内容正文:
假期作业14 三角函数的图象与性质
正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数 y=sinx y=cosx y=tanx
图象
定
义
域
R R
{x|x≠kπ+
π
2
,k∈Z}
值域 [-1,1] [-1,1] R
函
数
的
最
值
最大值1,当且仅
当 ,最
小值-1,当且仅
当
最大值1,当且仅
当
最小值-1,当且
仅当
无 最 大 值 和
最小值
单
调
性
增区间
减区间
增区间
减区间
增区间
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
周
期
性
周期 为 2kπ,k≠
0,k∈Z,最 小 正
周期为
周期 为 2kπ,k≠
0,k∈Z,最 小 正
周期为
周期为kπ,k
≠0,k∈Z,
最 小 正 周 期
为
对
称
性
对
称
中
心
对
称
轴
无对称轴
零点 kπ,k∈Z
kπ+π2
,
k∈Z
kπ,k∈Z
◆[考点一] 三角函数的定义域、值域
1.函数y= 2cosx+1的定义域是 ( )
A.2kπ-π3
,2kπ+π3
é
ë
êê
ù
û
úú(k∈Z)
B.2kπ-π6
,2kπ+π6
é
ë
êê
ù
û
úú(k∈Z)
C.2kπ+π3
,2kπ+2π3
é
ë
êê
ù
û
úú(k∈Z)
D.2kπ-2π3
,2kπ+2π3
é
ë
êê
ù
û
úú(k∈Z)
2.函数y=sin2x-cosx的最大值为 ( )
A.14 B.
3
4 C.1 D.
5
4
3.已知函数f(x)=acosx+b的最大值为1,
最小值为-3,则函数g(x)=bsinx+a的
最大值为 ,最小值为 .
◆[考点二] 三角函数的单调性
4.(2022北京卷)已知函数f(x)=cos2x-
sin2x,则 ( )
A.f(x)在 -π2
,-π6
æ
è
ç
ö
ø
÷上单调递减
B.f(x)在 -π4
,π
12
æ
è
ç
ö
ø
÷上单调递增
C.f(x)在 0,π3
æ
è
ç
ö
ø
÷上单调递减
D.f(x)在 π4
,7π
12
æ
è
ç
ö
ø
÷上单调递增
5.(2023全国乙卷)已知函数f(x)=sin(ωx
+φ)在区间
π
6
,2π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷单调递增,直线x=π6
和x=2π3
为函数y=f(x)的图像的两条对
称轴,则f -5π12
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.- 32 B.-
1
2 C.
1
2 D.
3
2
33
6.已知tan(π-x)=-tanx,则tan1,tan2,
tan3的大小关系是 .
◆[考点三] 三角函数的奇偶性、周期性和对
称性
7.函数y=sin 2x+5π2
æ
è
ç
ö
ø
÷是 ( )
A.周期为π的奇函数
B.周期为π的偶函数
C.周期为π2
的奇函数
D.周期为π2
的偶函数
8.已知函数f(x)=sinx+ 1sinx
,则 ( )
A.f(x)的最小值为2
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于直线x=π对称
D.f(x)的图象关于直线x=π2
对称
9.函数f(x)=1-2sin2 x-π4
æ
è
ç
ö
ø
÷是 ( )
A.最小正周期为π的偶函数
B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为π2
的偶函数
D.最小正周期为π2
的奇函数
◆[考点四] 三角函数性质的综合应用
10.(多选)已知函数f(x)=sinx-|sinx|,下
列结论正确的有 ( )
A.函数f(x)是奇函数
B.函数f(x)是周期函数,且周期为2π
C.函数f(x)的最小值为-2
D.函数f(x)的图象关于直线x=kπ+π2
,
k∈Z对称
11.已知函数f(x)=2sin2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷.
(1)求函数f(x)在[0,π]上的单调递增
区间;
(2)求关于x的不等式f(x)<1的解集.
43
12.已知函数f(x)=2cos2x2+ 3sinx+a-1
的最大值为1.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若x∈ 0,π2
é
ë
êê
ù
û
úú,求函数f(x)的值域.
1.(2023上海卷)已知a∈R,记y=sinx在
[a,2a]的最小值为sa,在[2a,3a]的最小值
为ta,则下列情况不可能的是 ( )
A.sa>0,ta>0 B.sa<0,ta<0
C.sa>0,ta<0 D.sa<0,ta>0
2.已知f(x)是以π为周期的偶函数,且当x
∈ 0,π2
é
ë
êê
ù
û
úú 时,f(x)=1-sinx,则 当 x∈
5π
2
,3πé
ë
êê
ù
û
úú时,f(x)= .
李嘉 诚 说:“当 我 骑 自 行 车 时,别 人 说
路途 太 远,根 本 不 可 能 到 达 目 的 地,我 没
理,半 道 上 我 换 成 小 轿 车;当 我 开 小 轿 车
时,别人说,小 伙 子,再 往 前 开 就 是 悬 崖 峭
壁,没路了,我没理,继续往前开,开到悬崖
峭壁我 换 飞 机 了,结 果 我 去 到 了 任 何 我 想
去的地方.”
不要 让 梦 想 毁 在 别 人 的 嘴 里,因 为 别
人不 会 为 你 的 梦 想 负 责.所 以,请 相 信 自
己
53
=-cos π6+α( )=-
1
3
,故B正确;
sin π3-α( )=sin
π
2-
π
6+α( )[ ]=cos
π
6+α( )
=13
,故 C正确;
因为 π
6+α
是第一或第四象限角,所以α= π6+α( ) -
π
6
不
可能是第二象限角,故 D不正确.故选BC.]
8.解析:sin400°sin
(-230°)
cos850°tan(-50°)
=sin
(360°+40°)[-sin(180°+50°)]
cos(720°+90°+40°)(-tan50°)
=sin40°sin50°sin40°tan50°
=sin50°sin50°
cos50°
=cos50°.
答案:cos50°
9.BD [A选项,tan(A+B)=tan(π-C)=-tanC,A 不正
确;B选项,cos(2A+2B)=cos[2(π-C)]=cos(-2C)=
cos2C,B正确;C,D 选项,sinA+B2 =sin
π-C
2 =cos
C
2
,C
不正确,D正确.故选BD.]
10.解析:原式=sin(90°+5°)+cos(180°+5°)+
tan(180°+60°)=cos5°+(-cos5°)+tan60°
=tan60°= 3.
答案:3
11.解:因为cos π2+θ( )=-sinθ,所以sinθ=-
1
2.
原式= -cosθcosθ(-cosθ-1)+
cosθ
cosθ(-cosθ)+cosθ
= 11+cosθ+
1
1-cosθ=
2
1-cos2θ
= 2
sin2θ
=8.
12.解:(1)f(θ)=
(-sinθ)(-cosθ)
sinθ =cosθ.
(2)f(θ)=cosθ=13
,
当θ为第一象限角时,sinθ= 1-cos2θ=2 23
,
tanθ=sinθcosθ=2 2
;
当θ为第四象限角时,sinθ=- 1-cos2θ
=-2 23
,tanθ=sinθcosθ=-2 2.
综上可知,tanθ=2 2或-2 2.
(3)因为f π6-θ( )=cos
π
6-θ( )=
1
3
,
所以f 5π6+θ( )=cos
5π
6+θ( )
=cos π- π6-θ( )[ ]=-cos
π
6-θ( )=-
1
3.
新题快递
1.ABD [对 于 A,sin π3+α( ) =sin π-
π
3+α( )[ ] =
sin 2π3-α( ) ,正确;对于B,sin
π
4+α( )=cos
π
2-
π
4+α( )[ ]
=cos π4-α( )=-cos π+
π
4-α( )[ ]=-cos
5π
4-α( ) ,正
确;对 于 C,tan π3-α( ) = - tan π-
π
3-α( )[ ] =
-tan 2π3+α( ) ,错 误;对 于 D,tan
2αsin2α=sin
2α
cos2α
sin2α=
1-cos2α
cos2α( ) sin
2α=sin
2α
cos2α
-sin2α=tan2α-sin2α,正确.]
2.ABD [因为θ∈(0,π),则sinθ>0.
对于 A选项,(sinθ+cosθ)2=1+2sinθcosθ=125
,
可得sinθcosθ=-1225
,A对;
对于B选项,由 A选项可知,cosθ<0,则sinθ-cosθ>0,
所以,(sinθ-cosθ)2=1-2sinθcosθ=4925
,则sinθ-cosθ=
7
5
,B对;
对于C选项,
sinθ+cosθ=15
sinθ-cosθ=75
ì
î
í
ïï
ï
,可得
sinθ=45
cosθ=-35
ì
î
í
ïï
ï
,则tanθ
=sinθcosθ=-
4
3
,C错;对于 D 选项,sin3θ+cos3θ= 45( )
3
+
-35( )
3
=37125
,D对.]
假期作业14
思维整合室
x=2kπ+π2
,k∈Z x=2kπ-π2
,k∈Zx=2kπ,k∈Z
x=2kπ-π,k∈ Z k2π-π2
,k2π+π2[ ](k∈ Z)
k2π+π2
,k2π+3π2[ ](k∈Z) k2π-π,k2π[ ](k∈Z)
[k2π,k2π+π](k∈Z) kπ-π2
,kπ+π2( )(k∈Z)
2π 2π π (kπ,0),k∈Z kπ+π2
,0( ) ,k∈Z kπ2,0( ) ,k∈Z
x=kπ+π2
,k∈Z x=kπ,k∈Z
技能提升台 素养提升
1.D [由2cosx+1≥0,得cosx≥-12
,
解得2kπ-2π3≤x≤2kπ+
2π
3
,k∈Z.
所以函数的定义域是 2kπ-2π3
,2kπ+2π3[ ](k∈Z).
故选 D.]
2.D [函数y=sin2x-cosx=-cos2x-cosx+1,
令t=cosx,t∈[-1,1],
则y=-t2-t+1=- t+12( )
2
+54
,t∈[-1,1],
所以当t=-12
,即cosx=-12
时,函数取得最大值 5
4.
故
选 D.]
3.解 析:由 题 意 知 a+b=1
,
-a+b=-3{ 或
a+b=-3,
-a+b=1,{ 解 得
a=2,
b=-1{ 或
a=-2,
b=-1.{ 故函数g(x)的最大值为a-b=a+1,即
最大值为3或-1,函数g(x)的最小值为a+b=a-1,即最小
值为1或-3.
答案:3或-1 1或-3
4.C [f(x)=cos2x-sin2x=cos2x,选 项 A 中,2x∈
-π,-π3( ) ,此 时 f(x)单 调 递 增,选 项 B 中,2x∈
-π2
,π
6( ) ,此时 f(x)先 递 增 后 递 减,选 项 C 中,2x∈
0,2π3( ) ,此时f(x)单调递减,选项 D中,2x∈
π
2
,7π
6( ) ,此时
f(x)先递减后递增.故选C.]
5.D [因为f(x)=sin(ωx+φ)在区间
π
6
,2π
3( ) 单调递增,
所以T
2=
2π
3-
π
6=
π
2
,且ω>0,则T=π,ω=2πT=2
,
当x=π6
时,f(x)取得最小值,则2π6+φ=2kπ-
π
2
,k∈Z,则
φ=2kπ-
5π
6
,k∈Z,
29
不妨取k=0,则f(x)=sin 2x-5π6( ) ,
则f -5π12( )=sin -
5π
3( )=
3
2.
]
6.解析:∵tan(π-x)=-tanx,又∵tanx是奇函数,
∴tan(-x)=-tanx.∴tanx=-tan(π-x)=tan(x-π).∴
tan2=tan(2-π),tan3=tan(3-π).
∵-π2<2-π<3-π<1<
π
2
,且y=tanx在 -π2
,π
2( ) 上是
增函数.∴tan(2-π)<tan(3-π)<tan1,即tan2<tan3<tan
1.
答案:tan2<tan3<tan1
7.B 8.D
9.B [因为函数y=1-2sin2 x-π4( )=cos 2x-
π
2( )
=sin2x,所以该函数是最小正周期为π的奇函数.故选B.]
10.BCD [对于 A,f(x)的定义域为 R,因为f(-x)
=sin(-x)-|sin(-x)|=-sinx-|sinx|≠-f(x),
所以f(x)不是奇函数,故选项 A错误;
对于B,f(x+2π)=sin(x+2π)-|sin(x+2π)|=sinx-
|sinx|=f(x),故f(x)是周期函数,2π为f(x)的一个周
期,故选项B正确;
对于 C,f(x)=sinx-|sinx|
= 0
,x∈[2kπ,π+2kπ),
2sinx,x∈[π+2kπ,2π+2kπ){ (k∈Z),
所以f(x)min=-2,故选项 C正确;
对于 D,因为f(π+2kπ-x)=sin(π+2kπ-x)-|sin(π+
2kπ-x)|=sin(π-x)-|sin(π-x)|=sinx-|sinx|(k∈
Z),所以f(π+2kπ-x)=f(x),所以函数f(x)=2|sinx|
的最小正周期为π,故选 C.]
11.解:(1)令2kπ- π2 ≤2x+
π
3 ≤2x+
π
3 ≤2kπ+
π
2
,k∈Z,
解得kπ-5π12≤x≤kπ+
π
12
,k∈Z,故f(x)的单调递增区间
为 kπ-5π12
,kπ+π12[ ](k∈Z).
故f(x)在[0,π]上的单调递增区间为 0,π12[ ] ,
7π
12
,π[ ].
(2)由 2sin 2x+π3( ) <1,可得sin 2x+
π
3( ) <
1
2
,故5π
6
+2kπ<2x+π3<
13π
6 +2kπ
,k∈Z,
解得kπ+π4<x<kπ+
11π
12
,k∈Z,
故f(x)<1的解集为
x|kπ+π4<x<kπ+
11π
12
,k∈Z{ }.
12.解:(1)f(x)=2cos2 x2+ 3sinx+a-1=cosx+ 3sinx
+a=2sin x+π6( )+a.
由f(x)max=2+a=1,解得a=-1.
又f(x)=2sin x+π6( )-1,
则2kπ+π2≤x+
π
6≤2kπ+
3π
2
,k∈Z,
解得2kπ+π3≤x≤2kπ+
4π
3
,k∈Z,
所以函数的单调递减区间为 2kπ+π3
,2kπ+4π3[ ] ,k∈Z;
(2)由 x∈ 0,π2[ ] ,则 x+
π
6 ∈
π
6
,2π
3[ ] ,所 以
1
2 ≤
sin x+π6( ) ≤1,
所以0≤2sin x+π6( )-1≤1,
所以函数f(x)的值域为[0,1].
新题快递
1.D [由给定区间可知,a>0.
区间[a,2a]与区间[2a,3a]相邻,且区间长度相同.
取a=π6
,则[a,2a]= π6
,π
3[ ] ,区间[2a,3a]=
π
3
,π
2[ ] ,
可知sa >0,ta >0,故 A 可 能;取 a=
5π
12
,则 [a,2a]=
5π
12
,5π
6[ ] ,区间[2a,3a]=
5π
6
,5π
4[ ] ,可知sa>0,ta<0,故 C
可能;取 a=7π6
,则 [a,2a]= 7π6
,7π
3[ ] ,区 间 [2a,3a]=
7π
3
,7π
2[ ] ,可知sa<0,ta<0,故B可能.结合选项可得,不可
能的是sa<0,ta>0.]
2.解析:当x∈ 5π2
,3π[ ] 时,3π-x∈ 0,π2[ ].
∵当x∈ 0,π2[ ] 时,f(x)=1-sinx,
∴f(3π-x)=1-sin(3π-x)=1-sinx.
又∵f(x)是以π为周期的偶函数,
∴f(3π-x)=f(-x)=f(x),
∴当x∈ 5π2
,3π[ ] 时,f(x)=1-sinx.
答案:1-sinx
假期作业15
思维整合室
1.(1)-φω
π
2-φ
ω
π-φ
ω
3π
2-φ
ω
2π-φ
ω 0
π
2 π
3π
2
2π 2.2πω ωx+φ φ
技能提升台 素养提升
1.A [由f(x)的最小正周期是π,得ω=2,即f(x)=
sin 2x+π4( )=sin 2x+
π
8( )[ ] ,因此它的图象可由g(x)=
sin2x的图象向左平移 π8
个单位长度得到,故选 A.]
2.D [函数图像平移满足左加右减,
y=2sin 3x+π5( ) =2sin 3 x+
π
15( )[ ] ,因此需要将函数y
=2sin 3x+π5( ) 图像向右平移
π
15
个单位长度,可以得到函
数y=2sin 3 x+π15-
π
15( )[ ]=2sin3x的图像.故选 D.]
3.BC [要得到函数y=cos 2x+π4( ) 的图象,
可将y=cosx图象上所有的点向左平移 π4
个单位长度,
然后将所得图象上所有的点的横坐标变为原来的 1
2
,纵坐
标不变.
也可将y=cosx图象上所有的点的横坐标变为原来的 12
,
纵坐标不变,然后将所得图象上所有的点向左平移 π
8
个单
位长度.故选BC.]
4.解析:将y=sinx 的图象向左平移 π6
个单位长度可得y=
sin x+π6( ) 的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍
可得y=sin 12x+
π
6( ) 的图象,故f(x)=sin
1
2x+
π
6( ) ,所
以f π6( )=sin
1
2×
π
6+
π
6( )=sin
π
4=
2
2.
答案:f(x)=sin 12x+
π
6( )
2
2
39