专题07 正弦函数、余弦函数的性质(题型专练)高一数学人教A版必修第一册
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专题07
正弦函数、余弦函数的性质
(题型突破举一反三)
题型01正弦函数、余弦函数的单调区间
三
典例精析
【典例】
【答案】A
【分析】根据正余弦函数的性质逐项判断即可求解.
π]
【详解】A.当x2严时,y=cosx单调递减,y=sinr单调递减,故A正确:
D当[引时
,y=cosx单调递增,y=sinr单调递减,故D错误;
故选:A
三
举一反三
【变式11】
【答案】A
【分折】利用正弦函数的性城,令2版一子s2x+了s2m+
3
2(化∈Z)即可求函数的递增区间,进而判断各选
项是否符合要求
【详解】令2m-)≤2x+≤2m+元
3
W∈Z):可得饭-仍≤S+
12
12(k∈Z)
5ππ
当k=0时,
12'12是f)的一个单调增区间,而其它选项不符合
故选:A
1112
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【变式1-2】
【答案】D
【分析】由余弦函数的单调区间直接求解即可
【解1y6m-2m2-到
令2x-骨ep,2a+kez则[a+a+]ke
所以函数y=cos
-2的单读区同是[+a+]ke
3
【变式1-3】
【答案】
[2m-元,2km](k∈Z
2a受2ace☑
【分析】解三角不等式snx≤0,即可求定义域,再结合正弦函数的单调性即可求第二空
【详解】由-2sinx≥0,得sinx≤0,
解得:2km-π≤x≤2kπ(k∈Z
即函数的定义域是[2km-π,2km(k∈Z
:y=√-2sinx与y=sinx的单调性相反,
又y=6i血x的单调通增区间为2加-受2x+受1ke☑
再结合y=√-2sinx的定义域为[2km-元,2km(k∈Z)
∴函数y=√2sinx的单调递减区间
c)
故答案为:
[2k红-元,2km](k∈Z:
2a-2ake
题型02根据正弦函数、余弦函数的单调性求参数
典例精析
【典例2】
【答案】日
【详解】令
工+2km≤2x元≤元+2km,k∈乙,则及+km≤x≤3r+mkeZ一
42
2112
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因f()在区间-a](a>0)上单调递增,则a≥-+aas
8
+kn,
即a≤ga且a
3江+km且a>0'
若k>0,则不等式组的解集为空集;
若k=0:则0<a≤g:
若k<0,则不等式组的解集为空集,
则a的最大值为g
故答案为:8
举一反目
【变式21】
2335
【答案】
12'12
【详解】因为xe0,对”所以2ox-
又函数fe)=sm2ar-写》(@>0在D上有且仅有2个零点,
<2m
所以2
π11
3
[2335
2,解得12
1.
≤0<
3
即。的取值范围是12'12
2335
故答案为:
12'12
【变式22】
【答案】
0,
π
4」
【详解】由
哥sx≤,可得+s3x+ps+p,
4
又P是三角形的一个内角,所以0<p<π,
故一3
3+p
2πTπ
344
4
因为函数y=2sin(6x+o)在区间-g'12
上单调递增,
3112
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+p
3
解得
+psπ
π’又
4
6
0<p<π
所以p的值范为,
π
故答案为:
0,4
【变式2-3】
【答案】[9,14]
ππ
【详解】由x∈
12'8:
得@r+
4
12
4’84,
[0m+≥-元+2k
12+4
因为
在(元
上单调递增,所以
(k∈Z),
f(x)12'8
om+L≤2k
8+4
[o≥-15+24k
得1。≤-2+16k
(k∈Z)
[-2+16k>0,
则-15+24k3-2+16keZ),
1
解得令k乙,则k比故的取值范围为,S
故答案为:[9,14]
题型03利用正选函数余弦函数的单调性比较大小
三
典例精析
【典例3】
【答案】B
【分析】利用正弦函数的单调性即可判断大小。
【详解】由正弦函数的单调性可知:
y=6inr在0引t单河格,又易如0ePcr1受,所以
sinl°<sinπ°<sinl.
故选:B
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举一反三
【变式31】
【答案】C
【分析】利用正弦函数、余弦函数的单调性可得答案.
【详解】因为sin
<6m-24<s如-
3
425
32
所以b<a,
1
nπ5.4
c=cos->cos-=
->-=0,
3
°625
所以c>a,所以b<a<c
故选:C
【变式3-2】
【答案】b<a<c
【分析】利用y=lgx,y=snx和y=2的单调性,再结合条件,即可求解。
【详解1因为)=3在定义拔上单调递,则1>a=g5>g而-分
π1
又y=sinx在
,
上单调递增,则b=sin<sin
7
62
又y=2在定义域上单调递增,则c=21>2°-1,所以b<a<c
故答案为:b<a<c.
【变式33】
【答案】a<b<c
【分析】利用正弦函数的单调性,即可判断a,b,C的大小.
【详解】由b=cos55°=sim(90°-55)=sin35°,
a=sin33°,c=tan35°,
当0°<x<90°时,y=sinx单调递增,且90°>35°>33°>0°,cos35°<1,
则m3<sn35<0=m3S,改<bc
故答案为a<b<c
题型04正弦函数、余弦函数的对称性
5112
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典例精析
【典例4】
【答案】
n-kxez0.0l--ez0
【译解1白题壁+间)=0等价于m2m+胃}-2a*骨引2n哥引
所以2m+=-2n-+2kkeZ或2m+号-2n-21eZ,
3
解行m=n骨akeZ,或m=n++eZ。
3
所以n-m=2n
+骨keZ,n-m=leZ,
放所求范国为=2n+号hzhcZn>-01>0Ut:=子deZ>0
故答案为:
举一反三
【变式41】
【答案】2
【详解】白E花强放蔗得f回的片架为7-空x,
如图,由题意得直线y=m与函数f(x)图像的相邻的三个交点,
从左自右依次为A、B、C,
VA
v-m
则4C=T=元,因为AB=2BC,所以BC+2BC=元,
解得B8C=号.令2x+p子+2ke乙,解得=子+a-号keZ,
2
2
6112
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由正弦离数性质得分八C关于x=浮+:
2对称,且设B的横坐标为x,
则x=牙+m-号工=石+m-9,keZ,
4
2612
21
而g的纵坐标为m'代入解析式中得到m=4sim2(5+m-号+0]
12
21
:4sin
+2ka-p+p=4sin(交+2km)=4sinT=2】
6
6
6
故答案为:2
【变式42】
【答案】205
【详解】由于0<x<x,所以0<2r<2了2x-<
33
由m2}>0,所以0<2-<,
3
根据正弦函数的性质可
+2x3-x+32
2x
π
_π_π
2
5π
所以+x2=
6
sin(+x
故答案为:2
【变式43】
【答案】2
【详解】由函数在
引上单调且)=-
7π
T_7ππ_π
所以函数的一条对称轴x=1径,一个对称点为写0,且4行号香
2π
所以T=
=π,可得o上2,故正数。的值为2,
故答案为:2
7112
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题型05正弦函数、余弦函数的奇偶性
典例精析
【典例5】
【答案】0或2
【详解】因为∫(x)是偶函数,所以它的定义域关于原点对称,
所以不等式>0的解朱关于原点对称。
所以不等式(x-mx+)<0的解集关于原点对称,
所以方程(x-m)(x+)=0的根互为相反数,
所以m=1,此时定义域为(-1,1),
设)=n),
则函数g()的定义域为(-1,1),定义域关于原点对称,
又8(-)=n)
所以e(g-)=hn)-h1-o,
所以8(x)=-8(),所以函数8(x)为奇函数,又f(x)是偶函数,
所以sin(x+p)g(x)=sin(-x+p)g(-x)=-sin(-x+p)g(x)恒成立,
所以y=sin(x+p)是奇函数,于是p=kπ(k∈Z),
此时cosp=±l,于是cosp+m=0或2.
故答案为:0或2
举一反三
【变式51)
【答案】2024
【详解】设g()=2025sinx+2025nx+V+,则g(-x)=2025sim(←x)+20251n-x+P+).
g(←x)+g()=2025sn(-x)+2025hn(x+vF+可+2025smx+2025hc+VP+i)
=2025sin(←x)+sin对+2025h-x+vF++VP+l=0,
8112
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所以8(x)是奇函数,f(-2025)=g(-2025)+2025=2026,则g(-2025)=1,
所以g(2025)=-1,f(2025)=g(2025)+2025=2024
故答案为:2024
【变式52】
【答案】奇函数
【详解】解析
f(x)=sin2x+x2sinr」
.xER,f(-x)=sin(-2x)+(-x)'sin(-x)=-sin2x-x2sinx=-f(x),
f(x)是奇函数
故答案为:奇函数
【变式5-3】
【答案】C
【分析】利用奇偶性的定义证明函数f(x)为奇函数,再由周期的定义证明函数∫()的周期为π
【详解】f(-x)=sin(-x)+cos(-x)-sin(-x)-cos(-x)
=-sinx+cosx--sinx-cosx=sinx-cosx-sinx+cosx=-f(x)
则函数f(x)为奇函数:
f(x+x)=sin(x+x)+cos(x+x)-sin(x+x)-cos(x+x)
=-sin x-cosx|-|-sinx+cosx
sinx+cosx|-sinx-cosx
=f(x),
∴π是函数f()的一个周期,
汉=2,而/任+到引f*(
可知)不是函数的周期,
故函数的最小正周期为π
题型06正弦函数、余弦函数的周期性
典例精析
【典例6】
9112
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【答案】B
【分析】由余弦型函数周期性直接求解即可:
【详解】由余弦型函数周期性可知:f(x)的最小正周期T
2π-
42
故选:B.
举一反三
【变式61】
π,1
【答案】
【分析】由函数周期性与诱导公式求解,
【详解】由诱导公式可知,fx+罗sin(x+孕引+cos(x+Hcosx]+-lsinxHf(),
当0<a<
2时,f(x+a)sin(c+am)1+1cos(x+)1与f)不恒相等,故f的最小正周期为2,
故答案为:
2
【变式6-2】
【答案】A
【详解】最小正周期T-沿=,解得0=2
则/)-2m2x+
}2m2x+
=2×1=2
题型07正弦函数、余弦函数的最值(值域)
典例精析
【典例)
【答案】(-0,24
【详解】因为0<x<
,所以0<sin2x≤1:
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由题意
in2x-2os22x+l
sin2x
2成立,
如2江t2+9分回am2x
即
9
sin2x
sin2x
+1≥m
.
令t=sin2x∈(0,1)
因为关于,的函数y=21+?
在(0,1上单调递减,
所以2sin2x+
9
sin2x
1的最小值为12,所以贺≤12,
解得m≤24,
即m的取值范围是(-o,24.
故答案为:(-0,24]
举一反目
【变式7-1】
π5π
【答案】
2'6)
【详解】a∈
5π_π
B0时,B-em-引
6L6
6
对于任意a∈
5π_π
6,2
在K间问8存在呢一确定的g使得=@)e写引
π2π
π5π
故答案为:
26
【变式72】
【答案】
2
2
【详解】因为f(x)=2imr]+2o则
所以
22
sinr=1,cosx=0或sinr=0,cosx=1时,f(x)=2m]+2o网=3;
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sinr=-'cosx=0或sinr=0:cosx=-1时,f()=2m]+2=
:
0<sinr<1,0<cosx<1时,f(y)=2m+2m=2:
0<sinr<1'-l<cosx<0或-1<sinr<0:0<cosr<1时,f()=2l+2网-
2
-1<six<0,-1<cosr<0时,f(x)=2m]+2-L,
所以的减为2
3
故答案为:
12/12
专题07 正弦函数、余弦函数的性质
(题型突破·举一反三)
题型01 正弦函数、余弦函数的单调区间 1
题型02 根据正弦函数、余弦函数的单调性求参数 3
题型03 利用正弦函数余弦函数的单调性比较大小 5
题型04 正弦函数、余弦函数的对称性 7
题型05 正弦函数、余弦函数的奇偶性 9
题型06 正弦函数、余弦函数的周期性 11
题型07 正弦函数、余弦函数的最值(值域) 12
▌题型01 正弦函数、余弦函数的单调区间
1、求正弦函数、余弦函数单调区间的技巧
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的函数的单调区间时,若ω为负数,则要先把ω化为正数.
当A>0时,把ωx+φ整体放入y=sinx或y=cosx的单调递增区间内,求得的x的范围即函数的单调递增区间;整体放入y=sinx或y=cosx的单调递减区间内,可求得函数的单调递减区间.
当A<0时,上述方法求出的区间是其单调性相反的区间.
最后,需将最终结果写成区间形式.
2、求y=Asin(ωx+φ)和y= Acos(ωx+φ)的单调区间,可以把ωx+φ看作一个整体(保证ω>0)放入y=sinx和y=cosx的单调区间内,解不等式求得.尤其注意保证x的系数为正,否则应按“同增异减”的复合函数单调性求解.
【典例1】(2026高一·河南驻马店·阶段检测)函数和在下列哪个区间上都是单调递减的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正余弦函数的性质逐项判断即可求解.
【详解】A.当时,单调递减,单调递减,故A正确;
B.当时,单调递减,单调递增,故B错误;
C.当时,单调递增,单调递增,故C错误;
D.当时,单调递增,单调递减,故D错误;
故选:A.
【变式1-1】(2026高一·广东佛山·阶段检测)函数的一个递增区间是( ).
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026高一·辽宁朝阳·期中)函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2026高一·全国·课后作业)函数的定义域是_____________,单调递减区间是_____________.
▌题型02 根据正弦函数、余弦函数的单调性求参数
利用"子集思想":已知f(x)在某区间上单调,则该区间必须是相应单调区间的子集。将ωx+φ的整体范围代入基本函数的单调区间,建立关于ω(或φ)的不等式组求解。关键技巧:取区间端点列不等式,注意单调区间的周期性,必要时结合图象确定ω的取值范围,防止漏解。
【典例2】(2026·湖南郴州·模拟预测)已知函数,若在区间上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【详解】令,则,
因在区间上单调递增,则,
即且且,
若,则不等式组的解集为空集;
若,则;
若,则不等式组的解集为空集,
则的最大值为.
故答案为:
【变式2-1】(2026高一·山东日照·阶段检测)已知函数在上有且仅有2个零点,则的取值范围是 .
【变式2-2】(2026高三·上海虹口·阶段检测)若是三角形的一个内角,且函数在区间上单调递增,则的取值范围为 .
【变式2-3】(2026高三·云南保山·期末)若函数在上单调递增则的取值范围为 .
▌题型03 利用正弦函数余弦函数的单调性比较大小
三步走:①用诱导公式将各角化到同一单调区间内(常化到[0,π/2]或利用正弦余弦的对称关系);②若函数名不同,先用sinα=cos(π/2−α)统一函数名;③在同一单调区间上利用单调性比较。注意负角先用奇偶性化正,大角先用周期性缩小到基本区间。
【典例3】(2026高一·江西南昌·阶段检测),,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦函数的单调性即可判断大小.
【详解】由正弦函数的单调性可知:在上单调递增,又易知,所以.
故选:B
【变式3-1】(2026高一·江苏苏州·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026高三·北京·阶段检测)已知,,,则,,三个数从小到大的顺序是__________.
【变式3-3】设,,,则,,的大小关系为__________按由小到大顺序排列
▌题型04 正弦函数、余弦函数的对称性
正弦曲线对称中心为(kπ,0),对称轴为x=kπ+π/2;余弦曲线对称中心为(kπ+π/2,0),对称轴为x=kπ。对y=Asin(ωx+φ):令ωx+φ=kπ求对称中心横坐标,令ωx+φ=kπ+π/2求对称轴。核心口诀:"整体代换,对照基本函数",注意对称中心是点坐标。
【典例4】(2026高一·全国·课后作业)已知函数,若,且,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意等价于,
所以或,
解得,或,
所以,,
故所求范围为.
故答案为:.
【变式4-1】(2026高三·云南保山·期末)直线与函数图像的相邻的三个交点从左自右依次为、、,若,则 .
【变式4-2】(2026高三·福建·期中)若方程在上的解为,则 .
【变式4-3】(2026高一·江西南昌·阶段检测)若函数在区间上单调,且,则正数的值为 .
▌题型05 正弦函数、余弦函数的奇偶性
先看定义域是否关于原点对称。y=Asin(ωx+φ)为奇函数⇔φ=kπ;为偶函数⇔φ=kπ+π/2。y=Acos(ωx+φ)为偶函数⇔φ=kπ;为奇函数⇔φ=kπ+π/2。含参数时用f(−x)=±f(x)恒成立建立方程。注意:奇偶性结论对φ的取值是"充要"关系,解题时优先用整体代换验证。
【典例5】(2026高三·陕西咸阳·阶段检测)若是偶函数,则
【答案】0或2
【详解】因为是偶函数,所以它的定义域关于原点对称,
所以不等式的解集关于原点对称,
所以不等式的解集关于原点对称,
所以方程的根互为相反数,
所以,此时定义域为,
设,则函数的定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以,
所以,所以函数为奇函数,又是偶函数,
所以恒成立,
所以是奇函数,于是,
此时,于是或.
故答案为:0或2
【变式5-1】(2026高三·北京·阶段检测)已知,且,则 .
【变式5-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的奇偶性是 .
【变式5-3】(2026高一·上海·期中)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
▌题型06 正弦函数、余弦函数的周期性
基本结论:y=Asin(ωx+φ)、y=Acos(ωx+φ)的最小正周期T=2π/|ω|。求ω时用|ω|=2π/T。注意区分"周期"与"最小正周期";若图象给出相邻对称轴距离d,则T=2d;相邻对称中心距离为T/2;对称轴与相邻对称中心距离为T/4。含绝对值时周期可能减半,需具体分析。
【典例6】(2026高一·四川绵阳·阶段检测)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由余弦型函数周期性直接求解即可.
【详解】由余弦型函数周期性可知:的最小正周期.
故选:B.
【变式6-1】(2026高三·湖北荆州·阶段检测)函数的最小正周期为_________.
【变式6-2】(2026高二·云南文山·阶段检测)若函数 的最小正周期为,则 ( )
A.2 B. C.1 D.0
▌题型07 正弦函数、余弦函数的最值(值域)
先化为一角一函数形式(辅助角公式),再整体代换u=ωx+φ,转化为求y=Asinu+b在给定u区间上的最值。步骤:①由x范围求u范围;②画正弦/余弦图象确定sinu(cosu)的取值范围;③代入求最值。注意区间的开闭影响端点取舍;含参数时需对区间与最值点的位置关系分类讨论。
【典例7】(2026高三·湖北荆州·阶段检测)当时,不等式成立,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为,所以.
由题意得成立,
即,即.
令
因为关于的函数在上单调递减,
所以的最小值为12,所以,
解得,即的取值范围是.
故答案为:.
【变式7-1】(2026高一·全国·课后作业)设函数,若对于任意,在区间上总存在唯一确定的,使得,求实数m的取值范围为 .
【变式7-2】(2026·湖南·模拟预测)设,用表示不超过x的最大整数,称为取整函数.例如:,,已知函数,则 的值域为 .
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专题07 正弦函数、余弦函数的性质
(题型突破·举一反三)
题型01 正弦函数、余弦函数的单调区间 1
题型02 根据正弦函数、余弦函数的单调性求参数 3
题型03 利用正弦函数余弦函数的单调性比较大小 5
题型04 正弦函数、余弦函数的对称性 7
题型05 正弦函数、余弦函数的奇偶性 9
题型06 正弦函数、余弦函数的周期性 11
题型07 正弦函数、余弦函数的最值(值域) 12
▌题型01 正弦函数、余弦函数的单调区间
1、求正弦函数、余弦函数单调区间的技巧
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的函数的单调区间时,若ω为负数,则要先把ω化为正数.
当A>0时,把ωx+φ整体放入y=sinx或y=cosx的单调递增区间内,求得的x的范围即函数的单调递增区间;整体放入y=sinx或y=cosx的单调递减区间内,可求得函数的单调递减区间.
当A<0时,上述方法求出的区间是其单调性相反的区间.
最后,需将最终结果写成区间形式.
2、求y=Asin(ωx+φ)和y= Acos(ωx+φ)的单调区间,可以把ωx+φ看作一个整体(保证ω>0)放入y=sinx和y=cosx的单调区间内,解不等式求得.尤其注意保证x的系数为正,否则应按“同增异减”的复合函数单调性求解.
【典例1】(2026高一·河南驻马店·阶段检测)函数和在下列哪个区间上都是单调递减的( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正余弦函数的性质逐项判断即可求解.
【详解】A.当时,单调递减,单调递减,故A正确;
B.当时,单调递减,单调递增,故B错误;
C.当时,单调递增,单调递增,故C错误;
D.当时,单调递增,单调递减,故D错误;
故选:A.
【变式1-1】(2026高一·广东佛山·阶段检测)函数的一个递增区间是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用正弦函数的性质,令即可求函数的递增区间,进而判断各选项是否符合要求.
【详解】令,可得,
当时,是的一个单调增区间,而其它选项不符合.
故选:A.
【变式1-2】(2026高一·辽宁朝阳·期中)函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由余弦函数的单调区间直接求解即可.
【详解】,
令,则.
所以函数的单调递减区间是.
【变式1-3】(2026高一·全国·课后作业)函数的定义域是_____________,单调递减区间是_____________.
【答案】
【分析】解三角不等式,即可求定义域,再结合正弦函数的单调性即可求第二空.
【详解】由,得,
解得:,
即函数的定义域是.
与的单调性相反,
又的单调递增区间为
再结合的定义域为
∴函数的单调递减区间.
故答案为:;
▌题型02 根据正弦函数、余弦函数的单调性求参数
利用"子集思想":已知f(x)在某区间上单调,则该区间必须是相应单调区间的子集。将ωx+φ的整体范围代入基本函数的单调区间,建立关于ω(或φ)的不等式组求解。关键技巧:取区间端点列不等式,注意单调区间的周期性,必要时结合图象确定ω的取值范围,防止漏解。
【典例2】(2026·湖南郴州·模拟预测)已知函数,若在区间上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【详解】令,则,
因在区间上单调递增,则,
即且且,
若,则不等式组的解集为空集;
若,则;
若,则不等式组的解集为空集,
则的最大值为.
故答案为:
【变式2-1】(2026高一·山东日照·阶段检测)已知函数在上有且仅有2个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为,所以.
又函数在上有且仅有2个零点,
所以,解得,即的取值范围是.
故答案为:.
【变式2-2】(2026高三·上海虹口·阶段检测)若是三角形的一个内角,且函数在区间上单调递增,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】由,可得,
又是三角形的一个内角,所以,
故,,
因为函数在区间上单调递增,
,解得,又,
所以的取值范围为,
故答案为:.
【变式2-3】(2026高三·云南保山·期末)若函数在上单调递增则的取值范围为 .
【答案】
【详解】由,得.
因为在上单调递增,所以,
得,
则,
解得,则,故的取值范围为.
故答案为:
▌题型03 利用正弦函数余弦函数的单调性比较大小
三步走:①用诱导公式将各角化到同一单调区间内(常化到[0,π/2]或利用正弦余弦的对称关系);②若函数名不同,先用sinα=cos(π/2−α)统一函数名;③在同一单调区间上利用单调性比较。注意负角先用奇偶性化正,大角先用周期性缩小到基本区间。
【典例3】(2026高一·江西南昌·阶段检测),,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦函数的单调性即可判断大小.
【详解】由正弦函数的单调性可知:在上单调递增,又易知,所以.
故选:B
【变式3-1】(2026高一·江苏苏州·期末)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦函数、余弦函数的单调性可得答案.
【详解】因为,
所以,
,
所以,所以.
故选:C.
【变式3-2】(2026高三·北京·阶段检测)已知,,,则,,三个数从小到大的顺序是__________.
【答案】
【分析】利用,和的单调性,再结合条件,即可求解.
【详解】因为在定义域上单调递增,则,
又在上单调递增,则,
又在定义域上单调递增,则,所以.
故答案为:.
【变式3-3】设,,,则,,的大小关系为__________按由小到大顺序排列
【答案】
【分析】利用正弦函数的单调性,即可判断,,的大小.
【详解】由,
,,
当时,单调递增,且,,
则,故.
故答案为.
▌题型04 正弦函数、余弦函数的对称性
正弦曲线对称中心为(kπ,0),对称轴为x=kπ+π/2;余弦曲线对称中心为(kπ+π/2,0),对称轴为x=kπ。对y=Asin(ωx+φ):令ωx+φ=kπ求对称中心横坐标,令ωx+φ=kπ+π/2求对称轴。核心口诀:"整体代换,对照基本函数",注意对称中心是点坐标。
【典例4】(2026高一·全国·课后作业)已知函数,若,且,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意等价于,
所以或,
解得,或,
所以,,
故所求范围为.
故答案为:.
【变式4-1】(2026高三·云南保山·期末)直线与函数图像的相邻的三个交点从左自右依次为、、,若,则 .
【答案】2
【详解】由正弦函数性质得的周期为,
如图,由题意得直线与函数图像的相邻的三个交点,
从左自右依次为、、,
则,因为,所以,
解得,令,解得,
由正弦函数性质得、关于对称,且设的横坐标为,
则,
而的纵坐标为,代入解析式中得到,
.
故答案为:
【变式4-2】(2026高三·福建·期中)若方程在上的解为,则 .
【答案】/0.5
【详解】由于,所以,
由于,所以,
根据正弦函数的性质可知,
所以,
,
故答案为:.
【变式4-3】(2026高一·江西南昌·阶段检测)若函数在区间上单调,且,则正数的值为 .
【答案】2
【详解】由函数在上单调,且,
所以函数的一条对称轴,一个对称点为,且,
所以,可得,故正数的值为2.
故答案为:2
▌题型05 正弦函数、余弦函数的奇偶性
先看定义域是否关于原点对称。y=Asin(ωx+φ)为奇函数⇔φ=kπ;为偶函数⇔φ=kπ+π/2。y=Acos(ωx+φ)为偶函数⇔φ=kπ;为奇函数⇔φ=kπ+π/2。含参数时用f(−x)=±f(x)恒成立建立方程。注意:奇偶性结论对φ的取值是"充要"关系,解题时优先用整体代换验证。
【典例5】(2026高三·陕西咸阳·阶段检测)若是偶函数,则
【答案】0或2
【详解】因为是偶函数,所以它的定义域关于原点对称,
所以不等式的解集关于原点对称,
所以不等式的解集关于原点对称,
所以方程的根互为相反数,
所以,此时定义域为,
设,则函数的定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以,
所以,所以函数为奇函数,又是偶函数,
所以恒成立,
所以是奇函数,于是,
此时,于是或.
故答案为:0或2
【变式5-1】(2026高三·北京·阶段检测)已知,且,则 .
【答案】2024
【详解】设,则,
,
所以是奇函数,,则,
所以,.
故答案为:2024
【变式5-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的奇偶性是 .
【答案】奇函数
【详解】解析 ,
,
是奇函数.
故答案为:奇函数
【变式5-3】(2026高一·上海·期中)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】C
【分析】利用奇偶性的定义证明函数为奇函数,再由周期的定义证明函数的周期为.
【详解】
则函数为奇函数.
,
是函数的一个周期.
又,而,可知不是函数的周期,
故函数的最小正周期为.
▌题型06 正弦函数、余弦函数的周期性
基本结论:y=Asin(ωx+φ)、y=Acos(ωx+φ)的最小正周期T=2π/|ω|。求ω时用|ω|=2π/T。注意区分"周期"与"最小正周期";若图象给出相邻对称轴距离d,则T=2d;相邻对称中心距离为T/2;对称轴与相邻对称中心距离为T/4。含绝对值时周期可能减半,需具体分析。
【典例6】(2026高一·四川绵阳·阶段检测)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由余弦型函数周期性直接求解即可.
【详解】由余弦型函数周期性可知:的最小正周期.
故选:B.
【变式6-1】(2026高三·湖北荆州·阶段检测)函数的最小正周期为_________.
【答案】/
【分析】由函数周期性与诱导公式求解,
【详解】由诱导公式可知,,
当时,与不恒相等,故的最小正周期为,
故答案为:
【变式6-2】(2026高二·云南文山·阶段检测)若函数 的最小正周期为,则 ( )
A.2 B. C.1 D.0
【答案】A
【详解】最小正周期,解得,
则,
.
▌题型07 正弦函数、余弦函数的最值(值域)
先化为一角一函数形式(辅助角公式),再整体代换u=ωx+φ,转化为求y=Asinu+b在给定u区间上的最值。步骤:①由x范围求u范围;②画正弦/余弦图象确定sinu(cosu)的取值范围;③代入求最值。注意区间的开闭影响端点取舍;含参数时需对区间与最值点的位置关系分类讨论。
【典例7】(2026高三·湖北荆州·阶段检测)当时,不等式成立,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为,所以.
由题意得成立,
即,即.
令
因为关于的函数在上单调递减,
所以的最小值为12,所以,
解得,即的取值范围是.
故答案为:.
【变式7-1】(2026高一·全国·课后作业)设函数,若对于任意,在区间上总存在唯一确定的,使得,求实数m的取值范围为 .
【答案】
【详解】时,则,故,
时,,
对于任意,在区间上总存在唯一确定的,使得,
故,解得.
故答案为:
【变式7-2】(2026·湖南·模拟预测)设,用表示不超过x的最大整数,称为取整函数.例如:,,已知函数,则 的值域为 .
【答案】
【详解】因为,
所以;
,或,时,;
,或,时,;
,时,
,或,时,,
,时,,
所以的值域为
故答案为:,
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