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- 2021-06-19 发布
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专题7 三角函数的性质
三角函数的性质
★★★
○○○○
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
最小正周期
2π
2π
π
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
单调性
2kπ-,
2kπ+为增;
2kπ+,
2kπ+为减,k∈Z
[2kπ,2kπ+π]为减;[2kπ-π,2kπ]为增,k∈Z
kπ-,kπ+为增,k∈Z
对称中心
(kπ,0),k∈Z
,k∈Z
,k∈Z
对称轴
x=kπ+,k∈Z
x=kπ,k∈Z
求三角函数单调区间的两种方法
(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角u(或t),利用基本三角函数的单调性列不等式求解.
(2)图象法:画出三角函数的正、余弦曲线,结合图象求它的单调区间.
[提醒] 求解三角函数的单调区间时,若x的系数为负,应先化为正,同时切莫忽视函数自身的定义域.
[例1] 求下列函数的单调区间:
(1)f(x)=sin,x∈[0,π];
(2)f(x)=|tan x|;
(3)f(x)=cos,x∈.
(2)观察图象可知,y=|tan x|的单调递增区间是,k∈Z,单调递减区间是kπ-,kπ,k∈Z.
(3)当2kπ-π≤2x-≤2kπ(k∈Z),
即kπ-≤x≤kπ+,k∈Z时,函数f(x)是增函数;
当2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),即kπ+≤x≤kπ+,k∈Z时,函数f(x)是减函数.
因此函数f(x)在上的单调递增区间是-,,单调递减区间为,.
[例2] 已知ω>0,函数f(x)=sin在上是减函数,则ω的取值范围是________.
[解析] 由<x<π,得ω+<ωx+<πω+,由题意知⊆+2kπ,+2kπ(k∈Z)且≥2×,则
且0<ω≤2,故≤ω≤.
[答案]
[例3] (1)函数y=1-2sin2是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π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
(2)若函数f(x)=2tan的最小正周期T满足1<T<2,则自然数k的值为________.
[解析] (1)y=1-2sin2=cos 2x-=-sin 2x,
所以f(x)是最小正周期为π的奇函数.
(2)由题意知,1<<2,
即|k|<π<2|k|.又k∈N,
所以k=2或k=3.
[答案] (1)A (2)2或3
[例4] (1)函数f(x)=(1+cos 2x)sin2x(x∈R)是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为π的偶函数
D.最小正周期为的偶函数
(2)若函数f(x)=sin(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( )
A. B.
C. D.
[答案] (1)D (2)C
1.函数y=3cos的最小正周期是( )
A. B.
C.2π D.5π
解析:选D 由T==5π,知该函数的最小正周期为5π.
2.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选B f(x)是奇函数时,φ=+kπ(k∈Z),充分性不成立;φ=时,f(x)=Acos=-Asin ωx,为奇函数,必要性成立.所以“f(x)是奇函数”是“φ=”的必要不充分条件.
3.若函数y=cos(ω∈N*)图象的一个对称中心是,则ω的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
解析:选B 由题可知,+=kπ+(k∈Z),所以ω=6k+2(k∈Z).又ω∈N*,则ωmin=2.
4.已知函数f(x)=2sin(2x+φ)在区间上单调且最大值不大于,则φ的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2017·武汉调研)已知函数f(x)=sin(x∈R),下列结论错误的是( )
A.函数f(x)是偶函数
B.函数f(x)的最小正周期为π
C.函数f(x)在区间上是增函数
D.函数f(x)的图象关于直线x=对称
解析:选D f(x)=sin=-cos 2x,此函数为最小正周期为π的偶函数,所以A,B正确.由函数y=cos x的单调性知C正确.函数图象的对称轴方程为x=(k∈Z),显然,无论k取任何整数,x≠,所以D错误.
6.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),对于任意x都有f=f,则f的值为________.
解析:∵f=f,∴x=是函数f(x)=2sin(ωx+φ)的一条对称轴.∴f=±2.
答案:2或-2
7.函数y=2sin(x∈[0,π])为增函数的区间是________.
答案:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________