知识讲解_三角函数的图象和性质_基础
艺术生高考数学专题讲义：考点17 三角函数的图象和性质
考点十七 三角函数的图象和性质知识梳理1．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质2．正弦函数y ＝sin x ，x ∈[0，2π]的图象中，五个关键点是：(0，0)，(π2，1)，(π，0)，(3π2，－1)，(2π，0)．余弦函数y ＝cos x ，x ∈[0，2π]的图象中，五个关键点是：(0，1)，(π2，0)，(π，－1)，(3π2，0)，(2π，1)．3. 三角函数的周期性正弦函数、余弦函数都是周期函数，周期均为2k π，k ∈Z ，最小正周期均为2π；正切函数也是周期函数，周期为k π，k ∈Z ，最小正周期为π．典例剖析题型一 三角函数的定义域和值域 例1 函数y ＝cos x －32的定义域为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤2k π－π6，2k π＋π6(k ∈Z ) 解析 ∵cos x －32≥0，得cos x ≥32，∴2k π－π6≤x ≤2k π＋π6，k ∈Z . 变式训练 函数y ＝sin x －cos x 的定义域为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π＋π4≤x ≤2k π＋5π4，k ∈Z解析 要使函数有意义，必须有sin x －cos x ≥0，即sin x ≥cos x ，同一坐标系中作出y ＝sin x ，y ＝cos x ，x ∈[0，2π]的图象如图所示． 结合图象及正、余弦函数的周期是2π知，函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π＋π4≤x ≤2k π＋5π4，k ∈Z .例2 (1) 函数y ＝2sin x ⎝⎛⎭⎫π6≤x ≤2π3的值域是________．(2) 函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的最小值为________. 答案 (1) [1，2] (2) －22解析 (1) 根据正弦函数图象，可知x ＝π6时，函数取到最小值1；x ＝π2时，函数取到最大值2.(2) ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2，∴－π4≤2x －π4≤3π4，令y ＝2x －π4，则sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4＝sin y 在y ∈⎣⎡⎦⎤－π4，3π4上的最小值为sin ⎝⎛⎭⎫－π4＝－22. 变式训练 求函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最大值与最小值． 解析 令t ＝sin x ，∵|x |≤π4，∴t ∈⎣⎡⎦⎤－22，22.∴y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝⎛⎭⎫t －122＋54， ∴当t ＝12时，y max ＝54，当t ＝－22时，y min ＝1－22.∴函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝⎛⎭⎫||x ≤π4的最大值为54，最小值为1－22. 解题要点 1．三角函数定义域的求法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)把所给的三角函数式变换成y ＝A sin(ωx ＋φ)的形式求值域；(3)把sin x 或cos x 看作一个整体，通过换元，令t ＝sin x (或t ＝cos x )，转换成二次函数求值域；(4)利用sin x ±cos x 和sin x cos x 的关系通过换元，令t =sin x +cos x ,转换成二次函数求值域． 题型二 三角函数的单调性例3 (1)函数y ＝cos ⎝⎛⎭⎫π4－2x 的单调减区间为________． (2) 函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调递增区间是____________________． 答案 (1) ⎣⎡⎦⎤k π＋π8，k π＋5π8(k ∈Z ) (2) ⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ) 解析 (1)由y ＝cos ⎝⎛⎭⎫π4－2x ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x －π4，得2k π≤2x －π4≤2k π＋π(k ∈Z )， 故k π＋π8≤x ≤k π＋5π8(k ∈Z )．所以函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π＋π8，k π＋5π8(k ∈Z )． (2) 由k π－π2<2x －π3<k π＋π2(k ∈Z )，得k π2－π12<x <k π2＋5π12(k ∈Z )，所以函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ).变式训练 若函数f (x )＝－cos 2x ，则f (x )的一个递增区间为________． 答案 ⎝⎛⎭⎫0，π2 解析 由f (x )＝－cos 2x 知递增区间为⎣⎡⎦⎤k π，k π＋π2，k ∈Z ，故只有B 项满足． 解题要点 1.求函数的单调区间应遵循简单化原则，将解析式先化简，并注意复合函数单调性规律“同增异减”；2.求形如y ＝A sin(ωx ＋φ)或y ＝A cos(ωx ＋φ)(其中ω>0)的单调区间时，要视“ωx ＋φ”为一个整体，通过解不等式求解．但如果ω<0，那么一定先借助诱导公式将ω化为正数，防止把单调性弄错． 题型三 三角函数的周期性例4 函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎫x 2－π4，x ∈R 的最小正周期为________． 答案 4π解析 函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎫x 2－π4的最小正周期为T ＝2π12＝4π. 当堂练习1．函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的最小值为________． 答案 －22解析 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2，所以2x －π4∈⎣⎡⎦⎤－π4，3π4，当2x －π4＝－π4，即x ＝0时，f (x )取得最小值－22. 2．如果函数f (x )＝sin(ωx ＋π6)(ω>0)的两个相邻零点之间的距离为π12，则ω的值为________．答案 12解析 T ＝π6，ω＝2πT ＝12．3. 函数y ＝cos x －12的定义域为________．答案 ⎣⎡⎦⎤2k π－π3，2k π＋π3，k ∈Z 解析 ∵cos x －12≥0，得cos x ≥12，∴2k π－π3≤x ≤2k π＋π3，k ∈Z .4．y ＝sin(x －π4)的图象的一个对称中心是________．答案 (－3π4，0)解析 令x －π4＝k π，k ∈Z 得x ＝π4＋k π，k ∈Z ，于是(－3π4，0)是y ＝sin(x －π4)的图象的一个对称中心.5．函数f (x )＝cos(2x ＋3π2)(x ∈R )，下面结论不正确的是________．(填序号)① 函数f (x )的最小正周期为π ② 函数f (x )的对称中心是(π2，0)③ 函数f (x )的图象关于直线x ＝π4对称④ 函数f (x )是偶函数 答案 ④解析 ∵f (x )＝cos(2x ＋3π2)＝sin2x (x ∈R )，∴最小正周期T ＝2π2＝π，选项①正确；由2x ＝k π得x ＝k π2，k ∈Z ，∴函数f (x )的对称中心为(k π2，0)，∴取k ＝1得选项②正确；由2x ＝k π＋π2得x ＝k π2＋π4，k ∈Z ，∴取k ＝0得函数f (x )的对称轴为x ＝π4，∴选项③正确；∵f (x )＝sin2x (x ∈R )，∴f (－x )＝－f (x )，f (x )为奇函数， ∴选项④不正确．课后作业一、 填空题1．若函数f (x )＝sin x ＋φ3(φ∈[0,2π]) 是偶函数，则φ＝________．答案3π2解析 ∵f (x )为偶函数，关于y 轴对称，x ＝0为其对称轴． ∴x ＋φ3＝π2＋k π，令x ＝0，φ＝3k π＋32π，当k ＝0时，φ＝32π．2．如果函数y ＝3cos(2x ＋φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3，0中心对称，那么|φ|的最小值为________． 答案 π6解析 由题意得3cos ⎝⎛⎭⎫2×4π3＋φ＝3cos ⎝⎛⎭⎫2π3＋φ＋2π＝3cos ⎝⎛⎭⎫2π3＋φ＝0， ∴2π3＋φ＝k π＋π2，k ∈Z ， ∴φ＝k π－π6，k ∈Z ，取k ＝0，得|φ|的最小值为π6.3．函数y ＝cos 2x ，周期为_____，且在⎣⎡⎦⎤0，π2上是________（填“增函数”或“减函数”）． 答案 π，减函数解析 因为y ＝cos 2x 的周期T ＝2π2＝π，而2x ∈[0，π]，所以y ＝cos 2x 在⎣⎡⎦⎤0，π2上为减函数. 4．函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调递增区间是________． 答案 ⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )解析 由k π－π2＜2x －π3＜k π＋π2(k ∈Z )得，k π2－π12＜x ＜k π2＋5π12(k ∈Z )，所以函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎫2x －π3的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ).5．已知ω＞0,0＜φ＜π，直线x ＝π4和x ＝5π4是函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)图象的两条相邻的对称轴，则φ＝________． 答案 π4解析 由题意得周期T ＝2⎝⎛⎭⎫54π－14π＝2π，∴2π＝2πω，即ω＝1，∴f (x )＝sin(x ＋φ)，∴f ⎝⎛⎭⎫π4＝sin ⎝⎛⎭⎫π4＋φ＝±1，f ⎝⎛⎭⎫5π4＝sin ⎝⎛⎭⎫5π4＋φ＝±1.∵0＜φ＜π，∴π4＜φ＋π4＜54π，∴φ＋π4＝π2，∴φ＝π4.6．函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的最小值为________． 答案 －22解析 由已知x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2，得2x －π4∈⎣⎡⎦⎤－π4，3π4，所以sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4∈⎣⎡⎦⎤－22，1，故函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的最小值为－22.7．(2015四川文)下列函数中，最小正周期为π的奇函数是________．(填序号) ①y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2 ②y ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2 ③y ＝sin 2x ＋cos 2x ④y ＝sin x ＋cos x 答案 ②解析 ①项，y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2＝cos 2x ，最小正周期为π，且为偶函数，不符合题意； ②项，y ＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π2＝－sin 2x ，最小正周期为π，且为奇函数，符合题意； ③项，y ＝sin 2x ＋cos 2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4，最小正周期为π，为非奇非偶函数，不符合题意； ④项，y ＝sin x ＋cos x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π4，最小正周期为2π，为非奇非偶函数，不符合题意． 8．函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的值域为________． 答案 ⎣⎡⎦⎤－32，3 解析 当x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时，2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－π6，5π6，sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－12，1， 故3sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－32，3， 即此时函数f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤－32，3. 9．函数y ＝3sin(2x ＋π4)的最小正周期为________．答案 π 解析 T ＝2π2＝π.10．函数f (x )＝cos(2x －π4)＋3在[－π2，π2]上的单调递减区间为________．答案 [－π2，－3π8]∪[π8，π2]解析 由2k π≤2x －π4≤2k π＋π得k π＋π8≤x ≤k π＋5π8，k ∈Z .∵x ∈[－π2，π2]，∴取k ＝0得f (x )在[－π2，π2]上的单调递减区间为[π8，π2]；取k ＝－1得f (x )在[－π2，π2]上的单调递减区间为[－π2，－3π8]．∴f (x )在[－π2，π2]上的单调递减区间为[－π2，－3π8]和[π8，π2]． 11．函数y ＝sin(x ＋π4)的对称中心为________．答案 (k π－π4，0)，k ∈Z二、解答题12．已知函数f (x )＝4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π4(ω＞0)的最小正周期为π. (1)求ω的值；(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的单调性． 解析 (1)f (x )＝4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π4 ＝22sin ωx ·cos ωx ＋22cos 2ωx ＝2(sin2ωx ＋cos2ωx )＋ 2 ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx ＋π4＋ 2. 因为f (x )的最小正周期为π，且ω＞0， 从而有2π2ω＝π，故ω＝1.(2)由(1)知，f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4＋ 2. 若0≤x ≤π2，则π4≤2x ＋π4≤5π4.当π4≤2x ＋π4≤π2，即0≤x ≤π8时，f (x )单调递增； 当π2≤2x ＋π4≤5π4，即π8≤x ≤π2时，f (x )单调递减． 综上可知，f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，π8上单调递增，在区间⎣⎡⎦⎤π8，π2上单调递减．13．(2015北京文)已知函数f (x )＝sin x －23sin 2x2.(1)求f (x )的最小正周期；(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，2π3上的最小值． 解 (1)因为f (x )＝sin x ＋3cos x － 3.＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π3－ 3. 所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3时，所以π3≤x ＋π3≤π.当x ＋π3＝π，即x ＝2π3时，f (x )取得最小值．所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，2π3上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫2π3＝－ 3.。
高三数学 三角函数的图象与性质 知识精讲 通用版
高三数学 三角函数的图象与性质 知识精讲 通用版【本讲主要内容】三角函数的图象与性质正弦函数、余弦函数、正切函数的图像与性质、函数B x A y ++=)sin(ϕω），（其中00>>ωA 的图像与性质【知识掌握】【知识点精析】1. 正弦函数、余弦函数、正切函数的图像2. 正弦函数、余弦函数、正切函数的性质：（1）x y sin =的递增区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-2222ππππk k ，)(Z k ∈，递减区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡++23222ππππk k ，)(Z k ∈； x y c o s =的递增区间是[]πππk k 22，-)(Z k ∈，递减区间是[]πππ+k k 22，)(Z k ∈，x y tan =的递增区间是⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22ππππk k ，)(Z k ∈，（２）对称轴与对称中心：s i n y x =的对称轴为2x k ππ=+，对称中心为(,0) k k Z π∈；c o s y x =的对称轴为x k π=，对称中心为2(,0)k ππ+ x y t a n =的对称中心为)0,2(πk （3）三角函数的周期性对周期函数的定义，要抓住两个要点：①周期性是函数的整体性质，因此f （x+T ）＝f （x ）必须对定义域中任一个x 成立时，非零常数T 才是f （x ）的周期。
②周期是使函数值重复出现的自变量x 的增加值。
因为sin （2k π+x ）＝sinx 对定义域中任一个x 成立，所以2k π（k ∈Z ，k ≠0）是y ＝sinx 的周期，最小正周期是2π。
同理2k π（k ∈Z ，k ≠0）是y ＝cosx 的周期，最小正周期是2π。
因为tan （k π+x ）＝tanx 对定义域中任一个x 成立，所以k π（k ∈Z ，k ≠0）是y ＝tanx 的周期，最小正周期是π。
同理k π（k ∈Z ，k ≠0）是y ＝cotx 的周期，最小正周期是π。
（4）三角函数的奇偶性①函数y ＝ sin （x ＋φ）是奇函数πϕk =⇔()Z ∈k 。
期末复习三——三角函数的图象和性质
期末复习三——三角函数的图象和性质一. 知识要点1．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质 2.函数y =Asin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象①函数y =Asin(ωx +φ)与y =sin x 图象间的关系: 振幅变换、周期变换、相位变换（注意顺序） ②函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的振幅,周期,频率,相位和初相分别是：A 、T=2πω、1f T =ωx +φ,φ二．典型例题例1. 已知y ＝Asin(ωx ＋φ)，(A ＞0,ω＞0)的图象过点P(π12,0)，图象上与点P 最近的一个顶点是Q(π3,5)．求 ：(1)函数的解析式、周期；(2)函数的增区间；例2.下列命题中,正确的是___________(填上序号) ① 使函数cos(2)()4y x x R π=-∈为增函数的区间是5[,]();88k k k Z ππππ++∈ ② 函数sin ()y x x R =∈的最小正周期是π; ③ 函数4sin(2)()3y x x R π=+∈的图象关于点(,0)6π-对称;④ 函数4sin(2)()3y x x R π=+∈的图象关于直线6x π=-对称;⑤ 函数sin22x x y =+的图象的一条对称轴方程是53x π=-例3．①求函数y ②求满足1cos()42x π-≥的x 的集合例4．已知函数y ＝sin 2x ＋2sinxcosx ＋3cos 2x. x ∈R ．(1)求函数的最小正周期．(2)求f(x)图象的对称轴，对称中心．(3)求f(x)的单调区间 ；（4）当[0,2]x π∈时，求此时函数的单调递增区间 (5)函数的图象可由函数y ＝2sin2x 的图象经过怎样的变换得出？三．巩固练习1. 函数44cos sin y x x =+的最小正周期是 ( ) A.4π B.2πC.πD.2π 2. 在(0,2π)内，使sin x >cos x 成立的x 的范围是 （ ）5.(,)(,)424A ππππ .(,)4B ππ 5.(,)44C ππ 53.(,)(,)442D ππππ3.方程sinx=lg|x|的实根个数是 （ ）A.0B. 1C. 3D.64.要得到函数2sin 2y x =的图象，只需要将函数2cos2y x x =-的图象 （ ）A 、向右平移6π个单位 B 、向右平移12π个单位 C 、向左平移6π个单位 D 、向左平移12π个单位5. 把函数sin()(0,)y x ωϕωϕπ=+><的图象向左平移6π个单位,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍所得到的图象解析式为sin y x =,则 ( ) A.2,6πωϕ==B.2,3πωϕ==-C.1,26πωϕ== D.1,212πωϕ==-6．函数3tan(3)3y x π=+的对称中心是_______________; 7. 函数6cos cos22y x x =--的最大值为_______________;8. f (x )是以5为周期的奇函数, f (－3)= 4且cos α=21, 则f (4cos2α)的值是 __;9.电流强度I （安培）随时间t （秒）变化的函数I =A sin(ωt +φ)的图象 如图所示，求t 为7120（秒）时的电流强度。
高考数学复习知识点讲解教案第25讲 三角函数的图象与性质
π
− 或0
2
<<
π
，
2
∴ 函数 = lg sin 2 + 9 −
π
2 的定义域为[−3, − )
2
∪
π
0,
2
.
探究点二 三角函数的值域或最值
例2（1）
[2024·天津和平区期中] 函数 = sin + 3cos
最小值为(
C
π
在区间[0, ]上的
2
)
A. 3
B. 2
C.1
D.2
1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
（1）
π
,
1
在函数 = sin ， ∈ [0,2π]的图象中，五个关键点是： 0,0 ，_______,
2
3π
,
−1
π, 0 ,___________，
2π, 0 .
2
（2）
π
,
0
在函数 = cos ， ∈ [0,2π]的图象中，五个关键点是： 0,1 ，_______，
π
2
所以 = − + 2π , ∈ ，
所以cos = cos
π
2
− + 2π = sin =
2 5
，
5
∈ ,故选A.
（2） 已知函数
3
+
2
___________.
= sin + cos + 2sin cos + 2，则 的最大值为A.π ቚπ−
6
C.
π
ቚ2π−
6
< < π +
5π
,∈
(完整版)最全三角函数的图像与性质知识点总结
i ng si nt he i rb ei n ga re g三角函数的图像与性质一、 正弦函数、余弦函数的图像与性质二、正切函数的图象与性质函数y ＝sin x y ＝cos x图象定义域RR 值域[－1,1][－1,1]单调性递增区间：2,2()22k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦递减区间：32,2()22k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦递增区间：[2k π－π，2k π] (k ∈Z )递减区间：[2k π，2k π＋π] (k ∈Z )最 值x ＝2k π＋(k ∈Z )时，y max ＝1；π2x ＝2k π－(k ∈Z )时，y min ＝－1π2x ＝2k π(k ∈Z )时，y max ＝1；x ＝2k π＋π(k ∈Z ) 时，y min ＝－1奇偶性奇函数偶函数对称性对称中心：(k π，0)(k ∈Z )（含原点）对称轴：x ＝k π＋，k ∈Zπ2对称中心：(k π＋，0)(k ∈Z )π2对称轴：x ＝k π，k ∈Z （含y 轴）最小正周期2π2π定义域{|,}2x x k k Z ππ≠+∈值域R单调性递增区间(,)()22k k k Z ππππ-+∈奇偶性奇函数对称性对称中心：（含原点）(,0)()2k k Z π∈最小正周期π三、三角函数图像的平移变换和伸缩变换1. 由的图象得到()的图象x y sin =)sin(ϕω+=x A y 0,0A ω>>xy sin =方法一：先平移后伸缩方法二：先伸缩后平移操作向左平移φ个单位横坐标变为原来的倍1ω结果)sin(ϕ+=x y xy ωsin =操作横坐标变为原来的倍1ω向左平移个单位ϕω结果)sin(ϕω+=x y 操作纵坐标变为原来的A 倍结果)sin(ϕω+=x A y 注意：平移变换或伸缩变换都是针对自变量x 而言的，因此在用这样的变换法作图象时一定要注意平移与伸缩的先后顺序，否则会出现错误。
专题06知识点 三角函数的图像与性质
-
-3 2
-2
1
o
-1
2
3
2 2
7
3 2
5
4
2
x
y
y=tanx
y
y=cotx
3 -2
-
-2
o
2
3
x
2
-
-2
o
2
3 2 x
2
函数 y=sinx
y=cosx
定义 域
值域
R
R
［-1，1］x=2kπ+ ［-1,1］ 2
时 ymax=1
x=2kπ时
x=2kπ- 2
时 ymin=-1
ymax=1
0
2 3 5
3 2
6
4
3
2
3
4
6
2
3.弧长及扇形面积公式
弧长公式： l .r
扇形面积公式:S= 1 l.r 2
----是圆心角且为弧度制。 r-----是扇形半径
知识点二：诱导公式
1.常用的诱导公式
公式一： 设α为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等：
sin（2kπ＋α）＝sinα cos（2kπ＋α）＝cosα tan（2kπ＋α）＝tanα cot（2kπ＋α）＝cotα 公式二： 设α为任意角，π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关 系： sin（π＋α）＝－sinα cos（π＋α）＝－cosα tan（π＋α）＝tanα cot（π＋α）＝cotα 公式三： 任意角α与 -α的三角函数值之间的关系： sin（－α）＝－sinα cos（－α）＝cosα tan（－α）＝－tanα cot（－α）＝－cotα 公式四： 利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关 系： sin（π－α）＝sinα cos（π－α）＝－cosα tan（π－α）＝－tanα cot（π－α）＝－cotα
数学必修4——三角函数的图像与性质
数学必修4——三⾓函数的图像与性质数学必修4——三⾓函数的图像与性质⼀. 教学内容：三⾓函数的图像与性质⼆. 教学⽬标：了解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质，会⽤“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=Asin（ωx+φ）的简图，理解A、ω、φ的物理意义。
三. 知识要点：1. 正弦函数、余弦函数、正切函数的图像2. 三⾓函数的单调区间：的递增区间是，递减区间是；的递增区间是，递减区间是的递增区间是，3. 函数最⼤值是，最⼩值是，周期是，频率是，相位是，初相是；其图象的对称轴是直线，凡是该图象与直线的交点都是该图象的对称中⼼。
4. 由y＝sinx的图象变换出y＝sin（ωx＋）的图象⼀般有两个途径，只有区别开这两个途径，才能灵活地进⾏图象变换。
利⽤图象的变换作图象时，提倡先平移后伸缩，但先伸缩后平移也经常出现.⽆论哪种变形，请切记每⼀个变换总是对字母x⽽⾔，即图象变换要看“变量”起多⼤变化，⽽不是“⾓变化”多少。
途径⼀：先平移变换再周期变换（伸缩变换）先将y＝sinx的图象向左（＞0）或向右（＜0＝平移｜｜个单位，再将图象上各点的横坐标变为原来的倍（ω＞0），便得到y＝sin（ωx＋）的图象。
途径⼆：先周期变换（伸缩变换）再平移变换。
先将y＝sinx的图象上各点的横坐标变为原来的倍（ω＞0），再沿x轴向左（＞0）或向右（＜0，平移个单位，便得到y＝sin（ωx＋）的图象。
5. 对称轴与对称中⼼：的对称轴为，对称中⼼为；的对称轴为，对称中⼼为；对于和来说，对称中⼼与零点相联系，对称轴与最值点相联系。
6. 五点法作y=Asin（ωx+）的简图：五点法是设X=ωx+，由X取0、、π、、2π来求相应的x值及对应的y值，再描点作图。
【典型例题】例1. 把函数y=cos（x+）的图象向左平移个单位，所得的函数为偶函数，则的最⼩值是（）A. B. C. D.解：先写出向左平移4个单位后的解析式，再利⽤偶函数的性质求解。
高考数学重难点解析 三角函数的图像及性质
三角函数的图像与性质【考纲说明】1．能画出y=sin x, y=cos x, y=tan x 的图像，了解三角函数的周期性；2．借助图像理解正弦函数、余弦函数在[0，2π]，正切函数在（－π/2，π/2）上的性质（如单调性、最大和最 小值、周期性、图像与x 轴交点等）；3．结合具体实例，了解)sin(ϕω+=x y 的实际意义；【知识梳理】一、三角函数的图像与性质1 sin y x =cos y x = tan y x =图象定义域R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时，max 1y =；当22x k ππ=-()k ∈Z 时，min 1y =-．当()2x k k π=∈Z 时，max 1y =；当2x k ππ=+()k ∈Z 时，min 1y =-．既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性 奇函数偶函数奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上在,22k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭函 数性 质2、函数B x A y ++=)sin(ϕω），（其中00>>ωA 的性质振幅：A ；最大值是B A +，最小值是A B -，周期是ωπ2=T ，频率是πω2=f ，相位是ϕω+x ，初相是ϕ； 其图象的对称轴是直线)(2Z k k x ∈+=+ππϕω，凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心。
二、三角函数图像的变换1、五点法作y=Asin （ωx+ϕ）的简图： 五点取法是设t=ωx+ϕ，由t 取0、2π、π、2π3、2π来求相应的x 值及对应的y 值，再描点作图。
五点作图法（正、余弦曲线），三点二线作图法（正、余切曲线）.2、三角函数的图像变换三角函数的图象变换有振幅变换、周期变换和相位变换等． 由y ＝sinx 的图象利用图象变换作函数y ＝Asin （ωx ＋φ）（A ＞0，ω＞0）（x ∈R ）的图象。
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正弦、余弦的图象和性质 编稿：李霞 审稿：孙永钊【考纲要求】1、会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数的简图；熟悉基本三角函数的图象、定义域、值域、奇偶性、单调性及其最值；理解周期函数和最小正周期的意义.2、理解正弦函数、余弦函数在区间[0,2]π的性质（如单调性、最大和最小值、与x 轴交点等）,理解正切函数在区间(,)22ππ-的单调性.【知识网络】【考点梳理】考点一、“五点法”作图在确定正弦函数sin y x =在[0,2]π上的图象形状时，最其关键作用的五个点是(0,0)，(,1)2π，(,0)π，3(,-1)2π，(2,0)π 考点二、三角函数的图象和性质名称sin y x =cos y x = tan y x =定义域x R ∈ x R ∈{|,}2x x k k Z ππ≠+∈值 域[1,1]- [1,1]- (,)-∞+∞图象奇偶性奇函数 偶函数 奇函数单调增区间:单调增区间:单调增区间：应用三角函数的图象与性质正弦函数的图象与性质 余弦函数的 图象与性质正切函数的 图象与性质要点诠释：①三角函数性质包括定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、最大值和最小值、对称性等，要结合图象记忆性质，反过来，再利用性质巩固图象．三角函数的性质的讨论仍要遵循定义域优先的原则，研究函数的奇偶性、单调性及周期性都要考虑函数的定义域．②研究三角函数的图象和性质，应重视从数和形两个角度认识，注意用数形结合的思想方法去分析问题、解决问题. 考点三、周期一般地，对于函数()f x ，如果存在一个不为0的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时，都有(+)=()f x T f x ，那么函数()f x 就叫做周期函数，非零常数T 叫做这个函数的周期，把所有周期中存在的最小正数，叫做最小正周期（函数的周期一般指最小正周期）. 要点诠释：应掌握一些简单函数的周期：①函数sin()y A x ωϕ=+或cos()y A x ωϕ=+的周期2T πω=；②函数tan()y A x ωϕ=+的周期T πω=； ③函数sin y x =的周期=T π；④函数tany x=的周期=Tπ.【典型例题】类型一、定义域例1．求函数21log1sin=-yx的定义域.【思路点拨】根据要使偶次根式有意义只需偶次根式下大于等于零即可，同时对数要有意义，再结合单位圆中的三角函数线解不等式即可.【解析】为使函数有意义，需满足21log10,sinsin0.⎧-≥⎪⎨⎪>⎩xx，解得10sin2<≤x，由单位圆，如图所示：故函数的定义域为5{|22,}{|22,}66x k x k k Z x k x k k Zπππππππ<≤+∈+≤<+∈.【总结升华】求函数的定义域通常是解不等式组，利用“数形结合”.在求解三角函数中，我们可以在单位圆中画三角函数线，求表示各三角不等式解集的扇形区域的交集来完成.举一反三：【变式】求函数22sin cos1=+-y x x的定义域.【解析】为使函数有意义，需满足22sin cos10+-≥x x，即22cos cos10--≤x x，解得1cos12-≤≤x，由单位圆，如图所示：函数的定义域为22{|22,}33x k x k k Zππππ-<<+∈.例2．求函数2sin25log(2sin1)xy x x=--的定义域.【思路点拨】只需2250x-≥，同时对数要有意义，即底sin0x>且sin1x≠，真数2sin10x->.【解析】由题有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-≠>≥-1sin21sinsin252xxxx⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈+≠∈+<<+≤≤-)(22)(6526255ZkkxZkkxkxππππππ将上面的每个不等式的范围在数轴上表示出来，然后取公共部分，由于x∈[-5,5]，故下面的不等式的范围只取落入[-5，5]之内的值，即：∴因此函数的定义域为：3375[5,)(,)(,)(,)2266226πππππππ----【总结升华】①sinx中的自变量x的单位是“弧度”，x∈R，不是角度.求定义域时，若需先把式子化简，一定要注意变形时x的取值范围不能发生变化.②求三角函数的定义域，要解三角不等式，常用的方法有二：一是图象，二是三角函数线.举一反三：【变式1】求函数的定义域：（1）2log tan12y x x=+（2）tan(sin4lg(2cos1)x xyxπ-=-.【解析】（1）要使得函数有意义，需满足042log012tan02xxk x kxπππ<≤+≥⇒≤<+≥⎧⎧⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎩⎩，解得20xπ<<或4xπ≤≤，∴定义域为：(0,)[,4]2xππ∈.（2）要使得函数有意义，需满足42sin02cos102cos11x kxxxπππ⎧-≠+⎪⎪⎪≥⎨⎪->⎪-≠⎪⎩解得π22,3k x k k Zππ<<+∈∴定义域为：π{|22,}3x k x k k Zππ<<+∈.【变式2】已知()f x的定义域为[0,1]，求(cos)f x的定义域.【解析】∵()f x 中[0,1]x ∈，∴(cos )f x 中cos [0,1]x ∈，解得ππ22,22k x k k Z ππ-≤≤+∈， ∴(cos )f x 的定义域为：ππ{|22,}22x k x k k Z ππ-≤≤+∈.类型二、值域例3.求下列函数的值域：（1） 1sin cos y x x =+ （2）cos y x x =+ 2([,])63x ππ∈【思路点拨】（1）解析式利用二倍角的正弦公式化简后求值域；（2）利用两角和公式对函数解析式化简整理，进而根据正弦函数的性质求得函数的最大值与最小值，注意自变量的取值范围. 【解析】（1）根据11sin cos sin 222x x x =≤可知1322y ≤≤， 故函数的值域为1322yy ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭.（2）cos 2sin()6y x x x π=+=+，由263x ππ≤≤知5366x πππ≤+≤，由正弦函数的单调性可知1sin()126x π≤+≤， 故函数的值域为{}12y y ≤≤.【总结升华】①形如sin +y a x b =或cos +y a x b =，可根据sin ,cos x x 的有界性来求最值；②形如2sin +sin +y a x b x c =或2cos +cos +y a x b x c =可看成关于sin ,cos x x 的二次函数，但也要注意它与二次函数求最值的区别，其中sin 1,cos 1x x ≤≤；③形如sin +cos y a x b x =可化为(+)y x ϕ=（其中tan =baϕ）的形式来确定最值. 举一反三： 【变式】已知44x ππ-≤≤且0x ≠，求函数tan()2y x π=-的值域.【解析】44x ππ-≤≤,且0x ≠，3424x πππ≤-≤且22x ππ-≠， 由正切函数的单调性可知1y ≥或1y ≤-， 故函数的值域为{}11y y y ≥≤-或. 类型三、奇偶性例4.判断下列函数的奇偶性：（1）(=sin (cos )f x x ） （2）1-sin (=1+sin xf x x）【思路点拨】（1）先观察定义域为R ，再判断f(x)与f （-x ）的关系，可得答案；（2）先观察定义域，注意到定义域区间不关于原点对称，易得出答案.【解析】（1）函数的定义域为R ，(-=sin[cos(-)]=sin(cos )=(f x x x f x ）） (=sin(cos )f x x ∴）是偶函数.（2）由题意有1+sin 0x ≠，故-1<sin 1x ≤，所以函数的定义域为32-2x x R x k ππ⎧⎫∈≠⎨⎬⎩⎭且， 显然函数的定义域区间不关于原点对称，所以函数1-sin (=1+sin xf x x）既不是奇函数也不是偶函数.【总结升华】定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件。
判断函数奇偶性常见步骤：①判定定义域是否关于原点对称；②判定f(x)与f （-x ）的关系.举一反三：【变式】判断函数5(=cos(2+)2f x x π）的奇偶性. 【解析】5(=cos(2+)= -sin22f x x x π）， (-= -sin(-2)=sin 2= -()f x x x f x ∴）故5(=cos(2+)2f x x π）是奇函数. 类型四、周期性例5. 求下列函数的周期： （1）22cossin 22y x x =-；（2）tan 36y x π=-）（ 【思路点拨】运用公式化简转化为熟悉的三角函数的周期. 【答案】（1）2T π=；（2）3T π=【解析】（1）22=cos cossin 22x y x x=-， ∴周期为2T π=； （2）函数tan()y A x ωϕ=+0,0A ω≠≠（）的周期T πω=， ∴周期为3T π=. 【总结升华】① 求三角函数式的最小正周期时，要尽可能地化为只含一个三角函数，且三角函数的次数为1的形式，比如sin()y A x ωϕ=+或tan()y A x ωϕ=+的形式，否则很容易出现错误.②函数sin()y A x ωϕ=+或cos()y A x ωϕ=+的周期2T πω=，函数tan()y A x ωϕ=+的周期Tπω=. 举一反三：【变式】求函数的最小正周期． （1）sin()32y x ππ=-； （2）sin cos y x x =+； （3）22(sin cos )2cos y x x x +=+【解析】（1）24||2T ππ==-，∴周期为4； （2）cos sin 2sin()4y x x x π=+=+ ，∴周期为2π；（3）2sin 2cos 222sin(2)4y x x x π=++=++，∴周期为π.类型五、单调区间 例6．求函数=-sin (+)4y x π的单调区间.【思路点拨】借助正弦函数图象及含有绝对值的函数图象的画法，来帮助分析. 【解析】令=+4X x π，则=-sin (+)= -sin 4y x X π，函数= -sin y X 的周期为π，且图象如图所示：显然，当+,2k X k k Z πππ≤≤∈时，= -sin y X 单调递减；当+< +,2k X k k Z ππππ≤∈时，= -sin y X 单调递增；∴当++,42k x k k Z ππππ≤≤∈时，=-sin (+)4y x π单调递减；当+<++,24k x k k Z πππππ≤∈时，=-sin (+)4y x π单调递增；故=-sin (+)4y x π的单调递减区间为[-,+],44k k k Z ππππ∈；单调递增区间为3(+,+],44k k k Z ππππ∈.【总结升华】复合三角函数的单调区间是运用基本函数的单调性及单调区间得出来的. 举一反三：【变式】求函数2=sin -2sin +2y x x 的单调区间：【解析】令=sin X x ，则22=22=(1)1y X X X -+-+， 且1X ≤ 显然函数2=(1)1y X -+在1X ≤始终是单调递减的， 所以[2-,2+]22x k k ππππ∈时，=sin X x 单调递增，2=sin -2sin +2y x x 单调递减；3[2+,2+]22x k k ππππ∈时，=sin X x 单调递减，2=sin -2sin +2y x x 单调递增； 故2=sin -2sin +2y x x 单调递减区间为[2-,2+],22k k k Z ππππ∈；单调递增区间为3[2+,2+],22k k k Z ππππ∈. 类型六、综合【高清课堂：正余弦函数的图象和性质397862 例4】 例7. 已知函数 (sin -cos )sin2()sin x x xf x x=，（1）求()f x 的定义域及最小正周期； （2）求()f x 的单调递增区间.【思路点拨】通过二倍角与两角差的正弦函数，化简函数的表达式，（1）直接求出函数的定义域和最小正周期．（2）利用正弦函数的单调增区间，结合函数的定义域求出函数的单调增区间即可．【解析】（1）由题知sin 0x ≠，即x k π≠， 所以()f x 的定义域为{},x x k k Z π≠∈，(sin -cos )sin2()=sin 2-cos 2(2-) -1sin 4x x x f x x x x x π=2==2T ππ∴. （2）由-+22-+2242k x k πππππ≤≤，即3-++88k x k ππππ≤≤，()f x 单调递增， 故()f x 的单调递增区间区间为3[-,+],88k k k Z ππππ∈. 【总结升华】对于较为复杂的三角函数，可通过恒等变形转化为sin()+y A x B ωϕ=+或cos()+y A x B ωϕ=+的形式进行. 求三角函数的最小正周期，一般运用公式2πT ω=来求解；注意三角函数的单调性的求解. 举一反三：【变式1】 函数π()sin()16f x A x ω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3， 其图像相邻两条对称轴之间的距离为π2． (1)求函数()f x 的解析式；(2)设π(0,)2α∈，则()22f α=，求α的值．【解析】(1)∵函数f (x )的最大值为3，∴A ＋1＝3，即A ＝2．∵函数图像的相邻两条对称轴之间的距离为2π， ∴最小正周期T ＝π．∴ω＝2．故函数()f x 的解析式为=2sin(2) 1.6y x -+π(2)∵π()2sin()1226f αα=-+=，即1sin =.62α⎛⎫- ⎪⎝⎭π∵π02α<<，∴πππ,663α-<-<∴ππ=66α-， 故π.3α= 【变式2】已知函数()cos(2)2sin()sin()344f x x x x πππ=-+-+（1）求函数()f x 的最小正周期和图象的对称轴方程； （2）求函数()f x 在区间[,]122ππ-上的值域.【解析】（1）()cos(2)2sin()sin()344f x x x x πππ=-+-+1cos 22(sin cos )(sin cos )2x x x x x x =++-+221cos 2sin 2sin cos 22x x x x =++-1cos 22cos 222x x x =+- sin(2)6x π=-∴()f x 的最小正周期2T 2ππ== 由2()62x k k Z πππ-=+∈，得()23k x k Z ππ=+∈ ∴函数图象的对称轴方程为：()3x k k Z ππ=+∈（2）5[,],2[,]122636x x πππππ∈-∴-∈- 因为()sin(2)6f x x π=-在区间[,]123ππ-上单调递增，在区间[,]32ππ上单调递减，所以当3x π=时，()f x 取最大值1，又1()()12222f f ππ-=-<=，当12x π=-时，()f x 取最小值-所以函数()f x 在区间[,]122ππ-上的值域为[.。