内容正文:
第四章
三角函数与解三角形
第四讲 三角函数的图象与性质
知识梳理·双基自测
名师讲坛·素养提升
考点突破·互动探究
提能训练 练案[26]
知识梳理 · 双基自测
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知 识 梳 理
知识点一 周期函数的定义及周期的概念
1.对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做____________.非零常数T叫做这个函数的________.如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小__________.
2.正弦函数、余弦函数都是周期函数,__________________都是它们的周期,最小正周期是______.
周期函数
周期
正周期
2kπ(k∈Z,k≠0)
2π
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第四章 三角函数与解三角形
知识点二 正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
性质 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
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第四章 三角函数与解三角形
函数
性质 y=sin x y=cos x y=tan x
对
称
性 对称
中心 __________________ _______________ _______________
对称
轴 __________________ ________________ 无对称轴
(kπ,0),k∈Z
x=kπ,k∈Z
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第四章 三角函数与解三角形
2π
2π
π
{y|-1≤y≤1}
{y|-1≤y≤1}
R
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第四章 三角函数与解三角形
[(2k-1)π,2kπ]
[2kπ,(2k+1)π]
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第四章 三角函数与解三角形
函数
性质 y=sin x y=cos x y=tan x
最值
x=_____________时,ymax=1;
x=_________________时,ymin=-1 x=___________时,
ymax=1;
x=_____________时,
ymin=-1 无最值
奇偶性 ___________ ___________ ___________
2kπ(k∈Z)
π+2kπ(k∈Z)
奇函数
偶函数
奇函数
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第四章 三角函数与解三角形
归 纳 拓 展
1.关于周期性
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2.关于奇偶性
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第四章 三角函数与解三角形
3.谨防两个易误点
(1)要注意求函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间时A和ω的符号,尽量化成ω>0的情况,避免出现增减区间的混淆.
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第四章 三角函数与解三角形
双 基 自 测
题组一 走出误区
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=sin x,x∈[0,2π],y=cos x,x∈[0,2π]的五个关键点是零点和极值点.( )
(2)函数y=cos x在第一、二象限内单调递减.( )
(4)y=cos(-x)与y=cos|x|的图象相同.( )
(5)y=|sin x|与y=sin |x|都是周期为π的偶函数.( )
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第四章 三角函数与解三角形
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
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第四章 三角函数与解三角形
题组二 走进教材
[答案] C
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[答案] D
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第四章 三角函数与解三角形
题组三 走向考场
[答案] [0,1]
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第四章 三角函数与解三角形
[答案] B
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考点突破 · 互动探究
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三角函数的定义域、值域——自主练透
[答案] C
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[答案] A
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第四章 三角函数与解三角形
名师点拨:三角函数定义域、值域的求解策略
1.求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.
2.求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目:
(1)形如y=asin ωx+bcos ωx+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值).
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第四章 三角函数与解三角形
三角函数的单调性——师生共研
[答案] D
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第四章 三角函数与解三角形
名师点拨:三角函数单调性问题的解题策略
1.求三角函数单调区间的两种方法
(1)代换法:求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简.化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的形式.求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)图解法:若函数的图象能够容易画出,可利用图象直观迅速求解.如某些含绝对值的三角函数.
注:正、余弦型单调区间长度为半周期.
2.已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
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第四章 三角函数与解三角形
【变式训练】
1.(2022·北京卷)已知函数f(x)=cos2x-sin2x,则( )
[答案] C
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2.若f(x)=cos x-sin x在[0,a]上是减函数,则实数a的最大值是( )
[答案] C
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第四章 三角函数与解三角形
三角函数的周期性、奇偶性、对称性——多维探究
角度1 周期性
求下列函数的最小正周期:
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第四章 三角函数与解三角形
(3)画出y=|tan x|的图象.
如图所示.
由图象易知T=π.
∴y=|tan x|的最小正周期与y=tan x的最小正周期相同.
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角度2 奇偶性
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第四章 三角函数与解三角形
角度3 对称性
[答案] A
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第四章 三角函数与解三角形
名师点拨:
1.奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx的形式,而偶函数一般可化为y=Acos ωx的形式.
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第四章 三角函数与解三角形
【变式训练】
1.(角度1)(多选题)(2025·苏州调研)下列函数中,最小正周期为π的是( )
A.y=cos|2x| B.y=|cos x|
[答案] ABC
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[答案] A
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[答案] AC
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第四章 三角函数与解三角形
名师讲坛 · 素养提升
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三角函数的值域与最值
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[答案] A
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第四章 三角函数与解三角形
名师点拨:求三角函数值域或最值的方法
1.y=asin x+b(或y=acos x+b)的值域为[-|a|+b,|a|+b].
2.y=asin2x+bcos x+c可转化为关于cos x的二次函数,求在给定区间上的值域(或最值)即可.
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【变式训练】
[答案] D
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[答案] 1
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3.(2026·云南调研)函数y=sin x-cos x+sin xcos x的值域是______.
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第四章 三角函数与解三角形
提能训练 练案[26]
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A组基础巩固
一、单选题
[答案] B
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[答案] C
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[答案] A
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[答案] D
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5.(2026·四川广安模拟预测)已知函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)(φ∈[0,π])为偶函数,则φ的值为( )
[答案] B
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[答案] C
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[答案] D
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8.(2026·河南洛阳模拟)已知函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( )
[答案] B
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二、多选题
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[答案] AB
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10.已知函数f(x)=sin x-cos x,则下列结论中正确的是( )
[答案] AB
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11.(2026·枣庄模拟)已知函数f(x)=|sin x|,则下列说法正确的是( )
[答案] ACD
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解法二:画出f(x)=|sin x|的图象,如图,
由图知A,C,D正确,B错误.
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三、填空题
[答案] π
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13.(2026·四川成都模拟)已知函数f(x)=cos 2x+8cos x,则f(x)的最小值为________.
[答案] -7
[解析] f(x)=2cos2x+8cos x-1=2(cos x+2)2-9,因为-1≤cos x ≤1,则1≤cos x+2≤3,故当cos x=-1时,函数f(x)取得最小值,即f(x)min=2×(-1+2)2-9=-7.
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四、解答题
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B组能力提升
1.(2026·云南昆明模拟预测)下列函数的周期不是3π的为( )
[答案] C
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[答案] D
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[答案] C
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[答案] A
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C组拓展应用(选作)
[答案] BCD
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第四章 三角函数与解三角形
谢谢观看
,k∈Z
,k∈Z
x=kπ+,k∈Z
函数
性质
y=sin x
y=cos x
y=tan x
最小
正周期
_____
_____
_____
定义域
{x|x∈R}
{x|x∈R}
值域
_____________
_____________
_____
函数
性质
y=sin x
y=cos x
y=tan x
单调性
在_________________,
k∈Z上递增;
在_________________,
k∈Z上递减
在________________,
k∈Z上递增;
在________________,
k∈Z上递减
在kπ,
,k∈Z上递增
+2kπ(k∈Z)
-+2kπ(k∈Z)
(1)y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的最小正周期T=.
y=Atan(ωx+φ)的最小正周期T=.
(2)y=A|sin(ωx+φ)|+B或y=A|cos(ωx+φ)|+B
或y=A|tan(ωx+φ)|+B的最小正周期T=
(3)正弦曲线、余弦曲线相邻两个对称中心、相邻两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是个周期.
(4)正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期.
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ+(k∈Z);若为奇函数,则φ=kπ(k∈Z).
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则φ=kπ+(k∈Z).
(2)对于y=tan x不能认为在其定义域上为增函数,而是在每个区间(k∈Z)内为增函数.
(3)函数y=sin x图象的对称轴方程为x=2kπ+(k∈Z).( )
[解析] (1)零点和极值点不是点.
(2)y=cos x在,k∈Z这个区间内单调递减,但不能说在第一、二象限内单调递减.
(3)y=sin x对称轴方程为x=kπ+,k∈Z.
(4)y=cos(-x)=cos x,而y=cos|x|==cos x.因此y=cos(-x)与y=cos|x|图象相同.
(5)y=sin|x|是偶函数,但不是周期函数.
2.(必修1P203T1改编)函数y=3tan的定义域是( )
A. B.
C. D.
[解析] 要使函数有意义,则2x+≠kπ+,k∈Z,即x≠π+,k∈Z,所以函数的定义域为.
3.(必修1P207例5改编)函数y=2sin,x∈[-π,0]的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
[解析] 令-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,得-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.因为x∈[-π,0],所以所求函数的单调递增区间为.
4.(2025·上海卷)函数y=cos x在上的值域为________.
[解析] 由函数y=cos x在上单调递增,在单调递减,且f=0,f(0)=1,f=,故函数y=cos x在上的值域为[0,1].
5.(2025·全国一卷)已知点(a,0)(a>0)是函数y=2tan的图象的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B.
C. D.
[解析] 根据正切函数的性质,y=2tan的对称中心横坐标满足x-=,k∈Z,即y=2tan的对称中心是,k∈Z,即a=+,k∈Z,又a>0,则k=0时a最小,最小值是,即a=.故选B.
1.函数y=的定义域为( )
A. B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.R
[解析] 由cos x-≥0,得cos x≥,∴2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z).
2.如果函数f(x)=sin++a在区间上的最小值为,则a的值为( )
A. B.
C. D.
[解析] 因为当x∈时,x+∈,所以sin∈,当x=时,sin有最小值-.可得f(x)=sin++a的最小值为-++a=,解得a=.
3.函数y=cos2x+sin x的最大值与最小值分别为__________、____________.
[答案]
[解析] 令t=sin x,因为|x|≤,所以t∈.所以y=-t2+t+1=-2+,所以当t=时,ymax=,当t=-时,ymin=.所以函数y=cos2x+sin x的最大值为,最小值为.
1.(2026·赣州模拟)已知函数f(x)=2cos,x∈,则f(x)的单调递增区间是( )
A. B.,
C. D.,
[解析] f(x)=2cos=2cos,则2kπ-π≤3x-≤2kπ,k∈Z,解得-≤x≤+,k∈Z.又x∈,故令k=0,则-≤x≤;令k=1,则≤x≤,所以f(x)的单调递增区间是,.
2.(2026·洛阳模拟)若f(x)=2sin ωx(ω>0)在区间上是增函数,则ω的取值范围是____________.
[答案]
[解析] 解法一:∵x∈(ω>0),
∴ωx∈,
∵f(x)=2sin ωx在上是增函数,
∴故0<ω≤.
解法二:画出函数f(x)=2sin ωx(ω>0)的图象如图所示.
要使f(x)在上是增函数,
需即0<ω≤.
解法三:由-+2kπ≤ωx≤+2kπ(k∈Z)得-+≤x≤+(k∈Z),故f(x)的单调递增区间是(k∈Z),
由题意⊆(k∈Z,ω>0),
从而有即0<ω≤.
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)在上单调递减
D.f(x)在上单调递增
[解析] 依题意可知f(x)=cos2x-sin2x=cos 2x.对于A选项,因为x∈,所以2x∈,函数f(x)=cos 2x在上单调递增,所以A选项不正确;对于B选项,因为x∈,所以2x∈,函数f(x)=cos 2x在上不单调,所以B选项不正确;对于C选项,因为x∈,所以2x∈,函数f(x)=cos 2x在
上单调递减,所以C选项正确;对于D选项,因为x∈,所以2x∈,函数f(x)=cos 2x在上不单调,所以D选项不正确.故选C.
A. B.
C. D.π
[解析] 本题主要考查三角函数的图象及性质.f(x)=cos x-sin x=cos.因为f(x)在[0,a]上是减函数,所以解得0<a≤.故a的最大值是,故选C.
(1)y=2sin;
(2)y=3;
(3)y=|tan x|;
(4)y=-sin+6sin xcos x-2cos2x+1.
[解析] (1)∵y=2sin,
∴T==3π,即y=2sin的最小正周期为3π.
(2)画图知y=|cos x|的最小正周期是y=cos x的周期的一半,∴y=3的最小正周期是y=3cos的最小正周期的一半,即T=×=.
(4)y=-sin 2x·cos -cos 2x·sin +3sin 2x-cos 2x=2sin 2x-2cos 2x=2sin,所以y的最小正周期T==π.
已知函数f(x)=sin(2x+φ)-cos(2x+φ)(0≤φ<π)是定义在R上的奇函数,则f=________.
[答案] -
[解析] f(x)=sin(2x+φ)-cos(2x+φ)=2sin,由f(x)为R上的奇函数,得φ-=kπ,k∈Z,即φ=kπ+,k∈Z,因为0≤φ<π,所以当k=0时,φ=,即f(x)=2sin 2x,则f=2sin=-.
(2026·陕西模拟)已知函数f(x)=2cos x·cos,则y=f(x)的图象( )
A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称
C.关于中心对称 D.关于中心对称
[解析] f(x)=2cos x·cos=2cos x·=cos2x+ sin xcos x=+sin 2x=cos+,f=cos π+=-,函数f(x)关于直线x=对称,A正确;f=cos +=0,函数f(x)关于直线x=不对称,B错误;f=cos+≠,函数f(x)关于不成中心对称,C错误;f=cos+=,函数f(x)关于中心对称,D错误.故选A.
2.周期的计算方法:利用函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)的周期为,函数y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为求解.
3.对称轴、对称中心的求法:对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,令ωx+φ=+kπ或ωx+φ=kπ(k∈Z).
C.y=cos D.y=tan
[解析] A中,y=cos|2x|=cos 2x,最小正周期为π;B中,由图象知y=|cos x|的最小正周期为π;C中,y=cos的最小正周期T==π;D中,y=tan的最小正周期T=.
2.(角度2)若函数f(x)=2sin是偶函数,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.-
[解析] 因为当-+φ=kπ+,k∈Z时,f(x)为偶函数,
即φ=kπ+π,当k=0时,φ=π,故选A.
3.(角度3)(多选题)(2026·黄山模拟)已知函数f(x)=sin ωx- cos ωx(ω>0)图象上相邻两条对称轴之间的距离为,则( )
A.ω=2
B.函数f(x)为奇函数
C.函数f(x)的图象关于点对称
D.函数f(x)的图象关于直线x=对称
[解析] f(x)=sin ωx-cos ωx=2=2sin,因为函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为,所以T=,则T=π,所以T==π,解得ω=2,所以f(x)=2sin,故A正确;显然,函数f(x)为非奇非偶函数,故B错误;f=2sin=2sin(-π)=0,所以函数f(x)的图象关于点对称,故C正确;f=2sin=2sin=-1,所以函数f(x)的图象不关于直线x=对称,故D错误.
1.函数y=的值域为____________.
[答案]
[解析] 解法一:y==2+,由于-1≤sin x≤1,所以-5≤≤-,∴函数的值域为.
解法二:由y=,解得sin x=,∵-1≤sin x≤1, ∴-1≤≤1,解得-3≤y≤,∴函数的值域为.
2.函数f(x)=2sin xsin,当x∈时,函数f(x)的值域为____________.
[答案]
[解析] f(x)=2sin x=sin2x+sin xcos x=+=sin+,
∵x∈,∴2x-∈,
∴sin∈.∴f(x)∈.
3.函数y=的值域为____________.
[答案]
[解析] 解法一:由y=得sin x-ycos x=3y-1,∴sin(x+φ)=,其中sin φ=,cos φ=.∴≤1,解得0≤y≤.
解法二:可理解为点P(-cos x,-sin x)与点C(3,1)连线的斜率,点P(-cos x,-sin x)在单位圆上,如图所示.
故t=满足kCA≤t≤kCB,设过点C(3,1)的直线方程为y-1=k(x-3),即kx-y+1-3k=0.由原点到直线的距离不大于半径1,得≤1,解得0≤k≤.从而值域为.
[解析] 由条件知0<x≤,令t=sin x+cos x=sin,又0<x≤,∴<x+≤,得1<t≤;又t2=1+2sin xcos x,得sin xcos x=,得y=t-=-(t-1)2+1,则-+≤y<1,所以函数的最小值为-+.故选A.
3.y=asin2x+bsin xcos x+ccos2xy=d+Asin 2x+Bcos 2xy=sin(2x+φ)+c,再利用sin(2x+φ)的有界性求解,注意2x+φ的取值范围.
4.y=可反解出sin x=f(y)(或cos x=f(y))由正、余弦函数的有界性(|f(y)|≤1)求解;y=可根据式子的几何意义用数形结合方法求解,或化为sin(x+φ)=利用三角函数的有界性求解.
5.y=f(sin x±cos x,sin x·cos x)常用换元法,令t=sin x±cos x= sin,则cos xsin x=,可化为关于t的二次函数在某区间上的值域或最值.
1.(2026·黑龙江宜春二中月考)函数y=的最大值是( )
A.-1 B.--1
C.1- D.1+
[解析] y=,∵2-≤2+sin≤2+, ∴y≤=1+,故选D.
2.函数f(x)=sin2x+cos x-的最大值是________.
[解析] 依题意,f(x)=sin2x+cos x-=-cos2x+cos x+= -2+1,因为x∈,所以cos x∈[0,1],因此当cos x=时,f(x)max=1.
[答案]
[解析] 设t=sin x-cos x,则t2=1-2sin xcos x,sin xcos x=,且-≤t≤,∴y=-+t+=-(t-1)2+1.当t=1时,ymax=1,当t=-时,ymin=--.∴函数y=sin x-cos x+sin xcos x的值域为.
1.函数f(x)=的定义域为( )
A.(k∈Z) B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
[解析] 由题意,得2sin x-1≥0,x∈(k∈Z),则x∈(k∈Z).
2.函数f(x)=sin +cos 的最小正周期和最大值分别是( )
A.3π和 B.3π和2
C.6π和 D.6π和2
[解析] f(x)=sin +cos ==sin,最小正周期T==6π;当sin=1,即x=π+6kπ,k∈Z时,f(x)取最大值,故选C.
3.(2025·湖南邵阳三模)下列区间中,函数f(x)=3tan单调递减的区间是( )
A. B.
C. D.(0,π)
[解析] 令kπ-π<-2x+<kπ+π,k∈Z,解得-kπ-<x<-kπ+,k∈Z,令k=0,可得x∈.故选A.
4.(2025·山东烟台三模)若函数f(x)=sin(0<ω<2)图象的一个对称中心为,则ω的值为( )
A. B.
C.1 D.
[解析] 因为函数f(x)=sin图象的一个对称中心为,所以ω+=kπ,k∈Z,解得ω=2k-,k∈Z,又因为0<ω<2,所以ω=.故选D.
A. B.
C. D.
[解析] 函数f(x)为偶函数,需满足f(-x)=f(x).将函数化简:f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)=sin.由偶函数性质得: sin=sin,即sin=sin利用正弦函数的性质,可得:-2x+φ+=2x+φ++2kπ(舍去,因为不恒成立),或-2x+φ+=π-+2kπ,解得2φ+=π+2kπ,即φ=+kπ,结合φ∈[0,π],得φ=.故选B.
6.下列函数中,周期为π,且在上单调递增的奇函数是( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=cos D.y=sin
[解析] y=sin=-cos 2x为偶函数,排除A;y=cos=sin 2x在上单调递减,排除B;y=cos=-sin 2x为奇函数,在上单调递增,且周期为π,C符合题意;y=sin=cos x为偶函数,排除D.故选C.
7.(2025·安徽芜湖模拟预测)已知函数y=sin πx,x∈既有最小值也有最大值,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.∪
[解析] 由题意,函数y=sin(πx),x∈既有最小值也有最大值,∵πx≥,∴①当函数f(x)最大值取得1,最小值为-1时,结合函数f(x)图象可得mπ>π,即m>;②当f(x)取得最大值为,最小值为 -1时,结合函数图象可得解得<m≤,综上所述,实数m的取值范围为<m≤或m>.故选D.
A.关于点对称 B.关于直线x=对称
C.关于点对称 D.关于直线x=对称
[解析] ∵函数f(x)=sin ωx+cos ωx=sin(ω>0)的最小正周期为=π,∴ω=2,∴f(x)=sin.令x=,求得f(x)=sin ≠0,且f(x)不是最值,故A、D错误;令x=,求得f(x)=,为最大值,故函数f(x)的图象关于直线x=对称,故B正确,C错误.故选B.
9.已知A,B是函数f(x)=tan+1的图象与直线y=3的两个交点,则下列结论正确的是( )
A.|AB|min=
B.f(x)的定义域为
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)的图象的对称中心为点,k∈Z
[解析] 因为f(x)的最小正周期T=,所以|AB|min=T=,故A正确;令3x+≠kπ+,k∈Z,解得x≠+,k∈Z,所以f(x)的定义域为,故B正确;因为∈,所以结合选项B可知f(x)在区间上不单调,故C错误;令3x+=,k∈Z,解得x=-,k∈Z,所以f(x)的图象的对称中心为点,k∈Z,故D错误.故选AB.
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在区间上单调递增
C.f(x)的图象关于点对称
D.f(x)的最小正周期为π
[解析] f(x)=sin x-cos x=sin,对于A,f(x)max=,A正确;对于B,当x∈时,x-∈,由正弦函数在上单调递增可知f(x)在上单调递增,B正确;对于C,当x=时,x-=,则f(x)关于直线x=成轴对称,C错误;对于D,f(x)的最小正周期T=2π,D错误.
A.f(x)的图象关于直线x=对称
B.点(π,0)是f(x)图象的一个对称中心
C.π为f(x)的一个周期
D.f(x)在区间上单调递减
[解析] 解法一:由f==|cos x|,f==|cos x|,即有f=f,所以f(x)的图象关于直线x=对称,故A正确;由f(π+x)+f(π-x)=|sin(π+x)|+|sin(π-x)|=|sin x|+|sin x|= 2|sin x|≠0,故f(x)的图象不关于点(π,0)对称,故B错误;由f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sin x|=|sin x|=f(x),可得π为f(x)的一个周期,故C正确;当x∈时,sin x<0,所以f(x)=-sin x,此时f(x)在区间上单调递减,故D正确.
12.(2025·云南昆明高三调研测试)函数f(x)=sin的图象上相邻的两个最高点之间的距离为________.
[解析] 函数f(x)的图象上相邻两个最高点之间的距离为函数f(x)的最小正周期,又函数f(x)=sin的最小正周期为π,故f(x)的图象上相邻的两个最高点之间的距离为π.
14.(2026·上海模拟预测)f(x)=sin x+cos x,f(x)≤f(θ)恒成立,则tan 2θ=________.
[答案] -
[解析] f(x)=2sin,令x+=+2kπ,得x=+2kπ,k∈Z,由f(x)≤f(θ)恒成立,可知,θ=+2kπ,k∈Z,则tan 2θ=tan=-.
15.(2026·江苏宿迁模拟预测)已知函数f(x)=cos(ωx+φ).
条件①:f(x)的最小正周期为π;
条件②:f(x)为奇函数;
条件③:f(x)图象的一条对称轴为x=;
从条件①、条件②、条件③中选择两个作为已知条件,使f(x)的解析式唯一确定,回答下列问题.
(1)求f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=f(x)f,当x∈时,求函数g(x)的值域.
[解析] (1)选择条件①②,由f(x)的最小正周期为π,得ω=2;
由f(x)为奇函数,0<φ≤,得φ=,
所以f(x)=cos=-sin 2x.
选择条件①③,由f(x)的最小正周期为π,得ω=2;
由f(x)图象的一条对称轴为x=,
得2·+φ=kπ,k∈Z,而0<φ≤,
则k=1,φ=,所以f(x)=cos=-sin 2x.
选择条件②③,由f(x)为奇函数,0<φ≤,得φ=;
由f(x)图象的一条对称轴为x=,
得ω+=kπ,k∈N*,
解得ω=4k-2,k∈N*,
ω值不唯一,不符合题意,即②③不可选.
(2)由(1)知f(x)=-sin 2x,
则g(x)=-sin 2x·
=sin 2x
=sin 4x+
=+sin,
当x∈时,4x-∈,
则-≤sin≤1,
0≤+sin≤,
所以函数g(x)的值域是.
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=tan
[解析] 对于y=sin ,最小正周期为=3π,故A不符合题意;对于y=cos,最小正周期为=3π,故B不符合题意;对于y=sin,最小正周期为=6π,故C符合题意;对于y=tan ,最小正周期为=3π,故D不符合题意.故选C.
2.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)已知函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)为奇函数,则y=|f(x)|在上的最大值为( )
A. B.
C.+1 D.
[解析] 因为f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ),所以f(x)=2=2sin.因为f(x)为奇函数,所以φ=-+kπ,k∈Z.所以f(x)=2sin(2x+kπ),k∈Z.当x∈时,2x+kπ∈,k∈Z,所以|sin(2x+kπ)|∈,所以f(x)的最大值为2sin =2sin=2××+2××=.故选D.
3.(2026·甘肃定西模拟)若函数f(x)=tan(ω>0)在区间(0,π)上单调递增,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.(0,3]
[解析] 当x∈(0,π)时,ωx+∈,由f(x)在区间(0,π)上单调递增,得<ωπ+≤,解得0<ω≤.故选C.
4.(2025·天津卷)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-π<φ<π),在上单调递增,且x=为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当x∈时,f(x)的最小值为( )
A.- B.-
C.1 D.0
[解析] 因为函数在上单调递增,且x=为它的一条对称轴,所以x=时函数取最大值,又因为是它的一个对称中心,所以(m,k∈Z),设f(x)的最小正周期为T,由正弦函数的对称性可知-=(n∈Z),即=,∴ω=4n+2,又
f(x)在上单调递增,则≥-,∴≥⇒0<ω≤2,∴ω=2,则(m,k∈Z),∵φ∈(-π,π),∴k=0,m=1时,φ=,∴f(x)=sin,当x∈时,2x+∈,由正弦函数的单调性可知f(x)min=sin =-.故选A.
5.(2026·天津红桥区期中)已知函数f(x)=sin2x-sin2,x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求f(x)在区间上的最大值与最小值.
[解析] (1)已知f(x)=sin2x-sin2,
f(x)=sin2x-2
=sin2x-
=sin2x+sin xcos x-cos2x
=-(cos2x-sin2x)+(2sin xcos x)
=-cos 2x+sin 2x=sin.
所以f(x)的最小正周期为π.
(2)令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
则-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调增区间为(k∈Z),
令+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
则+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调减区间为(k∈Z).
(3)因为x∈,
则t=2x-∈,
且y=sin t在区间上单调递减,上单调递增,
而sin=-<sin=-<sin =,
所以f(x)的最大值为,最小值为-.
(2025·全国模拟预测)已知函数f(x)=sin,则( )
A.f(x)的最小正周期为2
B.f(x)图象的一条对称轴方程为x=
C.f(x)在区间上先单调递增后单调递减
D.f(x)在区间上恰有8个零点
[解析] 函数f(x)的最小正周期为T==1,故A错误;由2πx+=kπ+,k∈Z⇒x=+,k∈Z是函数f(x)的对称轴,当k=0时,x=,故B正确;2kπ-≤2πx+≤2kπ+,k∈Z得函数f(x)的单调递增区间为:,k∈Z,所以函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,故C正确;由2πx+=kπ,k∈Z⇒x=-,所以函数f(x)
在上的零点有:-=,-=,-=,…,-=<,-=>,所以函数f(x)在上的零点有8个,故D正确.故选BCD.
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