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- 2021-06-15 发布
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第四节 三角函数的图象与性质
☆☆☆2017 考纲考题考情☆☆☆
考纲要求 真题举例 命题角度
1.能画出 y=sinx,y=cosx,y=tanx 的图象,
了解三角函数的周期性;
2.理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的
性质(如单调性、最大值和最小值以及与 x 轴的
交点等),理解正切函数在区间(-
π
2 ,
π
2 )内的
单调性。
2016,天津卷,15,13 分(三角函数的周期
性、单调性)
2016,山东卷,7,5 分(三角函数的周期性)
2016,浙江卷,3,5 分(三角函数的图象)
2015,全国卷Ⅰ,8,5 分(三角函数的图象
与单调性)
以考查基本三角函数的图象和性
质为主,是高考的重点内容,题目
涉及三角函数的图象、单调性、周
期性、最值、零点、对称性。
微知识 小题练
自|主|排|查
1.“五点法”作图原理
在确定正弦函数 y=sinx 在[0,2π]上的图象形状时,起关键作用的五个点是(0,0)、
(π
2 ,1)、(π,0)、(3
2π,-1)、(2π,0)。
2.三角函数的图象和性质
函数
性质
y=sinx y=cosx y=tanx
定义域
R R {x|x≠kπ+
π
2
(k∈Z)}
图象
值域 [-1,1] [-1,1] R
对称性
对称轴:
x=kπ+
π
2 (k∈Z);
对称中心:
(kπ,0)(k∈Z)
对称轴:
x=kπ(k∈Z);
对称中心:
(kπ+
π
2 ,0)(k∈Z)
对称中心:
(kπ
2 ,0)(k∈Z)
周期 2π 2π π
单调性
单调增区间
2kπ-
π
2 ,2kπ+
π
2 (k∈Z);
单调减区间
2kπ+
π
2 ,2kπ+
3π
2 (k∈Z)
单调增区间
[2kπ-π,2kπ](k∈Z);
单调减区间
[2kπ,2kπ+π](k∈Z)
单调增区间
(kπ-
π
2 ,kπ+
π
2 )
(k∈Z)
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
微点提醒
1.判断函数周期不能以特殊代一般,只有 x 取定义域内的每一个值时,都有 f(x+T)=
f(x),T 才是函数 f(x)的一个周期。
2.求函数 y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,应注意 ω 的符号,只有当 ω>0 时,才能把
(ωx+φ)看作一个整体,代入 y=sint 的相应单调区间求解。
3.函数 y=sinx 与 y=cosx 的对称轴分别是经过其图象的最高点或最低点且平行于 y 轴
的直线,如 y=cosx 的对称轴为 x=kπ(k∈Z),而不是 x=2kπ(k∈Z)。
4.对于 y=tanx 不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间(kπ-
π
2 ,kπ+
π
2 )
(k∈Z)内为增函数。
小|题|快|练
一 、走进教材
1.(必修 4P46A 组 T2,3 改编)若函数 y=2sin2x-1 的最小正周期为 T,最大值为 A,则( )
A.T=π,A=1 B.T=2π,A=1
C.T=π,A=2 D.T=2π,A=2
【解析】 最小正周期 T=
2π
2 =π,最大值 A=2-1=1。故选 A。
【答案】 A
2.(必修 4P40 练习 T4 改编)下列关于函数 y=4sinx,x∈[-π,π]的单调性的叙述,正
确的是( )
A.在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数
B.在[-
π
2 ,
π
2 ]上是增函数,在[-π,-
π
2 ]及[π
2 ,π]上是减函数
C.在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数
D.在[π
2 ,π]及[-π,-
π
2 ]上是增函数,在[-
π
2 ,
π
2 ]上是减函数
【解析】 函数 y=4sinx 在[-π,-
π
2 ]和[π
2 ,π]上单调递减,在[-
π
2 ,
π
2 ]上单调
递增。故选 B。
【答案】 B
二、双基查验
1.下列函数中,最小正周期为 π 的奇函数是( )
A.y=cosx B.y=sin 2x
C.y=tan2x D.y=sin(2x-
π
2 )
【解析】 选项 A、D 中的函数均为偶函数,C 中函数的最小正周期为
π
2 。故选 B。
【答案】 B
2.函数 y=|sin x|的一个单调增区间是( )
A.(-
π
4 ,
π
4 ) B.(π
4 ,
3π
4 )
C.(π,
3π
2 ) D.(3π
2 ,2π)
【解析】 作出函数 y=|sin x|的图象观察可知,函数 y=|sin x|在(π,
3π
2 )上递增。
故选 C。
【答案】 C
3.(2016·辽阳模拟)已知函数 f(x)=2cos(ωx+φ)+b 对任意实数 x 有 f(x+
π
4 )=
f(-x)成立,且 f(π
8 )=1,则实数 b 的值为( )
A.-1 B.3
C.-1 或 3 D.-3
【解析】 由 f(x+
π
4 )=f(-x)可知函数 f(x)=2cos(ωx+φ)+b 关于直线 x=
π
8 对
称,又函数 f(x)在对称轴处取得最值,故±2+b=1,所以 b=-1 或 b=3。故选 C。
【答案】 C
4.比较大小,sin(-
π
18 )__________sin(-
π
10 )。
【解析】 因为 y=sin x 在[-
π
2 ,0]上为增函数且-
π
18>-
π
10,故 sin(-
π
18 )>sin
(-
π
10 )。
【答案】 >
5.函数 y=tan (π
2 x-
π
3 )的最小正周期是________,单调增区间是________。
【解析】 T=
π
|ω|=
π
π
2
=2,由-
π
2 +kπ<
π
2 x-
π
3 <
π
2 +kπ(k∈Z),得-
1
3+2k0)的图象沿 x 轴向左平移
π
8 个单位后,得到一个偶函数的
图象,则 φ 的最小值为( )
A.
3π
4 B.
3π
8
C.
π
4 D.
π
8
【解析】 (1)∵y=3cos(2x+φ)的图象关于点(4π
3 ,0)对称,
即 3cos(2 ×
4π
3 +φ)=0,∴
8π
3 +φ=
π
2 +kπ,k∈Z,
∴φ=-
13π
6 +kπ,k∈Z,∴当 k=2 时,|φ|有最小值
π
6 。故选 A。
(2)将函数 y=sin(2x+φ)(φ>0)的图象沿 x 轴向左平移
π
8 个单位后,得到一个偶函数 y
=sin[2(x+
π
8 )+φ]=sin (2x+
π
4 +φ)的图象,则由
π
4 +φ=kπ+
π
2 ,得 φ=kπ+
π
4 (k
∈Z),所以 φ 的最小值为
π
4 。故选 C。
【答案】 (1)A (2)C
角度三:三角函数的单调性
【典例 5】 (1)(2016·沈阳质检)函数 y=
1
2sinx+
3
2 cosx (x ∈ [0,
π
2 ])的单调递增
区间是________。
(2)(2015·天津高考)已知函数 f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R。若函数 f(x)在区
间(- ω,ω)内单调递增,且函数 y=f(x)的图象关于直线 x=ω 对称,则 ω 的值为
________。
【解析】 (1)因为 y=sin(x+
π
3 ),则由 2kπ-
π
2 ≤x+
π
3 ≤2kπ+
π
2 ,k∈Z,即 2kπ-
5π
6 ≤x≤2kπ+
π
6 ,k∈Z。当 x∈[0,
π
2 ]时,单调递增区间为[0,
π
6 ]。
(2)f(x)=sinωx+cosωx= 2sin(ωx+
π
4 ),因为函数 f(x)的图象关于直线 x=ω 对
称,所以 f(ω)= 2sin(ω2+
π
4 )=± 2,所以 ω2+
π
4 =
π
2 +kπ,k∈Z,即 ω2=
π
4 +
kπ,k∈Z。又函数 f(x)在区间(-ω,ω)内单调递增,所以 ω2+
π
4 ≤
π
2 ,即 ω2≤
π
4 ,取 k
=0,得 ω2=
π
4 ,所以 ω=
π
2 。
【答案】 (1)[0,
π
6 ] (2)
π
2
反思归纳 1.奇偶性的判断方法:由正、余弦函数的奇偶性可判断出 y=Asinωx 和 y=
Acosωx 分别为奇函数和偶函数。
2.周期的计算方法:利用函数 y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)的周期为
2π
ω ,函数 y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为
π
ω求解。
3.解决对称性问题的关键:熟练掌握三角函数的对称轴、对称中心。
4.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。