内容正文:
2025-2026年人教A版高一数学上学期常考题型归纳
【第24讲:正弦函数+余弦函数的图像与性质】
总览
题型梳理
1.正弦函数与余弦函数的图像绘制(核心方法:五点法)
五点法是绘制三角函数图像的核心方法,核心思路是选取函数一个周期内的5个关键控制点,通过描点、连线得到图像(再利用周期性延伸至整个定义域).
(1)正弦函数的图像绘制
第一步:确定一个周期.正弦函数的最小正周期为,选取核心周期.
第二步:找五个关键点.选取周期内使函数值取0、1、-1的关键x值,对应坐标如下:
0
0
1(最大值)
0
-1(最小值)
0
第三步:描点连线.按坐标描出五个点,用平滑曲线连接,得到在上的图像(正弦曲线).
第四步:周期延伸.利用,将上的图像向左、向右平移个单位,得到整个定义域上的图像.
(2)余弦函数的图像绘制
核心逻辑:与正弦函数类似,最小正周期为,选取周期找五个关键点.
五个关键点坐标:
0
1(最大值)
0
-1(最小值)
0
1
描点连线与延伸:同正弦函数,描点后平滑连线得到上的余弦曲线,再利用周期性平移得到上的完整图像.
(3)正弦曲线与余弦曲线的关联
余弦曲线可由正弦曲线平移得到:,即把的图像向左平移个单位,可得到的图像.
2.由图像推导的核心性质(定义域、值域、周期性等)
三角函数的性质可直接由图像直观得出,正弦函数与余弦函数的核心性质对比如下:
性质
正弦函数
余弦函数
定义域
(全体实数)
(全体实数)
值域
,最大值1,最小值-1
,最大值1,最小值-1
周期性
最小正周期,周期通式
最小正周期,周期通式
奇偶性
奇函数,图像关于原点对称()
偶函数,图像关于y轴对称()
单调性
递增区间:;递减区间:
递增区间:;递减区间:
对称性
中心对称:关于点对称;轴对称:关于直线对称
中心对称:关于点对称;轴对称:关于直线对称
二、概念比较(易混概念辨析)
1.正弦曲线与余弦曲线的图像差异:正弦曲线过原点,在处函数值为0;余弦曲线过点,在处取最大值1.二者的平移关系是,而非简单的上下平移.
2.周期与最小正周期:周期是指满足的非零常数,而最小正周期是所有周期中最小的正数.正弦、余弦函数的周期有无数个(),但最小正周期唯一,为,不可将“周期”等同于“最小正周期”.
3.正弦函数与余弦函数的单调区间:二者的单调区间均以为周期重复,但递增、递减区间的起始位置不同.正弦函数在递增,余弦函数在递增,需注意区分“型”与“型”起始点.
4.对称性的两种类型:中心对称(关于点对称)和轴对称(关于直线对称).正弦函数的对称中心是,对称轴是;余弦函数的对称中心是,对称轴是,不可混淆“点”与“直线”的对称特征.
5.五点法的“关键点”与普通点:五点法选取的是周期内函数值取最值(1、-1)和零点(0)的点,这些点决定了图像的“轮廓”,而非任意五个点.若选取非关键点,可能导致图像变形,无法准确反映函数特征.
三、易错辨析(高频错误+规避方法)
1.五点法绘图遗漏或错选关键点
错误示例:绘制图像时,误将、等非关键点纳入“五点”,导致图像平滑性错误;或绘制时,将对应的函数值错写为0,违背余弦函数性质.
规避方法:牢记两类函数五点的核心特征——正弦函数“0→1→0→-1→0”,余弦函数“1→0→-1→0→1”,按周期逐一对应x值,确认坐标无误后再描点.
2.混淆周期与最小正周期
错误示例:认为“正弦函数的周期是”,忽略周期的多样性(如、等均为周期);或求解“的周期”时,错误回答“”,混淆与正弦型函数的周期.
规避方法:明确“周期”与“最小正周期”的定义差异,记忆正弦、余弦函数的最小正周期为,周期通式为;解题时若未明确“最小”,需说明周期的通式,若明确“最小”,则直接答.
3.单调区间书写遗漏周期参数
错误示例:将的递增区间写为,忽略函数的周期性,仅描述了一个周期内的递增区间,未涵盖全体定义域.
规避方法:牢记三角函数的单调区间是“周期性重复”的,书写时必须添加周期参数;同时注意区间的闭区间符号(端点处函数连续,可包含端点).
4.对称性判断混淆“点”与“直线”
错误示例:认为“关于直线对称”“关于点对称”,颠倒了中心对称与轴对称的特征.
规避方法:结合图像记忆对称性——正弦曲线过原点,绕原点旋转180°重合,故关于原点(及)中心对称;余弦曲线关于y轴对称,故关于轴对称.可通过代入验证:若,则关于直线对称;若,则关于点对称.
5.图像平移方向或单位错误
错误示例:认为“可由向右平移个单位得到”,混淆平移方向;或平移单位错写为,违背的变换关系.
规避方法:牢记“左加右减”的平移法则(针对x的变化):是向左平移个单位,是向右平移个单位.由,可知是“向左平移个单位”,可通过代入x=0验证:平移后x=0对应原函数,,左移后x=0时,验证正确.
四、重点记忆+常考结论
1.核心基础记忆
五点法核心:正弦“0→1→0→-1→0”,余弦“1→0→-1→0→1”,周期均为.
值域与最值:、的值域均为,当且仅当时,时;时,时().
奇偶性核心:(奇),(偶),定义域均为(关于原点对称).
2.常考结论(高频考点)
(1)周期相关结论:①正弦、余弦函数的最小正周期均为,若函数变为、,最小正周期为(延伸结论,提前衔接后续知识点);②若,则,周期的整数倍仍为周期.
(2)对称性衍生结论:①若关于直线对称,则,此时;②若关于点对称,则,此时.
(3)单调区间应用结论:①比较两个正弦值大小:若(正弦函数递增区间),则;②比较两个余弦值大小:若(余弦函数递减区间),则.
(4)最值相关结论:①或时,函数取最大值1;或时,取最小值-1;②(同角三角函数关系),故与不能同时取1或同时取-1.
(5)图像变换结论:①向左平移个单位得;②关于x轴对称得,关于y轴对称得;③关于x轴对称得,关于y轴对称得.
(6)零点相关结论:的零点为;的零点为,零点即函数图像与x轴的交点.
3.记忆口诀(辅助记忆)
五点法:正弦零点起,先升后降回零点;余弦最大起,先降后升回最大.
单调性:正弦增区间,负半π到正半π;余弦增区间,π到2π记心怀.
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:五点法作图】
【解题策略】
核心题型:
用五点法绘制或在上的图像
用五点法绘制或的图像
根据图像特征确定函数解析式(逆向五点法)
解题策略:
1.正弦函数五点:
2.余弦函数五点:
3.作图步骤:列表→描点→平滑连线→周期延伸
(2025高一·全国·专题练习)作出下列函数的大致图像:经典例题1例题
(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.
【详解】(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):
(2025·河南郑州·二模)函数与函数的图象交点个数为( )经典例题2例题
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用五点法作出三角型函数图象,再用两点法作出对数函数图象,即可通过图象观察交点个数.
【详解】
通过五点法作出周期函数的图象,
再通过两点法作出单调函数的图象,
因为,所以通过图象可判断它们有个交点,
故选:A.
(24-25高一上·广东广州·期末)时,函数与的图象交点个数为( )小试牛刀1
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】作出函数图象即可求解.
【详解】在同一直角坐标系中,分别作出与的图象,
根据图象可知:与的图象在有4个交点,
故选:B
(24-25高一下·全国·课堂例题)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.小试牛刀2
【答案】答案见解析
【分析】按列表、描点、连线可得答案.
【详解】根据五点法列表如下:
0
π
x
y
0
2
0
-2
0
(24-25高一上·湖北·期末)某同学用“五点法”画函数在上的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:小试牛刀3
x
-1
0
1
1
0
2
(1)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上的相应位置;
(2)请在网格图中用光滑曲线作,的简图;
(3)若函数有三个零点,求实数m 的值取范围.
【答案】(1)表格见解析
(2)简图见解析
(3)
【分析】(1)运用三角函数的对应关系求解填写;
(2)根据列表,结合五点法画图即可;
(3)根据函数图象,结合零点概念得解.
【详解】(1)
x
0
-1
0
1
1
0
1
2
(2)根据上表和五点法,画出函数图象如下:
(3)当时,令,得:.
∵在共有三个零点,∴时,方程有且仅有2个根.即此时与的图象有2个交点,∴.
【题型2:周期性问题】
【解题策略】
题型分类:
求函数最小正周期(如)
判断函数周期性(如)
根据周期性求参数(如已知周期求)
核心结论:
的最小正周期为
或的最小正周期
周期函数加减乘除周期函数(周期相同)仍为周期函数,周期不变或为原周期的约数
易错点:
混淆周期与最小正周期概念,误将"周期"等同于"最小正周期"
(2025高一上·全国·专题练习)求下列三角函数的周期.经典例题1例题
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】按照三角函数的周期性,或者结合函数图像得出三角函数的周期.
【详解】(1)因为,
由周期函数的定义知,的周期为.
(2)因为,
由周期函数的定义知,的周期为.
(3)因为
,
由周期函数的定义知,的周期为.
(4)的图象如图(实线部分)所示,
由图象可知,的周期为.
(2025·上海杨浦·一模)函数的最小正周期为 .经典例题2例题
【答案】
【分析】利用正弦型函数的最小正周期公式即可得解.
【详解】函数的最小正周期,
故答案为:.
(24-25高二上·上海·期中)函数的最小正周期是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用图象变换作出的图象求解即可.
【详解】的图象如图所示,
由图象可知最小正周期为.
故选:B.
(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的周期:小试牛刀2
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由周期公式直接计算即可;
(2)由即可计算,结合图象验证结论.
【详解】(1)由周期公式得.
(2)因为,
图象如下图所示,
所以函数的周期为.
(21-22高三上·河南·开学考试)函数的的一个周期为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数两部分的周期,即可求得函数的周期.
【详解】易知,的最小正周期分别为,,则,的公倍数是的一个周期.
故选:D
【题型3:奇偶性与对称性问题】
【解题策略】
题型分类:
判断函数奇偶性(如)
求函数对称轴或对称中心(如的对称轴)
根据对称性求参数(如已知关于轴对称,求)
核心结论:
正弦函数:奇函数,图像关于原点对称,对称中心,对称轴
余弦函数:偶函数,图像关于轴对称,对称中心,对称轴
对称性关系:相邻两对称轴距离=相邻两对称中心距离=半周期;对称轴与对称中心距离=1/4周期
解题策略:
1.奇偶性判断:验证
2.对称轴求解:令(正弦型)或(余弦型),解
3.对称中心求解:令(正弦型)或(余弦型),解得横坐标,纵坐标为0
(25-26高三上·贵州遵义·月考)已知函数,且对任意,都有,则的取值为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的对称性,确定对称轴处三角函数取最值的条件,进而求解的取值.
【详解】由,知是的对称轴,
故.
解得,结合,得.
故选:A
(25-26高三·全国·假期作业)已知函数()的最小正周期T满足,且该函数的图象关于点中心对称,则ω的值为 .经典例题2例题
【答案】
【分析】由正弦函数的最小正周期公式确定,再代入点,结合正弦函数的性质可得答案.
【详解】根据题意,,因为,所以,
所以.
又函数的图象关于点中心对称,
所以,所以,,
所以,.
因为,所以,解得,
又,所以,故.
故答案为:.
(25-26高三上·天津河北·期中)函数的最小正周期为.若,且函数的图象关于点中心对称,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由三角函数的图像与性质可求得参数值,进而可得函数解析式,代入即可得解.
【详解】由函数的最小正周期满足,得,解得:.
又因为函数图像关于点对称,所以,
所以,,所以,因此可得:,
所以.
故选:A
(2025高三·全国·专题练习)设函数,若,函数是偶函数,则的值可以是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由偶函数的性质可得,结合,即可得出答案.
【详解】依题意,又其为偶函数,
则图像关于轴对称,则,
得,又,则或.
故选:B
(2025·广西·模拟预测)若点是函数图象的一个对称中心,则的最小值为( ).小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得函数的对称中心的表达式,然后求得的最小值.
【详解】根据余弦函数的性质的对称中心横坐标满足,
即的对称中心是,即,
又,则时最小,为.
故选:B
【题型4:单调性问题(重点题型)】
【解题策略】
题型分类:
求函数单调区间(如的递增区间)
根据单调性比较函数值大小(如比较与)
根据单调性求参数范围(如已知在上递减,求)
核心结论:
正弦函数增区间:,减区间:
余弦函数增区间:,减区间:
复合函数单调性:同增异减(内函数与外函数单调性相同则增,不同则减)
(24-25高一下·全国·课后作业)求函数的单调递增区间.经典例题1例题
【答案】
【分析】先求定义域,再结合函数的单调性和正弦单调性计算即可.
【详解】由解得.
又单调递增区间为
函数为定义域上的增函数,
所以原函数的单调递增区间为
(2025高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间是( )经典例题2例题
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据整体代换法求单调区间即可求解.
【详解】因为,令,,
解得,,
所以函数的单调递增区间为.
故选:B
(24-25高一上·全国·随堂练习)函数的单调递减区间为( )小试牛刀1
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】利用诱导公式可得,结合正弦函数的单调区间分析求解.
【详解】因为,
且的单调递增区间为,,
所以函数的单调递减区间为,.
故选:C.
(23-24高一·上海·课堂例题)求下列函数的单调区间:小试牛刀2
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】利用三角函数的性质,结合整体代入法即可得解.
【详解】(1)函数的递增区间为,,
递减区间为,,
则函数的递增区间为,,
递减区间为,,
(2)因为求的单调增区间即求的单调减区间,
因为求的单调减区间即求的单调增区间,
所以的单调递增区间为,;
单调递减区间为,.
(3)令,,得,,
即,,
所以的单调递减区间为,;
令,,得,,
即,,
所以的单调递增区间为,.
(23-24高二上·甘肃武威·月考)已知函数,则在上的单调递增区间为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由正弦函数的单调性以及复合函数单调性即可求解.
【详解】当时,,
所以当,即时,函数单调递增.
故选:B.
【题型5:值域与最值问题(必考题型)】
【解题策略】
题型分类:
求函数值域(如)
求函数最大值或最小值(如)
根据值域或最值求参数(如已知的值域为,求)
核心策略:
1.直接利用三角函数有界性:
2.换元法:令或,转化为二次函数求值域
3.配方法:如,结合分析
(25-26高一上·天津武清·月考)已知函数的最小正周期为,则在区间上的最小值是( )经典例题1例题
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】根据三角函数的最小正周期为,求出值,从而得到的解析式,再根据自变量所在区间和正弦函数的单调性判断即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以周期,解得,
所以,因为,所以,
所以当,即时,函数在区间上取得最小值.
故选:D.
(24-25高一下·安徽蚌埠·月考)(1)若,求的值域.经典例题2例题
(2)求函数的值域.
【答案】;
【分析】(1)根据,得出的值域,令,将问题转化为求二次函数的值域即可求解;
(2)先将函数转化为,然后利用余弦函数的取值范围建立不等式,即可求解.
【详解】(1)因为,所以,则令,
所以.
又二次函数的图象开口向上,对称轴为,
所以时,函数单调递增,
则当时,,
当时,.
综上,函数的值域为.
(2)因为,所以,且.
又因为,所以,即,
整理得,解得或,
综上,函数的值域为.
(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数,则函数在上的值域为( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】应用整体法,结合余弦函数的性质求函数值域.
【详解】因为,所以,则,
所以.
故选:B
(2025高三·全国·专题练习)已知函数,求函数的值域.小试牛刀2
【答案】
【分析】首先进行变形,用表示,然后利用解出的范围,即为值域.
【详解】由可得,
即,,,
根据三角函数的性质,,
因此,两边同时平方可得,即,
解不等式,有,,,
解得或.
故答案为:
(2025高三·全国·专题练习)如果函数在区间上的最小值为,则a的值为( ).小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】时应用正弦函数的值域得出当时,有最小值,最后结合最小值即可求参.
【详解】因为当时,,
所以,当时,有最小值.
可得的最小值为,解得.
故选:A.
【题型6:图像变换问题(必考题型)】
【解题策略】
题型分类:
平移变换(如将图像向左平移单位)
伸缩变换(如将图像纵坐标伸长为原来2倍)
对称变换(如关于轴、轴、原点对称)
综合变换(如)
核心规律:
1.平移变换:"左加右减,上加下减"(针对和)
:将图像向左平移个单位
:将图像向上平移个单位
2.伸缩变换:
:振幅变为(纵向伸缩)
:周期变为(横向伸缩)
3.对称变换:
:关于轴对称
:关于轴对称
:关于原点对称
(25-26高三上·福建厦门·期中)将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则与轴距离最短的对称轴的方程是 .经典例题1例题
【答案】
【分析】通过平移变换得到的表达式为,再利用 “整体法”对正弦型函数的对称轴方程进行分类讨论求解即可.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度,可得,
令,解得图像的对称轴方程为,
要求与轴距离最短的对称轴的方程,即求距离的最小值,则
当时,得距离为,对称轴的方程为;
当时,得距离为,对称轴的方程为;
当时,得距离为,对称轴的方程为;
综上可知或时,距离都大于,故与轴距离最短的对称轴的方程是.
故答案为:
(2025·河南·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于坐标原点对称,则的值可以是( )经典例题2例题
A.4 B.5 C.10 D.16
【答案】B
【分析】先根据三角函数图像的平移规则得到平移后的函数解析式,再结合正弦函数图像关于原点对称的性质,求出的表达式,最后根据选项进行判断即可.
【详解】由题意,令函数的图象向左平移个单位长度后所得函数为,
则,
又平移后得到的图象关于坐标原点对称,即函数为奇函数,
所以,解得,
当时,.
故选:B
(25-26高三上·湖北孝感·月考)已知函数的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则的最小值是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正弦函数图象的性质,确定函数的周期,从而得,即可得的最小值.
【详解】由题可知是该函数的周期的整数倍,即,
解得,故的最小值为
故选:D.
(25-26高三上·浙江·开学考试)已知函数,若为偶函数,则的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由为偶函数得的图象关于直线对称.,再根据余弦函数的对称性即可求得.
【详解】∵为偶函数,∴的图象关于直线对称.
∴,
∴.
,
故选:A.
(24-25高一下·浙江杭州·期中)将函数的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是 .小试牛刀3
【答案】.
【分析】利用三角函数的平移可得新函数,再结合正弦函数的图像性质,可求得函数的对称轴方程为,,通过对取值进行比较,从而可得平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程.
【详解】因为函数的图象向右平移个单位长度,
可得,
由正弦函数的图像性质可知,函数的对称轴方程为,,
解得,,
当时,;当时,,
所以平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是.
故答案为:.
【题型7:解三角不等式问题(高频考点)】
【解题策略】
题型分类:
简单不等式(如)
复合不等式(如)
含参数不等式(如,求范围或参数范围)
解题策略:
1.利用三角函数图像求解:
先求或的解(关键点)
根据函数单调性确定不等式解集区间
结合周期性写出所有解
2.典型不等式解集:
:当时,无解或全体实数;当时,
:类似,解集为
(2025高三·全国·专题练习)函数的定义域是 .经典例题1例题
【答案】
【分析】由题可得,据此可得答案.
【详解】函数的定义域满足:,
即,注意到,
,,
则,
,,其中.
从而,.
(24-25高一下·四川德阳·期末)已知函数,则的解集是 .经典例题2例题
【答案】
【分析】分和讨论化简,解三角不等式得解.
【详解】当,即,时,
,
所以,即,解得,,
当,即,时,
,
所以,即,解得,,
综上,的解集为.
故答案为:.
(24-25高一下·山东威海·期中)函数的定义域为 .小试牛刀1
【答案】
【分析】列不等式求解即可.
【详解】由题:,即,
由正弦函数的图像与性质得:,
故答案为:.
(24-25高一下·四川内江·月考)已知,则不等式的解集为 .小试牛刀2
【答案】
【分析】依题意可得,结合正弦函数的性质计算可得.
【详解】由,即,所以,
又,所以,
即不等式的解集为.
故答案为:
(24-25高一下·四川南充·月考)设,使且同时成立的x的取值范围 小试牛刀3
【答案】
【分析】根据正弦曲线与余弦曲线分别求出在下的角的范围,再求交集.
【详解】因为,由正弦曲线,当时,则,
由余弦曲线,当时,则,
所以且同时成立的取值范围为.
故答案为:.
【题型8:参数求解问题(难点题型)】
【解题策略】
题型分类:
根据图像特征求参数(如已知图像求)
根据函数性质求参数(如已知周期、对称轴、对称中心等)
根据特定条件求参数(如已知函数在某区间上的值域、单调性)
解题策略:
1.图像分析法:
振幅
周期(可从相邻波峰/波谷距离确定)
相位:通过特殊点代入确定(如平衡点、最值点)
2.性质应用法:
奇偶性:若为奇函数→
对称性:对称轴;对称中心
(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )经典例题1例题
A. B.3 C.2 D.
【答案】B
【分析】法一:由,求得单调增区间,再结合集合包含关系即可求解,法二:由得到,再结合集合包含关系即可求解.
【详解】方法一:由正弦函数的单调性,令,
解得,
又在单调,
所以当时,,即,
解得,所以的最大值为3.
方法二:在单调,
故,
所以的最大值为3.
故选:B
(25-26高三上·上海·期中)若直线是曲线的一条对称轴,且函数在区间上不单调,则的最小值为 .经典例题2例题
【答案】11
【分析】由直线是曲线的一条对称轴,得到,进而得到在上单调递增,比较端点即可求解.
【详解】因为直线是一条对称轴,所以.
整理可得:,即,
由,得,
则函数在上单调递增,
因为函数在区间上不单调,所以,解得,
因为且,所以的最小值为11,
故答案为:11
(2025·河北邯郸·一模)若函数为偶函数,则取得最小值时,( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正弦型函数的图象和性质,结合已知条件推出的取值范围,再求出取得最小值时的值,从而求解.
【详解】根据正弦函数的图象和性质,若为偶函数,则,
已知函数为偶函数,则需满足,所以.
当时,,;当时,,,
所以取得最小值.
所以.
故选:C.
(24-25高一上·河北邯郸·期末)已知函数,的最小正周期,若函数在上单调,且关于直线对称,则符合要求的的所有值的和是( )小试牛刀2
A. B.2 C.5 D.
【答案】D
【分析】根据最小正周期求法及得,结合函数的区间单调性及对称轴有值为和和,再验证是否符合题设,即可得答案.
【详解】函数的最小正周期 且,得,
由于在上单调,该区间长度小于等于半个周期,即,得,
综上,,
又关于直线对称,所以,解得,,
在的范围内,满足条件的值为和和,
验证可知,这三个值均满足函数在上单调,
因此,符合要求的所有值的和为
故选:D
(25-26高三上·北京顺义·期中)已知,则的最小值为( )小试牛刀3
A. B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据题设条件结合正弦函数的性质由可得或,由可得或,进而分析求解即可.
【详解】由,
则或,
即或,
因为,则为正整数,可以为或,
由,
则或,
即或,
由于为正整数,则可以为或,
综上所述,可以为则的最小值为2.
故选:B
(25-26高三上·山西大同·期中)已知函数,,,在区间上单调,则正整数的最大值为 .小试牛刀4
【答案】11
【分析】由最大值得到,由为对称中心,得到,再结合单调性得到,再验证,即可求解.
【详解】因为,
所以,,所以,
又,所以是函数的对称中心,
所以,,所以,
所以,即,
所以是奇数,又函数在区间上单调,
所以即,所以,
当时,不符合题意;
当时,,,又,
取,时,满足,
所以最大值为11.
故答案为:11
【题型9:综合应用问题(压轴题型)】
【解题策略】
题型分类:
多性质综合(周期性+单调性+最值)
函数与方程(求在上的解)
解题策略:
1.数形结合:将函数性质与图像特征结合分析
2.转化思想:将复杂问题转化为基本性质问题
3.周期性应用:利用周期性将问题限定在一个周期内解决,再扩展至全体实数
(24-25高三上·河北·月考)已知,若,,且.经典例题1例题
(1)求函数的对称轴和对称中心;
(2)当时,求函数的单调递增区间;
(3)若函数在区间的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数的对称轴为直线,对称中心为.
(2)
(3)
【分析】(1)先确定函数的最小正周期,求出,然后根据正弦函数的对称轴和对称中心公式求出即可.
(2)根据正弦函数的单调性求解即可.
(3)根据正弦函数的值域和图象进行求解即可.
【详解】(1)由题意得函数的最小正周期.
所以,所以.
令,得.
所以函数的对称轴为直线;
令,得.
所以函数的对称中心为.
(2)令,解得.
又,所以函数的单调递增区间为,.
(3)因为,所以,
因为函数在区间上的值域为,
所以在区间上的值域为,
所以结合正弦函数的图象可得,解得.
所以实数的取值范围为.
(24-25高一上·福建泉州·期末)已知函数其中.经典例题2例题
(1)当时,
(i)按关键点列表,并画出函数的简图;
(ii)写出的单调区间;
(2)是否存在实数,使得的图象是中心对称图形?若存在,写出的值并对图象的对称性加以证明;若不存在,说明理由.
【答案】(1)(i)答案见解析;(ii)单调递增区间:;单调递减区间:
(2)存在实数,证明见解析
【分析】(1)利用五点作图法来画出图象,根据图象写出单调区间.
(2)由来进行判断和证明
【详解】(1)(i)当时,列表如下:
0
0
1
0
1
2
描点如图:
(ii)由图可知,单调递增区间:;
单调递减区间:.
(2)存在实数,使得的图象是中心对称图形;
对称中心为.
下证明:①对于任意.
所以
;
②对于任意,.
所以
;
综上所述,存在实数,使得的图象关于中心对称.
(24-25高一上·陕西西安·期末)已知,最小正周期为,且对任意的,都有小试牛刀1
(1)求的解析式及单调递增区间;
(2)设函数若存在使得方程有解,求实数m的取值范围.
【答案】(1),单调递增区间为
(2)
【分析】(1)根据三角函数的周期性、对称性等知识求得的解析式,利用整体代入法求得的单调递增区间.
(2)利用分离常数法,结合正弦函数的值域、函数的单调性等知识来求得的取值范围.
【详解】(1)由函数最小正周期为,可得,可得,即,又由对任意的,都有,可得关于对称,
即,即,
因为,可得,则;
令,则:
故的单调递增区间为:.
(2)由,
因为,可得,
所以,即,
又由,方程有解,
即方程有解,即有解,
令,即有解,
令在上为单调递增函数,
则,所以,
即实数的取值范围为.
【多选题】(2025高三·全国·专题练习)若函数图象关于原点对称,的图象关于y轴对称,当时,,则( )小试牛刀2
A.的图象关于对称 B.的一个周期为
C.在有5个零点 D.方程在有5个根
【答案】ABC
【分析】先由函数的对称性推导出函数的周期性即可判断A,B项;再由函数的零点与方程的根以及量函数的图象交点之间的关系,数形结合即可判断C,D项.
【详解】对于A,因为的图象可由的图象向左平移个单位得到,且关于y轴对称,
所以的图象关于直线对称,故A正确;
对于B,因图象关于原点对称,则,由A可得,
故有,从而,,
即是的一个周期,故B正确;
对于C,令,得.如图①,作出和在上的图象,
可知两函数有5个交点,故有5个零点,故C正确;
对于D,如图②,作出和在的图象,
可知两函数图象有4个交点,即方程有4个根,故D错误.
故选:ABC.
【多选题】(24-25高一上·四川广元·期末)若函数的零点为,函数的零点为,则( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】AB选项,转化为图象交点横坐标问题,数形结合得到,,,故A错误,B正确;C选项,数形结合得到,C正确;D选项,在C基础上,由同角三角函数关系得到D正确.
【详解】AB选项,分别令得,,
所以函数的零点等价于与图象交点的横坐标,
函数的零点等价于与图象交点的横坐标,
其中,,
作出函数,和在上的图象,如图所示,
因为函数与在上的图象关于对称,
在上单调递减,
所以,,,
所以,故A错误,B正确;
C选项,由图象可知,,故,C正确;
D选项,由C知,,且,,
所以,即,
故,D正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:函数零点问题可以转化为两函数图象交点问题,数形结合进行求解,得到,,,进而判断出结论.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高一下·四川眉山·期末)函数的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用余弦函数的对称中心求出函数的对称中心,再逐一检验各选项即得.
【详解】由,可得,
即函数的对称中心为,
结合各选项,可知仅满足题意,故B正确,A,C,D均错误.
故选:B.
2.(24-25高二下·云南·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【分析】由题结合正弦函数最小正周期计算公式可得答案.
【详解】因,则最小正周期为:.
故选:C
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期末)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.的一个周期为 B.的图象关于对称
C.在上递减 D.的图象关于点中心对称
【答案】D
【分析】结合三角函数的性质,利用整体代换思想依次讨论各选项即可得答案.
【详解】对于A,的最小正周期为,故A正确;
对于B,因为,所以图象关于对称,故B正确;
对于C,,,故在上单调递减,故C正确;
对于D,由选项B,可知D错误.
故选:D.
4.(24-25高一下·北京石景山·期末)下列函数中,最小正周期为的奇函数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二倍角公式及正(余)弦函数的性质判断即可;
【详解】对于A:为偶函数,故A错误;
对于B:的最小正周期为,故B错误;
对于C:,最小正周期,且为奇函数,故C正确;
对于D:,则,故为偶函数,故D错误;
故选:C
5.(24-25高一下·四川成都·期末)函数,的零点个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】令得,结合,得到根的个数,求出答案.
【详解】令得,
因为,所以,
故或或或,解得或或或,
所以零点个数为4.
故选:C
6.(24-25高二下·江苏南京·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先验证函数是奇函数,然后代入特殊值判断正确选项.
【详解】因为,所以,
所以函数是奇函数,关于原点对称,所以A,B错误;
取特殊值,令,则,
根据图象可以看出D错误,C正确.
故选:C.
7.(24-25高一上·四川泸州·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于点对称 B.函数图象的一条对称轴是直线
C.是奇函数 D.若,则
【答案】B
【分析】将选项A,B,C中的条件分别代入函数的解析式中,计算判断对应结论;取特值计算判断D作答.
【详解】对于A,因,则函数的图象关于点不对称,A不正确;
对于B,因,而,则数图象的一条对称轴是直线,B正确;
对于C,,
令,,,所以不是奇函数,C不正确;
对于D,取,显然有,而,,此时,D不正确.
故选:B
8.(25-26高一上·广东·期末)函数图象的对称轴方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦函数的图象和性质即得.
【详解】令,,解得,
图象的对称轴是.
故选:C.
9.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)如图,A,B是直线与函数图象的两个交点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,利用求出,由求出,得到,再求即可.
【详解】设,则,
由得,,
所以,即,解得,所以,
由得,
可得,
所以,
当是偶数时,,
所以,由图知,而所以不符合题意;
当是奇数时, ,
,由图知,,所以符合题意,
所以.
综上,.
故选:D.
10.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)已知函数在区间上恰好有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用余弦函数的图像性质列出关于的不等式,进而求得的取值范围.
【详解】当时,,
由题意函数在区间上恰好有3个零点,
则根据余弦函数的图象与性质知,结合解得,
即的取值范围是.
故选:C
11.(2024·山东·模拟预测)已知函数是偶函数,则的值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据,化简求得的值即可.
【详解】函数,定义域为,
由于为偶函数,即,
则,
化简为,
即,则,
因为不恒为0,所以.
故选:B
二、多选题
12.(24-25高一上·广东汕头·期末)下列函数中最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】对于A利用二次函数性质求解最小值判断;对于B、C、D应用基本不等式求解最小值判断即可.
【详解】对于A:,显然时取到最小值2,故A正确;
对于B:由题意,所以,
当且仅当,即,也即时,等号成立,故B正确;
对于C:因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立,故C错误;
对于D:,
当且仅当时,即当时,等号成立,故D错误.
故选:AB
13.(24-25高一下·山东威海·期末)已知函数,则( )
A.的图象关于直线对称
B.在上单调递增
C.的图象关于点对称
D.当时,曲线与的交点个数为4
【答案】ABD
【分析】应用代入法验证对称轴和对称中心判断A、C,整体法判断函数的区间单调性判断B;根据正弦型函数的区间单调性、值域确定曲线交点个数判断D.
【详解】A:由,则的图象关于直线对称,对;
B:由题设,结合正弦函数性质知单调递增,对;
C:由,则的图象关于直线对称,故不是对称中心,错;
D:由在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
且在、、上对应值域依次为、、,
由题设,令,
则在、、上单调递增,对应值域依次为、、,
在、上单调递减,对应值域均为,
所以在、、上单调递增,对应值域依次为、、,
在、上单调递减,对应值域均为,
所以与分别在、、、上各有一个交点,即共有4个交点,对.
故选:ABD
14.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)设,定义运算已知函数,则( )
A.在上单调递减 B.是的一个周期
C.是偶函数 D.的最小值为
【答案】ABD
【分析】根据新定义求出,作出函数的图象,画出的图象,根据余弦函数的单调性可判断A;由图可判断BD;举反例即可判断C.
【详解】由题意函数,
当时,,
当时,,
故作出函数的图象(图中实线)如下图所示:
对于A:当时,,则,
而在上单调递减,A正确;
对于B:由图可知的一个周期为,B正确;
对于C:,即,所以不是偶函数,C错误;
对于D:由图可知,的最小值为,D正确.
故选:ABD
.
15.(24-25高一上·甘肃甘南·期末)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】在同一个坐标系中作出与的图象,根据函数的单调性和零点存在定理,结合选项中的给定区间逐一判断即得.
【详解】函数的定义域为,由可得,
于是函数的零点所在的区间即函数与函数的交点的横坐标所在区间.
如图作出两函数的图象如下:
对于A,时,因在上递增,在上递减,而在恒为增,
且,,故两函数在上必有交点,
即为原函数的一个零点所在区间,故A正确;
对于B,时,因在上递减,在上递增,且在上恒成立,
而在上恒为增,且,故两函数在上无交点,
即不是原函数的零点所在区间,故B错误;
对于C,时,因在上递增,在上递减,
而在上恒为增,且,,,
即两函数在有两个交点,即为原函数的零点所在的区间,故C正确;
对于D,时,情况与选项B相似,函数在上恒成立,
而在上恒为增,且,即两函数在上无交点,
即不是原函数的零点所在区间,故D错误.
故选:AC.
三、解答题
16.(21-22高一下·陕西宝鸡·期末)已知函数
(1)用五点法作图作出在的图象;
(2)求在的最大值和最小值.
【答案】(1)作图见解析;
(2),.
【分析】(1)根据“五点法”作图,即可得函数的图象;
(2)利用函数图象结合,即可求得答案.
【详解】(1)列表如下:
x
对应的图象如图:
(2)由且,结合图象知,且.
17.(24-25高一下·湖南邵阳·期末)已知函数的图象关于直线对称,点在的图象上,,,且的最小值是.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由,,且的最小值是,可得,
由的图象关于直线对称,可得,由点在的图象上,可得,据此可得答案;
(2)即解不等式,然后由余弦函数单调性可得答案;
(3)即时,,利用余弦函数性质求得,解不等式可得答案.
【详解】(1)因为的最小值是,所以,所以.
因为的图象关于直线对称,所以,
所以,所以,即.
因为,所以.
因为点在的图象上,所以,所以.
故;
(2)不等式等价于不等式,
即,所以,
解得,
即不等式的解集为.
(3)因为,所以,
所以,则.
因为对任意的,不等式恒成立,
所以 ,即,
解得或,
即的取值范围为.
18.(24-25高一上·四川泸州·期末)设函数的周期为.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)当时,求方程的所有根的和.
【答案】(1)单调递增区间为
(2)
【分析】(1)根据周期公式求出,即,再根据正弦函数单调区间求法求单调区间;
(2),则,根据,求得或,分别在,,研究根的情况,得到答案.
【详解】(1)因为函数的周期为,
所以周期,解得,即函数;
由正弦函数的单调性,可令,
解得,,即的单调递增区间为;
(2)由,可得或,
因为,可得,
当时,,设方程的解为,,
则,可得;
当时,,则,可得,
综上所述:方程的所有根的和为.
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【第24讲:正弦函数+余弦函数的图像与性质】
总览
题型梳理
1.正弦函数与余弦函数的图像绘制(核心方法:五点法)
五点法是绘制三角函数图像的核心方法,核心思路是选取函数一个周期内的5个关键控制点,通过描点、连线得到图像(再利用周期性延伸至整个定义域).
(1)正弦函数的图像绘制
第一步:确定一个周期.正弦函数的最小正周期为,选取核心周期.
第二步:找五个关键点.选取周期内使函数值取0、1、-1的关键x值,对应坐标如下:
0
0
1(最大值)
0
-1(最小值)
0
第三步:描点连线.按坐标描出五个点,用平滑曲线连接,得到在上的图像(正弦曲线).
第四步:周期延伸.利用,将上的图像向左、向右平移个单位,得到整个定义域上的图像.
(2)余弦函数的图像绘制
核心逻辑:与正弦函数类似,最小正周期为,选取周期找五个关键点.
五个关键点坐标:
0
1(最大值)
0
-1(最小值)
0
1
描点连线与延伸:同正弦函数,描点后平滑连线得到上的余弦曲线,再利用周期性平移得到上的完整图像.
(3)正弦曲线与余弦曲线的关联
余弦曲线可由正弦曲线平移得到:,即把的图像向左平移个单位,可得到的图像.
2.由图像推导的核心性质(定义域、值域、周期性等)
三角函数的性质可直接由图像直观得出,正弦函数与余弦函数的核心性质对比如下:
性质
正弦函数
余弦函数
定义域
(全体实数)
(全体实数)
值域
,最大值1,最小值-1
,最大值1,最小值-1
周期性
最小正周期,周期通式
最小正周期,周期通式
奇偶性
奇函数,图像关于原点对称()
偶函数,图像关于y轴对称()
单调性
递增区间:;递减区间:
递增区间:;递减区间:
对称性
中心对称:关于点对称;轴对称:关于直线对称
中心对称:关于点对称;轴对称:关于直线对称
二、概念比较(易混概念辨析)
1.正弦曲线与余弦曲线的图像差异:正弦曲线过原点,在处函数值为0;余弦曲线过点,在处取最大值1.二者的平移关系是,而非简单的上下平移.
2.周期与最小正周期:周期是指满足的非零常数,而最小正周期是所有周期中最小的正数.正弦、余弦函数的周期有无数个(),但最小正周期唯一,为,不可将“周期”等同于“最小正周期”.
3.正弦函数与余弦函数的单调区间:二者的单调区间均以为周期重复,但递增、递减区间的起始位置不同.正弦函数在递增,余弦函数在递增,需注意区分“型”与“型”起始点.
4.对称性的两种类型:中心对称(关于点对称)和轴对称(关于直线对称).正弦函数的对称中心是,对称轴是;余弦函数的对称中心是,对称轴是,不可混淆“点”与“直线”的对称特征.
5.五点法的“关键点”与普通点:五点法选取的是周期内函数值取最值(1、-1)和零点(0)的点,这些点决定了图像的“轮廓”,而非任意五个点.若选取非关键点,可能导致图像变形,无法准确反映函数特征.
三、易错辨析(高频错误+规避方法)
1.五点法绘图遗漏或错选关键点
错误示例:绘制图像时,误将、等非关键点纳入“五点”,导致图像平滑性错误;或绘制时,将对应的函数值错写为0,违背余弦函数性质.
规避方法:牢记两类函数五点的核心特征——正弦函数“0→1→0→-1→0”,余弦函数“1→0→-1→0→1”,按周期逐一对应x值,确认坐标无误后再描点.
2.混淆周期与最小正周期
错误示例:认为“正弦函数的周期是”,忽略周期的多样性(如、等均为周期);或求解“的周期”时,错误回答“”,混淆与正弦型函数的周期.
规避方法:明确“周期”与“最小正周期”的定义差异,记忆正弦、余弦函数的最小正周期为,周期通式为;解题时若未明确“最小”,需说明周期的通式,若明确“最小”,则直接答.
3.单调区间书写遗漏周期参数
错误示例:将的递增区间写为,忽略函数的周期性,仅描述了一个周期内的递增区间,未涵盖全体定义域.
规避方法:牢记三角函数的单调区间是“周期性重复”的,书写时必须添加周期参数;同时注意区间的闭区间符号(端点处函数连续,可包含端点).
4.对称性判断混淆“点”与“直线”
错误示例:认为“关于直线对称”“关于点对称”,颠倒了中心对称与轴对称的特征.
规避方法:结合图像记忆对称性——正弦曲线过原点,绕原点旋转180°重合,故关于原点(及)中心对称;余弦曲线关于y轴对称,故关于轴对称.可通过代入验证:若,则关于直线对称;若,则关于点对称.
5.图像平移方向或单位错误
错误示例:认为“可由向右平移个单位得到”,混淆平移方向;或平移单位错写为,违背的变换关系.
规避方法:牢记“左加右减”的平移法则(针对x的变化):是向左平移个单位,是向右平移个单位.由,可知是“向左平移个单位”,可通过代入x=0验证:平移后x=0对应原函数,,左移后x=0时,验证正确.
四、重点记忆+常考结论
1.核心基础记忆
五点法核心:正弦“0→1→0→-1→0”,余弦“1→0→-1→0→1”,周期均为.
值域与最值:、的值域均为,当且仅当时,时;时,时().
奇偶性核心:(奇),(偶),定义域均为(关于原点对称).
2.常考结论(高频考点)
(1)周期相关结论:①正弦、余弦函数的最小正周期均为,若函数变为、,最小正周期为(延伸结论,提前衔接后续知识点);②若,则,周期的整数倍仍为周期.
(2)对称性衍生结论:①若关于直线对称,则,此时;②若关于点对称,则,此时.
(3)单调区间应用结论:①比较两个正弦值大小:若(正弦函数递增区间),则;②比较两个余弦值大小:若(余弦函数递减区间),则.
(4)最值相关结论:①或时,函数取最大值1;或时,取最小值-1;②(同角三角函数关系),故与不能同时取1或同时取-1.
(5)图像变换结论:①向左平移个单位得;②关于x轴对称得,关于y轴对称得;③关于x轴对称得,关于y轴对称得.
(6)零点相关结论:的零点为;的零点为,零点即函数图像与x轴的交点.
3.记忆口诀(辅助记忆)
五点法:正弦零点起,先升后降回零点;余弦最大起,先降后升回最大.
单调性:正弦增区间,负半π到正半π;余弦增区间,π到2π记心怀.
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:五点法作图】
【解题策略】
核心题型:
用五点法绘制或在上的图像
用五点法绘制或的图像
根据图像特征确定函数解析式(逆向五点法)
解题策略:
1.正弦函数五点:
2.余弦函数五点:
3.作图步骤:列表→描点→平滑连线→周期延伸
(2025高一·全国·专题练习)作出下列函数的大致图像:经典例题1例题
(1),.
(2).
(2025·河南郑州·二模)函数与函数的图象交点个数为( )经典例题2例题
A. B. C. D.
(24-25高一上·广东广州·期末)时,函数与的图象交点个数为( )小试牛刀1
A.3 B.4 C.5 D.6
(24-25高一下·全国·课堂例题)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.小试牛刀2
(24-25高一上·湖北·期末)某同学用“五点法”画函数在上的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:小试牛刀3
x
-1
0
1
1
0
2
(1)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上的相应位置;
(2)请在网格图中用光滑曲线作,的简图;
(3)若函数有三个零点,求实数m 的值取范围.
【题型2:周期性问题】
【解题策略】
题型分类:
求函数最小正周期(如)
判断函数周期性(如)
根据周期性求参数(如已知周期求)
核心结论:
的最小正周期为
或的最小正周期
周期函数加减乘除周期函数(周期相同)仍为周期函数,周期不变或为原周期的约数
易错点:
混淆周期与最小正周期概念,误将"周期"等同于"最小正周期"
(2025高一上·全国·专题练习)求下列三角函数的周期.经典例题1例题
(1);
(2);
(3);
(4).
(2025·上海杨浦·一模)函数的最小正周期为 .经典例题2例题
(24-25高二上·上海·期中)函数的最小正周期是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的周期:小试牛刀2
(1);
(2).
(21-22高三上·河南·开学考试)函数的的一个周期为( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型3:奇偶性与对称性问题】
【解题策略】
题型分类:
判断函数奇偶性(如)
求函数对称轴或对称中心(如的对称轴)
根据对称性求参数(如已知关于轴对称,求)
核心结论:
正弦函数:奇函数,图像关于原点对称,对称中心,对称轴
余弦函数:偶函数,图像关于轴对称,对称中心,对称轴
对称性关系:相邻两对称轴距离=相邻两对称中心距离=半周期;对称轴与对称中心距离=1/4周期
解题策略:
1.奇偶性判断:验证
2.对称轴求解:令(正弦型)或(余弦型),解
3.对称中心求解:令(正弦型)或(余弦型),解得横坐标,纵坐标为0
(25-26高三上·贵州遵义·月考)已知函数,且对任意,都有,则的取值为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高三·全国·假期作业)已知函数()的最小正周期T满足,且该函数的图象关于点中心对称,则ω的值为 .经典例题2例题
(25-26高三上·天津河北·期中)函数的最小正周期为.若,且函数的图象关于点中心对称,则( )小试牛刀1
A. B. C. D.1
(2025高三·全国·专题练习)设函数,若,函数是偶函数,则的值可以是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(2025·广西·模拟预测)若点是函数图象的一个对称中心,则的最小值为( ).小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型4:单调性问题(重点题型)】
【解题策略】
题型分类:
求函数单调区间(如的递增区间)
根据单调性比较函数值大小(如比较与)
根据单调性求参数范围(如已知在上递减,求)
核心结论:
正弦函数增区间:,减区间:
余弦函数增区间:,减区间:
复合函数单调性:同增异减(内函数与外函数单调性相同则增,不同则减)
(24-25高一下·全国·课后作业)求函数的单调递增区间.经典例题1例题
(2025高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间是( )经典例题2例题
A. B.
C. D.
(24-25高一上·全国·随堂练习)函数的单调递减区间为( )小试牛刀1
A., B.,
C., D.,
(23-24高一·上海·课堂例题)求下列函数的单调区间:小试牛刀2
(1);
(2);
(3).
(23-24高二上·甘肃武威·月考)已知函数,则在上的单调递增区间为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型5:值域与最值问题(必考题型)】
【解题策略】
题型分类:
求函数值域(如)
求函数最大值或最小值(如)
根据值域或最值求参数(如已知的值域为,求)
核心策略:
1.直接利用三角函数有界性:
2.换元法:令或,转化为二次函数求值域
3.配方法:如,结合分析
(25-26高一上·天津武清·月考)已知函数的最小正周期为,则在区间上的最小值是( )经典例题1例题
A. B. C.0 D.
(24-25高一下·安徽蚌埠·月考)(1)若,求的值域.经典例题2例题
(2)求函数的值域.
(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数,则函数在上的值域为( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
(2025高三·全国·专题练习)已知函数,求函数的值域.小试牛刀2
(2025高三·全国·专题练习)如果函数在区间上的最小值为,则a的值为( ).小试牛刀3
A. B. C. D.
【题型6:图像变换问题(必考题型)】
【解题策略】
题型分类:
平移变换(如将图像向左平移单位)
伸缩变换(如将图像纵坐标伸长为原来2倍)
对称变换(如关于轴、轴、原点对称)
综合变换(如)
核心规律:
1.平移变换:"左加右减,上加下减"(针对和)
:将图像向左平移个单位
:将图像向上平移个单位
2.伸缩变换:
:振幅变为(纵向伸缩)
:周期变为(横向伸缩)
3.对称变换:
:关于轴对称
:关于轴对称
:关于原点对称
(25-26高三上·福建厦门·期中)将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则与轴距离最短的对称轴的方程是 .经典例题1例题
(2025·河南·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于坐标原点对称,则的值可以是( )经典例题2例题
A.4 B.5 C.10 D.16
(25-26高三上·湖北孝感·月考)已知函数的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则的最小值是( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(25-26高三上·浙江·开学考试)已知函数,若为偶函数,则的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(24-25高一下·浙江杭州·期中)将函数的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是 .小试牛刀3
【题型7:解三角不等式问题(高频考点)】
【解题策略】
题型分类:
简单不等式(如)
复合不等式(如)
含参数不等式(如,求范围或参数范围)
解题策略:
1.利用三角函数图像求解:
先求或的解(关键点)
根据函数单调性确定不等式解集区间
结合周期性写出所有解
2.典型不等式解集:
:当时,无解或全体实数;当时,
:类似,解集为
(2025高三·全国·专题练习)函数的定义域是 .经典例题1例题
(24-25高一下·四川德阳·期末)已知函数,则的解集是 .经典例题2例题
(24-25高一下·山东威海·期中)函数的定义域为 .小试牛刀1
(24-25高一下·四川内江·月考)已知,则不等式的解集为 .小试牛刀2
(24-25高一下·四川南充·月考)设,使且同时成立的x的取值范围 小试牛刀3
【题型8:参数求解问题(难点题型)】
【解题策略】
题型分类:
根据图像特征求参数(如已知图像求)
根据函数性质求参数(如已知周期、对称轴、对称中心等)
根据特定条件求参数(如已知函数在某区间上的值域、单调性)
解题策略:
1.图像分析法:
振幅
周期(可从相邻波峰/波谷距离确定)
相位:通过特殊点代入确定(如平衡点、最值点)
2.性质应用法:
奇偶性:若为奇函数→
对称性:对称轴;对称中心
(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )经典例题1例题
A. B.3 C.2 D.
(25-26高三上·上海·期中)若直线是曲线的一条对称轴,且函数在区间上不单调,则的最小值为 .经典例题2例题
(2025·河北邯郸·一模)若函数为偶函数,则取得最小值时,( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(24-25高一上·河北邯郸·期末)已知函数,的最小正周期,若函数在上单调,且关于直线对称,则符合要求的的所有值的和是( )小试牛刀2
A. B.2 C.5 D.
(25-26高三上·北京顺义·期中)已知,则的最小值为( )小试牛刀3
A. B.2 C.3 D.4
(25-26高三上·山西大同·期中)已知函数,,,在区间上单调,则正整数的最大值为 .小试牛刀4
【题型9:综合应用问题(压轴题型)】
【解题策略】
题型分类:
多性质综合(周期性+单调性+最值)
函数与方程(求在上的解)
解题策略:
1.数形结合:将函数性质与图像特征结合分析
2.转化思想:将复杂问题转化为基本性质问题
3.周期性应用:利用周期性将问题限定在一个周期内解决,再扩展至全体实数
(24-25高三上·河北·月考)已知,若,,且.经典例题1例题
(1)求函数的对称轴和对称中心;
(2)当时,求函数的单调递增区间;
(3)若函数在区间的值域为,求实数的取值范围.
(24-25高一上·福建泉州·期末)已知函数其中.经典例题2例题
(1)当时,
(i)按关键点列表,并画出函数的简图;
(ii)写出的单调区间;
(2)是否存在实数,使得的图象是中心对称图形?若存在,写出的值并对图象的对称性加以证明;若不存在,说明理由.
(24-25高一上·陕西西安·期末)已知,最小正周期为,且对任意的,都有小试牛刀1
(1)求的解析式及单调递增区间;
(2)设函数若存在使得方程有解,求实数m的取值范围.
【多选题】(2025高三·全国·专题练习)若函数图象关于原点对称,的图象关于y轴对称,当时,,则( )小试牛刀2
A.的图象关于对称 B.的一个周期为
C.在有5个零点 D.方程在有5个根
【多选题】(24-25高一上·四川广元·期末)若函数的零点为,函数的零点为,则( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
课后针对训练
一、单选题
1.(24-25高一下·四川眉山·期末)函数的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·云南·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.1
3.(24-25高一下·内蒙古包头·期末)已知函数,则下列说法不正确的是( )
A.的一个周期为 B.的图象关于对称
C.在上递减 D.的图象关于点中心对称
4.(24-25高一下·北京石景山·期末)下列函数中,最小正周期为的奇函数是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·四川成都·期末)函数,的零点个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.(24-25高二下·江苏南京·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·四川泸州·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于点对称 B.函数图象的一条对称轴是直线
C.是奇函数 D.若,则
8.(25-26高一上·广东·期末)函数图象的对称轴方程为( )
A. B.
C. D.
9.(2025·安徽马鞍山·模拟预测)如图,A,B是直线与函数图象的两个交点,若,则( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)已知函数在区间上恰好有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(2024·山东·模拟预测)已知函数是偶函数,则的值是( )
A. B. C.1 D.2
二、多选题
12.(24-25高一上·广东汕头·期末)下列函数中最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高一下·山东威海·期末)已知函数,则( )
A.的图象关于直线对称
B.在上单调递增
C.的图象关于点对称
D.当时,曲线与的交点个数为4
14.(24-25高一下·陕西咸阳·期末)设,定义运算已知函数,则( )
A.在上单调递减 B.是的一个周期
C.是偶函数 D.的最小值为
15.(24-25高一上·甘肃甘南·期末)函数的零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
三、解答题
16.(21-22高一下·陕西宝鸡·期末)已知函数
(1)用五点法作图作出在的图象;
(2)求在的最大值和最小值.
17.(24-25高一下·湖南邵阳·期末)已知函数的图象关于直线对称,点在的图象上,,,且的最小值是.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
18.(24-25高一上·四川泸州·期末)设函数的周期为.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)当时,求方程的所有根的和.
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