高考数学二轮复习小题专项练习(三)三角函数的图像与性质文
高考数学(理)二轮专题练习【专题3】(1)三角函数的图象与性质(含答案)

第 1 讲三角函数的图象与性质考情解读 1.以图象为载体,考察三角函数的最值、单一性、对称性、周期性.2.考察三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,要点考察剖析、办理问题的能力,是高考的必考点.1.三角函数定义、同角关系与引诱公式(1) 定义:设α是一个随意角,它的终边与单位圆交于点P(x, y),则 sin α= y, cos α= x,ytan α=x.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)22sin αα.同角关系: sin α+ cos α= 1,= tancos αkπ(3)引诱公式:在2+α, k∈Z的引诱公式中“奇变偶不变,符号看象限”.2.三角函数的图象及常用性质函数y=sin x y= cos x y= tan x 图象单一性对称性ππ在 [-2+2kπ,2+2kπ](k∈Z )在[ -π+ 2kπ, 2kπ](k∈Z )ππ3π上单一递加;在 [2kπ,π+在( -+ kπ,+kπ)(k∈Z )π22上单一递加;在 [ + 2kπ,222kπ ](k∈Z )上单一递减上单一递加+ 2kπ](k∈Z )上单一递减π对称中心: (kπ, 0)(k∈Z );对称中心: (2+ kπ,对称中心:π0)(k∈Z);kπ对称轴: x=2+ kπ(k∈Z)( 2, 0)(k∈Z)对称轴: x=kπ(k∈Z )3.三角函数的两种常有变换向左 φ 或向右 φ(1) y =sin x ―————————―→平移 |φ|个单位y = sin(x +φ)纵坐标变成本来的 A 倍y = sin( ωx+ φ)―———————―→横坐标不变y = Asin(ωx+ φ)(A>0 , ω>0).(2) y =sin x向左 φ或向右 φy = sin ωx―———————φ―→平移| |个单位ω纵坐标变成本来的 A 倍y = sin( ωx+ φ)―———————―→横坐标不变y = Asin(ωx+ φ)(A>0 , ω>0).热门一三角函数的观点、引诱公式及同角三角函数的基本关系例 1(1)点 P 从22逆时针方向运动 2π (1,0)出发,沿单位圆 x + y= 1弧长抵达 Q 点,则 Q 点的坐3标为 ()1 , 3B .(-3 ,- 1)A .(- 2 )2221,-3D .(-31C . (-2 )2, )22(2) 已知角 α 的极点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边上一点P( - 4,3) ,则π- π- α+ α2的值为 ________.11π9π2- α+ α2思想启示 (1) 正确掌握三角函数的定义. (2)利用三角函数定义和引诱公式.答案(1)A(2)-34分析(1) 设 Q 点的坐标为 (x , y),2π1, y = sin 2π3则 x = cos=-=3232.1 3∴ Q 点的坐标为 (- 2, 2 ).- sin α·sin α= tan α.(2) 原式=- sin α·cos α 依据三角函数的定义,得 tan α= y =- 3,x 4∴ 原式=- 34.思想升华 (1) 波及与圆及角相关的函数建模问题(如钟表、 摩天轮、 水车等 ),经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地点相关,与终边上点的地点没关.(2) 应用引诱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按照必定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.(1)如图,以 Ox 为始边作角 α(0< α<π),终边与单位圆订交于点 P ,已知点 P 的坐标为 - 3,4,则 sin 2α+ cos 2α+ 1=________.5 5 1+ tan α (2) 已知点 P sin3π 3π 4, cos落在角 θ的终边上,且 θ∈ [0,2 π),则 θ的值4为 ()π3π5π 7πA. 4B. 4C. 4D. 418答案(1) (2)D分析 (1) 由三角函数定义,得 cos α=- 3, sin α= 4,552α2cos αα+ cos α∴ 原式= 2sin αcos α+ 2cos=sin αsin α+ cos α1+cos αcos α= 2cos 2α= 2× - 3 2 =18.5 25cos 3 -cos ππ 4=- 1,(2)tan θ=4 =3πsin 4πsin 43π3π又 sin 4 >0, cos4 <0,7π因此 θ为第四象限角且θ∈ [0,2 π),因此 θ= 4 .热门二 函数 y = Asin( ωx+ φ)的图象及分析式例 2π 则将 y =f(x)的图象向(1)函数 f(x)= Asin(ωx+ φ)(A>0,ω>0,|φ|< )的部分图象如下图,2π右平移 个单位后,获得的图象分析式为( )6A . y = sin 2xB . y = cos 2x2ππC . y = sin(2 x + 3)D . y =sin(2x - 6)π(2) 若函数 y = cos 2x + 3sin 2x + a 在 [0 , 2]上有两个不一样的零点,则实数 a 的取值范围为________. 思想启示(1) 先依据图象确立函数f(x)的分析式,再将获得的π f(x)中的 “x ”换成 “x - ”即可.6(2) 将零点个数变换成函数图象的交点个数.答案 (1)D (2)( -2,- 1]分析 (1) 由图知, A =1,3T=11π π2π - ,故 T = π=,4126ω因此 ω= 2,又函数图象过点π,代入分析式中,( ,1)6π ππ得 sin( + φ)= 1,又 |φ|< ,故 φ=.326π π则 f(x)= sin(2x + 6)向右平移 6后,π π π获得 y =sin[2( x - )+ )= sin(2x - ),选 D.666π(2) 由题意可知 y = 2sin(2x + 6)+ a ,ππ π 该函数在 [0, ]上有两个不一样的零点,即 y =- a ,y =2sin(2 x +)在 [0 , ]上有两个不一样的交点.262联合函数的图象可知 1≤-a<2 ,因此- 2<a ≤- 1.思想升华(1) 已知函数 y = Asin( ωx+ φ)(A>0, ω>0) 的图象求分析式时,常采纳待定系数法,由图中的最高点、最低点或特别点求A ;由函数的周期确立ω;确立 φ常依据 “五点法 ”中的五个点求解,此中一般把第一个零点作为打破口,能够从图象的起落找准第一个零点的地点.(2) 在图象变换过程中务必分清是先相位变换,仍是先周期变换.变换不过相对于此中的自变量 x 而言的,假如 x 的系数不是 1,就要把这个系数提取后再确立变换的单位长度和方向.π(1) 如图,函数 f(x)= Asin(ωx+ φ)(此中 A>0, ω>0, |φ|≤P 、2)与坐标轴的三个交点πQ 、R 知足 P(2,0),∠ PQR = 4, M 为 QR 的中点, PM = 25,则 A 的值为()816 A. 3 3 B. 3 3C . 8D .16πππ (2) 若将函数 y = tan(ωx+ )( ω>0) 的图象向右平移个单位长度后,与函数 y = tan(ωx+ )的图象466重合,则 ω的最小正当为 ()11 A. 6 B. 41 1 C.3D. 2答案 (1)B (2)D分析(1) 由题意设 Q( a,0), R(0,- a)( a>0) .a a 则 M( ,- ),由两点间距离公式得,22a2a 2T πPM =- 2 +2= 2 5,解得 a = 8,由此得,2= 8- 2=6,即 T = 12,故 ω=6,π由 P(2,0)得 φ=-,代入 f(x)=Asin( ωx+ φ)得,3π πf(x)= Asin( 6x - 3),π从而 f(0)= Asin(- 3)=- 8,16得A =33.πππ ωπ π(2) y =tan(ωx+ 4)的图象向右平移 ,获得 y =tan(ωx+ -)的图象,与 y = tan(ωx+ 6) 重合,64 6 π ωπ π1, k ∈ Z ,得 - =k π+ ,故 ω=- 6k +4 6 6 21∴ ω的最小正当为 2.热门三 三角函数的性质例 3 设函数 f(x)=2cos 2 x + sin 2x + a(a ∈ R ).(1) 求函数 f(x)的最小正周期和单一递加区间;π(2) 当 x ∈ [0, 6]时, f(x)的最大值为 2,求 a 的值,并求出 y = f(x)( x ∈R )的对称轴方程.思想启示 先化简函数分析式,而后研究函数性质 (可联合函数简图 ).2π 解 (1)f(x)= 2cos x + sin 2x +a = 1+ cos 2x + sin 2x +a = 2sin(2 x + ) +1+ a ,4则 f(x)的最小正周期2πT = =π,2π πππ 且当 2k π- ≤2x + ≤2k π+ (k ∈ Z )时 f(x)单一递加,即 k π-3π≤x ≤k π+(k ∈ Z ).2 4 288因此 [k π-3π π, k π+ 8 ](k ∈ Z )为 f(x)的单一递加区间.8πππ 7π(2) 当 x ∈ [0, 6]时 ?≤2x + ≤ ,44 12π π ππ当 2x + = ,即 x = 时 sin(2x + )= 1.4 284因此 f(x)max = 2+ 1+ a = 2? a = 1- 2.π π k π π由 2x + = k π+ 得 x =+ (k ∈ Z ),422 8k π π 故 y = f(x)的对称轴方程为x =+ , k ∈ Z .28思想升华函数 y = Asin(ωx+ φ)的性质及应用的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y =Asin( ωx+ φ)+B 的形式;第二步:把 “ωx+ φ”视为一个整体,借助复合函数性质求 y = Asin(ωx+ φ)+ B 的单一性及奇偶性、最值、对称性等问题.已知函数 f(x)= 2sin ωx cos ωx+ 2 3sin 2ωx- 3( ω>0) 的最小正周期为 π.(1) 求函数 f(x)的单一增区间;π1 个单位长度,获得函数y = g(x) 的图(2) 将函数 f(x)的图象向左平移 个单位长度,再向上平移6象;若 y = g(x)在[0, b]( b>0) 上起码含有 10 个零点,求 b 的最小值.解 (1)由题意得: f( x)= 2sin ωx cos ωx+ 2 3sin 2ωx- 3π= sin 2ωx- 3cos 2ωx= 2sin(2ωx-3),π由周期为 π,得 ω=1,得 f(x) =2sin(2 x -3),函数的单一增区间为π π π 2k π- ≤2x - ≤2k π+ , k ∈Z ,232整理得 k π-π 5π12≤x ≤k π+ , k ∈Z ,12π5π因此函数 f(x)的单一增区间是[k π- 12, k π+12], k ∈ Z .π1 个单位长度,获得y = 2sin 2x +1 的(2) 将函数 f(x)的图象向左平移 个单位长度,再向上平移6图象,因此 g(x)= 2sin 2x + 1,令 g(x)= 0,得 x = k π+ 7π 11π12 或 x = k π+ 12 (k ∈ Z ),因此在 [0,π]上恰巧有两个零点,若 y = g(x)在 [0,b] 上有 10 个零点,则 b 不小于第 10 个零点的横坐标即可, 即 b 的最小值为 4π11π 59π +12= 12.1.求函数 y = Asin(ωx+ φ)(或 y = Acos(ωx+φ),或 y = Atan(ωx+ φ)) 的单一区间(1) 将 ω化为正.(2) 将 ωx+ φ当作一个整体,由三角函数的单一性求解. 2.已知函数 y = Asin(ωx+ φ)+B(A>0,ω>0) 的图象求分析式(1) A = y max - ymin ,2y max + y min B =2 .2π(2) 由函数的周期 T 求 ω, ω= T .(3) 利用与 “五点法 ”中相对应的特别点求 φ.3.函数 y = Asin(ωx+ φ)的对称轴必定经过图象的最高点或最低点.4.求三角函数式最值的方法(1) 将三角函数式化为 y = Asin(ωx+ φ)+ B 的形式,从而联合三角函数的性质求解.(2) 将三角函数式化为对于 sin x , cos x 的二次函数的形式,从而借助二次函数的性质求解.5.特别提示进行三角函数的图象变换时,要注意不论进行什么样的变换都是变换变量自己.真题感悟π π1.(2014 辽·宁 ) 将函数 y = 3sin(2x +3) 的图象向右平移 个单位长度, 所得图象对应的函数 ()2π 7πA .在区间 [ 12,12]上单一递减π 7πB .在区间 [12, 12] 上单一递加π πC .在区间 [- 6,3] 上单一递减π πD .在区间 [ - 6, 3]上单一递加答案 B分析π π π π 2π). y =3sin(2 x + )的图象向右平移个单位长度获得 y = 3sin[2( x - )+ ]= 3sin(2x -32 2 33 ππ π 7 π, ∈ ,则 =- 2π)的增区间 令 2k π- ≤ -2π≤ π+ ,k ∈ Z ,得 k π+≤≤ π+2 2x3 2k212 x k 12 k Z y 3sin(2x 3π7为 [k π+ 12,k π+ 12π],k ∈ Z .令 k = 0 得此中一个增区间为 [ π, 7π],故 B 正确.12 122π π画出 y =3sin(2 x -3π)在[ -6, 3]上的简图,如图,π π可知 y =3sin(2 x -2π)在[ - ,3 ]上不拥有单一性,36故 C ,D 错误.π π2.(2014 北·京 )设函数 f(x)= Asin(ωx+ φ)(A ,ω,φ是常数, A>0,ω>0).若 f(x)在区间 ,上 6 2 π 2π π拥有单一性,且 f 2 =f3 =- f 6 ,则 f(x)的最小正周期为 ________.答案 ππ π分析 ∵ f(x)在,上拥有单一性,6 2T π π ∴ ≥-,2 262π∴T ≥3 .π2π∵ f 2 = f 3,π 2π+ 2 3 7π∴ f( x)的一条对称轴为 x = 2 = 12.ππ又 ∵ f 2 =- f 6 ,π π+26 π∴ f( x)的一个对称中心的横坐标为2=3.1 7π π π∴ T =12- = ,∴ T = π.43 4押题精练1.函数 f(x) =2sin(ωx+ φ)( ω>0)的部分图象如图,此中 M(m,0), N(n,2), P( π,0) ,且 mn<0,则 f(x)在以下哪个区间中是单一的 ()ππ 2πA .(0, )B . (, )4 4 3 π 3πD . ( 2πC . ( ,),π)24 3答案 B分析∵ mn<0,因此当左右挪动图象,当图象过原点时,即M 点在原点时,此时 T = π,则 ωπ 3ππ= 2,∴ f(x)= 2sin(2x),在 (4, 4 ) 上为减函数, (0,4)上为增函数; 当图象的最高点在 y 轴上时,3 3 3 2π 2π即 N 点在 y 轴上, T = π,ω=,∴f(x)= 2sin( x),在(0, 3)上是减函数, (,π)上为增函数. 所4223π 2π以 f(x)在 (,43 )上是单一的.2.已知函数 f(x)=sin ωx·cos ωx+ 3cos 2ωx-3(ω>0) ,直线 x = x 1,x = x 2 是 y = f(x)图象的任2π意两条对称轴,且|x 1- x 2|的最小值为 4.(1) 求 f(x)的表达式;π (2) 将函数f(x) 的图象向右平移个单位长度后,再将获得的图象上各点的横坐标伸长为本来的8π2 倍,纵坐标不变,获得函数 y = g(x)的图象,若对于 x 的方程 g(x)+ k = 0 在区间 [0,2] 上有且只有一个实数解,务实数 k 的取值范围. 解(1)f(x)= 11+ cos 2ωx 32 sin 2ωx+ 3×2 -2=13πsin 2ωx+2 cos 2ωx= sin(2ωx+),23π π 由题意知,最小正周期T =2× = ,4 22π π π πT = 2ω= ω=2,因此 ω= 2, ∴ f(x) =sin 4x +3 .(2) 将 f(x)的图象向右平移π π 个单位长度后,获得 y = sin(4x - )的图象,86再将所得图象全部点的横坐标伸长到本来的2 倍,纵坐标不变,π获得 y =sin(2x - 6)的图象.π因此 g(x)= sin(2x - 6).π π π 5π令 2x - = t , ∵ 0≤x ≤ , ∴ -6≤t ≤6 .62 πg(x) +k = 0 在区间 [0, 2] 上有且只有一个实数解,π 5π即函数 g(t)= sin t 与 y =- k 在区间 [ - 6, 6 ]上有且只有一个交点.如图,由正弦函数的图象可知-1≤- k<1或- k = 1. 2 21 1 ∴ - <k ≤ 或 k =- 1.22(介绍时间: 50 分钟 )一、选择题1.如图,为了研究钟表与三角函数的关系,成立如下图的坐标系,设秒针针尖地点 P(x , y).若初始地点为 P 03,1 ,当秒针从 P 0 (此时 t =2 20)正常开始走时,那么点P 的纵坐标 y 与时间 t 的函数关系为 ()ππA . y = sin 30t + 6π π B . y = sin -60t - 6C . y = sin - π πt + 630 D . y = sin -π π30 t - 3答案CP 0 的弧度为 ππ分析 由三角函数的定义可知,初始地点点6,因为秒针每秒转过的弧度为- 30,针尖地点 P 到坐标原点的距离为1,故点 P 的纵坐标 y 与时间 t 的函数关系可能为 y = sin -ππ30t + 6 .2. (2014·四川 )为了获得函数y = sin(2 x + 1)的图象,只要把函数y = sin 2x 的图象上全部的点( )1A .向左平行挪动个单位长度1B .向右平行挪动 2个单位长度C .向左平行挪动 1 个单位长度D .向右平行挪动 1 个单位长度答案 A分析y =sin 2x 的图象向左平移 1个单位长度获得函数 y = sin 2(x +1)的图象,即函数 y = sin(2x2 2+ 1)的图象.π π 2π 1 减小到- 1,那3.函数 y = sin(ωx+ φ)(ω>0 且|φ|< )在区间 [ ,3] 上单一递减,且函数值从26么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为 ()12A. 2B. 236+ 2C. 2D.4 答案 A分析依题意知 T= 2π π2ππ π - , ∴ T = π=, ∴ ω= 2,将点 ( , 1)代入y =sin(2x + φ)得 sin( + φ)23 6ω 63π π π= 1,又 |φ|< , φ= ,故 y = sin(2x + ),与 y 轴交点纵坐标为 1.2662π4.若函数 y = Asin( ωx+ φ)(A>0,ω>0,|φ|<2) 在一个周期内的图象如下图,M ,N 分别是这段图象的最高点与最低点,→ →且OM ·ON = 0,则 A ·ω等于 ()π7π7π7πA. 6B. 12C. 6D. 3答案 C分析由题中图象知T π π4 = -,3 12因此 T = π,因此 ω= 2.π7π则M ,A ,N,-A12122 →→7π2由 OM ·ON =0,得 122= A ,因此 A =7π 7π,因此 A ·ω=6.125.已知函数f(x)= sin(2x +φ),此中 |φ|<π,若 πf(x) ≤|f()|对6x ∈ R恒成立,且πf(2)<f( π),则以下结论正确的选项是( )11A . f(12π)=- 17π πB . f(10)>f(5)C . f(x)是奇函数D . f(x)的单一递加区间是 π π[k π- , k π+ ](k ∈ Z )3 6 答案 D分析π ππ π π 由 f(x)≤|f( )|恒成立知 x = 是函数的对称轴, 即 2× + φ= + k π,k ∈ Z ,因此 φ= + k π,66626ππ k ∈ Z ,又 f()<f( π),因此 sin( +πφ)<sin(2+πφ),即- sin φ<sin φ.因此 sin φ>0,得 φ= ,即 f(x)26π= sin(2x +6),ππ π由- +2k π≤2x +≤ + 2k π,k ∈ Z ,2 6 2 π π得- +k π≤x ≤ + k π, k ∈ Z ,36即函数的单一递加区间是π π [k π- , k π+ ](k ∈ Z ).36π6.已知 A ,B ,C ,D ,E 是函数 y = sin(ωx+ φ)(ω>0,0< φ<2)一个周期内的图象上的五个点,如π图所示, A(- ,0),B 为 y 轴上的点, C 为图象上的最低点, E 为该函数图象的一个对称中心, 6→ π B 与 D 对于点 E 对称, CD 在 x 轴上的投影为,则 ω, φ的值为 ()12ππA .ω= 2, φ=3B . ω= 2, φ= 6C . ω=1, φ=πD . ω=1, φ=π2 326答案 A分析π 因为 A , B ,C ,D ,E 是函数 y =sin( ωx+ φ)(ω>0,0< φ< )一个周期内的图象上的五个点,2πE 为该函数图象的一个对称中心,B 与 DA(-,0),B 为 y 轴上的点, C 为图象上的最低点,6→ππ π对于点 E 对称, CD 在 x 轴上的投影为,因此 T = 4×(+ )= π,因此 ω= 2,12126 因为ππππ πA(- , 0),因此 f(- )= sin(- + φ)=0,0<φ< , φ= .6 6 3 23二、填空题π7. (2014 ·安徽 )若将函数 f(x) =sin(2x + 4) 的图象向右平移 φ个单位,所得图象对于y 轴对称,则 φ的最小正当是 ________.答案3π8分析π φ个单位获得π π∵ 函数 f(x)= sin(2x + )的图象向右平移g(x)= sin[2( x -φ)+ ] = sin(2x +444- 2φ),π π又 ∵ g(x)是偶函数, ∴ - 2φ= k π+(k ∈ Z ).42∴ φ=-k π π2- (k ∈ Z ).8当 k =- 1 时, φ获得最小正当3π8.ππ π 8.函数 f(x)= Asin( ωx+ φ)(A>0,ω>0 ,|φ|< )的部分图象如下图,若 x 1,x 2∈ (- , ),且 f(x 1)26 3= f( x 2),则 f(x 1+ x 2) =________.3 答案2分析察看图象可知, A = 1, T = π, ∴ ω= 2,f(x)= sin(2x + φ).π ππ π将 (- , 0)代入上式得sin(- +φ)= 0,由已知得 φ= ,故 f(x)=sin(2x +).63 33π π 函数图象的对称轴为x = - 6+3= π212.π π又 x 1, x 2∈ (- , ) ,且 f(x 1)= f( x 2),63 ∴ f( x + xπ π π π 3× )= f( )= sin(2 + )= .12)=f(2×32 12 6 6π9.已知函数 f(x)= 3sin(ωx- 6)( ω>0) 和 g(x)= 3cos(2x +φ)的图象的对称中心完整同样, 若 x ∈ [0,π2] ,则 f(x) 的取值范围是 ________.答案[-3, 3]2分析 由两三角函数图象的对称中心完整同样,可知两函数的周期同样,故ω= 2,因此 f(x)= 3sin(2x - ππππ 5π6),那么当 x ∈ [0, 2]时,- 6≤2x -6≤6 ,1 π 3因此- 2≤sin(2 x -6)≤1,故 f(x)∈ [- 2, 3].10.给出命题:①函数 y =2sin( π π1;②函数 y =- x)- cos( + x)(x ∈ R )的最小值等于-3 6π πsin xcos ππx 是最小正周期为 2 的奇函数;③函数y = sin(x + 4)在区间 [0,2] 上单一递加的;④若 sin 2α<0, cos α- sin α<0 ,则 α必定为第二象限角.则真命题的序号是 ________.答案 ①④ππ分析对于 ① ,函数 y = 2sin(3- x)- cos(6+ x)π = sin( - x),因此其最小值为-1;31对于 ②,函数 y = sin πxcos πx =2sin 2 x π是奇函数,但其最小正周期为1;ππ π π对于 ③,函数 y = sin(x +)在区间 [0, ]上单一递加,在区间[ , ] 上单一递减; 444 2sin 2α<0? cos α<0 , sin α>0,因此 α必定为第二象限角.对于 ④,由cos α- sin α<0三、解答题π11.已知函数 f(x)= Asin(3 x + φ)( A>0 , x ∈ (- ∞,+ ∞), 0<φ<π)在 x =12时获得最大值4.(1) 求 f(x)的最小正周期;(2) 求 f(x)的分析式;2π 12(3) 若 f(3α+ 12)= 5 ,求 sin α.2π解(1)f(x)的最小正周期 T = 3 .(2) 由函数的最大值为 4,可得 A = 4.因此 f(x)=4sin(3 x + φ).当 x =ππ 时, 4sin(3× + φ)= 4,1212π因此 sin( + φ)= 1,4π 因此 φ= 2k π+ ,k ∈ Z ,4π因为 0<φ<π,因此 φ= 4.π因此 f(x)的分析式是f(x)= 4sin(3x + 4).2π 12(3) 因为 f(3α+ 12)= 5 ,π π 3故 sin(2α+4+ 4)= 5.因此 cos 2α=3,即 1- 2sin 2α= 3,55215故 sin α=5.因此 sin α= ±5 .12.设函数 f(x)= sin 2ωx+ 2 3sin ωx·cos ωx- cos 2ωx+ λ(x ∈ R )的图象对于直线 x = π对称,其中 ω, λ为常数,且 ω∈ (1, 1).2(1) 求函数 f(x)的最小正周期;π π (2) 若 y = f( x)的图象经过点 ( , 0),求函数f(x)在 x ∈ [0,] 上的值域.42解(1) 因为 f(x) = sin 2ωx+ 2 3sin ωx·cos ωx- cos 2ωx+ λ=- cos 2ωx+ 3sin 2ωx+ λ=π2sin(2 ωx-6)+λ,由直线 x = π是 y = f(x)图象的一条对称轴,可得πsin(2ωπ- 6) =±1,ππ因此 2ωπ-6= k π+ 2(k ∈ Z ),k 1即 ω= 2+3(k ∈ Z ).又 ω∈ (1, 1), k ∈Z ,因此 k = 1,故 ω= 5 .26 因此 f(x)的最小正周期是 6π5 .π π (2) 由 y = f( x)的图象过点 ( , 0) ,得 f( )= 0,44即 λ=-π ππ 2,2sin(5×- )=- 2sin=-6 2 64即 λ=-2.5π故 f(x)= 2sin(3x -6 )- 2,π5ππ 2π∵ x∈ [0, ] ,∴ x-∈ [-,] ,23663∴函数 f(x)的值域为 [ -1-2,2- 2].。
高考数学大二轮复习 微专题(三) 三角函数问题的解题技巧——“变角”“变式”

π
,
π
2
因此 sin
,所以
π
+4
所以 2sin
12
1
于是 t +t2
2
∈ -
π
+4
=
π
θ+4
∈
π
+
4
3π 5π
,
4 4
2 2
,
2 2
,
,
,
∈(-1,1),即 t∈(-1,1).
1
(t+1)2-1∈(-1,1).
2
故 sin θ+cos θ+sin θcos θ 的取值范围是(-1,1).
考查角度
角度一 变角
5π
12
[例 1—1](2021·山东淄博月考)已知 θ∈(0,π),cos 6 - =-13,则 tan +
π
=
6
.
5
答案
12
解析 由于
又因为 cos
π
θ∈(0,π),所以-6
5π
-
6
<
12
π
=- ,所以
13
2
因此 sin
5π
-
6
=
所以 tan
5π
-
6
5
=-12,
4
4
立联系.
,sin 2α,cos 2α等式子也都可以相互转化建
[例2-4](2021·山东潍坊月考)已知θ是钝角,则sin θ+cos θ+sin θcos θ的取值
范围是
.
答案 (-1,1)
2 -1
θ= ,于是
2
三角函数的图象和性质(小题速做,大题细做)-2022届高考数学二轮复习

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①两个相邻对称中心之间的距离等于T2;②两条相邻对称轴之间的距离等于T2;③对称 中心与相邻对称轴的距离等于T4.
(3)由点的坐标定 φ.把图象上的一个已知点的坐标代入(此时 A,ω,B 已知)求解. 2.在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其 中的自变量 x 而言的,如果 x 的系数不是 1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长 度数和方向.
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当 f(x)>1 时,2cos2x-π6>1, 解得 x∈-1π2+kπ,π4+kπ,k∈Z, 此时最小正整数 x=3. 当 f(x)<0 时,2cos2x-π6<0, 解得 x∈π3+kπ,56π+kπ,k∈Z, 此时最小正整数为 2. 综上满足题意的最小正整数为 x=2. 答案:2
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+φ=π+2kπ,k∈Z,得 φ=43π+2kπ,k∈Z,∴y=sin-2x+43π,但当 x=0 时,y=
sin-2x+43π=- 23<0,与图象不符合,舍去.综上,选 BC.
(2) 解 析 : 先 将 函 数
y
=
sin
x-4π
的
图
象
向
左
平
移
π 3
个
单
位
长
度
,
得
到
函
数
y=
sinx+3π-π4=sinx+1π2的图象,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵
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好题精练——练技巧、练规范 2.(多选题)(2021·湖南、河北新高考联考)已知函数 f(x)=sin2x-π6,则下列结论正确 的是( ) A.f(x)的最小正周期为 π B.f(x)的图象关于直线 x=-67π 对称 C.f(x)在-π4,π6上单调递增 D.y=f(x)+fx+4π的最小值为- 2
高考数学二轮复习专题04 三角函数的图像与性质(解析版)

3、求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)函数的图象对称轴或对称中心时, 都是把“ωx+φ”看作一个整体,然后根据三角函数图象的对称轴或对称中心列方程进行求解。
C.在区间 上单调递增D.在区间 上单调递减
【答案】A
【解析】由函数图象平移变换的性质可知:将函数 的图象向右平移 个单位长度之后的解析式为 ,
则函数的单调递增区间满足 ,即 ,令 可得函数的一个单调递增区间为 ,选项A正确,B错误;
函数的单调递减区间满足: ,即 ,令 可得函数的一个单调递减区间为 ,选项C,D错误.
题型二求 的解析式
确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)中参数的方法
(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A= ,b= ;
(2)求ω:确定函数的周期T,则可得ω= ;
(3)求φ:常用的方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
【答案】A
【解析】由题意知, 的周期 ,解得 .故选A.
【名师点睛】本题考查三角函数的极值和周期,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.利用周期公式,通过方程思想解题.
4、【2019年高考全国Ⅲ卷文数】函数 在[0,2π]的零点个数为()
A.2B.3
C.4D.5
【答案】B
【解析】由 ,
得 或 ,
, .
例2、(2019南京、盐城二模)若函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图像经过点 ,且相邻两条对称轴间的距离为 ,则f 的值为________.
高考数学二轮复习小题专项练习三三角函数的图像与性质文

小题专项练习(三) 三角函数的图像与性质上的最小值是( )A .1- 2B .0C .1D .27.[2018·南昌二中模拟]函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f (0)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17π12的值为( )A .2- 3B .2+ 3C .1-32D .1+328.[2018·福建高中毕业班适应性练习]已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,则( )A .y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4单调递增,其图象关于直线x =π4对称 B .y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4单调递增,其图象关于直线x =π2对称 C .y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4单调递减,其图象关于直线x =π4对称 D .y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π4单调递减,其图象关于直线x =π2对称 9.[2018·莆田一中月考]设ω>0,函数y =2cos ωx +π5的图象向右平移π5个单位长度后与函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π5图象重合,则ω的最小值是( ) A.12 B.32 C.52 D.7210.[2018·广东阳春一中月考]已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ<π2,f (x 1)=2,f (x 2)=0,若|x 1-x 2|的最小值为12,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1,则f (x )的单调递增区间为( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-16+2k ,56+2k ,k ∈Z B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-56+2k ,16+2k ,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-56+2k π,16+2k π,k ∈Z D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16+2k ,56+2k ,k ∈Z 11.[2018·南宁二中月考]将曲线C 1:y =sin x -π6上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π2个单位长度,得到曲线C 2:y =g (x ),则g (x )在[-π,0]上的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π3,-π6C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π3,0 D .[-π,0] 12.[2018·安徽池州一中月考]函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,且f (-π)=f (0)=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,则ω的值为( )A.23B.23或2 C.13 D .1或13二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上.13.[2018·江苏数学模拟]将函数f (x )=tan x +π4图像的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍得到函数g (x )的图像,若g (x 0)=2,则f ⎝⎛⎭⎪⎫x 0-π4的值是________. 14.[2018·学海大联考]若函数f (x )=3sin x cos x +cos 2x +m 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值是132,则m 的值是________.15.[2018·云南高三第八次月考]已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的部分图像如图所示,若图中在点A ,D 处f (x )取得极大值,在点B ,C 处f (x )取得极小值,且四边形ABCD 的面积为32,则ω的值是________.16.[2018·河北衡水月考]已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0).若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2,则实数ω的最小值为________.。
2022年高考数学二轮复习强化训练 4三角函数的图象与性质

强化训练4 三角函数的图象与性质——小题备考一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的)1.已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (ω∈R )的最小正周期为π,则实数ω=( ) A .2 B .-2 C .±2 D .±12.函数y =f (x )的图象向左平移π4个单位,然后横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变得到函数y =2sin 2x 图象,则f (x )的表达式为( )A .2cos 4xB .-2cos xC .-2sin 4xD .2sin x3.古希腊人早在公元前就知道,七弦琴发出不同的声音,是由于弦长度的不同.数学家傅里叶(公元1768年~1830年)关于三角函数的研究告诉我们:人类的声音,小提琴的奏鸣,动物的叫声——都可以归结为一些简单声音的组合,而简单声音是可以用三角函数描述的.已知描述百灵鸟的叫声时用到如图所示的三角函数图象,图象的解析式是f (x )=A sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π),则( )A .ω=3,φ=π6B .ω=6,φ=π3C .ω=3,φ=π4D .ω=6,φ=5π64.已知函数f ()x =sin ωx +cos ωx ()ω>0 的最小正周期为π,则该函数的图象( )A .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0 对称B .关于直线x =π8 对称 C .关于点⎝⎛⎭⎫π8,0 对称 D .关于直线x =π3对称 5.已知函数f ()x =cos ()ωx +φ ⎝⎛⎭⎫ω>0,||φ<π2 的图象如图所示,为了得到y =cos ωx 的图象,只需把y =f ()x 的图象上所有点( )A.向左平移π12 个单位长度B .向右平移π12 个单位长度C .向左平移π6 个单位长度D .向右平移π6个单位长度6.[2021·辽宁沈阳三模]已知函数f (x )=A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,-π2 <φ<π2)的部分图象如图所示,B ,D 两点为函数f (x )图象上的一个最高点和一个最低点,直线BC ,DE 与x 轴垂直,四边形BCDE 为边长为4的正方形,则( )A .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π4 B. f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4 C .f (x )=3 sin ⎝⎛⎭⎫π4x +3π4 D. f (x )=3 sin ⎝⎛⎭⎫π4x -3π47.将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象关于直线x=π对称,则ω的最小值是( )A .13B .1C .53D .238.已知函数g (x )=3 sin (ωx +φ),g (x )图象上每一点的横坐标缩短到原来的12,得到f (x )的图象,f (x )的部分图象如图所示,若AB → ·BC → =||AB→ 2,则ω等于( )A .π12B .π6C .π4D .π2二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多个符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得2分,选错或多选得0分)9.[2021·河北秦皇岛二模]已知函数f (x )=cos ωx -3 sin ωx (ω>0)的部分图象如图所示,则下列选项正确的是( )A .ω=2B .函数f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤k π-7π12,k π-π12 (k ∈Z )C .函数f (x )的图象关于⎝⎛⎭⎫7π12,0 中心对称D .函数f (x )的图象可由y =2cos ωx 图象向右平移π6 个单位长度得到10. [2021·石家庄二模]设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 的图象为曲线E ,则( ) A .将曲线y =sin 2x 向右平移π3个单位长度,与曲线E 重合B .将曲线y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 上各点的横坐标缩短到原来的12 ,纵坐标不变,与曲线E 重合C .⎝⎛⎭⎫-π12,0 是曲线E 的一个对称中心 D .若x 1≠x 2,且f ()x 1 =f ()x 2 =0,则||x 1-x 2 的最小值为π211.[2021·广东大联考]将函数f (x )=sin (ωx +π6 )(ω∈N *)的图象向右平移π6个单位后得到函数y =g (x )的图象,若f (x )的所有对称中心与g (x )的所有对称中心重合,则ω可以为( )A .3B .6C .9D .1212.[2021·山东德州二模]已知函数f (x )=A cos (x +φ)+1(A >0,|φ|<π2),若函数y =|f (x )|的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )A .函数f (x )的图象关于直线x =π6 对称B .函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-5π6,1 对称 C .将函数y =2sin x +1的图象向左平移5π6个单位可得函数f (x )的图象D .函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π2,0 上的值域为[3 +1,3] 三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.[2021·广东大联考]写出一个最小正周期为2的偶函数f (x )=__________.14.已知函数y =sin (2x +φ)⎝⎛⎭⎫-π2<φ<π2 的图象关于直线x =π3对称,则φ的值是________.15.若函数y =cos x 的图象沿x 轴向右平移π3个单位,再将图象上的每个点的纵坐标不变,将横坐标缩小为原来的12 ,则新图象对应的函数解析式是________________.16.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 的图象向右平移π3个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到g (x )的图象.若g (x 1)g (x 2)=4,且x 1,x 2∈[-2π,2π],则g (x )=________,x 1-2x 2的最大值为________.1.解析:因为f ()x =sin ωx -cos ωx =2 sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π4 , 所以f (x )的最小正周期T =2π||ω =π,解得ω=±2.故选C. 答案:C2.解析:函数y =f (x )的图象向左平移π4个单位,然后横坐标变为原来的2倍,得到f ⎝⎛⎭⎫x 2+π4 ,即f ⎝⎛⎭⎫x 2+π4 =2sin 2x =2sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x 2+π4-π , ∴f ()x =2sin ()4x -π =-2sin 4x , 故选C. 答案:C3.解析:由图象知,T =2⎝⎛⎭⎫1112π-712π =2π3, ∴2πω =2π3,则ω=3. 又A sin ⎝⎛⎭⎫3×7π12+φ =0,sin ⎝⎛⎭⎫74π+φ =0, ∴74π+φ=2k π(k ∈Z ), 由φ∈(0,π),得φ=π4.故选C. 答案:C4.解析:∵函数f ()x =sin ωx +cos ωx =2 sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4 ()ω>0 的最小正周期为2πω=π,∴ω=2,∴f ()x =2 sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 , 令x =π3 ,求得f ()x =sin 11π12 ≠0,且f ()x 不是最值,故A 、D 错误;令x =π8 ,求得f ()x =2 ,为最大值,故函数f ()x 的图象关于直线x =π8对称,故B正确,C 错误;故选B. 答案:B5.解析:由图象可知:T 4 =7π12 -π3 =π4 ⇒T =π,则ω=2πT=2,所以f ()x =cos ()2x +φ ,将点⎝⎛⎭⎫π3,0 代入解析式可得cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ =0, 由图象可知:2π3 +φ=π2 +k π,k ∈Z ,又||φ <π2 ,所以令k =0,φ=-π6所以f ()x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 ,只需将函数f ()x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 向左平移π12个单位长度 则可得到y =cos 2x 的图象, 故选A. 答案:A6.解析:由题意有A =2,T =2πω =8,可得ω=π4,有f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ ,f (0)=2sin φ=2 ,有sin φ=22 ,又由-π2 <φ<π2 ,得φ=π4,有f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4 . 故选B. 答案:B7.解析:函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,可得y =sinω⎝⎛⎭⎫x -π4 , 因为平移后的函数图象关于直线x =π对称,所以ω⎝⎛⎭⎫π-π4 =π2 +k π()k ∈Z ,则ω=23 +43k ()k ∈Z , 又ω>0,所以ω的最小值是23.故选D. 答案:D8.解析:根据AB → ·BC → =||AB → 2⇒||AB → ||BC → cos ()180°-∠ABC =||AB→ 2 ⇒-2cos ∠ABC =1,可得cos ∠ABC =-12,故∠ABC =120°,所以AD =6,故g (x )的周期为24,所以2πω =24,ω=π12,故选A. 答案:A9.解析:f (x )=cos ωx -3 sin ωx =2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3 , 由图象得:3T4 =π3 -⎝⎛⎭⎫-5π12 =3π4, 故T =π=2πω,故ω=2,故A 正确;令2k π-π≤2x +π3 ≤2k π得:k π-2π3 ≤x ≤k π-π6,故函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-2π3,k π-π6 (k ∈Z ),故B 错误; ∵f ⎝⎛⎭⎫7π12 =0,故C 正确;∵f (x )的图象可由y =2cos ωx 图象向左平移π6个单位长度得到,故D 错误;故选AC. 答案:AC10.解析:A :曲线y =sin 2x 向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin 2⎝⎛⎭⎫x -π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π+π3 =-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 , 显然该函数的图象与曲线E 不重合,故A 不正确;B :由曲线y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,可得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 ,故B 正确;C :因为f ⎝⎛⎭⎫-π12 =sin ⎝⎛⎭⎫-π6-π3 =-1≠0,所以点⎝⎛⎭⎫-π12,0 不是该函数的对称中心,故C 不正确;D :由f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =0,可得2x -π3 =k π(k ∈Z )⇒x =k π2 +π6(k ∈Z ), 因为f ()x 1 =f ()x 2 =0,所以x 1=k 1π2 +π6 (k 1∈Z ),x 2=k 2π2 +π6(k 2∈Z ),所以||x 1-x 2 =π2||k 1-k 2 ,因为x 1≠x 2,k 1,k 2∈Z ,所以||k 1-k 2 的最小值为1,即||x 1-x 2 的最小值为π2,故D 正确,故选BD. 答案:BD11.解析:将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6 (ω∈N *)的图象向右平移π6个单位后得到函数y =g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -ωπ6+π6 的图象, 若f (x )的所有对称中心与g (x )的所有对称中心重合, 故f (x )的图象和g (x )的图象相差半个周期的整数倍, ∴π6 =k ·12 ·2πω =k ·πω ,即ω=6k ,k ∈Z , 则ω可等于6,12, 故选BD. 答案:BD12.解析:结合函数 y =|f (x )|的图象易知,函数f (x )的最大值3,最小值为-1, 则A =2,f (x )=2cos (x +φ)+1,代入点(0,2),则2cos φ+1=2,cos φ=12 ,因为|φ|<π2 ,所以φ=π3,f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫x +π3 +1, x +π3 =k π(k ∈Z ),即x =-π3 +k π(k ∈Z ),函数f (x )关于x =-π3+k π(k ∈Z )对称,A 不符合题意;x +π3 =π2 +k π(k ∈Z ),即x =π6+k π(k ∈Z ),函数f (x )关于点⎝⎛⎭⎫π6+k π,1 (k ∈Z )对称,B 符合题意;函数y =2sin x +1的图象向左平移5π6个单位,得出f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +5π6 +1=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+π2 +1=2cos ⎝⎛⎭⎫x +π3 +1,C 符合题意; 当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,0 时,x +π3 ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3 ,cos ⎝⎛⎭⎫x +π3 ∈⎣⎡⎦⎤12,1 ,f (x )∈[2,3],D 不符合题意.故选BC. 答案:BC13.解析:根据题意,要求函数是最小正周期为2的偶函数, 可以联想余弦函数, 则f (x )=cos (πx ), 答案:cos (πx )(答案不唯一)14.解析:由函数y =sin (2x +φ)⎝⎛⎭⎫-π2<φ<π2 的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ =±1.因为-π2 <φ<π2 ,所以π6 <2π3 +φ<7π6 ,则2π3 +φ=π2 ,φ=-π6. 答案:-π615.解析:函数y =cos x 的图象沿x 轴向右平移π3个单位,得到的图象的对应函数的解析式为y =cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 ,再将该图象上的每个点的纵坐标不变,将横坐标缩小为原来的12,得到新图象对应的函数解析式是y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3 .答案:y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3 16.解析:将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 的图象向右平移π3 个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3+π6 +1=-cos 2x +1的图象,故g (x )的最大值为2,最小值为0,若g (x 1)g (x 2)=4,则g (x 1)=g (x 2)=2,即cos 2x 1=cos 2x 2=-1.又x 1,x 2∈[-2π,2π],∴2x 1,2x 2∈[-4π,4π],要使x 1-2x 2取得最大值,则应有2x 1=3π,2x 2=-3π,此时x 1-2x 2的最大值为3π2 +3π=9π2.答案:-cos 2x +1 9π2。
2021年高考数学二轮复习 三角函数的图象与性质专题训练(含解析)

2021年高考数学二轮复习 三角函数的图象与性质专题训练(含解析)一、选择题1.(xx·全国大纲卷)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45 B.35 C .-35D .-45解析 cos α=-4-42+32=-45.答案 D2.(xx·四川卷)为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动12个单位长度B .向右平行移动12个单位长度C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度解析 ∵y =sin(2x +1)=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,∴只需把y =sin2x 图象上所有的点向左平移12个单位长度即得到y =sin(2x +1)的图象.答案 A3.(xx·北京东城一模)将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π2C.π4D .-π4解析 y =sin(2x +φ)错误!sin 错误!=sin 错误!是偶函数,即错误!+φ=k π+错误!(k ∈Z )⇒φ=k π+π4(k ∈Z ),当k =0时,φ=π4,故选C.答案 C4.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .1 B.12 C.22D.32解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0代入上式得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+φ=0, 由|φ|<π2,得φ=π3, 则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12,∴x 1+x 2=π6, ∴f (x 1+x 2)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32.故选D.答案 D5.函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,若其图象向右平移π6个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( )A .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称B .关于直线x =π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称 D .关于直线x =π6对称解析 ∵T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ)向右平移π6个单位,得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ为奇函数, ∴-π3+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=π3+k π(k ∈Z ),∴φ=π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=1,∴直线x =π12为函数图象的对称轴.故选B.答案 B6.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x ,其中x ∈R ,给出下列四个结论:①函数f (x )是最小正周期为π的奇函数;②函数f (x )图象的一条对称轴是直线x =2π3;③函数f (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0;④函数f (x )的递增区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z .则正确结论的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析 由已知得,f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3-cos2x =cos2x cos π3-sin2x sin π3-cos2x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,不是奇函数,故①错;当x =2π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+π6=1,故②正确;当x=5π12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12=-sinπ=0,故③正确;令2k π+π2≤2x +π6≤2k π+32π,k ∈Z ,得k π+π6≤x ≤k π+23π,k ∈Z ,故④正确.综上,正确的结论个数为3.答案 C 二、填空题7.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=________. 解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6+2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=-79.答案 -798.(xx·江苏卷)已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________. 解析 利用函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π)的图象交点横坐标,列方程求解. 由题意,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=cos π3, 因为0≤φ<π,所以φ=π6.答案π69.(xx·北京卷)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 解析 由f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6知,f (x )有对称中心⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π知f (x )有对称轴x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+23π=712π,记T 为最小正周期,则12T ≥π2-π6⇒T ≥23π,从而712π-π3=T4,故T =π.答案 π 三、解答题10.(xx·重庆卷)已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=34⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<α<2π3,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2的值.解 (1)因f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2·π3+φ=k π+π2,k =0,±1,±2,….因-π2≤φ<π2得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6.(2)由(1)得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2·α2-π6=34,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=14.由π6<α<2π3得0<α-π6<π2, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6=1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α-π6= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=154.因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π2=sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+π6 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6cos π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π6sin π6 =14×32+154×12=3+158. 11.(xx·山东菏泽一模)已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数f (x )的单调增区间; (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.解 (1)由题意得f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3=sin2ωx -3cos2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3, 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin2x +1的图象, 所以g (x )=2sin2x +1. 令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ), 所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可,即b 的最小值为4π+11π12=59π12.B 级——能力提高组1.设函数f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2,且其图象关于直线x =0对称,则( )A .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上为增函数B .y =f (x )的最小正周期为π,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数 C .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4上为增函数 D .y =f (x )的最小正周期为π2,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π4上为减函数 解析 f (x )=3cos(2x +φ)+sin(2x +φ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ, ∵其图象关于x =0对称,∴f (x )是偶函数. ∴π3+φ=π2+k π,k ∈Z . 又∵|φ|<π2,∴φ=π6. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+π6=2cos2x .易知f (x )的最小正周期为π,在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上为减函数.答案 B2.(xx·全国大纲卷)若函数f (x )=cos2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2是减函数,则实数a 的取值范围是________.解析 f (x )=1-2sin 2x +a sin x =-2sin 2x +a sin x +1,sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,令t =sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1是减函数,∴对称轴t =a 4≤12,∴a ≤2.答案 (-∞,2]3.(xx·湖北卷)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温? 解 (1)因为f (t )=10-2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos π12t +12sin π12t =10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3, -1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温.由(1)得f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,故有10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3>11,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18. 在10时至18时实验室需要降温. 36014 8CAE 貮33058 8122 脢39755 9B4B 魋21980 55DC 嗜34759 87C7 蟇 30825 7869 硩f33504 82E0 苠 ?" y。
2020版高考数学大二轮复习专题一小题考法课二三角函数的图象与性质

三角函数的图象与性质[课时跟踪检测][错误!级-—基础小题提速练]一、选择题1.函数f(x)=tan错误!的单调递增区间是() A.错误!(k∈Z)B。
错误!(k∈Z)C。
错误!(k∈Z)D。
错误!(k∈Z)解析:选B 由kπ-π2<2x-错误!<kπ+错误!(k∈Z)得,错误!-错误!〈x<错误!+错误!(k∈Z),所以函数f(x)=tan2x-错误!的单调递增区间为错误!-错误!,错误!+错误!(k∈Z),故选B。
2.(2019·杭州四中高考仿真)设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),则f(x)的奇偶性()A.与ω有关,且与φ有关B.与ω有关,但与φ无关C.与ω无关,且与φ无关D.与ω无关,但与φ有关解析:选D 若函数f(x)=sin(ωx+φ)为奇函数,则f(0)=sin(0+φ)=0,即φ=kπ,k∈Z;若函数f(x)=sin(ωx+φ)为偶函数,则f (0)=sin(0+φ)=±1,即φ=错误!+kπ,k∈Z,所以函数f(x)=sin (ωx+φ)的奇偶性与ω无关,但与φ有关,故选D。
3.函数f(x)=sin(ωx+φ)x∈R,ω>0,|φ|〈错误!的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( ) A.f(x)=sin错误!B.f(x)=sin错误!C.f(x)=sin错误!D.f(x)=sin错误!解析:选A 由题图可知,函数f(x)的最小正周期为T=错误!=错误!×4=π,所以ω=2,即f(x)=sin(2x+φ).又函数f(x)的图象经过点错误!,所以sin错误!+φ=1,则错误!+φ=2kπ+错误!(k∈Z),解得φ=2kπ+错误!(k∈Z),又|φ|〈错误!,所以φ=错误!,即函数f(x)=sin2x +错误!,故选A.4.(2019·宁波模拟)将函数y=sin错误!的图象向左平移错误!个单位长度,所得函数图象的一条对称轴方程是()A.x=错误!B.x=-错误!C.x=错误!D.x=错误!解析:选A 将函数y=sin错误!的图象向左平移错误!个单位长度,可得y=sin错误!=sin错误!的图象,令2x+错误!=kπ+错误!,求得x=错误!+错误!,k∈Z,可得所得函数图象的对称轴方程为x=错误!+错误!,k∈Z,令k=1,可得所得函数图象的一条对称轴方程为x=错误!,故选A。
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( ) ( ) C.y=sin 2x-3π D.y=sin 2x-6π
( ) 4.[2018·辽宁重点高中第三次模拟]将函数 f(x)=-12cos2x 的图象向右平移6π个单位长
度后,再将图象上各点的纵坐标伸长到原来的
2
倍,得到函数
y=g(x)的图象,则
g
3π 4
=( )
A.
3 2
B.-
3 2
C.-12 D.12
11.[2018·南宁二中月考]将曲线 C1:y=sinx-6π上各点的横坐标缩短到原来的12倍,
纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移2π个单位长度,得到曲线 C2:y=g(x),则 g(x)在[-π,
0]上的单调递增区间是( )
[ ] [ ] A. -56π,-6π B. -23π,-6π
[ ] C. -23π,0
( ) A.y=f(x)在区间 -4π,4π 单调递增,其图象关于直线 x=4π对称
( ) B.y=f(x)在区间 -4π,4π 单调递增,其图象关于直线 x=2π对称
( ) C.y=f(x)在区间 -4π,4π 单调递减,其图象关于直线 x=4π对称
( ) D.y=f(x)在区间 -4π,4π 单调递减,其图象关于直线 x=2π对称
( ) 5.[2018·丹东市高三总复习质量测试]设 f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),若 f π =1,则函数 y 4
( ) =f 4π-x ( ) ( ) A.是奇函数 B.图象关于点 2π,0 对称
C.是偶函数 D.图象关于直线 x=2π对称
( ) ( ) [ ] 6.[2018·四川联考]函数 f(x)=2sin2 x+4π +2sin4π-xcos 4π-x 在区间 2π,34π 上的最
0,0
<
φ
<
π 2
,f(x1)=
( ) 2,f(x2)=0,若|x1-x2|的最小值为12,且
f
1 2
=1,则
f(x)的单调递增区间为( )
[ ] [ ] A. -16+2k,56+2k ,k∈Z
B. -56+2k,16+2k ,k∈Z
[ ] [ ] C. -56+2kπ,16+2kπ ,k∈Z D. 16+2k,56+2k ,k∈Z
D.[-π,0]
2
[ ] 12.[2018·安徽池州一中月考]函数 f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),若 f(x)在区间 0,2π ( ) 上是单调函数,且 f(-π)=f(0)=-f π ,则 ω 的值为( )
2 A.23 B.23或 2 C.13 D.1 或13 二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,把答案填在题中的横线上.
可知T=π,∴T=π,故选 C.
( ) ( ) 2 2
3.D 函数 y=sin 2x+6π ,y=sin 2x-3π ,
( ) y=sin 2x-6π 的最小正周期为 π,
( ) y=sin
2x+6π
小题专项练习(三) 三角函数的图像与性质
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的.
1.[2018·全国卷Ⅰ高考压轴卷]为得到 y=2sin3x+6π的图象,只需把函数 y=2sinx 的图 象上所有的点( )
A.向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变)
B.向右平移π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的1倍(纵坐标不变)
6
3
C.向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的 3 倍(纵坐标不变)
D.向右平移π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的 3 倍(纵坐标不变)
( ) 6
2.[2018·唐山一中强化提升考试]已知函数 f(x)=sin ωx+6π (ω>0)满足:∀x1,x2∈R,
( ) ( ) 16.[2018·河北衡水月考]已知函数
f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0).若
f
π 3
=0,f
π 2
=2,则
实数 ω 的最小值为________.
3
小题专项练习(三) 三角函数的图像与性质
1.C
2.C 由|f(x1)-f(x2)|=2,可知 x1,x2 是 f(x)的最大值,最小值点,又|x1-x2|min=2π,
当|f(x1)-f(x2)|=2 时,|x1-x2|min=2π,那么 f(x)的最小正周期是( )
A.4π
018·河北景县第一次月考]下列函数中,最小正周期为 π,且图象关于直线 x=π对 3
称的是( )
( ) ( ) A.y=sin 2x+6π B.y=sin 2x+3π
是123,则 m 的值是________.
( ) 15.[2018·云南高三第八次月考]已知函数 f(x)=2sin ωx+3π (ω>0)的部分图像如图所示,
若图中在点 A,D 处 f(x)取得极大值,在点 B,C 处 f(x)取得极小值,且四边形 ABCD 的面积 为 32,则 ω 的值是________.
( ) 13.[2018·江苏数学模拟]将函数 f(x)=tanx+4π图像的纵坐标不变,横坐标变为原来的 2
倍得到函数 g(x)的图像,若 g(x0)=2,则 f x0-4π 的值是________.
[ ] 14.[2018·学海大联考]若函数 f(x)= 3sinxcosx+cos2x+m 在区间 0,2π 上的最大值
( ) 9.[2018·莆田一中月考]设 ω>0,函数 y=2cosωx+5π的图象向右平移5π个单位长度后
与函数 y=2sin ωx+5π 图象重合,则 ω 的最小值是( )
A.12 B.32
C.5 D.7
22
( ) 10.[2018·广东阳春一中月考]已知函数
f(x)=2sin(ωx+φ)
ω
>
小值是( ) A.1- 2 B.0
1
C.1
D.2
( ) 7.[2018·南昌二中模拟]函数
f(x)=2sin(ωx+φ)
ω
>
0,|φ|
<
π 2
的部分图象如图所示,
( ) 则 f(0)+f
17π 12
的值为( )
A.2- 3 B.2+ 3
( ) ( ) C.1-
3 2
D.1+
3 2
8.[2018·福建高中毕业班适应性练习]已知函数 f(x)=sin 2x+4π -cos 2x+4π ,则( )