第16讲 诱导公式与三角函数图象性质(16典例精讲+课后作业)-2026-2027学年高一上学期数学重难点复习讲义 (人教A版必修第一册)

2026-08-24
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摘要:

本讲义聚焦诱导公式及三角函数图象性质核心知识点,系统梳理诱导公式(公式一至六及“奇变偶不变,符号看象限”口诀),衔接正弦、余弦、正切函数的图象(五点作图法)与性质(定义域、值域、单调性等),构建从基础公式到函数性质再到综合应用的学习支架。 该资料以16类题型分层训练为特色,结合6大易错点(如区间开闭、周期记忆)精准突破。通过典例与变式培养数学思维(整体换元分析复合函数),图象问题提升数学眼光(几何直观),助力教师系统授课,学生课后强化查漏补缺。

内容正文:

第16讲 诱导公式与三角函数图象性质(16典例精讲+课后作业) 【题型一】诱导公式 【题型九】余弦函数的单调性应用 【题型二】三角函数的化简、求值——诱导公式 【题型十】余弦函数的定义域、值域与最值 【题型三】正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 【题型十一】余弦函数的奇偶性 【题型四】利用正弦型函数的单调性求参数 【题型十二】余弦函数的周期性、对称性 【题型五】求含sinx(型)函数的值域和最值 【题型十三】求正切函数的单调性 【题型六】正弦函数的奇偶性 【题型十四】正切函数的奇偶性、周期性、对称性 【题型七】求正弦(型)函数的最小正周期 【题型十五】正切函数的定义域、值域与最值 【题型八】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心 【题型十六】由图象确定正(余)弦型函数解析式 【知识点01】三角函数的诱导公式 公式 一 二 三 四 五 六 角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α 正弦 sin α -sin α -sin α sin α cos α cos α 余弦 cos α -cos α cos α -cos α sin α -sin α 正切 tan α tan α -tan α -tan α 口诀 奇变偶不变,符号看象限 【知识点02】正弦、余弦函数图象与基础性质 1. 正弦函数 图象画法:五点作图法,关键点: 核心性质: 定义域:,值域:,最小正周期: 奇偶性:奇函数,图象关于原点中心对称 单调递增区间: 单调递减区间: 对称轴: 对称中心: 最值:时;时 2. 余弦函数 图象关系:由向左平移个单位得到 核心性质: 定义域:,值域:,最小正周期: 奇偶性:偶函数,图象关于轴对称 单调递增区间: 单调递减区间: 对称轴: 对称中心: 最值:时;时 【知识点03】正切函数图象与性质 图象特征:分段周期曲线,存在垂直渐近线 核心性质: 定义域: 值域:,最小正周期: 奇偶性:奇函数,图象关于原点对称 单调递增区间: 对称中心: 特殊结论:无对称轴、无最值 【知识点04】正(余)弦型三角函数图象与性质 标准解析式:、 参数含义: 振幅:,决定最值范围 最小正周期: 图象变换方式:平移变换、伸缩变换(针对本身变换) 通用解题思路:将看作整体,套用基础正、余弦函数单调性、对称轴、最值公式求解。 易错点1:诱导公式口诀滥用 口诀仅适配结构;符号只看原函数、原象限,默认为锐角,是化简求值最易出错点。 易错点2:区间书写格式失分 正、余弦单调区间为闭区间;正切单调区间为开区间,端点不可取,混用符号直接扣分。 易错点3:周期记忆混淆 正余弦最小正周期,正切最小正周期;复合函数周期必须通过计算,不可默认。 易错点4:正切定义域遗漏 研究正切函数单调性、值域、奇偶性时,必须优先限定定义域,忽略间断点会导致解题错误。 易错点5:对称轴、对称中心记混 正弦对称轴在最值处、对称中心在零点;余弦对称中心在零点、对称轴在最值处,公式不可混淆。 易错点6:图象变换出错 左右平移、水平伸缩仅对自变量操作,不是对整体变换,是高频易错点。 【题型一】诱导公式 【典例1-1】(25-26高一下·辽宁·期中)=(   ) A.-1 B. C. D.1 【答案】C 【分析】利用诱导公式求解. 【详解】. 故选:C. 【典例1-2】(25-26高一下·全国·课堂例题)的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用诱导公式化简可得结果. 【详解】, 故选:C. 【典例1-3】(25-26高一下·四川南充·阶段检测)___________. 【答案】/ 【详解】 【变式1-1】(25-26高一下·辽宁葫芦岛·期末)化简:__________. 【答案】1 【详解】. 【变式1-2】(25-26高一下·全国·课后作业)证明: . 【答案】证明:左边 右边,所以原式成立. 【分析】根据诱导公式化简即可得证. 【详解】略 【变式1-3】(24-25高一下·陕西汉中·阶段检测)化简求值: (1); (2); (3)若,求的值. 【答案】(1);(2);(3) 【分析】(1)根据诱导公式化简即可; (2)根据诱导公式化简即可; (3)先根据诱导公式化简,再结合同角求值进行切弦互化,即可求解. 【详解】(1); (2) ; (3)由,得, 所以,又, 所以. 【题型二】三角函数的化简、求值——诱导公式 【典例2-1】(25-26高一下·河北承德·期末)已知,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为,得到, 所以. 【变式2-1】(25-26高一上·河北石家庄·期末)已知,则_____. 【答案】 【分析】借助两角和与差的正弦、余弦公式及诱导公式计算即可得. 【详解】因为, 则 . 故答案为:. 【变式2-2】(多选)(25-26高一上·贵州铜仁·阶段检测)已知,下列式子中不成立的是(    ) A. B. C. D. 【答案】ABD 【分析】根据函数的解析式,利用诱导公式化简即得. 【详解】由已知得: ,故A错误; ,故B错误; ,故C正确; ,故D错误. 故选:ABD. 【变式2-3】(25-26高一下·江西鹰潭·阶段检测)已知角的终边经过点,求下列各式的值: (1); (2). 【答案】(1);(2) 【分析】(1)(2)利用三角函数定义及诱导公式可得. 【详解】(1)角的终边经过点,所以 , 所以. (2)依题意, 【题型三】正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 【典例3-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)用“五点法”画函数的图象时,首先应描出五点的横坐标是(    ) A.0,,,, B.0,,,, C.0,,,, D.0,,,, 【答案】B 【分析】结合的五点坐标可以确定画函数图象时的五点横坐标. 【详解】所描出的五点的横坐标与函数的五点的横坐标相同,即0,,,,, 故选:B . 【典例3-2】(25-26高一下·辽宁锦州·阶段检测)函数与的图象在上有n个交点,坐标分别为,,…,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】如图,作出函数与在上的图象, 可知两个函数的图象在上有4个交点, 且从左至右的第1,4个交点,与第2,3个交点均关于点对称, 所以. 【典例3-3】(24-25高一下·北京海淀·期中)设点是函数图象与函数图象的交点,则点的坐标可以是______.(写出一个满足条件的坐标即可) 【答案】(答案不唯一) 【分析】先解方程得,然后取,则,即可得满足条件的一个点坐标. 【详解】要求函数与的交点,即先解方程, 两边同时除以(),得,其解为, 取,则,此时, 因此,点的坐标可以是. 故答案为:(答案不唯一). 【变式3-1】(2026高一·全国·专题练习)用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据五点作图法结合余弦函数的图象即可得解. 【详解】由“五点法”作图知:令,,,,, 解得,即为五个关键点的横坐标. 故选:B. 【变式3-2】(25-26高一上·广东肇庆·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据三角函数图象及性质,判断函数周期和单调性,求出结果即可. 【详解】画出图象,如下图所示, 可知函数最小正周期为且在区间上单调递减,所以A正确; 对于可知函数最小正周期为,所以B错误; 对于,可知函数在区间上单调递增,所以C错误; 画出图象,如下图所示, 可知函数在区间上单调递增,所以D错误; 故选:A. 【变式3-3】(25-26高一下·上海·阶段检测)已知函数 , 和函数的图像交于 三点,则 的面积为 ______. 【答案】/ 【详解】由题:, ,所以,, 所以, . 【题型四】利用正弦型函数的单调性求参数 【典例4-1】(25-26高一下·河北承德·期中)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 【详解】由,解得. 又解得,∴, ∴要使函数在区间上单调递增,则该区间必须是函数某个单调递增区间的子集, 则,, 解得, ∴的取值范围是. 【变式4-1】(25-26高一下·江西赣州·期中)已知函数()在上单调递增,则的取值范围是______. 【答案】 【详解】由题设,即在上单调递增, 所以,可得. 【变式4-2】(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知函数在上单调递减,则的取值范围为______. 【答案】 【分析】根据题意,利用三角函数的性质,求得的递减区间为,结合题意,列出不等式组,求得,进而求得实数的取值范围. 【详解】因为函数, 令,可得, 即函数的单调递减区间为, 又因为函数在区间上单调递减,可得, 解得, 又由,可得,即且,所以, 令,可得, 即实数的取值范围为. 故答案为:. 【变式4-3】已知函数,设函数在区间上单调递减,求实数的取值范围; 【答案】 【分析】由 时,,结合函数的单调性列出关于m的不等式,即可求出. 【详解】当时,, 因为在区间上单调递减, 所以,解得, 所以实数的取值范围是. 【题型五】求含sinx(型)函数的值域和最值 【典例5-1】(2024·广东广州·模拟预测)的最大值是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据条件,利用的性质,即可求出结果. 【详解】易知,当且仅当取等号,所以最大值是1. 故选:B. 【变式5-1】(25-26高一下·黑龙江·开学考试)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】将表达式平方并利用余弦函数值域即可求出函数的值域. 【详解】因为,所以, 所以, 又,所以,所以, 即函数的值域为. 故选:D. 【变式5-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域为______. 【答案】 【分析】将函数分离常数,根据正弦函数的有界性与不等式的性质求最值,或者是反解法利用正弦函数的有界性即可解决. 【详解】解法一:, 因为,所以, 因此或, 则或, 故的值域为. 解法二:由化简可得, 易知,所以, 则,解得或, 故的值域为. 【变式5-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)已知函数,求函数在区间上的最值. 【答案】最大值是,最小值是 【分析】利用正弦函数的性质,结合复合函数单调性得出在上的单调性求解. 【详解】因为正弦函数在区间上单调递增,在区间上单调递减, 且,, 所以在时取最小值,在时取最大值1. 故在上的最大值是,最小值是. 【题型六】正弦函数的奇偶性 【典例6-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的图象关于(    ) A.x轴对称 B.原点对称 C.y轴对称 D.直线对称 【答案】B 【分析】根据函数的奇偶性的定义可判断是奇函数,即可求解. 【详解】记,定义域为, 所以,所以是奇函数, 故图象关于原点对称, 故选:B 【变式6-1】(24-25高一上·安徽安庆·期末)“”是“为奇函数”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】C 【分析】根据正弦函数的性质、奇函数的性质以及充分条件、必要条件的定义判断即可. 【详解】当时,为奇函数,故充分性成立; 若为奇函数,又的定义域为,则, 验证适合题意,故必要性成立; 所以“”是“为奇函数”的充要条件. 故选:C. 【变式6-2】(多选)(25-26高一下·河北张家口·阶段检测)若函数为偶函数,则的值可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】若为偶函数, 则,解得. 当时,;当时,. 【变式6-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)判断下列函数的奇偶性. (1),; (2); (3). 【答案】(1)非奇非偶函数 (2)非奇非偶函数 (3)奇函数 【分析】(1)根据定义域的对称性判断; (2)举反例即可; (3)根据奇函数的定义判断. 【详解】(1),,定义域不关于原点对称, 故,为非奇非偶函数. (2)的定义域为,定义域关于原点对称, , ,. 所以为非奇非偶函数. (3)的定义域为,定义域关于原点对称, , 为奇函数. 【题型七】求正弦(型)函数的最小正周期 【典例7-1】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的最小正周期为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由题意知 画出函数图像如图所示,由图可知最小正周期为. 【变式7-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数,的周期_____________. 【答案】4 【分析】根据周期公式即可求解. 【详解】. 故答案为:4 【变式7-2】(多选)(25-26高一下·全国·课后作业)下列函数中,周期为的是(    ) A. B. C. D. 【答案】CD 【分析】结合三角函数的最小正周期公式即可求解. 【详解】正弦函数的最小正周期为,若周期为, 则,解得. 故选:CD. 【变式7-3】(25-26高一下·全国·课后作业)求下列函数的周期: (1); (2). 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据正弦函数的周期公式计算即可. (2)根据正弦函数的图象求解即可. 【详解】(1)的周期为. (2)作出的图象. 所以该函数的最小正周期为. 【题型八】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心 【典例8-1】(24-25高一下·河南南阳·期中)函数的图象的对称中心为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据正弦函数的性质,应用整体法求对称中心即可. 【详解】令,,解得,, 所以的对称中心为, 故选:D. 【变式8-1】(25-26高一上·浙江杭州·期末)已知函数,则(   ) A.直线是函数图象的对称轴 B.直线是函数图象的对称轴 C.点是函数图象的对称中心 D.点是函数图象的对称中心 【答案】A 【分析】运用将数值代入的方法,结合正弦函数的性质逐一验证即可. 【详解】对于A:将代入,得, 因此直线是函数图象的对称轴,故A正确; 对于B:将代入,得, 故直线不是函数图象的对称轴,故B错误; 对于C:将代入,得, 故点不是函数图象的对称中心,故C错误; 对于D:将代入,得,故D错误.故选:A. 【变式8-2】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的对称中心坐标是______,对称轴方程为______. 【答案】 【详解】令,则. 对称中心为. 令,则. 对称轴方程为. 【变式8-3】(25-26高一下·云南昆明·阶段检测)已知函数 (1)求函数的最大值及相应的x 值集合; (2)求函数的图象的对称轴与对称中心. 【答案】(1)最大值为,集合为 (2)对称轴为,;对称中心为, 【分析】(1)利用正弦函数的性质求出最大值即可. (2)利用正弦函数的对称轴和对称中心即可求出的对称轴与对称中心. 【详解】(1)当时,,, 即,,此时函数取得最大值为. 故的最大值为,使函数取得最大值的的集合为. (2)由,,得,, 即函数的图象的对称轴为,. 由,,得,, 即对称中心为,. 【题型九】余弦函数的单调性应用 【典例9-1】(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数()在区间上单调递增,则ω的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由题知,进而得到,结合单调性可得,再解不等式即可. 【详解】解:, ,, , 又函数()在区间上单调递增, ,解得. 【变式9-1】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的单调递减区间是_____________. 【答案】 【分析】利用余弦函数的单调区间及复合函数单调性法则可得. 【详解】令,则. 因为是减函数,所以函数的单调递减区间, 即为函数的单调递增区间,即. 故答案为:. 【变式9-2】(25-26高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试)若函数在上单调递减,则的最大值为________. 【答案】 【分析】根据x的范围,可得的范围,根据余弦函数的单调性,代入求解,即可得答案. 【详解】由,得, 因为在上单调递减, 所以,解得,故的最大值为. 【变式9-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)求函数的单调区间. 【答案】单调递增区间为,单调递减区间为 【分析】先判断函数的图象可由余弦函数的图象向下平移4个单位得到,则可得余弦函数的单调区间即所求函数的对应单调区间. 【详解】因函数的图象可由余弦函数的图象向下平移4个单位得到, 故其单调区间即的对应单调区间. 又的单调递增区间为,单调递减区间为, 则的单调递增区间为,单调递减区间为. 【题型十】余弦函数的定义域、值域与最值 【典例10-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】首先求的范围,再根据余弦函数的性质求值域. 【详解】因为,所以,则, 故的值域为. 故选:C 【变式10-1】(25-26高一上·宁夏固原·期末)函数的定义域为_________________. 【答案】 【分析】由根式知,利用余弦函数性质解不等式求定义域范围即可. 【详解】令,得, 解得, 即, 故答案为:. 【变式10-2】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数在上的最大值为______,最小值为_______. 【答案】 1 / 【分析】结合余弦函数单调性确定极值点,计算极值点与区间端点的函数值,对比大小得到最值即可. 【详解】根据已知条件,在上单调递增,在上单调递减. 当时,;当时,;当时,. 所以,. 故答案为:1;. 【变式10-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)求函数的最大值、最小值及值域. 【答案】最小值,最大值2,值域为. 【分析】先对函数化简变形,然后利用三角函数的有界性和函数的单调性可求出其最值. 【详解】解:, 令,则,, 因为函数在上是增函数, 所以当时,函数取得最小值,当时,函数取得最大值2, 即. 所以所求函数的值域为. 【题型十一】余弦函数的奇偶性 【典例11-1】(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知函数是奇函数,则的值为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】因为为奇函数,所以, 又,故. 【变式11-1】(25-26高一上·安徽阜阳·期末)函数 是(  ) A.奇函数 B.偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数 【答案】A 【分析】根据函数奇偶性的定义,结合指数幂的运算法则和余弦函数的奇偶性进行运算判断即可. 【详解】函数的定义域为全体实数, 因为, 所以为奇函数. 故选:A 【变式11-2】(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知函数是偶函数,且,则的最小值为______. 【答案】 【分析】根据余弦函数的性质,求得,进而得到答案. 【详解】由函数是偶函数,可得, 因为,所以的最小值为. 故答案为:. 【变式11-3】已知函数,其中. (1)当a为何值时,为偶函数? (2)当a为何值时,为奇函数? 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由题意求得,根据,求得,结合偶函数的定义,即可求解; (2)由题意求得,根据,求得,结合奇函数的定义,即可求解; 【详解】(1)解:由函数, 可得,, 若是偶函数,则,即,可得, 当时,函数, 此时函数满足,函数为偶函数. (2)解:由,可得, 若是奇函数,则,可得, 当时,, 此时函数满足,函数为奇函数. 【题型十二】余弦函数的周期性、对称性 【典例12-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数,是(   ) A.最小正周期为的偶函数 B.最小正周期为的奇函数 C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的奇函数 【答案】C 【分析】由周期公式和奇偶性的定义即可判断. 【详解】由周期公式可得的最小正周期是, 又,是偶函数. 故选:C 【变式12-1】(24-25高一下·山东潍坊·期中)函数的一个对称中心为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据余弦函数的对称性结合整体思想求出函数的对称中心,然后逐一验证即可. 【详解】令,则, 所以函数的图象的对称中心为,, 令,则,故不是函数图象的对称中心; 令,则,故不是函数图象的对称中心; 令,则,故是函数图象的对称中心; 令,则,故不是函数图象的对称中心. 故选:C. 【变式12-2】(25-26高一上·广东·期末)已知函数的图象关于直线对称,若,则满足条件的所有的和为______. 【答案】 【分析】由题意结合余弦函数的对称性可得,再结合求解即可. 【详解】因为函数的图象关于直线对称, 所以,则, 又,则或或或, 所以满足条件的所有的和为. 故答案为:. 【变式12-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的周期: (1); (2). 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由周期公式直接计算即可; (2)由即可计算,结合图象验证结论. 【详解】(1)由周期公式得. (2)因为, 图象如下图所示, 所以函数的周期为. 【题型十三】求正切函数的单调性 【典例13-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)下列说法正确的是(   ) A.是增函数 B.在第一象限是增函数 C.在某一区间上是减函数 D.在区间上是增函数 【答案】D 【分析】由正切函数的图象性质可得的递增区间为. 【详解】有无数个递增区间,无递减区间,且在整个定义域上不是增函数, 故选:D. 【变式13-1】(24-25高一上·山西运城·期末)若函数在区间上单调,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由可求出的取值范围,根据正切型函数的单调性可得出集合的包含关系,可得出关于的不等式组,即可求正实数的取值范围. 【详解】因为,则函数在区间上只能单调递增, 当时,, 所以,,其中, 所以,,解得, 由解得,且, 当时,; 当时,则,可得. 综上所述,正实数的取值范围是. 故选:D. 【变式13-2】(25-26高一下·陕西宝鸡·阶段检测)已知,则它们的大小关系为__________.(用“”连接) 【答案】 【分析】先比较三个自变量弧度值的大小,再利用正切函数在上的单调性,得到正切值的大小关系. 【详解】正切函数 在区间 上是单调递增函数. ,,因此 , 所以,即 . 【变式13-3】(25-26高一下·全国·课后作业)求下列不等式的解集: (1); (2). 【答案】(1) (2) 【分析】(1) 利用正切函数的单调性和定义域可得不等式的解集; (2) 把作为整体,结合正切函数的单调性和定义域可得不等式的解集. 【详解】(1)作出函数,的图象,如图所示. 在内,满足的x的取值范围为,结合函数的周期性, 可知的解集为. (2)由,得,. 由,,,. 的解集为. 【题型十四】正切函数的奇偶性、周期性、对称性 【典例14-1】(25-26高一上·河南周口·期末)已知函数,则(   ) A.是最小正周期为的奇函数 B.是最小正周期为的偶函数 C.是最小正周期为的奇函数 D.是最小正周期为的偶函数 【答案】C 【分析】由诱导公式进行化简,再利用函数解析式求解相应的性质. 【详解】由诱导公式得, 因为, 所以是奇函数,其最小正周期为. 故为最小正周期为的奇函数. 故选:C. 【变式14-1】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)已知点是函数的图象的一个对称中心,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据正切型函数的对称性得出,结合可得出的最小值. 【详解】因为点是函数的图象的一个对称中心, 则,解得, 因为,故当时,取最小值. 【变式14-2】(24-25高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)若函数为奇函数,则的最小值为__________. 【答案】/ 【分析】根据奇函数的定义,求得,再根据,即可得答案. 【详解】因为函数为奇函数,所以 由得,, 即,所以, 解得,,因为,取,得,所以的最小值为. 故答案为: 【变式14-3】(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知函数的最小正周期为. (1)求函数图象的对称中心; (2)解不等式:. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据周期得到,再利用整体代换法求对称中心就可; (2)利用正切函数的性质解不等式即可. 【详解】(1),故,解得, 故. 由,得, 所以函数图象的对称中心为 (2),即,故, 则, 解得. 【题型十五】正切函数的定义域、值域与最值 【典例15-1】(25-26高一下·贵州遵义·期末)函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由,得, 所以的定义域为. 【变式15-1】(25-26高一下·安徽芜湖·阶段检测)函数,的值域为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】因为函数在区间上单调递增, 所以函数在区间上单调递增, 因为,, 所以函数,的值域为. 【变式15-2】(25-26高一下·全国·课后作业)函数在上的最大值为_____________,最小值为_____________. 【答案】 【分析】分析函数在区间上的单调性,即可求得该函数在区间上的最大值和最小值. 【详解】,.在上为增函数, ,. 即函数在上的最大值为,最小值为. 故答案为:;. 【变式15-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)(1)求函数的定义域; (2)求函数的值域. 【答案】(1);(2) 【分析】利用复合函数的定义域、值域的概念进行求解. 【详解】(1)由题意得,即, 在内,满足上述不等式的的取值范围是, 又的最小正周期为, 所以, 所以函数的定义域为. (2)令,,即, 又在上是增函数, 所以,即, 所以函数的值域为. 【题型十六】由图象确定正(余)弦型函数解析式 【典例16-1】的一段图象如图,则其解析式为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据图象可得,,从而可求,根据图象过及可求,从而可求解. 【详解】由图象可得,,所以. 又,解得. 因为,所以. 所以. 故选:B. 【变式16-1】已知函数的部分图象如图所示,则的解析式为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据图像得到,,计算排除得到答案. 【详解】根据图像知 选项:,排除; D选项: ,排除; 根据图像知 选项:,排除; 故选: 【点睛】本题考查了三角函数图像的识别,计算特殊值可以快速排除选项,是解题的关键. 【变式16-2】(25-26高一下·上海黄浦·期中)函数的部分图象如图,则该函数的解析式为__________. 【答案】 【分析】直接由图象得到,由周期公式求得值,结合五点作图的第二点求. 【详解】由图可知,.. 由五点作图的第二点知,,即.. 【变式16-3】(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知函数的部分图象如图所示. (1)求的解析式; (2)求在上的值域; (3)若在上恰有3个零点,求的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)首先求得周期以及,进一步由的图象经过点求得,再由的图象经过点求得即可得解; (2)由可得,再结合三角函数的性质即可得解; (3)由可得,结合题意列不等式即可求解. 【详解】(1)由图可知的最小正周期. 因为,且,所以. 因为的图象经过点,所以, 所以由图可得, 所以. 因为,所以. 因为的图象经过点,所以, 所以,则. (2)因为,所以. 当,即时,取得最大值,最大值为; 当,即时,取得最小值,最小值为. 故在上的值域为. (3)因为,所以. 因为在上恰有3个零点,所以, 解得,即的取值范围为. 1. 诱导公式核心逻辑 奇变偶不变定函数名,符号看象限定正负,所有任意角三角函数均可转化为锐角三角函数计算。 2. 三大函数性质对比核心 正、余弦:周期、有最值、区间闭区间;正切:周期、无最值、定义域间断、单调区间开区间。 3. 图象解题通用模板 五点作图定简图、整体换元求单调/最值/对称轴、结合定义域锁定最终范围。 4. 培优提升关键 正余弦型复合函数,始终将视为整体,回归基础函数性质解题,规避复杂变形失误。 5. 应试避坑口诀 诱导看角看象限、区间开闭要分清、正切定义域优先、对称最值记位置、图象变换只变。 一、单选题 1.(25-26高一下·安徽六安·阶段检测)已知,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用诱导公式化简即可求解. 【详解】由,即, 则. 2.(25-26高一下·江西鹰潭·期末)函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用正切函数定义域的求法可得答案. 【详解】令, 解得, 所以函数的定义域为. 3.(25-26高一上·云南楚雄·期末)下列区间中,函数是单调递增的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据题意,结合正弦函数的性质,画出函数的部分图像,结合图像,即可求解. 【详解】当时,可得,所以; 当时,可得,所以; 当时,可得,所以, 画出函数的部分图像,如图所示, 结合图像,可得函数在区间上单调递增. 故选:A. 4.(25-26高一下·河南南阳·期末)已知函数,若在区间上有三个零点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据已知进行换元,令,再结合余弦函数图象求解即可. 【详解】因为,且, 令,则, 即在上有三个零点, 由余弦函数图象知,即, 解得. 二、多选题 5.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知中,下列结论正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】BCD 【分析】根据诱导公式,逐项判断即可. 【详解】解:,故A错误; ,故B正确; ,故C正确; ,故D正确. 6.(25-26高一上·广东广州·期末)已知函数,则(   ) A.函数的图象与直线有个公共点 B.函数的图象与直线有个公共点 C.若函数的图象与直线(为常数)有个公共点,则 D.若函数的图象与直线(为常数)有两个公共点,则 【答案】BD 【分析】化简函数的解析式,作出在时的图象以及直线的图象,逐项判断即可. 【详解】因为,其中, 作出函数在时的图象以及直线的图象如下图所示: 对于A选项,由图可知函数的图象与直线没有公共点,A错; 对于B选项,函数的图象与直线有个公共点,B对; 对于C选项,若函数的图象与直线(为常数)有个公共点,则或,C错; 对于D选项,若函数的图象与直线(为常数)有两个公共点,则,D对. 故选:BD. 三、填空题 7.(2026高一下·四川宜宾·竞赛)已知函数在区间内单调递减,则实数的取值范围是__________. 【答案】 【分析】变形得到,结合函数单调性得到,根据端点的范围得到不等式,求出答案. 【详解】, ,,则, 因为在区间上单调递减, 所以,又,所以, 因为,所以,, 要想满足在区间上单调递减, 只需,解得,故. 8.(25-26高一下·安徽亳州·期末)已知函数,设为的最小正零点,b为的定义域之外的最小正数,且,则______. 【答案】/ 【分析】通过正切函数零点和无定义点条件,分情况写出的表达式,代入后,筛选出符合条件的解即可. 【详解】因为为的最小正零点,所以令,即, 当时,;当时,; 因为b为的定义域之外的最小正数,所以令,即, 当时,; 若,则; 若,则(舍去). 综上所述,. 四、解答题 9.(25-26高一下·辽宁·阶段检测)已知函数的最小正周期为,且过点. (1)求,的值; (2)求函数在上的值域. 【答案】(1), (2) 【分析】(1)根据周期求出,代入点坐标,结合求出即可. (2)利用整体换元,结合正弦函数图象即可求出值域. 【详解】(1)由题意得的最小正周期,解得, 由题知过点,故,可得, 结合,求得; (2)由(1)得,,可得, 根据正弦函数图象可知, 所以在上的值域为. 10.如图为函数的部分图像.    (1)求函数解析式; (2)已知,求的取值范围; (3)若方程在上有两个不相等的实数根,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) (3) 【分析】(1)根据函数图像最值以及周期直接求解解析式即可; (2)根据,得到,再结合即可求解; (3)根据三角函数特点画出图像,根据数形结合的方法转化为图像交点个数即可求解. 【详解】(1)由图像可知,, 所以, 因为函数图像过点, 所以, 所以, 又因为,所以, 所以函数解析式为 (2)因为, 所以 所以, 又因为,所以, 即的取值范围是 (3)令, 则,函数递增, 因为, 所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增. 作出在区间上的图像.    因为有两个零点, 即与有两个交点, 由图像可知,或. 即实数的取值范围是 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 第16讲 诱导公式与三角函数图象性质(16典例精讲+课后作业) 【题型一】诱导公式 【题型九】余弦函数的单调性应用 【题型二】三角函数的化简、求值——诱导公式 【题型十】余弦函数的定义域、值域与最值 【题型三】正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 【题型十一】余弦函数的奇偶性 【题型四】利用正弦型函数的单调性求参数 【题型十二】余弦函数的周期性、对称性 【题型五】求含sinx(型)函数的值域和最值 【题型十三】求正切函数的单调性 【题型六】正弦函数的奇偶性 【题型十四】正切函数的奇偶性、周期性、对称性 【题型七】求正弦(型)函数的最小正周期 【题型十五】正切函数的定义域、值域与最值 【题型八】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心 【题型十六】由图象确定正(余)弦型函数解析式 【知识点01】三角函数的诱导公式 公式 一 二 三 四 五 六 角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α 正弦 sin α -sin α -sin α sin α cos α cos α 余弦 cos α -cos α cos α -cos α sin α -sin α 正切 tan α tan α -tan α -tan α 口诀 奇变偶不变,符号看象限 【知识点02】正弦、余弦函数图象与基础性质 1. 正弦函数 图象画法:五点作图法,关键点: 核心性质: 定义域:,值域:,最小正周期: 奇偶性:奇函数,图象关于原点中心对称 单调递增区间: 单调递减区间: 对称轴: 对称中心: 最值:时;时 2. 余弦函数 图象关系:由向左平移个单位得到 核心性质: 定义域:,值域:,最小正周期: 奇偶性:偶函数,图象关于轴对称 单调递增区间: 单调递减区间: 对称轴: 对称中心: 最值:时;时 【知识点03】正切函数图象与性质 图象特征:分段周期曲线,存在垂直渐近线 核心性质: 定义域: 值域:,最小正周期: 奇偶性:奇函数,图象关于原点对称 单调递增区间: 对称中心: 特殊结论:无对称轴、无最值 【知识点04】正(余)弦型三角函数图象与性质 标准解析式:、 参数含义: 振幅:,决定最值范围 最小正周期: 图象变换方式:平移变换、伸缩变换(针对本身变换) 通用解题思路:将看作整体,套用基础正、余弦函数单调性、对称轴、最值公式求解。 易错点1:诱导公式口诀滥用 口诀仅适配结构;符号只看原函数、原象限,默认为锐角,是化简求值最易出错点。 易错点2:区间书写格式失分 正、余弦单调区间为闭区间;正切单调区间为开区间,端点不可取,混用符号直接扣分。 易错点3:周期记忆混淆 正余弦最小正周期,正切最小正周期;复合函数周期必须通过计算,不可默认。 易错点4:正切定义域遗漏 研究正切函数单调性、值域、奇偶性时,必须优先限定定义域,忽略间断点会导致解题错误。 易错点5:对称轴、对称中心记混 正弦对称轴在最值处、对称中心在零点;余弦对称中心在零点、对称轴在最值处,公式不可混淆。 易错点6:图象变换出错 左右平移、水平伸缩仅对自变量操作,不是对整体变换,是高频易错点。 【题型一】诱导公式 【典例1-1】(25-26高一下·辽宁·期中)=(   ) A.-1 B. C. D.1 【典例1-2】(25-26高一下·全国·课堂例题)的值为(    ) A. B. C. D. 【典例1-3】(25-26高一下·四川南充·阶段检测)___________. 【变式1-1】(25-26高一下·辽宁葫芦岛·期末)化简:__________. 【变式1-2】(25-26高一下·全国·课后作业)证明: . 【变式1-3】(24-25高一下·陕西汉中·阶段检测)化简求值: (1); (2); (3)若,求的值. 【题型二】三角函数的化简、求值——诱导公式 【典例2-1】(25-26高一下·河北承德·期末)已知,则(    ) A. B. C. D. 【变式2-1】(25-26高一上·河北石家庄·期末)已知,则_____. 【变式2-2】(多选)(25-26高一上·贵州铜仁·阶段检测)已知,下列式子中不成立的是(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】(25-26高一下·江西鹰潭·阶段检测)已知角的终边经过点,求下列各式的值: (1); (2). 【题型三】正弦函数、余弦函数、正切函数的图象 【典例3-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)用“五点法”画函数的图象时,首先应描出五点的横坐标是(    ) A.0,,,, B.0,,,, C.0,,,, D.0,,,, 【典例3-2】(25-26高一下·辽宁锦州·阶段检测)函数与的图象在上有n个交点,坐标分别为,,…,,则(    ) A. B. C. D. 【典例3-3】(24-25高一下·北京海淀·期中)设点是函数图象与函数图象的交点,则点的坐标可以是______.(写出一个满足条件的坐标即可) 【变式3-1】(2026高一·全国·专题练习)用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( ) A. B. C. D. 【变式3-2】(25-26高一上·广东肇庆·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是(    ) A. B. C. D. 【变式3-3】(25-26高一下·上海·阶段检测)已知函数 , 和函数的图像交于 三点,则 的面积为 ______. 【题型四】利用正弦型函数的单调性求参数 【典例4-1】(25-26高一下·河北承德·期中)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式4-1】(25-26高一下·江西赣州·期中)已知函数()在上单调递增,则的取值范围是______. 【变式4-2】(24-25高一下·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知函数在上单调递减,则的取值范围为______. 【变式4-3】已知函数,设函数在区间上单调递减,求实数的取值范围; 【题型五】求含sinx(型)函数的值域和最值 【典例5-1】(2024·广东广州·模拟预测)的最大值是(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(25-26高一下·黑龙江·开学考试)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【变式5-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域为______. 【变式5-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)已知函数,求函数在区间上的最值. 【题型六】正弦函数的奇偶性 【典例6-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的图象关于(    ) A.x轴对称 B.原点对称 C.y轴对称 D.直线对称 【变式6-1】(24-25高一上·安徽安庆·期末)“”是“为奇函数”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【变式6-2】(多选)(25-26高一下·河北张家口·阶段检测)若函数为偶函数,则的值可以是(    ) A. B. C. D. 【变式6-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)判断下列函数的奇偶性. (1),; (2); (3). 【题型七】求正弦(型)函数的最小正周期 【典例7-1】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的最小正周期为(   ) A. B. C. D. 【变式7-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数,的周期_____________. 【变式7-2】(多选)(25-26高一下·全国·课后作业)下列函数中,周期为的是(    ) A. B. C. D. 【变式7-3】(25-26高一下·全国·课后作业)求下列函数的周期: (1); (2). 【题型八】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心 【典例8-1】(24-25高一下·河南南阳·期中)函数的图象的对称中心为(   ) A. B. C. D. 【变式8-1】(25-26高一上·浙江杭州·期末)已知函数,则(   ) A.直线是函数图象的对称轴 B.直线是函数图象的对称轴 C.点是函数图象的对称中心 D.点是函数图象的对称中心 【变式8-2】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的对称中心坐标是______,对称轴方程为______. 【变式8-3】(25-26高一下·云南昆明·阶段检测)已知函数 (1)求函数的最大值及相应的x 值集合; (2)求函数的图象的对称轴与对称中心. 【题型九】余弦函数的单调性应用 【典例9-1】(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数()在区间上单调递增,则ω的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式9-1】(25-26高一下·全国·课后作业)函数的单调递减区间是_____________. 【变式9-2】(25-26高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试)若函数在上单调递减,则的最大值为________. 【变式9-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)求函数的单调区间. 【题型十】余弦函数的定义域、值域与最值 【典例10-1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的值域为(    ) A. B. C. D. 【变式10-1】(25-26高一上·宁夏固原·期末)函数的定义域为_________________. 【变式10-2】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数在上的最大值为______,最小值为_______. 【变式10-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)求函数的最大值、最小值及值域. 【题型十一】余弦函数的奇偶性 【典例11-1】(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)已知函数是奇函数,则的值为(   ) A. B. C. D. 【变式11-1】(25-26高一上·安徽阜阳·期末)函数 是(  ) A.奇函数 B.偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数 【变式11-2】(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知函数是偶函数,且,则的最小值为______. 【变式11-3】已知函数,其中. (1)当a为何值时,为偶函数? (2)当a为何值时,为奇函数? 【题型十二】余弦函数的周期性、对称性 【典例12-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)函数,是(   ) A.最小正周期为的偶函数 B.最小正周期为的奇函数 C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的奇函数 【变式12-1】(24-25高一下·山东潍坊·期中)函数的一个对称中心为(    ) A. B. C. D. 【变式12-2】(25-26高一上·广东·期末)已知函数的图象关于直线对称,若,则满足条件的所有的和为______. 【变式12-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)求下列函数的周期: (1); (2). 【题型十三】求正切函数的单调性 【典例13-1】(25-26高一下·全国·课堂例题)下列说法正确的是(   ) A.是增函数 B.在第一象限是增函数 C.在某一区间上是减函数 D.在区间上是增函数 【变式13-1】(24-25高一上·山西运城·期末)若函数在区间上单调,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式13-2】(25-26高一下·陕西宝鸡·阶段检测)已知,则它们的大小关系为__________.(用“”连接) 【变式13-3】(25-26高一下·全国·课后作业)求下列不等式的解集: (1); (2). 【题型十四】正切函数的奇偶性、周期性、对称性 【典例14-1】(25-26高一上·河南周口·期末)已知函数,则(   ) A.是最小正周期为的奇函数 B.是最小正周期为的偶函数 C.是最小正周期为的奇函数 D.是最小正周期为的偶函数 【变式14-1】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)已知点是函数的图象的一个对称中心,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【变式14-2】(24-25高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)若函数为奇函数,则的最小值为__________. 【变式14-3】(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知函数的最小正周期为. (1)求函数图象的对称中心; (2)解不等式:. 【题型十五】正切函数的定义域、值域与最值 【典例15-1】(25-26高一下·贵州遵义·期末)函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 【变式15-1】(25-26高一下·安徽芜湖·阶段检测)函数,的值域为(    ) A. B. C. D. 【变式15-2】(25-26高一下·全国·课后作业)函数在上的最大值为_____________,最小值为_____________. 【变式15-3】(25-26高一下·全国·课堂例题)(1)求函数的定义域; (2)求函数的值域. 【题型十六】由图象确定正(余)弦型函数解析式 【典例16-1】的一段图象如图,则其解析式为(    ) A. B. C. D. 【变式16-1】已知函数的部分图象如图所示,则的解析式为(  ) A. B. C. D. 【变式16-2】(25-26高一下·上海黄浦·期中)函数的部分图象如图,则该函数的解析式为__________. 【变式16-3】(24-25高一下·云南曲靖·期末)已知函数的部分图象如图所示. (1)求的解析式; (2)求在上的值域; (3)若在上恰有3个零点,求的取值范围. 1. 诱导公式核心逻辑 奇变偶不变定函数名,符号看象限定正负,所有任意角三角函数均可转化为锐角三角函数计算。 2. 三大函数性质对比核心 正、余弦:周期、有最值、区间闭区间;正切:周期、无最值、定义域间断、单调区间开区间。 3. 图象解题通用模板 五点作图定简图、整体换元求单调/最值/对称轴、结合定义域锁定最终范围。 4. 培优提升关键 正余弦型复合函数,始终将视为整体,回归基础函数性质解题,规避复杂变形失误。 5. 应试避坑口诀 诱导看角看象限、区间开闭要分清、正切定义域优先、对称最值记位置、图象变换只变。 一、单选题 1.(25-26高一下·安徽六安·阶段检测)已知,则(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高一下·江西鹰潭·期末)函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 3.(25-26高一上·云南楚雄·期末)下列区间中,函数是单调递增的是(    ) A. B. C. D. 4.(25-26高一下·河南南阳·期末)已知函数,若在区间上有三个零点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 二、多选题 5.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知中,下列结论正确的是(   ) A. B. C. D. 6.(25-26高一上·广东广州·期末)已知函数,则(   ) A.函数的图象与直线有个公共点 B.函数的图象与直线有个公共点 C.若函数的图象与直线(为常数)有个公共点,则 D.若函数的图象与直线(为常数)有两个公共点,则 三、填空题 7.(2026高一下·四川宜宾·竞赛)已知函数在区间内单调递减,则实数的取值范围是__________. 8.(25-26高一下·安徽亳州·期末)已知函数,设为的最小正零点,b为的定义域之外的最小正数,且,则______. 四、解答题 9.(25-26高一下·辽宁·阶段检测)已知函数的最小正周期为,且过点. (1)求,的值; (2)求函数在上的值域. 10.如图为函数的部分图像.    (1)求函数解析式; (2)已知,求的取值范围; (3)若方程在上有两个不相等的实数根,求实数的取值范围. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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第16讲  诱导公式与三角函数图象性质(16典例精讲+课后作业)-2026-2027学年高一上学期数学重难点复习讲义 (人教A版必修第一册)
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