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.
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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】
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.
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