内容正文:
三、解答题
13.已知cosα=-13
,α∈ π,32π ,求cos2α 和
cosα2.
14.利用二倍角公式求下列各式的值.
(1)sin15°cos15°;
(2)2cos275°-1;
(3)1-sin215°;
(4)2tan75°
1-tan275°
.
15.若tanθ=3,求sin2θ-cos2θ的值.
16.已知cosx=-35
,x∈ π2
,π .求:
(1)sinx,tanx的值;
(2)sinx+π4 ,cos2x的值.
6.3 正弦型函数的图象和性质
1.会用“五点法”作y=sin(ωx+φ)的图象.
2.理解φ、ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响.
3.掌握y=sinx与y=sin(ωx+φ)图象间的变换
关系,并能正确地指出其变换步骤.
4.掌握正弦函数y=sin(ωx+φ)的周期性、单调性
和最值.
知识点1:函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=
Asin(ωx+φ)
振幅 周期 频率 相位 初相
(A>0,
ω>0)
A
T=
2π
ω
f=1T
=ω2π
ωx+φ φ
知识点2:用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期
内的简图
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
时,要找五个关键点,如下表所示:
x -φω
π
2ω-
φ
ω
π-φ
ω
3π
2ω-
φ
ω
2π-φ
ω
ωx+φ 0
π
2 π
3π
2 2π
y=
Asin(ωx+φ)
0 A 0 -A 0
2.由函数y=sinx的图象变换得到y=Asin(ωx+
φ)(A>0,ω>0)的图象的途径
—31—
知识点3:函数y=Asin(ωx+φ)的性质(A>0,
ω>0)
(1)定义域:R;
(2)值域:[-A,A];
(3)单调区间:求形如y=Asin(ωx+φ)的函数的
单调区间可以通过解不等式的方法去解答,即把
ωx+φ视为一个“整体”,由2kπ-
π
2≤ωx+φ≤
2kπ+π2
(k∈Z)解出x的范围所得区间即为增区
间,由2kπ+π2≤ωx+φ≤2kπ+
3π
2
(k∈Z)解出x
的范围,所得区间即为减区间.
(4)周 期:函 数y=Asin(ωx+φ)及 函 数 y=
Acos(ωx+φ)的周期与解析式中自变量x 的系
数有关,其周期为T=2πω.
【名师指导】
解析式 y=sinx
图象
值域 [-1,1]
单调性
在 -π2+2kπ
,π
2+2kπ ,k∈Z 上递
增,在 π
2+2kπ
,3π
2+2kπ ,k∈Z 上
递减
最值
x=π2+2kπ
,k∈Z时,ymax=1;x=
-π2+2kπ
,k∈Z时,ymin=-1
题型1:用“五点法”作出下列函数的简图
【例1】 用“五点法”画函数y=2sin3x+π6 在一
个周期内的简图.
【思路分析】 列表、描点、连线、成图是“五点法”
作图的四个基本步骤,令3x+π6
取0,π2
,π,3π2
,
2π即可找到五点.
【解】 先画函数在一个周期内的图象.令X=3x
+π6
,则x=13 X-
π
6 ,列表
X 0 π2 π
3π
2 2π
x -π18
π
9
5π
18
4π
9
11π
18
y 0 2 0 -2 0
【方法总结】 (1)用“五点法”作函数y=Asin(ωx
+φ)的图象,五个点应是使函数取得最大值、最
小值以及曲线与x轴相交的点.
(2)用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)图象的
步骤是:
第一步:列表:
ωx+φ 0
π
2 π
3
2π 2π
x -φω
π
2ω-
φ
ω
π
ω-
φ
ω
3π
2ω-
φ
ω
2π
ω-
φ
ω
y 0 A 0 -A 0
第二步:在同一坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图象.
—41—
[巩固训练]
1.已知f(x)=1+ 2sin2x-π4 ,画出f(x)在
-π2
,π
2 上的图象.
2.已知函数f(x)=2sin 12x+
π
4 (x∈R).
(1)利用“五点法”画出该函数在长度为一个周期
上的简图;
①列表
1
2x+
π
4
x
y
②作图
(2)说明该函数的图象可由y=sinx(x∈R)的图
象经过怎样的变换得到.
题型2:求函数的周期、最值
【例2】 求函数f(x)=cos2x+2 3sinxcosx-
sin2x的周期,最大值和最小值.
【解】 函数f(x)=cos2x+23sinxcosx-sin2x
=cos2x+ 3sin2x
=2 3
2sin2x+
1
2cos2x
=2sin2x+π6 ,
∴T=2π2=π.
当sin2x+π6 =1,即2x+π6=2kπ+π2,解得x
=kπ+π6
(k∈Z)时,函数f(x)取得最大值2;
当sin2x+π6 =-1,即2x+π6=2kπ-π2,解
得x=kπ-π3
(k∈Z)时,函数f(x)取得最小值-2.
∴函数f(x)的周期为π,最大值和最小值分别
2,-2.
【方法总结】 先利用辅助角公式把函数化简为
y=Asin(ωx+θ)的形式,再研究函数的周期性
及最值即可.
[巩固训练]
求函数y=sinx+ 3cosx的周期,最大值和最
小值.
题型3:三角函数图象的平移变换
【例3】 将y=sinx的图象怎样变换可得到函数
y=2sin2x+π4 的图象?
[思路探究] 左右平移→横坐标伸缩→纵坐标
伸缩.
【解】 (先平移法)①将y=sinx的图象沿x 轴
向左平移π
4
个单位,得y=sinx+π4 的图象;
②将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的
1
2
倍,得y=sin2x+π4 的图象;③把所得图象
上所有点的纵坐标伸长到原来2倍,得到y=
2sin 2x+π4 的图象.
—51—
【方法总结】 由y=sinx的图象,通过变换可
得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图
象,y=sinx
周期变换
→y=sinωx
相位变换
→
y=sinω x+φω =sin(ωx+φ)振幅变换 →y=
Asin(ωx+φ).
【误区警示】 先周期变换后相位变换,注意平移
|φ|
ω
个单位.
[巩固训练]
将函数y=sin2x 向右平移π3
个单位得到函数
y=f(x).
(1)求y=f(x)的解析式;
(2)用“五点法”做出函数
y=f(x)在一个周期内的
函数图象.
1.集合{y|y=sinx}= ( )
A.R B.{x|-1≤x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|x≥0}
2.用“五点法”作y=2sinx的图象时,首先描出的
五个点的横坐标是 ( )
A.0,π2
,π,32π
,2π B.0,π4
,π
2
,3
4π
,π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,π6
,π
3
,π
2
,2π
3
3.使sinx=1-m 有意义的m 值 ( )
A.m≥0 B.m≤0
C.0≤m≤2 D.-2≤m≤0
4.将函数y=sin2x的图象向左平移π3
个单位,得
到函数f(x)的图象,则 ( )
A.f(x)=sin2x+π3
B.f(x)=sin2x-π3
C.f(x)=sin2x+2π3
D.f(x)=sin2x-2π3
5.函数f(x)=sin 23x-
π
3 (x∈R)的最小正周
期为 ( )
A.2π B.4π3
C.3π D.π
6.已知函数f(x)=sinx+cosx,则f(x)的最大
值为 ( )
A.1 B.2
C.0 D.2
7.下列关于函数y=sinx,x∈[0,2π]的单调性的
叙述,正确的是 ( )
A.在[0,π]上单调递增,在[π,2π]上单调递减
B.在 0,π2 上单调递增,在 π2,2π 上单调递减
C.在 0,π2 及 3π2,2π 上单调递增,在 π2,3π2
上单调递减
D.在 π2
,3π
2 上单调递增,在 0,π2 及 3π2,2π
上单调递减
8.函数y=3sin2x-π3 的单调递减区间为 .
9.求下列函数的周期、最大值和最小值以及取得最
值时x的集合.
(1)y=23sin2x
;
(2)y=2sinx+π3 ;
(3)y=3sin2x-π6 .
—61—
10.已知函数y=3sinx,x∈[0,2π].
(1)求函数最大值与最小值;
(2)判断最小正周期;
(3)用“五点法”画出函数图象.
一、选择题
1.函数f(x)=sin2x+π3 的最小正周期为 ( )
A.π B.2π C.3π D.4π
2.用五点法画y=3sinx,x∈[0,2π]的图象时,下
列哪个点不是关键点 ( )
A.π6
,3
2 B.π2,3
C.(π,0) D.(2π,0)
3.函数y=sinx,x∈[0,π]的图象与直线y=0.99
的交点有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.将函数y=sin2x的图象向左平移π4
个单位,再向
上平移1个单位,所得图象的函数解析式是 ( )
A.y=cos2x B.y=1+cos2x
C.y=1+sin2x+π4 D.y=cos2x-1
5.用五点作图法作y=2sin4x的图象时,首先描出
的五个点的横坐标是 ( )
A.0,π2
,π,3π2
,2π B.0,π4
,π
2
,3π
4
,π
C.0,π8
,π
4
,3π
8
,π
2 D.0
,π
6
,π
3
,3π
2
,2
3π
6.函数y=2-2sinx的最大值和最小值分别是
( )
A.2,-2 B.4,0
C.2,0 D.4,-4
7.函数y=sinx-π3 的单调递增区间是 ( )
A.kπ-π12
,kπ+5π12 ,k∈Z
B.2kπ-π12
,2kπ+5π12 ,k∈Z
C.kπ-π6
,kπ+5π6 ,k∈Z
D.2kπ-π6
,2kπ+5π6 ,k∈Z
8.函数y=sin12x
( )
A.在[-π,π]上是增函数
B.在[0,π]上是减函数
C.在 -π2
,π
2 上是减函数
D.在[-π,0]上是减函数
二、填空题
9.当函数f(x)=3sinx 取得最小值时,x=
.
10.y=3sin2x的最大值为 .
11.函数y=sin2x+π4 的图象向右平移π8个单位
长度,得到的函数解析式为 .
12.函数f(x)= 3sinx-cosx的单调递增区间是
.
三、解答题
13.已知函数y= 32sinx+
1
2cosx.
求:
(1)函数的周期、最大值和最小值;
(2)函数的递减区间.
14.已知函数y=2sin x2+
π
6 .
(1)试用“五点法”画出它的图象;
(2)求它的振幅、周期和初相.
—71—
15.求下列函数的单调区间.
(1)y=1+2sinx;
(2)y=-3sinx.
16.已知函数f(x)=2sin2x-π6 -1,x∈R.求:
(1)函数f(x)的最小值;
(2)函数f(x)的单调递增区间.
6.4.1 三角形的面积公式
1.三角形的面积公式及其应用.
2.根据三角形的面积公式进行计算.
知识点1:解三角形
△ABC 中常用∠A、∠B、∠C 表示三个角,用a、
b、c分别表示这三 个角的对边.根据已知条件求
三角形的边和角的过程称为解三角形.
知识点2:三角形的面积公式
三角形的面积等于它的任意两边及其夹角的正
弦乘积的一半;S△ABC=
1
2bcsinA=
1
2acsinB=
1
2absinC
,这个结论也称为三角形的面积公式.
【名师指导】 (1)适用于任意的三角形.
(2)根据三角形两邻边及其夹角,即可计算三角
形面积.
(3)另外三角形的面积计算还有:S△ABC=
1
2ah1
=12bh2=
1
2ch3
(h1,h2,h3分别为三角形的边a,
b,c上的高);
S△ABC= p(p-a)(p-b)(p-c)p=
a+b+c
2 ;
S△ABC=
1
2r
(a+b+c)(r为三角形内切圆半径).
题型1:求三角形的面积
【例1】 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为
a,b,c,且满足a=2,b=2,C=15°,则△ABC 的
面积为 ( )
A.6- 2 B.6+ 22
C.6- 22 D.
1
2
【思路分析】 利用两角差的正弦公式求出sin15°,
再利用三角形面积公式求解即可.
【解析】 sin15°=sin(45°-30°)=sin45°cos30°
-cos45°sin30°= 6- 24
,
则S△ABC =
1
2absinC=
1
2×2×2×
6- 2
4
= 6- 22 .
故选:C.
【答案】 C
【方法总结】 先求出两边的夹角的正弦值,再
利用三角形的面积公式计算即可.
[巩固训练]
在△ABC中,若AB=3,BC=3 2,∠B=45°,则
△ABC的面积为 ( )
A.2 2 B.4
C.72 D.
9
2
—81—
(2)sinx+π4 =sinxcosπ4+cosxsinπ4
=45×
2
2+ -
3
5 × 22= 210,
cos2x=cos2x-sin2x= -35
2
- 45
2
=-725.
6.3 正弦型函数的图象和性质
知识运用
题型1
巩固训练
1.解:列表:
x -π2 -
3π
8 -
π
8
π
8
3π
8
π
2
2x-π4 -
5π
4 -π -
π
2 0
π
2
3π
4
f(x) 2 1 1- 2 1 1+ 2 2
2.解:(1)利用“五点法”即可画出该函数在长度为一个周期上
的简图.
①列表如下:
1
2x+
π
4 0
π
2 π
3π
2 2π
x -π2
π
2
3π
2
5π
2
7π
2
y 0 2 0 -2 0
②作图如下:
(2)将y=sinx图象向左平移π4
个长度单位,可得y=sin x
+π4 的图象,
横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,可得y=sin 12x+
π
4 的图象,
纵坐标伸长为原来的2倍,横坐标不变,可得y=2sin 12x
+π4 的图象.
题型2
巩固训练
解:化简可得y=sinx+ 3cosx
=2 1
2sinx+
3
2cosx
=2cosπ3sinx+sin
π
3cosx
=2sinx+π3
∴原函数的周期为T=2π,最大值为2,最小值为-2
题型3
巩固训练
解:(1)将函数y=sin2x 向右平移π3
个单位得到函数y=
f(x)=sin 2x-π3 =sin2x-2π3 ,
所以f(x)=sin2x-2π3 .
(2)五点为: π3
,0 ,7π12,1 ,5π6,0 , 13π12,-1 ,4π3,0 ,
作出一个周期的图象如图所示.
随堂训练
1.B 集合{y|y=sinx}={x|-1≤x≤1}.
故选:B.
2.A y=2sinx与y=sinx 对应五点的横坐标相同,则五点
法对应五点的横坐标0,π2
,π,32π
,2π.
故选:A.
3.C ∵sinx=1-m,-1≤sinx≤1,
∴-1≤1-m≤1,解得0≤m≤2.
故选:C.
4.C 若函数y=sin2x 的图象向左平移π3
个单位得到y=
sin2x+π3 =sin2x+2π3 .
故选:C.
5.C 函数f(x)=sin 23x-
π
3 (x∈R)的最小正周期为T=
2π
2
3
=3π.
故选:C.
6.D ∵f(x)=sinx+cosx
= 2 2
2sinx+
2
2cosx
= 2 sinxcosπ4+cosxsin
π
4
= 2sinx+π4 ,
∵x∈R,∴f(x)的最大值为 2.
故选:D.
7.C ∵x∈[0,2π],∴当x∈ 0,π2 时,函数y单调递增;当
x∈ π2
,3π
2 时,函数y单调递减;当x∈ 3π2,2π 时,函数
y单调递增.故只有C正确.
故选:C.
8.解析:函数y=3sin2x-π3 ,由π2+2kπ≤2x-π3≤3π2+
2kπ,k∈Z,
得5π
12+kπ≤x≤
11π
12+kπ
,k∈Z,
∴函数y=3sin 2x-π3 的 单 调 区 间 为 5π12+kπ,11π12+
kπ (k∈Z).
故答案为:5π
12+kπ
,11π
12+kπ (k∈Z).
答案:5π
12+kπ
,11π
12+kπ (k∈Z)
—271—
9.解:(1)函数的周期T=2π2=π
,最大值为2
3
,最小值为-23
,
取得最大值时x的取值集合为 x|x=π4+kπ,k∈Z ,取得
最小值时x的取值集合为 x|x=-π4+kπ,k∈Z .
(2)函数的周期T=2π,最大值为2,最小值为-2,
取得最大值时x的取值集合为 x|x=π6+2kπ,k∈Z ,取
得最小值时x的取值集合为 x|x=-5π6+2kπ,k∈Z .
(3)函数的周期T=2π2=π
,最大值为3,最小值为-3,
取得最大值时x的取值集合为 x|x=π3+kπ,k∈Z ,取得
最小值时x的取值集合为 x|x=-π6+kπ,k∈Z .
10.解:(1)∵x∈[0,2π].
∴当x=π2
时,sinx=1,此时y=3sinx为最大值3,
当x=3π2
时,sinx=-1,此时y=3sinx为最小值-3,
即函数最大值为3,最小值为-3.
(2)∵x∈[0,2π],∴函数在此区间上不是周期函数,不存
在周期.
(3)列表:
x 0 π2 π
3π
2 2π
sinx 0 1 0 -1 0
y 0 3 0 -3 0
描点,连线可得对应的图象为:
课后提升
1.A 函数f(x)=sin2x+π3 的最小正周期T=2π2=π.
故选:A.
2.A 五个关键点的横坐标依次是0,π2
,π,3π2
,2π.
故选:A.
3.B 观察图象(略)易知:有两个交点.
故选:B.
4.B 函数y=sin2x的图象向左平移π4
个单位,再向上平移1
个单位,所得图象的函数解析式是:y=sin2 x+π4 +1=
sin2x+π2 +1=cos2x+1.
故选:B.
5.C 由“五点法”作图知:令4x=0,π2
,π,3π2
,2π,
解得x=0,π8
,π
4
,3π
8
,π
2
,即为五个关键点的横坐标.
故选:C.
6.B 函数y=2-2sinx中,当sinx=1时,y=2-2=0,是最
小值;
当sinx=-1时,y=2+2=4,是最大值;
所以y=2-2sinx的最大值和最小值分别是4和0.
故选:B.
7.D 对于函数y=sinx-π3 ,
令2kπ-π2≤x-
π
3≤2kπ+
π
2
,求 得2kπ- π6≤x≤2kπ
+5π6
,
可得函数的增区间为 2kπ-π6
,2kπ+5π6 ,k∈Z,
故选:D.
8.A 根据正弦函数的图象与性质,令-π2+2kπ≤
1
2x≤
π
2
+2kπ,k∈Z,解得-π+4kπ≤x≤π+4kπ,k∈Z,
所以当k=0时,函 数y=sin12x
在 区 间[-π,π]上 是 增
函数.
故选:A.
9.解析:当sinx=-1时,f(x)=3sinx取得最小值,
此时x=2kπ-π2
,(k∈Z).
故答案为:2kπ-π2
,(k∈Z).
答案:2kπ-π2
(k∈Z)
10.解析:因为-1≤sin2x≤1,所以函数y=3sin2x的最大值
为3.
故答案为:3.
答案:3
11.解析:将函数y=sin 2x+π4 的图象向右平移π8个单位
得y=sin 2x-π8 +π4 =sin2x.
即得到的函数解析式为y=sin2x.
故答案为:y=sin2x.
答案:y=sin2x
12.解析:f(x)= 3sinx-cosx
=2sinx-π6
令-π2+2kπ≤x-
π
6≤
π
2+2kπ
,k∈Z,
∴-π3+2kπ≤x≤
2π
3+2kπ
,k∈Z,
∴函数f(x)= 3sinx-cosx 的单调递增区间 -π3+
2kπ,2π3+2kπ ,(k∈Z).
故答案为:-π3+2kπ
,2π
3+2kπ ,(k∈Z).
答案:-π3+2kπ
,2π
3+2kπ ,(k∈Z)
13.解:y= 32sinx+
1
2cosx=sinx+
π
6 .
(1)T=2π1=2π
,ymax=1,ymin=-1.
(2)令π2+2kπ≤x+
π
6≤
3π
2+2kπ
,k∈Z,
∴π3+2kπ≤x≤
4π
3+2kπ
,k∈Z,
∴函数的单调递减区间为 π3+2kπ,4π3+2kπ ,k∈Z.
14.解:(1)令t=x2+
π
6
,列表如下:
x -π3
2π
3
5π
3
8π
3
11π
3
t 0 π2 π
3π
2 2π
y 0 2 0 -2 0
—371—
描点连线,得到如图的函数图象:
(2)由y=2sin x2+
π
6 知:振幅A=2,周期T=4π,初相
为π
6.
15.解:(1)∵y=1+2sinx,
∴函数y=1+2sinx 的单调性与函数y=sinx 的单调性
相同,
则函数的递增区间为 -π2+2kπ
,π
2+2kπ ,k∈Z;递减
区间为 π
2+2kπ
,3π
2+2kπ ,k∈Z.
(2)∵y=-3sinx,
∴函数y=-3sinx的单调性与y=sinx的单调性相反,
则函数的递增区间为 π
2+2kπ
,3π
2+2kπ ,k∈Z;递减区
间为 -π2+2kπ
,π
2+2kπ ,k∈Z.
16.解:(1)函数f(x)=2sin 2x-π6 -1≥2×(-1)-1=
-3,
可得函数f(x)的最小值为-3.
(2)令-π2+2kπ≤2x-
π
6≤2kπ+
π
2
(k∈Z),
整理可得:-π6+kπ≤x≤kπ+
π
3
(k∈Z),
所以函数的单调递增区间为 -π6+kπ,kπ+π3 (k∈Z).
6.4.1 三角形的面积公式
知识运用
题型1
巩固训练
D 由题意,S△ABC=
1
2AB
·BC·sin∠B=12×3×3 2×
2
2=
9
2.
故选:D.
题型2
巩固训练
解:∵a=2 3,b=2,△ABC的面积S= 3=12absinC=
1
2
×2 3×2×sinC,
∴sinC=12
,又∵C为锐角,∴C=π6.
随堂训练
1.A 由三角形面积公式知:S△ABC =
1
2bcsinA=
1
2× 2×1
× 23=
1
3.
故选:A.
2.A 由S△ABC=
1
2acsinB=
1
2×2×
1
2c=4
,得c=8.
故选:A.
3.C 因为cosC=12
,且0<C<π,所以C=π3
,
又a=4,b=1,所以△ABC 的面积为12absinC=
1
2×4×1
× 32= 3.
故选:C.
4.解析:由三角形面积公式得S△ABC=
1
2×AB×AC×sinA=
1
2× 3×1×
3
2=
3
4.
故答案为:3
4.
答案:3
4
5.解析:由已知AB=2,AC=6,∠A=5π6
,
则S△ABC=
1
2AB
·AC·sin∠A=12×2×6×
1
2=3.
故答案为:3.
答案:3
6.解析:因为A=60°,b=2 3,S△ABC =2 3,所以
1
2bcsinA=
1
2×2 3×c×
3
2=2 3
解得:c=4 33 .
故答案为:4 3
3 .
答案:4 3
3
课后提升
1.B 根据三角形面积公式可得该三角形的面积为12×2×2
×sin60°= 3.
故选:B.
2.C 因为cosA=13
,所以sinA=2 23
,
所以S△ABC=
1
2bcsinA=2 2.
故选:C.
3.D 由 面 积 公 式 S△ABC =
1
2acsinB=
1
2 ×1×2×sinB
= 32
,
解得:sinB= 32
,所以B=60°或120°.
故选:D.
4.B 因为∠A=60°,AC=8,故面积S=43=12AB
·ACsinA,
故4 3=12×
3
2AB×8
,解得AB=2.
故选:B.
5.C 由题可知,12absinC=2⇒
1
2×1
·b· 22=2⇒b=4 2.
故选:C.
6.A C=π4
,a=4,S△ABC =
1
2absinC=
1
2×4×b×
2
2=2
,
∴b= 2.
故选:A.
7.解析:因为a=3,c= 2,B=π4
,所以S△ABC=
1
2acsinB=
1
2
×3× 2× 22=
3
2.
故答案为:3
2.
答案:3
2
8.解析:由题设S△ABC =
1
2AB×AC×sinA=
1
2×4×2×
3
2
=2 3.
故答案为:2 3.
答案:2 3
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