内容正文:
第七章 三角函数
教考衔接2 三角函数中的参数问题
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
谢谢观看
返回目录
第七章 三角函数
数学•必修 第三册(配RJB版)
1
一、真题展示
1.(2024·北京卷)已知f(x)=sin ωx(ω>0),f(x1)=-1,f(x2)=1,|x1-x2|min= eq \f(π,2),则ω=( )
A.1
B.2
C.3
D.4
2.(2023·新高考全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=cos ωx-1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是__________.
二、真题溯源
[人教B版必修三P64习题7-3AT4]
判断下列函数的奇偶性.
(1)y=-2sin 2x;
(2)y=|sin x|;
(3)y=3cos x+1;
(4)y=tan x-1.
[人教B版必修三P50练习AT3]
求y=-5sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))的最大值和最小值,并求出取得最大值和最小值时x的值.
三、类法探究
已知含参数ω的函数y=A sin (ωx+φ)的解析式,三角函数的部分性质,求ω的取值范围,是近年来常考的一种类型题.由于其有时涉及三角函数的零点、单调性、奇偶性、对称性、最值等性质的综合应用,难度较大,现就这一类问题进行归纳总结.
类型一 根据三角函数的单调性求参数
(1)若f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))在区间[-t,t]上单调递增,则实数t的取值范围为( )
A. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2)))
B. eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,3)))
C. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,3)))
D. eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))
(2)已知函数f(x)= eq \f(\r(2),2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,4)))- eq \f(1,2)(ω>0),若函数f(x)在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上单调递减,则实数ω的取值范围是( )
A. eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))
B. eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4)))
C. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(5,8)))
D. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,4)))
(3)已知函数f(x)= eq \r(2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m,m))上单调递增,则m的最大值为( )
A. eq \f(3π,4)
B.π
C. eq \f(7π,8)
D. eq \f(9π,8)
[解析] (1)令- eq \f(π,2)+2kπ≤2x+ eq \f(π,6)≤ eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,所以- eq \f(π,3)+kπ≤x≤ eq \f(π,6)+kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间为 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)+kπ,\f(π,6)+kπ))(k∈Z),
又f(x)在[-t,t]上单调递增,则[-t,t]是 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)+kπ,\f(π,6)+kπ))(k∈Z)的一个子区间,
当k=0时,即 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(π,6))),若[-t,t]是 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(π,6)))的子集,则t∈ eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6))).
(2)已知f(x)= eq \f(\r(2),2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,4)))- eq \f(1,2)(ω>0),
由函数f(x)在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上单调递减,且2ωx+ eq \f(π,4)∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωπ+\f(π,4),2ωπ+\f(π,4))), eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ωπ+\f(π,4)≥\f(π,2)+2kπ,,2ωπ+\f(π,4)≤\f(3π,2)+2kπ,))
解得 eq \f(1,4)+2k≤ω≤ eq \f(5,8)+k,k∈Z,
因为ω>0,当且仅当k=0时,有满足要求的取值,即 eq \f(1,4)≤ω≤ eq \f(5,8).
(3)f(x)= eq \r(2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),
周期T= eq \f(2π,2)=π,
函数f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m,m))上单调递增,
则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m<m,,m-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m))≤\f(π,2),))解得 eq \f(3π,4)<m≤π,
则 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m,m))⊆ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),
函数f(x)的单调递增区间满足2kπ- eq \f(π,2)≤2x+ eq \f(π,4)≤2kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,
即kπ- eq \f(3π,8)≤x≤kπ+ eq \f(π,8),k∈Z,
当k=0时,- eq \f(3π,8)≤x≤ eq \f(π,8);
当k=1时, eq \f(5π,8)≤x≤ eq \f(9π,8);
当k=2时, eq \f(13π,8)≤x≤ eq \f(17π,8),
所以 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m,m))⊆ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,8),\f(9π,8))),则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-m≥\f(5π,8),,m≤\f(9π,8),))
解得m≤ eq \f(7π,8) .
[答案] (1)D (2)C (3)C
利用单调性求参数的范围的常见方法
视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较.求参数需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.
类型二 根据三角函数的奇偶性求参数
(1)已知f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(5π,6)))+1,将函数f(x)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度得到函数g(x),则使得g(x)是偶函数的φ的最小值是( )
A. eq \f(π,6)
B. eq \f(π,3)
C. eq \f(2π,3)
D. eq \f(4π,3)
(2)若函数f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0)的最小正周期为π,则满足条件“f(x+φ)是偶函数”的φ的一个值为____________________(写出一个满足条件的φ即可).
(3)已知函数f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),x∈R,设α>0,若函数g(x)=f(x+α)为奇函数,则α的值为____________________.
[解析] (1)因为f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(5π,6)))+1,由题意得g(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-4φ-\f(5π,6)))+1,
因为g(x)是偶函数, 所以-4φ- eq \f(5π,6)=kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,即φ=- eq \f(kπ,4)- eq \f(π,3),k∈Z,
因为φ>0,所以φ的最小值是 eq \f(π,6),故选A.
(2)因为f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0),
又f(x)的最小正周期为π,所以 eq \f(2π,ω)=π,则ω=2,所以f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),
所以f(x+φ)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+2φ+\f(π,3))).
又f(x+φ)是偶函数,所以应满足2φ+ eq \f(π,3)= eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,
所以有φ= eq \f(π,12)+ eq \f(kπ,2),k∈Z.
(3)∵f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),函数g(x)=f(x+α)为奇函数,
∴g(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+2α+\f(π,3)))为奇函数,则2α+ eq \f(π,3)=kπ(k∈Z),
∵α>0,∴α= eq \f(kπ,2)- eq \f(π,6)(k∈N+).
[答案] (1)A
(2) eq \f(π,12)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(答案不唯一,也可以写-\f(5π,12),\f(7π,12),符合\f(π,12)+\f(kπ,2),k∈Z即可))
(3) eq \f(kπ,2)- eq \f(π,6)(k∈N+)
1.函数y=A sin (ωx+φ)+B(A≠0)为奇函数⇔φ=kπ(k∈Z)且B=0;
函数y=A sin (ωx+φ)+B(A≠0)为偶函数⇔φ=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z).
2.函数y=A cos (ωx+φ)+B(A≠0)为奇函数⇔φ=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z)且B=0;
函数y=A sin (ωx+φ)+B(A≠0)为偶函数⇔φ=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z).
类型三 根据三角函数的对称性求参数
(1)已知函数f(x)= eq \r(2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))(ω>0),若∃x0∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,3)))使得f(x)的图象在点(x0,f(x0))处的切线与x轴平行,则ω的最小值是( )
A. eq \f(3,4)
B.1
C. eq \f(3,2)
D.2
(2)已知函数f(x)=m+sin (2x+φ)(φ>0)的最小值为2,且f(x)的图象关于点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,7),m)) 对称,则 eq \f(φ,m)的最小值为( )
A. eq \f(π,21)
B. eq \f(π,7)
C. eq \f(5π,21)
D. eq \f(5π,14)
(3)已知函数f(x)=sin (2x+φ) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(φ))<\f(π,2))),若存在x1,x2,x3∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(3π,2))),且x3-x2=2(x2-x1)=4x1,使f(x1)=f(x2)=f(x3)>0,求φ的值.
[解析] (1)已知f(x)= eq \r(2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4))),
因为∃x0∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,3)))使得f(x)的图象在点(x0,f(x0))处的切线与x轴平行,
所以函数f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,3)))上存在最值,即函数f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,3)))上存在对称轴,
令ωx+ eq \f(π,4)=kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,得x= eq \f(kπ,ω)+ eq \f(π,4ω),k∈Z,
因为- eq \f(π,4)≤x≤ eq \f(π,3),所以- eq \f(π,4)≤ eq \f(kπ,ω)+ eq \f(π,4ω)≤ eq \f(π,3),即- eq \f(1,4)≤ eq \f(k,ω)+ eq \f(1,4ω)≤ eq \f(1,3),则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ω≥3k+\f(3,4),,ω≥-4k-1,))k∈Z,
又ω>0,故k=0时,ω取最小值为 eq \f(3,4),故选A.
(2)因为函数f(x)=m+sin (2x+φ)(φ>0)的最小值为2,
所以m-1=2,解得m=3,又f(x)的图象关于点 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,7),m))对称,
所以 eq \f(2π,7)+φ=kπ,k∈Z,所以φ=kπ- eq \f(2π,7),k∈Z,
因为φ>0,所以φ=kπ- eq \f(2π,7),k∈N+,所以φ的最小值为π- eq \f(2π,7)= eq \f(5π,7),
所以 eq \f(φ,m)的最小值为 eq \f(5π,7×3)= eq \f(5π,21),故选C.
(3)令t=2x+φ,因为x1,x2, x3∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(3π,2))) ,
所以t1,t2, t3∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(φ,3π+φ)), eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(φ))< eq \f(π,2),
因为f(x1)=f(x2)=f(x3)>0,结合y=sin t的图象(如图所示),
得到t1+t2=π,t2+t3=3π或t1+t2=3π,t2+t3=5π,
因为x3-x2=2(x2-x1)=4x1,所以x2=3x1,x3=7x1,
则 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(8x1+2φ=π,,20x1+2φ=3π,))解得φ=- eq \f(π,6),此时x1= eq \f(π,6),x2= eq \f(π,2),x3= eq \f(7π,6),满足题意,
或 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(8x1+2φ=3π,,20x1+2φ=5π,))解得φ= eq \f(5π,6),不符合题意,舍去.综上,可得φ的值为- eq \f(π,6).
[答案] (1)A (2)C (3)略
将三角函数y=A sin (ωx+φ)或y=A cos (ωx+φ)中的ωx+φ看作一个整体,根据正、余弦函数的对称轴、对称中心构建方程(组),通过解方程(组)求参数的值.
$