内容正文:
专题7.3 正弦函数、余弦函数的图象
教学目标
1.能借助正弦线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象4.通过两类函数图象认识函数图象的特点,并能通过两类图象的形状能通过函数图象解决简单的问题
教学重难点
1.重点
利用“五点法”作出简单的正弦、余弦曲线;
2.难点
正弦曲线与余弦曲线的应用;正弦函数与余弦函数图象间的关系, 图象变换.
知识点01 正弦函数图象
正弦函数图象的画法
(1)描点法:按照列表、描点、连线三步法作出正弦函数图象的方法.
(2)几何法:利用三角函数线作出正弦函数在内的图象,再通过平移得到的图象.
(3)五点法:先描出正弦曲线的波峰、波谷和三个平衡位置这五个点,再利用光滑曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线在一个周期内的图象.
在确定正弦函数在上的图象形状时,起关键作用的五个点是
正弦曲线
(1)定义:正弦函数的图象叫做正弦曲线.
(2)图象
【即学即练】
1.用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A.0,,,, B.0,,,,
C.0,,,, D.0,,,,
【答案】D
【分析】用五点法作三角函数的图,五个点的横坐标分别为,求出值.
【解析】由“五点法”作图知,令,
解得,即为五个关键点的横坐标.
故选:D.
2.作出函数,的大致图象.
【答案】作图见解析
【解析】(1)因为的定义域为,关于原点对称,
,故为偶函数,
又,所以函数是以为周期的周期函数.
列表
x
0
0
1
0
作图:先作出的图象,又原函数是偶函数,且周期为,将图象向两边延伸,即可得函数,的图象.
知识点02 余弦函数图象
余弦函数的图象的作法:
①图象变换法:
由诱导公式六,我们知道,而函数,x∈R的图象可以通过正弦函数y=sinx,x∈R的图象向左平移个单位长度而得到.所以将正弦函数的图象向左平移个单位长度,就得到余弦函数的图象,如图所示.
②五点法:
类似于正弦函数图象的作法,从余弦函数y=cosx,x∈R的图象可以看出,要作出函数y=cosx在[0,2π]上的图象,起关键作用的五个点是:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).先描出这五个点,然后把这五个点用一条光滑的曲线连接起来就得到了函数y=cosx在[0,2π]上的简图,再通过左右平移(每次移动2π个单位长度)即可得到余弦函数y=cosx,x∈R的图象.
【即学即练】
1.用“五点法”画函数在的图象时,下列选项中不是关键点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦函数的性质即可求解.
【解析】五个关键点分别为,,,,故D选项不在函数图象上.
故选:D.
2.作出下列函数的大致图象.
【答案】作图见解析
【解析】按五个关键点列表:
0
1
0
0
1
0
1
2
1
0
描点,并将它们用光滑的曲线连接起来(如图):
题型01 五点法画正弦、余弦函数的图象
【典例1】画出下列函数的简图:
(1),;
(2),.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【分析】根据五点作图法的方法描点,再用光滑曲线连接起来即可.
【解析】(1)按五个关键点列表:
x
0
0
1
0
-1
0
1
2
1
0
1
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图):
(2)按五个关键点列表:
x
0
1
0
-1
0
1
-1
0
1
0
-1
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图):
1、五点作图法:作正弦曲线、余弦曲线要理解几何法作图,掌握五点法作图.“五点”即或的图象在内的最高点、最低点和与x轴的交点.
2、图象变换:平移变换、对称变换、翻折变换.
【变式1】已知函数.画出在上的图象.
【答案】答案见解析
【分析】结合正弦曲线、余弦曲线的“五点法”,可作出函数图象.
【解析】因为,所以列表如下:
0
π
x
0
π
y
2
4
0
0
2
【变式2】已知函数,用五点法画出长度为一个周期的闭区间上的简图.
【答案】答案见解析
【分析】结合正弦曲线、余弦曲线的“五点法”,可作出函数图象.
【解析】根据五点法列表如下:
0
π
x
y
0
2
0
-2
0
【变式3】作出下列函数的大致图像:
(1),.
(2).
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析
【分析】分析函数的性质,结合正弦曲线、余弦曲线的“五点法”,可作出函数图象.
【解析】(1)因为的定义域为,关于原点对称,
,故为偶函数,
又,所以函数是以为周期的周期函数.
列表
x
0
0
1
0
作图:先作出的图象,又原函数是偶函数,且周期为,将图象向两边延伸,即可得函数,的图象.
(2)按五个关键点列表:
0
1
0
0
1
0
1
2
1
0
描点,并将它们用光滑的曲线连接起来(如图):
题型02 正、余弦函数图象的识别
【典例1】(1)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数奇偶性及函数在区间上的符号排除不正确选项即得.
【解析】函数的定义域为R,
由,可得函数是R上的奇函数,
图象关于原点对称, AC错误;
当时,,且当或时取等号,则B不满足,D满足.
故选:D.
(2)若函数的图象如图,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性及函数在区间上的符号排除不正确选项即得.
【解析】由图形判断函数的定义域为,且为偶函数,
对A,,故错误;
对C,,故错误;
对B,,
当且始终是正数,故正确;
对D,,
当,但可以为负数,所以不符合要求,故错误.
故选:B
函数图象的辨识可从以下方面入手:
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.
(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
【变式1】对应的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分,化简,结合正弦函数图象求解即可.
【解析】由题,为偶函数,且当时,
又为的图象沿轴翻折.
故选:C
【变式2】函数在区间上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性及函数在区间上的符号排除不正确选项即得.
【解析】因为,,
且定义域关于原点对称,所以函数为奇函数,其图象关于原点对称,排除选项A和C;
当时,,所以,
排除选项D,只有选项B符合题意.
故选:B.
【变式3】函数图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象的对称性排除AC,再结合函数值大小排除B,从而得正确结论.
【解析】从四个选项中可以看出,函数的周期性、奇偶性、函数值的正负无法排除任一个选项,
但是,因此的图象关于直线对称,可排除AC,
又,排除B,
故选:D.
【变式4】函数,的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数奇偶性及函数在区间上的符号排除不正确选项即得.
【解析】因为定义域关于原点对称,又,
即为奇函数,所以选项A和B错误,
又当时,,当时,,此时,
又易知当时,,所以时,,结合图象可知选项C错误,选项D正确,
故选:D.
题型03 含绝对值的正、余弦函数
【典例1】(多选)已知函数,则( )
A.是偶函数 B.的最小正周期为
C.在区间上单调递减 D.对任意
【答案】ABD
【分析】对于A:利用函数的奇偶性的定义证明;
对于B、C、D:作出函数的图象,直接判断.
【解析】对于A:因为,所以是偶函数,A正确.
对于B、C、D:当时,,
当,.
画出的图象,如图所示,由图可得B,D正确,C错误.
故选:ABD
含绝对值的正、余弦函数的常规处理:
(1)分类讨论解决绝对值问题;(2)借助正、余弦函数的图像分析问题。
【变式1】若函数的图象上存在两个不同点A,B关于原点对称,则称A,B为函数的一对友好点,记作,规定和是同一对友好点.已知,则函数的友好点共有( )
A.3对 B.5对 C.7对 D.14对
【答案】C
【解析】因为函数的图象与函数的图象关于原点对称,
所以函数的友好点的对数即方程,的解的个数,
即函数与的图象的交点个数,
作出函数与的图象,如图所示:
可知共有7个交点,即函数的友好点共有7对.
故选:C.
【变式2】函数在区间内的零点个数是 .
【答案】4
【解析】令,则,
设,
则当时,,
当时,,
画出函数的图象,
,
易知函数的图象与直线有4个不同的交点,
故答案为:4
题型04 利用正、余弦函数的图像研究定义域、值域与最值
【典例1】(1)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得,根据正弦函数的性质计算可得.
【解析】对于函数,
令,即,解得,
所以函数的定义域为.
故选:A.
(2)函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,令,转化为二次函数求解.
【解析】,
令,由,得,变为.
该二次函数开口向下,对称轴,在递增,递减.
当时,时,,所以值域为.
故选:C.
三角函数是函数的特殊形式,一般方法也适用,但要结合三角函数本身的性质.
常见的三角函数求值域或最值的类型有以下几种:
(1)形如的三角函数,令,根据题中的取值范围,求出的取值范围,再利用三角函数的单调性、有界性求出的最值(值域).
(2)形如的三角函数,可先设,将函数化为关于的二次函数,根据二次函数的单调性求值域(最值).
(3)对于形如(或)的函数的最值还要注意对的讨论.
【变式1】函数定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的解析式有意义,得到,即可求解函数的定义域.
【解析】由题意,函数有意义,则满足,即
解得,
所以函数的定义域.
故选:A.
【变式2】函数的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】首先切化弦,然后根据的取值范围去绝对值,化简即可得到函数的最大值.
【解析】由于,且
,
∴,由图像可知,当时最大
即
故选:A
【变式3】函数的值域为 .
【答案】
【分析】由转化为二次函数求解.
【解析】由正弦函数的性质可知,当,
当时,;当或时,,故值域为.
故答案为:
题型05 利用正、余弦函数的图像解三角不等式
【典例1】利用正弦曲线,求满足<sin x≤的x的集合
【答案】,.
【解析】首先作出y=sin x在[0,2π]上的图象.如图所示,作直线y=,根据特殊角的正弦值,可知该直线与y=sin x,x∈[0,2π]的交点横坐标为和;
作直线y=,该直线与y=sin x,x∈[0,2π]的交点横坐标为和.
观察图象可知,在[0,2π]上,当<x≤,或≤x<时,不等式<sin x≤成立.
所以<sin x≤的解集为
,.
借助三角函数的图象解(或)的方法:
(1)作出直线,作出(或)的图象.
(2)确定(或)的x值.
(3)确定(或)的解集.
【变式1】在[0,2π]内,求不等式sin x<-的解集.
【答案】
【解析】画出y=sin x,x∈[0,2π]的草图如下.
因为sin=,所以sin=-,sin=-.即在[0,2π]内,满足sin x=-的x=或.可知不等式sin x<-在[0,2π]内的解集是
【变式2】在x∈(0,2π)上,满足cosx>sinx的x的取值范围是( )
A. B. C. ∪ D.
【答案】C
【解析】作出y=sinx和y=cosx在x∈(0,2π)的函数图象(图略),根据函数图象可得满足cosx>sinx 的x的取值范围为∪.
故选:C.
【变式3】若0≤x≤2π,且|cosx-sinx|=sinx-cosx,则x的取值范围是________.
【答案】
【解析】由|cosx-sinx|=sinx-cosx,得sinx-cosx≥0,即sinx≥cosx.在同一坐标系中画出y=sinx,x∈[0,2π]与y=cosx,x∈[0,2π]的图象如图所示,结合图象可知,当≤x≤时,sinx≥cosx,所以x∈.
故答案为:
题型06 与正、余弦函数有关的零点问题
【典例1】函数的图象与直线有且仅有两个不同的交点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先分类讨论去绝对值号,得出函数的解析式,然后画出函数与的图象进行判断.
【解析】,
如图所示,
要使的图象与直线有且仅有两个不同的交点,则只需.
故选:C.
【变式1】函数,的图象与直线(为常数)的交点可能有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【分析】在平面直角坐标系中作出函数,的图象与直线的图象,数形结合即可求解.
【解析】在同一直角坐标系中,作出,与图象,
由图象可知,函数,的图象与直线(为常数)的交点个数可能为0,1,2,结合选项可知选项A正确;
故选:A.
【变式2】已知函数,则在上的零点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】将函数零点转换为两函数的交点,通过图像即可得到答案.
【解析】∵
∴
设,画出图像
可得在图像上的零点的个数为3.
故选:C.
【变式3】函数的零点个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
【答案】D
【解析】由题意可知:的定义域为,
且,可知为偶函数,
令,,可得,
由图象可知与在内有3个交点,
即在内有3零点,
结合对称性可知在定义域内有6个零点.
故选:D.
【变式3】函数,关于函数的零点情况说法正确的是( )
A.当取某些值时,无零点 B.当取某些值时,恰有1个零点
C.当取某些值时,恰有2个不同的零点 D.当取某些值时,恰有3个不同的零点.
【答案】ABC
【解析】画出函数的图象,如图所示,
因为,令,即,
则函数的零点,即为与的交点的横坐标,
对于A,当时,在上与无公共点,所以A正确;
对于B,当时,在上与只有1个公共点,所以B正确;
对于C,当时,在上与有2个公共点,所以C正确;
对于D,由图象可得,函数与不相邻的两个交点的横坐标间的距离为最小正周期的整数倍,
即,
因为,可得,
所以不存在t的值,使得有3个零点,所以D不正确.
故选:ABC.
题型07 正、余弦函数图像的其他应用
【典例1】(1)(多选)若函数f(x)=2cosx(0≤x≤2π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则下列说法中正确的是( )
A. 当x∈时,y<0 B. f(0)=1 C. f=0 D. 阴影部分的面积为2π
【答案】AC
【解析】作出函数y=2cosx,x∈[0,2π]的图象,函数y=2cosx,x∈[0,2π]的图象与直线y=2围成的平面图形为如图所示的阴影部分,由图可知,A正确;B错误;C正确;利用图象的对称性,可知该阴影部分的面积等于矩形OABC的面积.又因为OA=2,OC=2π,所以S阴影部分=S矩形OABC=2×2π=4π,故D错误.
故选:AC.
(2)已知函数 若,,互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出函数的图象,根据,结合函数的图象可得,从而求出结论.
【解析】画出的图像如下图所示:
因为(a)(b)(c),且,不妨设,
结合函数图象可知,,,
且即,
,
故选:C.
【变式1】函数的图象与直线,及轴所围成的图形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】作出函数的图象,如图所示,
利用割补法,将到部分的图象与轴围成的图形补到图中到处阴影部分,凑成一个长为,宽为的长方形,后面到,同理;∴的图象与直线,及轴所围成的面积为,
故选:C.
【变式2】已知是上的偶函数,,当时,,则函数的零点个数是( )
A.12 B.10 C.6 D.5
【答案】B
【解析】由得函数周期是,又偶函数,
且在时,,因此可得,
是偶函数,作出函数与时,的图象,
由图象可知,当时,两函数图象有5个交点.
又函数与均为偶函数,
所以函数的零点个数是10.,
即函数的零点个数是10.
故选:B.
1.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分,化简,结合正弦函数图象求解即可.
【解析】当时, 当时,,
由正弦函数的图象可知,A选项符合题意,
故选:A.
2.已知函数,若在区间内恰好有2025个零点,则n的取值为( )
A.2025 B.1012 C.1350 D.1348
【答案】C
【详解】依题意,,
令,则,由,得,
显然,即方程有两个不等的实数根,,
即,,此时在上恰有3个实根,
而,因此,则.
故选:C.
3.已知的部分图象如右图,则可能的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数的定义域逐项判断即可。
【解析】由图可知的定义域为且,
选项A,,则的定义域是R,故A错误;
选项B,,因此的定义域是,故B错误;
选项C,,因此的定义域是,故C错误;
选项D,若,则的定义域为且,故D正确.
故选:D.
4.我国著名数学家华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由函数的奇偶性和指定区间的函数值,排除法得正确选项.
【解析】函数,定义域为,
,则为奇函数,
函数图象关于原点对称,排除BD选项;
当时,,,,则,排除C选项.
故选:A.
5.关于函数f(x)=1+cosx,x∈(,2π]的图象与直线y=t(t为常数)的交点情况,下列说法中正确的是( )
A. 当t<0或t≥2,有0个交点
B. 当t=0或<t<2时,有1个交点
C. 当0<t≤,有2个交点
D. 当0<t<2时,有2个交点
【答案】B
【解析】在同一个坐标系内做出f(x)=1+cosx,x∈的图象与直线y=t的图象如图示.根据图象,进行判断.对于A,当t=2时,有一个交点,故A错误;对于B,当t=0或<t<2时,有1个交点,故B正确;对于C,当0<t<,有2个交点,当t=,有1个交点,故C错误;对于D,当t=,有1个交点,故D错误.
故选:B.
6.方程的解的个数为( )
A.1 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】试题分析:本题中方程不可解,但方程解的个数可以借助于函数和的图象的交点的个数来解决,作出这两个函数的图象(如图),,,但当时,,而,故两个函数图象有三交点,即原方程有三个解.
故选:B.
7.(多选)函数的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】由题目分析可得实际上是求的最小值,由解出来取最靠近y轴的值.
【解析】的最大值为1,即,解得.
因为要与y轴最近,所以,即坐标为或.
故选:BD
8.(多选)关于函数,下列说法不正确的是( )
A.的一个周期是 B.的最小值为2
C.的图像关于y轴对称 D.的图像关于直线对称
【答案】ABC
【分析】利用反例可判断ABC的正误,根据函数解析式的特征可判断D的正误.
【解析】对于A,,它们不相等,故A错误.
对于B,,故的最小值不是2,故B错误.
对于C,,它们不相等,故C错误.
对于D,,
故的图像关于直线对称,故D正确.
故选:ABC.
9.(多选)对于函数,下列说法正确的是( )
A.该函数的最小值为;
B.该函数是以为最小正周期的周期函数;
C.当且仅当()时,该函数取得最大值;
D.当且仅当()时,.
【答案】BD
【解析】依题意,,
则,
,因此函数为周期函数,是的一个周期,
作出函数的图象(图中实线),如图:
观察函数图象,得:
对于B,函数的最小正周期为,B正确;
对于A,函数的最小值为,A错误;
对于C,当且仅当或时,函数取得最大值,C错误;
对于D,当且仅当时,,D正确.
所以所有正确结论的序号是BD.
故答案为:BD
10.已知函数满足性质:(1)在定义域上有;(2),恒有,则函数可能为____________
① ② ③ ④
【答案】②
【分析】根据函数的奇偶性和单调性即可结合选项逐一求解.
【详解】由①,得,即函数是奇函数.由②,得,即函数在上单调递增.
①:是正比例函数,是奇函数,但在上单调递减,不符合题意;
②:是奇函数.当时,.因为在上单调递增,所以在上单调递增,符合题意;
③:是顶点在原点的二次函数,是偶函数,不符合题意;
④:是反比例函数,是奇函数,但在上单调递减,不符合题意.
故答案为:②.
11.在[0,2π]内,不等式sinx<-的解集是________.
【答案】
【解析】画出y=sinx,x∈[0,2π]的草图如下,因为sin=,所以sin=-,sin=-,即在[0,2π]内,满足sinx=-的是x=或x=.结合图象可知不等式sinx<-的解集是.
故答案为:
12.已知表示不超过的最大整数,如:,,则函数在区间上的零点个数为__________个
【答案】2
【详解】由,得,令函数与,
依题意,所求问题即为函数与在上的交点个数,
在同一坐标系内作出函数与在上的图象,
观察图象得函数与在上的图象有2个交点,
所以函数在区间上的零点个数为2.
故答案为:2
13.利用“五点法”作出下列函数的简图.
(1) y=2sinx-1(0≤x≤2π);
(2) y=-1-cosx(0≤x≤2π).
【答案】 (1)答案见解析;(2)答案见解析
【解析】(1) 列表:
x
0
π
2π
2sinx
0
2
0
-2
0
2sinx-1
-1
1
-1
-3
-1
描点作图,如图所示.
(2) 列表:
x
0
π
2π
cosx
1
0
-1
0
1
-1-cosx
-2
-1
0
-1
-2
描点作图,如图所示.
14.已知函数f(x)=
(1) 作出该函数的图象;
(2) 若f(x)=,求x的值.
【答案】 (1)答案见解析;(2)-或或
【解析】(1) 作出函数f(x)=的图象,如图所示.
(2) 因为f(x)=,所以在(1)中的图上再作出直线y=,如图所示,
则当-π≤x<0时,由图象知x=-;
当0≤x≤π时,x=或x=.
综上可知x的值为-或或.
.
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专题7.3 正弦函数、余弦函数的图象
教学目标
1.能借助正弦线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象4.通过两类函数图象认识函数图象的特点,并能通过两类图象的形状能通过函数图象解决简单的问题
教学重难点
1.重点
利用“五点法”作出简单的正弦、余弦曲线;
2.难点
正弦曲线与余弦曲线的应用;正弦函数与余弦函数图象间的关系, 图象变换.
知识点01 正弦函数图象
正弦函数图象的画法
(1)描点法:按照列表、描点、连线三步法作出正弦函数图象的方法.
(2)几何法:利用三角函数线作出正弦函数在内的图象,再通过平移得到的图象.
(3)五点法:先描出正弦曲线的波峰、波谷和三个平衡位置这五个点,再利用光滑曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线在一个周期内的图象.
在确定正弦函数在上的图象形状时,起关键作用的五个点是
正弦曲线
(1)定义:正弦函数的图象叫做正弦曲线.
(2)图象
【即学即练】
1.用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A.0,,,, B.0,,,,
C.0,,,, D.0,,,,
2.作出函数,的大致图象.
知识点02 余弦函数图象
余弦函数的图象的作法:
①图象变换法:
由诱导公式六,我们知道,而函数,x∈R的图象可以通过正弦函数y=sinx,x∈R的图象向左平移个单位长度而得到.所以将正弦函数的图象向左平移个单位长度,就得到余弦函数的图象,如图所示.
②五点法:
类似于正弦函数图象的作法,从余弦函数y=cosx,x∈R的图象可以看出,要作出函数y=cosx在[0,2π]上的图象,起关键作用的五个点是:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).先描出这五个点,然后把这五个点用一条光滑的曲线连接起来就得到了函数y=cosx在[0,2π]上的简图,再通过左右平移(每次移动2π个单位长度)即可得到余弦函数y=cosx,x∈R的图象.
【即学即练】
1.用“五点法”画函数在的图象时,下列选项中不是关键点的是( )
A. B. C. D.
2.作出下列函数的大致图象.
题型01 五点法画正弦、余弦函数的图象
【典例1】画出下列函数的简图:
(1),;
(2),.
1、五点作图法:作正弦曲线、余弦曲线要理解几何法作图,掌握五点法作图.“五点”即或的图象在内的最高点、最低点和与x轴的交点.
2、图象变换:平移变换、对称变换、翻折变换.
【变式1】已知函数.画出在上的图象.
【变式2】已知函数,用五点法画出长度为一个周期的闭区间上的简图.
【变式3】作出下列函数的大致图像:
(1),.
(2).
题型02 正、余弦函数图象的识别
【典例1】(1)函数的部分图象可能是( )
A. B.
C. D.
(2)若函数的图象如图,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
函数图象的辨识可从以下方面入手:
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.
(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
【变式1】对应的图象是( )
A. B.
C. D.
【变式2】函数在区间上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【变式3】函数图像可能是( )
A. B.
C. D.
【变式4】函数,的图象大致为( )
A. B.
C. D.
题型03 含绝对值的正、余弦函数
【典例1】(多选)已知函数,则( )
A.是偶函数 B.的最小正周期为
C.在区间上单调递减 D.对任意
含绝对值的正、余弦函数的常规处理:
(1)分类讨论解决绝对值问题;(2)借助正、余弦函数的图像分析问题。
【变式1】若函数的图象上存在两个不同点A,B关于原点对称,则称A,B为函数的一对友好点,记作,规定和是同一对友好点.已知,则函数的友好点共有( )
A.3对 B.5对 C.7对 D.14对
【变式2】函数在区间内的零点个数是 .
题型04 利用正、余弦函数的图像研究定义域、值域与最值
【典例1】(1)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
(2)函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
三角函数是函数的特殊形式,一般方法也适用,但要结合三角函数本身的性质.
常见的三角函数求值域或最值的类型有以下几种:
(1)形如的三角函数,令,根据题中的取值范围,求出的取值范围,再利用三角函数的单调性、有界性求出的最值(值域).
(2)形如的三角函数,可先设,将函数化为关于的二次函数,根据二次函数的单调性求值域(最值).
(3)对于形如(或)的函数的最值还要注意对的讨论.
【变式1】函数定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式2】函数的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
【变式3】函数的值域为 .
题型05 利用正、余弦函数的图像解三角不等式
【典例1】利用正弦曲线,求满足<sin x≤的x的集合
借助三角函数的图象解(或)的方法:
(1)作出直线,作出(或)的图象.
(2)确定(或)的x值.
(3)确定(或)的解集.
【变式1】在[0,2π]内,求不等式sin x<-的解集.
【变式2】在x∈(0,2π)上,满足cosx>sinx的x的取值范围是( )
A. B. C. ∪ D.
【变式3】若0≤x≤2π,且|cosx-sinx|=sinx-cosx,则x的取值范围是________.
题型06 与正、余弦函数有关的零点问题
【典例1】函数的图象与直线有且仅有两个不同的交点,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】函数,的图象与直线(为常数)的交点可能有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式2】已知函数,则在上的零点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3】函数的零点个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.6个
【变式3】函数,关于函数的零点情况说法正确的是( )
A.当取某些值时,无零点 B.当取某些值时,恰有1个零点
C.当取某些值时,恰有2个不同的零点 D.当取某些值时,恰有3个不同的零点.
题型07 正、余弦函数图像的其他应用
【典例1】(1)(多选)若函数f(x)=2cosx(0≤x≤2π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则下列说法中正确的是( )
A. 当x∈时,y<0 B. f(0)=1 C. f=0 D. 阴影部分的面积为2π
(2)已知函数 若,,互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】函数的图象与直线,及轴所围成的图形的面积是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知是上的偶函数,,当时,,则函数的零点个数是( )
A.12 B.10 C.6 D.5
1.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
2.已知函数,若在区间内恰好有2025个零点,则n的取值为( )
A.2025 B.1012 C.1350 D.1348
3.已知的部分图象如右图,则可能的解析式为( )
A. B. C. D.
4.我国著名数学家华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
5.关于函数f(x)=1+cosx,x∈(,2π]的图象与直线y=t(t为常数)的交点情况,下列说法中正确的是( )
A. 当t<0或t≥2,有0个交点
B. 当t=0或<t<2时,有1个交点
C. 当0<t≤,有2个交点
D. 当0<t<2时,有2个交点
6.方程的解的个数为( )
A.1 B.3 C.4 D.5
7.(多选)函数的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B. C. D.
8.(多选)关于函数,下列说法不正确的是( )
A.的一个周期是 B.的最小值为2
C.的图像关于y轴对称 D.的图像关于直线对称
9.(多选)对于函数,下列说法正确的是( )
A.该函数的最小值为;
B.该函数是以为最小正周期的周期函数;
C.当且仅当()时,该函数取得最大值;
D.当且仅当()时,.
10.已知函数满足性质:(1)在定义域上有;(2),恒有,则函数可能为____________
① ② ③ ④
11.在[0,2π]内,不等式sinx<-的解集是________.
12.已知表示不超过的最大整数,如:,,则函数在区间上的零点个数为__________个
13.利用“五点法”作出下列函数的简图.
(1) y=2sinx-1(0≤x≤2π);
(2) y=-1-cosx(0≤x≤2π).
14.已知函数f(x)=
(1) 作出该函数的图象;
(2) 若f(x)=,求x的值.
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