专题4.7 三角函数的图象与性质(举一反三复习讲义)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列

2026-07-27
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦三角函数的图象与性质核心考点,涵盖定义域、值域、最值、周期性、对称性、奇偶性及单调性等高考要求,按知识点内在逻辑分模块梳理,通过考点系统梳理、解题方法指导、高考真题训练等环节,帮助学生构建知识网络,突破重点难点,体现复习教学的系统性与针对性。 讲义以“举一反三”为特色,每个题型设例题与变式训练,配合分层练习题,注重培养学生的数学眼光(如图象识别中直观想象)、数学思维(如单调性参数问题的逻辑推理)。通过专题突破策略,如将复杂三角函数化为标准形式分析性质,在有限时间内提升复习效率,助力学生掌握解题规律,为教师把控复习节奏提供实用指导。

内容正文:

专题4.7 三角函数的图象与性质(举一反三复习讲义) 【全国通用】 考点要求 (1)能画出三角函数的图象 (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、余弦函数在上的性质及正切函数在上的性质 高考真题统计 考点 2024年 2025年 2026年 三角函数的图象与性质 新课标I卷:第7题,5分 新课标Ⅱ卷:第6题,5分 新课标Ⅱ卷:第9题,6分 全国甲卷(文数):第13题,5分 全国一卷:第4题,5分 全国二卷:第15题,13分 全国一卷:第13题,5分 北京卷:第16题,13分 天津卷:第16题,14分 命题规律分析 1、三角函数的图象与性质 三角函数的图象与性质是高考的重点、热点内容,是三角函数模块的核心内容,是高考高频的热点必考考点,兼具基础性与综合性,突出直观想象、数学运算与逻辑推理等数学素养。 从近三年的高考情况来看,高考对三角函数的图象与性质的考查较为稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大,在选择题、填空题、解答题中都有考查,具体题型/分值分布如下:单选题、多选题第4~9题中考查,分值5分或6分;填空题第11~13题中考查,分值5分;有时也会在解答题第15~16题中考查,分值13分或15分;试题整体难度中等或偏下。 从近三年的高考考情来看,高考对三角函数的图象与性质的考查方向比较稳定,主要有四大考查方向:①三角函数的图象的识别与判断;②三角函数的定义域、值域与最值的求解;③三角函数的周期性、对称性、奇偶性与单调性的判断及应用;④三角函数的图象与性质的综合应用,常结合三角恒等变换、零点、不等式等考查。在选择、填空题中①②③④都有可能考查,在解答题中主要考查④,复习时要加强这方面的训练。 考点1 三角函数的图象与性质 知识点1 三角函数的定义域与值域的求解策略 1.三角函数的定义域的求解思路 求三角函数的定义域通常要解三角不等式(组),解三角不等式(组)常借助三角函数的图象. 2.求解三角函数的值域(最值)常见的几种类型: (1)形如y=asinx+bcosx+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+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值); (3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值). 知识点2 三角函数的周期性、对称性、奇偶性的求解策略 1.三角函数周期的一般求法 (1)公式法; (2)不能用公式求函数的周期时,可考虑用图象法或定义法求周期. 2.三角函数的对称轴、对称中心的求解策略 (1)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ= kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可. (2)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=(k∈Z)), 求x即可. 3.三角函数的奇偶性的判断方法 三角函数型奇偶性的判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性质,在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0则为奇函数,若y为最大或最小值则为偶函数. 若y=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z);若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z). 知识点3 三角函数的单调性问题的解题策略 1.三角函数的单调区间的求解方法 求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sinx的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数. 2.已知三角函数的单调性求参数的解题思路 对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题,利用特值验证排除法求解更为简捷. 【方法技巧与总结】 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个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是个周期. (2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是个周期. 2.与三角函数的奇偶性相关的结论 (1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=(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=(k∈Z). (3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z). 【题型1 三角函数图象的识别与判断】 【例1】(2026·陕西咸阳·三模)函数 在区间上的图象大致为(    ) A. B. C. D. 【变式1-1】(2026·广东广州·模拟预测)当时,曲线与的交点个数为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【变式1-2】(2026·广东·模拟预测)已知函数的部分图象大致如图所示,则(    ) A.0 B. C. D. 【变式1-3】(2026·天津·一模)如图是函数的部分图象,则的解析式可能为(   ) A. B. C. D. 【题型2 三角函数的定义域、值域与最值】 【例2】(2026·江西宜春·模拟预测)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【变式2-1】(25-26高一上·湖北·阶段检测)在内,函数的定义域是(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(2026·安徽宿州·一模)已知函数,当时,的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】(2026·北京门头沟·一模)设函数,若点为函数图象的一个对称中心,且在上的最大值为2,则的最小值为(   ) A.4 B.5 C.7 D.10 【题型3 三角函数的单调性与单调区间】 【例3】(2026·江西九江·一模)下列函数中,在上单调递增的是(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】(2026·陕西汉中·二模)函数的单调递增区间为(   ) A. B. C. D. 【变式3-2】(2026·天津南开·二模)函数的部分图象如图所示,则的单调递增区间为(   ) A. B. C. D. 【变式3-3】(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为(   ) A. B. C. D. 【题型4 根据三角函数的单调性求参数】 【例4】(2026·福建龙岩·一模)已知函数的图象关于直线对称,且在区间上单调递减,则的值为(    ) A. B.1 C. D.4 【变式4-1】(2026·新疆喀什·三模)已知函数在区间上单调,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式4-2】(2026·内蒙古包头·二模)已知在上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式4-3】(2026·陕西商洛·一模)已知函数的最小正周期为,若对任意的恒成立,且在区间上单调递增,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【题型5 三角函数的奇偶性、周期性与对称性】 【例5】(2026·浙江·三模)下列函数中,最小正周期为且为偶函数的是(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,.若的图象关于直线对称,则(    ) A.0 B. C. D. 【变式5-2】(2026·云南昆明·模拟预测)下列函数的周期不是的为(   ) A. B. C. D. 【变式5-3】(2026·四川泸州·二模)已知函数,则下列结论正确的是(   ) A.的最小正周期为1 B.是偶函数 C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增 【题型6 三角函数的零点问题】 【例6】(2026·山东青岛·三模)函数在的零点个数为(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【变式6-1】(2026·河北衡水·模拟预测)已知函数在上有且仅有3个零点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式6-2】(2026·福建福州·模拟预测)当时,函数的零点个数为(   ) A.3 B.4 C.6 D.8 【变式6-3】(2026·四川绵阳·模拟预测)函数(且在上单调,且,若在上恰有2个零点,则的取值最准确的范围是(   ) A. B. C. D. 【题型7 三角函数性质的综合应用】 【例7】(2026·上海·三模)已知点是函数的一个对称中心. (1)求的值; (2)若函数的最大值为,求的最小值和单调递增区间. 【变式7-1】(2026·四川泸州·模拟预测)已知函数,点是图象的一个对称中心. (1)求; (2)设函数,求的最大值和单调递增区间. 【变式7-2】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数. (1)若,且,求的值; (2)设函数,,求的值域和单调区间. 【变式7-3】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数. (1)求的最小正周期及对称轴方程; (2)若函数的最大值为1,求使成立的的取值范围. 一、单选题 1.(2026·湖南株洲·模拟预测)函数的最小正周期是(     ) A. B. C. D. 2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)若函数,()的最小正周期为,则它的一条对称轴是(    ) A. B. C. D. 3.(2026·湖南邵阳·模拟预测)函数是(    ) A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数 C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数 4.(2026·重庆·模拟预测)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是(   ) A. B. C. D. 5.(2026·北京东城·二模)已知函数的部分图象如图所示,若,则可以为(   ) A. B. C. D. 6.(2026·河北保定·三模)已知函数的最小正周期是, 则下列区间中,函数f(x)单调递增的区间是(    ) A. B. C. D. 7.(2026·河南驻马店·模拟预测)函数的所有零点的和是(    ) A.5 B.4 C. D. 8.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数()在区间上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(2026·四川广安·模拟预测)已知函数,则(    ) A.的最小正周期为 B.的单调递增区间为, C.的对称中心为, D.的对称轴为, 10.(2026·山东德州·三模)已知函数的图象关于点对称,则(    ) A. B.在上单调递减 C.在区间上的最小值为 D.若,,则 11.(2026·山东·模拟预测)已知函数的一个零点是,函数,则(     ) A.在区间上的值域为 B. C.若方程的相邻的两根分别为,,则 D.函数的最大值为 三、填空题 12.(2026·四川自贡·三模)已知()的图象关于点中心对称,则__________. 13.(2026·山西·模拟预测)若函数是偶函数,则当的最小正周期最大时,__________. 14.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数的图象经过点,若在内没有零点,则的最大值为__________. 四、解答题 15.(2026·北京海淀·一模)已知函数两个相邻零点的距离为,且. (1)求、的值; (2)设,求的单调递增区间. 16.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数 ,若,在上有最大值,且无最小值. (1)求的值及的取值范围; (2)若,求函数图象的对称中心. 17.(2026·广西桂林·一模)已知分别是函数 图象上相邻的两个最高点和最低点. (1)求的解析式: (2)若的图象的对称中心只有一个落在区间上,求的取值范围. 18.(2026·湖北孝感·模拟预测)已知 ,. (1)求的最小正周期和单调增区间; (2)已知锐角的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,且,,求BC边上的高的最大值. 19.(2026·宁夏·模拟预测)已知函数的图象的相邻两个对称中心之间的距离为. (1)求的值; (2)求在区间上的最大值和最小值. 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题4.7 三角函数的图象与性质(举一反三复习讲义) 【全国通用】 考点要求 (1)能画出三角函数的图象 (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、余弦函数在上的性质及正切函数在上的性质 高考真题统计 考点 2024年 2025年 2026年 三角函数的图象与性质 新课标I卷:第7题,5分 新课标Ⅱ卷:第6题,5分 新课标Ⅱ卷:第9题,6分 全国甲卷(文数):第13题,5分 全国一卷:第4题,5分 全国二卷:第15题,13分 全国一卷:第13题,5分 北京卷:第16题,13分 天津卷:第16题,14分 命题规律分析 1、三角函数的图象与性质 三角函数的图象与性质是高考的重点、热点内容,是三角函数模块的核心内容,是高考高频的热点必考考点,兼具基础性与综合性,突出直观想象、数学运算与逻辑推理等数学素养。 从近三年的高考情况来看,高考对三角函数的图象与性质的考查较为稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大,在选择题、填空题、解答题中都有考查,具体题型/分值分布如下:单选题、多选题第4~9题中考查,分值5分或6分;填空题第11~13题中考查,分值5分;有时也会在解答题第15~16题中考查,分值13分或15分;试题整体难度中等或偏下。 从近三年的高考考情来看,高考对三角函数的图象与性质的考查方向比较稳定,主要有四大考查方向:①三角函数的图象的识别与判断;②三角函数的定义域、值域与最值的求解;③三角函数的周期性、对称性、奇偶性与单调性的判断及应用;④三角函数的图象与性质的综合应用,常结合三角恒等变换、零点、不等式等考查。在选择、填空题中①②③④都有可能考查,在解答题中主要考查④,复习时要加强这方面的训练。 考点1 三角函数的图象与性质 知识点1 三角函数的定义域与值域的求解策略 1.三角函数的定义域的求解思路 求三角函数的定义域通常要解三角不等式(组),解三角不等式(组)常借助三角函数的图象. 2.求解三角函数的值域(最值)常见的几种类型: (1)形如y=asinx+bcosx+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+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值); (3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值). 知识点2 三角函数的周期性、对称性、奇偶性的求解策略 1.三角函数周期的一般求法 (1)公式法; (2)不能用公式求函数的周期时,可考虑用图象法或定义法求周期. 2.三角函数的对称轴、对称中心的求解策略 (1)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ= kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可. (2)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=(k∈Z)), 求x即可. 3.三角函数的奇偶性的判断方法 三角函数型奇偶性的判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性质,在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0则为奇函数,若y为最大或最小值则为偶函数. 若y=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z);若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z). 知识点3 三角函数的单调性问题的解题策略 1.三角函数的单调区间的求解方法 求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sinx的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数. 2.已知三角函数的单调性求参数的解题思路 对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题,利用特值验证排除法求解更为简捷. 【方法技巧与总结】 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个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是个周期. (2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是个周期. 2.与三角函数的奇偶性相关的结论 (1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=(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=(k∈Z). (3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z). 【题型1 三角函数图象的识别与判断】 【例1】(2026·陕西咸阳·三模)函数 在区间上的图象大致为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】利用函数的奇偶性和函数值的正负逐一分析判断选项. 【解答过程】已知, , 因此是奇函数,图象关于原点对称,排除关于轴对称的选项A、B; 当时:,故; 同时,因此负数正数, 即时,图象在轴下方,选项C符合该特征,选项D不符合. 故选:C. 【变式1-1】(2026·广东广州·模拟预测)当时,曲线与的交点个数为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】B 【解题思路】当时,画出曲线与的图象即可得解. 【解答过程】当时,曲线与的图象如图所示, 由图可知,当时,曲线与的交点个数为4. 故选:B. 【变式1-2】(2026·广东·模拟预测)已知函数的部分图象大致如图所示,则(    ) A.0 B. C. D. 【答案】D 【解题思路】要解决这个问题,我们需要根据函数的图象求出和,进而求出的值。 【解答过程】因为的图象过点,所以, 由图可知,点在减区间内,所以. 因为的图象过点,所以, 由图可知,点在减区间内,所以,即. 因为,所以,所以, 所以,所以. 故选:D. 【变式1-3】(2026·天津·一模)如图是函数的部分图象,则的解析式可能为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】根据时,函数值的正负可排除A;根据函数的奇偶性可排除C;根据函数的定义域可排除D. 【解答过程】由图可知:的定义域为,图象关于轴对称,则为偶函数. 对于A,当时,, 此时,与图不符,故A错误; 对于C,的定义域为, , 则不是偶函数,故C错误; 对于D,在有意义,故D错误, 故选:B. 【题型2 三角函数的定义域、值域与最值】 【例2】(2026·江西宜春·模拟预测)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】根据题意,分和两种情况讨论求解即可. 【解答过程】当时,; 当时,, 所以的值域为. 故选:D. 【变式2-1】(25-26高一上·湖北·阶段检测)在内,函数的定义域是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】由题直接求函数定义域即可. 【解答过程】由题意得,解得,所以, 即在内,函数的定义域为. 故选:C. 【变式2-2】(2026·安徽宿州·一模)已知函数,当时,的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】利用三角恒等变换思想化简函数的解析式为,然后再利用正弦函数的基本性质可求出函数的最小值. 【解答过程】由, 根据二倍角公式得, 当时,所以,结合正弦函数图像可知, 时,的最小值为, 最大值为,故, 因此,所以的最小值为. 故选:B. 【变式2-3】(2026·北京门头沟·一模)设函数,若点为函数图象的一个对称中心,且在上的最大值为2,则的最小值为(   ) A.4 B.5 C.7 D.10 【答案】C 【解题思路】先化简函数,根据点为函数图象的一个对称中心求出,再根据在上的最大值为2结合三角函数最值求出,两者结合即可推出的最小值. 【解答过程】 , 点是的对称中心,因此,代入得 , 即,整理得; 当时,, 而根据解析式可知最大值为, 说明区间必须包含,因此 , 解得; 结合且, 时,,不满足; 时,,满足条件. 因此的最小值为. 故选:C. 【题型3 三角函数的单调性与单调区间】 【例3】(2026·江西九江·一模)下列函数中,在上单调递增的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】整体法逐一判断各选项中的函数在上的单调性即可. 【解答过程】当时,. 由余弦曲线知在上单调递减,又是增函数,由复合函数单调性的“同增异减”原则知在上单调递减,故A不符合题意; 由正弦曲线知在上先单调递增再单调递减,又是增函数,由复合函数单调性的“同增异减”原则知在上先单调递增再单调递减,故C不符合题意; 当时,,由正弦曲线知在上单调递增,又是增函数,由复合函数单调性的“同增异减”原则知在上单调递增,故B符合题意; 当时,,由正切曲线知在上单调递增,又是减函数,由复合函数单调性的“同增异减”原则知在上单调递减,故D不符合题意. 故选:B. 【变式3-1】(2026·陕西汉中·二模)函数的单调递增区间为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】利用正弦函数的单调性列出不等式求解即可. 【解答过程】依题意,函数的递增区间,即为函数的递减区间, 由,解得, 所以的单调递增区间为. 故选:A. 【变式3-2】(2026·天津南开·二模)函数的部分图象如图所示,则的单调递增区间为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】利用函数图象确定周期,从而可求出,再利用最低点代入可求出,再由正弦函数的单调增区间即可求解. 【解答过程】 由图可得:周期,所以, 代入最低点得:, 可得:,解得, 所以有, 再由,解得, 故函数的增区间为, 故选:A. 【变式3-3】(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】根据题意结合三角函数的最值点可得,再结合正弦函数单调性运算求解. 【解答过程】因为,则, 若函数在处取得最小值, 则,解得,可得, 又因为,则, 令,解得, 所以在区间上的单调递减区间为. 故选:C. 【题型4 根据三角函数的单调性求参数】 【例4】(2026·福建龙岩·一模)已知函数的图象关于直线对称,且在区间上单调递减,则的值为(    ) A. B.1 C. D.4 【答案】B 【解题思路】由函数的图象关于直线对称,可得;由函数在区间上单调递减,可得,从而得,即可得答案. 【解答过程】因为函数的图象关于直线对称, 所以, 解得, 又因为函数在区间上单调递减, 所以函数在处取得最大值, 所以, 所以, 解得, 解得. 又因为. 故选:B. 【变式4-1】(2026·新疆喀什·三模)已知函数在区间上单调,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】结合题设和函数的周期公式可得,再根据余弦函数的性质可得,进而求解即可. 【解答过程】由题可知的最小正周期为,因为在区间上单调, 所以,则,解得, 当时,, 且,, 所以,解得 ,结合,得的取值范围为. 故选:D. 【变式4-2】(2026·内蒙古包头·二模)已知在上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】先根据题意求出,再根据求出 ,再根据的范围约束出和范围,最后结合正弦函数图象即可求出的范围. 【解答过程】由题意可知,则, 因,则, 则,, 因在上单调递增, 结合正弦函数图象性质可得,解得, 故的取值范围是. 故选:B.    【变式4-3】(2026·陕西商洛·一模)已知函数的最小正周期为,若对任意的恒成立,且在区间上单调递增,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】结合题意得,求得,再结合三角函数的单调性得,,最后结合求解即可. 【解答过程】因为,所以, 又,所以,即, 又在区间上单调递增,所以, 故,,解得,. 令得,又,所以; 令得; 当时,,不合题意. 综上,的取值范围为. 故选:D. 【题型5 三角函数的奇偶性、周期性与对称性】 【例5】(2026·浙江·三模)下列函数中,最小正周期为且为偶函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】利用三角函数的周期性与奇偶性的定义,逐项求解判断即可. 【解答过程】所有选项的定义域都是, 对于A,因为,所以是奇函数,A错误; 对于B:因为,所以是偶函数, 的周期为,加绝对值后,图象把轴下方的部分翻折到上方,周期变为(如图), B正确; 对于C:,图象为 很显然不具备周期性,C错误; 对于D,是周期为的偶函数,D错误. 故选:B. 【变式5-1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,.若的图象关于直线对称,则(    ) A.0 B. C. D. 【答案】B 【解题思路】利用正弦曲线对称轴的公式,可得当时满足,结合题目给定的的取值范围,即可计算得到符合条件的的值. 【解答过程】由于正弦曲线的对称轴为, 已知的图象关于对称, 所以将 代入可得:, 整理可得:,又因为,取 ,得. 故选:B. 【变式5-2】(2026·云南昆明·模拟预测)下列函数的周期不是的为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】根据正弦函数、余弦函数、正切函数的周期性求解即可. 【解答过程】对于,最小正周期为,故A不符合题意; 对于,最小正周期为,故B不符合题意; 对于,最小正周期为,故C符合题意; 对于,最小正周期为,故D不符合题意. 故选:C. 【变式5-3】(2026·四川泸州·二模)已知函数,则下列结论正确的是(   ) A.的最小正周期为1 B.是偶函数 C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增 【答案】D 【解题思路】对于A:根据正弦型函数的最小正周期公式运算求解即可;对于B:利用诱导公式整理可得,进而判断奇偶性;对于C:根据对称轴与函数最值之间的关系分析判断;对于D:以为整体,结合正弦函数单调性分析判断. 【解答过程】因为函数, 对于选项A:的最小正周期为,故A错误; 对于选项B:为奇函数,故B错误; 对于选项C:因为,不为最值, 所以的图象不关于直线对称,故C错误; 对于选项D:因为,则, 且正弦函数在内单调递增,所以在区间上单调递增,故D正确. 故选:D. 【题型6 三角函数的零点问题】 【例6】(2026·山东青岛·三模)函数在的零点个数为(   ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】C 【解题思路】方法一求出的范围,再由函数值为零,得到的取值即得零点个数,方法二先求出函数的所有零点,再根据题中范围限制,找出符合题意的零点即可. 【解答过程】方法一:,, 由题可知,或, 解得,,或,故有3个零点. 方法二:令, 即,,解得,, 分别令,解得,,, 所以函数在的零点的个数为3. 故选:C. 【变式6-1】(2026·河北衡水·模拟预测)已知函数在上有且仅有3个零点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】通过对分正负讨论,结合正弦函数的零点规律,确定的区间范围,进而求出的取值范围. 【解答过程】当时,因为,所以, 要使在上有且仅有3个零点, 需满足,解得:; 当时,因为,所以, 要使在上有且仅有3个零点, 需满足,解得:, 综上所述,的取值范围是. 故选:D. 【变式6-2】(2026·福建福州·模拟预测)当时,函数的零点个数为(   ) A.3 B.4 C.6 D.8 【答案】C 【解题思路】令,然后通过分析方程在给定区间内的解的个数来确定函数的零点个数. 【解答过程】令,即,移项可得, 对于,其周期;对于,其周期; 当时,画出两个函数图象为: 由图象可以看出,方程在给定区间内的解的个数为6, 所以函数的零点个数为6. 故选:C. 【变式6-3】(2026·四川绵阳·模拟预测)函数(且在上单调,且,若在上恰有2个零点,则的取值最准确的范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】由结合函数单调性,即可确定的一个对称中心为,即可求得;利用函数的对称中心和单调区间,结合周期可得,求出,再结合函数零点个数,列出不等式求得,综合,即可求得的取值范围. 【解答过程】因为函数在区间上单调, 且满足,而,, 即的一个对称中心为,故; 而,故在区间上单调, 设函数的最小正周期为T,则; 函数在区间上恰有2个零点,则恰好为第一个零点, 相邻两个零点之间相距半个周期, 故,即, 解得,结合, 可得的取值范围为, 故选:B. 【题型7 三角函数性质的综合应用】 【例7】(2026·上海·三模)已知点是函数的一个对称中心. (1)求的值; (2)若函数的最大值为,求的最小值和单调递增区间. 【答案】(1) (2)的最小值为,单调递增区间为 【解题思路】(1)利用余弦函数的对称中心性质即可求出的值.(2)先利用二倍角公式和辅助角公式化简,即可求解最值和单调性. 【解答过程】(1)已知点是对称中心,则有, 解得,又因为,所以当时,. (2)由(1)知, 则 即 因为,所以的最大值为 由题意可知. 所以,所以的最小值是. 解得, 所以单调递增区间为. 【变式7-1】(2026·四川泸州·模拟预测)已知函数,点是图象的一个对称中心. (1)求; (2)设函数,求的最大值和单调递增区间. 【答案】(1) (2); 【解题思路】(1)根据对称中心结合正弦函数性质可得,即可得函数的解析式; (2)利用诱导公式以及倍角公式可得,结合余弦函数性质求最大值和单调递增区间. 【解答过程】(1)由题意可知:, 且,则, 可得,解得, 所以. (2)因为, 当,即时,函数取到最大值, 令,解得, 所以函数的单调递增区间为. 【变式7-2】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知函数. (1)若,且,求的值; (2)设函数,,求的值域和单调区间. 【答案】(1) (2)值域为;单调递增区间为,单调递减区间为 【解题思路】(1)结合角的范围利用同角三角函数关系求得,然后利用两角差的正弦公式求解即可. (2)先利用两角和差的正弦公式化简函数,然后利用正弦函数性质求解值域和单调区间. 【解答过程】(1)因为,所以, 又,所以. 故 . (2) . 当时,, 所以,故的值域为. 由,解得,所以的单调递增区间为; 由,解得,所以的单调递减区间为. 【变式7-3】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数. (1)求的最小正周期及对称轴方程; (2)若函数的最大值为1,求使成立的的取值范围. 【答案】(1), (2) 【解题思路】(1)利用平方差公式、二倍角公式化简三角函数为正弦型形式,再由正弦型函数性质计算即可求得结果; (2)借助正弦函数最值求解参数,再求解三角不等式即可. 【解答过程】(1)因为 , 所以, 令,所以, 所以的对称轴方程为. (2)由题意知,, 因为的最大值为1,即,所以, 由, 即,所以, 所以,即. 一、单选题 1.(2026·湖南株洲·模拟预测)函数的最小正周期是(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】利用正弦型函数最小正周期求解即可. 【解答过程】由题意得. 故选:B. 2.(2026·湖南邵阳·模拟预测)若函数,()的最小正周期为,则它的一条对称轴是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解题思路】根据周期得到的值,从而得到对称轴方程,结合选项,代入值验证即可求解. 【解答过程】由的最小正周期为,, 则,解得, 所以, 令,,解得,, 结合选项,取,得,即它的一条对称轴是. 故选:A. 3.(2026·湖南邵阳·模拟预测)函数是(    ) A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数 C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数 【答案】A 【解题思路】利用诱导公式化简,然后周期公式和奇函数定义判断即可. 【解答过程】, 定义域为,定义域关于原点对称, 由周期公式可知, 又, 所以为最小正周期为的奇函数. 故选:A. 4.(2026·重庆·模拟预测)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】根据正弦函数,余弦函数的周期公式及图像分别判断各选项即可求解. 【解答过程】对于A,的最小正周期为,当时,, 由余弦曲线的图像知,该函数单调递减,故A不合题意; 对于B,,为偶函数, 结合正弦曲线的图像知,没有周期性,故B不合题意; 对于C,,最小正周期为,故C不合题意; 对于D,, 最小正周期为,当时,, 所以在上单调递减, 所以在上单调递增,故D符合题意. 故选:D. 5.(2026·北京东城·二模)已知函数的部分图象如图所示,若,则可以为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】利用奇偶性可排除AD;根据轴右侧两零点间的距离可确定C正确. 【解答过程】由图象可知:为奇函数; 对于A,,为偶函数,A错误; 对于D,,为偶函数,D错误; 对于BC,不妨设,, 令,解得: ;令,解得:或; 则在轴右侧接近的两个零点依次为和;在轴右侧接近的两个零点依次为和, ,, 由图象可知:B错误,C正确. 故选:C. 6.(2026·河北保定·三模)已知函数的最小正周期是, 则下列区间中,函数f(x)单调递增的区间是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解题思路】先由最小正周期求,根据求,再结合余弦函数的单调递增区间推导的增区间,结合选项得出结果. 【解答过程】由于函数最小正周期,得, 由,且,得,因此, 令,解得:, 当时,一个递增区间为,而, 所以函数f(x)在上单调递增. 故选:B. 7.(2026·河南驻马店·模拟预测)函数的所有零点的和是(    ) A.5 B.4 C. D. 【答案】C 【解题思路】将函数的所有零点转化成函数与图象上所有交点的横坐标,数形结合作出与的图象,借助函数图象求得两函数所有交点的横坐标之和即可得解. 【解答过程】令,则 则函数的所有零点即函数与图象上所有交点的横坐标. 作出与图象如图所示: 由图可知,与共有5个交点, 因为当时,,所以点是图象的一个对称中心, 又点在直线上,所以点也是图象的对称中心, 所以两函数除点外的其余4个交点都关于点对称, 所以所有零点的和是. 故选:C. 8.(2026·云南玉溪·模拟预测)已知函数()在区间上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解题思路】先由正弦函数的周期性求出的大致范围,再根据正弦函数的递增区间求出的具体范围. 【解答过程】令,因为,所以 因为函数在区间上单调递增, 所以函数在上单调递增,且,即. 因为, 所以函数在上单调递增,等价于或, 解不等式得或,所以的取值范围是. 故选:C. 二、多选题 9.(2026·四川广安·模拟预测)已知函数,则(    ) A.的最小正周期为 B.的单调递增区间为, C.的对称中心为, D.的对称轴为, 【答案】AC 【解题思路】由函数的图象与性质,根据选项利用性质逐一判断即可. 【解答过程】对于A,函数最小正周期为,故A正确; 对于B,函数的单调递增区间满足, 解得,所以的单调递增区间为,故B错误; 对于C,函数的对称中心满足, 解得,此时,所以对称中心为, 故C正确; 对于D,函数的对称轴满足, 解得,故D错误. 故选:AC. 10.(2026·山东德州·三模)已知函数的图象关于点对称,则(    ) A. B.在上单调递减 C.在区间上的最小值为 D.若,,则 【答案】AB 【解题思路】利用正弦函数中心对称的性质求出参数,再结合正弦函数的单调性、值域性质和三角恒等变换逐一判断各选项. 【解答过程】对于A:正弦函数的图像关于点对称, 因此满足,即, 所以,即,又,所以,A正确; 对于B:由A,,正弦函数的单调递减区间为, 由,得, 时,递减区间为,区间,因此在单调递减,B正确; 对于C:当时,, 当,即时取最小值,不是,C错误; 对于D:由得, 又,故, 所以, 因为,所以, D错误. 故选:AB. 11.(2026·山东·模拟预测)已知函数的一个零点是,函数,则(     ) A.在区间上的值域为 B. C.若方程的相邻的两根分别为,,则 D.函数的最大值为 【答案】BCD 【解题思路】对于A,先根据函数的零点与和差的正弦公式求出,然后根据换元法和正弦函数的性质求出值域;对于B,利用诱导公式进行化简即可;对于C,先化简的表达式,然后令其为0,求出零点,进而验证;对于D,先根据诱导公式和二倍角的余弦公式化简,然后结合二次函数的性质求出最大值. 【解答过程】因为函数的一个零点是,所以. 即,展开化简得, 即,所以,即. 由于,所以. 所以. 当时,,所以,A错误; ,B正确; 所以. 因为,所以令,即, 所以,即, 因为方程的相邻的两根分别为,,则,C正确; ,由于, 所以,所以,所以. 所以当时,,此时取最大值为1, 所以的最大值为,D正确. 故选:BCD. 三、填空题 12.(2026·四川自贡·三模)已知()的图象关于点中心对称,则__________. 【答案】 【解题思路】利用中心对称的性质求出,结合余弦函数对称性求出即可. 【解答过程】由()的图象关于点中心对称, 得,,解得, 而,则,, 所以. 故答案为:. 13.(2026·山西·模拟预测)若函数是偶函数,则当的最小正周期最大时,__________. 【答案】4 【解题思路】先根据偶函数的恒成立性质求出的取值集合,再结合最小正周期最大的要求确定的最小正值,最后代入计算函数值. 【解答过程】因为函数 是偶函数,所以对任意 ,均满足 , 即:, 化简得 , 该式对任意恒成立,因此 ,得  , 的最小正周期   , ,要使最大,需取最小正值,即 时 , 此时,代入得:. 故答案为:. 14.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数的图象经过点,若在内没有零点,则的最大值为__________. 【答案】 【解题思路】根据题意,求得或,取或,结合三角函数的图象与性质,即可求解. 【解答过程】因为函数的图象经过点, 可得,解得或, 取,可得或, 当时,因为,可得, 因为函数在内没有零点且,则满足,解得, 若的最大值为,则 , 由,可得,此时在内没有零点,符合题意; 当时,因为,可得, 因为函数在内没有零点且,则满足,解得, 若的最大值为,则 , 由,可得,此时在内没有零点,符合题意, 综上可得,实数的最大值为. 故答案为:. 四、解答题 15.(2026·北京海淀·一模)已知函数两个相邻零点的距离为,且. (1)求、的值; (2)设,求的单调递增区间. 【答案】(1), (2) 【解题思路】(1)求出函数的最小正周期,可求出的值,再利用可得出的值; (2)利用三角恒等变换化简函数的解析式,利用正弦型函数的单调性可得出关于的不等式,即可解得函数的单调递增区间. 【解答过程】(1)因为函数两个相邻零点的距离为, 故函数的最小正周期为,所以,即, 又因为,故. (2)因为 , 由可得, 故函数的单调递增区间为. 16.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数 ,若,在上有最大值,且无最小值. (1)求的值及的取值范围; (2)若,求函数图象的对称中心. 【答案】(1), (2), 【解题思路】(1)由求出,根据在上有最大值,且无最小值求出的取值范围. (2)结合(1)得的值,进而得到的解析式,化简得到的解析式进而求出对称中心. 【解答过程】(1)因为,,所以, 由于,则,即. 由可得, 又因在上有最大值,且无最小值, 根据正弦函数的图象可知, 解得,故的取值范围为. (2)由结合(1)可知,则, 所以 . 令,,解得,, 则函数图象的对称中心为,. 17.(2026·广西桂林·一模)已知分别是函数 图象上相邻的两个最高点和最低点. (1)求的解析式: (2)若的图象的对称中心只有一个落在区间上,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【解题思路】(1)采用五点作图对应的方法可求得解析式; (2)利用整体代换法可求得的对称中心,结合落在区间内的对称中心个数可构造不等式组求得结果. 【解答过程】(1),,,; 为相邻的两个最高点和最低点, 的最小正周期,, ,则, ,又,, . (2)令,解得, 的对称中心为, 的对称中心只有一个落在区间上, ,解得, 即的取值范围为. 18.(2026·湖北孝感·模拟预测)已知 ,. (1)求的最小正周期和单调增区间; (2)已知锐角的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,且,,求BC边上的高的最大值. 【答案】(1), (2) 【解题思路】(1)利用二倍角公式及辅助角公式化简函数,再利用余弦函数的性质求解. (2)由(1)结合已知求出,再利用余弦定理及基本不等式求出最大值,利用三角形面积公式求解. 【解答过程】(1)依题意,, 由,得, 所以函数的最小正周期,单调递增区间为. (2)由(1)得,即, 在锐角中,,,则,解得, 由余弦定理得,当且仅当时取等号, 设边上的高为,则,因此, 所以的最大值为. 19.(2026·宁夏·模拟预测)已知函数的图象的相邻两个对称中心之间的距离为. (1)求的值; (2)求在区间上的最大值和最小值. 【答案】(1) (2)最大值为,最小值为 【解题思路】(1)利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简为 ,根据对称中心间距确定周期 从而求出 ,最后代入 计算函数值. (2)根据自变量 的范围求出相位 的取值范围,结合正弦函数的图像与性质,找出该范围内使函数取得最大值和最小值的点并求解. 【解答过程】(1) 根据题意,解得,即, 因为,所以,则, . (2)据题意,,, 当,即时,,所以的最大值为. 当,即时,,所以的最小值为. 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题4.7 三角函数的图象与性质(举一反三复习讲义)(全国通用)【上好课】2027年高考数学一轮复习举一反三系列
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