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- 2021-06-15 发布
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三角函数的图象与性质备考策略
主标题:三角函数的图象与性质备考策略
副标题:通过考点分析高考命题方向,把握高考规律,为学生备考复习打通快速通道。
关键词:三角函数,正弦函数,余弦函数,图象与性质,备考策略
难度:2
重要程度:4
内容
考点一 三角函数的定义域、值域问题
【例1】 (1)函数y=的定义域为________.
(2)当x∈时,函数y=3-sin x-2cos2x的最小值是________,最大值是________.
解析 (1)法一 要使函数有意义,必须使sin x-cos x≥0.利用图象,
在同一坐标系中画出[0,2π]上y=sin x和y=cos x的图象,如图所示.
在[0,2π]内,满足sin x=cos x的x为,,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为
.
法二 利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示).∴定义域为
.
法三 sin x-cos x=sin≥0,将x-视为一个整体,由正弦函数y=sin x的图象和性质可知2kπ≤x-≤π+2kπ,k∈Z,
解得2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z.
所以定义域为.
(2)y=3-sin x-2cos2x
=3-sin x-2(1-sin2x)=2sin2 x-sin x+1,
令sin x=t∈,
∴y=2t2-t+1=22+,t∈,
∴ymin=,ymax=2.
答案 (1) (2) 2
【备考策略】(1)求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图象来求解.
(2)三角函数值域的不同求法
①利用sin x和cos x的值域直接求.
②把形如y=asin x+bcos x的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)的形式求值域.
③利用sin x±cos x和sin xcos x的关系转换成二次函数求值域.
考点二 三角函数的奇偶性、周期性和对称性
【例2】 (1)已知函数f(x)=sin(x∈R),下面结论错误的是( ).
A.函数f(x)的最小正周期为π
B.函数f(x)是偶函数
C.函数f(x)的图象关于直线x=对称
D.函数f(x)在区间上是增函数
(2)如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为( ).
A. B. C. D.
解析 (1)f(x)=sin=-cos 2x,故其最小正周期为π,A正确;易知函数f(x)是偶函数,B正确;由函数f(x)=-cos 2x的图象可知,函数f(x)的图象不关于直线x=对称,C错误;由函数f(x)的图象易知,函数f(x)在上是增函数,D正确,故选C.
(2)由题意得3cos=3cos
=3cos=0,∴+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ-,k∈Z,取k=0,
得|φ|的最小值为.
答案 (1)C (2)A
【备考策略】(1)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ω x+φ)的形式,则最小正周期为T=;奇偶性的判断关键是解析式是否为y=Asin ωx或y=Acos ωx+b的形式.
(2)求f(x)=Asin(ωx+φ)(ω≠0)的对称轴,只需令ωx+φ=+kπ(k∈Z),求x;求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)即可.
考点三 三角函数的单调性
【例3】)设函数f(x)=sin(-2x+φ)(0<φ<π),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求φ; (2)求函数y=f(x)的单调区间.
审题路线 令(-2)×+φ=+kπ,k∈Z⇒解得φ=?又0<φ<π⇒得出φ值⇒把f(x)=sin(-2x+φ),化为f(x)=-sin(2x-φ)⇒令g(x)=sin(2x-φ)⇒求出g(x)的单调区间⇒利用f(x)与g(x)的关系求f(x)的单调区间.
解 (1)令(-2)×+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ+,k∈Z,
又0<φ<π,∴φ=.
(2)由(1)得f(x)=sin=-sin,
令g(x)=sin,
由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
即g(x)的单调增区间为,k∈Z;
由+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
即g(x)的单调减区间为(k∈Z),
故f(x)的单调增区间为(k∈Z);
单调减区间为(k∈Z).
【备考策略】求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sin x的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.
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