内容正文:
专题05 三角函数图像与性质
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 5
考点一:任意角 5
考点二:弧度制 7
考点三:扇形的弧长与面积 9
考点四:三角函数的概念 10
考点五:三角函数定义域与值域 12
考点六:三角函数的周期性 14
考点七: 三角函数的单调性(重点)…………………………………………………………………………………………………………..16
考点八: 三角函数的奇偶性……………………………………………………………………………………………………………………..18
考点九: 三角函数的对称性(难点)……………………………………………………………………………………………………………20
考点十: 三角函数图像与变换(常考点)………………………………………………………………………………………………..22
实战精练与提升 24
考情解读
一、考试要求
掌握任意角概念,能熟练进行弧度制与角度制互化。理解三角函数定义,具备绘制三角函数图象的能力。了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性及最值等基本性质,重点掌握正弦函数、余弦函数在对应区间,以及正切函数在特定区间的性质。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
概念与弧度制
5年2考
行弧度制与角度制互化
预测2026年在选择题中考查集合的概念与运算
三角函数基本性质
5年4考
周期性、单调性、奇偶性及最大(小)值
预测2026年在选择题中考查三角函数的性质
三角函数图象
5年3考
三角函数图象变换
预测2026年在选择题中考查图像变换
知识梳理
知识点1、任意角
1.终边相同的角:一般地,所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合,即任一与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和.
知识点2、角度与弧度的换算
;;.
知识点3、扇形的弧长及面积公式
设扇形的半径为R,弧长为l,圆心角为,为圆心角,则扇形的弧长公式为,;扇形的面积公式为,.
知识点4、三角函数及其定义域
将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常记为:正弦函数,;余弦函数,;正切函数,.
知识点4、诱导公式一
,,,其中,即终边相同的角的同一三角函数值相等.
知识点5、同角三角函数的基本关系
(1);
(2).
知识点6、诱导公式
诱导公式一
① ②
③其中.
诱导公式二:;;.
诱导公式三:;;.
诱导公式四:;;.
诱导公式五:;.
诱导公式六:;.
知识点7、三角函数的单调性
(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.
(2)求形如或(其中)的单调区间时,要视“”为一个整体,通过解不等式求解.但如果,那么一定先借助诱导公式将化为正数.
(3)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
知识点8、.三角函数的奇偶性
对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则.
知识点9、三角函数的周期性
求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变换化为或或(为常数,)的形式,再应用公式(正弦、余弦型)或(正切型)求解.
知识点10、三角函数的对称性
函数(为常数,)图象的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线或点是不是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验的值进行.
知识点11、三角函数图象变换
参数,,对函数图象的影响
1.对函数,的图象的影响
2、()对函数图象的影响
3、()对的图象的影响
4、由的图象变换得到(,)的图象的两种方法
考点精讲
考点一 :任意角
解题策略
终边相同角与象限角
1.判断两个角终边是否相同的方法:(1)计算,
(2)判断是否等于(或)的整数倍;若是,则终边相同;若否则终边不相同。
2.与角终边相同的角(连同),构成的角的集合是S={β|β=k·360°+α,k∈Z}.
3确定角的象限的方法:先求出在内与终边相同的角,则的象限就是的象限。
例1集合,,,则集合中的元素个数为( )
A. B. C. D.
例2所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
例3若,则的终边位于平面直角坐标系第几象限( )
A.一 B.二 C.三 D.四
【变式训练1】已知角的终边在图中阴影部分内,则角的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【变式训练2】如图,终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【变式训练3】设集合,集合,则与的关系为( )
A. B. C. D.
【变式训练4】若是钝角,则是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
考点二: 弧度制
解题策略
角度制与弧度制的换算
(1)1°= rad;(2)1 rad=.
例1扇形的半径等于2,面积等于6,则它的圆心角等于( )
例2某机器上有相互啮合的大小两个齿轮(如图所示),大轮有50个齿,小轮有15个齿,小轮每分钟转10圈,若大轮的半径为,则大轮每秒转过的弧长是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】)已知某扇形的圆心角为2rad,面积为25,则该扇形所对应圆的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】如图,圆的半径为1,劣弧的长为,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】蚊香具有悠久的历史,我国蚊香的发明与古人端午节的习俗有关.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”. 画法如下:在水平直线上取长度为1的线段,作一个等边三角形,然后以点B为圆心,为半径逆时针画圆弧交线段的延长线于点D(第一段圆弧),再以点C为圆心,为半径逆时针画圆弧交线段的延长线于点E,再以点A为圆心,为半径逆时针画圆弧……以此类推,当得到的“蚊香”恰好有15段圆弧时,“蚊香”的长度为( )
A. B. C. D.
考点三: 扇形的弧长与面积
解题策略
扇形的弧长与面积
1.如果半径为r的圆的圆心角α所对弧的长为l,那么,角α的弧度数的绝对值是|α|=
2.相关公式:(1)扇形的弧长公式:l==|α|r. (2)扇形的面积公式:S=lr==|α|r2.
例1若扇形的面积为,圆心角为,则该扇形的弧长为( ).
A.4 B.8 C.12 D.16
例2已知扇形的半径是,圆心角为2,则该扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】已知甲同学手表的分针长2cm,把快了12分钟的该手表校准后,该手表的分针尖端所走过的弧长为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】机械学家莱洛发现的莱洛三角形给人以对称的美感.莱洛三角形的画法:先画等边三角形ABC,再分别以点A,B,C为圆心,线段AB长为半径画圆弧,便得到莱洛三角形.若线段AB长为1,则莱洛三角形的周长是( )
A. B. C. D.
【变式训练3】已知扇形的周长为,圆心角为,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
考点四: 三角函数概念
解题策略
三角函数概念
1设α是一个任意角,它的终边过点P(x,y),那么:
sin α=. cos α=. tan α=(x≠0).
2注意定义中的关系:.
例1已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.
例2若,则( )
A.1 B. C.3 D.5
【变式训练1】已知,则( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【变式训练2】已知角终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式训练3】设是第二象限角,为其终边上一点,且,则( )
A. B. C. D.
考点五: 三角函数定义域与值域
解题策略
三角函数值域的两种常见模型
(1)形如或型,可先由定义域求得的范围,然后求得(或)的范围,最后求得最值.
(2)形如型,可利用换元思想,设,转化为二次函数求最值,的范围需要根据定义域来确定.
例1函数的定义域为 .
例2求下列函数的值域:
(1);
(2).
【变式训练1】函数的定义域为
【变式训练2】函数是( )
A.奇函数,且最小值为 B.偶函数,且最小值为
C.奇函数,且最小值为 D.偶函数,且最小值为
【变式训练3】在平面直角坐标系中,,与原点距离最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
考点六: 三角函数周期性
解题策略
三角函数周期的处理
(1)对形如或的周期为,对形如的周期为;
(2)对形如或的周期为,对形如的周期为
例1下列函数中,最小正周期为的函数是( )
A. B.
C. D.
【变式训练1】函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式训练2】求函数的最小正周期.
考点七: 三角函数单调性
解题策略
三角函数单调性的处理
(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.
(2)求形如或(其中)的单调区间时,要视“”为一个整体,通过解不等式求解.但如果,那么一定先借助诱导公式将化为正数.
(3)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
例1若函数在上单调递减,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
例2已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】函数的单调增区间为 .
【变式训练2】若在上是减函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
考点八: 三角函数奇偶性
解题策略
三角函数奇偶性的处理
对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则.
10.三角函数的周期性:求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变换化为或或(为常数,)的形式,再应用公式(正弦、余弦型)或(正切型)求解.
例1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
例2函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式训练1】已知函数,若,则 .
【变式训练2】已知常数,函数为偶函数,则 .
考点九: 三角函数对称性
解题策略
三角函数对称性的处理
函数(为常数,)图象的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线或点是不是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验的值进行.
例1已知函数的图象关于点对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例2函数在内恰有两个对称中心,,则 .
【变式训练1】若点是函数图像的一个对称中心,则的最小值为 .
【变式训练2】已知函数在上单调递增,且其图像关于点对称,则 .
考点十: 三角函数图像变换
解题策略
三角函数图像的三种基本变换
①的图像向左或向右平移个单位得到的图像;
②图像上所有点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的倍,得到的图像;
③图像上所有点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的倍,得到的图像.
例1要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
例2将函数的图象向右平移个单位长度,可得函数的图象,则的最小正值为( )
A. B. C. D.
【变式训练1】要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【变式训练2】要得到函数 的图象,只需将函数的图象上的所有点( )
A.向左平移 个单位长度 B.向右平移 个单位长度
C.向左平移π/6个单位长度 D.向右平移 个单位长度
【变式训练3】已知函数的图象是由函数的图象向左平移个单位长度得到的,若是奇函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【变式训练4】若将函数的图象向右平移个单位,所得图象关于原点成中心对称,则的最小正值是( )
A. B. C. D.
实战训练
1、下列函数中,以2为最小正周期且是偶函数的为( )
A. B.
C. D.
2、函数的初始相位为 .
3、要得到函数的图象,只要将函数的图象( )
A.向左平行移动个单位 B.向左平行移动个单位
C.向右平行移动个单位 D.向右平行移动个单位
4、已知函数的定义域为,值域为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5、设函数图像的一条对称轴方程为,若、是函数的两个不同的零点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6、如图,在平面直角坐标系中,已知点,点B在第一象限内,,,将△AOB绕点O逆时针旋转,每次旋转60°,则第2022次旋转后,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
7、半径为的圆的边沿有一点,半径为的圆的边沿有一点,、两点重合后,小圆沿着大圆的边沿滚动,、两点再次重合小圆滚动的圈数为( )
A. B. C. D.
8、已知角的终边在直线上,则的值为( )
A. B. C.0 D.
9、若函数的图象与直线的两相邻交点间的距离为,则( )
A. B. C. D.
10、若函数图象的两个相邻最高点间的距离为,则在下列区间中单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
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专题05 三角函数图像与性质
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 5
考点一:任意角 5
考点二:弧度制 7
考点三:扇形的弧长与面积 9
考点四:三角函数的概念 10
考点五:三角函数定义域与值域 12
考点六:三角函数的周期性 14
考点七: 三角函数的单调性(重点)…………………………………………………………………………………………………………..16
考点八: 三角函数的奇偶性……………………………………………………………………………………………………………………..18
考点九: 三角函数的对称性(难点)……………………………………………………………………………………………………………20
考点十: 三角函数图像与变换(常考点)………………………………………………………………………………………………..22
实战精练与提升 25
考情解读
一、考试要求
掌握任意角概念,能熟练进行弧度制与角度制互化。理解三角函数定义,具备绘制三角函数图象的能力。了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性及最值等基本性质,重点掌握正弦函数、余弦函数在对应区间,以及正切函数在特定区间的性质。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
概念与弧度制
5年2考
行弧度制与角度制互化
预测2026年在选择题中考查集合的概念与运算
三角函数基本性质
5年4考
周期性、单调性、奇偶性及最大(小)值
预测2026年在选择题中考查三角函数的性质
三角函数图象
5年3考
三角函数图象变换
预测2026年在选择题中考查图像变换
知识梳理
知识点1、任意角
1.终边相同的角:一般地,所有与角终边相同的角,连同角在内,可构成一个集合,即任一与角终边相同的角,都可以表示成角与整数个周角的和.
知识点2、角度与弧度的换算
;;.
知识点3、扇形的弧长及面积公式
设扇形的半径为R,弧长为l,圆心角为,为圆心角,则扇形的弧长公式为,;扇形的面积公式为,.
知识点4、三角函数及其定义域
将正弦函数、余弦函数和正切函数统称为三角函数,通常记为:正弦函数,;余弦函数,;正切函数,.
知识点4、诱导公式一
,,,其中,即终边相同的角的同一三角函数值相等.
知识点5、同角三角函数的基本关系
(1);
(2).
知识点6、诱导公式
诱导公式一
① ②
③其中.
诱导公式二:;;.
诱导公式三:;;.
诱导公式四:;;.
诱导公式五:;.
诱导公式六:;.
知识点7、三角函数的单调性
(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.
(2)求形如或(其中)的单调区间时,要视“”为一个整体,通过解不等式求解.但如果,那么一定先借助诱导公式将化为正数.
(3)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
知识点8、.三角函数的奇偶性
对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则.
知识点9、三角函数的周期性
求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变换化为或或(为常数,)的形式,再应用公式(正弦、余弦型)或(正切型)求解.
知识点10、三角函数的对称性
函数(为常数,)图象的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线或点是不是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验的值进行.
知识点11、三角函数图象变换
参数,,对函数图象的影响
1.对函数,的图象的影响
2、()对函数图象的影响
3、()对的图象的影响
4、由的图象变换得到(,)的图象的两种方法
考点精讲
考点一 :任意角
解题策略
终边相同角与象限角
1.判断两个角终边是否相同的方法:(1)计算,
(2)判断是否等于(或)的整数倍;若是,则终边相同;若否则终边不相同。
2.与角终边相同的角(连同),构成的角的集合是S={β|β=k·360°+α,k∈Z}.
3确定角的象限的方法:先求出在内与终边相同的角,则的象限就是的象限。
例1集合,,,则集合中的元素个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】解不等式,得出整数的取值,即可得解.
【解】解不等式,可得,
所以,整数的取值有、、,
又因为集合,,
则,即集合中的元素个数为.故选:B.
例2所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C【分析】将,与的终边相同.
【解】,又终边在第三象限,
所在的象限为第三象限,故选:C.
例3若,则的终边位于平面直角坐标系第几象限( )
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B【分析】根据角的弧度判断该角的象限即可.
【解】因为,所以的终边位于第二象限.故选:B.
【变式训练1】已知角的终边在图中阴影部分内,则角的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】D【解】终边在角的终边所在直线上的角的集合为,终边在角的终边所在直线上的角的集合为,因此,终边在图中阴影部分内的角的取值范围是.
【变式训练2】如图,终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【分析】根据任意角的概念以及角的终边所在位置,即可确定角的集合.
【解】终边落在阴影部分的角为,,
即终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合是.故选:B.
【变式训练3】设集合,集合,则与的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A【难度】0.94【知识点】找出终边相同的角
【分析】根据终边相同的角的知识确定正确答案.
【解】由于集合,所以集合表示终边落在轴上的角的集合;
由于集合,所以集合表示终边落在轴上的角的集合;
所以.故选:A.
【变式训练4】若是钝角,则是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】A【分析】利用钝角的取值范围得出的范围即可得出其对应象限.
【解】若是钝角可得,因此;显然此时是第一象限角.故选:A
考点二: 弧度制
解题策略
角度制与弧度制的换算
(1)1°= rad;(2)1 rad=.
例1扇形的半径等于2,面积等于6,则它的圆心角等于( )
A.1 B. C.3 D.6
【答案】C【分析】根据扇形面积公式计算求解.
【解】设圆心角为,所以,所以3;故选:C.
例2某机器上有相互啮合的大小两个齿轮(如图所示),大轮有50个齿,小轮有15个齿,小轮每分钟转10圈,若大轮的半径为,则大轮每秒转过的弧长是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】根据给定条件,求出大轮每分钟转的圈数,再借助弧长公式计算即得
【解】由大轮有50个齿,小轮有15个齿,小轮每分钟转10圈,得大轮每分钟转的圈数为,
因此大轮每秒钟转的弧度数为,所以大轮每秒转过的弧长是.
【变式训练1】)已知某扇形的圆心角为2rad,面积为25,则该扇形所对应圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C【分析】根据扇形的面积公式可以求出扇形的半径,从而求出扇形对应圆的面积.
【解】因为该扇形的圆心角为,面积为25,
根据,可得,所以.故选:
【变式训练2】如图,圆的半径为1,劣弧的长为,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】由扇形面积减去三角形面积即可求解.
【解】因为圆的半径为1,劣弧的长为,所以,
则,所以阴影部分的面积为.故选:B.
【变式训练3】蚊香具有悠久的历史,我国蚊香的发明与古人端午节的习俗有关.如图为某校数学社团用数学软件制作的“蚊香”. 画法如下:在水平直线上取长度为1的线段,作一个等边三角形,然后以点B为圆心,为半径逆时针画圆弧交线段的延长线于点D(第一段圆弧),再以点C为圆心,为半径逆时针画圆弧交线段的延长线于点E,再以点A为圆心,为半径逆时针画圆弧……以此类推,当得到的“蚊香”恰好有15段圆弧时,“蚊香”的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】利用扇形弧长公式及等差数列求和公式计算即可.
【解】由题意每段圆弧的中心角都是,每段圆弧的半径依次增加1,
则第段圆弧的半径为,弧长记为,则,所以.故选:D.
考点三: 扇形的弧长与面积
解题策略
扇形的弧长与面积
1.如果半径为r的圆的圆心角α所对弧的长为l,那么,角α的弧度数的绝对值是|α|=
2.相关公式:(1)扇形的弧长公式:l==|α|r. (2)扇形的面积公式:S=lr==|α|r2.
例1若扇形的面积为,圆心角为,则该扇形的弧长为( ).
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】B
【解析】直接利用扇形面积公式计算得到,再计算弧长得到答案.
【详解】,
故选:
例2已知扇形的半径是,圆心角为2,则该扇形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据扇形的面积计算公式可得.
【详解】由扇形的面积公式,可得,
故选:A.
【变式训练1】已知甲同学手表的分针长2cm,把快了12分钟的该手表校准后,该手表的分针尖端所走过的弧长为( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】根据扇形的弧长公式求值.
【解】手表分针转动的弧度数为:,所以分针尖端所走过的弧长为:.故选:B
【变式训练2】机械学家莱洛发现的莱洛三角形给人以对称的美感.莱洛三角形的画法:先画等边三角形ABC,再分别以点A,B,C为圆心,线段AB长为半径画圆弧,便得到莱洛三角形.若线段AB长为1,则莱洛三角形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据图形分析,利用扇形的圆心角、半径、弧长的关系,即可求解.
【解】由已知,.得,则莱洛三角形的周长是;故选:A.
【变式训练3】已知扇形的周长为,圆心角为,则扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据周长确定扇形半径,再计算面积即可.
【详解】设扇形半径为,则,,
所以.
故选:D.
考点四: 三角函数概念
解题策略
三角函数概念
1设α是一个任意角,它的终边过点P(x,y),那么:
sin α=. cos α=. tan α=(x≠0).
2注意定义中的关系:.
例1已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.
【答案】A【难度】0.85【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】根据给定条件,利用正弦函数定义列式求解.
【解】依题意,,解得.故选:A
例2若,则( )
A.1 B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】根据同角三角函数的关系结合已知条件可求得答案.
【详解】因为,
所以.
故选:B
【变式训练1】已知,则( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】D
【分析】利用三角函数的基本关系化简原式即可直接得答案.
【详解】将分子分母同除以可得:
.
故选:D.
【变式训练2】已知角终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.94【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】由三角函数的定义即可求解.
【解】由三角函数定义,横坐标即,纵坐标即,故有,.故选:D.
【变式训练3】设是第二象限角,为其终边上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D【难度】0.85【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】由三角函数的定义计算即可.
【解】依题意,,且,解得,则,故选:D.
考点五: 三角函数定义域与值域
解题策略
三角函数值域的两种常见模型
(1)形如或型,可先由定义域求得的范围,然后求得(或)的范围,最后求得最值.
(2)形如型,可利用换元思想,设,转化为二次函数求最值,的范围需要根据定义域来确定.
例1函数的定义域为 .
【答案】
【详解】由,则,
化简可得,解得.
故答案为:.
例2求下列函数的值域:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以,
又函数在区间上单调递增,在上单调递减,
且,,,
所以函数最小值为0,最大值为1;所以函数的值域为;
(2),
因为,所以当时,函数取最大值0;
当时,函数取得最小值-4,
所以函数的值域为.
【变式训练1】函数的定义域为
【答案】
【详解】由,得,
则,即.
所以函数的定义域为.
故答案为:.
【变式训练2】函数是( )
A.奇函数,且最小值为 B.偶函数,且最小值为
C.奇函数,且最小值为 D.偶函数,且最小值为
【答案】B
【详解】由题意,函数的定义域为,
则,
故函数为偶函数,
因为,
且,
所以当时,函数的最小值为.
故选:B.
【变式训练3】在平面直角坐标系中,,与原点距离最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由已知得点到原点的距离为
因为,所以,即,
所以点到原点的距离的最大值为,
故选:.
考点六: 三角函数周期性
解题策略
三角函数周期的处理
(1)对形如或的周期为,对形如的周期为;
(2)对形如或的周期为,对形如的周期为
例1下列函数中,最小正周期为的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对于选项A,利用定义法,
,故A不符合题意.
对于选项B,作出函数的图象,由图可知,
函数的最小正周期为,故选项B符合题意.
对于选项C,根据公式法,的最小正周期为,故选项C不符合题意.
对于选项D,依题可得函数,其图象如图所示.
由图可知,函数不是周期函数,故选项D不符合题意.
故选:B
【变式训练1】函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
由正弦函数的性质知,相邻两条对称轴之间的距离即为半个周期,而,
所以函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
故选:A.
【变式训练2】求函数的最小正周期.
【答案】
【详解】化简函数,
由公式得:的最小正周期,
的图象为的图象位于轴下方部分向上进行翻折,故周期减半,
∴的最小正周期为.
考点七: 三角函数单调性
解题策略
三角函数单调性的处理
(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”.
(2)求形如或(其中)的单调区间时,要视“”为一个整体,通过解不等式求解.但如果,那么一定先借助诱导公式将化为正数.
(3)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
例1若函数在上单调递减,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】令,因为,所以,
因为函数在上单调递减,
所以函数在上单调递减,
根据余弦函数在上是单调递减的。
则有,解得,所以的最大值为.
故选:A.
例2已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题可知的最小正周期为,因为在区间上单调,
所以,则,解得,
当时,,
且,,
所以,解得,结合,得的取值范围为.
故选:D.
【变式训练1】函数的单调增区间为 .
【答案】
【详解】函数,即,
则,解得,
所以函数的单调增区间为.
故答案为:
【变式训练2】若在上是减函数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】;
令,解得:,
的单调递减区间为,
,,,
的最大值为.
故选:B.
考点八: 三角函数奇偶性
解题策略
三角函数奇偶性的处理
对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则;若为偶函数,则.对于,若为奇函数,则.
10.三角函数的周期性:求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变换化为或或(为常数,)的形式,再应用公式(正弦、余弦型)或(正切型)求解.
例1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
【详解】,
所以函数的最小正周期为,
又,所以为偶函数.
故选:D.
例2函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数的定义域为,
,即函数为奇函数,排除BC选项,
由可得或,解得,
故函数有无数个零点,排除A选项.
故选:D.
【变式训练1】已知函数,若,则 .
【答案】
【详解】因为,且,所以,
所以,所以,
所以
.
故答案为:.
【变式训练2】已知常数,函数为偶函数,则 .
【答案】
【详解】函数的定义域为R,由函数为偶函数,
得,恒成立,
整理得,而不恒为0,则,
所以.
故答案为:
考点九: 三角函数对称性
解题策略
三角函数对称性的处理
函数(为常数,)图象的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线或点是不是函数图象的对称轴或对称中心时,可通过检验的值进行.
例1已知函数的图象关于点对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可得,
则,解得.
因为,所以时,取得最小值.
故选:D.
例2函数在内恰有两个对称中心,,则 .
【答案】2或
【详解】令,
若,由,则,
因为函数在内恰有两个对称中心,
所以,
又,
所以,
所以.
若,则,
由函数在内恰有两个对称中心,
所以,又,
.
综上,或.
故答案为:或.
【变式训练1】若点是函数图像的一个对称中心,则的最小值为 .
【答案】
【详解】是图象的一个对称中心,
,
,
,
,
当时,,
故答案为:
【变式训练2】已知函数在上单调递增,且其图像关于点对称,则 .
【答案】/0.5
【详解】在上单调递增
又关于点对称
,
当时,,
故答案为:
考点十: 三角函数图像变换
解题策略
三角函数图像的三种基本变换
①的图像向左或向右平移个单位得到的图像;
②图像上所有点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的倍,得到的图像;
③图像上所有点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的倍,得到的图像.
例1要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】D
【分析】根据解析式确定的图象平移过程即可.
【详解】由,则可由的图象向右平移个单位得到.
故选:D
例2将函数的图象向右平移个单位长度,可得函数的图象,则的最小正值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
故图象向右平移个单位长度得到,
又,
令,,解得,,
当时,取得最小正值,最小正值为.
故选:A
【变式训练1】要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】C
【分析】利用三角函数图象变换判断即可.
【详解】函数的图象可由数的图象向右平移个单位长度而得,
所以函数的图象可由函数的图象向左平移个单位长度而得.
故选:C
【变式训练2】要得到函数 的图象,只需将函数的图象上的所有点( )
A.向左平移 个单位长度 B.向右平移 个单位长度
C.向左平移π/6个单位长度 D.向右平移 个单位长度
【答案】A
【详解】因为,所以要得到函数的图象,只需由图象上所有点的横坐标向左平移个单位长度,
故选:A
【变式训练3】已知函数的图象是由函数的图象向左平移个单位长度得到的,若是奇函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的图象向左平移个单位长度得到
,
又是奇函数,所以,
得,,当时,.
故选:D.
【变式训练4】若将函数的图象向右平移个单位,所得图象关于原点成中心对称,则的最小正值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
将函数的图象向右平移个单位得
,
由该函数为奇函数可知,
即,所以的最小正值为.
故选:A
实战训练
1、下列函数中,以2为最小正周期且是偶函数的为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对于A,因为,
所以函数为奇函数,故A不符题意;
对于B,函数的最小正周期,
因为,
所以函数为偶函数,故B符合题意;
对于C,因为,
所以函数为奇函数,故C不符题意;
对于D,函数的最小正周期,故D不符题意.
故选:B.
2、函数的初始相位为 .
【答案】
【详解】因为函数为,所以初始相位为.
故答案为:.
3、要得到函数的图象,只要将函数的图象( )
A.向左平行移动个单位 B.向左平行移动个单位
C.向右平行移动个单位 D.向右平行移动个单位
【答案】B
【详解】要得到函数的图象,只要将函数的图象向左平行移动个单位,
故选:B
4、已知函数的定义域为,值域为,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,因为,所以,因为,所以.
正弦函数在一个周期内,要满足上式,则,
所以,所以的取值范围是.
故选:D
5、设函数图像的一条对称轴方程为,若、是函数的两个不同的零点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题知,则,
因为,所以
所以
易知的最小值为.
故选:B
6、如图,在平面直角坐标系中,已知点,点B在第一象限内,,,将△AOB绕点O逆时针旋转,每次旋转60°,则第2022次旋转后,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示,过点作轴与点,
在直角中,,
所以,
因为,所以,可得,
由题意,
所以点的坐标次一个循环,即周期为,
又因为,所以.
故选:B.
7、半径为的圆的边沿有一点,半径为的圆的边沿有一点,、两点重合后,小圆沿着大圆的边沿滚动,、两点再次重合小圆滚动的圈数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设、两点再次重合小圆滚动的圈数为,则,其中、,
所以,,则当时,.
故、两点再次重合小圆滚动的圈数为.
故选:D.
8、已知角的终边在直线上,则的值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】C
【解析】由题知:
设角的终边上一点,则.
当时,,,,
.
9、若函数的图象与直线的两相邻交点间的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由正切型函数的性质可知,函数的最小正周期为,
因此,.
故选:B.
10、若函数图象的两个相邻最高点间的距离为,则在下列区间中单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为图象的两个相邻最高点间的距离为,
所以,解得,.
,解得,.
当,.
故选:A
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