内容正文:
第1讲 三角函数的图象与性质
[考情考向分析] 1.以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性.2.考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.
热点一 三角函数的概念、诱导公式及同角关系式
1.三角函数:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则sin α=y,cos α=x,tan α=(x≠0).各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
2.同角基本关系式:sin2α+cos2α=1,=tan α.
3.诱导公式:在+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.
例1 (1)(2018·资阳三诊)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(2,1),则tan等于( )
A.-7 B.- C. D.7
答案 A
解析 由角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(2,1),
可得x=2,y=1,tan α==,
∴tan 2α===,
∴tan===-7.
(2)(2018·衡水金卷信息卷)已知曲线f(x)=x3-2x2-x在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为α,则cos2-2cos2α-3sin(2π-α)cos(π+α)的值为( )
A. B.- C. D.-
答案 A
解析 由f(x)=x3-2x2-x可知f′(x)=3x2-4x-1,
∴tan α=f′(1)=-2,
cos2-2cos2α-3sincos
=(-sin α)2-2cos2α-3sin αcos α
=sin2α-2cos2α-3sin αcos α
==
==.
思维升华 (1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关.
(2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.
跟踪演练1 (1)(2018·合肥质检)在平面直角坐标系中,若角α的终边经过点P,则sin(π+α)等于( )
A.- B.- C. D.
答案 B
解析 由诱导公式可得,
sin =sin=-sin =-,
cos =cos=cos =,
即P,
由三角函数的定义可得,
sin α==,
则sin=-sin α=-.
(2)(2018·衡水金卷调研卷)已知sin(3π+α)=2sin,则等于( )
A. B. C. D.-
答案 D
解析 ∵sin(3π+α)=2sin,
∴-sin α=-2cos α,即sin α=2cos α,
则=
===-.
热点二 三角函数的图象及应用
函数y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)“五点法”作图:
设z=ωx+φ,令z=0,,π,,2π,求出x的值与相应的y的值,描点、连线可得.
(2)图象变换:
(先平移后伸缩)y=sin x
y=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
(先伸缩后平移)y=sin x
y=sin ωxy=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
例2 (1)(2018·安徽省江淮十校联考)已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g(x)=cos ωx的图象,只要将y=f(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
答案 A
解析 由题意知,函数f(x)的最小正周期T=π,
所以ω=2,
即f(x)=sin,g(x)=cos 2x.
把g(x)=cos 2x变形得g(x)=sin=sin,所以只要将f(x)的图象向左平移个单位长度,即可得到g(x)=cos 2x的图象,故选A.
(2)(2018·永州模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间上的值域为[-1,2],则θ=________.
答案
解析 函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,
则A=2,=-=,解得T=π,
所以ω=2,即f(x)=2sin(2x+φ),
当x=时,f=2sin=0,
又|φ|<π,解得φ=-,
所以f(x)=2sin,
因为函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,
所以g(x)=2sin=2cos 2x,
若函数g(x)在区间上的值域为[-1,2],
则2cos 2θ=-1,
则θ=kπ+,k∈Z,或θ=kπ+,k∈Z,
所以θ=.
思