦函数的图象解不等式即可.
(2)先由求出,再将点代入,求,再由列出等式,经过变形求解即可.
【详解】(1)(i)图中点的横坐标,
,
将点代入得:,
所以,
所以,
因为,
所以时,.
.
(ii)若,
则,
,
解得,
即的取值范围为.
(2)由图可知, , 又 ,
将点代入得:,
所以,
解得,
因为,即,
所以,
所以当时,,
,
,
,
,
由图可知,
,
,
,
.
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