内容正文:
清单02 第一章 三角函数的图象与性质
(4个考点梳理+14题型解读+提升训练)
清单01 正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称中心
对称轴方程
无
递增区间
递减区间
无
清单02 周期性
函数
周期
函数
周期
函数
()
()
()
周期
其它特殊函数,可通过画图直观判断周期
清单03 三角函数奇偶性
三角函数
取何值为奇函数
取何值为偶函数
()
()
()
()
()
(1)函数是奇函数⇔(),是偶函数⇔();
(2)函数是奇函数⇔(),是偶函数⇔();
(3)函数是奇函数⇔().
清单04 三角函数对称性
(1)函数的图象的对称轴由()解得,对称中心的横坐标由()解得;
(2)函数的图象的对称轴由()解得,对称中心的横坐标由()解得;
(3)函数的图象的对称中心由)解得.
【考点题型一】五点法画正余弦函数的图象()
【例1】(24-25高一下·河北保定·阶段练习)已知函数.
(1)求的最大值及取得最大值时自变量x的取值集合;
(2)用“五点法”画出在一个周期内的图象.
【答案】(1)最大值为2,().
(2)答案见解析
【知识点】五点法画正弦函数的图象、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)根据题意,由正弦型函数的值域,代入计算,即可得到结果;
(2)结合五点作图法,先列出表格,然后即可得到函数图像.
【详解】(1)因为,所以,
则的最大值为2,
此时(),
解得().
故的最大值为2,此时自变量x的取值集合为.
(2)
0
x
2
【变式1-1】.(24-25高一上·陕西西安·期末)设,图象的一条对称轴是直线.
(1)求,并求函数的单调增区间;
(2)画出函数在区间上的图象.
【答案】(1),递增区间为
(2)见解析
【知识点】五点法画正弦函数的图象、求sinx型三角函数的单调性、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】(1)根据对称轴可得,即可利用整体法求解单调性,
(2)利用五点作图法即可求.
【详解】(1)由于是的一条对称轴,故,
故,结合,故,
故,
令,
故,故单调递增区间为
(2)列表如下
0
0
0
1
故在区间上的图象如下:
【变式1-2】.(24-25高一上·河北保定·期末)设,函数的最小正周期为,且.
(1)求和的值;
(2)在给定坐标系中作出函数在上的图象;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)图象见解析
(3)
【知识点】解余弦不等式、由余弦(型)函数的周期性求值、五点法画余弦函数的图象
【分析】(1)利用最小正周期可求再利用求解即可;
(2)先列表,再描点,最后连线画出图象即可;
(3)由(1)得,原不等式化为,再由余弦函数的图象和性质解不等式即可.
【详解】(1)∵函数的最小正周期,∴.
∵,
则,因为,∴.
(2)由(1)知,列表如下:
0
0
2
0
-2
0
在上的图象如图所示:
(3)∵,即,
∴,
则,
即.
∴的取值范围是
【考点题型二】含绝对值的正余弦函数图象()
【例2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,方程有个根,求实数的取值范围.
【答案】.
【知识点】含绝对值的正弦函数的图象、正弦函数图象的应用
【分析】将的解析式变形为分段函数类型,然后根据的图象有个交点确定出的取值范围.
【详解】由条件可知,,
在同一坐标系内,作出函数和函数的图象,如下图所示,
要使方程有个根,则函数和函数的图象有个交点,
由图象可知.
【变式2-1】.(23-24高一·上海·课堂例题)作出下列函数的大致图像:
(1),;
(2),.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【知识点】五点法画余弦函数的图象、含绝对值的余弦函数的图象
【分析】(1)根据五点作图法列表、描点、连线,作出函数简图.
(2)根据翻折变换画出函数简图.
【详解】(1)
列表如下
作出图象,如图所示.
(2)函数的图象如下图所示:
函数的图象可由函数在x轴下方的图象沿轴翻折得到:
【变式2-2】.(24-25高一·全国·课后作业)已知函数.
(1)画出函数在上的图象.
(2)这个函数是周期函数吗?若是,求出最小正周期;若不是,请说明理由.
(3)指出函数的单调区间.
【答案】(1)答案见解析
(2)是周期函数,最小正周期为
(3)单调递增区间为,单调递减区间为
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求含sinx(型)函数的值域和最值、含绝对值的正弦函数的图象
【分析】(1)去绝对值化简函数,即可画出函数在上的图象;
(2)由图象可以得到函数的最小正周期;
(3)由图象可以得到函数的单调区间;
【详解】(1).
函数在上的图象如下:
(2)由图象,可知该函数是周期函数,最小正周期为.
(3)由图象,可知单调递增区间为,
单调递减区间为.
【考点题型三】正余弦函数的单调性问题()
【例3】(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求图象的对称轴方程;
(2)求在区间上的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)和和,
【知识点】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】(1)代入正弦函数的对称轴公式,即可求解;
(2)首先求的范围,再根据正弦函数的单调性,即可求解.
【详解】(1)函数,令,
得,
所以图象的对称轴方程为;
(2)当,,
当,得,即在区间上函数单调递增,
当,得,即在区间上函数单调递减,
当,得,即在区间上函数单调递增,
当,得,即在区间上函数单调递减,
当,得,即在区间上函数单调递增,
所以函数在区间上的单调增区间是和和,
【变式3-1】.(24-25高一上·广东梅州·期末)设函数,.
(1)解方程:;
(2)求的单调区间;
【答案】(1)或
(2)单调减区间为,单调增区间为
【知识点】已知三角函数值求角、求sinx型三角函数的单调性、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)根据正弦函数的周期性以及特殊角的正弦值,可得答案;
(2)根据复合函数的单调性,结合正弦函数以及一次函数的单调性,建立不等式,可得答案;
(3)利用整体换元整理函数,根据正弦函数的单调性,可得答案.
【详解】(1)由,即得,
从而或者,解得或者,
所以方程的解集为或.
(2)因为关于在上单调递增,在上单调递减,关于在上单调递增.
令,得.
所以,的单调增区间为.
令,得.
所以,的单调减区间为.
综上,的单调增区间为,单调减区间为.
【变式3-2】.(23-24高一下·陕西汉中·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
【答案】(1).
【知识点】解余弦不等式、求含cosx的函数的单调性
【分析】(1)解出不等式,即可得到答案;
(2)由可得,然后可得,解出即可.
【详解】(1)∵函数的单调递减区间为,,
令,,得,,
∴函数的单调递减区间为.
【变式3-3】.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
【答案】(1)最小正周期为,单调递增区间为
【知识点】求cosx(型)函数的最值、求余弦(型)函数的最小正周期、求cosx型三角函数的单调性
【分析】(1)根据三角函数周期公式求周期,根据余弦函数单调区间列不等式,可得结果;
【详解】(1)
所以函数的最小正周期为,
由得
即函数的最小正周期和单调递增区间为;
【考点题型四】正余弦函数的奇偶性问题()
【例4-1】(24-25高三下·云南昆明·阶段练习)已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由正弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】根据偶函数的性质,列式求解.
【详解】为偶函数,则,,取,则.
故选:D.
【例4-2】(23-24高一上·四川凉山·期末)已知函数,且,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的应用、由正弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】设与相加可得答案.
【详解】因为,所以,
设,
可得
,解得.
故选:C.
【变式4-1】.(2025·河北保定·模拟预测)已知函数为奇函数且,则( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】A
【知识点】由正弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质求出,再求出函数值.
【详解】函数为奇函数且,则,解得,
于是,所以.
故选:A
【变式4-2】.(24-25高一上·广东肇庆·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】求余弦(型)函数的奇偶性、求含sinx的函数的奇偶性、诱导公式五、六、函数奇偶性的定义与判断
【分析】根据函数的定义域及奇偶性的定义即可判断.
【详解】对于A,函数的定义域为,且,即,故为奇函数,故选项A正确;
对于B,函数的定义域为,不关于原点对称,所以为非奇非偶函数,故选项B错误;
对于C,函数的定义域为,,均不恒为0,故为非奇非偶函数,故选项C错误;
对于D,函数的定义域为,且,所以为偶函数,故选项D错误.
故选:A.
【变式4-3】.(24-25高一下·全国·课后作业)函数的奇偶性是 .
【答案】奇函数
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、求正弦(型)函数的奇偶性
【分析】根据诱导公式化简函数,再结合函数奇偶性的定义判断即可.
【详解】解析 ,
,
是奇函数.
故答案为:奇函数
【考点题型五】正余弦函数的周期性问题()
【例5】.(多选)(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.的最小正周期为π
C.在区间上单调递增 D.为奇函数
【答案】BC
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、求sinx型三角函数的单调性、求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】利用函数的周期定义易判断AB项,利用正弦函数的单调性和绝对值函数的图象变换可判断C项,利用奇函数的定义可判断D项.
【详解】对于AB,因,
故的最小正周期不是,故A项错误;
假设存在,对于,都有,
不妨取,则,
而因,,即不存在比更小的正周期,
故的最小正周期是,故B项正确;
对于C,当时,单调递减,且为负值,
将在上的图象沿着轴翻折,即得在上的图象,
故在区间上单调递增,故C项正确;
对于D,因的定义域为,
且,故不是奇函数,即D项错误.
故选:BC.
【变式5-1】.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设函数,则为( )
A.周期函数,最小正周期为 B.周期函数,最小正周期为
C.周期函数,最小正周期为 D.非周期函数
【答案】C
【知识点】求含sinx的函数的最小正周期
【分析】根据周期函数的定义判断即可.
【详解】,故A错误;
,故B错误;
,故C正确D错误.
故选:C
【变式5-2】.(24-25高三下·浙江·阶段练习)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】D
【知识点】求含cosx的函数的奇偶性、求余弦(型)函数的最小正周期、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】先应用诱导公式化简得出,进而得出最小正周期及奇偶性即可判断.
【详解】因为函数,
所以函数的最小正周期为,函数是偶函数.
故选:D.
【变式5-3】.(24-25高一上·贵州毕节·期末)函数的最小正周期( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求余弦(型)函数的最小正周期
【分析】根据余弦型函数的周期公式计算可得.
【详解】函数的最小正周期.
故选:B
【变式5-4】.(23-24高二下·云南·期末)若函数的最小正周期为,则常数 .
【答案】
【知识点】由余弦(型)函数的周期性求值
【分析】直接利用三角函数的周期公式求解即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以,解得.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:已知余弦型函数求周期问题,直接利用周期公式求解.
【考点题型六】正余弦函数的对称性问题()
【例6】(24-25高三下·江苏盐城·阶段练习)已知函数满足,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数
【分析】由题意可得关于对称,所以,再由,即可得出答案.
【详解】由可得关于对称,
所以,所以,
因为,所以a的最小值为.
故选:A.
【变式6-1】.(24-25高三下·河南信阳·开学考试)函数的图象在区间上的对称轴方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】利用整体思想,结合正弦函数的对称轴,建立方程,可得答案.
【详解】令,解得,当时,,
故函数在区间上的对称轴方程为.
故选:D.
【变式6-2】.(24-25高一下·甘肃武威·开学考试)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.函数在上单调递增
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于点对称
【答案】C
【知识点】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】根据正弦函数的图象和性质,利用整体法逐项判断即可.
【详解】选项A:由可知函数的初相为,故A说法错误;
选项B:当时,,
而函数在不具有单调性,故B说法错误;
选项C:当时,,,
所以函数的图象关于对称,C说法正确;
选项D:当时,,
所以函数的图象不关于点对称,D说法错误;
故选:C
【变式6-3】.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】根据整体法,结合余弦函数的性质即可求解.
【详解】令,可得.
所以当时,,故满足条件.
故选:A
【变式6-4】.(24-25高一上·宁夏固原·期末) 函数的图象关于中心对称,那么的最小值为 .
【答案】/
【知识点】利用cosx(型)函数的对称性求参数
【分析】根据余弦型函数的对称性可得出关于的等式,即可解得的最小值.
【详解】因为函数的图象关于中心对称,
则,解得,
故当时,取最小值.
故答案为:.
【考点题型七】正余弦函数的值域问题()
【例7-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,,当 时,最小且最小值为 .
【答案】
【知识点】求含cosx的二次式的最值
【分析】利用换元法令,由余弦型函数单调性可得的取值范围,再结合二次函数的性质即可得答案.
【详解】令,
∴,
.
∵
在上是减函数,
∴当,即时,
.
故答案为:,.
【例7-2】(24-25高一上·江苏常州·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期与单调递增区间;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1),
(2)
【知识点】求cosx型三角函数的单调性、求cosx(型)函数的值域、求余弦(型)函数的最小正周期
【分析】(1)利用余弦函数性质求出最小正周期及单调递增区间.
(2)利用相位的范围,结合余弦函数的单调性求出最值即可.
【详解】(1)函数的最小正周期;
由,,得,
所以函数的单调递增区间为.
(2)由,得,而在上单调递减,在上单调递增,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
于是,而,则,
所以函数在区间上的值域为.
【变式7-1】.(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)已知函数在上的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由cosx(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】利用余弦函数的图象性质求解即可.
【详解】当时,,结合余弦函数的性质知,若则该函数值域会出现大于的情况,则.
时,由值域为,,
所以,
所以
故选:A.
【变式7-2】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,则函数的值域为 .
【答案】
【知识点】求含sinx(型)的二次式的最值、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】利用三角函数值域以及二次函数单调性计算可得结果.
【详解】因为,所以,
易知
当时,,
当时,,
可得函数的值域为.
故答案为:
【变式7-3】.(24-25高一上·北京海淀·期末)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示.
(1)直接写出、、的取值;
(2)求的对称中心和单调增区间;
(3)当时,求的最值,并指出取最值时的取值.
【答案】(1),
(2)对称中心为,单调递增区间为.
(3)答案见解析
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、由图象确定正(余)弦型函数解析式、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】(1)利用由可得出的值,求出函数的最小正周期,可求出的值,由以及的取值范围可得出的值;
(2)利用正弦型函数的对称性可求得函数的对称中心坐标,利用正弦型函数的单调性可求得函数的单调递增区间;
(3)由时,求出的取值范围,利用正弦型函数的基本性质可求得的最大值、最小值及其对应的的值.
【详解】(1)由图可知,,
函数的最小正周期满足,则,故,
所以,,
因为,可得,
所以,,则,
因为,则,故.
(2)由可得,
故函数的对称中心坐标为,
由得,
故函数的单调递增区间为.
(3)当时,,
故当时,即当时,函数取最小值,
即,
当时,即当时,函数取最大值,
即.
【考点题型八】正切函数的定义()
【例8】(24-25高一下·四川广安·阶段练习)函数的定义域是( )
A.R B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求正切(型)函数的定义域
【分析】利用正切函数的定义域和整体角意识解不等式即得.
【详解】因函数的定义域为,
故由,可解得,
即函数的定义域是.
故选:C.
【变式8-1】.(24-25高一下·江西·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求正切(型)函数的定义域
【分析】根据函数的解析式列出函数有意义时需满足的不等式,即可求得答案.
【详解】由题知,,解得,.
故选:C
【变式8-2】.(23-24高一下·山西晋中·开学考试)函数的定义域为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【知识点】求含tanx的函数的定义域、具体函数的定义域
【分析】令可求得的范围,根据正切函数值域可求得定义域.
【详解】令,解得:,,
定义域为,.
故选:C.
【变式8-3】.(24-25高一上·山东烟台·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【知识点】具体函数的定义域、求含tanx的函数的定义域
【分析】由题意,,解不等式得出结论.
【详解】由题意,,所以,,
所以,,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
【考点题型九】正切函数的图象()
【例9】(2024高一上·全国·专题练习)借助函数的图象写出下列不等式或方程的解集:
(1),;
(2);
(3);
(4);
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】正切函数图象的应用
【分析】结合的图象,逐个分析不等式或方程的解即可.
【详解】(1)
由图象可知:不等式的解集为;
(2)
由图象可知:的解集为;
(3)
由图象可知:的解集为;
(4)
由图象可知:的解集为.
【变式9-1】.(24-25高一上·陕西·期末)当时,函数的零点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【知识点】求函数零点或方程根的个数、余弦函数图象的应用、正切函数图象的应用
【分析】根据给定条件,利用函数零点的意义,结合函数图象交点个数得解.
【详解】由,得,
在同一坐标系内作出,,的图象,
由图知,两函数的图象的交点有4个,
所以当时,函数的零点个数为4.
故选:A
【变式9-2】.(多选)(24-25高三上·吉林·期末)已知函数的部分图象如图所示(分隔直线右侧函数的零点为),则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为 B.
C. D.函数在上单调递增
【答案】BC
【知识点】求正切型三角函数的单调性、求正切(型)函数的周期、正切函数图象的应用
【分析】根据给定的函数图象,求出周期及,进而求出解析式,再根据正切函数的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,由图可知,函数的最小正周期为,故A错误;
对于B,由,所以,
因为,则,则,
因为,则,故B正确;
对于C,,又,所以,所以
所以,故C正确;
对于D,由,得,
而,即时,没有意义,故D错误;
故选:BC.
【考点题型十】正切函数的单调性()
【例10】(23-24高一下·陕西·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求函数的单调区间;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)的递增区间为,无递减区间
(3)
【知识点】求正切型三角函数的单调性、解正切不等式、求正切(型)函数的定义域
【分析】(1)借助正切函数中计算即可得;
(2)借助正切函数的单调性计算即可得;
(3)借助正切函数的性质,列出不等式计算即可得.
【详解】(1)由题意得:,解得:,
的定义域为.
(2)令,解得:,
的递增区间为,无递减区间.
(3)由,得,
解得:,
不等式的解集为.
【变式10-1】.(23-24高一下·江西·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】求正切型三角函数的单调性
【分析】根据正切函数的性质计算可得;
【详解】解:由,可得,
即,所以的单调递增区间是.
故选:A.
【变式10-2】.(23-24高一上·湖北荆州·期末)已知函数 的图象关于点 对称.
(1)求的单调递增区间;
(2)求不等式 的解集.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求正切型三角函数的单调性、解正切不等式、正切函数对称性的应用
【分析】(1)由题意首先根据对称中心求得函数表达式,然后令,解不等式组即可得解.
(2)由,得,解不等式组即可得解.
【详解】(1)由题意知,的图象关于点对称,
,
即.
,
故.
令,
得,
即.
函数的单调递增区间为.
(2)由(1)知,.
由,
得,
即.
不等式的解集为.
【考点题型十一】正切函数的奇偶性()
【例11】(24-25高一上·江西赣州·阶段练习)函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】D
【分析】由正切函数的图像和偶函数的定义,可得,进而可得结果.
【详解】
函数为偶函数,周期为
故选:D
【变式11-1】.(多选)(23-24高一下·辽宁·阶段练习)下列函数中,最小正周期为且为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、求正弦(型)函数的奇偶性、求余弦(型)函数的奇偶性、求正切(型)函数的奇偶性
【分析】根据奇偶性的定义以及周期的计算公式即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A, ,故为偶函数,所以A错误,
对于B,,故为奇函数,且周期为,符合要求,
对于C,,由于为奇函数,且周期为,所以为奇函数,且周期为,符合要求,
对于D,为奇函数,且周期为,符合要求,
故选:BCD
【变式11-2】.(23-24高一上·江西景德镇·期末)已知(a,b为实数),且,则 .
【答案】
【知识点】函数奇偶性的应用、对数的运算性质的应用、幂函数的奇偶性的应用、求正切(型)函数的奇偶性
【解析】令,可知为奇函数,根据与为相反数即可求解.
【详解】令,,定义域关于原点对称,
且,
所以为奇函数,
则,
所以,
由奇函数性质可得,
所以,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:首先要观察出中的部分为奇函数,其次要能利用换底公式,对数的运算性质找到与为相反数,借助奇函数的性质求解.
【考点题型十二】正切函数周期性()
【例12】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)函数的最小正周期为 .
【答案】
【知识点】求正切(型)函数的周期
【分析】利用正切型函数的周期公式可求得原函数的最小正周期.
【详解】函数的最小正周期为.
故答案为:.
【变式12-1】.(2024·江西)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求正切(型)函数的周期
【分析】利用函数的周期公式即可求解.
【详解】由题意可知,,所以函数的最小正周期为.
故选:B.
【变式12-2】.(多选)(23-24高一下·江西抚州·阶段练习)下列函数,最小正周期为的有( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【知识点】求余弦(型)函数的最小正周期、求正切(型)函数的周期、求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】利用三角函数的周期性求出各个选项的周期,即可得出结论.
【详解】对于A,因为令,,令,,
所以的最小正周期不是;
对于B,的最小正周期为,所以的最小正周期为;
对于C,,则最小正周期为;
对于D,的最小正周期为,则小正周期为.
故选:BCD.
【考点题型十三】正切函数对称性()
【例13】(多选)(23-24高一下·江西景德镇·期中)函数的对称中心可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【知识点】求正切(型)函数的对称中心
【分析】由求得对称中心,即得.
【详解】对于函数,令,求得,,
∴函数的对称中心为,,
取,得对称中心为;
取,得对称中心为;
不可能是,.
故选:BC.
【变式13-1】.(23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的最小正周期为 B.点是函数图象的一个对称中心
C.函数的定义域为 D.函数在区间单调递增
【答案】B
【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】根据正切函数的周期性、对称性、定义域和单调性相应的理论进行求解判断即可.
【详解】对于A:根据正切函数周期公式,得函数的最小正周期为,故A错;
对于B:根据正切函数对称中心令,
所以当时得到图象的一个对称中心为,故B正确;
对于C:令,
得到的定义域为,故C错;
对于D,令时,,函数没有意义,故D错.
故选:B.
【变式13-2】.(多选)(23-24高一上·陕西榆林·期末)已知函数,则下列命题中正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的定义域为
C.图象的对称中心为
D.的单调递增区间为
【答案】ACD
【知识点】求正切型三角函数的单调性、求正切(型)函数的对称中心、求正切(型)函数的周期
【分析】根据正切函数的图象及性质解决即可.
【详解】由题知,函数,
对于A,所以的最小正周期为,故A正确;
对于B,的定义域满足,即
所以的定义域为,故B错误;
对于C,图象的对称中心应满足,即
所以图象的对称中心为,故C正确;
对于D,的单调递增区间应满足,即,
所以的单调递增区间为,故D正确;
故选:ACD
【考点题型十四】正切函数的值域()
【例14】(23-24高一下·上海·课后作业)求下列函数的值域:
(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【知识点】求正切(型)函数的值域及最值、求含tanx的二次式的最值
【分析】(1)由定义域可得,令则,所以,再根据幂函数的性质计算可得;
(2)利用换元法将函数转化为二次函数,根据二次函数的性质计算可得;
【详解】解:(1)因为,所以
令则
所以
因为,所以,,,
,即
(2)因为
所以
令,
所以
所以在上单调递增,在上单调递减,
,,
所以
即函数的值域为
【点睛】本题考查正切函数的性质的应用,换元法求函数的值域,属于中档题.
【变式14-1】.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求指数型复合函数的值域、求指数函数在区间内的值域、求正切(型)函数的值域及最值
【分析】根据正切函数的单调性确定,再根据指数函数的单调性即可求出的值域,即得答案.
【详解】令,则,
因为在上单调递增,
所以,
又单调递减,且,
所以,即的值域是.
故选:B.
【变式14-2】.(24-25高三上·浙江·阶段练习)已知函数在上有定义,则的值不可能是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【知识点】求正切(型)函数的值域及最值、求15°等特殊角的正切
【分析】考查和两种情况,结合正切函数的周期为,求出的值的范围即可判断.
【详解】依题意,函数在上有定义,
当时,,正切函数的最小正周期为,
当时,不妨令,则,,
,而,
因此,2可能;
当时,不妨令且,则,,
,都可能,
因此的值不可能是4.
故选:D
【变式14-3】.(23-24高一下·上海·课后作业)函数在上的值域为 .
【答案】
【知识点】求含tanx的二次式的最值
【分析】由,得到,令,得到,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】因为,可得,
令,可得,
当时,函数取得最小值,最小值为,
当时,函数取得最大值,最大值为,
即函数在上的值域为.
故答案为:.
【变式14-4】(23-24高一·全国·课后作业)求函数, 的值域.
【答案】
【知识点】求含tanx的二次式的最值
【分析】求解得出,,利用换元法转化为二次函数求解.
【详解】解:因为,所以,令,则
所以转化为,,
所以当,即,时,;
当,即,时,;
所以函数的值域为
【点睛】本题考查了三角函数,二次函数的单调性,求解函数的最大值,最小值问题,属于中档题.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高一下·江西·阶段练习)已知是周期为4的函数,且时,,则( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】A
【知识点】函数周期性的应用、特殊角的三角函数值
【分析】由函数的周期为4,可得,将代入解析式,即可得答案.
【详解】解:因为是周期为4的函数,
且时,,
.
故选:A.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知函数的最小正周期为,则的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】先根据周期计算,再根据正弦函数单调性求单调递增区间.
【详解】根据已知得,得,则,
由不等式,解得,
所以函数的单调递增区间是.
故选:D.
3.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)已知函数,若,则( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】函数奇偶性的应用、求含cosx的函数的奇偶性、求函数值
【分析】根据函数奇偶性的性质,结合正弦余弦函数奇偶性进行求解即可.
【详解】的定义域为.
令,
则,所以为奇函数,
又,所以,
则,所以.
故选:D
4.(24-25高一下·江西·阶段练习)已知函数的最小正周期为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】解正切不等式、求正切(型)函数的周期
【分析】先根据函数的周期确定的值,再结合正切函数的图象解不等式即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以,得.
所以,
由得,得,
解得.
故选:A
5.(24-25高一下·湖北黄冈·阶段练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求正弦(型)函数的奇偶性、求正切(型)函数的奇偶性、函数奇偶性的定义与判断、求余弦(型)函数的奇偶性
【分析】根据奇偶性定义判断各个选项即可.
【详解】对于,定义域为,而,则为奇函数,A选项错误;
对于定义域为,,则为偶函数,B选项正确;
对于定义域为,关于原点对称,,则为奇函数,C选项错误;
对于定义域为,令,,不相等,也不互为相反数,是非奇非偶函数,D选项错误.
故选:B.
6.(24-25高一下·山东德州·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,且在区间上恰好取得一次最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数
【分析】利用正弦函数图象及性质,借助相位整体思想分析正弦函数的单调性与最大值,从而可得参数的范围.
【详解】因为,所以,
由于在递增,
所以,
又由可得:,
由在上恰好取得一次最大值,
则,
所以综合上述可得:,
故选:A.
7.(24-25高一下·吉林长春·开学考试)已知函数,下列四个结论中,正确的有( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称 D.函数在上单调递增
【答案】D
【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】利用正弦函数的性质,结合函数解析式,研究函数的周期、对称轴对称中心和单调区间.
【详解】函数,最小正周期,A选项错误;
由,
则函数的图象不关于直线对称,B选项错误;
由,
则函数的图象不关于点对称,C选项错误;
时,,
因为函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,D选项正确.
故选:D
8.(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数最小正周期为
B.定义域为
C.函数图象所有对称中心为,
D.函数的单调递增区间为,
【答案】D
【知识点】求正切型三角函数的单调性、求正切(型)函数的对称中心、求正切(型)函数的周期
【分析】利用周期公式计算可得A错误,由正切函数定义域可判断B错误,根据对称中心方程可得C错误,再由正切函数单调性计算可得D正确.
【详解】对于A,由可得,所以函数最小正周期为,即A错误;
对于B,由正切函数定义域可得,解得;
可得的定义域为,即B错误;
对于C,利用对称中心方程可得,解得,
因此函数图象所有对称中心为,,可知C错误;
对于D,根据正切函数单调性可得,
解得,
所以函数的单调递增区间为,可得D正确.
故选:D
二、多选题
9.(2025·内蒙古赤峰·一模)已知函数,则( )
A.是周期为的函数
B.与函数是同一函数
C.是的一条对称轴
D.在区间上的取值范围是
【答案】AD
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、求含sinx(型)函数的值域和最值、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
【分析】根据正弦函数的性质判断ACD选项;结合诱导公式判断B选项.
【详解】由题意,,故A正确;
,
故B错误;
因为,
所以不是的一条对称轴,故C错误;
当时,,则,
则,
即在区间上的取值范围是,故D正确.
故选:AD.
10.(2025·四川成都·二模)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.在上有2个零点
【答案】ACD
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求函数零点或方程根的个数、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
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质逐项计算判断即可.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,A正确;
对于B,因,即的图象关于直线不对称,B错误;
对于C,当时,,因正弦函数在上单调递减,
故在上单调递减,C正确;
对于D,当时,,由,得或,
解得或,即在上有2个零点,D正确.
故选:ACD
三、填空题
11.(24-25高一下·上海·阶段练习)函数,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】求含cosx的二次式的最值
【分析】把作为一个整体,结合二次函数性质求最小值.
【详解】,
因为,
所以时,,
故答案为:.
12.(24-25高一下·重庆沙坪坝·阶段练习)若函数为奇函数,则的最小值为 .
【答案】/
【知识点】由正切(型)函数的奇偶性求参数
【分析】根据奇函数的定义,求得,再根据,即可得答案.
【详解】因为函数为奇函数,所以
由得,,
即,所以,
解得,,因为,取,得,所以的最小值为.
故答案为:
四、解答题
13.(24-25高一下·全国·单元测试)设函数.
(1)求函数的定义域、最小正周期和单调区间;
(2)求不等式的解集;
【答案】(1)定义域是,最小正周期,
单调增区间是().
(2);
【知识点】求正切型三角函数的单调性、解正切不等式、正切函数的定义、求正切(型)函数的周期
【分析】(1)由整体代换即可求出正切函数的定义域,由周期公式可得最小正周期,由单调性解不等式可得单调增区间.
(2)由(1)中的单调性解不等式,可得其解集.
【详解】(1)由,
得(),
∴的定义域是,
∵,∴最小正周期,
由(),得().
∴函数的单调增区间是().
综上,所以函数定义域是,最小正周期,
单调增区间是().
(2)由,得().
解得().
∴不等式的解集是
14.(24-25高一上·安徽阜阳·期末)已知函数.
(1)求的单调减区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)根据正弦函数单调减区间,即令,即可得解.
(2)根据正弦函数的性质,即可求出的范围,得到的最小值.
【详解】(1)函数,
由,得
所以的单调减区间,.
(2)若在区间上的最大值为,可得,
且当时,取得最大值,
即有,解得,则的最小值为.
15.(24-25高一下·海南·开学考试)已知函数
(1)求的单调递增区间:
(2)求在上的值域;
(3)若函数在上的零点个数为2,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、求含sinx(型)函数的值域和最值、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)应用整体法及正弦函数的性质求单调增区间;
(2)由题设有,结合正弦函数性质求值域即可;
(3)由,根据正弦函数的性质确定区间单调性及对应值域,结合零点个数确定参数范围.
【详解】(1)由正弦函数的性质知,则,
所以的单调递增区间为;
(2)由题意,令,由正弦函数性质有,所以;
(3)在上,且在上单调递增,在上单调递减,
所以,在上对应,在上对应,
要使函数在上的零点个数为2,则.
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$$
清单02 第一章 三角函数的图象与性质
(4个考点梳理+14题型解读+提升训练)
清单01 正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
图象
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称中心
对称轴方程
无
递增区间
递减区间
无
清单02 周期性
函数
周期
函数
周期
函数
()
()
()
周期
其它特殊函数,可通过画图直观判断周期
清单03 三角函数奇偶性
三角函数
取何值为奇函数
取何值为偶函数
()
()
()
()
()
(1)函数是奇函数⇔(),是偶函数⇔();
(2)函数是奇函数⇔(),是偶函数⇔();
(3)函数是奇函数⇔().
清单04 三角函数对称性
(1)函数的图象的对称轴由()解得,对称中心的横坐标由()解得;
(2)函数的图象的对称轴由()解得,对称中心的横坐标由()解得;
(3)函数的图象的对称中心由)解得.
【考点题型一】五点法画正余弦函数的图象()
【例1】(24-25高一下·河北保定·阶段练习)已知函数.
(1)求的最大值及取得最大值时自变量x的取值集合;
(2)用“五点法”画出在一个周期内的图象.
【变式1-1】.(24-25高一上·陕西西安·期末)设,图象的一条对称轴是直线.
(1)求,并求函数的单调增区间;
(2)画出函数在区间上的图象.
【变式1-2】.(24-25高一上·河北保定·期末)设,函数的最小正周期为,且.
(1)求和的值;
(2)在给定坐标系中作出函数在上的图象;
(3)若,求的取值范围.
【考点题型二】含绝对值的正余弦函数图象()
【例2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,方程有个根,求实数的取值范围.
【变式2-1】.(23-24高一·上海·课堂例题)作出下列函数的大致图像:
(1),;
(2),.
【变式2-2】.(24-25高一·全国·课后作业)已知函数.
(1)画出函数在上的图象.
(2)这个函数是周期函数吗?若是,求出最小正周期;若不是,请说明理由.
(3)指出函数的单调区间.
【考点题型三】正余弦函数的单调性问题()
【例3】(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求图象的对称轴方程;
(2)求在区间上的单调递增区间.
【变式3-1】.(24-25高一上·广东梅州·期末)设函数,.
(1)解方程:;
(2)求的单调区间;
【变式3-2】.(23-24高一下·陕西汉中·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
【变式3-3】.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
【考点题型四】正余弦函数的奇偶性问题()
【例4-1】(24-25高三下·云南昆明·阶段练习)已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【例4-2】(23-24高一上·四川凉山·期末)已知函数,且,则( )
A. B. C.0 D.1
【变式4-1】.(2025·河北保定·模拟预测)已知函数为奇函数且,则( )
A.0 B.1 C. D.
【变式4-2】.(24-25高一上·广东肇庆·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】.(24-25高一下·全国·课后作业)函数的奇偶性是 .
【考点题型五】正余弦函数的周期性问题()
【例5】.(多选)(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.的最小正周期为π
C.在区间上单调递增 D.为奇函数
【变式5-1】.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设函数,则为( )
A.周期函数,最小正周期为 B.周期函数,最小正周期为
C.周期函数,最小正周期为 D.非周期函数
【变式5-2】.(24-25高三下·浙江·阶段练习)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
【变式5-3】.(24-25高一上·贵州毕节·期末)函数的最小正周期( )
A. B. C. D.
【变式5-4】.(23-24高二下·云南·期末)若函数的最小正周期为,则常数 .
【考点题型六】正余弦函数的对称性问题()
【例6】(24-25高三下·江苏盐城·阶段练习)已知函数满足,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式6-1】.(24-25高三下·河南信阳·开学考试)函数的图象在区间上的对称轴方程为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】.(24-25高一下·甘肃武威·开学考试)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.函数在上单调递增
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于点对称
【变式6-3】.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【变式6-4】.(24-25高一上·宁夏固原·期末) 函数的图象关于中心对称,那么的最小值为 .
【考点题型七】正余弦函数的值域问题()
【例7-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,,当 时,最小且最小值为 .
【例7-2】(24-25高一上·江苏常州·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期与单调递增区间;
(2)求函数在区间上的值域.
【变式7-1】.(24-25高一下·河南驻马店·阶段练习)已知函数在上的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,则函数的值域为 .
【变式7-3】.(24-25高一上·北京海淀·期末)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示.
(1)直接写出、、的取值;
(2)求的对称中心和单调增区间;
(3)当时,求的最值,并指出取最值时的取值.
【考点题型八】正切函数的定义()
【例8】(24-25高一下·四川广安·阶段练习)函数的定义域是( )
A.R B.
C. D.
【变式8-1】.(24-25高一下·江西·阶段练习)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】.(23-24高一下·山西晋中·开学考试)函数的定义域为( )
A., B.,
C., D.,
【变式8-3】.(24-25高一上·山东烟台·期末)函数的定义域为 .
【考点题型九】正切函数的图象()
【例9】(2024高一上·全国·专题练习)借助函数的图象写出下列不等式或方程的解集:
(1),;
(2);
(3);
(4);
【变式9-1】.(24-25高一上·陕西·期末)当时,函数的零点个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式9-2】.(多选)(24-25高三上·吉林·期末)已知函数的部分图象如图所示(分隔直线右侧函数的零点为),则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为 B.
C. D.函数在上单调递增
【考点题型十】正切函数的单调性()
【例10】(23-24高一下·陕西·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求函数的单调区间;
(3)求不等式的解集.
【变式10-1】.(23-24高一下·江西·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【变式10-2】.(23-24高一上·湖北荆州·期末)已知函数 的图象关于点 对称.
(1)求的单调递增区间;
(2)求不等式 的解集.
【考点题型十一】正切函数的奇偶性()
【例11】(24-25高一上·江西赣州·阶段练习)函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的偶函数
【变式11-1】.(多选)(23-24高一下·辽宁·阶段练习)下列函数中,最小正周期为且为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式11-2】.(23-24高一上·江西景德镇·期末)已知(a,b为实数),且,则 .
【考点题型十二】正切函数周期性()
【例12】(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)函数的最小正周期为 .
【变式12-1】.(2024·江西)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【变式12-2】.(多选)(23-24高一下·江西抚州·阶段练习)下列函数,最小正周期为的有( )
A. B. C. D.
【考点题型十三】正切函数对称性()
【例13】(多选)(23-24高一下·江西景德镇·期中)函数的对称中心可以是( )
A. B. C. D.
【变式13-1】.(23-24高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的最小正周期为 B.点是函数图象的一个对称中心
C.函数的定义域为 D.函数在区间单调递增
【变式13-2】.(多选)(23-24高一上·陕西榆林·期末)已知函数,则下列命题中正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的定义域为
C.图象的对称中心为
D.的单调递增区间为
【考点题型十四】正切函数的值域()
【例14】(23-24高一下·上海·课后作业)求下列函数的值域:
(1);
(2).
【变式14-1】.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式14-2】.(24-25高三上·浙江·阶段练习)已知函数在上有定义,则的值不可能是( )
A. B. C.2 D.4
【变式14-3】.(23-24高一下·上海·课后作业)函数在上的值域为 .
【变式14-4】(23-24高一·全国·课后作业)求函数, 的值域.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高一下·江西·阶段练习)已知是周期为4的函数,且时,,则( )
A. B.0 C.1 D.3
2.(2025高三·全国·专题练习)已知函数的最小正周期为,则的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·安徽芜湖·期末)已知函数,若,则( )
A.0 B. C.1 D.
4.(24-25高一下·江西·阶段练习)已知函数的最小正周期为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一下·湖北黄冈·阶段练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·山东德州·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,且在区间上恰好取得一次最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·吉林长春·开学考试)已知函数,下列四个结论中,正确的有( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称 D.函数在上单调递增
8.(24-25高二上·云南曲靖·期中)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数最小正周期为
B.定义域为
C.函数图象所有对称中心为,
D.函数的单调递增区间为,
二、多选题
9.(2025·内蒙古赤峰·一模)已知函数,则( )
A.是周期为的函数
B.与函数是同一函数
C.是的一条对称轴
D.在区间上的取值范围是
10.(2025·四川成都·二模)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.在上有2个零点
三、填空题
11.(24-25高一下·上海·阶段练习)函数,则的最小值为 .
12.(24-25高一下·重庆沙坪坝·阶段练习)若函数为奇函数,则的最小值为 .
四、解答题
13.(24-25高一下·全国·单元测试)设函数.
(1)求函数的定义域、最小正周期和单调区间;
(2)求不等式的解集;
14.(24-25高一上·安徽阜阳·期末)已知函数.
(1)求的单调减区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
15.(24-25高一下·海南·开学考试)已知函数
(1)求的单调递增区间:
(2)求在上的值域;
(3)若函数在上的零点个数为2,求的取值范围.
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