内容正文:
第4节 三角函数的图象与性质
第二课时 三角函数的奇偶性、周期性及对称性
第四章 三角函数与解三角形
B
关键能力 进阶突破
提升
C
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
D
关键能力 进阶突破
提升
B
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
ABC
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
A
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
A
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
D
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
AD
关键能力 进阶突破
提升
关键能力 进阶突破
提升
请完成:课时训练(29)
温馨提示
谢谢观看!
考点一 三角函数的奇偶性
[例1] (1)已知函数f(x)=cos x-2cos2( eq \f(π,4)- eq \f(x,2))+1,则下列说法正确的是( )
A. y=f(x- eq \f(π,4))为奇函数
B. y=f(x- eq \f(π,4))为偶函数
C. y=f(x+ eq \f(π,4))-1为奇函数
D. y=f(x+ eq \f(π,4))-1为偶函数
(2)函数f(x)=3sin(2x- eq \f(π,3)+φ),φ∈(0,π)满足f(|x|)=f(x),则φ的值为( )
A. eq \f(π,6) B. eq \f(π,3) C. eq \f(5π,6)
D. eq \f(2π,3)
解析:(1)f(x)=cos x-2cos2( eq \f(π,4)- eq \f(x,2))+1=cosx-2× eq \f(1+cos (\f(π,2)-x),2)+1=cos x-sin x= eq \r(2)cos (x+ eq \f(π,4)).f(x- eq \f(π,4))= eq \r(2)cos [(x- eq \f(π,4))+ eq \f(π,4)]= eq \r(2)cos x,所以y=f(x- eq \f(π,4))为偶函数,故A错误,B正确;y=f(x+ eq \f(π,4))-1= eq \r(2)cos (x+ eq \f(π,2))-1=- eq \r(2)sin x-1,所以函数y=f(x+ eq \f(π,4))-1为非奇非偶函数,故CD错误.
(2)因为f(|x|)=f(x),所以函数f(x)=3sin (2x- eq \f(π,3)+φ)是偶函数.所以- eq \f(π,3)+φ=kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,所以φ=kπ+ eq \f(5π,6),k∈Z.因为φ∈(0,π),所以φ= eq \f(5π,6).
判断三角函数奇偶性的方法
三角函数中奇函数一般可化为y=A sin ωx或y=A tan ωx的形式,而偶函数一般可化为y=A cos ωx+b的形式.
训练1 (2024·沧州模拟)若函数f(x)=cos (2x+ eq \f(π,6)+φ)(φ>0)为奇函数,则φ的最小值为________________.
答案: eq \f(π,3) 解析:因为函数f(x)=cos (2x+ eq \f(π,6)+φ)(φ>0)为R上的奇函数,所以f(0)=cos ( eq \f(π,6)+φ)=0,所以 eq \f(π,6)+φ= eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,所以φ= eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,又φ>0,所以φ的最小值为 eq \f(π,3).
考点二 三角函数的周期性
[例2] (1)(2025·八省高考综合改革适应性演练)函数f(x)=cos (x+ eq \f(π,4))的最小正周期是( )
A. eq \f(π,4)
B. eq \f(π,2)
C. π
D.2π
(2)(2024·北京卷)设函数f(x)=sin ωx(ω>0).已知f(x1)=-1,f(x2)=1,且|x1-x2|的最小值为 eq \f(π,2),则ω=( )
A. 1
B.2
C. 3
D.4
解析:(1)依题意,f(x)的最小正周期T= eq \f(2π,1)=2π.
(2)由题意可知,x1为f(x)的最小值点,x2为f(x)的最大值点,则|x1-x2|min= eq \f(T,2)= eq \f(π,2),即T=π,且ω>0,所以ω= eq \f(2π,T)=2.
1.三角函数最小正周期的求解方法
(1)定义法.
(2)公式法:函数y=A sin (ωx+φ)(y=A cos (ωx+φ))的最小正周期T= eq \f(2π,|ω|),函数y=A tan (ωx+φ)的最小正周期T= eq \f(π,|ω|).
(3)图象法:求含有绝对值符号的三角函数的周期时可画出函数的图象,通过观察图象得出周期.
2.有关周期的2个结论
(1)函数y=|A sin (ωx+φ)|,y=|A cos (ωx+φ)|,y=|A tan (ωx+φ)|的最小正周期均为T= eq \f(π,|ω|).
(2)函数y=|A sin (ωx+φ)+b|(b≠0),y=|A cos (ωx+φ)+b|(b≠0)的周期均为T= eq \f(2π,|ω|).
训练2 (1)(多选)下列函数最小正周期为π的是( )
A. y=cos |2x|
B. y=|cos x|
C. y=cos (2x+ eq \f(π,6))
D. y=tan (2x- eq \f(π,4))
解析:对于A,y=cos |2x|=cos 2x,其最小正周期为π;对于B,结合图象,知y=|cos x|的最小正周期为π;
对于C,y=cos (2x+ eq \f(π,6))的最小正周期T= eq \f(2π,2)=π;对于D,y=tan (2x- eq \f(π,4))的最小正周期T= eq \f(π,2).
(2)(2025·滨州模拟)已知函数f(x)=cos (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T,若f(T)= eq \f(\r(3),2),x= eq \f(π,9)为f(x)的零点,则ω的最小值为________________.
答案:3 解析:因为f(x)=cos (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),所以最小正周期T= eq \f(2π,ω),因为f(T)=cos (ω· eq \f(2π,ω)+φ)=cos (2π+φ)=cos φ= eq \f(\r(3),2),0<φ<π,所以φ= eq \f(π,6),即f(x)=cos (ωx+ eq \f(π,6)).又x= eq \f(π,9)为f(x)的零点,所以 eq \f(π,9)ω+ eq \f(π,6)= eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,解得ω=3+9k,k∈Z,因为ω>0,所以ωmin=3.
考点三 三角函数的对称性
[例3] (2022·新高考Ⅰ卷)记函数f(x)=sin (ωx+ eq \f(π,4))+b(ω>0)的最小正周期为T,若 eq \f(2π,3)<T<π,且y=f(x)的图象关于点( eq \f(3π,2),2)中心对称,则f( eq \f(π,2))=( )
A. 1
B. eq \f(3,2)
C. eq \f(5,2)
D.3
解析:因为 eq \f(2π,3)<T<π,即 eq \f(2π,3)< eq \f(2π,ω)<π,又ω>0,所以2<ω<3.因为y=f(x)的图象关于点( eq \f(3π,2),2)中心对称,所以b=2,且ω× eq \f(3π,2)+ eq \f(π,4)=kπ,k∈Z,解得ω= eq \f(2,3)(k- eq \f(1,4)),k∈Z.又2<ω<3,所以k=4,ω= eq \f(5,2),所以f(x)=sin ( eq \f(5,2)x+ eq \f(π,4))+2,所以f( eq \f(π,2))=sin eq \f(3π,2)+2=1.
三角函数对称性问题的2种求解方法
定义法
正(余)弦函数的对称轴是过函数的最高点或最低点且垂直于x轴的直线,对称中心是图象与x轴的交点,即函数的零点
公式法
函数y=A sin (ωx+φ)的对称轴为直线x= eq \f(kπ,ω)- eq \f(φ,ω)+ eq \f(π,2ω),对称中心为( eq \f(kπ,ω)- eq \f(φ,ω),0);函数y=A cos (ωx+φ)的对称轴为直线x= eq \f(kπ,ω)- eq \f(φ,ω),对称中心为( eq \f(kπ,ω)- eq \f(φ,ω)+ eq \f(π,2ω),0);函数y=A tan (ωx+φ)的对称中心为( eq \f(kπ,2ω)- eq \f(φ,ω),0),上述k∈Z
训练3 (1)记函数f(x)=cos (ωx+φ)(ω>0)的最小正周期为T.若π<T<4π,且点( eq \f(π,2),0)和直线x= eq \f(3π,2)分别是f(x)图象的对称中心和对称轴,则T=( )
A. eq \f(4π,3)
B. eq \f(5π,3)
C. eq \f(8π,3)
D. eq \f(10π,3)
解析:∵点( eq \f(π,2),0)和直线x= eq \f(3π,2)分别是f(x)图象的对称中心和对称轴,∴ eq \f(T,4)+k· eq \f(T,2)= eq \f(3π,2)- eq \f(π,2)=π(k∈N*),得T= eq \f(4π,2k+1)(k∈N*),∵π<T<4π,∴k=1,T= eq \f(4π,3).
(2)(2025·沧州模拟)已知函数f(x)=cos (ωx+ eq \f(3π,4))(ω>0)的图象关于直线x= eq \f(π,6)对称,当f(x)的最小正周期取得最大值时,f(x)的图象上距离原点最近的对称中心为( )
A. ( eq \f(π,3),0)
B.( eq \f(π,12),0)
C. (- eq \f(π,12),0)
D.(- eq \f(π,6),0)
解析:由已知得 eq \f(π,6)ω+ eq \f(3π,4)=kπ(k∈Z),即ω=6k- eq \f(9,2)(k∈Z),当k=1时,ω最小,且为 eq \f(3,2),则T最大,此时f(x)=cos ( eq \f(3,2)x+ eq \f(3π,4)),其对称中心的横坐标为x= eq \f(2kπ,3)- eq \f(π,6)(k∈Z),当k=0时,x=- eq \f(π,6),当k=1时,x= eq \f(π,2),函数f(x)的图象上距离原点最近的对称中心为(- eq \f(π,6),0).
(3)(多选)(2025·合肥模拟)已知函数f(x)=sin x(sin x-cos x),则下列说法正确的是( )
A. 函数f(x)的最小正周期为π
B. 点(- eq \f(π,8),0)是y=f(x)图象的对称中心
C. 点( eq \f(π,8), eq \f(1,2))是y=f(x)图象的对称中心
D. 直线x= eq \f(5π,8)是y=f(x)图象的对称轴
解析:f(x)=sin x(sin x-cos x)=sin2x-sinx cos x= eq \f(1-cos 2x,2)- eq \f(1,2)sin 2x=- eq \f(\r(2),2)sin (2x+ eq \f(π,4))+ eq \f(1,2),T= eq \f(2π,2)=π,故A正确;当x=- eq \f(π,8)时,2x+ eq \f(π,4)=0,此时sin (2x+ eq \f(π,4))=0,则函数关于点(- eq \f(π,8), eq \f(1,2))对称,故B错误;当x= eq \f(π,8)时,2x+ eq \f(π,4)= eq \f(π,2),此时sin (2x+ eq \f(π,4))=1,则函数关于直线x= eq \f(π,8)对称,故C错误;当x= eq \f(5π,8)时,2x+ eq \f(π,4)= eq \f(3π,2),此时sin (2x+ eq \f(π,4))=-1,则函数关于直线x= eq \f(5π,8)对称,故D正确.
$$