内容正文:
专题04 三角函数及其应用
内容概览
01命题探源·考向解密
02根基夯实·知识整合
03高频考点·妙法指津(4大命题点+4道高考预测题,高考必考·(10-15)分)
考点一 同角三角函数关系
命题点1 同角三角函数关系
考点二 三角恒等变换
命题点1 给角求值
命题点2 给值求值
命题点3 给值求角
考点三 三角函数图象及性质
命题点1 伸缩变换
命题点2 的取值与范围问题
命题点3 三角函数图象及性质综合应用
高考预测题4道
04好题速递·分层闯关(精选10道最新名校模拟试题+10道高考闯关题)
考点
考向
命题特征
同角三角函数关系
同角三角函数关系
常以选择、填空题的形式出现,侧重考查同角关系.
三角恒等变换
给角求值
给值求值
给值求角
常以选择、填空题的形式出现,侧重公式灵活变形、角的配凑技巧,多为中低档题,兼具运算与逻辑推理,强调对转化思想的应用.
三角函数图象及性质
伸缩变换
的取值与范围问题
角函数图象及性质综合应用
常以选择、填空题的形式出现,侧重考查图象平移伸缩变换、奇偶性、单调性、周期性、最值,常结合三角恒等变换。
考点一 同角三角函数关系
《解题指南》
注意公式活用。牢记同角三角函数基本关系、诱导公式,熟练运用和差倍半公式进行恒等变形,化简时优先统一角、统一函数名,比如将异名函数化为正弦余弦,将复角拆为单角。
命题点1 同角三角函数关系
【典例01】(2024年北京高考数学真题)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,它们的终边关于原点对称.若,则的最大值为 .
【典例02】(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)若,则 .
考点二 三角恒等变换
《解题指南》
1、公式熟记:牢记和差角、二倍角、辅助角公式,明确公式正向、逆向及变形用法。
2、角的配凑:观察已知角与未知角关系,通过拆角、凑角转化,如,减少未知角数量。
3、函数统一:利用公式将不同名三角函数化为同名,如切化弦,或通过辅助角公式整合。
4、范围关注:化简求值时,结合角的范围确定三角函数值符号,避免漏解。
命题点1 给角求值
【典例01】(2025·湖南永州·模拟预测)的值为( )
A. B. C. D.
【典例02】(2025·广东珠海·模拟预测)设,,且,则( )
A. B. C. D.
命题点2 给值求值
【典例01】(2025年高考全国二卷数学真题)已知,,则( )
A. B. C. D.
【典例02】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知,则( )
A. B. C. D.
命题点3 给值求角
【典例01】若锐角、满足,则( )
A. B. C. D.
【典例02】(2025·高三·安徽·期中) .
考点三 三角函数图象及性质
《解题指南》
1、图象变换抓要点:平移遵循 “左加右减、上加下减”,针对 x 本身调整;伸缩变换注意系数影响周期,中周期 。
2、性质分析定核心:求单调区间时,将代入正弦/余弦函数的单调区间,注意时需变号;最值问题结合振幅 A与定义域分析。
3、参数求解用数形:已知图象求解析式时,抓最高点、最低点或零点,结合周期列方程;含参问题需分类讨论参数对图象、性质的影响。
4、综合题抓交汇点:与三角恒等变换结合时,先化简函数为标准形式,再分析图象与性质。
命题点1 伸缩变换
【典例01】(2025·安徽·二模)已知函数的一个零点是,为了得到的图象,需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【典例02】(2025·江苏·模拟预测)将函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
命题点2 的取值与范围问题
【典例01】(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )
A. B.3 C.2 D.
【典例02】(2025·四川自贡·一模)若函数满足,且在没有零点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
命题点3 三角函数图象及性质综合应用
【典例01】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【典例02】(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
高考预测题
1.若,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数在处取最大值,则的值可能为( )
A. B. C. D.
3.关于函数,下列说法正确的是( )
A.存在极值点 B.关于直线对称
C.值域为 D.关于直线对称
4.已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若函数为偶函数,其中,求的最小值.
好题速递
1.(2025·吉林长春·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁葫芦岛·二模)已知 满足,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·四川自贡·一模)若函数满足,且在没有零点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
4.(2025·四川自贡·一模)若,则( )
A.1 B.3 C.9 D.10
5.(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )
A. B.3 C.2 D.
6.(多选题)(2025·陕西西安·模拟预测)函数的部分图象如图所示,,,则下列说法正确的是( )
A.在区间上单调递增
B.
C.在区间上既有极大值又有极小值
D.将函数的图象向左平移个单位后,得到的函数是偶函数
7.(多选题)(2025·四川内江·一模)已知,则下列命题中正确的是 ( )
A.当时,在上的值域为
B.当时,的图象可由函数的图象向左平移个单位长度得到
C.当时,的值域为
D.若存在正偶数,使得对任意恒成立,则
8.(多选题)(2025·江苏南通·模拟预测)已知函数()的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数
D.当时,曲线与有4个交点
9.(多选题)(2025·四川成都·模拟预测)已知函数,将的图象上所有点向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数的图象.则( )
A.图象关于点对称
B.图象在上单调递增
C.在上有且仅有3个解
D.在上有6个极值点
10.(多选题)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
高考闯关
1.(多选题)(2025·山东·三模)将函数图象的所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度得到的图象,则( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.当且仅当()
D.若方程在区间上有两个不等实根,则
2.(多选题)(2025·四川自贡·一模)将函数图象上每个点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则( )
A.的最小正周期是 B.
C.在单调递增 D.的图象关于点对称
3.(多选题)(2025·湖北·模拟预测)已知函数,关于函数下列说法正确的是( )
A.为的一个周期 B.关于直线对称
C.的值域为 D.在上单调递减
4.(2025·江苏·模拟预测)已知,,则 .
5.(2025·山东·三模)已知,则 .
6.(2025·广东江门·模拟预测)已知函数的最小正周期与函数的最小正周期相等,的图象与函数的图象重合.
(1)求;
(2)求函数在上的值域.
7.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数.
(1)求最小正周期;
(2)求的单调递增区间与对称轴.
8.(2025·广东佛山·一模)已知函数的最小正周期为,且
(1)求的解析式;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
9.已知函数相邻两个零点间的距离为,函数为奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若函数在区间上有两个零点,求的值.
10.(2025·吉林松原·模拟预测)已知向量,其中.
(1)若,求图象的对称轴;
(2)记的最小正周期为,将的图象向左平移个单位长度得到的图象,若在区间上单调递增,求的取值范围;
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专题04 三角函数及其应用
内容概览
01命题探源·考向解密
02根基夯实·知识整合
03高频考点·妙法指津(4大命题点+4道高考预测题,高考必考·(10-15)分)
考点一 同角三角函数关系
命题点1 同角三角函数关系
考点二 三角恒等变换
命题点1 给角求值
命题点2 给值求值
命题点3 给值求角
考点三 三角函数图象及性质
命题点1 伸缩变换
命题点2 的取值与范围问题
命题点3 三角函数图象及性质综合应用
高考预测题4道
04好题速递·分层闯关(精选10道最新名校模拟试题+10道高考闯关题)
考点
考向
命题特征
同角三角函数关系
同角三角函数关系
常以选择、填空题的形式出现,侧重考查同角关系.
三角恒等变换
给角求值
给值求值
给值求角
常以选择、填空题的形式出现,侧重公式灵活变形、角的配凑技巧,多为中低档题,兼具运算与逻辑推理,强调对转化思想的应用.
三角函数图象及性质
伸缩变换
的取值与范围问题
角函数图象及性质综合应用
常以选择、填空题的形式出现,侧重考查图象平移伸缩变换、奇偶性、单调性、周期性、最值,常结合三角恒等变换。
考点一 同角三角函数关系
《解题指南》
注意公式活用。牢记同角三角函数基本关系、诱导公式,熟练运用和差倍半公式进行恒等变形,化简时优先统一角、统一函数名,比如将异名函数化为正弦余弦,将复角拆为单角。
命题点1 同角三角函数关系
【典例01】(2024年北京高考数学真题)在平面直角坐标系中,角与角均以为始边,它们的终边关于原点对称.若,则的最大值为 .
【答案】/
【解析】由题意,从而,
因为,所以的取值范围是,的取值范围是,
当且仅当,即时,取得最大值,且最大值为.
故答案为:.
【典例02】(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)若,则 .
【答案】
【解析】因为,则,
又因为,则,
且,解得或(舍去),
所以.
故答案为:.
考点二 三角恒等变换
《解题指南》
1、公式熟记:牢记和差角、二倍角、辅助角公式,明确公式正向、逆向及变形用法。
2、角的配凑:观察已知角与未知角关系,通过拆角、凑角转化,如,减少未知角数量。
3、函数统一:利用公式将不同名三角函数化为同名,如切化弦,或通过辅助角公式整合。
4、范围关注:化简求值时,结合角的范围确定三角函数值符号,避免漏解。
命题点1 给角求值
【典例01】(2025·湖南永州·模拟预测)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】.
故选:D.
【典例02】(2025·广东珠海·模拟预测)设,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题设,
所以,
因为,,则,又,
所以或,即或(舍),
故.
故选:D
命题点2 给值求值
【典例01】(2025年高考全国二卷数学真题)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
因为,则,则,
则.
故选:D.
【典例02】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,
而,所以,
故即,
从而,故,
故选:A.
命题点3 给值求角
【典例01】若锐角、满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,
整理得.
考虑单位圆模型,我们设,
则.
原等式的几何意义为圆上的点与直线有公共点,
可得,所以,
整理可得,
所以,
由于为锐角,故,
将代入得
,即,
因为,所以,故,即,所以,
故选:C.
【典例02】(2025·高三·安徽·期中) .
【答案】
【解析】
.
故.
故答案为:.
考点三 三角函数图象及性质
《解题指南》
1、图象变换抓要点:平移遵循 “左加右减、上加下减”,针对 x 本身调整;伸缩变换注意系数影响周期,中周期 。
2、性质分析定核心:求单调区间时,将代入正弦/余弦函数的单调区间,注意时需变号;最值问题结合振幅 A与定义域分析。
3、参数求解用数形:已知图象求解析式时,抓最高点、最低点或零点,结合周期列方程;含参问题需分类讨论参数对图象、性质的影响。
4、综合题抓交汇点:与三角恒等变换结合时,先化简函数为标准形式,再分析图象与性质。
命题点1 伸缩变换
【典例01】(2025·安徽·二模)已知函数的一个零点是,为了得到的图象,需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】依题意,得,得,
所以,
,
了得到的图象,需要将函数的图象,
需要将函数的图象向左平移个单位长度.
故选:A.
【典例02】(2025·江苏·模拟预测)将函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】由函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,则是函数的一个周期,
所以,化简可得,其中,由,则,
可得,令,解得,其中,
所以函数的对称中心为,其中,
令,化简可得,则
故函数在上的对称中心为,
由,则,则函数在上单调递减,
由,且,则,即,
所以.
故选:D.
命题点2 的取值与范围问题
【典例01】(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )
A. B.3 C.2 D.
【答案】B
【解析】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
【典例02】(2025·四川自贡·一模)若函数满足,且在没有零点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】函数,当时,,
由函数在没有零点,得,解得,
由,得是函数的周期,则,
解得,所以当时,取得最大值4.
故选:A
命题点3 三角函数图象及性质综合应用
【典例01】(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【解析】因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
所以在上函数有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
故选:C
【典例02】(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】因为向左平移个单位所得函数为,所以,
而显然过与两点,
作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.
故选:C.
高考预测题
1.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
,,
.
故选:B.
2.已知函数在处取最大值,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数在处取最大值,
所以,即,
当时,.
故选:B
3.关于函数,下列说法正确的是( )
A.存在极值点 B.关于直线对称
C.值域为 D.关于直线对称
【答案】D
【解析】对于A,当时,,故是函数的极值点,而是图象上的点,故错误;
对于C,由正弦函数的最值可知值域为,错误;
对于B,令,则,因为,所以直线不是函数的对称轴,错误;
对于D,令,则,因为,
所以直线是函数的对称轴,正确.
故选:D
4.已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若函数为偶函数,其中,求的最小值.
【解析】(1)由,
得的最小正周期为;
(2),
因为函数为偶函数,所以,
解得,
又因为,所以当时,取到最小值.
好题速递
1.(2025·吉林长春·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,又,
所以
.
故选:A.
2.(2025·辽宁葫芦岛·二模)已知 满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,即
设,则;
由得到,即,
即,解得 ,所以;
故选:D
3.(2025·四川自贡·一模)若函数满足,且在没有零点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】函数,当时,,
由函数在没有零点,得,解得,
由,得是函数的周期,则,
解得,所以当时,取得最大值4.
故选:A
4.(2025·四川自贡·一模)若,则( )
A.1 B.3 C.9 D.10
【答案】C
【解析】.
故选:C
5.(2025·陕西西安·二模)已知函数在上单调,则的最大值为( )
A. B.3 C.2 D.
【答案】B
【解析】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
6.(多选题)(2025·陕西西安·模拟预测)函数的部分图象如图所示,,,则下列说法正确的是( )
A.在区间上单调递增
B.
C.在区间上既有极大值又有极小值
D.将函数的图象向左平移个单位后,得到的函数是偶函数
【答案】BCD
【解析】由题意得:将,代入可得: ,
因为,所以,解析式为
将代入可得:即,
又属于函数的单调递减区间,
所以,化简可得:,解得,
由已知函数的最小正周期大于,,
所以,故,所以,
此时解析式为:.
对于A,当,,由图象可知不单调递增,A选项错误.
对于B,,所以,B选项正确.
对于C,,,由图像可知既有极大值又有极小值,C选项正确.
对于D,的图象向左平移个单位为,为偶函数,D选项正确.
故选:BCD
7.(多选题)(2025·四川内江·一模)已知,则下列命题中正确的是 ( )
A.当时,在上的值域为
B.当时,的图象可由函数的图象向左平移个单位长度得到
C.当时,的值域为
D.若存在正偶数,使得对任意恒成立,则
【答案】BCD
【解析】当时,,
因为,所以,
所以,
所以,故A错误;
向左平移个单位长度得到,
化简得,
,
,故B正确;
当时,
,
又,得的值域为,故C正确;
令,得,
因为,,且,
所以,
存在正偶数,使得成立,当时,,
所以只需对任意恒成立,
即对任意恒成立,
由于,
所以,
解得:,故D正确.
故选:BCD
8.(多选题)(2025·江苏南通·模拟预测)已知函数()的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则
C.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数
D.当时,曲线与有4个交点
【答案】ABD
【解析】观察函数的图象,得,最小正周期,解得,
由,得,而,则,
对于A,,故A正确;
对于B,由,得,
则或,
解得或,
又,则,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,在同一坐标系内作出函数与在上的图象,
如图,作出符合题意的图形,
观察图象得,两个函数图象有4个交点,故D正确.
故选:ABD
9.(多选题)(2025·四川成都·模拟预测)已知函数,将的图象上所有点向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数的图象.则( )
A.图象关于点对称
B.图象在上单调递增
C.在上有且仅有3个解
D.在上有6个极值点
【答案】AC
【解析】函数的图象上所有点向左平移个单位,
得到,
然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数.
选项A:因为,所以图象关于点对称,A正确.
选项B:当时,,
因为函数在上不单调,
所以在区间上不单调,故B错误.
选项C:,则即,
所以,所以,
所以,所以(),则(),
解不等式,得,得,
对应、、,即在上有且仅有3个解,C正确.
选项D:令得(),得,(),
解不等式,(),得,得,
对应、、、、,即在上有5个极值点,D错误.
故选:AC
10.(多选题)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】由,得,
,
则,A错误;
,B正确;
,C正确;
,D正确.
故选:BCD
高考闯关
1.(多选题)(2025·山东·三模)将函数图象的所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度得到的图象,则( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.当且仅当()
D.若方程在区间上有两个不等实根,则
【答案】ACD
【解析】先求的解析式: 将横坐标缩短为原来的,得;
向左平移个单位,得.
选项A:的最小正周期,正确.
选项B:对称轴满足(),不满足,错误.
选项C:,
解得(),正确.
选项D:当时,,
令(),
在递增、递减,,.
所以,当时,有两个不等实根,正确.
故选:ACD.
2.(多选题)(2025·四川自贡·一模)将函数图象上每个点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则( )
A.的最小正周期是 B.
C.在单调递增 D.的图象关于点对称
【答案】AB
【解析】依题意,,
对于A,的最小正周期是,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,由,得,因此函数在取得最大值1,
在上不单调递增,C错误;
对于D,由,得的图象关于点不对称,D错误.
故选:AB
3.(多选题)(2025·湖北·模拟预测)已知函数,关于函数下列说法正确的是( )
A.为的一个周期 B.关于直线对称
C.的值域为 D.在上单调递减
【答案】CD
【解析】由,作出的图象如下图:
对于AB,由图象知,A,B错误;
对于C,由图象得的值域为,故C正确;
对于D,由图象在上单调递减,故D正确.
故选:CD.
4.(2025·江苏·模拟预测)已知,,则 .
【答案】
【解析】因为,则,且,
可得, ,
则,
所以.
故答案为:.
5.(2025·山东·三模)已知,则 .
【答案】
【解析】因为,所以,即,
又,
所以,
所以.
故答案为:
6.(2025·广东江门·模拟预测)已知函数的最小正周期与函数的最小正周期相等,的图象与函数的图象重合.
(1)求;
(2)求函数在上的值域.
【解析】(1)函数的最小正周期为,
∴函数的最小正周期,即,
又因为的图象与函数的图象重合,
所以,又,
所以,又,
所以.
(2)
,
当时,,
∴
7.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数.
(1)求最小正周期;
(2)求的单调递增区间与对称轴.
【解析】(1)函数,最小正周期;
由,又,得.
(2),则,
令,解得,
所以的单调递增区间为,
令,得,
所以的对称轴为.
8.(2025·广东佛山·一模)已知函数的最小正周期为,且
(1)求的解析式;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【解析】(1)由,得.由,且,所以,
所以;
(2)由,
所以
,
所以的值域为,
因为在上单调递增,在上单调递减,
由得,
由得,,
所以的递增区间为,递减区间为,.
9.已知函数相邻两个零点间的距离为,函数为奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若函数在区间上有两个零点,求的值.
【解析】(1)由函数相邻两个零点间的距离为,可得函数的最小正周期,
因为,可得,
所以,可得,
又因为为奇函数,可得,解得,
因为,所以,所以.
(2)由(1)知,函数,
设,因为,可得,
函数在区间上的大致图象,如图所示,
函数在区间上有两个零点,
即函数的图象与直线在区间内有两个交点,且两交点的横坐标分别为.
结合图象,可得,整理得,
所以.
10.(2025·吉林松原·模拟预测)已知向量,其中.
(1)若,求图象的对称轴;
(2)记的最小正周期为,将的图象向左平移个单位长度得到的图象,若在区间上单调递增,求的取值范围;
【解析】(1)
,
当时,.
令,得,
所以图象的对称轴为.
(2)由(1),得,
所以,
因为将的图象向左平移个单位长度得到的图象,
所以.
因为,所以,
又函数在区间上单调递增,
所以,
即,解得
所以,即
又,所以,即的取值范围是.
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