内容正文:
清单09 三角函数(8个考点梳理+23题型解读+变式训练)
【清单01】弧度制
(1)弧度的概念
长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为,那么.
正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.
(2)弧度与角度的换算
(3)关于扇形的几个公式
设扇形的圆心角为(),半径为,弧长为,则有
①; ②; ③.
【清单02】三角函数的概念
(1)三角函数的定义
一般地,任意给定一个角,它的终边 与单位圆相交于点.把点的纵坐标叫做的正弦函数,记作,即;把点的横坐标叫做的余弦函数,记作,即;
把点的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切函数,记作,即().
正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:
正弦函数 ,;
余弦函数 ,;
正切函数 ,().
设是一个任意角,它的终边上任意一点(不与原点重合)的坐标为,点与原点的距离为.
可以证明:;;.
(2)几个特殊角的三角函数值
,,,的三角函数值如下表所示:
函 数
不存在
不存在
(3)三角函数值的符号
(4)诱导公式(一)
终边相同的角的同一三角函数值相等.
,
,
,
其中.
【清单03】同角三角函数间的基本关系
(1)平方关系
.
(2)商数关系
.
作用:
(1)已知的某一个三角函数值,求其余的两个三角函数值;
(2)化简三角函数式;
(3)证明三角函数恒等式.
【清单04】诱导公式
(1) 公式二
,
,
.
(2)公式三
,
,
.
(3)公式四
,
,
.
小结:
(1)(),,,的三角函数,等于的同名函数,前面加上把看成锐角时原三角函数值的符号.
(2)利用公式一∼公式四,可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面步骤进行:
(4) 公式五
,
.
(5)公式六
,
.
小结:
,的正弦(余弦),等于的余弦(正弦),前面加上把看成锐角时原三角函数值的符号.
【清单05】正弦函数、余弦函数的图象
(1)正弦函数的图象.
①画点
在直角坐标系中画出以原点为圆心的单位圆,与轴正半轴的交点为.在单位圆上,将点绕着点旋转弧度至点,根据正弦函数的定义,点的纵坐标.由此,以为横坐标,为纵坐标画点,即得到函数图象上的点.
②画()的图象
把轴上从到这一段分成等份,使的值分别为,,,,…,,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周等份,再按上述画点的方法,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点.然后将这些点用光滑的曲线连接起来,即得()的图象.
③()的图象
由诱导公式一可知,函数,,且的图象,与函数,的图象形状完全一样.因此将函数,的图象不断向左、向右平行移动(每次个单位长度),就可以得到正弦函数,的图象(如下图).
正弦函数的图象叫做正弦曲线.
④五点作图法
在函数,的图象上,有以下五个关键点:
,,,,.
画出这五个关键点,然后用光滑的曲线将它们连接起来,可得到正弦函数的简图.这种作图的方法称为”五点作图法”.
(2)余弦函数的图象
因为,所以可将正弦函数,的图象向左平移个单位长度即得余弦函数,的图象.
余弦函数,的图象叫做余弦曲线.
余弦函数,的图象上五个关键点是:,,,,.
【清单06】正弦函数、余弦函数的性质
(1)周期性
一般地,对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有
,
那么函数就叫做周期函数.非零常数叫做这个函数的周期.
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
正弦函数是周期函数,(且)都是它的周期,最小正周期是.
余弦函数也是周期函数,(且)都是它的周期,最小正周期是.
(2)奇偶性
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
(3)单调性
正弦函数,在每一个闭区间()上都单调递增,其值从增大到;在每一个闭区间()上都单调递减,其值从减小到.
余弦函数,在每一个闭区间()上都单调递增,其值从增大到;在每一个闭区间()上都单调递减,其值从减小到.
(4)最大值与最小值
正弦函数当且仅当()时取得最大值,当且仅当()时取得最小值.
余弦函数当且仅当()时取得最大值,当且仅当()时取得最小值.
【清单07】正切函数的图象与性质
正切函数的图象叫做正切曲线.
正切函数的性质
(1)定义域
正切函数的定义域为
(2)周期性
正切函数是周期函数,最小正周期是.
(3)奇偶性
正切函数是奇函数.
(4)单调性
正切函数在每一个开区间()上都单调递增.
(5)值域
正切函数的值域是实数集.
【清单08】由得图象通过变换得到的图象
(1)振幅变换:
,(且)的图象可以看作把正弦曲线上的所有点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍得到的(横坐标不变),它的值域,最大值是,最小值是.若可先作的图象,再以轴为对称轴翻折,称为振幅.
(2)周期变换:
函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
(3)相位变换:
函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
(4)函数的图象经变换得到的图象的两种途径
考点1:任意角
【典例1-1】(2024·高一·上海·期末)在平面直角坐标系中,若角与的终边关于轴对称,则角与之间的关系满足( ).
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2024·高一·湖南长沙·期末)下列命题正确的是( ).
A.小于的角是锐角 B.第二象限的角一定大于第一象限的角
C.与终边相同的最小正角是 D.若,则是第四象限角
【变式1-1】(2024·高一·甘肃兰州·期末)下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.小于的角是锐角
D.集合内的角不一定是钝角
【变式1-2】(2024·高一·上海松江·期末)下列命题中,正确的是( )
A.1弧度的角就是长为半径的弦所对的圆心角
B.若是第一象限的角,则也是第一象限的角
C.若两个角的终边重合,则这两个角相等
D.用角度制和弧度制度量角,都与圆的半径有关
考点2:终边相同的角
【典例2-1】(2024·高一·重庆渝北·期中)与30°角终边相同的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【典例2-2】(2024·高一·江苏淮安·期中)下列各角中,与角终边相同的的角为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2024·高一·山东日照·期中)在内,与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·高一·河南南阳·期中)与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
考点3:终边在某条直线上的角的集合
【典例3-1】(2024·高一·山东威海·期末)下列角的终边落在射线上的是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(2024·高一·重庆长寿·期末)角的终边落在射线上的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(2024·高一·河南驻马店·阶段练习)若角的终边在直线上,则角的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)若角的终边在直线上,则角的取值集合为( )
A. B.
C. D.
考点4:角度制与弧度制的转化
【典例4-1】(2024·高一·北京房山·期中)化成弧度是( )
A. B. C. D.
【典例4-2】(2024·高一·安徽亳州·期末)将化为弧度制,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(9-10高一下·陕西渭南·阶段练习)将化为弧度为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2024·高一·湖南株洲·阶段练习)把化成角度是( )
A. B. C. D.
考点5:区域角的表示
【典例5-1】(2024·高一·山西朔州·期末)集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
A. B.
C. D.
【典例5-2】(2024·山东烟台·高一校考期末)如图所示,终边落在阴影部分包括边界的角的集合是 .
【变式5-1】(2024·高一课时练习)如图所示,终边在阴影区域内(含边界)的角的集合为 .
【变式5-2】(2024·高一课时练习)终边落在第四象限平分线到第一象限平分线的区域(包括边界)的角的集合为 .
考点6:用弧度制表示区域角
【典例6-1】(2024·高一课时练习)下图中阴影部分表示的角的集合为 (包括边界).
【典例6-2】(2024·高一课时练习)已知角的终边在下图中,所表示的范围内(不含边界),则角的范围为 .
【变式6-1】(2024·高一课时练习)如图,用弧度制表示终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合: .
考点7:扇形中的计算问题
【典例7-1】(2024·高一·天津·期末)砖雕是我国古建筑雕刻中的重要艺术形式,传统砖雕精致细腻、气韵生动、极富书卷气.如图所示,一扇环形砖雕,可视为将扇形截去同心扇形所得图形,已知,,,则该扇环形砖雕的面积为 .
【典例7-2】(2024·高一·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知圆心角为1的扇形的面积为8,则该扇形的弧长为 .
【变式7-1】(2024·高一·上海·期中)一个扇形半径为4,圆心角为,则扇形的面积是 .
【变式7-2】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积(弦×矢+矢2),弧田如图,由圆弧和所对的弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对的弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为,弦长为米的弧田,按照上述方法计算弧田的矢为 米;面积为 平方米.
考点8:利用三角函数的定义求三角函数值
【典例8-1】(2024·高一·河北保定·期中)已知角的终边经过点,将角的终边顺时针旋转后得到角,则( )
A. B.7 C. D.
【典例8-2】(2024·高一·内蒙古包头·期末)在平面直角坐标系中,已知角的始边是轴的非负半轴,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(2024·高一·辽宁大连·期末)已知平面直角坐标系内点,为原点,线段绕原点按逆时针方向旋且长度变为原来的一半,得到线段,若点的纵坐标为,则( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(2024·高一·福建莆田·期末)对任意且,函数的图象都过定点,且点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
考点9:三角函数在各象限内符号
【典例9-1】(2024·高一·吉林·期中)点在平面直角坐标系中位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【典例9-2】(2024·高一·安徽·期末)若,则为( )
A.第一、二象限角 B.第二、三象限角 C.第一、三象限角 D.第一、四象限角
【变式9-1】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)在中,B为钝角,则点( )
A.在第一象限 B.在第二象限 C.在第三象限 D.在第四象限
【变式9-2】(2024·高一·吉林长春·期末)“点是第二象限的点”是“的终边位于第二象限”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
考点10:三角函数线的应用
【典例10-1】(2024·高一·湖北·期末)如图所示,角()的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,其终边与单位圆的交点为,分别过点作轴的垂线,过点作轴的垂线交角的终边于,,根据三角函数的定义,.现在定义余切函数,满足,则下列表示正确的是( )
A. B. C. D.
【典例10-2】(2024·高一·辽宁沈阳·期中)已知,,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【变式10-1】(2024·浙江·二模)古人把正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数、余割函数、正矢函数、余矢函数这八种三角函数的函数线合称为八线.其中余切函数,正割函数,余割函数,正矢函数,余矢函数.如图角始边为轴的非负半轴,其终边与单位圆交点,、分别是单位圆与轴和轴正半轴的交点,过点作垂直轴,作垂直轴,垂足分别为、,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线分别交的终边于、,其中、、、为有向线段,下列表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式10-2】(2024·高二·陕西西安·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
考点11:根据同角三角函数关系求值
【典例11-1】(2024·高一·河北保定·期中)若,则( )
A. B. C. D.
【典例11-2】(2024·高一·河北衡水·期中)已知,且是第二象限角,则( )
A. B. C. D.
【变式11-1】(2024·高一·北京延庆·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
考点12:根据同角三角函数关系化简三角函数式
【典例12-1】(2024·福建漳州·高一福建省华安县第一中学校考阶段练习)(1)已知,在第二象限,求,的值;
(2)已知,求的值;
【典例12-2】(2024·全国·高一随堂练习)化简.
(1);
(2)
【变式12-1】(2024·全国·高一课堂例题)化简:
(1);
(2).
考点13:根据同角三角函数关系证明三角恒等式
【典例13-1】(2024·高一·江苏·课后作业)证明下列恒等式:
(1);
(2).
【典例13-2】(2024·高一·全国·课后作业)证明:.
【变式13-1】(2024·高一·甘肃兰州·期末)求证:
(1);
(2).
【变式13-2】(2024·高一·湖南邵阳·期末)求证:
考点14:sinθ±cosθ,sinθ·cosθ三者的关系及应用
【典例14-1】(2024·高一·辽宁沈阳·阶段练习)已知,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例14-2】(2024·高三·全国·专题练习)已知,,则( )
A. B. C. D.或
【变式14-1】(2024·高一·浙江·期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式14-2】(2024·高一·湖北·期末)已知,且,则( )
A. B. C. D.
考点15:诱导公式的应用
【典例15-1】(2024·高一·新疆喀什·期中)求下列各式的值:
(1);
(2).
(3).
【典例15-2】(2024·高一·陕西渭南·期中)已知是第三象限角,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【变式15-1】(2024·高一·江西萍乡·期中)在①,②两个条件中任选一个补充到下面的问题中,并解答.
已知角,且________.
(1)求的值;
(2)求的值.
【变式15-2】(2024·高一·广西柳州·期中)已知
(1)若角的终边过点,求;
(2)若,求的值.
考点16:三角函数的周期性及应用
【典例16-1】(2024·高一·辽宁沈阳·期末)已知的最大值为,若存在不同的实数,使得对任意实数总有成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例16-2】(2024·高一·上海松江·期末)下列函数中,既是偶函数又是周期为的函数为( )
A. B. C. D.
【变式16-1】(2024·高一·上海长宁·期中)设函数,若,,在上为严格减函数,那么的不同取值的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式16-2】(2024·高一·山东东营·期末)函数的相邻两个零点之间的距离为( )
A. B.6 C. D.12
考点17:三角函数奇偶性及应用
【典例17-1】(2024·高一·北京·期末)已知函数为奇函数, 则符合条件的一个的取值可以为 .
【典例17-2】(2024·高一·上海·期中)已知函数是奇函数,则 .
【变式17-1】(2024·上海浦东新·二模)已知函数()是偶函数,则的最小值是 .
【变式17-2】(2024·高一·上海虹口·期中)对于函数,其中.若,则 .
考点18:三角函数的单调性及应用
【典例18-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数在区间上是单调的,则的取值范围是 .
【典例18-2】(2024·全国·高一课堂例题)函数的单调递增区间为 .
【变式18-1】(2024·全国·高一假期作业)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为 .
考点19:三角函数对称轴、对称中心
【典例19-1】(2024·高一·海南省直辖县级单位·期中)设函数与函数的对称轴完全相同,则的值为 .
【典例19-2】(2024·高一·上海·期中)设函数的一个对称中心是,则 .
【变式19-1】(2024·高一·湖北·期中)函数的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和等于 .
【变式19-2】(2024·高一·广东茂名·期末)已知函数,其最小正周期为,则的一个对称中心的坐标为 .
【变式19-3】(2024·高一·山东潍坊·期末)函数的图象关于点中心对称,则常数的一个取值为 .
考点20:与三角函数有关的函数定义域问题
【典例20-1】(2024·山东枣庄·高一山东省滕州市第五中学校考阶段练习)函数的定义域为( ).
A. B.
C. D.
【典例20-2】(2024·高一课时练习)已知函数的定义域为,值域为,则的值不可能是( )
A. B. C. D.
【变式20-1】(2024·高一课时练习)已知函数的定义域是,值域为,则的值为( )
A. B.
C. D.
考点21:与三角函数有关的函数值域(或最值)问题
【典例21-1】(2024·高一·上海·期中)函数,的最大值为 .
【典例21-2】(2024·高一·上海浦东新·期中)函数,的最大值与最小值之和为 .
【变式21-1】(2024·高一·上海徐汇·期中)函数的值域为 .
【变式21-2】(2024·高一·北京门头沟·期中)当时,函数的最小值为 .
【变式21-3】(2024·高一·河北衡水·期中)函数的最大值为 .
考点22:用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)图象
【典例22-1】(2024·四川凉山·高一校联考期中)已知函数
(1)用“五点作图法”在给定坐标系中画出函数在上的图像;
(2)结合第(1)图象写出函数在上单调递增区间;
(3)当时,的取值范围为,求的取值范围.
【典例22-2】(2024·全国·高三专题练习)函数,用五点作图法画出函数在上的图象;(先列表,再画图)
【变式22-1】(2024·河南南阳·高一统考期中)某同学用“五点作图法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
(1)请将上表数据补充完整,并求出函数的解析式;
(2)若在上有两根,求的取值范围.
考点23:三角函数图象的变换
【典例23-1】(2024·高一·四川绵阳·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.
【典例23-2】(2024·高一·山东济宁·期中)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【变式23-1】(2024·高一·上海·期中)要得到的图象,只要把函数的图象( )
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
【变式23-2】(2024·高一·重庆·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
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
【变式23-3】(2024·高一·陕西榆林·期末)已知函数,将函数的图像沿着轴向左平移个单位长度,得到函数的图像,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
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清单09 三角函数(8个考点梳理+23题型解读+变式训练)
【清单01】弧度制
(1)弧度的概念
长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.
在半径为的圆中,弧长为的弧所对的圆心角为,那么.
正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0.
(2)弧度与角度的换算
(3)关于扇形的几个公式
设扇形的圆心角为(),半径为,弧长为,则有
①; ②; ③.
【清单02】三角函数的概念
(1)三角函数的定义
一般地,任意给定一个角,它的终边 与单位圆相交于点.把点的纵坐标叫做的正弦函数,记作,即;把点的横坐标叫做的余弦函数,记作,即;
把点的纵坐标与横坐标的比值叫做的正切函数,记作,即().
正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常将它们记为:
正弦函数 ,;
余弦函数 ,;
正切函数 ,().
设是一个任意角,它的终边上任意一点(不与原点重合)的坐标为,点与原点的距离为.
可以证明:;;.
(2)几个特殊角的三角函数值
,,,的三角函数值如下表所示:
函 数
不存在
不存在
(3)三角函数值的符号
(4)诱导公式(一)
终边相同的角的同一三角函数值相等.
,
,
,
其中.
【清单03】同角三角函数间的基本关系
(1)平方关系
.
(2)商数关系
.
作用:
(1)已知的某一个三角函数值,求其余的两个三角函数值;
(2)化简三角函数式;
(3)证明三角函数恒等式.
【清单04】诱导公式
(1) 公式二
,
,
.
(2)公式三
,
,
.
(3)公式四
,
,
.
小结:
(1)(),,,的三角函数,等于的同名函数,前面加上把看成锐角时原三角函数值的符号.
(2)利用公式一∼公式四,可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面步骤进行:
(4) 公式五
,
.
(5)公式六
,
.
小结:
,的正弦(余弦),等于的余弦(正弦),前面加上把看成锐角时原三角函数值的符号.
【清单05】正弦函数、余弦函数的图象
(1)正弦函数的图象.
①画点
在直角坐标系中画出以原点为圆心的单位圆,与轴正半轴的交点为.在单位圆上,将点绕着点旋转弧度至点,根据正弦函数的定义,点的纵坐标.由此,以为横坐标,为纵坐标画点,即得到函数图象上的点.
②画()的图象
把轴上从到这一段分成等份,使的值分别为,,,,…,,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周等份,再按上述画点的方法,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点.然后将这些点用光滑的曲线连接起来,即得()的图象.
③()的图象
由诱导公式一可知,函数,,且的图象,与函数,的图象形状完全一样.因此将函数,的图象不断向左、向右平行移动(每次个单位长度),就可以得到正弦函数,的图象(如下图).
正弦函数的图象叫做正弦曲线.
④五点作图法
在函数,的图象上,有以下五个关键点:
,,,,.
画出这五个关键点,然后用光滑的曲线将它们连接起来,可得到正弦函数的简图.这种作图的方法称为”五点作图法”.
(2)余弦函数的图象
因为,所以可将正弦函数,的图象向左平移个单位长度即得余弦函数,的图象.
余弦函数,的图象叫做余弦曲线.
余弦函数,的图象上五个关键点是:,,,,.
【清单06】正弦函数、余弦函数的性质
(1)周期性
一般地,对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有
,
那么函数就叫做周期函数.非零常数叫做这个函数的周期.
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
正弦函数是周期函数,(且)都是它的周期,最小正周期是.
余弦函数也是周期函数,(且)都是它的周期,最小正周期是.
(2)奇偶性
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
(3)单调性
正弦函数,在每一个闭区间()上都单调递增,其值从增大到;在每一个闭区间()上都单调递减,其值从减小到.
余弦函数,在每一个闭区间()上都单调递增,其值从增大到;在每一个闭区间()上都单调递减,其值从减小到.
(4)最大值与最小值
正弦函数当且仅当()时取得最大值,当且仅当()时取得最小值.
余弦函数当且仅当()时取得最大值,当且仅当()时取得最小值.
【清单07】正切函数的图象与性质
正切函数的图象叫做正切曲线.
正切函数的性质
(1)定义域
正切函数的定义域为
(2)周期性
正切函数是周期函数,最小正周期是.
(3)奇偶性
正切函数是奇函数.
(4)单调性
正切函数在每一个开区间()上都单调递增.
(5)值域
正切函数的值域是实数集.
【清单08】由得图象通过变换得到的图象
(1)振幅变换:
,(且)的图象可以看作把正弦曲线上的所有点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍得到的(横坐标不变),它的值域,最大值是,最小值是.若可先作的图象,再以轴为对称轴翻折,称为振幅.
(2)周期变换:
函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
(3)相位变换:
函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
(4)函数的图象经变换得到的图象的两种途径
考点1:任意角
【典例1-1】(2024·高一·上海·期末)在平面直角坐标系中,若角与的终边关于轴对称,则角与之间的关系满足( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意,角和的终边关于y轴对称,
则.
故选:D.
【典例1-2】(2024·高一·湖南长沙·期末)下列命题正确的是( ).
A.小于的角是锐角 B.第二象限的角一定大于第一象限的角
C.与终边相同的最小正角是 D.若,则是第四象限角
【答案】C
【解析】,但是由锐角的定义知不是锐角,故A错误;
是第二象限的角,是第一象限的角,但,故B错误;
因为,所以与终边相同的最小正角是,故C正确;
且,所以是第三象限角,故D错误.
故选:C
【变式1-1】(2024·高一·甘肃兰州·期末)下列命题正确的是( )
A.终边与始边重合的角是零角
B.终边和始边都相同的两个角一定相等
C.小于的角是锐角
D.集合内的角不一定是钝角
【答案】D
【解析】A选项:终边与始边重合的角为,故A错;
B选项:终边和始边都相同的两个角可能相差的整数倍,故B错误;
C选项:小于的角可能是,还可能是负角,所以C错误;
D选项:集合内的角包含直角,所以不一定是钝角,D正确;
故选:D
【变式1-2】(2024·高一·上海松江·期末)下列命题中,正确的是( )
A.1弧度的角就是长为半径的弦所对的圆心角
B.若是第一象限的角,则也是第一象限的角
C.若两个角的终边重合,则这两个角相等
D.用角度制和弧度制度量角,都与圆的半径有关
【答案】B
【解析】1弧度的角就是长为半径的弧所对的圆心角,A选项错误;
若是第一象限的角,则是第四象限的角,所以是第一象限的角,B选项正确;
当,时,与终边重合,但两个角不相等,C选项错误;
不论是用角度制还是弧度制度量角,由角度值和弧度值的定义可知度量角与所取圆的半径无关,D选项错误.
故选:B
考点2:终边相同的角
【典例2-1】(2024·高一·重庆渝北·期中)与30°角终边相同的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】与30°角终边相同的角的集合是.
故选:C
【典例2-2】(2024·高一·江苏淮安·期中)下列各角中,与角终边相同的的角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】与终边相同的角可表示为:,
对A,,解得:,故A错;
对B,,解得:,故B对;
对C,,解得:,故C错;
对D,,解得:,故D错.
故选:B
【变式2-1】(2024·高一·山东日照·期中)在内,与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,而其它项对应角都不满足.
故选:B.
【变式2-2】(2024·高一·河南南阳·期中)与角终边相同的角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
与角终边相同的角是.
故选:B.
考点3:终边在某条直线上的角的集合
【典例3-1】(2024·高一·山东威海·期末)下列角的终边落在射线上的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在射线上任取点,显然点在第三象限,故该角也是第三象限角,排除A,B两项;
对于C,因,符合题意,故C正确;
对于D,因,故D错误.
故选:C.
【典例3-2】(2024·高一·重庆长寿·期末)角的终边落在射线上的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】终边在射线上的角是第一象限角,其集合为,
当时,角终边落在射线上,B是;
显然角,角,角分别是第四象限角,第二象限角,第三象限角,ACD不是.
故选:B
【变式3-1】(2024·高一·河南驻马店·阶段练习)若角的终边在直线上,则角的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意知角的终边在直线上,
故或,
即或,
故角的取值集合为.
故选:C.
【变式3-2】(2024·高一·河北石家庄·阶段练习)若角的终边在直线上,则角的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意知角的终边在直线上,
故或,
即或,
故角的取值集合为,
故选:D
考点4:角度制与弧度制的转化
【典例4-1】(2024·高一·北京房山·期中)化成弧度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以.
故选:A
【典例4-2】(2024·高一·安徽亳州·期末)将化为弧度制,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.
故选:B
【变式4-1】(9-10高一下·陕西渭南·阶段练习)将化为弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将化为弧度为.
故选:B
【变式4-2】(2024·高一·湖南株洲·阶段练习)把化成角度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.
故选:B
考点5:区域角的表示
【典例5-1】(2024·高一·山西朔州·期末)集合中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当时,,
当时,,所以选项C满足题意.
故选:C.
【典例5-2】(2024·山东烟台·高一校考期末)如图所示,终边落在阴影部分包括边界的角的集合是 .
【答案】
【解析】因为终边落在y轴上的角为,
终边落在图中直线上的角为;
,
即终边在直线上的角为,,
所以终边落在阴影部分的角为,
故答案为:
【变式5-1】(2024·高一课时练习)如图所示,终边在阴影区域内(含边界)的角的集合为 .
【答案】
【解析】终边在直线OM上的角的集合为:
.
同理可得终边在直线ON上的角的集合为,
所以终边在阴影区域内(含边界)的角的集合为.
故答案为:
【变式5-2】(2024·高一课时练习)终边落在第四象限平分线到第一象限平分线的区域(包括边界)的角的集合为 .
【答案】
【解析】由图可知,角的范围可写成:,
故答案为:.
考点6:用弧度制表示区域角
【典例6-1】(2024·高一课时练习)下图中阴影部分表示的角的集合为 (包括边界).
【答案】
【解析】位于第一象限内阴影部分的角的集合为,
位于第一象限内阴影部分的角的集合为,
故整个阴影部分表示的角的集合为:
,
故答案为:.
【典例6-2】(2024·高一课时练习)已知角的终边在下图中,所表示的范围内(不含边界),则角的范围为 .
【答案】
【解析】由题图可知,终边落在阴影部分的角的集合为
.
故答案为:
【变式6-1】(2024·高一课时练习)如图,用弧度制表示终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合: .
【答案】
【解析】因为,,
结合图像可看作范围内的角,结合任意角的概念可表示为
.
故答案为:.
考点7:扇形中的计算问题
【典例7-1】(2024·高一·天津·期末)砖雕是我国古建筑雕刻中的重要艺术形式,传统砖雕精致细腻、气韵生动、极富书卷气.如图所示,一扇环形砖雕,可视为将扇形截去同心扇形所得图形,已知,,,则该扇环形砖雕的面积为 .
【答案】
【解析】因为扇形的院校为,
又因为,,
所以,该扇环形砖雕的面积为.
故答案为:.
【典例7-2】(2024·高一·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知圆心角为1的扇形的面积为8,则该扇形的弧长为 .
【答案】4
【解析】由,可得,所以.
从而可得.
故答案为:4.
【变式7-1】(2024·高一·上海·期中)一个扇形半径为4,圆心角为,则扇形的面积是 .
【答案】
【解析】由题扇形半径为,圆心角为,
所以扇形的面积是.
故答案为:.
【变式7-2】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积(弦×矢+矢2),弧田如图,由圆弧和所对的弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对的弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为,弦长为米的弧田,按照上述方法计算弧田的矢为 米;面积为 平方米.
【答案】
【解析】如图所示,过作于,的延长线交于.
则,,所以,,
所以,,
所以矢为,
则弧田面积是.
故答案为:;.
考点8:利用三角函数的定义求三角函数值
【典例8-1】(2024·高一·河北保定·期中)已知角的终边经过点,将角的终边顺时针旋转后得到角,则( )
A. B.7 C. D.
【答案】B
【解析】角的终边经过点,则
将角的终边顺时针旋转后得到角,则.
故选:B.
【典例8-2】(2024·高一·内蒙古包头·期末)在平面直角坐标系中,已知角的始边是轴的非负半轴,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为角终边经过点,所以,
故.
故选:C.
【变式8-1】(2024·高一·辽宁大连·期末)已知平面直角坐标系内点,为原点,线段绕原点按逆时针方向旋且长度变为原来的一半,得到线段,若点的纵坐标为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】线段中点的纵坐标为,则点在第二象限,而,则有点的横坐标为,
点在角的终边上,则点在角的终边上,,,
所以.
故选:A
【变式8-2】(2024·高一·福建莆田·期末)对任意且,函数的图象都过定点,且点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于函数,令,
故的图象过定点,
由于点在角的终边上,则,
故选:B
考点9:三角函数在各象限内符号
【典例9-1】(2024·高一·吉林·期中)点在平面直角坐标系中位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】因为,所以,
因为,所以,
所以点在平面直角坐标系中位于第二象限,
故选:B.
【典例9-2】(2024·高一·安徽·期末)若,则为( )
A.第一、二象限角 B.第二、三象限角 C.第一、三象限角 D.第一、四象限角
【答案】D
【解析】因为,所以同号,
在第一象限时,
在第四象限时,
所以是第一、四象限角,而二、三象限两函数值异号.
故选:D.
【变式9-1】(2024·高一·内蒙古呼和浩特·期中)在中,B为钝角,则点( )
A.在第一象限 B.在第二象限 C.在第三象限 D.在第四象限
【答案】D
【解析】在中,因为B为钝角,则为锐角,
则,则点在第四象限.
故选:D.
【变式9-2】(2024·高一·吉林长春·期末)“点是第二象限的点”是“的终边位于第二象限”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】因为点在第二象限,所以,,
则的终边位于第二象限,
反之,若的终边位于第二象限,则,,
故点是第二象限的点,
综上,“点是第二象限的点”是“的终边位于第二象限”的充要条件.
故选:C.
考点10:三角函数线的应用
【典例10-1】(2024·高一·湖北·期末)如图所示,角()的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,其终边与单位圆的交点为,分别过点作轴的垂线,过点作轴的垂线交角的终边于,,根据三角函数的定义,.现在定义余切函数,满足,则下列表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由图象可知,,
则,即,
所以.
故选:D
【典例10-2】(2024·高一·辽宁沈阳·期中)已知,,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,,角的终边交单位圆于点,与直线交于点,
过点作轴于点,显然,
而,因此,,
则,,又,
所以.
故选:D
【变式10-1】(2024·浙江·二模)古人把正弦函数、余弦函数、正切函数、余切函数、正割函数、余割函数、正矢函数、余矢函数这八种三角函数的函数线合称为八线.其中余切函数,正割函数,余割函数,正矢函数,余矢函数.如图角始边为轴的非负半轴,其终边与单位圆交点,、分别是单位圆与轴和轴正半轴的交点,过点作垂直轴,作垂直轴,垂足分别为、,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线分别交的终边于、,其中、、、为有向线段,下列表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,易得,
对于A,因为,即,故A错误;
对于B,根据三角函数定义结合相似三角形相似比可得,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,根据三角函数定义结合相似三角形相似比可得,故D错误.
故选:C.
【变式10-2】(2024·高二·陕西西安·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,作出单位圆,与轴交于点,则,
过点作垂直于轴,交射线于点,连接,过点作⊥轴于点,
由三角函数定义可知,,,
设扇形的面积为,则,即,
故,
所以,即,
又,故,,
,
因为,所以,故,
综上,.
故选:B
考点11:根据同角三角函数关系求值
【典例11-1】(2024·高一·河北保定·期中)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,故,则,
故.
故选:A
【典例11-2】(2024·高一·河北衡水·期中)已知,且是第二象限角,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为是第二象限角,所以.
又,,所以.
所以.
故选:A
【变式11-1】(2024·高一·北京延庆·期末)若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为所以
又因为,所以,
因为,所以,所以.
故选:C.
考点12:根据同角三角函数关系化简三角函数式
【典例12-1】(2024·福建漳州·高一福建省华安县第一中学校考阶段练习)(1)已知,在第二象限,求,的值;
(2)已知,求的值;
【解析】(1)∵,在第二象限,
∴,;
(2)由,
所以.
【典例12-2】(2024·全国·高一随堂练习)化简.
(1);
(2)
【解析】(1)由同角的平方关系可得,.
(2)原式
【变式12-1】(2024·全国·高一课堂例题)化简:
(1);
(2).
【解析】(1)原式
.
(2)因为,所以.
原式.
考点13:根据同角三角函数关系证明三角恒等式
【典例13-1】(2024·高一·江苏·课后作业)证明下列恒等式:
(1);
(2).
【解析】(1),即证.
(2)
,即证.
【典例13-2】(2024·高一·全国·课后作业)证明:.
【解析】左边右边.
所以.
【变式13-1】(2024·高一·甘肃兰州·期末)求证:
(1);
(2).
【解析】(1)证明:左边=
=右边.
(2)证明:左边= =右边.
【变式13-2】(2024·高一·湖南邵阳·期末)求证:
【解析】证明:,
所以成立.
考点14:sinθ±cosθ,sinθ·cosθ三者的关系及应用
【典例14-1】(2024·高一·辽宁沈阳·阶段练习)已知,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由,得,解得,
对于A,,则,,A正确;
对于D,,D正确;
对于B,由,,得,B错误;
对于C,,C正确.
故选:B
【典例14-2】(2024·高三·全国·专题练习)已知,,则( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【解析】由,
,即,
,为钝角,
,,
,
,
则,
,,
则.
故选:B.
【变式14-1】(2024·高一·浙江·期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,故,
即,得,
则,且,
所以,
所以,则,
故,
故选:B
【变式14-2】(2024·高一·湖北·期末)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,解得,
由,得,则,于是,
解得,所以.
故选:C
考点15:诱导公式的应用
【典例15-1】(2024·高一·新疆喀什·期中)求下列各式的值:
(1);
(2).
(3).
【解析】(1).
(2)
.
(3)∵,,
,
∴.
【典例15-2】(2024·高一·陕西渭南·期中)已知是第三象限角,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【解析】(1)因为是第三象限角,且,
所以,所以
(2)
【变式15-1】(2024·高一·江西萍乡·期中)在①,②两个条件中任选一个补充到下面的问题中,并解答.
已知角,且________.
(1)求的值;
(2)求的值.
【解析】(1)若选①,因为,所以,
则,解得:或,
因为角,所以;
若选②,因为,角,
所以,
所以;
(2)由(1)可知,,
所以
【变式15-2】(2024·高一·广西柳州·期中)已知
(1)若角的终边过点,求;
(2)若,求的值.
【解析】(1)
若角的终边过点,则,
所以
(2)若,
所以
考点16:三角函数的周期性及应用
【典例16-1】(2024·高一·辽宁沈阳·期末)已知的最大值为,若存在不同的实数,使得对任意实数总有成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,
由题意得为最小值,为最大值,所以的最小值为,
所以的最小值为.
故选:A.
【典例16-2】(2024·高一·上海松江·期末)下列函数中,既是偶函数又是周期为的函数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,是偶函数,周期为,故A错误;
对B,设,定义域为,且,则其为偶函数,
因为周期为,则的周期为,故B正确;
对C,是奇函数,周期为,故C错误;
对D,是奇函数,周期为,故D错误.
故选:B.
【变式16-1】(2024·高一·上海长宁·期中)设函数,若,,在上为严格减函数,那么的不同取值的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【解析】且在上为严格减函数,则,
又,,因此,,
又,所以,即,
由,则且,,
,,
因此,,
若,则,取,满足题意,
若,则,取,满足题意,
的值有2个.
故选:D.
【变式16-2】(2024·高一·山东东营·期末)函数的相邻两个零点之间的距离为( )
A. B.6 C. D.12
【答案】B
【解析】由正切函数的图象可知,
函数的相邻两个零点之间的距离即为最小正周期,
又最小正周期为,
所以函数的相邻两个零点之间的距离为.
故选:B.
考点17:三角函数奇偶性及应用
【典例17-1】(2024·高一·北京·期末)已知函数为奇函数, 则符合条件的一个的取值可以为 .
【答案】(答案不唯一,)
【解析】函数为奇函数,则,
所以符合条件的一个的取值可以为.
故答案为:
【典例17-2】(2024·高一·上海·期中)已知函数是奇函数,则 .
【答案】
【解析】由题意可知:关于原点对称,可知,
且,所以.
故答案为:.
【变式17-1】(2024·上海浦东新·二模)已知函数()是偶函数,则的最小值是 .
【答案】/
【解析】因为函数是偶函数,
所以,解得,
又,
所以当时,的最小值是.
故答案为:.
【变式17-2】(2024·高一·上海虹口·期中)对于函数,其中.若,则 .
【答案】
【解析】,故,
.
故答案为:
考点18:三角函数的单调性及应用
【典例18-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数在区间上是单调的,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为,所以,
又因为函数在区间上是单调的,所以,
所以,解得,
由函数在区间上是单调的,可知,即,
又,所以或.
所以的取值范围是.
故答案为:.
【典例18-2】(2024·全国·高一课堂例题)函数的单调递增区间为 .
【答案】,
【解析】由题意,得,所以,,
解得,.
令,,则,.
所以的单调递增区间为,,
所以函数的单调递增区间为,.
故答案为:,
【变式18-1】(2024·全国·高一假期作业)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为 .
【答案】,k∈Z
【解析】由图象知,周期T=2=2,∴=2,∴ω=π.
由π×+φ=+2kπ,k∈Z,不妨取φ=,∴f(x)=cos.
由2kπ<πx+<2kπ+π,k∈Z,得2k-<x<2k+,k∈Z,
∴f(x)的单调递减区间为,k∈Z.
故答案为:,k∈Z.
考点19:三角函数对称轴、对称中心
【典例19-1】(2024·高一·海南省直辖县级单位·期中)设函数与函数的对称轴完全相同,则的值为 .
【答案】/
【解析】由题意,求函数,的对称轴,令,解得
函数,令,解得,
因为函数,与函数的对称轴完全相同,则周期也相同,故,,所以.
故答案为:.
【典例19-2】(2024·高一·上海·期中)设函数的一个对称中心是,则 .
【答案】/
【解析】由题意可得,即,
又因为,所以.
故答案为:.
【变式19-1】(2024·高一·湖北·期中)函数的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和等于 .
【答案】2025
【解析】设,
当时,,
当时,显然,
所以关于中心对称,
设,则的周期为,
且,
所以关于中心对称,
在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象与函数的图象,如图所示:
观察图象可知两函数的一个交点的横坐标为,
除此以外,这两函数图象如下区间:内,各有两个交点,
且注意到这些区间均关于对称,
故所求为.
故答案为:2025.
【变式19-2】(2024·高一·广东茂名·期末)已知函数,其最小正周期为,则的一个对称中心的坐标为 .
【答案】,(答案不唯一,横坐标只需符合)
【解析】根据,得,则,
令,即,
所以.
故答案为:(答案不唯一,横坐标只需符合)
【变式19-3】(2024·高一·山东潍坊·期末)函数的图象关于点中心对称,则常数的一个取值为 .
【答案】(答案不唯一,满足即可)
【解析】因为的图象关于点中心对称,
所以,解得,
故答案为:(答案不唯一,满足即可)
考点20:与三角函数有关的函数定义域问题
【典例20-1】(2024·山东枣庄·高一山东省滕州市第五中学校考阶段练习)函数的定义域为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】函数的定义域为:,
则,解得:,
所以函数的定义域为
故选:D.
【典例20-2】(2024·高一课时练习)已知函数的定义域为,值域为,则的值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵的定义域为,值域为,而,
∴,∴,
∴.
∵,,均在区间内,而,
故选:D.
【变式20-1】(2024·高一课时练习)已知函数的定义域是,值域为,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵的定义域是,
∴,由,,值域为,
可得当时,;当时,,
∴,∴,
故选:C.
考点21:与三角函数有关的函数值域(或最值)问题
【典例21-1】(2024·高一·上海·期中)函数,的最大值为 .
【答案】
【解析】当时,所以在上单调递增,
所以当时取得最大值,即.
故答案为:
【典例21-2】(2024·高一·上海浦东新·期中)函数,的最大值与最小值之和为 .
【答案】
【解析】令,,,
则,因为对称轴为,
所以,在上单调递减,在上单调递增,
所以,当时,,当时,,
函数的最大值与最小值之和为.
故答案为:.
【变式21-1】(2024·高一·上海徐汇·期中)函数的值域为 .
【答案】
【解析】由于,所以,
故,
故答案为:.
【变式21-2】(2024·高一·北京门头沟·期中)当时,函数的最小值为 .
【答案】//
【解析】,
令,则,
因为,所以,即,
由二次函数性质可知,当时,.
故答案为:
【变式21-3】(2024·高一·河北衡水·期中)函数的最大值为 .
【答案】
【解析】由于,所以.
又函数,
所以当时,.
故答案为:.
考点22:用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)图象
【典例22-1】(2024·四川凉山·高一校联考期中)已知函数
(1)用“五点作图法”在给定坐标系中画出函数在上的图像;
(2)结合第(1)图象写出函数在上单调递增区间;
(3)当时,的取值范围为,求的取值范围.
【解析】(1),,
由可得,,
列表如下:
2
5
2
0
0
作图:
(2)结合图像,函数在上的单调递增区间为,
(3),,
又,
所以,
所以,,
的取值范围是.
【典例22-2】(2024·全国·高三专题练习)函数,用五点作图法画出函数在上的图象;(先列表,再画图)
【解析】,
按五个关键点列表:
0
0
1
0
0
0
3
0
1
0
描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图所示:
【变式22-1】(2024·河南南阳·高一统考期中)某同学用“五点作图法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
(1)请将上表数据补充完整,并求出函数的解析式;
(2)若在上有两根,求的取值范围.
【解析】(1)补充表格:
由最大值为最小值为可知
又,故
再根据五点作图法,可得,得
故
(2)令,则
所以=有两个根,转化为在上有两个根.
即在上有两个根.
由在的图像和性质可得:,
所以
故实数的取值范围为
考点23:三角函数图象的变换
【典例23-1】(2024·高一·四川绵阳·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
【解析】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.
【典例23-2】(2024·高一·山东济宁·期中)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【答案】C
【解析】由,
因此向左平行个单位得到图象,
故选:C.
【变式23-1】(2024·高一·上海·期中)要得到的图象,只要把函数的图象( )
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
【答案】C
【解析】因为,
所以只要把函数的图象向左移个单位即可得到的图象.
故选:C.
【变式23-2】(2024·高一·重庆·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
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】A
【解析】,所以需要将函数的图象向左平移个单位,
故选:A
【变式23-3】(2024·高一·陕西榆林·期末)已知函数,将函数的图像沿着轴向左平移个单位长度,得到函数的图像,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为函数的图像沿着轴向左平移个单位长度,
所以,.
故选:D.
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