内容正文:
专题07 三角函数的图像和性质、正弦型函数及图像变换
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考纲解析
会用五点法做正弦、余弦函数的图像
掌握正余弦函数及正切函数的图像和性质
理解和掌握正弦型函数的图像和性质
掌握正弦型函数图像变换的方法
考点预测
正余弦函数的图像和性质
正弦型函数的图像和性质
图像变换的方法
要点自测
(一)三角函数的图像及性质
1.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).
2.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]
对称中心
(kπ,0)
对称轴方程
x=kπ+
x=kπ
(二)正弦型函数及图像变换
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点
x
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径.
3.简谐运动的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x≥0
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
考点突破
考点1 三角函数的周期、奇偶性
【例1】设函数,则是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】B
【解析】由,可得,
,所以函数为偶函数,
即是最小正周期为的偶函数.
故选:B.
【突破训练】
1、函数的最小正周期是 .
【答案】
【解析】,故最小正周期,
故答案为:.
2、以下四个函数中,在上为减函数,且以为周期的偶函数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,最小正周期为,且在上为增函数,并为奇函数,不满足要求;
对B,在上为减函数,且以为周期的偶函数,符合要求;
对C,在上为增函数,且为偶函数,不符合要求;
对D,在上为减函数,但是以为周期的偶函数,不符合要求,
故选:B.
考点2 三角函数的最值
【例1】函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,
当时,即 时,取最大值1,
当,即 时,取最小值大于 ,
故值域为,
故选:C
【突破训练】
1、函数在区间上的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数在上单调递减,
在上单调递增,且,
因此,函数在区间上的最大值是.
故选:D.
2、函数的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【解析】,
因为,
所以,
所以函数的最大值为,
故选B.
考点3 三角函数的对称性
【例1】函数的图象的一个对称轴方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于函数,
令,解得,
故函数的对称轴方程为,令,
可知函数的一条对称轴为,
故选:C.
【突破训练】
1、若函数()图象的一条对称轴为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知(),则(),
当时,,符合题意,其它都不满足题意,
故选:B.
2、函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,所以,
当k=0时,y=1,
故答案为:B.
考点4 三角函数的单调性
【例1】函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,令,,
解得,,
所以函数的单调递增区间为;
故选:B.
【突破训练】
1、函数的单调递增区间是 .
【答案】
【解析】根据复合函数的单调性知,
函数的单调增区间对应函数的单调减区间,
根据余弦函数的单调性知,函数的单调减区间为,
所以函数的单调增区间为,
故答案为:.
2、函数,x∈R在( )
A.上是增函数 B.上是减函数
C.上是减函数 D.上是减函数
【答案】B
【解析】,
所以在上递增,在上递减.
B正确,ACD选项错误,
故选:B.
考点5 三角函数的图像变换
【例1】将函数的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将函数的图象先向右平移个单位长度,
得到的图象;
再把所得函数图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,
得到的图象;
故,
故选:C.
【突破训练】
1、将函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得图象的函数解析为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题设,平移后的解析式为,
故选:B.
2、如图是函数的图象,那么( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为在函数的图象上,所以,,
所以,此时,,
又点在函数的图象上,所以,
由五点作图得该点是“五点”中的第五个点,所以,,
故选:C.
模拟演练
一、选择题
1、设函数,则函数有( )
A.最大值是3,周期是4π B.最大值是1,周期是π
C.最大值是3,周期是π D.最大值是1,周期是4π
【答案】B
【解析】,
所以函数的最大值为1,周期,
故选:B.
2、要得到函数的图象,只需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】B
【解析】因为,
所以要得到函数的图象,
只需要将函数的图象向右平移个单位,
故选:B.
3、函数的最小正周期和振幅分别是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
所以最小正周期为,振幅为1,
故选:A.
4、函数的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 ,
解得,,
故选C.
5、如果函数()的最小正周期是,那么常数为( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】D
【解析】因为的最小正周期是,
所以,解得,
故选:D.
6、关于函数图象的对称性,下列说法正确的是( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于点对称
【答案】D
【解析】对A,,,故A错误;
对B,,,故B错误;
对C,,,故C错误;
对D,,此时,故D正确,
故选:D.
7、函数的图像的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
令,解得,
故选:C.
8、函数 的部分图象如图所示,则的值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由图象知函数周期 ,,
把代入解析式, 得, 即,
又,
故选:A.
9、将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.
C.是图象的一条对称轴 D.是偶函数
【答案】D
【解析】由题意得:,最小正周期,故A错误;
,B错误;
当时,,所以不是图象的对称轴,C错误;
的定义域为R,且,所以是偶函数,D正确,
故选:D.
10、函数的周期为2,下列说法正确的是( )
A. B.是奇函数
C.f(x)在[,]上单调递增 D.的图像关于直线对称
【答案】C
【解析】由可知,,由此可知选项不正确;
由可知,,即是偶函数,由此可知选项不正确;
由,解得,当时,区间上为单调递增,由此可知选项正确;
由,解得,则直线不是的对称轴,由此可知选项不正确,
故选:.
二、填空题
11、函数的最大值为 .
【答案】
【解析】,
其中,
而,所以的最大值为,
故答案为:.
12、已知,则的取值范围 .
【答案】
【解析】,则,
所以,
所以的取值范围是,
故答案为:.
13、若函数的图象上相邻两个最高点之间的距离为6,则 .
【答案】
【解析】因为函数的图象上相邻两个最高点之间的距离为6,
所以,所以,
故答案为:.
14、已知函数的最小正周期为,则在区间上的最小值为 .
【答案】
【解析】因为,且函数的最小正周期为,
所以,所以,
由,得,
又函数在上单调递增,在上单调递减,
所以当即时,函数取得最小值,且最小值为-2,
故答案为:-2.
15、函数的图象为C,以下结论中正确的是 (写出所有正确结论的编号).
①图象C关于直线对称;
②图象C关于点对称;
③函数在区间内是增函数;
④由的图象向右平移个单位长度可以得到图象C.
【答案】①②③
【解析】对于①,,故图象C关于直线对称,①正确;
对于②,,故图象C关于点对称,②正确;
对于③,,则,在上单调递增,故函数在区间内是增函数,③正确;
对于④,由的图象向右平移个单位长度得,不为,④错误;
故答案为:①②③.
四、解答题
16、已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值及取得最大值时自变量x的集合.
【答案】(1);(2)的最大值是,此时自变量的集合为.
【解析】解:(1),
所以的最小正周期.
(2)由(1)得,
所以当时,取得最大值,
此时自变量的集合为.
17、如图是函数,,的部分图象.
(1)求的解析式;
(2)求的单调递增区间.
【答案】(1);(2),.
【解析】解:(1)由函数图象可知:,
又,则.
当时,,
∴,
解得:,
又,故当时,满足题意;
即函数的解析式为:.
(2)令,,
解得,
故的单调递增区间为,.
18、若向量,,的最大值为.
(1)求的值;
(2)求图像的对称中心.
【答案】(1);(2),
【解析】解:(1)由题意得,,
因为的最大值为,
所以,即.
(2)令得:,,
所以的对称中心为,.
19、已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位,得到函数的图象,当时,求函数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1),
令,
则,
所以函数的单调递减区间为:.
(2)将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,
纵坐标不变,得到函数的图象,
再将图象向左平移个单位,得到的图象,
因为,所以,
所以的值域为.
20、设向量,函数.
(1)求函数的最大值与最小正周期;
(2)求使不等式成立的的取值集合.
【答案】(1),;(2)
【解析】解:(1)由题意知,
,即,
的最大值为,最小正周期.
(2)由(1)知,,
,即,即,
,,解得,,
即成立的的取值集合是:.
$$专题07 三角函数的图像和性质、正弦型函数及图像变换
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考纲解析
会用五点法做正弦、余弦函数的图像
掌握正余弦函数及正切函数的图像和性质
理解和掌握正弦型函数的图像和性质
掌握正弦型函数图像变换的方法
考点预测
正余弦函数的图像和性质
正弦型函数的图像和性质
图像变换的方法
要点自测
(一)三角函数的图像及性质
1.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).
2.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]
对称中心
(kπ,0)
对称轴方程
x=kπ+
x=kπ
(二)正弦型函数及图像变换
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点
x
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径.
3.简谐运动的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x≥0
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
考点突破
考点1 三角函数的周期、奇偶性
【例1】设函数,则是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【突破训练】
1、函数的最小正周期是 .
2、以下四个函数中,在上为减函数,且以为周期的偶函数为( )
A. B. C. D.
考点2 三角函数的最值
【例1】函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1、函数在区间上的最大值是( )
A. B. C. D.
2、函数的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.
考点3 三角函数的对称性
【例1】函数的图象的一个对称轴方程是( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1、若函数()图象的一条对称轴为,则( )
A. B. C. D.
2、函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
考点4 三角函数的单调性
【例1】函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
【突破训练】
1、函数的单调递增区间是 .
2、函数,x∈R在( )
A.上是增函数 B.上是减函数
C.上是减函数 D.上是减函数
考点5 三角函数的图像变换
【例1】将函数的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则的值为( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1、将函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得图象的函数解析为( )
A. B.
C. D.
2、如图是函数的图象,那么( )
A. B. C. D.
模拟演练
一、选择题
1、设函数,则函数有( )
A.最大值是3,周期是4π B.最大值是1,周期是π
C.最大值是3,周期是π D.最大值是1,周期是4π
2、要得到函数的图象,只需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
3、函数的最小正周期和振幅分别是( )
A. B. C. D.
4、函数的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
5、如果函数()的最小正周期是,那么常数为( )
A.4 B.2 C. D.
6、关于函数图象的对称性,下列说法正确的是( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于点对称
7、函数的图像的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
8、函数 的部分图象如图所示,则的值分别是( )
A. B. C. D.
9、将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.
C.是图象的一条对称轴 D.是偶函数
10、函数的周期为2,下列说法正确的是( )
A. B.是奇函数
C.f(x)在[,]上单调递增 D.的图像关于直线对称
二、填空题
11、函数的最大值为 .
12、已知,则的取值范围 .
13、若函数的图象上相邻两个最高点之间的距离为6,则 .
14、已知函数的最小正周期为,则在区间上的最小值为 .
15、函数的图象为C,以下结论中正确的是 (写出所有正确结论的编号).
①图象C关于直线对称;
②图象C关于点对称;
③函数在区间内是增函数;
④由的图象向右平移个单位长度可以得到图象C.
四、解答题
16、已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值及取得最大值时自变量x的集合.
17、如图是函数,,的部分图象.
(1)求的解析式;
(2)求的单调递增区间.
18、若向量,,的最大值为.
(1)求的值;
(2)求图像的对称中心.
19、已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位,得到函数的图象,当时,求函数的取值范围.
20、设向量,函数.
(1)求函数的最大值与最小正周期;
(2)求使不等式成立的的取值集合.
$$