内容正文:
课时5
三角函数的
图像和性质
一、课标要求
1.会用“五点法”作三角函数的图象
2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值
3.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质及
性质.
_
正切函数在22上的
二、知识梳理
1.利用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
正弦函数y=sinx,x∈[0,2m]的图象中,五个关键点是(0,
0过面m李ew
余弦函数y=cosX,x∈[0,2的图象中,五个关键点是(0,1),(30),亿,-)
2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质
函数
y=sin x
y-cos x
y=tanx
图象
O/πx
定义
域
R
R
(kZ)
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
递增
(-7+2x
下十
[-元+2c2网
2
+k,2
(-
+k
区间
(k才
2kπ(k∈Z)
(k∈Z)
递减
区间
臣是
奇偶性
奇函数
对称
(k,0)k∈Z)
中心
对称轴
方程
以
周期
2元
[2kπ,π+
2kπ]k∈Z)
偶函数
爬安
x=k(k∈Z)
2元
无
奇函数
kes
兀
【拓展知识】
1.对称性与周期性
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两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个周期
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.
2.奇偶性
函数具有奇偶性的充要条件:
函数y=Asin(ox十p)x∈R)是奇函数÷p=kπ(k∈Z):
函数y=Asin(ox十p)(x∈R)是偶函数台0=km十死k∈Z:
函数y=Acos@x+pXx∈R是奇函数分0=k+∈Z);
函数y=Acos(Ox十φ)(x∈R)是偶函数台0=kπ(k∈Z);
函数y=Aa@x十9为奇函数今g∈.
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打V”,错误的打×”)
(1)函数y=sinx的图象可以由y=cosx
的图象平移得到.
(V)
(2)函数y=sinx图象的对称轴方程为
x-2kz+Z)
(×)
(3)
X=
兀是函数y=cosX
2
图象的一条对称轴.
(×
)
(4)函数y=tanx在整个定义域上是增函数.(×)
2、下列函数中,以π为最小正周期,
A.将
B.
且在区间,)上单调递减的是!
次
C.2电D
D.y-cos
2
A【解析】对于选项一,将的图象x轴翻折到
在区间
上单调递减,A正确;
对于选项®因的周期'2,B错误.
对于选项<m的周期T在行
内是单调递增
对于选项D的周期T
2
=4r,D错误.故选A.
1
2
上方,可知周期,
C错误;
3.(多选题)设x)=2cos2x,则有(
Ax)是偶函数
Bx)的最小正周期是
2
Cx)的图象关于直线x=
对称
12
Dx)的图象关于点
时
AD【解析】
因为fx)=2c0s2x,
所以9为偶函数,最小正周期T=2T=元,A正确,B错误:
2
因为人12=2cos
=3牡2,所以)的图象不关于直线x=不对称,C错误:
6
12
因为人-m(一0,所以的象关于(-子,D达
AD
4函数)=-2tan
的定义域是
业-冬c【解折】2+
k∈Z,
得红+=
四、考点扫描
考点一三角函数的定义域、值域(最值)
例1(1)目
的定义域为
无ax习=7【折】
由cosx
≥0,
2
所以2k&r≤2版+g
k∈Z
得cosr≥3
2
(2)(2025秋·上海高考)函数
在
,【解析】因为函数
在
单调递增,
时,
取得最大值1.因为
以函数
在
上的值域为,·
上的值域为
在
单调递减,所以当
,所以
的最小值为0,所
A.1
B.-1
C.
D.-
D【解折】国数)是哥因为,小。石
666
所以当+元么,即x时,取最小值为-.
故选D.
66
规律方法:
三角函数值域(最值)的不同求法
(1)直接法:根据三角函数图象求值域
(2)换元法:①把sinx或cosx看作一个整体,转换成二次函数求值域.
②sin±cosx和sin xcos x的关系,转换成二次函数求值域.
对点训练(1)若函数
则a=(
)
A
+1
2
一国区[行书做小性为
3
3
2
2
2
A【解折】s为c(行r好m+-
当x=
,m〔x哥有这小-可得=n写++的成小值为
2
+3+a=3,解得a=3
故选A
2
2
2
(2)当x∈
π7元
66
时,函数y=3-sinx-2cos2x的取值范围是
【解折1因为z以sn[]又=3-n-2mx
-3ag-a0-r对mgm以n,
1,
当sinx
=1时2即两数的值板习
2
考点二三角函数的周期性、奇偶性、对称性
例2(1)(2025八省联考)函数⊙-+的最小正周期是
A.
-2
B.
C.元
D.2元
D【解析】因为函数
,所以函数
的最小正周期是
.故
选D.
(2)(2025新高考卷)若点,
是函数的图象的一个对称
3
中心,则的最小值为
A.
B.
C.
D.
B【解析】由已知,
,,所以
因为,所以取
时,得的最小值为·故选B.
(3)(2025·天津高考)已知函数
上单调递增,且
为它图象的一条对称轴,
则当
时,
的最小值为
A.
B.
C.1
在
是它图象的一个对称中心,
D.0
A【解析】因为
在
可得
即
因为
的图象关于
且
单调递增,所以
上单调递增,且
①.
对称,所以
,解得
,解得
,所以
为它图象的一条对称轴,
②,
因为在
上
根据①②,可得
当
时,
选
,因为
,所以
,故
,可得
的最小值为
.故
规律方法:
(I)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin @x或y=Atan wx
的形式,而偶函数一般可化为y=Ac0sox的形式.
元
(2)周期的计算方法:利用函数y=Asin(ox十p),y=Acos(ωx十p(o>0)的周期为
函数y=Atan(aox十p)(o>0)的周期为元求解.
(3)对称轴、对称中心的求法:对于可化为fx)=Asin(ox+p)(或fx)=Acos(ox+
)》形式的函数,如果求x)的对称轴,只需令ox十9=元十k∈Z(或令x十0=
(化∈Z),求x即可;如果求)的对称中心的横坐标,只需令x十p=
ik∈z&今ar+p-+kae2.
求x即可.对于可化为)=Atan(or十)
形式的画数,如果求术四的对称中心的攒坐标,只需令十=k∈Z,求x
即可.
对点训练()已知函数)=snax十在区间G上巾词递增,直线=和
x-2为函数一心的阁象内两条州邻对称抽.则-径-()
A.3
B.
0
2
2
2
2
D【解析】
由题意得,2π-2π兀解得0=2,易知x=是心)的最小值点,
2036
所以2+p=+2kmke.得0-7+2mk∈Z,
于足-++)+习人词s〔径2+)-n
3
3故选D.
(2)函数2买图象的对称中心是
4
灯&·67【e】对于圆数a至令去
a,k2,
42
求得
,k之,
可得函数的图象的对称中心是
481
(3)i
有s数)-+好是台
是奇函数,
I解析】由已知,得C+φ=m+k∈Z),所以0=m
所以当=0时,”=灭符合题意.
经
则o的值为
原uc又因为p=到
考点三三角函数的单调性
例3
(2025·新高考Ⅱ卷)已知函数
(1)求p的值;
(2)设函数国
求S的值域和单调区间.
【解】(1)由题意,
登以
3
2)出1)可知子所以
所以函数g)的值域为[3V3令5,解得
7毫令ya,
解得
所以函数gx)的单调递减区间为
厂色毫
函数g(x)的单调递增区间为
色
规律方法:
(I)求形如y=Asin(ox十p)或y=Acos(ox十p)(其中w>0)的单调区间时,要视“wx
十0”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可先借助诱导公式将ω化为
正数,防止把单调性弄错
(2)由三角函数的单调区间求参数,先求函数的单调区间,然后利用集合间的关
系求解
对点训练(1)下列
A.0爱
区间为函数⑧乃单调递增
3
B.(
C.
D.
区间的是(
受2如
A【解析】当x时,x气受,
函数)单调递增,故A满足条件;
当时,后
函数)没有单调性,故B不满足条件;
当时,答,
函数f)单调递减,故C不满足条件:
当(2x时,x(不,
函数)没有单调性,故D不满足条件.故
选A.
(2)若函数f(x)=cosx-sin
A.
元
4
x在[一a,a]上单调递减,则a的最大值是(
)
3元
B
元
D.元
4
A【解析】=os一mx=2cos气+星
由题意,得a>0.因为fx)=
-a+-≥0,
4
+
.2cos
在[-,a止单调递减,所以a+≤,解得0,
所以a的最
a>0,
大值是C故选A,
4