内容正文:
专题10 三角函数
基础知识与题型(思维导图)
基础题型
题型一 三类特殊角
方法点拨:
象限角与终边相同角的关系:终边相同的角一定在同一象限(或轴线位置),但同一象限的角不一定终边相同(如30°和390°终边相同,30°和150°同属第一、二象限但终边不同)。
例题解析:
例1.(25-26高一上·山东聊城·月考)下列与的终边相同的角的集合中正确的是( )
A. B.
C. D.
例2.(24-25高一下·陕西汉中·月考)若是第二象限角,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
例3.(22-23高一下·江西吉安·期中)已知角β与α的终边关于y轴对称,则下列关于β,α表达式中正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
例4.(25-26高一上·湖北·月考)已知是第三象限角,那么是( )
A.第二象限角 B.第四象限角
C.第一或第三象限角 D.第二或第四象限角
例5.(23-24高一上·河北保定·期中)设为第二象限角,则可能是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
例6.(22-23高一下·江西吉安·期中)如图,终边在阴影部分(含边界)的角的集合是( )
A.
B.
C.
D.
变式突破:
1.(25-26高一上·山西朔州·月考)下列四个结论正确的是( )
A.角是第四象限角 B.角是第三象限角
C.角是第三象限角 D.角是第一象限角
2.(25-26高一上·四川·月考)若与的终边相同,则角的终边所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(23-24高一上·河北保定·期中)设为第二象限角,则可能是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
4.(21-22高一下·江西新余·开学考试)若是第二象限角,则( )
A.是第一象限角 B.是第一或第三象限角
C.是第二象限角 D.是第三象限角或是第四象限角或的终边在y轴非正半轴上
5.(25-26高一上·江苏扬州·月考)(1)用弧度制写出与角终边相同的角的集合;
(2)________(换算成角度制);
(3)如图,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是________.
题型二 弧度、扇形问题
方法点拨:
1.角度制与弧度制的换算:
2. 扇形的弧长与面积计算
例题解析:
例1.(25-26高一上·云南昆明·月考)弧度化成角度为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知扇形的弧长为,圆心角为2rad,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
例3.(2025高一上·吉林长春·专题练习)已知扇形的面积为,半径为r,扇形的周长为7,则该扇形圆心角的弧度数 .
例4.(25-26高一上·湖南长沙·月考)已知某扇形的周长为16,则当此扇形的面积最大时,圆心角的弧度数为 .
例5.(25-26高一上·江苏南通·月考)某圆形广场中央有一处圆形喷泉,喷泉外沿到广场边缘之间铺设了一圈扇形草坪,已知喷泉的半径为4米,广场的半径为6米,若其中某块草坪所对应的圆心角为,则这块扇形草坪的面积为( )
A. B. C. D.
变式突破:
1.(25-26高三上·河北保定·期中)密位制是度量角度的一种方法,我国在航海和军事领域采用的是6000密位制,即把一个周角等分为6000份,每一等份是1密位,则120密位等于( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·云南昆明·月考)折扇与书画结合,使其成为书画艺术的特殊载体,具有文化和历史价值.如图是一幅书法折扇的一部分,则该扇面对应扇形圆心角的弧度数为 .
3.(24-25高一下·河南·期中)与角终边相同的最小正角是( )
A. B. C. D.
4.(2025高三·全国·专题练习)扇子是引风用品,夏令必备之物:我国传统扇文化源远流长,是中华文化的一个组成部分.历史上最早的扇子是一种礼仪工具,后来慢慢演变为纳凉、娱乐、观赏的生活用品和工艺品.扇子的种类较多,受大众喜爱的有团扇和折扇,如图1是一把折扇,是用竹木做扇骨,用特殊纸或线绢做扇面而制成的.完全打开后的折扇为扇形(如图2),若图2中,、分别在、上,,的长为,则该折扇的扇面的面积为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知扇形的半径为,弧长为,则扇形的圆心角的弧度数为 .
6.(2025·江苏·模拟预测)中国传统折扇文化有着极其深厚的底蕴,“数摺聚清风,一捻生秋意”是宋朝朱翌描写折扇的诗句.如图,假设这把折扇是从一个大圆中剪下一个扇形,再在该扇形内剪下一个同心小扇形(作为扇骨留白),形成扇环形状的扇面.当扇子扇形的圆心角为时,扇面看上去形状较为美观.已知,弧的长为,则此扇面的面积为 .
7.(25-26高一上·河南安阳·期中)用一根长度为的绳子围成一个扇形,则该扇形面积的最大值为 .
题型三 三角函数定义求值、求参数
方法点拨:
1. 三角函数定义:从坐标到比值的桥梁
例题解析:
例1.(2025高一上·吉林长春·专题练习)( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高三上·上海·期中)已知,,则 .
例3.(25-26高一上·重庆江北·月考)在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
例4.(25-26高三上·山东淄博·期中)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
例5.(2025高三上·江苏·学业考试)已知角的终边经过点,且,则实数( )
A.6 B.8 C.10 D.12
变式突破:
1.(25-26高一上·天津·月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(24-25高一下·河南驻马店·期末)( )
A. B. C.1 D.
3.(2025高一上·广东茂名·专题练习)已知角的终边经过点,且与的终边关于轴对称,则下列结论正确的是( )
A. B.为钝角
C. D.点在第一象限
4.(24-25高一上·新疆乌鲁木齐·期末)下列代数式的值为1的有( )
A.sin180° B.cos360° C.tan225° D.
题型四 同角三角函数的关系与运算
方法点拨:
齐次化:当三角函数式中各项的次数相同(如都是一次、二次),或分子分母次数相同(分式齐次)时,可通过除以余弦函数的对应次数,将式子转化为只含tanθ的代数式,从而简化计算.
例题解析:
例1.(25-26高一上·浙江·月考)已知,则( )
A. B.1 C.3 D.
例2.(25-26高一上·江苏盐城·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
例3.(25-26高一上·浙江杭州·月考)已知,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
例4.(23-24高一上·江苏常州·月考)已知,则等于( )
A. B. C. D.
变式突破:
1.(25-26高一上·北京平谷·月考)如果,那么
2.(25-26高一上·江苏·月考)已知,则( )
A.-6 B. C.8 D.-8
3.(25-26高一上·浙江嘉兴·月考)若,,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·河北邢台·期中)已知,且,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高三上·天津滨海新·月考)已知,且,则( )
A. B. C. D.
6.(25-26高三上·河北衡水·期中)若,且,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·贵州遵义·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(2025·辽宁葫芦岛·二模)已知 满足,则( )
A. B. C. D.
9.(2025高三上·广东广州·专题练习)已知,都是第二象限角,且,,则( )
A. B.1 C. D.
题型五 诱导公式
方法点拨:
诱导公式的核心是 “将任意角的三角函数转化为锐角三角函数”,通过角的终边对称性推导得出。记住下面的口诀,就能快速掌握所有公式:“奇变偶不变,符号看象限”
“奇变偶不变”:指的是 π/2的倍数(如 π/2,3π/2 等)中,系数为奇数时函数名改变,系数为偶数时函数名不变。
“符号看象限”:假设原角为锐角,判断转化后的角所在象限,根据原函数在该象限的符号确定结果的正负。
例题解析:
例1.(25-26高一上·北京平谷·月考)求值: .
例2.(23-24高一下·上海杨浦·期中)若,则的值是 .
例3.(23-24高一下·福建福州·期末)已知,则 .
例4.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知为锐角,,则( )
A. B. C. D.
例5.(25-26高一上·江苏扬州·月考)已知,则等于( )
A. B. C. D.
变式突破:
1.(25-26高一上·北京通州·月考)的值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·陕西咸阳·月考)的值是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·北京·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·陕西西安·月考)已知,则 .
5.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知,则的值是 .
5.(2025·湖南永州·模拟预测)若为偶函数,则( )
A. B. C.0或 D.
题型六 三角函数的图象与性质
方法点拨:
1.分数
例题解析:
例1.(多选)(24-25高二上·贵州遵义·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.的其中一条对称轴为
C.函数在上的值域为
D.函数的图象向右平移单位长度后可以得到函数的图像
例2.(多选)(2025·广东肇庆·一模)已知函数,其中,若的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.
B.的定义域为
C.在上单调递增
D.若,且,则a的最大值为
例3.(多选)(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知函数,则下列说法中正确的有( )
A.函数关于轴对称
B.曲线的对称轴为,
C.在区间单调递增
D.曲线在点处的切线方程为
例4.(25-26高三上·江西抚州·期中)将函数的图像向左平移个单位,所得图像关于原点对称,则最小时,( )
A. B. C. D.
例5.(2025高二·全国·专题练习)函数恰好有两个零点,则的范围是 .
例6.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知函数的图象关于直线对称,且周期为.
(1)求函数在上的单调递增区间.
(2)求函数在上最大值和最小值及取最值时相应的值.
例7.(25-26高三上·福建·月考)已知函数.
(1)求函数在区间上的值域;
(2)若函数在区间上有4个零点,求实数m的取值范围.
例8.(25-26高三上·湖南·月考)图1是古书《天工开物》中记载的筒车图.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,在农业上得到广泛应用.在图2中,一个半径为2m的筒车按逆时针方向每分钟转1.5圈,筒车的轴心O距水面的高度为.设筒车上的某个盛水桶P(看作点)到水面的距离为d(单位:m)(若在水面下则d为负数),若以盛水桶P刚浮出水面时开始计时,d与时间t(单位:s)之间的关系为,则( )
A. B. C. D.
变式突破:
1.(多选)(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.的图象与轴的交点坐标为
D.函数的图象关于点对称
2.(多选)(2025·四川成都·一模)已知函数,下列说法正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的值域为
C.在上单调递增
D.将函数的图象向右平移个单位长度后可以得到函数的图象
3.(安徽省多校2025-2026学年高三上学期12月质量检测数学试题)将函数的图象向左平移个单位长度后,得到的函数图象关于直线对称,则的最小值是( )
A. B. C.2 D.6
4.(25-26高一上·北京平谷·月考)设函数,其中.已知的最小正周期为,且.
(1)求的解析式及的对称轴;
(2)若在区间上的值域为,求的取值范围
5.(25-26高一上·北京平谷·月考)已知函数.
(1)求最小正周期及在上的单调递增区间;
(2)当时,求的最大值和最小值.
6.(25-26高一上·河北·月考)已知函数.
(1)求的单调递减区间;
(2)求在区间上的最值及取得最值时的x的值.
7.(25-26高一上·浙江金华·月考)如图,为一个水轮的轴截面示意图,水轮的半径为1米,水轮圆心距离水面米.以圆心为坐标原点,平行于水面为轴,垂直于水面为轴建系.已知水轮每分钟逆时针转动5圈,如果当水轮上点从水中浮现时(图中点)开始计算时间.
(1)当,点在转动过程中第一次使得时,记水轮与轴交于点,求此时的值;
(2)当时,求点距离水面的高度米,表示为时间秒的函数,并求点第一次到达最高点所需要的时间.
题型七 伸缩平移变换
方法点拨:
例题解析:
例1.(多选)(25-26高三上·重庆·月考)下列说法正确的是( )
A.函数图象上的点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的3倍可得到的图象
B.函数图象上的点向右平移个单位可得到的图象
C.函数图象上的点向左平移个单位可得到的图象
D.函数图象上的点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位可得到的图象
变式突破:
1.(2025·四川泸州·一模)把函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把所得图象向右平移个单位长度,得到图象对应的解析式为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·北京·开学考试)要得到函数的图象,需要把函数的图象( )
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
易错点
1.角度与弧度混用
核心问题:
2.“奇变偶不变,符号看象限”口诀要点理解不牢固
核心问题:
3.正切函数的定义域、复合函数的单调性、图像平移理解混淆
核心问题:
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专题10 三角函数
基础知识与题型(思维导图)
基础题型
题型一 三类特殊角
方法点拨:
象限角与终边相同角的关系:终边相同的角一定在同一象限(或轴线位置),但同一象限的角不一定终边相同(如30°和390°终边相同,30°和150°同属第一、二象限但终边不同)。
例题解析:
例1.(25-26高一上·山东聊城·月考)下列与的终边相同的角的集合中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】找出终边相同的角
【分析】利用终边相同的角的关系即可求解.
【详解】易知,
对于,集合表达式中混合使用了角度制与弧度制,表示错误,故错误;
对于D,当时,不成立,故D错误;
与的终边相同的角的集合为:
,故C正确.
故选:C.
例2.(24-25高一下·陕西汉中·月考)若是第二象限角,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】D
【知识点】由已知角所在的象限确定某角的范围
【分析】根据象限角的定义及其范围,进行计算即可.
【详解】因为是第二象限角,
所以,
所以
从而,
所以是第四象限角.
故选:D.
例3.(22-23高一下·江西吉安·期中)已知角β与α的终边关于y轴对称,则下列关于β,α表达式中正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】D
【知识点】找出终边相同的角、任意角的概念
【分析】根据角与角的终边关系逐项分析求解.
【详解】A表示角β和α的终边相同;
B表示角β和α的终边关于原点对称;
C表示角β和α的终边关于x轴对称;
D表示角β和α的终边关于y轴对称.
故选:D
例4.(25-26高一上·湖北·月考)已知是第三象限角,那么是( )
A.第二象限角 B.第四象限角
C.第一或第三象限角 D.第二或第四象限角
【答案】D
【知识点】确定n分角所在象限
【分析】由已知有,,再求出的范围,即可得.
【详解】由,,则,,
为奇数时,在第四象限,
为偶数时,在第二象限,
所以在第二或第四象限.
故选:D
例5.(23-24高一上·河北保定·期中)设为第二象限角,则可能是( )
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】CD
【知识点】确定n倍角所在象限
【分析】为第二象限角,得到,得到答案.
【详解】为第二象限角,故,
所以,
所以可能是第三象限角,也可能是第四象限角,或轴的负半轴.
故选:CD
例6.(22-23高一下·江西吉安·期中)如图,终边在阴影部分(含边界)的角的集合是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】根据图形写出角(范围)
【分析】根据图形,找出边界对应的角,即可写出集合.
【详解】由图象知,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是,
故选:C
变式突破:
1.(25-26高一上·山西朔州·月考)下列四个结论正确的是( )
A.角是第四象限角 B.角是第三象限角
C.角是第三象限角 D.角是第一象限角
【答案】ABD
【知识点】确定已知角所在象限
【分析】根据象限角的定义依次判断各个选项,从而得到结果.
【详解】终边位于第四象限 ,为第四象限角,故A正确;
终边位于第三象限 ,为第三象限角,B正确;
,终边位于第二象限,为第二象限角,C错误;
,终边位于第一象限, 为第一象限角,D正确
故选:ABD
2.(25-26高一上·四川·月考)若与的终边相同,则角的终边所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】找出终边相同的角、确定已知角所在象限、确定n分角所在象限
【分析】先得到与 终边相同,都位于第三象限;则,整理得到,因此与终边相同都在第二象限.
【详解】因为,所以因此与终边相同,都位于第三象限;
由题意得,因此,
即,因此与终边相同都在第二象限.
故选:B
3.(23-24高一上·河北保定·期中)设为第二象限角,则可能是( )
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】CD
【知识点】确定n倍角所在象限
【分析】为第二象限角,得到,得到答案.
【详解】为第二象限角,故,
所以,
所以可能是第三象限角,也可能是第四象限角,或轴的负半轴.
故选:CD
4.(21-22高一下·江西新余·开学考试)若是第二象限角,则( )
A.是第一象限角 B.是第一或第三象限角
C.是第二象限角 D.是第三象限角或是第四象限角或的终边在y轴非正半轴上
【答案】BD
【知识点】确定已知角所在象限、确定n倍角所在象限、确定n分角所在象限
【分析】由已知可得,然后逐个分析判断即可
【详解】因为是第二象限角,所以可得.
对于A,,则是第三象限角,所以A错误;
对于B,可得,当k为偶数时,是第一象限角;当k为奇数时,是第三象限角.所以B正确;
对于C,,即,所以是第一象限角,所以C错误;
对于D,,所以的终边位于第三象限或第四象限或y轴非正半轴上,所以D正确.
故选:BD.
5.(25-26高一上·江苏扬州·月考)(1)用弧度制写出与角终边相同的角的集合;
(2)________(换算成角度制);
(3)如图,终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是________.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】找出终边相同的角、根据图形写出角(范围)、弧度化为角度
【分析】(1)根据终边相同的角的定义,结合角度制与弧度制互化公式进行求解即可;
(2)根据角度制与弧度制互化公式进行求解即可;
(3)根据终边相同的角的定义进行求解即可.
【详解】(1)因为,
所以与角终边相同的角的集合;
(2)因为,
所以;
(3)根据图象可得:终边落在阴影部分(含边界)的角的集合是.
题型二 弧度、扇形问题
方法点拨:
1.角度制与弧度制的换算:
2. 扇形的弧长与面积计算
例题解析:
例1.(25-26高一上·云南昆明·月考)弧度化成角度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】弧度化为角度
【分析】利用弧度制与角度制的互化关系进行互化.
【详解】根据角度制与弧度制的互化关系,得.
故选:A
例2.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知扇形的弧长为,圆心角为2rad,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】根据给定条件,求出扇形所在圆的半径,进而求出扇形面积.
【详解】由扇形的弧长为,圆心角为2rad,得该扇形所在圆的半径,
所以该扇形的面积为.
故选:B
例3.(2025高一上·吉林长春·专题练习)已知扇形的面积为,半径为r,扇形的周长为7,则该扇形圆心角的弧度数 .
【答案】5或
【知识点】弧长的有关计算、扇形面积的有关计算、扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】设出扇形的弧长,根据扇形面积和周长得到方程组,求出或,从而求出圆心角的弧度数.
【详解】设扇形的弧长为,由题意得,,解得或,
当时,,当时,.
故答案为:5或
例4.(25-26高一上·湖南长沙·月考)已知某扇形的周长为16,则当此扇形的面积最大时,圆心角的弧度数为 .
【答案】2
【知识点】扇形面积的有关计算、扇形中的最值问题
【分析】设扇形所在圆的半径为,弧长为,可得,结合扇形面积公式和二次函数求最值,即可求解.
【详解】设扇形所在圆的半径为,弧长为,可得,
所以扇形的面积为,
于是,当时,扇形的面积最大,此时,角度
故答案为:2
例5.(25-26高一上·江苏南通·月考)某圆形广场中央有一处圆形喷泉,喷泉外沿到广场边缘之间铺设了一圈扇形草坪,已知喷泉的半径为4米,广场的半径为6米,若其中某块草坪所对应的圆心角为,则这块扇形草坪的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】结合扇形面积公式,用包含喷泉和草坪的大扇形面积减去只含喷泉的小扇形面积即可.
【详解】设广场的半径为,喷泉的半径为,圆心角为,包含喷泉和草坪的大扇形面积为,只含喷泉的小扇形面积为,扇形草坪的面积为.
则.
故选:D.
变式突破:
1.(25-26高三上·河北保定·期中)密位制是度量角度的一种方法,我国在航海和军事领域采用的是6000密位制,即把一个周角等分为6000份,每一等份是1密位,则120密位等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】角度化为弧度、弧度的概念
【分析】根据弧度的定义求解120密位占6000密位的比例再乘以即可.
【详解】由题意可得120密位等于.
故选:C
2.(25-26高一上·云南昆明·月考)折扇与书画结合,使其成为书画艺术的特殊载体,具有文化和历史价值.如图是一幅书法折扇的一部分,则该扇面对应扇形圆心角的弧度数为 .
【答案】/
【知识点】弧长的有关计算
【分析】利用弧长公式,结合已知条件,即可得方程组求解圆心角.
【详解】
如图,延长交于点,设,扇形圆心角,
则根据题意知:,解得,
故答案为:
3.(24-25高一下·河南·期中)与角终边相同的最小正角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】找出终边相同的角、弧度的概念
【分析】先把化成弧度制,再写成,的形式, 确定选项.
【详解】因为.
所以与角终边相同的最小正角是.
故选:B
4.(2025高三·全国·专题练习)扇子是引风用品,夏令必备之物:我国传统扇文化源远流长,是中华文化的一个组成部分.历史上最早的扇子是一种礼仪工具,后来慢慢演变为纳凉、娱乐、观赏的生活用品和工艺品.扇子的种类较多,受大众喜爱的有团扇和折扇,如图1是一把折扇,是用竹木做扇骨,用特殊纸或线绢做扇面而制成的.完全打开后的折扇为扇形(如图2),若图2中,、分别在、上,,的长为,则该折扇的扇面的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】求出扇形的半径,可求出扇形的面积,求出扇形的半径,可得出扇形的面积,由此可得出该折扇的扇面的面积为,即为所求.
【详解】因为,的长为,,
设扇形的半径为,则,所以,
所以扇形的面积为,
,
所以扇形的面积,
所以折扇的扇面的面积.
故选:D.
5.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知扇形的半径为,弧长为,则扇形的圆心角的弧度数为 .
【答案】/
【知识点】弧度的概念
【分析】由圆心角定义得解.
【详解】根据圆心角定义可知,,
故答案为:
6.(2025·江苏·模拟预测)中国传统折扇文化有着极其深厚的底蕴,“数摺聚清风,一捻生秋意”是宋朝朱翌描写折扇的诗句.如图,假设这把折扇是从一个大圆中剪下一个扇形,再在该扇形内剪下一个同心小扇形(作为扇骨留白),形成扇环形状的扇面.当扇子扇形的圆心角为时,扇面看上去形状较为美观.已知,弧的长为,则此扇面的面积为 .
【答案】
【知识点】扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】利用弧长公式求出的长,利用扇形面积公式求出大、小扇形面积,最后作差求出扇面面积.
【详解】设,因为圆心角,弧的长为,代入弧长公式可得,解得.
由扇形面积公式可得:,
,
所以此扇面的面积为.
故答案为:.
7.(25-26高一上·河南安阳·期中)用一根长度为的绳子围成一个扇形,则该扇形面积的最大值为 .
【答案】
【知识点】基本不等式求积的最大值、扇形弧长公式与面积公式的应用
【分析】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,利用扇形的面积公式与基本不等式可求得该扇形面积的最大值.
【详解】设扇形的半径为,则该扇形的弧长为,其中,
故该扇形的面积为,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故该扇形面积的最大值为.
故答案为:.
题型三 三角函数定义求值、求参数
方法点拨:
1. 三角函数定义:从坐标到比值的桥梁
例题解析:
例1.(2025高一上·吉林长春·专题练习)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】特殊角的三角函数值、诱导公式一
【分析】根据诱导公式和特殊角的函数值得到答案.
【详解】.
故选:A
例2.(25-26高三上·上海·期中)已知,,则 .
【答案】或
【知识点】特殊角的三角函数值
【分析】根据特殊角的三角函数值计算可得.
【详解】因为,所以或,
又,所以或.
故答案为:或
例3.(25-26高一上·重庆江北·月考)在平面直角坐标系中,若角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】特殊角的三角函数值、由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】由正切函数的定义计算可得.
【详解】由题意可得.
故选:C.
例4.(25-26高三上·山东淄博·期中)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】特殊角的三角函数值、判断命题的充分不必要条件
【分析】利用推出关系来确定充要关系即可.
【详解】因为,所以,即“”是“”的充分条件,
因为,所以,即“”不是“”的必要条件,
故选:A
例5.(2025高三上·江苏·学业考试)已知角的终边经过点,且,则实数( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】B
【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】根据正切的定义求解即可.
【详解】因为角的终边经过点,
所以,因为,所以,
解得.
故选:B.
变式突破:
1.(25-26高一上·天津·月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知三角函数值求角
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合正弦函数的性质判断得解.
【详解】由,得;反之当时,或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
2.(24-25高一下·河南驻马店·期末)( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】正切函数的诱导公式
【分析】借助正切函数的诱导公式计算即可得.
【详解】.
故选:C.
3.(2025高一上·广东茂名·专题练习)已知角的终边经过点,且与的终边关于轴对称,则下列结论正确的是( )
A. B.为钝角
C. D.点在第一象限
【答案】ACD
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】由三角函数的定义逐项判断即可.
【详解】角的终边经过点,,所以,A正确;
与的终边关于轴对称,由题意得α的终边经过点,
为第二象限角,不一定为钝角, B错误,
,C正确;
因为, ,所以点在第一象限,D正确.
故选:ACD
4.(24-25高一上·新疆乌鲁木齐·期末)下列代数式的值为1的有( )
A.sin180° B.cos360° C.tan225° D.
【答案】BCD
【知识点】正切函数的诱导公式、特殊角的三角函数值、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据特殊三角函数值及平方关系确定各式对应值,即可得答案.
【详解】由.
故选:BCD
题型四 同角三角函数的关系与运算
方法点拨:
齐次化:当三角函数式中各项的次数相同(如都是一次、二次),或分子分母次数相同(分式齐次)时,可通过除以余弦函数的对应次数,将式子转化为只含tanθ的代数式,从而简化计算.
例题解析:
例1.(25-26高一上·浙江·月考)已知,则( )
A. B.1 C.3 D.
【答案】A
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】分子分母同时除以可得.
【详解】.
故选:A.
例2.(25-26高一上·江苏盐城·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】由同角三角函数的关系化简求解.
【详解】,
解得.
故选:D.
例3.(25-26高一上·浙江杭州·月考)已知,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】判断命题的充分不必要条件、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】由,结合求解,再由充分条件、必要条件的概念即可判断.
【详解】(1)因为,所以,
又,由,可得,
所以;
(2)因为,又,
当时,,由,可得,此时,
当时,,由,可得,此时,
综上,,则“”是“”的充分不必要条件,
故选:C
例4.(23-24高一上·江苏常州·月考)已知,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、已知正(余)弦求余(正)弦、已知弦(切)求切(弦)、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据已知条件利用完全平方公式以及同角三角函数关系式平方和为1求出的值,再结合,解得即可得出的值.
【详解】,
,
,
,
从而,
,可得,
,则且,
,与联解,
可得,
因此.
故选:B.
变式突破:
1.(25-26高一上·北京平谷·月考)如果,那么
【答案】/
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】利用平方关系和商数关系将化为,代入即可求解.
【详解】因为,
所以.
故答案为:.
2.(25-26高一上·江苏·月考)已知,则( )
A.-6 B. C.8 D.-8
【答案】D
【知识点】正、余弦齐次式的计算、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】由得,结合诱导公式,利用同角三角函数的平方和关系及商数关系即可求解.
【详解】由得,
故
.
故选:D
3.(25-26高一上·浙江嘉兴·月考)若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据同角三角函数的基本关系求解即可.
【详解】由,则,
由,
两边平方可得,
即,则.
故选:D
4.(25-26高三上·河北邢台·期中)已知,且,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、二倍角的正弦公式
【分析】由,通过平方得到,再结合通过三角函数关系得到,,进而逐项判断即可.
【详解】因为,两边平方,得,即,所以,故B错误.
由上及二倍角正弦公式,得,因为,
所以,,,又,
所以.结合,解得,,故A错误.
因为,所以,故C正确,,故D错误.
故选:C.
5.(25-26高三上·天津滨海新·月考)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据条件,利用平方关系,得,再结合条件,即可求解.
【详解】因为,
又,则,
又因为,则,所以,
故选:B.
6.(25-26高三上·河北衡水·期中)若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、由条件等式求正、余弦
【分析】将已知条件两侧平方整理得,结合求出,即可得.
【详解】由题设,
所以,即,
而,则,
所以,即.
故选:A
7.(24-25高一下·贵州遵义·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、二倍角的余弦公式、给值求值型问题
【分析】根据正弦与余弦的两角和与两角差,以及余弦的二倍角公式。
【详解】由,得,
由,得,
联立解得,,
因为,
所以,
故选:A
8.(2025·辽宁葫芦岛·二模)已知 满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的正弦公式化简、求值
【分析】先由得到,再利用正弦两角和公式展开得到,联立方程得到.
【详解】因为,所以,即
设,则;
由得到,即,
即,解得 ,所以;
故选:D
9.(2025高三上·广东广州·专题练习)已知,都是第二象限角,且,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、逆用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】根据同角三角函数关系和余弦和角公式得到,结合角的范围,得到.
【详解】,即,
所以,,
又,都是第二象限角,故,
,故,
所以
故选:A
题型五 诱导公式
方法点拨:
诱导公式的核心是 “将任意角的三角函数转化为锐角三角函数”,通过角的终边对称性推导得出。记住下面的口诀,就能快速掌握所有公式:“奇变偶不变,符号看象限”
“奇变偶不变”:指的是 π/2的倍数(如 π/2,3π/2 等)中,系数为奇数时函数名改变,系数为偶数时函数名不变。
“符号看象限”:假设原角为锐角,判断转化后的角所在象限,根据原函数在该象限的符号确定结果的正负。
例题解析:
例1.(25-26高一上·北京平谷·月考)求值: .
【答案】/
【知识点】特殊角的三角函数值、诱导公式二、三、四、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】原式利用诱导公式化简,再利用特殊角的三角函数值计算即可求出值.
【详解】原式
.
故答案为:
例2.(23-24高一下·上海杨浦·期中)若,则的值是 .
【答案】2
【知识点】正切函数的诱导公式、诱导公式二、三、四
【分析】直接利用诱导公式计算即可.
【详解】根据诱导公式知:.
故答案为:2.
例3.(23-24高一下·福建福州·期末)已知,则 .
【答案】
【知识点】正切函数的诱导公式、三角函数的化简、求值——诱导公式、二倍角的正切公式
【分析】用诱导公式和二倍角公式化简求值即可.
【详解】根据诱导公式得,
由题设,可得,
.
故答案为:.
例4.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知为锐角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、诱导公式五、六、二倍角的余弦公式、给值求值型问题
【分析】结合角的范围,运用诱导公式、同角三角函数的基本关系与二倍角公式,即可得解.
【详解】,
又因为,得,
又,,故,因此.
故选:B.
例5.(25-26高一上·江苏扬州·月考)已知,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、诱导公式五、六
【分析】利用诱导公式得出,结合同角三角函数的基本关系可得出的表达式.
【详解】因为,且为锐角,则,
所以,因此.
故选:A.
变式突破:
1.(25-26高一上·北京通州·月考)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】特殊角的三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】运用诱导公式,结合特殊角的余弦值求解即可.
【详解】,
故选:C
2.(25-26高一上·陕西咸阳·月考)的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】特殊角的三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】根据诱导公式化简求解即可.
【详解】,
故选:A
3.(25-26高一上·北京·月考)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】诱导公式五、六、给值求值型问题
【分析】利用诱导公式化简求值.
【详解】,
故选:A.
4.(25-26高一上·陕西西安·月考)已知,则 .
【答案】/
【知识点】诱导公式五、六
【分析】根据结合诱导公式求解即可.
【详解】因为,所以,
所以.
故答案为:.
5.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知,则的值是 .
【答案】
【知识点】诱导公式五、六
【分析】根据条件,利用诱导公式,即可求解.
【详解】因为,则,
故答案:.
5.(2025·湖南永州·模拟预测)若为偶函数,则( )
A. B. C.0或 D.
【答案】A
【知识点】特殊角的三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式、由正弦(型)函数的奇偶性求参数
【分析】根据为偶函数,得到方程,求出或,分两种情况,结合诱导公式得到答案.
【详解】若为偶函数,又,则或,解得或,
若,则,
若,则,所以.
故选:A
题型六 三角函数的图象与性质
方法点拨:
1.分数
例题解析:
例1.(多选)(24-25高二上·贵州遵义·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.的其中一条对称轴为
C.函数在上的值域为
D.函数的图象向右平移单位长度后可以得到函数的图像
【答案】BCD
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求图象变化前(后)的解析式
【分析】根据图象可求出周期,利用周期求判断A,根据图象过点,代入解析式求出,代入验证,判断B,根据正弦函数的性质求值域判断C,利用图象平移判断D.
【详解】A中,由图,得,解得,故A错误;
B中,因为函数的图象经过点,所以,即.
因为,所以,解得,所以,
当时,,
所以的其中一条对称轴为,故B正确;
C中,当时,,故C正确;
D中,函数的图象向右平移个单位长度后可以得到,故D正确.
故选:BCD
例2.(多选)(2025·广东肇庆·一模)已知函数,其中,若的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.
B.的定义域为
C.在上单调递增
D.若,且,则a的最大值为
【答案】BCD
【知识点】正切函数的定义、求正切型三角函数的单调性、由正切函数的周期求值、求正切(型)函数的定义域
【分析】利用正切函数的周期性求得判断A;利用正切函数的定义域求解判断B;利用正切函数的单调性求解判断C;利用正切函数的性质解不等式判断D.
【详解】∵,∴,∴,故A错误;
∵,∴,
∴的定义域为,故B正确;
由,解得,
∴的单调增区间为,,
时,单调增区间为,显然,故C正确;
由得,,
∴,,
∵,∴时,a取最大值为,故D正确.
故选:BCD
例3.(多选)(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知函数,则下列说法中正确的有( )
A.函数关于轴对称
B.曲线的对称轴为,
C.在区间单调递增
D.曲线在点处的切线方程为
【答案】ABD
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性
【分析】对于A,先利用和角公式化简函数得,利用函数奇偶性定义即可判断;对于B,C,利用正弦函数的图象性质即可计算判断;对于D,利用导数的几何意义求出切线斜率,再由直线的点斜式方程求得切线方程判断.
【详解】对于A,依题意,则,
设,则,即函数为偶函数,其图象关于轴对称,故A正确;
对于B,由,可得,即曲线的对称轴为,,故B正确;
对于C,由,可得,而函数在上单调递减,故函数在区间单调递减,即C错误;
对于D,由求导得,则,
故曲线在点处的切线方程为,即,故D正确.
故选:ABD.
例4.(25-26高三上·江西抚州·期中)将函数的图像向左平移个单位,所得图像关于原点对称,则最小时,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用cosx(型)函数的对称性求参数、求图象变化前(后)的解析式
【分析】先进行图象变换,再由函数的对称性求解.
【详解】解析:平移后,,
所以.
所以,因为,所以最小值为.
所以.
故选:B
例5.(2025高二·全国·专题练习)函数恰好有两个零点,则的范围是 .
【答案】
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数
【分析】分和两种情况结合正弦函数性质得出参数范围.
【详解】①,,结合正弦函数性质知:
,解得.
②,,结合正弦函数性质知:
,解得.
综上有.
故答案为:.
例6.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知函数的图象关于直线对称,且周期为.
(1)求函数在上的单调递增区间.
(2)求函数在上最大值和最小值及取最值时相应的值.
【答案】(1);
(2),此时;,此时.
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)先求出函数的解析式,再根据正弦函数的性质求单调区间;
(2)由题意可得,结合正弦函数的性质求解即可.
【详解】(1)因为函数的周期为,
所以,解得,
又因为函数的图象关于直线对称,
所以,
则,
又因为,
所以,
所以,
由,
得,
又因为,
所以或,
所以函数在上的单调递增区间为;
(2)当时,,
所以当,即时,函数取最小值,为;
当,即时,函数取最大值,为;
所以,此时;,此时.
例7.(25-26高三上·福建·月考)已知函数.
(1)求函数在区间上的值域;
(2)若函数在区间上有4个零点,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、求含sinx(型)函数的值域和最值、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)先用二倍角公式与和差倍角的正弦公式化简,然后化简,结合二次函数的性质判断单调性,进而求出值域.
(2)先求出正弦函数的零点,然后列出原点周围的零点,进而根据零点个数列出不等式,最后求出解集即可.
【详解】(1)函数.
所以.
因为,所以,所以.令,
根据二次函数的性质,在上单调递减,所以.
因为,.
所以在区间上的值域为.
(2)令,则,所以.
列出零点为,
因为函数在区间上有4个零点,
所以,解得.
所以的取值范围为.
例8.(25-26高三上·湖南·月考)图1是古书《天工开物》中记载的筒车图.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,在农业上得到广泛应用.在图2中,一个半径为2m的筒车按逆时针方向每分钟转1.5圈,筒车的轴心O距水面的高度为.设筒车上的某个盛水桶P(看作点)到水面的距离为d(单位:m)(若在水面下则d为负数),若以盛水桶P刚浮出水面时开始计时,d与时间t(单位:s)之间的关系为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】三角函数在生活中的应用
【分析】根据题设,结合正弦函数的性质求解即可.
【详解】筒车按逆时针方向每分钟转1.5圈,则,
所以,
由题意可得,则,
此时,
又时,,则,
即,而,则.
故选:A
变式突破:
1.(多选)(24-25高一下·辽宁葫芦岛·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.的图象与轴的交点坐标为
D.函数的图象关于点对称
【答案】BCD
【知识点】由图象确定正切(型)函数解析式、求正切(型)函数的对称中心、由正切函数的周期求值、正切函数图象的应用
【分析】A选项,由图象可以看出函数的最小正周期,求出;B选项,将代入,结合得到;C选项,计算出,C正确;D选项,计算出,得到D正确.
【详解】A选项,由图象可以看出的最小正周期为,
又故,A错误;
B选项,将代入得,解得,
因为,所以只有时,满足要求,
故,B正确;
C选项,,
的图象与轴的交点坐标为,C正确;
D选项,时,,
由于的一个对称中心为,
故函数的图象关于点对称,D正确.
故选:BCD
2.(多选)(2025·四川成都·一模)已知函数,下列说法正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的值域为
C.在上单调递增
D.将函数的图象向右平移个单位长度后可以得到函数的图象
【答案】ABD
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、求图象变化前(后)的解析式、辅助角公式
【分析】应用辅助角公式化简函数式,结合正弦型函数的性质依次判断A、B、C,由图象平移写出解析式判断D.
【详解】由,其最小正周期为,A对,
由,则的值域为,B对,
由,则,显然不单调,C错,
函数的图象向右平移个单位长度,
则,D对.
故选:ABD
3.(安徽省多校2025-2026学年高三上学期12月质量检测数学试题)将函数的图象向左平移个单位长度后,得到的函数图象关于直线对称,则的最小值是( )
A. B. C.2 D.6
【答案】B
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、求图象变化前(后)的解析式
【分析】先写出平移后的解析式,结合对称轴可得答案.
【详解】把函数的图象向左平移个单位长度后,
得到的函数解析式为,
因为其图象关于直线对称,所以,
解得,,又,所以时,的最小值为.
故选:B
4.(25-26高一上·北京平谷·月考)设函数,其中.已知的最小正周期为,且.
(1)求的解析式及的对称轴;
(2)若在区间上的值域为,求的取值范围
【答案】(1);
(2)
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、由正(余)弦函数的性质确定图象(解析式)
【分析】(1)根据最小正周期求出,根据求出,即可得到的解析式,令即可求出的对称轴.
(2)根据求得,结合正弦函数图象即可求出答案.
【详解】(1)因为的最小正周期为,
所以,解得,
又因为,即,且,
所以,
所以的解析式为,
令,解得,
所以的对称轴为.
(2)由(1)知,
当时,,
因为在区间上的值域为,
所以,解得,
所以的取值范围.
5.(25-26高一上·北京平谷·月考)已知函数.
(1)求最小正周期及在上的单调递增区间;
(2)当时,求的最大值和最小值.
【答案】(1)最小正周期为,单调递增区间为和;
(2).
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)根据最小正周期公式求的最小正周期,以为整体,结合正弦函数单调性分析求解;
(2)以为整体,结合正弦函数有界性分析求解.
【详解】(1)因为,所以的最小正周期;
令,解得,
又,所以在上的单调递增区间为和.
(2)因为,则,可得,
当,即时,取得最大值1;
当或,即或时,取得最小值.
6.(25-26高一上·河北·月考)已知函数.
(1)求的单调递减区间;
(2)求在区间上的最值及取得最值时的x的值.
【答案】(1);
(2)时,;或时,.
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)根据正弦函数的性质,使用整体代入法求解可得;
(2)由的范围求出的范围,再根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)由,解得,
所以的单调减区间为;
(2)当时,,
所以,所以
当,即时,取得最小值,即;
当或,即或时,取得最大值,
即.
7.(25-26高一上·浙江金华·月考)如图,为一个水轮的轴截面示意图,水轮的半径为1米,水轮圆心距离水面米.以圆心为坐标原点,平行于水面为轴,垂直于水面为轴建系.已知水轮每分钟逆时针转动5圈,如果当水轮上点从水中浮现时(图中点)开始计算时间.
(1)当,点在转动过程中第一次使得时,记水轮与轴交于点,求此时的值;
(2)当时,求点距离水面的高度米,表示为时间秒的函数,并求点第一次到达最高点所需要的时间.
【答案】(1)
(2),4秒
【知识点】由单位圆求三角函数值、求含sinx(型)函数的值域和最值、由正(余)弦函数的性质确定图象(解析式)、三角函数在生活中的应用
【分析】(1)根据任意角定义可得,再由三角函数定义计算可得;
(2)由水轮旋转速度求出其角速度,再由三角函数定义求出表达式,解方程可求出相应时间.
【详解】(1)由,得,
,
,
又由,则,
故.
(2)水轮每分钟逆时针转动5圈,则每秒逆时针转动,
由,可得,
可知秒后点,
则点到水面的高度为,
当第一次到达最高点时,即时,,
即可得
故点第一次到达最高点所需要的时间为4秒.
题型七 伸缩平移变换
方法点拨:
例题解析:
例1.(多选)(25-26高三上·重庆·月考)下列说法正确的是( )
A.函数图象上的点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的3倍可得到的图象
B.函数图象上的点向右平移个单位可得到的图象
C.函数图象上的点向左平移个单位可得到的图象
D.函数图象上的点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位可得到的图象
【答案】AC
【知识点】求图象变化前(后)的解析式
【分析】利用三角函数图象变换,逐项分析判断得解.
【详解】对于A,函数的图象纵坐标不变,横坐标伸长到原来的3倍可得到,故A正确;
对于B,函数图象上的点向右平移个单位可得到的图象,故B错误;
对于C,函数图象上的点向左平移个单位可得的图象,故C正确;
对于D,函数的图象纵坐标不变,横坐标缩短为原来的得,
再向右平移个单位可得,故D错误.
故选:AC
变式突破:
1.(2025·四川泸州·一模)把函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把所得图象向右平移个单位长度,得到图象对应的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、相位变换及解析式特征
【分析】利用三角函数图象变换规则,先对函数进行伸长变换,再对所得图象进行向右平移变换,最终得出函数解析式.
【详解】若把函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,
则需将替换为,即,
再把所得图象向右平移个单位长度,则需将替换为,
即,
最终得到的函数解析式为,故D正确.
故选:D.
2.(25-26高一上·北京·开学考试)要得到函数的图象,需要把函数的图象( )
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
【知识点】描述正(余)弦型函数图象的变换过程、求图象变化前(后)的解析式
【分析】直接利用函数的图象变换规律,可得结论.
【详解】要得到函数的图象,
要得到函数的图象,
需要把函数的图象向左平移个单位长度;
故选:C
易错点
1.角度与弧度混用
核心问题:
2.“奇变偶不变,符号看象限”口诀要点理解不牢固
核心问题:
3.正切函数的定义域、复合函数的单调性、图像平移理解混淆
核心问题:
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