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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
{x x≠kπ+}
值域
R
最小正周期
π
奇偶性
奇函数
递增区间
递减区间
无
对称中心
对称轴方程
无
(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】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.
【突破训练】
1、函数的最小正周期是 .
2、函数是( ).
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
考点2 三角函数的最值
【例1】函数的最小值为 ,最大值为 .
【突破训练】
1、函数的值域为( )
A. B. C. D.
2、函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
考点3 三角函数的对称性
【例1】若函数()图象的一条对称轴为,则( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1、函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
2、函数的图象的一个对称轴方程是( )
A. B. C. D.
考点4 三角函数的单调性
【例1】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
【突破训练】
1、函数的单调增区间是( )
A. B.
C. D.
2、函数的一个单调减区间是( )
A. B. C. D.
考点5 三角函数的图像变换
【例1】如图是函数的图象,那么( )
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、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.
模拟演练
一、选择题
1、下列选项中,函数,的是( )
A. B. C. D.
2、函数的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
3、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
4、函数的图象与的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
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、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
9、函数的最小正周期和振幅分别是( )
A. B. C. D.
10、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
二、填空题
11、若函数的图象上相邻两个最高点之间的距离为6,则 .
12、函数 的单调递减区间为 .
13、函数的最大值为 .
14、函数的定义域为 .
15、已知函数的最小正周期为,则在区间上的最小值为 .
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、已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)当时,求的最值.
18、已知,
(1)求函数的单调递减区间;
(2)若,求函数的值域.
19、若向量,,的最大值为.
(1)求的值;
(2)求图像的对称中心.
20、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.
$$专题07 三角函数的图像和性质、正弦型函数及图像变换
(
6
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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
{x x≠kπ+}
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
最小正周期
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]
无
对称中心
(kπ,0)
对称轴方程
x=kπ+
x=kπ
无
(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】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.
【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、函数是( ).
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】C
【解析】因为,
所以的最小正周期,且为奇函数.
故选:C.
考点2 三角函数的最值
【例1】函数的最小值为 ,最大值为 .
【答案】
【解析】由已知,
设,即,
所以当,即,时,取最小值为;
当,即,时,取最大值为;
【突破训练】
1、函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数,因为,
所以函数的值域为
故选:B.
2、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
考点3 三角函数的对称性
【例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.
【突破训练】
1、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.
2、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.
考点4 三角函数的单调性
【例1】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.
【突破训练】
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.
2、函数的一个单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】画出的图象,如下,
可以看出的一个单调减区间为,其他选项不合要求.
故选:C
考点5 三角函数的图像变换
【例1】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.
【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、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.
模拟演练
一、选择题
1、下列选项中,函数,的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据正弦函数图象判断D选项符合题意,
故选:D.
2、函数的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 ,
解得,,
故选:C.
3、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.
4、函数的图象与的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
【答案】A
【解析】函数的图象与的图象关于x轴对称,
故B、C、D错误,A正确,
故选:A.
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、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.
9、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.
10、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.
二、填空题
11、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:.
12、函数 的单调递减区间为 .
【答案】.
【解析】
的单调递减区间即为的单调递增区间.
令,,得,.
故其单调递减区间为.
13、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:.
14、函数的定义域为 .
【答案】,
【解析】要使函数有意义,需,即.
结合正弦曲线可知,.
故定义域为,.
15、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.
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、已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)当时,求的最值.
【解】(1)令,得,
所以函数的单调递增区间是;
(2)令,则由可得,
所以当,即时,,
当时,即时,.
即当时,函数取最小值;时,函数取最大值.
18、已知,
(1)求函数的单调递减区间;
(2)若,求函数的值域.
【解】(1),
由,可得,
即函数的单调递减区间为.
(2)当,,则,
故函数的值域为.
19、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,.
20、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.
$$