内容正文:
专题09 三角函数的图象与性质的综合应用
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能框架 3
03 破·题型攻坚 3
考点一 三角恒等变换 3
真题动向
必备知识
知识1两角和与差的正弦、余弦、正切公式
知识2二倍角公式
命题预测
考向1角的配凑
考向2三角恒等变换的综合
考点二 三角函数的图象与性质 12
真题动向
必备知识
知识1正弦函数、余弦函数的图象与性质
知识2正切函数的图象与性质
知识3图像变换
命题预测
考向1三角函数对称性、奇偶性的综合 考向2三角函数的单调性
考向3三角函数的最值问题 考向4三角函数中的w范围
考向5三角函数的解析式问题 考向6三角函数图象的平移伸缩问题
考向7绝对值与三角函数的综合问题
命题轨迹透视
近三年全国卷中,三角函数图象与性质为核心高频考点,考查形式稳定且层次分明。选择题、填空题聚焦图象变换(平移、伸缩)、解析式确定,及三角恒等变换的求值化简,题型基础,难度偏低;解答题多与性质应用结合,涉及单调区间、最值、值域、参数求解,常融入三角恒等变换、解三角形,凸显知识关联性,难度适中。命题避免偏怪,侧重基础考点的灵活迁移。
核心考查图象变换规律、解析式求解、性质应用及三角恒等变换工具性。能力上要求熟练掌握三角公式,具备图象分析与数形转化能力,能精准进行运算化简,灵活整合跨模块知识解决问题。强调逻辑推理与运算严谨性,是高考中得分的关键板块,全面检验基础核心素养与知识综合应用能力。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
三角恒等变换
一卷T11,6分
二卷T8,5分
I卷T4,5分
II卷T13,5分
甲卷(文)T9,5分
I卷T8,5分
II卷T7,5分
三角函数的图象与性质
一卷T4,5分
二卷T15,13分
I卷T7,5分
II卷T6、T9,11分
I卷T15,5分
II卷T16,5分
甲卷(理)T10,5分
甲卷(文)T12,5分
乙卷(理)T6,5分
乙卷(文)T10,5分
2026命题预测
2026年全国卷三角函数图象与性质考查将保持稳定,形式仍以选择、填空+解答题为主。选择填空聚焦图象变换、解析式确定及三角恒等变换求值;解答题延续与性质应用、解三角形的融合。难度适中,或在情境设计上略有创新,侧重公式熟练运用、数形转化与运算精准性,凸显基础核心素养与知识综合应用能力。
考点一 三角恒等变换
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题,7,5分)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,而为锐角,
解得:.
故选:D.
2.(2024·全国甲卷·高考真题,9,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,
所以,,
所以,
故选:B.
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题,4,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
而,所以,
故即,
从而,故,
故选:A.
4.(2025·全国二卷·高考真题,8,5分)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
因为,则,则,
则.
故选:D.
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题,8,5分)已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,而,因此,
则,
所以.
故选:B
【点睛】方法点睛:三角函数求值的类型及方法
(1)“给角求值”:一般所给出的角都是非特殊角,从表面来看较难,但非特殊角与特殊角总有一定关系.解题时,要利用观察得到的关系,结合三角函数公式转化为特殊角的三角函数.
(2)“给值求值”:给出某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,解题关键在于“变角”,使其角相同或具有某种关系.
(3)“给值求角”:实质上也转化为“给值求值”,关键也是变角,把所求角用含已知角的式子表示,由所得的函数值结合该函数的单调区间求得角,有时要压缩角的取值范围.
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,13,5分)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
【答案】
【详解】法一:由题意得,
因为,,
则,,
又因为,
则,,则,
则,联立 ,解得.
法二: 因为为第一象限角,为第三象限角,则,
,,
则
故答案为:.
知识1两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1);(2)
记忆口诀:“CCSS,符号改变”;
(3);(4)
记忆口诀:“SCCS,符号不变”;
(5)
(6)
辅助角公式:,其中,,
知识2二倍角公式
(1)
(2)
(3)
常用变形:降幂公式:;;
考向1角的配凑
1.(2025·四川乐山·三模)已知,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
且,
故,
故.
故选:A
2.(2024·广东潮州·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,
又由,得,即,
,即.
故选:D
3.(2024·湖南永州·模拟预测)若,则 .
【答案】
【详解】因为,
所以
.
故答案为:
4.(2025·河北唐山·模拟预测)若,且,,则的值是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【详解】因则.又,则,
可得.
又则
由,可得
由
.
因则 .
故选:A.
5.(2024·河北沧州·二模)已知,,且,,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【详解】因为所以则
所以
则,
因为,所以,
又则,
所以
故
因为所以
则.
故选:A.
6.(2025·黑龙江鹤岗·三模)设,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题设,
所以,
因为,,则,又,
所以或,即或(舍),
故.
故选:D
考向2三角恒等变换的综合
7.(2025·辽宁锦州·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得,即,即,
得,又因为,
所以,
因此.
故选:B.
8.(2025·四川攀枝花·一模)已知,则( )
A. B. C.6 D.7
【答案】D
【详解】因为
,
所以,又,所以,
又,
解得,所以.
故选:D.
9.(2025·四川遂宁·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设 ,,则,
已知,即;
已知,即,
由得:,即
设,则,
又,解得,
因此,
所求,
综上,.
故选:D
10.(2024·湖南常德·模拟预测)(多选)已知实数x,θ满足则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】A选项,若,由基本不等式得,当且仅当时,等号成立,
又,,故只有时,等号成立,此时,
若,可得,当且仅当时,等号成立,
又,,故只有时,等号成立,此时,
综上,,A错误;
B选项,当时,,满足要求;
当时,,满足要求,B正确;
C选项,,两边平方得,
即,C正确;
D选项,当时,,
,
满足要求;
当时,,
此时,
故成立,综上,D正确.
故选:BCD
11.(2025·河北石家庄·模拟预测)已知满足,则的值为 .
【答案】/
【详解】解:由得,即,
所以,
因为,所以,
因为,
所以,
所以
故答案为:
考点二 三角函数的图象与性质
1.(2025·全国一卷·高考真题,4,5分)已知点是函数的图象的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据正切函数的性质,的对称中心横坐标满足,
即的对称中心是,
即,
又,则时最小,最小值是,
即.
故选:B
2.(2023·全国乙卷·高考真题,6,5分)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为在区间单调递增,
所以,且,则,,
当时,取得最小值,则,,
则,,不妨取,则,
则,
故选:D.
3.(2023·全国甲卷·高考真题,10,5分)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
【详解】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.
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,6,5分)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
5.(2023·全国甲卷·高考真题,12,5分)若为偶函数,则 .
【答案】2
【详解】因为为偶函数,定义域为,
所以,即,
则,故,
此时,
所以,
又定义域为,故为偶函数,
所以.
故答案为:2.
6.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题,16,5分)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
【答案】
【详解】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
,即,.
因为,所以,即,.
所以,
所以或,
又因为,所以,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查根据图象求出以及函数的表达式,从而解出,熟练掌握三角函数的有关性质,以及特殊角的三角函数值是解题关键.
7.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,9,6分)(多选)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
【答案】BC
【详解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,
显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,
显然图像的对称轴不同,D选项错误.
故选:BC
8.(2025·全国二卷·高考真题,15,13分)已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【详解】(1)由题意,所以;
(2)由(1)可知,
所以
,
所以函数的值域为,
令,解得,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为,
函数的单调递增区间为.
知识1正弦函数、余弦函数的图象与性质
函数
图象
定义域
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
单调性
在()上单调递增;在上单调递减
在上单调递增;
在()上单调递减
最值
当()时,;
当()时,;
当()时,;
当时,
对称性
对称中心为(),
对称轴为直线()
对称中心为(),
对称轴为直线()
知识2正切函数的图象与性质
图象
定义域
值域
R
周期
最小正周期为
奇偶性
奇函数
单调性
在开区间内单调递增
知识3图象变换
1.对函数,的图象的影响(左加右减)
2、()对函数图象的影响
3、()对的图象的影响
4、的图象经变换得到的图象
注意:由到的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.
考向1三角函数对称性、奇偶性的综合
1.(2025·江西抚州·一模)函数()的最小正周期为 ,若直线是图象的一条对称轴,则 .
【答案】 / /
【详解】①函数()的最小正周期为;
②因为函数,令,
所以,又,
因为直线是图象的一条对称轴,所以,
化简得.又,
所以令,则.
故答案为:①;②.
2.(2025·云南保山·三模)函数(其中为自然对数的底数)的图象大致形状是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由函数,可得的定义域为,
又由,
所以为奇函数,图象关于原点对称,可排除A、C;
当时,可得,,所以,
则,所以,
即当时,,所以选项B符合题意.
故选:B.
3.(2025·广东河源·一模)已知函数在的最大值和最小值分别为,则 .
【答案】2
【详解】设,,
则,
,
所以是奇函数,
又,,
所以,.
故答案为:.
4.(2025·河南平顶山·二模)已知函数,,则 .
【答案】7
【详解】令,定义域为,
且,
所以为奇函数,
所以,
即,
所以.
故答案为:7
5.(2024·黑龙江黑河·二模)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
故答案为:.
6.若函数图象的对称中心都是函数图象的对称中心,则的值可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于函数,由可得,
所以函数图象的对称中心为,
又因为函数图象的对称中心也为,
故函数图象的对称中心为,
对于正弦型函数,由可得,
故函数图象的对称中心为,
故函数图象相邻对称中心间的距离为,
易知函数图象相邻对称中心间的距离为,
且原点为函数、的一个公共对称中心,
因为函数图象的对称中心都是函数图象的对称中心,
故存在,使得,解得,C选项合乎要求.
故选:C.
考向2三角函数的单调性
7.(2024·广东韶关·一模)下列区间中,函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,,得,,
当时,的单调递减区间为;
经检验,仅是的子集,其余选项中的区间均不是其子集.
故选:B
8.(2025·安徽铜陵·三模)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若和在上均单调递减,则m的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知:,,
令,解得,
因为和在上均单调递减,则,
所以m的最大值为.
故选:B.
9.(2024·吉林白山·一模)已知函数的定义域为,若,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】当时,,故函数在上单调递减,
又函数在上单调递增,所以在上单调递增,
由,得,又,
所以,
则且,解得或,
所以的取值范围是.
故答案为:.
10.(2025·广西来宾·模拟预测)(多选)已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】,
,
,
,
,
,
,
即,
所以,
即,所以ABC正确,D错误,
故选:ABC.
11.(2025·四川南充·一模)若函数(),在 上单调递减,则a的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【详解】利用辅助角公式得:
(),
其中,
因为 ,所以,
又因为,所以.
因为在上单调递增,在上单调递减,
所以为了使得函数在 上单调递减,必须且只需,
所以,
所以,解得.
当时,在 上单调递减,符合题意.
故a的最小值为1.
故选:B
考向3三角函数的最值问题
12.(2025·广东汕尾·一模)若函数的最大值为,则常数的一个取值为 .
【答案】(答案不唯一,只需,即可)
【详解】,
,
依题意,,即,
化简得,解得.
故答案为:(,即可).
13.(2025·山西太原·模拟预测)已知函数 ,则( )
A.其最小正周期为,最小值为0 B.其最小正周期为,最小值为0
C.其最小正周期为,最大值为 D.其最小正周期为,最大值为
【答案】C
【详解】因为的最小正周期为,的最小正周期为,
所以的最小正周期为.
,
由二次函数的性质知,当时,取得最大值,为;
当时,取得最小值,为.
故选:C.
14.(2025·云南玉溪·模拟预测)已知函数在处取得最大值,若在处取得最大值,则与的关系可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由,且,
由题意,则,
,则,
所以,则或均不可能,
,则不可能,时.
故选:C
15.(2024·河北承德·模拟预测)已知,若存在,,使得,则( )
A.有最大值,有最小值 B.有最大值,无最小值
C.无最大值,有最小值 D.无最大值,无最小值
【答案】B
【详解】由题,即,
又,
∵,∴,
又,
∴,又,,,
∴,又在上单调递增,
∴有最大值,无最小值.
故选:B.
16.(2025·云南昆明·模拟预测)设,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,
则,
又因为,所以,
令,当单调递减,当单调递增,
所以当时,,当或时,,
所以的取值范围是.
故选:D.
考向4三角函数中的w范围
17.(2025·江西宜春·三模)已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由
可知,解得
又,故的取值范围为
故选:
18.(2025·山东东营·一模)已知函数,若在区间内有且仅有3个零点和2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
由于函数在区间上有且仅有3个零点和2条对称轴,
根据函数的图像:
所以,整理得:.
故选:A.
19.(2025·吉林长春·模拟预测)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】;
当时,,
,,,
在上单调递增,,解得:,
即的取值范围为.
故选:D.
20.(2024·安徽黄山·模拟预测)已知函数(其中为常数,且)有且仅有5个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】由函数,
可得,可得函数为偶函数,其图象关于轴对称,
因为有5个零点,所以必有一个零点为,
则,可得,
所以函数的零点,
等价于函数与的图象在上的交点个数,
由,可得,
要使得函数与的图象在上有5个交点,
则满足,解得,即实数的范围为.
故答案为:.
21.(2025·黑龙江伊春·一模)已知函数在区间上单调递增,且在区间内至少有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当时,,且时,,
由函数在区间上单调递增,
故,解得,即.
当时,,
由函数在区间内至少有一个零点,
则,解得.
综上所述,,则的取值范围是.
故选:B.
22.(2025·河南信阳·模拟预测)已知函数仅存在一个极值点和两个零点在区间内,则实数的取值范围为 .
【答案】
【详解】设为的最小正周期,由题意可知,,即,解得,
由得,,,由得,,
又,所以,,
由余弦函数的图象可知,两个相邻零点之间必有一条对称轴,即存在一个极值点.
由题意或,
解得或,
故实数的取值范围为.
故答案为:
考向5三角函数的解析式问题
23.(2025·河北保定·一模)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由图可知,,则
由图像根据五点法,当 时,对应得到,
即,因为,所以或,
当,验证单调递增区间:
令,
当时,为其一个增区间,由图象可得位于减区间上,矛盾,
所以.
故选:D
24.(2025·广西崇左·三模)(多选)如图,以某摩天轮某座舱P距离地面高度的最小值处为初始位置,摩天轮(匀速转动)的转动时间t(单位:分钟)与座舱P距离地面的高度(单位:米)的函数关系式为(,),且开始转动分钟后,座舱P距离地面的高度为32米,转动7.5分钟后,座舱P距离地面的高度为H米,该摩天轮转动一圈的时间为20分钟,则( )
A. B.
C. D.该摩天轮座舱P距离地面的最大高度为110米
【答案】AC
【详解】已知周期 分钟,故 ,选项A正确;
初始位置 时高度最小,代入 ,且 (),得 ,
即 ;代入 时 ,
得 ,解得 ,选项B错误;
当 时,,选项C正确;
最大高度为 米,选项D错误.
故选:AC
25.(2025·河南周口·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.的最小正周期为
D.将的图象向右平移个单位长度得到的图象关于点对称
【答案】BCD
【详解】依题意,,解得,
函数的周期,
解得,则,由,得,
而,则,解得,A错误;
因此,
对于B,,B正确;
对于C,如下图:的最小正周期为,C正确;
对于D,,,
由正弦函数图象性质可知:的图象关于点对称,D正确;
故选:BCD
26.(2025·山东济宁·模拟预测)(多选)已知函数,其部分图象如图所示,其中B为最高点,,,则( )
A. B.若,则
C. D.
【答案】BC
【详解】由题意,过点作轴的垂线,垂足为,
中,,
,,
解得,,的最大值为,故A错误;
根据,解得的周期,所以,
,结合,
即,,又属于函数的递减区间,
解得,所以,故C正确;
令,则或,
解得或,,所以,故B正确;
根据是周期为4的函数,可得是周期为12的周期函数,
所以,
结合,,,
,,,,
可得,故D错误.
故选:BC
27.(2025·河南开封·二模)已知函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】
【详解】从图象可以看出的最小正周期为,故,
又,故,所以,故,
又,故,故,解得,
又,即,故,故.
故答案为:
28.(2025·山东淄博·模拟预测)如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在t秒时相对于平衡位置的高度h(单位:厘米)由关系式确定,其中,,.小球从最低点出发,2秒后,第一次回到最低点,则下列说法中正确的有
①
②与时小球偏离平衡位置的距离之比为
③当时,若小球有且只有三次到达最高点,则
④当时,若,时刻小球偏离平衡位置的距离相同,则
【答案】②③
【分析】
【详解】对于①:由题可知小球运动的最小正周期,又,所以,解得,
当时,,即,
又,所以,则,故①错误;
对于②:因为,,
所以与时小球偏离平衡位置的距离之比为,故②正确;
对于③:若,则,
又当时,小球有且只有三次到达最高点,
所以,解得,即,故③正确;
对于④:,令,
则,,
满足且时刻小球偏离平衡位置的距离相同,此时,故④错误.
故答案为:②③
考向6三角函数图象的平移伸缩问题
29.(2024·江苏宿迁·一模)2025年“九三”阅兵活动中,官兵步调一致,假设官兵的步伐可由简谐振动表示为,将函数图像上所有的点向左平移个单位长度,可得函数的图像,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意得.
故选:A.
30.(2024·陕西榆林·模拟预测)想要得到函数的图像,只需将函数的图像( )
A.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向右平移个单位
B.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向左平移个单位
C.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位
D.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位
【答案】C
【详解】,
将函数的图像各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位,即可得出函数的图像,
故选:C.
31.(2025·湖南衡阳·一模)如果是函数图象上的一点,那么就是函数图象上的点,则的一个单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为是函数图象上的一点,所以,
设点,因为就是函数图象上的点
所以,即,
所以,
所以,
求的减区间,即求的增区间,
令,解得,,
令,得一个减区间为,故D正确;
对于选项AB,函数在和上不单调,
对于C选项,函数在上单调递增,
故选:D
32.(2025·海南三亚·三模)已知函数,将其图象进行如下两种变换:
①先向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变);
②先将图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度.
若两种变换后得到的函数图象完全重合,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于①,将函数的图象先向左平移个单位长度,
可得到函数的图象,
再将所得函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),可得到函数的图象,
对于②,将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),
可得到函数的图象,再将所得图象向左平移个单位长度,
可得到函数的图象,
因为两种变换后得到的函数图象完全重合,所以,
因为,所以,又因为,故,
又因为,故,即.
故选:C.
33.(2024·四川雅安·一模)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的最小正周期和单调递增区间;
(3)将函数图象上各点横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,再将图象向左平移个单位得到的图象,若锐角满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】
【详解】(1).
代入 ,得:
(2)最小正周期 ;
由 ,解得,
即单调递增区间为 .
(3)将函数图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍得 ,
再向左平移 个单位得:,
由 ,得 ,即 .
因为 为锐角,
所以 ,,
.
考向7绝对值与三角函数的综合问题
34.(2025·江苏苏州·三模)若函数的最大值为
【答案】
【详解】∵,且,
∴,∴,
∴,
∵在上单调递增,∴在上单调递减,
∴,
故答案为:.
35.(2025·黑龙江七台河·二模)已知函数,则下列命题正确的是( )
A.是以为周期的函数
B.直线是曲线的一条对称轴
C.函数的最大值为,最小值为
D.函数在上恰有个零点
【答案】C
【详解】对于A,因为,
所以不是以为周期的函数,故A错误;
对于B,因为,,
显然,故B错误;
对于C,易知是函数的一个周期,所以只需考虑在上的最大值.
①当时,,令,
则,对称轴为,
易知在区间上的最大值为,最小值为,
②当时,,令,
则,对称轴为,
知在区间上的最大值为,最小值为,
又,综上所述函数的最大值为,最小值为,故C正确;
对于D,先研究函数在上的零点个数,
由C可知,当时,令,得或(舍),
又因为,且时,,
当时,单调递减,且,
所以在只有唯一解,即此时函数只有唯一零点.
当时,令,得到,
又,且时,,
又时,,且时,单调递减,
所以,函数也只有唯一零点,
综上,在上有2个零点,且在和各有一个零点,
所以函数在上恰有2025个零点,故D错误.
故选:C.
36.(2024·陕西安康·二模)(多选)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
【详解】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.
37.(2024·辽宁阜新·三模)(多选)已知函数,,则( )
A.的最小正周期为
B.直线为图象的一条对称轴
C.若在区间上单调递增,则
D.存在,使得在区间上恰有2025个零点
【答案】ABD
【详解】对于A,由于函数的最小正周期为,且,故的最小正周期为,因此的最小正周期为和的最小公倍数,故的最小正周期为,A正确,
对于B, ,而故直线为图象的一条对称轴,B正确,
对于C,当时,,令当时,,则,且在单调递增,
故单调递增,则需要,故,因此若在区间上单调递增,则,故C错误,
对于D,由C选项可知:,令,则,故或,
当时,则,则,当时,此时符合的共有1013个,
当,或解得或故当时,符合条件的有,和共有1012个,
当,且时,此时,令,则,故或,
由于,当时,,故,故当,无零点,
综上可知:当时,在区间上恰有2025个零点,故D正确,
故选:ABD
38.(2024·甘肃庆阳·一模)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.关于直线对称 B.的最小正周期为π
C.是偶函数 D.的最大值为4
【答案】AC
【详解】由题可知:函数的定义域为,
对A,,
所以关于直线对称,故A正确;
对B,由,
所以也是函数的一个周期,所以B错误;
对C,,所以是偶函数,
所以C正确;
对D,由,所以若,则,
此时,故D错误.
故选:AC
39.(2025·广东茂名·一模)(多选)已知函数,则( )
A.的图象关于点对称
B.的最小正周期为
C.的最小值为
D.在上有四个不同的实数解
【答案】BD
【分析】
【详解】方法一:由,
则,,则,
所以不可能关于对称,A错误;
因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
则的最小正周期为,B正确;
当时,,当时,;
当时,,作出函数大致图象,如图,
则,C错误,
在有4个根,D正确.
方法二:由,
作出和的图像,取位于上方的部分即可:
由图可知,AC错误,B正确,
对于D,计算知与在内的交点坐标为,
而,结合函数的图象特征可知函数与图象在内有四个交点,
所以在上有四个不同的实数解,故D正确.
故选:BD.
40.(2025·广西柳州·三模)已知函数,.
(1)求,的值;
(2)求的最大值并写出取得最大值时的集合;
(3)定义,,求函数的最小值.
【答案】(1);
(2),;
(3)
【分析】
【详解】(1);
(2)对于两边平方得,,
因为,所以,
又因为,所以,
所以,此时,即,解得.
所以的最大值为,且对应的的集合为;
(3)由(2)可知,,,
当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,
综上,,
由函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,当时,函数有最小值.
所以函数的最小值为.
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专题09 三角函数的图象与性质的综合应用
目录
01 析·考情精解 2
02 构·知能框架 3
03 破·题型攻坚 3
考点一 三角恒等变换 3
真题动向
必备知识
知识1两角和与差的正弦、余弦、正切公式
知识2二倍角公式
命题预测
考向1角的配凑
考向2三角恒等变换的综合
考点二 三角函数的图象与性质 6
真题动向
必备知识
知识1正弦函数、余弦函数的图象与性质
知识2正切函数的图象与性质
知识3图像变换
命题预测
考向1三角函数对称性、奇偶性的综合 考向2三角函数的单调性
考向3三角函数的最值问题 考向4三角函数中的w范围
考向5三角函数的解析式问题 考向6三角函数图象的平移伸缩问题
考向7绝对值与三角函数的综合问题
命题轨迹透视
近三年全国卷中,三角函数图象与性质为核心高频考点,考查形式稳定且层次分明。选择题、填空题聚焦图象变换(平移、伸缩)、解析式确定,及三角恒等变换的求值化简,题型基础,难度偏低;解答题多与性质应用结合,涉及单调区间、最值、值域、参数求解,常融入三角恒等变换、解三角形,凸显知识关联性,难度适中。命题避免偏怪,侧重基础考点的灵活迁移。
核心考查图象变换规律、解析式求解、性质应用及三角恒等变换工具性。能力上要求熟练掌握三角公式,具备图象分析与数形转化能力,能精准进行运算化简,灵活整合跨模块知识解决问题。强调逻辑推理与运算严谨性,是高考中得分的关键板块,全面检验基础核心素养与知识综合应用能力。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
三角恒等变换
一卷T11,6分
二卷T8,5分
I卷T4,5分
II卷T13,5分
甲卷(文)T9,5分
I卷T8,5分
II卷T7,5分
三角函数的图象与性质
一卷T4,5分
二卷T15,13分
I卷T7,5分
II卷T6、T9,11分
I卷T15,5分
II卷T16,5分
甲卷(理)T10,5分
甲卷(文)T12,5分
乙卷(理)T6,5分
乙卷(文)T10,5分
2026命题预测
2026年全国卷三角函数图象与性质考查将保持稳定,形式仍以选择、填空+解答题为主。选择填空聚焦图象变换、解析式确定及三角恒等变换求值;解答题延续与性质应用、解三角形的融合。难度适中,或在情境设计上略有创新,侧重公式熟练运用、数形转化与运算精准性,凸显基础核心素养与知识综合应用能力。
考点一 三角恒等变换
1.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题,7,5分)已知为锐角,,则( ).
A. B. C. D.
2.(2024·全国甲卷·高考真题,9,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题,4,5分)已知,则( )
A. B. C. D.
4.(2025·全国二卷·高考真题,8,5分)已知,,则( )
A. B. C. D.
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题,8,5分)已知,则( ).
A. B. C. D.
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,13,5分)已知为第一象限角,为第三象限角,,,则 .
知识1两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1);(2)
记忆口诀:“CCSS,符号改变”;
(3);(4)
记忆口诀:“SCCS,符号不变”;
(5)
(6)
辅助角公式:,其中,,
知识2二倍角公式
(1)
(2)
(3)
常用变形:降幂公式:;;
考向1角的配凑
1.(2025·四川乐山·三模)已知,则=( )
A. B. C. D.
2.(2024·广东潮州·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·湖南永州·模拟预测)若,则 .
4.(2025·河北唐山·模拟预测)若,且,,则的值是( )
A. B. C.或 D.或
5.(2024·河北沧州·二模)已知,,且,,则( )
A. B. C.或 D.或
6.(2025·黑龙江鹤岗·三模)设,,且,则( )
A. B. C. D.
考向2三角恒等变换的综合
7.(2025·辽宁锦州·三模)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(2025·四川攀枝花·一模)已知,则( )
A. B. C.6 D.7
9.(2025·四川遂宁·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
10.(2024·湖南常德·模拟预测)(多选)已知实数x,θ满足则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025·河北石家庄·模拟预测)已知满足,则的值为 .
考点二 三角函数的图象与性质
1.(2025·全国一卷·高考真题,4,5分)已知点是函数的图象的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国乙卷·高考真题,6,5分)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·全国甲卷·高考真题,10,5分)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
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,6,5分)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
5.(2023·全国甲卷·高考真题,12,5分)若为偶函数,则 .
6.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题,16,5分)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
7.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题,9,6分)(多选)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
8.(2025·全国二卷·高考真题,15,13分)已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
知识1正弦函数、余弦函数的图象与性质
函数
图象
定义域
定义域
值域
周期性
奇偶性
奇函数
偶函数
单调性
在()上单调递增;在上单调递减
在上单调递增;
在()上单调递减
最值
当()时,;
当()时,;
当()时,;
当时,
对称性
对称中心为(),
对称轴为直线()
对称中心为(),
对称轴为直线()
知识2正切函数的图象与性质
图象
定义域
值域
R
周期
最小正周期为
奇偶性
奇函数
单调性
在开区间内单调递增
知识3图象变换
1.对函数,的图象的影响(左加右减)
2、()对函数图象的影响
3、()对的图象的影响
4、的图象经变换得到的图象
注意:由到的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.
考向1三角函数对称性、奇偶性的综合
1.(2025·江西抚州·一模)函数()的最小正周期为 ,若直线是图象的一条对称轴,则 .
2.(2025·云南保山·三模)函数(其中为自然对数的底数)的图象大致形状是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·广东河源·一模)已知函数在的最大值和最小值分别为,则 .
4.(2025·河南平顶山·二模)已知函数,,则 .
5.(2024·黑龙江黑河·二模)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
6.若函数图象的对称中心都是函数图象的对称中心,则的值可能是( )
A. B.
C. D.
考向2三角函数的单调性
7.(2024·广东韶关·一模)下列区间中,函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
8.(2025·安徽铜陵·三模)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若和在上均单调递减,则m的最大值为( )
A. B. C. D.
9.(2024·吉林白山·一模)已知函数的定义域为,若,则的取值范围为 .
10.(2025·广西来宾·模拟预测)(多选)已知,,,,则( )
A. B. C. D.
11.(2025·四川南充·一模)若函数(),在 上单调递减,则a的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
考向3三角函数的最值问题
12.(2025·广东汕尾·一模)若函数的最大值为,则常数的一个取值为 .
13.(2025·山西太原·模拟预测)已知函数 ,则( )
A.其最小正周期为,最小值为0 B.其最小正周期为,最小值为0
C.其最小正周期为,最大值为 D.其最小正周期为,最大值为
14.(2025·云南玉溪·模拟预测)已知函数在处取得最大值,若在处取得最大值,则与的关系可能为( )
A. B.
C. D.
15.(2024·河北承德·模拟预测)已知,若存在,,使得,则( )
A.有最大值,有最小值 B.有最大值,无最小值
C.无最大值,有最小值 D.无最大值,无最小值
16.(2025·云南昆明·模拟预测)设,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考向4三角函数中的w范围
17.(2025·江西宜春·三模)已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
18.(2025·山东东营·一模)已知函数,若在区间内有且仅有3个零点和2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.(2025·吉林长春·模拟预测)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.(2024·安徽黄山·模拟预测)已知函数(其中为常数,且)有且仅有5个零点,则的取值范围是 .
21.(2025·黑龙江伊春·一模)已知函数在区间上单调递增,且在区间内至少有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
22.(2025·河南信阳·模拟预测)已知函数仅存在一个极值点和两个零点在区间内,则实数的取值范围为 .
考向5三角函数的解析式问题
23.(2025·河北保定·一模)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
24.(2025·广西崇左·三模)(多选)如图,以某摩天轮某座舱P距离地面高度的最小值处为初始位置,摩天轮(匀速转动)的转动时间t(单位:分钟)与座舱P距离地面的高度(单位:米)的函数关系式为(,),且开始转动分钟后,座舱P距离地面的高度为32米,转动7.5分钟后,座舱P距离地面的高度为H米,该摩天轮转动一圈的时间为20分钟,则( )
A. B.
C. D.该摩天轮座舱P距离地面的最大高度为110米
25.(2025·河南周口·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.的最小正周期为
D.将的图象向右平移个单位长度得到的图象关于点对称
26.(2025·山东济宁·模拟预测)(多选)已知函数,其部分图象如图所示,其中B为最高点,,,则( )
A. B.若,则
C. D.
27.(2025·河南开封·二模)已知函数的部分图象如图所示,则 .
28.(2025·山东淄博·模拟预测)如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在t秒时相对于平衡位置的高度h(单位:厘米)由关系式确定,其中,,.小球从最低点出发,2秒后,第一次回到最低点,则下列说法中正确的有
①
②与时小球偏离平衡位置的距离之比为
③当时,若小球有且只有三次到达最高点,则
④当时,若,时刻小球偏离平衡位置的距离相同,则
考向6三角函数图象的平移伸缩问题
29.(2024·江苏宿迁·一模)2025年“九三”阅兵活动中,官兵步调一致,假设官兵的步伐可由简谐振动表示为,将函数图像上所有的点向左平移个单位长度,可得函数的图像,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
30.(2024·陕西榆林·模拟预测)想要得到函数的图像,只需将函数的图像( )
A.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向右平移个单位
B.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向左平移个单位
C.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位
D.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位
31.(2025·湖南衡阳·一模)如果是函数图象上的一点,那么就是函数图象上的点,则的一个单调递减区间是( )
A. B. C. D.
32.(2025·海南三亚·三模)已知函数,将其图象进行如下两种变换:
①先向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变);
②先将图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度.
若两种变换后得到的函数图象完全重合,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
33.(2024·四川雅安·一模)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的最小正周期和单调递增区间;
(3)将函数图象上各点横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,再将图象向左平移个单位得到的图象,若锐角满足,求的值.
考向7绝对值与三角函数的综合问题
34.(2025·江苏苏州·三模)若函数的最大值为
35.(2025·黑龙江七台河·二模)已知函数,则下列命题正确的是( )
A.是以为周期的函数
B.直线是曲线的一条对称轴
C.函数的最大值为,最小值为
D.函数在上恰有个零点
36.(2024·陕西安康·二模)(多选)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
37.(2024·辽宁阜新·三模)(多选)已知函数,,则( )
A.的最小正周期为
B.直线为图象的一条对称轴
C.若在区间上单调递增,则
D.存在,使得在区间上恰有2025个零点
38.(2024·甘肃庆阳·一模)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.关于直线对称 B.的最小正周期为π
C.是偶函数 D.的最大值为4
39.(2025·广东茂名·一模)(多选)已知函数,则( )
A.的图象关于点对称
B.的最小正周期为
C.的最小值为
D.在上有四个不同的实数解
40.(2025·广西柳州·三模)已知函数,.
(1)求,的值;
(2)求的最大值并写出取得最大值时的集合;
(3)定义,,求函数的最小值.
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