内容正文:
2027届高三数学一轮复习讲义
三角函数:三角函数的图像与性质6种高频考点复习讲义
考点目录
已知三角函数解析式求函数性质
由三角恒等变换求函数解析式,进而求函数性质
由函数图像求函数解析式,进而求函数性质
由图像伸缩平移变换求函数解析式,进而求函数性质
已知函数性质求参数或参数范围
定义法求三角函数性质
考点一 已知三角函数解析式求函数性质
【知识点解析】
1.三角函数的图像与性质
函数
图像
定义域
,
值域
增区间
,
,
,
减区间
,
,
无
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
最小正周期
对称轴
,
,
无
对称中心
,
,
,
※上述提及的,均需注明属于整数
2.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且;若为偶函数,则,.
增区间
令,,化简得增区间.
减区间
令,,化简得减区间.
对称轴
令,,化简得对称轴.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
3.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且;若为偶函数,则,.
增区间
令,,化简得增区间.
减区间
令,,化简得减区间.
对称轴
令,,化简得对称轴.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
4.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且,.
增区间
令,,化简得增区间.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
【例题分析】
例1.(25-26高一下·广东揭阳·期末·多选)设函数,则下列结论正确的是( )
A.的值域为 B.的图象关于直线对称
C.的最小正周期为 D.是的一个零点
【答案】ACD
【详解】因为对,,故的值域为,即A正确;
,故不是的对称轴,故B错误;
的最小正周期为,故C正确;
因,故D正确.
例2.(25-26高一下·四川绵阳·期末·多选)如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在时相对于平衡位置的高度h(单位:)由关系式确定.则( )
A.小球在开始振动(即)时,
B.小球的最高点和最低点与平衡位置的距离都是2
C.经过往复运动一次
D.每秒钟小球能往复振动次
【答案】BCD
【分析】对于A:令,代入运算求解即可;对于BCD:根据简谐运动的振幅、周期和频率分析判断即可.
【详解】因为,
对于选项A:当时,则,故A错误;
对于选项B:因为振幅,所以小球的最高点和最低点与平衡位置的距离都是2,故B正确;
对于选项CD:因为函数的最小正周期,频率,
所以经过往复运动一次,每秒钟小球能往复振动次,故CD正确.
例3.(25-26高一下·河北承德·期末·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为
B.将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位长度,可得到的图象
C.在区间上单调递增
D.在区间上的最大值与最小值的乘积为
【答案】BCD
【分析】结合正切函数的周期、图象平移规则、单调区间、最值计算等知识点逐一判断选项.
【详解】选项A:函数的最小正周期为,A错误;
选项B:将的横坐标缩短为原来的,得到;
再向右平移个单位,得到,即的图象,B正确;
选项C:当,则.
因为函数在单调递增,所以在区间上单调递增,C正确;
选项D:当时,,在该区间单调递增,
因此最小值为,最大值为,则乘积为,D正确.
例4.(25-26高一下·辽宁大连·期末·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A. B.函数的图象关于点中心对称
C.函数在上单调递增 D.在上有3个实根
【答案】ACD
【分析】结合余弦型函数的周期性、对称性、单调性及零点求解方法逐一验证选项即可.
【详解】对于A:因为函数的最小正周期为,所以,故A正确;
对于B:当时, 为的最大值,
所以关于直线对称,故B错误;
对于C:当时,,因为余弦函数在单调递增,
所以在上单调递增,故C正确;
对于D:令,得,因为,所以,
所以或或,
则或或,即在上有3个实根,故D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·贵州遵义·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的图像可由 的图像向左平移个单位长度得到
C.函数的一条对称轴为直线
D.函数在上单调递减
【答案】AC
【详解】已知函数,最小正周期为,故A正确;
的图像向左平移个单位得:
,故B错误;
正弦函数对称轴满足,
代入得,满足对称轴条件,故C正确;
令,即,
区间包含递减区间和递增区间,故D错误.
变式2.(2026·贵州安顺·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为2
B.的图象关于直线对称
C.在区间上恰有2个极值点
D.把函数的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象
【答案】AB
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质,结合极值点的意义、图象变形逐一判断即可.
【详解】对于A,函数的最大值为2,A正确;
对于B,由,得的图象关于直线对称,B正确;
对于C,当时,,则在上恰有1个极值点,C错误;
对于D,所得函数为,D错误.
变式3.(2026·河南安阳·模拟预测·多选)对于函数和,下列说法正确的是( )
A.与有相同的最小正周期
B.与有相同的零点
C.与的图象有相同的对称轴
D.与有相同的单调递增区间
【答案】ABC
【分析】对于选项A分别求出与的最小正周期;化简可得与关于轴对称,可判断选项B、C;分别求出与的单调递增区间可判断选项D.
【详解】周期,周期,
所以与有相同的最小正周期,
选项A正确;
,
与关于轴对称,
所以与有相同的零点,图象有相同的对称轴,
选项B、C正确;
令,,
所以的单调递增区间为,
令,,
所以的单调递增区间为,
与的单调递增区间不同,
选项D错误.
考点二 由三角恒等变换求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 原式一般为 混合式:含平方、乘积、和差;
1. 变换工具:同角关系、和差、倍角、降幂、辅助角公式;
1. 目标:化简成单一三角函数 。
1. 常见结构:
· 二次项:用降幂公式 ;
· :二倍角 ;
· :辅助角合并。
二、解题原理
1. 化简流程:降幂→展开合并→辅助角统一成单一名三角函数;
1. 化简完成后,套用考点一方法求周期、单调、最值、对称;
1. 易错控制:化简过程符号、系数、 数值不计算出错;
1. 求给定区间值域:先求相位 范围,再结合正弦曲线取值。
【例题分析】
例1.(25-26高一下·辽宁辽阳·期末·多选)关于函数的叙述中,正确的有( )
A.的最小正周期为 B.在区间内单调递增
C.的图象关于点对称 D.是偶函数
【答案】ABD
【详解】A.
,
则的最小正周期为,A正确;
B.当时,,又在
上为增函数,所以在区间内单调递增,B正确;
C.当时,,此时,
即的图象关于点对称,C错误;
D.,
令,则,
故是偶函数,D正确.
例2.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末·多选)已知函数,则对于下列结论,其中错误的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
【答案】ABD
【分析】利用三角恒等变换整理可得,即可求最小正周期,即可判断A;以为整体,结合正弦函数单调性判断B;代值检验,根据对称性的性质判断CD.
【详解】由,
A:正弦函数的最小正周期,错误,
B:当时,,
而在上单调递减,在上单调递增,
因此在区间上不单调,错误;
C:当时,,而,
所以的图象关于对称,正确,
D:的对称中心满足,得,
对称中心的纵坐标为,即对应的对称中心为,错误.
例3.(2026·广东深圳·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.是曲线的一个对称中心
C.是曲线的一条对称轴 D.在区间上单调递增
【答案】ACD
【详解】.
对A:,故A正确;
对B:是曲线的一个对称中心,故B错误;
对C:时,,是曲线的一条对称轴,故C正确;
对D:,,,而,所以在上单调递增,D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·山东东营·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.最小正周期为 B.是对称轴
C.函数是奇函数 D.函数在区间上单调递增
【答案】BC
【分析】使用二倍角公式与辅助角公式将原式化简为标准的正弦型函数,再结合该函数的图像性质逐一验证各选项中的周期、对称轴、奇偶性与单调区间即可.
【详解】
.
对于A,最小正周期,故A错误,
对于B,由题意得的对称轴满足,
解,当时,是的一条对称轴,故B正确,
对于C,设,
因为,所以平移后的函数为奇函数,故C正确,
对于D,若,则,
因为,故不是的递增区间,D错误.
变式2.(2026·云南·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的最大值为2
C.函数关于对称 D.函数在区间上单调递增
【答案】ABD
【分析】化简得函数,即可得周期和最值,将代入函数判断C;由于,根据余弦函数的单调性判断D.
【详解】函数
,
所以函数的最小正周期为,最大值为,A、B正确;
当时,,
不是最值,C错误;
当时,,
因为余弦函数在上单调递增,D正确.
变式3.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.直线是函数的图象的一条对称轴
B.将函数的图象向左平移个单位长度后所得图象对应的函数为奇函数,则的最小值为
C.函数在区间上有3个零点
D.函数在区间上单调递增
【答案】ABD
【详解】由题意得,
,是函数的图象的一条对称轴,故A正确,
将函数的图象向左平移个单位长度后所得图象对应的函数为,
要使为奇函数,则,解得,
又,则的最小值为,故B正确,
令,则,解得,
当时,或,
函数在区间上有2个零点,故C错误,
当时,令,
在上单调递增,函数在区间上单调递增,故D正确.
考点三 由函数图像求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
图像信息对应参数:
1. 最值→求 :;
1. 相邻零点/最值点水平距离→周期 ,再求 ;
1. 代入图像上已知点(最值点、零点)求初相 ;
1. 求出 得到完整解析式,再分析所有函数性质。
二、解题原理
1. 先求 ,再由周期求 ,最后定点求 ;
1. 求 优先选用 最值点,避免多解;用零点需区分上升零点/下降零点;
1. 求出解析式后,完全按考点一思路分析单调、对称、值域;
1. 多解取舍:结合图像增减趋势、给定范围限制 。
【例题分析】
例1.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.,
D.的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
【答案】BC
【分析】对于AB,由图可得解析式,据此可判断选项正误;对于C,由轴对称性可判断选项正误;对于D,由图象变换知识可判断选项正误.
【详解】对于AB,由图可得最小正周期为,则,结合,可得,故A错误;
由图可得,则,又,则取,得,
即,从而,故B正确;
对于C,等价于判断是否为对称轴,将代入,得,即为对称轴,故C正确;
对于D,将图像向右平移个单位长度得到图像对应的解析式为:,故D错误.
例2.(24-25高三上·福建厦门·阶段检测·多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.的图象可由曲线向左平移个单位长度得到
C.的图象关于直线对称
D.在上的值域为
【答案】ACD
【分析】根据图象求出函数的解析式,结合三角函数的性质,利用赋值法和代入法,可逐个判断各选项.
【详解】由函数的图象可知:,
又因为,即则得,故A正确;
因,结合函数图象可得
所以,即.
而曲线向左平移个单位长度得到,故B错误;
当时,可得,故的图象关于直线对称,故C正确;
当时,,则,故D正确.
例3.(2026·辽宁朝阳·模拟预测·多选)函数的部分图象如图所示.则( )
A.
B.图象关于轴对称
C.在内单调递增
D.的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
【答案】AD
【分析】根据图象特征及所过点确定函数解析式,结合三角函数的性质判断选项ABC,根据三角函数平移变换判断选项D.
【详解】由图像可知,函数最小值为,且,因此.
由图可得:函数过点和,代入得:
,结合,得;
,结合五点法作图可得,解得,
由,可得,,
所以当时,
故,A正确.
选项B:代入,得,
函数关于中心对称,B错误.
选项C:令,
解得:单调递增区间为.
当时,增区间为,而,区间包含递减部分,因此在该区间不是单调递增,C错误.
选项D:向左平移个单位,
可得,D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·黑龙江哈尔滨·三模·多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.当时,函数的值域为
D.的图象是由的图象先将各点的横坐标变为原来的,再向左平移个单位长度得到的
【答案】AC
【分析】由函数的最值可得A值,根据周期公式可得值,可判断A;代入特殊值分析求解,可得值,即可得的解析式可判断B;根据x的范围可得的范围,结合正弦函数的性质得的值域,即可判断C;根据图象平移、伸缩变换的方法,整理化简,可判断D.
【详解】由图象得,的最大值为2,最小值为,所以,
,解得,则,故A正确;
,所以,
因为,所以令,则,所以,
则,故B错误;
当时,,
所以当时,有最小值,
当时,有最大值1,则函数的值域为,故C正确;
将的图象先将各点的横坐标变为原来的,得,
再向左平移个单位长度,得,故D错误.
变式2.(2026·浙江·二模·多选)已知函数在一个周期内的图象如图所示,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C., D.的图象关于点对称
【答案】BCD
【详解】由题意得,即,
因为,所以,A错误;
因为,所以,即,
解得,因为,所以,B正确;
因为的最小正周期为,所以,又
即,解得,,C正确;
由上可得,令,
得,所以的对称中心为,
取即得的图象关于点对称,D正确.
变式3.(2026·广东深圳·模拟预测·多选)函数的部分图象如图所示,其中轴,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期
B.
C.在上单调递增
D.将的图象向右平移个单位长度后得到的图象,则为偶函数
【答案】AB
【分析】求出函数的周期判断A;求出的值判断B;利用整体思想判断函数在上单调性,可判断C;求得,由正弦函数的性质判断D.
【详解】因为轴,
所以图象的一条对称轴为直线,
所以,
所以,故A正确;
易得,则,
所以,
因为的图象过点,所以,
所以,所以,,
因为,所以,故B正确;
因为,
当时,,
由正弦函数的性质可知在上是先减后增,故C错误;
将的图象向右平移个单位长度后得到的图象,易知为奇函数,故D错误.
考点四 由图像伸缩平移变换求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
基础函数 变换规则(先平移后伸缩 / 先伸缩后平移)
1. 左右平移:,左加右减;
1. 横向伸缩:,横坐标变为原来 倍;
1. 纵向伸缩:,纵坐标变为原来 倍;
1. 上下平移:,上加下减;
1. 关键陷阱:先伸缩再平移时,平移单位需除以 。
二、解题原理
1. 分清变换顺序:
· 先平移后伸缩:平移量直接加在 上;
· 先伸缩后平移:平移量为 ;
1. 逆向题型(已知变换后图像求原函数):变换反向操作,符号反向;
1. 得到最终标准解析式后,统一用考点一方法求解各类函数性质;
1. 检验:取特殊点代入变换前后解析式验证是否正确。
【例题分析】
例1.(2026·云南·三模·多选)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若的图象与的图象关于轴对称,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.是的一条对称轴
D.对任意的,都存在,使得
【答案】ACD
【分析】由正弦函数与余弦函数的性质求解即可.
【详解】对于A,根据题意得,,
因为的图象与的图象关于轴对称,所以,
即,
可得或,
因,则得,又因,所以,故A正确;
对于B,由A得,所以,故B错误;
对于C,由,可得,当时,,故C正确;
对于D,当时,,此时,
而当时,,此时
所以,故D正确.
例2.(2026·重庆·模拟预测·多选)已知函数,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.当时, B.函数图象的对称轴为
C.函数的最小正周期为 D.若函数的最大值为1,则
【答案】ABD
【分析】根据诱导公式可判断A;根据余弦函数的对称轴可判断B;根据积化和差结合余弦函数的周期性可判断C;根据和差化积结合余弦函数的最值可判断D.
【详解】由题知 ,
对于A选项, ,所以A正确;
对于B选项,将代入,则,
这是函数的对称轴需要满足的条件,所以B正确;
对于C选项, ,
所以最小正周期为,所以C错误;
对于D选项, ,
所以该函数的最大值为 ,解得,所以D正确.
例3.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测·多选)已知将的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象,则下列结论正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数的图象关于点对称
C.函数在处取得极小值
D.曲线在处的切线斜率为
【答案】BD
【分析】先根据函数的平移变换得到,再根据正弦函数的性质及极值的定义求解判断ABC;根据导数的几何意义求解判断D.
【详解】由题意,先将图象上的所有点的横坐标缩短为原来的得到的图象,
再向右平移个单位可得的图象,
即;
对于A,当时,,
因为函数在上不单调递增,
则函数在区间上不单调递增,故A错误;
对于B,由,
则函数的图象关于点对称,故B正确;
对于C,由,
则函数在处取得最大值,也为极大值,故C错误;
对于D,由,得,
则,
所以曲线在处的切线斜率为,故D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·山东青岛·二模·多选)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A. B.直线是曲线的对称轴
C.在区间单调递增 D.函数是奇函数
【答案】BCD
【分析】利用图象的平移可得,结合三角函数的图象与性质依次判断选项即可.
【详解】由函数的图象向左平移个单位长度得到,故A不正确,
的对称轴满足,即,当时,,即直线是曲线的对称轴,故B正确;
令,解得:,
当时,,所以在区间单调递增,故C正确;
,
所以函数是奇函数,故D正确.
变式2.(2026·四川眉山·模拟预测·多选)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于原点对称,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.当在区间上存在极大值点和极小值点时,实数的取值范围为
【答案】AD
【分析】由三角恒等变换得,再由函数平移后的图象关于原点对称,可求得,从而可得,最后结合选项逐一判断即可.
【详解】因为,
将其向左平移个单位长度后,
得,
因为此函数的图象关于原点对称,所以,则,
又因为,所以,则,
所以函数的最小正周期,故A正确;
令,解得,
所以函数的对称轴为:,
所以函数图象不关于直线对称,故B错误;
当时,,
因为在上不单调递减,
所以在上不单调递减,故C错误;
当时,,
因为在区间上存在极大值点和极小值点,
所以,解得,
所以实数的取值范围为,故D正确.
变式3.(2026·广西河池·二模·多选)已知函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象,下列关于函数的说法中正确的是( )
A.的一个对称中心为 B.在的值域是
C.在区间内单调递增 D.的一条对称轴为
【答案】ACD
【分析】根据平移变换的原则,可得的解析式,代入检验,结合正弦函数的图象与性质,可判断A、C、D的正误;根据x的范围,可得的范围,根据正弦函数的图象与性质,可判断B的正误.
【详解】由题意,
A:令,则,
所以的一个对称中心为,故A正确;
B:当时,,
当时,,
当时,,
所以的值域为,故B错误;
C:当时,,
因为为的一个单调递增区间,
所以在区间内单调递增,故C正确;
D:当时,,
所以的一条对称轴为,故D正确.
考点五 已知函数性质求参数或参数范围
【知识点解析】
一、核心知识点
给出条件:周期范围、单调区间、对称轴、最值、奇偶、零点个数、恒成立值域,反求 中参数。
常见题型:
1. 已知周期求 ;
1. 给定区间单调,求 取值范围;
1. 存在对称轴/对称中心,求 ;
1. 函数为奇/偶函数,限定 ;
1. 区间内有 个零点,求 范围。
二、解题原理
1. 周期条件:直接由 列不等式;
1. 单调区间问题:令 ,保证给定 区间对应的 完整落在正弦一个单调区间内,解参数不等式;
1. 对称轴/对称中心:代入对应等式,结合参数范围求解;
1. 奇偶性:奇函数 ;偶函数在 取最值;
1. 零点个数:画出 图像,根据 区间长度限制 范围。
【例题分析】
例1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知函数的图象关于点中心对称,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】的图象关于点中心对称,
所以,即,
所以的最小值为4.
例2.(2026·云南曲靖·二模)若曲线的一个对称中心为,则不可能是( )
A.2 B.5 C.8 D.12
【答案】D
【详解】,
,
当时,,A满足;
当时,,B满足;
当时,,C满足;
当时,,D不满足.
例3.(2026·海南儋州·二模)若函数图象的一条对称轴为,函数图象上到直线距离最小的一个对称中心为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正弦型函数的最小正周期与对称中心和对称轴的关系,结合对称中心的性质进行求解即可.
【详解】设该函数的最小正周期为,
因为函数图象上到直线距离最小的一个对称中心为,
所以,
又因为,
所以,即,
又因为该函数图象的一个对称中心为,
所以,
又因为,
所以令,得.
例4.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数的图象关于直线对称,若将函数的图像向左或向右平移个单位长度后,得到函数的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数图象的平移可得表达式,即可根据偶函数的性质求解.
【详解】由题意,则,
则由可得,当将的图象向左平移个单位,
可得,
由于的图象关于轴对称,故为偶函数,所以,
故,由于,所以的最小值,
当将的图象向右平移个单位,可得,
由于的图象关于轴对称,故为偶函数,
所以,故,
由于,所以时,的最小值.
综上的最小值.
例5.(2026·全国一卷·高考真题)已知(,)是偶函数,在区间上单调递增.则__________,__________.
【答案】
【分析】根据单调性和周期性可得.解法一:根据偶函数可得,并代入结合单调性检验即可;解法二:根据题意可得,即可得,根据导数与单调性的关系分析求解;解法三:分析可知在处取到极小值,可得,进而可得结果.
【详解】设函数的最小正周期为,由题意可知,
因为函数在上单调递增,则,即,
可得,解得,
且,,则.
解法一:因为函数为偶函数,
则,,且,
则,,
若,则,
即或,不符合题意,
若,则,
即或,符合题意;
且或;
综上所述:,.
解法二:因为,
若函数为偶函数,则,即,
且,则,
若,则,,
即或在内恒成立,
可知函数在上单调递减,不符合题意,
若,则,,
即或在内恒成立,
可知函数在上单调递增,符合题意,
且或;
综上所述:,.
解法三:因为函数为偶函数,且函数在上单调递增,
可知在处取到极小值,则,,且,
则,,则,
即或,符合题意;
且或.
例6.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知函数是上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上单调,则的值为______.
【答案】2或
【分析】先根据是上的偶函数求出,再根据的对称中心和单调区间列出的方程,求解.
【详解】是上的偶函数,,
又,,.
又图象关于点对称,
,.
又在区间上单调,,
,.
,又,
或.
当时,;当时,.
故答案为:2或
【变式训练】
变式1.(2026·北京·高考真题)(),将向轴正方向平移个单位,得到的函数图像与图像关于轴对称,则的取值个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】平移后函数为,与关于轴对称可知函数值互为相反数,利用正弦相等得方程,排除不恒成立情形,得到的取值个数.
【详解】将向右平移个单位得
.
由题意,与的图像关于轴对称,即恒成立,
即. 分两种情形讨论:
①,对任意不恒成立,舍去;
②,化简得
,即.
由得,
对应,因此的取值个数为3.
变式2.(2026·甘肃兰州·模拟预测)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,
得,
所以的单调递增区间为,
因为在区间上单调递增,
所以,,
解得,
当,得;
当,且,无交集;
当,由可知显然不符合题意,
所以的取值范围为.
变式3.(2026·陕西西安·三模)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象关于原点对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据平移变换的原则得到平移后的函数解析式,再根据对称性求出即可.
【详解】将的图象向右平移个单位长度后,
得到函数的图象,
因为所得图象关于原点对称,即是奇函数,
所以,所以,
因为,所以的最小值为.
变式4.(2026·山东青岛·三模)若函数()在上的值域为,则可以为( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】B
【分析】通过换元转化为正弦函数的区间值域问题,采用选项代入验证法,直接检验各选项对应的区间内正弦函数的取值范围,快速筛选出符合条件的值.
【详解】设,由且,得,
此时的值域为等价于.
将选项依次代入验证:
当时,,存在使,,不符合,故A错误;
当时,,的最大值为(时),最小值为(时),
故,符合条件,故B正确;
当时,,的最大值为,,不满足值域条件,故C错误;
当时,,的最大值,则,不符合值域条件,故D错误..
变式5.(25-26高三上·安徽淮北·阶段检测)已知函数在上单调递增,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】利用整体代入得方法得到的单调递增区间,由题意可得是的子集,根据区间长度列不等式计算得,进而可得或,分类讨论列不等式求解即可.
【详解】令,解得,
所以函数的单调递增区间为,
因为函数在上单调递增,所以是的子集,
则,解得,
因为,解得,
因为,解得,所以或,
当时,有,解得,即;
当时,有,解得;
综上,的取值范围是
故答案为:.
变式6.(25-26高三上·山东青岛·期末)已知函数在上单调递增,在上单调递减,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据正弦函数的单调性列出参数的不等式,求出不等式的解集.
【详解】因为函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,,
解得,所以的取值范围是.
故答案为:.
考点六 定义法求三角函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
函数性质
定义与求解方法
函数的奇偶性
①若函数为偶函数,则.
②若函数为奇函数,则.
函数的单调性
定义:①对区间上任意,都有,则在该区间上递增.
②对区间上任意,都有,则在该区间上递减.
证明方法:①作差法 ②作商法 ③换元法 ④导数法
函数的周期性
定义:一般地,对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都成立,那么就把函数称为周期函数,非零常数叫做这个函数的周期.
常见周期结论
①若函数满足,则函数的周期.
②若函数满足,则函数的周期.
③若函数满足,则函数的周期.
④若函数满足,则函数的周期.
⑤若函数满足,则函数的周期.
函数性质
定义与求解方法
函
数
的
对
称
性
轴对称
①若函数满足,则函数关于对称.
②若函数满足,则函数关于对称.
中心对称
①若函数满足,则函数关于对称.
②若函数满足,则函数关于对称.
③若函数满足,则函数关于对称.
二、解题原理
1. 周期证明:代入 ,利用诱导公式化简证明与 相等,再证明 最小;
1. 奇偶判断:直接计算 ,和 对比;
1. 单调性证明:作差 ,结合三角符号判断正负,也可通过导数判断单调性;
1. 适用场景:抽象三角函数、未给出具体解析式的证明题;
1. 局限:计算量大,求具体单调区间、最值一般不用,多用于证明。
【例题分析】
例1.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数,其在上的零点从小到大依次为下列说法正确的是( )
A.是最小正周期为偶函数 B.的值域为
C. D.
【答案】BC
【分析】由奇偶性与周期性的定义计算可判断A;利用二倍角的余弦与换元法求得的值域判断B;由题意得,结合余弦函数的牟称性可判断C;结合C选项求得判断D.
【详解】选项A:,所以是偶函数;
又,因此最小正周期是不是,故A错误;
选项B:,
令,则.
当时, 当时,为.故B正确;
选项C: 令,即,
解得(另一根,舍去).
在内,(其中)的两个根,
满足(余弦函数的对称性),故C正确,
选项D,由方程,
根据C选项可知,但只有符合,
所以,故D错误.
例2.(2026·福建福州·模拟预测·多选)若函数,则关于的性质说法正确的有( )
A.为偶函数 B.的最小正周期为
C.既有最大值也有最小值 D.有无数个零点
【答案】CD
【分析】取特殊值可排除A和B;利用二倍角余弦公式将函数转化为关于的二次函数形式,二次函数值域性质、零点定义逐一判断选项C、D.
【详解】选项A:对于函数,因,即,故不是偶函数,A错误;
选项B:对于函数,因
即,故最小正周期不为,B错误;
选项C:由二倍角公式,得,
由于,当时取最大值,当时取最小值,既有最大值也有最小值,C正确;
选项D:令,即,解得或,两个三角方程均有无数个解,因此有无数个零点,D正确.
例3.(2026·重庆·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的一个周期为
C.若在上单调递增,则的最大值为
D.的最大值为
【答案】ACD
【分析】通过化简函数、利用奇偶性和周期定义、并求导分析函数的单调区间与极值依次验证选项即可.
【详解】对于A,,
故为奇函数,A正确;
对于B,因,,即,故B错误;
对于C,由题意得,
令,解得,即 ,
该区间长度为,故的最大值为,C正确;
对于D,令,解得或,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因为的周期为,的周期为,故的周期为,
当时,从1降到,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
当时,从升到,此时单调递增,
所以,故D正确.
【变式训练】
变式1.(2026·安徽·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的图象关于直线对称
C.的图象关于点对称 D.无零点
【答案】CD
【分析】先根据函数性质的定义判断函数的周期,对称轴和对称中心,再通过换元法研究函数零点情况.
【详解】由题意得,的定义域为,
在A选项中,,
则不是的周期,故A错误,
在B选项中,若函数关于直线对称,需满足 ,
,,
则,所以的图像不关于直线对称,故B错误,
在C选项中,若函数关于点对称,需满足 ,
,
,
,故C正确,
在D选项中,令,则,即,
令,,则,所以,
令,,又因为,
当时,或,
当时,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
又因为,,,,
所以在上无零点,则无零点,故D正确.
变式2.(2026·河南·模拟预测·多选)已知函数,则下列选项正确的有( )
A.函数是偶函数
B.是函数的最小正周期
C.直线是函数的图象的一条对称轴
D.函数的值域为
【答案】BCD
【分析】选项 A,利用偶函数的定义判断;选项 B,利用周期的定义求解;选项 C,利用求解;选项 D,因为的最小正周期为,只需研究上的值域,分别求出,,时的的表达式,利用正弦函数的图像和性质求解,利用最小正周期得到的值域.
【详解】选项 A:,
,
则,
,,
,故A 错误.
选项 B:
,
再验证是否存在更小的周期,
,,
,故不是周期.
因此是最小正周期,B 正确.
选项 C:
,
,
因此 ,C 正确.
选项 D: 因为的最小正周期为,只需研究上的值域,
当时,,,,
故
,
因为,所以,所以,
所以,即.
当时,,,,
,
因为,所以,所以,
即.
当时,,,,
,
因为,所以,所以,
所以,即.
综上可知,当时,,
因为的最小正周期为,
所以根据周期的定义可以得到的的值域为,D 正确.
变式3.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测·多选)关于函数,以下结论正确的有( )
A.的图象是轴对称图形 B.的最大值为1
C.是以为一个周期的周期函数 D.在上有5个零点
【答案】AC
【分析】A选项,根据奇偶性判断对称即可;B选项,根据积化和差公式化简式子,计算最值;C选项,根据判断周期;D选项,利用函数等于0解方程判断零点个数即可.
【详解】A选项,因为,
故为偶函数,图象关于y轴对称,A正确;
B选项,
,
令,则;则,
当时,取最大值,此时的最大值为,B错误;
C选项,因为,
故是以为一个周期的周期函数,C正确;
D选项,令,则或,,
由,可得或;由,可得或或或,
解得:,,,,综上在上有4个零点,D错误.
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$2027届高三数学一轮复习讲义
三角函数:三角函数的图像与性质6种高频考点复习讲义
考点目录
已知三角函数解析式求函数性质
由三角恒等变换求函数解析式,进而求函数性质
由函数图像求函数解析式,进而求函数性质
由图像伸缩平移变换求函数解析式,进而求函数性质
已知函数性质求参数或参数范围
定义法求三角函数性质
考点一 已知三角函数解析式求函数性质
【知识点解析】
1.三角函数的图像与性质
函数
图像
定义域
,
值域
增区间
,
,
,
减区间
,
,
无
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
最小正周期
对称轴
,
,
无
对称中心
,
,
,
※上述提及的,均需注明属于整数
2.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且;若为偶函数,则,.
增区间
令,,化简得增区间.
减区间
令,,化简得减区间.
对称轴
令,,化简得对称轴.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
3.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且;若为偶函数,则,.
增区间
令,,化简得增区间.
减区间
令,,化简得减区间.
对称轴
令,,化简得对称轴.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
4.换元法求函数(,)的性质
最小正周期
奇偶性
若为奇函数,则且,.
增区间
令,,化简得增区间.
对称中心
令,,化简得对称中心.
在上的值域
由得,画图由图像求函数值域.
【例题分析】
例1.(25-26高一下·广东揭阳·期末·多选)设函数,则下列结论正确的是( )
A.的值域为 B.的图象关于直线对称
C.的最小正周期为 D.是的一个零点
例2.(25-26高一下·四川绵阳·期末·多选)如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在时相对于平衡位置的高度h(单位:)由关系式确定.则( )
A.小球在开始振动(即)时,
B.小球的最高点和最低点与平衡位置的距离都是2
C.经过往复运动一次
D.每秒钟小球能往复振动次
例3.(25-26高一下·河北承德·期末·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为
B.将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位长度,可得到的图象
C.在区间上单调递增
D.在区间上的最大值与最小值的乘积为
例4.(25-26高一下·辽宁大连·期末·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A. B.函数的图象关于点中心对称
C.函数在上单调递增 D.在上有3个实根
【变式训练】
变式1.(2026·贵州遵义·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的图像可由 的图像向左平移个单位长度得到
C.函数的一条对称轴为直线
D.函数在上单调递减
变式2.(2026·贵州安顺·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为2
B.的图象关于直线对称
C.在区间上恰有2个极值点
D.把函数的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象
变式3.(2026·河南安阳·模拟预测·多选)对于函数和,下列说法正确的是( )
A.与有相同的最小正周期
B.与有相同的零点
C.与的图象有相同的对称轴
D.与有相同的单调递增区间
考点二 由三角恒等变换求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 原式一般为 混合式:含平方、乘积、和差;
1. 变换工具:同角关系、和差、倍角、降幂、辅助角公式;
1. 目标:化简成单一三角函数 。
1. 常见结构:
· 二次项:用降幂公式 ;
· :二倍角 ;
· :辅助角合并。
二、解题原理
1. 化简流程:降幂→展开合并→辅助角统一成单一名三角函数;
1. 化简完成后,套用考点一方法求周期、单调、最值、对称;
1. 易错控制:化简过程符号、系数、 数值不计算出错;
1. 求给定区间值域:先求相位 范围,再结合正弦曲线取值。
【例题分析】
例1.(25-26高一下·辽宁辽阳·期末·多选)关于函数的叙述中,正确的有( )
A.的最小正周期为 B.在区间内单调递增
C.的图象关于点对称 D.是偶函数
例2.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末·多选)已知函数,则对于下列结论,其中错误的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
例3.(2026·广东深圳·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.是曲线的一个对称中心
C.是曲线的一条对称轴 D.在区间上单调递增
【变式训练】
变式1.(2026·山东东营·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.最小正周期为 B.是对称轴
C.函数是奇函数 D.函数在区间上单调递增
变式2.(2026·云南·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的最大值为2
C.函数关于对称 D.函数在区间上单调递增
变式3.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.直线是函数的图象的一条对称轴
B.将函数的图象向左平移个单位长度后所得图象对应的函数为奇函数,则的最小值为
C.函数在区间上有3个零点
D.函数在区间上单调递增
考点三 由函数图像求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
图像信息对应参数:
1. 最值→求 :;
1. 相邻零点/最值点水平距离→周期 ,再求 ;
1. 代入图像上已知点(最值点、零点)求初相 ;
1. 求出 得到完整解析式,再分析所有函数性质。
二、解题原理
1. 先求 ,再由周期求 ,最后定点求 ;
1. 求 优先选用 最值点,避免多解;用零点需区分上升零点/下降零点;
1. 求出解析式后,完全按考点一思路分析单调、对称、值域;
1. 多解取舍:结合图像增减趋势、给定范围限制 。
【例题分析】
例1.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.,
D.的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
例2.(24-25高三上·福建厦门·阶段检测·多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.的图象可由曲线向左平移个单位长度得到
C.的图象关于直线对称
D.在上的值域为
例3.(2026·辽宁朝阳·模拟预测·多选)函数的部分图象如图所示.则( )
A.
B.图象关于轴对称
C.在内单调递增
D.的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
【变式训练】
变式1.(2026·黑龙江哈尔滨·三模·多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.当时,函数的值域为
D.的图象是由的图象先将各点的横坐标变为原来的,再向左平移个单位长度得到的
变式2.(2026·浙江·二模·多选)已知函数在一个周期内的图象如图所示,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C., D.的图象关于点对称
变式3.(2026·广东深圳·模拟预测·多选)函数的部分图象如图所示,其中轴,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期
B.
C.在上单调递增
D.将的图象向右平移个单位长度后得到的图象,则为偶函数
考点四 由图像伸缩平移变换求函数解析式,进而求函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
基础函数 变换规则(先平移后伸缩 / 先伸缩后平移)
1. 左右平移:,左加右减;
1. 横向伸缩:,横坐标变为原来 倍;
1. 纵向伸缩:,纵坐标变为原来 倍;
1. 上下平移:,上加下减;
1. 关键陷阱:先伸缩再平移时,平移单位需除以 。
二、解题原理
1. 分清变换顺序:
· 先平移后伸缩:平移量直接加在 上;
· 先伸缩后平移:平移量为 ;
1. 逆向题型(已知变换后图像求原函数):变换反向操作,符号反向;
1. 得到最终标准解析式后,统一用考点一方法求解各类函数性质;
1. 检验:取特殊点代入变换前后解析式验证是否正确。
【例题分析】
例1.(2026·云南·三模·多选)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若的图象与的图象关于轴对称,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.是的一条对称轴
D.对任意的,都存在,使得
例2.(2026·重庆·模拟预测·多选)已知函数,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.当时, B.函数图象的对称轴为
C.函数的最小正周期为 D.若函数的最大值为1,则
例3.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测·多选)已知将的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象,则下列结论正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数的图象关于点对称
C.函数在处取得极小值
D.曲线在处的切线斜率为
【变式训练】
变式1.(2026·山东青岛·二模·多选)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A. B.直线是曲线的对称轴
C.在区间单调递增 D.函数是奇函数
变式2.(2026·四川眉山·模拟预测·多选)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于原点对称,则( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.在上单调递减
D.当在区间上存在极大值点和极小值点时,实数的取值范围为
变式3.(2026·广西河池·二模·多选)已知函数的图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象,下列关于函数的说法中正确的是( )
A.的一个对称中心为 B.在的值域是
C.在区间内单调递增 D.的一条对称轴为
考点五 已知函数性质求参数或参数范围
【知识点解析】
一、核心知识点
给出条件:周期范围、单调区间、对称轴、最值、奇偶、零点个数、恒成立值域,反求 中参数。
常见题型:
1. 已知周期求 ;
1. 给定区间单调,求 取值范围;
1. 存在对称轴/对称中心,求 ;
1. 函数为奇/偶函数,限定 ;
1. 区间内有 个零点,求 范围。
二、解题原理
1. 周期条件:直接由 列不等式;
1. 单调区间问题:令 ,保证给定 区间对应的 完整落在正弦一个单调区间内,解参数不等式;
1. 对称轴/对称中心:代入对应等式,结合参数范围求解;
1. 奇偶性:奇函数 ;偶函数在 取最值;
1. 零点个数:画出 图像,根据 区间长度限制 范围。
【例题分析】
例1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知函数的图象关于点中心对称,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2.(2026·云南曲靖·二模)若曲线的一个对称中心为,则不可能是( )
A.2 B.5 C.8 D.12
例3.(2026·海南儋州·二模)若函数图象的一条对称轴为,函数图象上到直线距离最小的一个对称中心为,则( )
A. B. C. D.
例4.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数的图象关于直线对称,若将函数的图像向左或向右平移个单位长度后,得到函数的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例5.(2026·全国一卷·高考真题)已知(,)是偶函数,在区间上单调递增.则__________,__________.
例6.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知函数是上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上单调,则的值为______.
【变式训练】
变式1.(2026·北京·高考真题)(),将向轴正方向平移个单位,得到的函数图像与图像关于轴对称,则的取值个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式2.(2026·甘肃兰州·模拟预测)若函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式3.(2026·陕西西安·三模)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象关于原点对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
变式4.(2026·山东青岛·三模)若函数()在上的值域为,则可以为( )
A.4 B.2 C.1 D.
变式5.(25-26高三上·安徽淮北·阶段检测)已知函数在上单调递增,则的取值范围是__________.
变式6.(25-26高三上·山东青岛·期末)已知函数在上单调递增,在上单调递减,则的取值范围是__________.
考点六 定义法求三角函数性质
【知识点解析】
一、核心知识点
函数性质
定义与求解方法
函数的奇偶性
①若函数为偶函数,则.
②若函数为奇函数,则.
函数的单调性
定义:①对区间上任意,都有,则在该区间上递增.
②对区间上任意,都有,则在该区间上递减.
证明方法:①作差法 ②作商法 ③换元法 ④导数法
函数的周期性
定义:一般地,对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都成立,那么就把函数称为周期函数,非零常数叫做这个函数的周期.
常见周期结论
①若函数满足,则函数的周期.
②若函数满足,则函数的周期.
③若函数满足,则函数的周期.
④若函数满足,则函数的周期.
⑤若函数满足,则函数的周期.
函数性质
定义与求解方法
函
数
的
对
称
性
轴对称
①若函数满足,则函数关于对称.
②若函数满足,则函数关于对称.
中心对称
①若函数满足,则函数关于对称.
②若函数满足,则函数关于对称.
③若函数满足,则函数关于对称.
二、解题原理
1. 周期证明:代入 ,利用诱导公式化简证明与 相等,再证明 最小;
1. 奇偶判断:直接计算 ,和 对比;
1. 单调性证明:作差 ,结合三角符号判断正负,也可通过导数判断单调性;
1. 适用场景:抽象三角函数、未给出具体解析式的证明题;
1. 局限:计算量大,求具体单调区间、最值一般不用,多用于证明。
【例题分析】
例1.(2026·山东济南·模拟预测·多选)已知函数,其在上的零点从小到大依次为下列说法正确的是( )
A.是最小正周期为偶函数 B.的值域为
C. D.
例2.(2026·福建福州·模拟预测·多选)若函数,则关于的性质说法正确的有( )
A.为偶函数 B.的最小正周期为
C.既有最大值也有最小值 D.有无数个零点
例3.(2026·重庆·模拟预测·多选)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.的一个周期为
C.若在上单调递增,则的最大值为
D.的最大值为
【变式训练】
变式1.(2026·安徽·模拟预测·多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的图象关于直线对称
C.的图象关于点对称 D.无零点
变式2.(2026·河南·模拟预测·多选)已知函数,则下列选项正确的有( )
A.函数是偶函数
B.是函数的最小正周期
C.直线是函数的图象的一条对称轴
D.函数的值域为
变式3.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测·多选)关于函数,以下结论正确的有( )
A.的图象是轴对称图形 B.的最大值为1
C.是以为一个周期的周期函数 D.在上有5个零点
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