专题11 三角函数( 9个高频考点)期末复习讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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内容正文:
专题11 三角函数(三角恒等变换,函数,三角函数的应用)
(9个考点梳理+题型解读+提升训练)
【知识点01】两角和与差的余弦公式
两角和与差的余弦公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,是任意角.
【知识点02】两角和与差的正弦公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,是任意角.
【知识点03】两角和与差的正切公式
两角和与差的正切公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,,,,.
③变形结论:
【知识点04】二倍角的正弦、余弦正切公式
①
②;
;
③
【知识点05】半角公式
①
②
③
【知识点06】辅助角公式:
(其中)
【知识点07】五点法作图
必备方法:五点法步骤
③
①
②
对于复合函数,
第一步:将看做一个整体,用五点法作图列表时,分别令等于,,,,,对应的则取,,,,。,(如上表中,先列出序号①②两行)
第二步:逆向解出(如上表中,序号③行。)
第三步:得到五个关键点为:,,,,
【知识点08】根据图象求解析式
形如的解析式求法:
1、求法:
①观察法:代表偏离平衡位置的最大距离;平衡位置.
②代数法:记的最大值为,最小值为;则:,联立求解.
2、求法:通过观察图象,计算周期,利用公式,求出.
3、求法:
①第一关键点法:通过观察图象找出第一关键点,将第一关键点代入求解.
(第一关键点判断方法:图象呈上升状态与平衡位置的交点,且该点离轴最近)
②最值代入法:通过观察图象的最高点(或者最低点)代入解析式求解.
③特殊点法:当图象给出的信息缺乏①②中的条件,可以寻找图象的其它特殊点代入解析式求解,但用此法求解,若有多个答案注意根据条件取舍答案.
【考点题型一】给定角或者三角函数值,求三角函数值
核心方法:拼凑角
【例1-1】(25-26高一下·陕西西安·阶段检测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为.
【例1-2】(26-27高三上·安徽·阶段检测)已知,则的值为________.
【答案】
【详解】已知,
则.
【变式1-1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知,则________.
【答案】
【详解】因为,
所以
【变式1-2】(25-26高一下·浙江·开学考试)若,则的值为______.
【答案】/
【详解】因为
所以 .
【变式1-3】(25-26高一下·全国·阶段检测)已知,则______.______.
【答案】 / /
【分析】利用,,求解即可.
【详解】.
.
故答案为:①;②.
【考点题型二】给定三角函数值,求角
【例2-1】(25-26高一上·湖南郴州·期末)已知都是锐角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据两角差的余弦公式,结合同角三角函数关系式进行求解即可.
【详解】因为都是锐角,
所以,又因为,
所以,
,
因此
,
因为是锐角,
所以.
故选:B
【例2-2】(25-26高一下·江西赣州·期中)已知
(1)求 的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角函数的基本关系求出和的值,然后利用两角差的正弦公式可求出的值;
(2)利用两角和的余弦公式求出的值,并求出角的取值范围,即可求出的值.
【详解】(1)且,.
且,
因此,;
(2)由(1)知,,,,
,
、,,
因此,.
【变式2-1】(2026高一·全国·专题练习)已知,且,.
(1)求的值;
(2)求角的大小.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1).
(2),
,
∵且,∴,∴,
∵且,∴,∴,
∴,∴.
【变式2-2】(25-26高一下·山东潍坊·期末)已知,,.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦二倍角公式和同角关系式弦化切,再代入求值.
(2)先利用两角和正切公式求,再根据范围求.
【详解】(1).
(2),
因为,所以,因此.
【变式2-3】(24-25高一下·四川成都·期中)已知锐角,满足,
(1)求的值.
(2)求的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同角三角关系可得,再结合倍角公式运算求解;
(2)先根据同角三角关系求,再利用两角和差公式可求,即可得结果.
【详解】(1)因为,,则,,
所以.
(2)因为,,则,
则,
且,所以.
【考点题型三】逆用两角和差公式
【例3-1】(25-26高一下·四川成都·阶段检测) ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】.
【例3-2】(26-27高二上·四川成都·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
.
【变式3-1】(重难点培优02 三角恒等变换(复习讲义)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测)的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】逆用两角和的余弦公式计算求解.
【详解】.
【变式3-2】(25-26高一下·江苏徐州·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】.
【变式3-3】(26-27高三上·山东德州·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】.
【考点题型四】三角函数图象平移,伸缩变换
【例4-1】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)已知函数,为了得到函数的图象,需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】D
【详解】,设将向右平移个单位(表示向右移,表示向左移),
则平移后得函数为:,
令其等于,得,解得,故向右平移个单位.
【例4-2】(24-25高一下·广东茂名·阶段检测)已知函数的图象相邻的两条对称轴间的距离为,为得到的图象,可将的图象上所有的点( )
A.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
B.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
C.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变
D.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变
【答案】A
【分析】直接求出函数的周期T,利用周期公式可求,得到函数的解析式,利用图象平移的规律:左加右减,图象伸缩变换的规律即可得解.
【详解】由题意可知,
所以,
所以可将的图象上所有的点先向右平移个单位长度得到,
再将所得点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变得到的图象,
即的图象,
故选:A
【变式4-1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)为了得到的图象,可以将函数 的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
B.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
C.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位
D.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【答案】C
【详解】将函数的图象上每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可得函数的图象,
再向右平移个单位,可得函数的图象.
【变式4-2】(25-26高一上·河北沧州·期末)将函数的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标伸长到原来的倍,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用三角函数的伸缩变换结合题目条件即可判断选项.
【详解】函数的图象向左平移个单位长度,则,
横坐标缩短到原来的,则,
纵坐标伸长到原来的倍,则.
故选:A
【变式4-3】(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,将函数的图象向右平移个单位长度后与函数的图象重合,则的值可以是___.
【答案】(答案不唯一,只需满足即可)
【分析】利用诱导公式可得出,求出平移后所得函数的解析式,进而可得出的表达式,即可得解.
【详解】因为,
将函数的图象向右平移个单位长度后,得到函数,
所以,,解得.
故答案为:(答案不唯一,只需满足即可)
【考点题型五】根据图象求解析式
【例5-1】(2026·四川绵阳·一模)函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位后,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数图象过点及单调性求出的值,利用图象平移变换规律求出的解析式,代入求值即可.
【详解】由图象可知,函数过点,
所以,即,
解得.
又由图象可知,且函数在附近单调递减,
当时,,
此时,,
且在处,正弦函数处于递减阶段,符合题意,
所以.
将的图象向右平移个单位后,得到函数的图象,
则,
所以.
【例5-2】(多选)(26-27高三上·广东深圳·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是奇函数
D.将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,得到函数的图象
【答案】BC
【分析】由函数图象求出,得到函数解析式,再根据三角函数的性质及图象变换规则逐一判断各选项.
【详解】由图可知,,,所以,则,故A错误;
由,得, 又,所以,故.
选项B:当时,,此时函数取得最小值,图象关于直线对称,故B正确;
选项C:,该函数为奇函数,故C正确;
选项D:将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,即变为,得到函数的图象,故D错误.
【变式5-1】(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.函数解析式
B.将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象
C.直线是函数图象的一条对称轴
D.点是图象的一个对称中心
【答案】D
【分析】由图象得到,再根据三角函数的平移变换判断B选项;然后根据三角函数的对称轴与对称中心的坐标判断CD选项即可.
【详解】由函数图象的最高点可知,,解得.
又结合,可得
且,所以,
解得,结合,可得,
所以函数解析式,A正确.
函数的图象向左平移个单位长度,
则图象变为,B正确.
将代入,得,
所以直线是函数图象的一条对称轴,C正确.
将代入,得
,
所以点不是图象的一个对称中心,D错误.
【变式5-2】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】D
【分析】根据函数图象求出和的值,确定函数解析式,再逐项判断即可.
【详解】由图象可知,函数的最大值为3,最小值为−1,所以,选项A错误;
因为函数图象过点,所以,解得,又,所以,
所以.
令,得,函数的图象关于点对称,选项B错误;
令,即,等价于,或,解得或者,
因为,所以或或或,所有实数根之和为,选项C错误;
将函数的图象向右平移个单位长度,得到,选项D正确.
【变式5-3】(多选)(26-27高三上·四川成都·阶段检测)已知如图是函数的部分图象,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象关于中心对称
D.的图象向左平移个单位长度后为偶函数
【答案】ABD
【分析】对于A,根据题图有,进而求出的值即可判断;再根据题图有和,从而求出的值,进而得到的解析式.对于B,根据余弦函数的单调性即可判断;对于C,根据余弦函数的对称性即可判断;对于D,根据函数平移及余弦函数的奇偶性即可判断.
【详解】对于A,由题图可得,即,又,得,故A正确;
又,即,而在增区间中,
故,得,
又,且,即,即,得,所以.
对于B,由,得,所以函数在上单调递增,故B正确;
对于C,由,所以不是函数的对称中心,故C错误;
对于D,将向左平移个单位长度后,得,则为偶函数,故D正确.
【考点题型六】三角函数中的恒(能)成立问题(核心考点)
【例6-1】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知函数
(1)求函数的对称中心;
(2)若方程在上有两个解,求的范围;
(3)将函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若,,不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2)
(3).
【分析】(1)利用二倍角公式对化简,再利用三角函数的图象与性质求解即可;
(2)结合在取值,根据有两个解,确定答案;
(3)利用给定变换求出及在上的最小值,再利用关于的一次函数列出不等式组求解即得.
【详解】(1)因为,
所以,
令,,解得,,所以对称中心为,.
(2)因为,所以,因为,
当,即时,单调递增,
当,即,单调递减,
当或时,,
当时,,
所以方程在上有两个解,所以.
(3)因为函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,所以,
因为,,不等式成立,所以,
因为,所以,
当,即时,,
当时,令,
所以,即,即,
所以实数的取值范围.
【例6-2】(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知函数
(1)求的单调区间;
(2)设函数的最小值为,求的最大值;
(3)若任意,存在,使,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为
(2)
(3)
【分析】(1)根据余弦函数的单调区间即可求解;
(2)化简解析式,构造函数,结合二次函数的单调性,即可求得结果;
(3)将条件等价于,根据值域,即可求出结果.
【详解】(1)由题知,,
令,则,
令,则,
则的单调递增区间为,
且的单调递减区间为.
(2)由题知,
,
令,则,
设,开口向下,对称轴为,
若,即,
则当时,最小,且为,
若,即,
则当时,最小,且为,
综上,,
则在上递增,在上递减,
所以的最大值为.
(3)若任意,存在,使,
等价于,
因为,
所以,
又,故
所以,即,
所以或,即的取值范围为.
【变式6-1】已知函数的图象相邻对称轴之间的距离是,将的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数为偶函数.
(1)求函数的解析式和单调区间;
(2)若,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1),单调递增区间为:单调递减区间为:
(2)
【分析】(1)根据已知条件求出,进而求出,再根据正弦型函数的单调性求出的单调区间;
(2)先求出在区间内的值域,运用换元法转化已知条件为恒成立,进而利用二次函数的性质构造不等式组求出实数的取值范围.
【详解】(1)函数图象相邻对称轴之间的距离是,
,故,
,解得,
,
将的图象向左平移个单位长度,得到函数
的图象,
函数为偶函数,
,
,
,故,
令,解得;
令,解得.
函数的单调递增区间为,
单调递减区间为.
(2),
,故,
令,则恒成立,
等价于恒成立,
函数是关于的二次函数,函数图象开口向上,恒过定点,
由二次函数图象的性质,要使恒成立,
需满足,解得,
实数的取值范围为.
【变式6-2】(25-26高一下·北京·期中)条件①对任意的,都满足;条件②最小正周期为;条件③在上为增函数,这三个条件中选择两个,补充在下面的题目中,并解答.已知(,),若________,则,唯一确定.
(1)求的解析式;
(2)设函数,,
①求函数的值域;
②若存在,关于的不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)②③,
(2)①;②.
【分析】(1)分别分析①②,②③,①③三种选择,对应的情况,可确定的值,求得的解析式;
(2)根据(1)所得的的解析式,求得,利用正弦函数的单调性求得函数的值域;并根据该值域,分离参数并利用的单调性求得实数的取值范围.
【详解】(1)(1)若选择①②:
由条件②函数最小正周期为,得,所以.
所以.
由条件①对任意的,都在,
得函数的图象关于对称.
即,.
由,所以或.
即不能唯一确定,不合题意;
若选①③:
由条件①对任意的,都在,
得函数的图象关于对称.
由条件③在上为增函数,在处取得最大值,
且,即.
此时不能唯一确定,不合题意;
若选②③,由条件②函数最小正周期为,得,所以.
所以.
由条件③在上为增函数,且,
得函数在处取得最大值,且在处取得最小值,
所以.
由,得,唯一确定.
此时,.
(2)①由(1)得.
由,得.
令,则.
因为在上单调递增,在上单调递减,
且,
所以,即,
所以,即函数的值域为.
②因为存在,
所以由关于的不等式成立,
得到.
令,得,
由解析式可知:在上是增函数,
所以的最小值在处取得最小值,即最小值为,
所以的取值范围是.
【变式6-3】(25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测)已知,,可能利用的公式是.
(1)当时,求的值域;及取得最值时x的值;
(2)若时,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)的值域为,当取最小值时或;当取最大值时,
(2)
【分析】(1)令,,求出函数的最大值和最小值,并求出此时的值进而求出的值即可求出答案;
(2)令,时,恒成立可化为在上恒成立,求出函数在上的最小值,即可求出答案.
【详解】(1)当时,,
令,,则,
函数可化为,
当时,函数取得最小值,最小值为,
此时,解得或,
所以的最小值为,此时或,
当时,,当时,,
所以当时,函数取得最大值,最大值为,
此时,解得,
所以的最大值为,此时,
综上所述,的值域为,
当取最小值时或;
当取最大值时,.
(2)令,
因为,所以,所以,
当时,恒成立,即当时,恒成立,
可化为,即在上恒成立,
函数在上单调递增,
所以当时,函数取得最小值,最小值为,
所以,
所以实数a的取值范围为.
【考点题型七】三角函数中的零点个数问题(核心考点)
【例7-1】(25-26高一下·上海黄浦·期末)已知.
(1)若,求函数在上的值域;
(2)若函数在上恰有2个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先化简函数,代入求出的解析式,采用换元法,结合正弦函数的性质求函数在上的值域;
(2)解方程,用换元法转化为,求出的解,利用函数在上恰有2个零点构造不等式求出实数的取值范围.
【详解】(1),
当时,,令,
由得,故,
所以,
即函数在上的值域为.
(2)令,则,即,
设,当时,,
满足的解满足或,
前3个解依次是:,
已知函数在上恰有2个零点,则,
解得,故实数的取值范围是.
【例7-2】(25-26高一下·北京·期中)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)求的对称轴方程;
(3)若方程在有且仅有一个实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由图象可得出的值以及函数的最小正周期,可求出的值,结合以及的取值范围可得出的值,由此可得出函数的解析式;
(2)由可解得函数的对称轴方程;
(3)由可得,由求出的取值范围,数形结合可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】(1)由图可知,函数的最小正周期为,又,
所以,所以,
因为,可得,
所以,则,
因为,故,因此.
(2)由可得,
故函数的对称轴方程为.
(3)由可得,即,
由可得,
令,则,如下图所示:
因为方程在有且仅有一个实根,则,
解得,即实数的取值范围是.
【变式7-1】(25-26高一下·安徽安庆·阶段检测)小王同学用“五点法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
0
0
2
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出的解析式及其图象的对称轴方程;
(2)若函数在上恰有个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
0
,图象的对称轴方程是,.
(2).
【分析】(1)利用五点画图法求函数解析式;
(2)把问题转化为三角函数图象与直线恰有一个交点,再求解.
【详解】(1)由题意可知,可得,,易知,
数据补全如下表:
所以,图象的对称轴方程是,.
(2)令,得.
当时,,
则函数在上恰有1个零点,
等价于当时,的图象与直线恰有一个交点,
所以或,解得或,
即实数的取值范围是.
【变式7-2】(25-26高一下·内蒙古包头·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若函数在上恰有两个不同的零点,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据图象周期求出,再由过定点求出,进而求出解析式;
(2)由,得到.结合在上有两个不同的零点,得到,解不等式即可.
【详解】(1)由图可得的最小正周期.
因为,且,所以.
因为的图象经过点,所以,
所以,即.
因为,所以,则.
(2)因为,所以.
由,得,因为在上有两个不同的零点,所以,
解得.
故的取值范围为.
【变式7-3】(25-26高一下·四川南充·阶段检测)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)已知,函数是偶函数,求的值;
(3)若关于的方程在区间上有且只有一个实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【详解】(1)解:将原式化简为:
(2)解:由(1)得,
由函数是偶函数,
得,解得,
而,所以或
(3)解:由,得,
由,得,函数在上单调递增,
由,得,函数在上单调递减,
依题意,在上有且只有一个实数根,
则直线与在上的图象有且只有一个交点,
则或,
所以实数的取值范围是.
【考点题型八】三角函数中的零点代数运算问题(核心考点)
【例8-1】(25-26高一下·河南平顶山·阶段检测)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)求关于的方程在上的所有实数解之和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据余弦函数图象先计算周期得出,再代入点的坐标得出即可求解解析式;
(2)应用换元法结合余弦函数性质求解值域;
(3)应用余弦解析式结合特殊值计算得出或,再结合定义计算求解.
【详解】(1)由图可知的一条对称轴为,
则该函数的最小正周期.
因为,且,所以.
因为的图象经过点,所以,所以.
因为,所以.
因为的图象经过点,所以,则,
故.
(2)因为,所以,则,
故在上的值域为.
(3)由,即,得,
则或,
解得或.
因为,所以,,,,,,
则,
即关于的方程在上的所有实数解之和为.
【例8-2】(25-26高一下·江西赣州·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的方程在时有实数根,求实数的取值范围;
(2)若函数在上有3个零点,(其中),求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过将方程转化为,结合求解范围,进而得到的取值范围;
(2)利用余弦函数的对称性确定三个零点的关系,进而求出的值,再代入计算结果即可.
【详解】(1)将方程变形为,即,
因为,即当时,,则,
因为,
故,所以.
(2)因为函数在上有3个零点,
等价于方程在上有3个根,
令,由,可得,
则问题转化为在上有3 个根.
根据余弦函数的对称性可得,,则,
故,
即,
所以.
【变式8-1】(25-26高一下·江苏南京·开学考试)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上不单调,求实数m的取值范围;
(3)若方程的解为,(),求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据图像的特点即可求出;
(2)先求出函数的单调区间,再根据函数在区间上不单调列式即可;
(3)先求出方程的解为,之间的关系,再利用三角函数的性质即可求出.
【详解】(1)由图可知,,,又,,故,
又函数图像过点,,即,
又,,故函数的解析式为.
(2)令,解得,
令,解得,
故函数的单调递增区间为;单调递减区间为,
因为,当时,函数的单调递增区间为;单调递减区间为,
又函数在区间上不单调,故,所以的取值范围为.
(3),即,,,
又,,即,故,
又,则,
故.
【变式8-2】(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)已知方程在区间内有四个不相等的实数根,分别记为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦函数性质并结合图象求出函数解析式,再利用整体代入法求解单调递减区间即可.
(2)利用换元法并结合题意得到在上有四个根,进而结合正弦函数的对称性求解即可.
【详解】(1)由函数解析式和图象可得,
最小正周期,则,
由,则有,
解得,又,得,故,
由,
可得,
故函数的单调递减区间为.
(2)由,得,
当时,令,则,
则在上有四个根,
且,
则,
解得.
【变式8-3】(25-26高一上·四川成都·期末)已知函数.
(1)当函数的最小正周期为时,求的值和的单调减区间;
(2)若在上恰有两条对称轴,求的取值范围;
(3)当时,在内有且仅有3个实数,使,求的值.
【答案】(1),单调减区间为
(2)
(3)
【分析】(1)由周期求出的值,即可求出函数解析式,再根据正弦函数的性质计算可得;
(2)由的取值范围求出的范围,结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可;
(3)依题意可得,由的取值范围求出的范围,根据正弦函数的对称性求出的值,即可得解.
【详解】(1)因为且最小正周期为,
所以,解得,所以,
令,,解得,.
所以的单调递减区间为,.
(2)因为且,所以,
因为在上恰有两条对称轴,所以,
解得,所以的取值范围为;
(3)当时,
由,则,
令,,
则在上有两条对称轴和,
又因为在内有且仅有3个实数,使,
则必有和关于对称,和关于对称,
所以有,即.
又因为,所以,,
即,
所以,
所以.
【考点题型九】三角函数中新定义题
【例9-1】(24-25高一下·安徽·阶段检测)定义在D上的函数,如果满足:存在常数,对任意,都有成立,则称是D上的有界函数.
(1)试判断函数在实数集上是不是有界函数?若是,给出证明;若不是,请说明理由;
(2)若函数在上是有界函数,求M的最小值.
【答案】(1)函数在实数集R上是有界函数,证明如下:
因为,
所以.
故函数在实数集R上是有界函数.
(2)5
【分析】(1)由辅助角公式结合三角函数的有界性即可判断;
(2)只需求出函数的最大值即可,即只需求出函数的值域即可.
【详解】(1)略;
(2)只要求函数的最大值即可.
因为,所以.
于是.
因此在上恒成立.故正常数M的最小值是5.
【例9-2】(23-24高一下·上海·期中)定义有序实数对的“跟随函数”为.
(1)记有序数对的“跟随函数”为,若为偶函数,求的值;
(2)记有序数对的“跟随函数”为,若函数,,请画出函数的图像,并求出与直线有且仅有四个不同的交点时,实数k的取值范围;
(3)记有序数对的“跟随函数”,若在上恰有奇数个零点,求实数与零点的个数.
【答案】(1);
(2);
(3);.
【分析】(1)由题意整理,再由偶函数的定义列出等式计算即可;
(2)根据自变量的不同范围解出函数的解析式,利用辅助角公式对函数进行化简,结合函数的图像和与直线有且仅有四个不同的交点,求得实数的取值范围;
(3)根据题意整理出,分别讨论:显然不成立;时,通过,推出,画出的图象,根据图象即可得出所求.
【详解】(1)由题意有序数对的“跟随函数”为,
若为偶函数,有,
故,
整理得,故;
(2)由题意,则,
时,,
时,,
作出函数,的图象,如图,
在和上递增,在和上递减,
,,由图象可知,时,
函数,的图象与直线有且仅有四个不同的交点,
所以的范围是;
(3)因为有序实数对的“跟随函数”为,
所以有序数对的“跟随函数”,
故,
时,显然不成立;
时,,
即,的定义域为,
设,则,
在上单调递增,且,
函数在上单调递减,所以在上单调递减;
同理,在和上单调递增;在上单调递减;
,,的周期为,
所以的函数图象如图所示,
在上,直线与的图象恰有奇数个交点,
结合图象,可得时,.
综上,,在上有个零点.
【变式9-1】(24-25高一下·陕西咸阳·阶段检测)若函数满足,且,则称函数为“函数”.已知函数为“函数”.
(1)求函数的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位长度,得到的图象关于轴对称,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)由题意得“函数”是周期为6的函数,且为其的一条对称轴,结合三角函数的周期及对称性即可求解;
(2)由(1)知,利用三角函数的性质解不等式即可;
(3)根据三角函数的图象变换及奇偶性即可求解.
【详解】(1)由,得,
所以是周期为6的函数,
由,得,
所以是的一条对称轴,
因为函数为“函数”,所以,
是的一条对称轴,所以.
因为,所以,
所以函数的解析式为.
(2)由(1)知,,即,
所以,
解得,
即不等式的解集为.
(3)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),
得到函数,
再将所得图象向左平移个单位长度,
得到,
因为的图象关于轴对称,
所以,解得.
因为,所以时,取最小值,为.
【变式9-2】(24-25高一下·河南焦作·阶段检测)已知函数的定义域是,对于任意的,定义集合.
(1)设,定义域,求;
(2)设,定义域,若,求的取值范围;
(3)设,定义域.求实数的取值范围,使得对任意的,且,都有.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由,得到,即可求解;
(2)由,得到,结合为,即可求解;
(3)由任意,,都有,得到,根据的单调性,得到,令,得到,结合二次函数的单调性,即可求解.
【详解】(1)解:由函数,其定义域,
所以,所以.
又由且,可得.
(2)解:由函数,其定义域,
因为,所以,
又因为,所以,所以.
(3)解:因为对任意,,都有,
则,则,所以,
又因为,所以在上单调递增,
因为,
令,则,
由在上单调递减,根据复合函数的单调性,
只需在单调递减即可,所以,解得,
综上所述,实数的取值范围为.
【变式9-3】(25-26高一下·上海浦东新·期中)定义有序实数对的“跟随函数”为.
(1)记有序数对的“跟随函数”为,若,求满足要求的所有;
(2)记有序数对的“跟随函数”为,若函数与直线有且仅有二个不同的交点,求实数的取值范围;
(3)已知,若有序数对的“跟随函数”在处取得最大值,当在区间变化时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入有序数对得跟随函数,令化简得,结合求得唯一解.
(2)代入有序数对得,进而得,化为,结合分析单调性、最值及图象,确定的取值范围为.
(3)由得,化为正弦型函数,利用最大值点性质推出,再用二倍角公式化简,结合分析单调性,得的取值范围为.
【详解】(1)由定义,有序数对的跟随函数为.
令,即,移项得.
当时,两边同除以,得.
已知,满足的解为.
当时,显然不成立.
验证:当时,,符合条件.
故满足要求的所有为.
(2)由题意,有序数对的跟随函数为,则,.
整理得.
令,由得,则,.
函数在上递增,在上递减.
,,.
作出函数,的图象.
由图象可知,当时,函数与直线有且仅有2个不同的交点.
所以实数的取值范围是.
(3)由题意.
其中,
易知时,,,
,
同理,,,
时,函数是增函数,因此.
从而,即.
一、单选题
1.(25-26高二下·云南·学业考试真题)将函数图象上所有点向下平移个单位长度,所得图象的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】将函数图象上所有点向下平移个单位长度,所得图象的函数解析式为.
2.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)若将函数的图象向右平移个单位,再把所得图象上的每个点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由三角函数图象变化的规律求解即可.
【详解】的图象向右平移个单位得到,
再把所得图象上的每个点的横坐标缩小为原来的,得到
3.(2026·广东广州·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A.是奇函数,最小正周期为 B.是偶函数,最小正周期为
C.是奇函数,最小正周期为 D.是偶函数,最小正周期为
【答案】B
【分析】先利用辅助角公式化简的解析式,再根据图象的平移变换得到的表达式,再逐一判断选项即可;
【详解】函数,
,
所以,是偶函数,最小正周期为.
4.(26-27高三上·安徽·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于,当时,,
结合图象可知,当时,,所以,即.
5.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知函数(,)的部分图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】正弦函数从零点上升到最高点,这段距离,即,
所以,所以,
又函数图象过零点,且此处函数处于上升段,则,得到.
6.(26-27高三上·辽宁葫芦岛·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,且在区间上有且仅有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出相位的范围,再结合正弦函数的性质可求参数的取值范围..
【详解】当时,,
因为在上单调递增,故,故.
当时,,
因为在区间上有且仅有2个零点,
故,故,
综上,
7.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】D
【分析】根据函数图象求出和的值,确定函数解析式,再逐项判断即可.
【详解】由图象可知,函数的最大值为3,最小值为−1,所以,选项A错误;
因为函数图象过点,所以,解得,又,所以,
所以.
令,得,函数的图象关于点对称,选项B错误;
令,即,等价于,或,解得或者,
因为,所以或或或,所有实数根之和为,选项C错误;
将函数的图象向右平移个单位长度,得到,选项D正确.
8.(26-27高三上·贵州·阶段检测)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】C
【详解】由题,
所以的图象可由的图象向左平移个单位得到.
二、多选题
9.(26-27高一上·河北保定·期中)如图,函数的图象与轴的一个交点为,与直线的相邻两个交点为,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若区间内包含了的零点与对称轴,则
D.若将的图象沿轴平移个单位长度得到一个偶函数的图象,则的最小值为
【答案】AD
【分析】由可确定,代入,可得,再利用正弦型函数相关性质即可判断CD.
【详解】令得,或,,
由图可知:,,
所以,结合,
所以,所以,故A正确,
所以,由且处在减区间,得,
所以,,
所以,,
因为,所以,故B错误.
函数的零点满足,
函数的对称轴满足,
相邻的一个零点和极值点之间的最小距离为,
即在一个周期内,零点与相邻对称轴之间的最小距离为,
若区间内包含了的零点与对称轴,则即可,故C错误;
若的图象沿轴向右平移个单位得的图象,
为偶函数得,,
所以,,且,
则时,的最小值为,
若的图象沿轴向左平移个单位得的图象,
为偶函数得,,
所以,,且,
则时,的最小值为,
综合可知.的最小值为,D正确.
10.(26-27高三上·江苏苏州·阶段检测)函数的部分图象如图所示,若将图象上的所有点向右平移个单位长度得到函数的图象,则关于函数有下列四个说法,其中正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的一条对称轴为直线
C.函数的一个对称中心为
D.向左平移个单位长度得到的函数为偶函数
【答案】AD
【分析】根据图象求得的解析式,根据三角函数图象变换求得,根据的最小正周期、对称轴、对称中心、图象变换即可确定正确答案.
【详解】对于,
由图可知,,
,,
由于,即.
所以,则,所以.
将图象上的所有点向右平移个单位得到函数.
对于选项A,的最小正周期为,故A正确;
对于选项B,,故B错误;
对于选项C,点的纵坐标是,所以不是的对称中心,故C错误;
对于选项D,再向左平移个单位得到,
则,所以函数为偶函数,故D正确.
三、填空题
11.(26-27高三上·天津·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,其中,下列五个命题:①的最小正周期为;②的值为或;③将图象上的所有点向右平移个单位长度后,得到的函数图象关于原点对称;④函数在单调递减;⑤.其中真命题有______.
【答案】①③⑤
【分析】根据三角函数解析式的求法求出,再根据正弦函数的性质及图象平移逐一分析即可.
【详解】因为,由图可知,
,可得,因为,所以或,
,当时,,解得;
当时,,解得,此时周期为,
,,与图象不符,
所以,,;
对于①:,故①为真命题;
对于②:,故②不是真命题;
对于③:,该函数为奇函数,
所以将图象上的所有点向右平移个单位长度后,得到的函数图象关于原点对称,故③为真命题;
对于④:,,,
令,
函数在上单调递减,在上单调递增,故④不是真命题;
对于⑤:,故⑤为真命题.
12.(26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则_________.
【答案】
【详解】由图象可知,函数的最大值为,最小值为,所以.
由图象可知,函数图象过最高点和最低点,
所以,即最小正周期.
因为,所以,此时.
将点代入函数解析式,得,即,
所以,解得.
因为,令,得,所以.
故.
13.(26-27高二上·上海徐汇·开学考试)函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是______.
①
② 的图象关于点 中心对称
③ 在区间 上单调递增
④的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
【答案】①③④
【分析】根据图象特征确定函数的解析式,并进一步分析函数的对称性、单调区间以及图象变换规律.
【详解】由图象可知,函数的最大值为2,因为,所以.
又图象经过点,代入解析式得:
,即,解得.
因为,所以,故①正确;
由图象可知,函数在处取得零点,且此时图象处于下降阶段.
对于正弦曲线,当时,函数值为0且处于下降趋势.
所以,整理得:,解得:,
因为,且,所以.即函数解析式为.
将代入解析式:.
因为,所以点不是函数图象的对称中心,故②错误;
令,当时,,
正弦函数在区间上是单调递增的.
因为,所以函数在区间上单调递增,故③正确;
将的图象向左平移个单位长度,得到的函数解析式为:
,代入,得:
,这与函数的解析式完全一致,故④正确.
四、解答题
14.(26-27高二上·上海普陀·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间和图象的对称中心的坐标;
(2)将的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,若函数在区间内恰有3个零点,,,求的取值范围及的值.
【答案】(1)单调递增区间为;对称中心坐标为
(2)的取值范围为,
【分析】(1)根据正弦函数性质计算求解即可;
(2)先求出并换元,数形结合求出的范围,利用对称性求和.
【详解】(1)令,解得,
所以函数的单调递增区间为,
令,解得,
所以函数图象的对称中心的坐标为;
(2)将的图象向右平移个单位长度,得到的图象,
再将所得图象上所有点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到的图象,
所以.
当时,,令,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
且.
所以当时,曲线与直线在内有3个交点,即函数在内有3个零点.
因为有3个实数根,且,关于直线对称,,关于直线对称,
所以,,
所以,
即,得.
综上,的取值范围是,的值为.
15.(26-27高三上·广东深圳·阶段检测)函数的一段图象如图所示.
(1)求函数的解析式,并求的单调减区间;
(2)若存在,使不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据图象可分别求出,代入点坐标可得,即可求出解析式,再由整体代换法求出其减区间即可;
(2)根据不等式能成立求出在上的最小值,解不等式即可求得结果.
【详解】(1)由图象知,,
因为,所以,
将图象上的点代入中得,
结合图象可知,
则,
又,所以,故.
令,解得,
的单调减区间是;
(2),
当,即时,取最小值.
因为存在,使不等式成立,
,即,
解得或,
因此的取值范围为.
16.(2026·江苏苏州·模拟预测)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求与的解析式;
(2)求方程在区间内的所有实数解的和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1) 由图像的最值、周期、特殊点求三角函数解析式,平移时遵循 “左加右减、仅对x作用” 的规则;(2)三角方程区间内多解求和,先换元简化,结合正弦函数对称性判断解的分布与和,再回代计算原变量解的和.
【详解】(1)设函数的最小正周期为,由图象得,,
因为,由,解得,
将点代入,得,
又,解得,所以,
将图象向左平移个单位长度,得.
(2),
.
令,即.
当时,,令.
方程在区间内共有4个解,,,,
画出在的函数图象,如图:
满足,.
由,,,
解得,,
所以.
17.(26-27高三上·山东潍坊·阶段检测)如图,点和在函数的图象上.
(1)求的解析式;
(2)若,,求的值;
(3)若关于的方程在区间上恰有3个不同的实数根,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)通过图形看出周期性求出,再代入最高点求出即可;
(2)将原式展开求出,再通过求出,最后利用角的变形求解即可;
(3)通过整体换元法令,最后通过方程的根的分布情况即可求解的取值范围.
【详解】(1)由图可得,所以,
由题意得为一个最高点,则,且,则,所以.
(2)即,
因为,所以,所以,所以,从而.
(3),令,
因为,则,从而原题即为在上恰有3个不同的实数根,方程的通解为或,在的范围内,满足条件的值从大到小依次排列为......,要使区间内恰有3个实数根,左端点必须落在第3个根和第4个根之间(包含第3个根,不包含第4个根),从而.
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专题11 三角函数(三角恒等变换,函数,三角函数的应用)
(9个考点梳理+题型解读+提升训练)
【知识点01】两角和与差的余弦公式
两角和与差的余弦公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,是任意角.
【知识点02】两角和与差的正弦公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,是任意角.
【知识点03】两角和与差的正切公式
两角和与差的正切公式
(1)
(2)
①简记符号:,.
②适用条件:公式中的角,,,,.
③变形结论:
【知识点04】二倍角的正弦、余弦正切公式
①
②;
;
③
【知识点05】半角公式
①
②
③
【知识点06】辅助角公式:
(其中)
【知识点07】五点法作图
必备方法:五点法步骤
③
①
②
对于复合函数,
第一步:将看做一个整体,用五点法作图列表时,分别令等于,,,,,对应的则取,,,,。,(如上表中,先列出序号①②两行)
第二步:逆向解出(如上表中,序号③行。)
第三步:得到五个关键点为:,,,,
【知识点08】根据图象求解析式
形如的解析式求法:
1、求法:
①观察法:代表偏离平衡位置的最大距离;平衡位置.
②代数法:记的最大值为,最小值为;则:,联立求解.
2、求法:通过观察图象,计算周期,利用公式,求出.
3、求法:
①第一关键点法:通过观察图象找出第一关键点,将第一关键点代入求解.
(第一关键点判断方法:图象呈上升状态与平衡位置的交点,且该点离轴最近)
②最值代入法:通过观察图象的最高点(或者最低点)代入解析式求解.
③特殊点法:当图象给出的信息缺乏①②中的条件,可以寻找图象的其它特殊点代入解析式求解,但用此法求解,若有多个答案注意根据条件取舍答案.
【考点题型一】给定角或者三角函数值,求三角函数值
核心方法:拼凑角
【例1-1】(25-26高一下·陕西西安·阶段检测)已知,则( )
A. B. C. D.
【例1-2】(26-27高三上·安徽·阶段检测)已知,则的值为________.
【变式1-1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知,则________.
【变式1-2】(25-26高一下·浙江·开学考试)若,则的值为______.
【变式1-3】(25-26高一下·全国·阶段检测)已知,则______.______.
【考点题型二】给定三角函数值,求角
【例2-1】(25-26高一上·湖南郴州·期末)已知都是锐角,,则( )
A. B. C. D.
【例2-2】(25-26高一下·江西赣州·期中)已知
(1)求 的值;
(2)求的值.
【变式2-1】(2026高一·全国·专题练习)已知,且,.
(1)求的值;
(2)求角的大小.
【变式2-2】(25-26高一下·山东潍坊·期末)已知,,.
(1)求;
(2)求.
【变式2-3】(24-25高一下·四川成都·期中)已知锐角,满足,
(1)求的值.
(2)求的大小.
【考点题型三】逆用两角和差公式
【例3-1】(25-26高一下·四川成都·阶段检测) ( )
A. B. C. D.
【例3-2】(26-27高二上·四川成都·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(重难点培优02 三角恒等变换(复习讲义)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测)的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(25-26高一下·江苏徐州·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(26-27高三上·山东德州·阶段检测)( )
A. B. C. D.
【考点题型四】三角函数图象平移,伸缩变换
【例4-1】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)已知函数,为了得到函数的图象,需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【例4-2】(24-25高一下·广东茂名·阶段检测)已知函数的图象相邻的两条对称轴间的距离为,为得到的图象,可将的图象上所有的点( )
A.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
B.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
C.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变
D.先向右平移个单位长度,再将所得点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变
【变式4-1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)为了得到的图象,可以将函数 的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
B.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
C.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位
D.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【变式4-2】(25-26高一上·河北沧州·期末)将函数的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标伸长到原来的倍,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,将函数的图象向右平移个单位长度后与函数的图象重合,则的值可以是___.
【考点题型五】根据图象求解析式
【例5-1】(2026·四川绵阳·一模)函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位后,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【例5-2】(多选)(26-27高三上·广东深圳·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是奇函数
D.将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,得到函数的图象
【变式5-1】(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)已知函数的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.函数解析式
B.将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象
C.直线是函数图象的一条对称轴
D.点是图象的一个对称中心
【变式5-2】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【变式5-3】(多选)(26-27高三上·四川成都·阶段检测)已知如图是函数的部分图象,则( )
A.
B.在上单调递增
C.的图象关于中心对称
D.的图象向左平移个单位长度后为偶函数
【考点题型六】三角函数中的恒(能)成立问题(核心考点)
【例6-1】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)已知函数
(1)求函数的对称中心;
(2)若方程在上有两个解,求的范围;
(3)将函数的图象上所有点向下平移1个单位得到曲线,再将上的各点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若,,不等式成立,求实数的取值范围.
【例6-2】(25-26高一下·贵州遵义·期中)已知函数
(1)求的单调区间;
(2)设函数的最小值为,求的最大值;
(3)若任意,存在,使,求实数的取值范围.
【变式6-1】已知函数的图象相邻对称轴之间的距离是,将的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数为偶函数.
(1)求函数的解析式和单调区间;
(2)若,都有,求实数的取值范围.
【变式6-2】(25-26高一下·北京·期中)条件①对任意的,都满足;条件②最小正周期为;条件③在上为增函数,这三个条件中选择两个,补充在下面的题目中,并解答.已知(,),若________,则,唯一确定.
(1)求的解析式;
(2)设函数,,
①求函数的值域;
②若存在,关于的不等式成立,求实数的取值范围.
【变式6-3】(25-26高一下·辽宁沈阳·阶段检测)已知,,可能利用的公式是.
(1)当时,求的值域;及取得最值时x的值;
(2)若时,恒成立,求实数a的取值范围.
【考点题型七】三角函数中的零点个数问题(核心考点)
【例7-1】(25-26高一下·上海黄浦·期末)已知.
(1)若,求函数在上的值域;
(2)若函数在上恰有2个零点,求实数的取值范围.
【例7-2】(25-26高一下·北京·期中)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)求的对称轴方程;
(3)若方程在有且仅有一个实根,求实数的取值范围.
【变式7-1】(25-26高一下·安徽安庆·阶段检测)小王同学用“五点法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
0
0
2
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出的解析式及其图象的对称轴方程;
(2)若函数在上恰有个零点,求实数的取值范围.
【变式7-2】(25-26高一下·内蒙古包头·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若函数在上恰有两个不同的零点,求m的取值范围.
【变式7-3】(25-26高一下·四川南充·阶段检测)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)已知,函数是偶函数,求的值;
(3)若关于的方程在区间上有且只有一个实数根,求实数的取值范围.
【考点题型八】三角函数中的零点代数运算问题(核心考点)
【例8-1】(25-26高一下·河南平顶山·阶段检测)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)求关于的方程在上的所有实数解之和.
【例8-2】(25-26高一下·江西赣州·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的方程在时有实数根,求实数的取值范围;
(2)若函数在上有3个零点,(其中),求的值.
【变式8-1】(25-26高一下·江苏南京·开学考试)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间上不单调,求实数m的取值范围;
(3)若方程的解为,(),求的值.
【变式8-2】(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)已知方程在区间内有四个不相等的实数根,分别记为,求的值.
【变式8-3】(25-26高一上·四川成都·期末)已知函数.
(1)当函数的最小正周期为时,求的值和的单调减区间;
(2)若在上恰有两条对称轴,求的取值范围;
(3)当时,在内有且仅有3个实数,使,求的值.
【考点题型九】三角函数中新定义题
【例9-1】(24-25高一下·安徽·阶段检测)定义在D上的函数,如果满足:存在常数,对任意,都有成立,则称是D上的有界函数.
(1)试判断函数在实数集上是不是有界函数?若是,给出证明;若不是,请说明理由;
(2)若函数在上是有界函数,求M的最小值.
【例9-2】(23-24高一下·上海·期中)定义有序实数对的“跟随函数”为.
(1)记有序数对的“跟随函数”为,若为偶函数,求的值;
(2)记有序数对的“跟随函数”为,若函数,,请画出函数的图像,并求出与直线有且仅有四个不同的交点时,实数k的取值范围;
(3)记有序数对的“跟随函数”,若在上恰有奇数个零点,求实数与零点的个数.
【变式9-1】(24-25高一下·陕西咸阳·阶段检测)若函数满足,且,则称函数为“函数”.已知函数为“函数”.
(1)求函数的解析式;
(2)求不等式的解集;
(3)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位长度,得到的图象关于轴对称,求的最小值.
【变式9-2】(24-25高一下·河南焦作·阶段检测)已知函数的定义域是,对于任意的,定义集合.
(1)设,定义域,求;
(2)设,定义域,若,求的取值范围;
(3)设,定义域.求实数的取值范围,使得对任意的,且,都有.
【变式9-3】(25-26高一下·上海浦东新·期中)定义有序实数对的“跟随函数”为.
(1)记有序数对的“跟随函数”为,若,求满足要求的所有;
(2)记有序数对的“跟随函数”为,若函数与直线有且仅有二个不同的交点,求实数的取值范围;
(3)已知,若有序数对的“跟随函数”在处取得最大值,当在区间变化时,求的取值范围.
一、单选题
1.(25-26高二下·云南·学业考试真题)将函数图象上所有点向下平移个单位长度,所得图象的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)若将函数的图象向右平移个单位,再把所得图象上的每个点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
3.(2026·广东广州·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A.是奇函数,最小正周期为 B.是偶函数,最小正周期为
C.是奇函数,最小正周期为 D.是偶函数,最小正周期为
4.(26-27高三上·安徽·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
5.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知函数(,)的部分图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
6.(26-27高三上·辽宁葫芦岛·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,且在区间上有且仅有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)函数的部分图象如图所示,其中,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点对称
C.在区间上的所有实根之和为
D.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
8.(26-27高三上·贵州·阶段检测)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
二、多选题
9.(26-27高一上·河北保定·期中)如图,函数的图象与轴的一个交点为,与直线的相邻两个交点为,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若区间内包含了的零点与对称轴,则
D.若将的图象沿轴平移个单位长度得到一个偶函数的图象,则的最小值为
10.(26-27高三上·江苏苏州·阶段检测)函数的部分图象如图所示,若将图象上的所有点向右平移个单位长度得到函数的图象,则关于函数有下列四个说法,其中正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的一条对称轴为直线
C.函数的一个对称中心为
D.向左平移个单位长度得到的函数为偶函数
三、填空题
11.(26-27高三上·天津·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,其中,下列五个命题:①的最小正周期为;②的值为或;③将图象上的所有点向右平移个单位长度后,得到的函数图象关于原点对称;④函数在单调递减;⑤.其中真命题有______.
12.(26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则_________.
13.(26-27高二上·上海徐汇·开学考试)函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是______.
①
② 的图象关于点 中心对称
③ 在区间 上单调递增
④的图象可由的图象向左平移个单位长度得到
四、解答题
14.(26-27高二上·上海普陀·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间和图象的对称中心的坐标;
(2)将的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,若函数在区间内恰有3个零点,,,求的取值范围及的值.
15.(26-27高三上·广东深圳·阶段检测)函数的一段图象如图所示.
(1)求函数的解析式,并求的单调减区间;
(2)若存在,使不等式成立,求实数的取值范围.
16.(2026·江苏苏州·模拟预测)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求与的解析式;
(2)求方程在区间内的所有实数解的和.
17.(26-27高三上·山东潍坊·阶段检测)如图,点和在函数的图象上.
(1)求的解析式;
(2)若,,求的值;
(3)若关于的方程在区间上恰有3个不同的实数根,求的取值范围.
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