(江苏版)高考数学一轮复习 专题4.4 三角函数图像与性质(讲)-江苏版高三全册数学试题
高考数学大一轮复习 4.3三角函数的图象与性质教师用书 理 苏教版-苏教版高三全册数学试题
§4.3 三角函数的图象与性质1．用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数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)． 2．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质函数y ＝sin x y ＝cos x y ＝tan x图象定义域 R R{x |x ∈R 且x ≠π2＋k π，k ∈Z }值域[－1,1] [－1,1]R单调性[－π2＋2k π，π2＋2k π](k ∈Z )上递增； [π2＋2k π，3π2＋2k π](k ∈Z )上递减[－π＋2k π，2k π](k ∈Z )上递增；[2k π，π＋2k π](k ∈Z )上递减(－π2＋k π，π2＋k π)(k ∈Z )上递增最值x ＝π2＋2k π(k ∈Z )时，y max ＝1；x ＝2k π(k ∈Z )时，y max ＝1；x ＝－π2＋2k π(k ∈Z )时，y min ＝－1x ＝π＋2k π(k ∈Z )时，y min ＝－1奇偶性 奇函数偶函数 奇函数对称中心(k π，0)(k ∈Z )(π2＋k π，0) (k ∈Z )(k π2，0)(k ∈Z )对称轴 方程 x ＝π2＋k π(k ∈Z ) x ＝k π(k ∈Z )周期2π2ππ【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)常函数f (x )＝a 是周期函数，它没有最小正周期．( √ ) (2)y ＝sin x 在x ∈[0，π2]上是增函数．( √ )(3)y ＝cos x 在第一、二象限上是减函数．( × ) (4)y ＝tan x 在整个定义域上是增函数．( × ) (5)y ＝k sin x ＋1(x ∈R )，则y max ＝k ＋1.( × ) (6)若sin x >22，则x >π4.( × )1．(2014·某某改编)函数f (x )＝cos(2x －π6)的最小正周期是________．答案 π解析 最小正周期为T ＝2πω＝2π2＝π.2．若函数f (x )＝sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上单调递增，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上单调递减，则ω＝________.答案 32解析 ∵f (x )＝sin ωx (ω>0)过原点，∴当0≤ωx ≤π2，即0≤x ≤π2ω时，y ＝sin ωx 是增函数；当π2≤ωx ≤3π2，即π2ω≤x ≤3π2ω时，y ＝sin ωx 是减函数． 由f (x )＝sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上单调递增，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上单调递减知，π2ω＝π3，∴ω＝32.3．(2013·某某改编)将函数y ＝3cos x ＋sin x (x ∈R ) 的图象向左平移m (m ＞0)个单位长度后，所得到的图象关于y 轴对称，则m 的最小值是________． 答案π6解析 y ＝3cos x ＋sin x ＝2sin(x ＋π3)向左平移m 个单位长度后得到y ＝2sin(x ＋π3＋m )，它关于y 轴对称可得 sin(π3＋m )＝±1，∴π3＋m ＝k π＋π2，k ∈Z ， ∴m ＝k π＋π6，k ∈Z ，∵m >0，∴m 的最小值为π6.4．函数y ＝lg sin 2x ＋9－x 2的定义域为________________． 答案 {x |－3≤x <－π2或0<x <π2}解析 由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x >0，9－x 2≥0，得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<2x <2k π＋π，k ∈Z ，－3≤x ≤3.∴－3≤x <－π2或0<x <π2.∴函数y ＝lg sin 2x ＋9－x 2的定义域为 {x |－3≤x <－π2或0<x <π2}.题型一 求三角函数的定义域和值域 例1 (1)函数y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 6－π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为________．(2)函数y ＝1tan x －1的定义域为_____________________．答案 (1)2－ 3 (2){x |x ≠π4＋k π且x ≠π2＋k π，k ∈Z }解析 (1)利用三角函数的性质先求出函数的最值． ∵0≤x ≤9，∴－π3≤π6x －π3≤7π6，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，1. ∴y ∈[]－3，2，∴y max ＋y min ＝2－ 3. (2)要使函数有意义，必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x －1≠0，x ≠π2＋k π，k ∈Z ，即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠π4＋k π，k ∈Z ，x ≠π2＋k π，k ∈Z .故函数的定义域为{x |x ≠π4＋k π且x ≠π2＋k π，k ∈Z }．思维升华 (1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式，常借助三角函数线或三角函数图象来求解．(2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目：①形如y ＝a sin x ＋b cos x ＋k 的三角函数化为y ＝A sin(ωx ＋φ)＋k 的形式，再求最值(值域)；②形如y ＝a sin 2x ＋b sin x ＋c 的三角函数，可先设sin x ＝t ，化为关于t 的二次函数求值域(最值)；③形如y ＝a sin x cos x ＋b (sin x ±cos x )＋c 的三角函数，可先设t ＝sin x ±cos x ，化为关于t 的二次函数求值域(最值)．(1)函数y ＝sin x －cos x 的定义域是________．(2)(2013·某某改编)函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最小值为________． 答案 (1){x |2k π＋π4≤x ≤2k π＋54π，k ∈Z } (2)－22解析 (1)要使函数有意义，必须有sin x －cos x ≥0，即sin x ≥c os 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 }．(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. 题型二 三角函数的单调性、周期性 例2 写出下列函数的单调区间及周期： (1)y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2x ＋π3；(2)y ＝|tan x |.解 (1)y ＝－sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3，它的增区间是y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的减区间，它的减区间是y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的增区间． 由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12，k ∈Z .由2k π＋π2≤2x －π3≤2k π＋3π2，k ∈Z ，得k π＋5π12≤x ≤k π＋11π12，k ∈Z .故所给函数的减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12，k ∈Z ；增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π＋5π12，k π＋11π12，k ∈Z .最小正周期T ＝2π2＝π.(2)观察图象可知，y ＝|tan x |的增区间是⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π，k π＋π2，k ∈Z ，减区间是⎝ ⎛⎦⎥⎤k π－π2，k π，k ∈Z .最小正周期T ＝π.思维升华 (1)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．(2)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”．(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时，通常要画出图象，结合图象判定．(2014·)求函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋4x ＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π6的周期、单调区间及最大、最小值． 解 ∵⎝⎛⎭⎪⎫π3＋4x ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－4x ＝π2，∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π6＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－4x＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋4x ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋4x .∴y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x ＋π3，周期T ＝2π4＝π2.当－π2＋2k π≤4x ＋π3≤π2＋2k π (k ∈Z )时，函数单调递增，∴函数的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π24＋k π2，π24＋k π2 (k ∈Z )．当π2＋2k π≤4x ＋π3≤3π2＋2k π (k ∈Z )时，函数单调递减， ∴函数的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24＋k π2，7π24＋k π2(k ∈Z )．当x ＝π24＋k π2 (k ∈Z )时，y max ＝2；当x ＝－5π24＋k π2 (k ∈Z )时，y min ＝－2.题型三 三角函数的奇偶性和对称性例3 (1)已知f (x )＝sin x ＋3cos x (x ∈R )，函数y ＝f (x ＋φ) ⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|≤π2的图象关于直线x ＝0对称，则φ的值为________． (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 (1)π6 (2)π6解析 (1)f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3，y ＝f (x ＋φ)＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3＋φ图象关于x ＝0对称，即f (x ＋φ)为偶函数．∴π3＋φ＝π2＋k π，k ∈Z ，即φ＝k π＋π6，k ∈Z ， 又∵|φ|≤π2，∴φ＝π6.(2)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.思维升华 若f (x )＝A sin(ωx ＋φ)为偶函数，则当x ＝0时，f (x )取得最大值或最小值． 若f (x )＝A sin(ωx ＋φ)为奇函数，则当x ＝0时，f (x )＝0. 如果求f (x )的对称轴，只需令ωx ＋φ＝π2＋k π (k ∈Z )，求x .如果求f (x )的对称中心的横坐标，只需令ωx ＋φ＝k π (k ∈Z )即可．(1)若函数f (x )＝sin ax ＋cos ax (a >0)的最小正周期为1，则它的图象的对称中心为________．(2)设函数y ＝sin(ωx ＋φ)(ω>0，φ∈(－π2，π2))的最小正周期为π，且其图象关于直线x ＝π12对称，则在下面四个结论：①图象关于点(π4，0)对称；②图象关于点(π3，0)对称；③在[0，π6]上是增函数；④在[－π6，0]上是增函数中，所有正确结论的编号为________．答案 (1)(k 2－π8，0)(k ∈Z ) (2)②④解析 (1)由条件得f (x )＝2sin(ax ＋π4)，又函数的最小正周期为1，故2πa＝1，∴a ＝2π，故f (x )＝2sin(2πx ＋π4)．则2πx ＋π4＝k π，k ∈Z ，x ＝k 2－π8，k ∈Z .∴函数f (x )图象的对称中心为(k 2－π8，0)(k ∈Z )．(2)∵T ＝π，∴ω＝2.又2×π12＋φ＝k π＋π2(k ∈Z )，∴φ＝k π＋π3(k ∈Z )．∵φ∈(－π2，π2)，∴φ＝π3，∴y ＝sin(2x ＋π3)，由图象及性质可知②④正确．三角函数的单调性、对称性、周期性典例：(1)已知ω>0，函数f (x )＝sin(ωx ＋π4)在(π2，π)上单调递减，则ω的取值X 围是________．(2)已知函数f (x )＝2cos(ωx ＋φ)＋b 对任意实数x 有f (x ＋π4)＝f (－x )成立，且f (π8)＝1，则实数b 的值为________．(3)(2014·)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________．思维点拨 (1)(π2，π)为函数f (x )某个单调减区间的子集；(2)由f (x ＋π4)＝f (－x )可得函数的对称轴，应用函数在对称轴处的性质求解即可；(3)利用正弦型函数图象的对称性求周期． 解析 (1)由π2<x <π得π2ω＋π4<ωx ＋π4<πω＋π4，由题意知(π2ω＋π4，πω＋π4)⊆[π2，3π2]，∴⎩⎪⎨⎪⎧π2ω＋π4≥π2，πω＋π4≤3π2，∴12≤ω≤54. (2)由f (x ＋π4)＝f (－x )可知函数f (x )＝2cos(ωx ＋φ)＋b 关于直线x ＝π8对称，又函数f (x )在对称轴处取得最值，故±2＋b ＝1，∴b ＝－1或b ＝3.(3)∵f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，π2上具有单调性， ∴T 2≥π2－π6， ∴T ≥2π3.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3， ∴f (x )的一条对称轴为x ＝π2＋2π32＝7π12.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6， ∴f (x )的一个对称中心的横坐标为π2＋π62＝π3.∴14T ＝7π12－π3＝π4，∴T ＝π. 答案 (1)[12，54] (2)－1或3 (3)π温馨提醒 (1)对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的X 围的问题：首先，明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集；其次，要确定已知函数的单调区间，从而利用它们之间的关系可求解．(2)函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b 的图象与其对称轴的交点是最值点.方法与技巧1．讨论三角函数性质，应先把函数式化成y ＝A sin(ωx ＋φ)(ω>0)的形式．2．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)和y ＝A cos(ωx ＋φ)的最小正周期为2π|ω|，y ＝tan(ωx ＋φ)的最小正周期为π|ω|.3．对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t ＝ωx ＋φ，将其转化为研究y ＝sin t 的性质． 失误与防X1．闭区间上最值或值域问题，首先要在定义域基础上分析单调性，含参数的最值问题，要讨论参数对最值的影响．2．要注意求函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的单调区间时ω的符号，尽量化成ω>0时的情况． 3．三角函数的最值可能不在自变量区间的端点处取得，直接将两个端点处的函数值作为最值是错误的.A 组 专项基础训练(时间：40分钟)1．下列函数中，周期为π且在[0，π2]上是减函数的是________．(填序号) ①y ＝sin(x ＋π4); ②y ＝cos(x ＋π4)； ③y ＝sin 2x; ④y ＝cos 2x .答案 ④解析 对于函数y ＝cos 2x ，T ＝π，当x ∈[0，π2]时，2x ∈[0，π]，y ＝cos 2x 是减函数． 2．已知函数f (x )＝－2sin(2x ＋φ)(|φ|<π)，若f (π8)＝－2，则f (x )的单调递减区间是________．答案 [k π－3π8，k π＋π8](k ∈Z ) 解析 由f (π8)＝－2得 f (π8)＝－2sin(2×π8＋φ)＝－2sin(π4＋φ)＝－2， 所以sin(π4＋φ)＝1. 因为|φ|<π，所以φ＝π4. 由2k π－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2，k ∈Z ， 解得k π－3π8≤x ≤k π＋π8，k ∈Z . 所以f (x )的单调递减区间为[k π－3π8，k π＋π8](k ∈Z )． 3．将函数f (x )＝sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度，所得图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4，0，则ω的最小值是________． 答案 2解析 根据题意平移后函数的解析式为y ＝sin ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4， 将⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4，0代入得sin ωπ2＝0，则ω＝2k ，k ∈Z ，且ω>0， 故ω的最小值为2.4．给出下列四个命题，其中不正确的命题为______．(填序号)①若cos α＝cos β，则α－β＝2k π，k ∈Z ；②函数y ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象关于x ＝π12中心对称； ③函数y ＝cos(sin x )(x ∈R )为偶函数；④函数y ＝sin|x |是周期函数，且周期为2π.答案 ①④解析 命题①：若α＝－β，则cos α＝cos β，假命题；命题②：x ＝π12，cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＝cos π2＝0，故x ＝π12是y ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的对称中心；命题④：函数y ＝sin|x |不是周期函数．5．函数y ＝cos 2x ＋sin 2x ，x ∈R 的值域是________．答案 [0,1]解析 y ＝cos 2x ＋sin 2x ＝cos 2x ＋1－cos 2x 2＝1＋cos 2x 2. ∵cos 2x ∈[－1,1]，∴y ∈[0,1]．6．函数y ＝cos(π4－2x )的单调减区间为________． 答案 [k π＋π8，k π＋5π8](k ∈Z ) 解析 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 )．7．设函数f (x )＝3sin(π2x ＋π4)，若存在这样的实数x 1，x 2，对任意的x ∈R ，都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立，则|x 1－x 2|的最小值为________．答案 2解析 f (x )＝3sin(π2x ＋π4)的周期T ＝2π×2π＝4， f (x 1)，f (x 2)应分别为函数f (x )的最小值和最大值，故|x 1－x 2|的最小值为T2＝2. 8.已知函数f (x )＝A tan(ωx ＋φ)(ω>0，|φ|<π2)，y ＝f (x )的部分图象如图，则f (π24)＝________. 答案 3 解析 由题中图象可知，此正切函数的半周期等于3π8－π8＝π4，即最小正周期为π2， 所以ω＝2.由题意可知，图象过定点(3π8，0)， 所以0＝A tan(2×3π8＋φ)， 即3π4＋φ＝k π(k ∈Z )， 所以φ＝k π－3π4(k ∈Z )， 又|φ|<π2，所以φ＝π4. 又图象过定点(0,1)，所以A ＝1.综上可知，f (x )＝tan(2x ＋π4)， 故有f (π24)＝tan(2×π24＋π4)＝tan π3＝ 3. 9．设函数f (x )＝sin ()2x ＋φ (－π<φ<0)，y ＝f (x )图象的一条对称轴是直线x ＝π8. (1)求φ；(2)求函数y ＝f (x )的单调增区间．解 (1)令2×π8＋φ＝k π＋π2，k ∈Z ， ∴φ＝k π＋π4，k ∈Z ， 又－π<φ<0，则φ＝－3π4. (2)由(1)得：f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －3π4， 令－π2＋2k π≤2x －3π4≤π2＋2k π，k ∈Z ， 可解得π8＋k π≤x ≤5π8＋k π，k ∈Z ， 因此y ＝f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8＋k π，5π8＋k π，k ∈Z . 10．设函数f (x )＝sin(πx 4－π6)－2cos 2πx 8＋1. (1)求f (x )的最小正周期．(2)若函数y ＝g (x )与y ＝f (x )的图象关于直线x ＝1对称，求当x ∈[0，43]时，y ＝g (x )的最大值．解 (1)f (x )＝sin πx 4cos π6－cos πx 4sin π6－cos πx 4＝32sin πx 4－32cos πx 4＝3sin(πx 4－π3)， 故f (x )的最小正周期为T ＝2ππ4＝8. (2)方法一 在y ＝g (x )的图象上任取一点(x ，g (x ))，它关于x ＝1的对称点(2－x ，g (x ))．由题设条件，知点(2－x ，g (x ))在y ＝f (x )的图象上，从而g (x )＝f (2－x )＝3sin[π4(2－x )－π3] ＝3sin[π2－πx 4－π3]＝3cos(πx 4＋π3)． 当0≤x ≤43时，π3≤πx 4＋π3≤2π3，因此y ＝g (x )在区间[0，43]上的最大值为 g (x )max ＝3cos π3＝32. 方法二 区间[0，43]关于x ＝1的对称区间为[23，2]， 且y ＝g (x )与y ＝f (x )的图象关于直线x ＝1对称，故y ＝g (x )在[0，43]上的最大值为 y ＝f (x )在[23，2]上的最大值．由(1)知f (x )＝3sin(πx 4－π3)， 当23≤x ≤2时，－π6≤πx 4－π3≤π6. 因此y ＝g (x )在[0，43]上的最大值为 g (x )max ＝3sin π6＝32. B 组 专项能力提升(时间：20分钟)1．函数y ＝sin(ωx ＋φ)(ω>0且|φ|<π2)在区间[π6，2π3]上单调递减，且函数值从1减小到－1，那么此函数图象与y 轴交点的纵坐标为________．答案 12解析 函数y ＝sin(ωx ＋φ)的最大值为1，最小值为－1，由该函数在区间[π6，2π3]上单调递减，且函数值从1减小到－1，可知2π3－π6＝π2为半周期，则周期为π，ω＝2πT ＝2ππ＝2，此时原函数式为y ＝sin(2x ＋φ)，又由函数y ＝sin(ωx ＋φ)的图象过点(π6，1)，且|φ|<π2.代入可得φ＝π6，因此函数为y ＝sin(2x ＋π6)，令x ＝0，可得y ＝12. 2．已知函数f (x )＝2m sin x －n cos x ，直线x ＝π3是函数f (x )图象的一条对称轴，则n m＝________.答案 －233解析 由x ＝π3是函数f (x )图象的对称轴易得 f (0)＝f (2π3)， ∴－n ＝2m sin 2π3－n cos 2π3， ∴－n ＝3m ＋n 2， ∴3m ＝－32n ， ∴n m ＝－233. 3．函数y ＝tan(2x ＋π4)的图象与x 轴交点的坐标是__________________________. 答案 (k π2－π8，0)(k ∈Z )解析 由2x ＋π4＝k π(k ∈Z )得， x ＝k π2－π8(k ∈Z )． ∴函数y ＝tan(2x ＋π4)的图象与x 轴交点的坐标是(k π2－π8，0)(k ∈Z )． 4．给出下列命题：①函数f (x )＝4cos(2x ＋π3)的一个对称中心为(－5π12，0)； ②已知函数f (x )＝min{sin x ，cos x }，则f (x )的值域为[－1，22]； ③若α、β均为第一象限角，且α>β，则sin α>sin β.其中所有真命题的序号是________．答案 ①②解析 对于①，令x ＝－512π，则2x ＋π3＝－56π＋π3＝－π2，有f (－512π)＝0，因此(－512π，0)为f (x )的一个对称中心，①为真命题；对于②，结合图象知f (x )的值域为[－1，22]，②为真命题；对于③，令α＝390°，β＝60°，有390°>60°，但sin 390°＝12<sin 60°＝32，故③为假命题，所以真命题为①②. 5．已知a >0，函数f (x )＝－2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋2a ＋b ，当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，－5≤f (x )≤1. (1)求常数a ，b 的值；(2)设g (x )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2且lg g (x )>0，求g (x )的单调区间．解 (1)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，∴2x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，7π6.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，∴－2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6∈[－2a ，a ]．∴f (x )∈[b,3a ＋b ]，又∵－5≤f (x )≤1，∴b ＝－5,3a ＋b ＝1，因此a ＝2，b ＝－5.(2)由(1)得，f (x )＝－4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1，g (x )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2＝－4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋7π6－1＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1，又由lg g (x )>0，得g (x )>1，∴4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1>1，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6>12，∴2k π＋π6<2x ＋π6<2k π＋5π6，k ∈Z ，其中当2k π＋π6<2x ＋π6≤2k π＋π2，k ∈Z 时，g (x )单调递增，即k π<x ≤k π＋π6，k ∈Z ，∴g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π，k π＋π6，k ∈Z .又∵当2k π＋π2<2x ＋π6<2k π＋5π6，k ∈Z 时， g (x )单调递减，即k π＋π6<x <k π＋π3，k ∈Z .∴g (x )的单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋π3，k ∈Z .。
(江苏专用)高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象
【步步高】（某某专用）2017版高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.4 函数y ＝Asin(ωx ＋φ)的图象及应用 文1．y ＝A sin(ωx ＋φ)的有关概念y ＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0)，x ∈R振幅 周期 频率 相位 初相A T ＝2πωf ＝1T ＝ω2πωx ＋φ φ2.用五点法画y ＝A sin(ωx ＋φ)一个周期内的简图时，要找五个特征点 如下表所示：x0－φωπ2－φωπ－φω3π2－φω2π－φωωx ＋φ 0π2π3π2 2πy ＝A sin(ωx＋φ)0 A 0 －A3.函数y ＝sin x 的图象经变换得到y ＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0)的图象的步骤如下：【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)利用图象变换作图时“先平移，后伸缩”与“先伸缩，后平移”中平移的长度一致．( × )(2)y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4的图象是由y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4的图象向右平移π2个单位得到的．( √ )(3)由图象求解析式时，振幅A 的大小是由一个周期内的图象中的最高点的值与最低点的值确定的．( √ )(4)函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)的图象的两个相邻对称轴间的距离为一个周期．( × ) (5)函数y ＝A cos(ωx ＋φ)的最小正周期为T ，那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( √ )1．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4的振幅、频率和初相分别为． 答案 2，1π，－π42．(2015·某某改编)要得到函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π3的图象，需将函数y ＝sin 4x 的图象进行的变换为．①向左平移π12个单位； ②向右平移π12个单位；③向左平移π3个单位； ④向右平移π3个单位．答案 ②解析 ∵y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π3＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12，∴要得到函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π3的图象，只需将函数y ＝sin 4x 的图象向右平移π12个单位．3．(2015·某某改编)将函数f (x )＝sin 2x 的图象向右平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0＜φ＜π2个单位后得到函数g (x )的图象，若对满足|f (x 1)－g (x 2)|＝2的x 1，x 2，有|x 1－x 2|min ＝π3，则φ＝.答案π6解析 因为g (x )＝sin[2(x －φ)]＝sin(2x －2φ)， 所以|f (x 1)－g (x 2)|＝|sin 2x 1－sin(2x 2－2φ)|＝2. 因为－1≤sin 2x 1≤1，－1≤sin(2x 2－2φ)≤1，所以sin 2x 1和sin(2x 2－2φ)的值中，一个为1，另一个为－1，不妨取sin 2x 1＝1，sin(2x 2－2φ)＝－1，则2x 1＝2k 1π＋π2，k 1∈Z,2x 2－2φ＝2k 2π－π2，k 2∈Z,2x 1－2x 2＋2φ＝2(k 1－k 2)π＋π，(k 1－k 2)∈Z ，得|x 1－x 2|＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪k 1－k 2π＋π2－φ.因为0<φ<π2，所以0<π2－φ<π2，故当k 1－k 2＝0时，|x 1－x 2|min ＝π2－φ＝π3，则φ＝π6.4．(教材改编)如图，某地一天从6～14时的温度变化曲线近似满足函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b ，则这段曲线的函数解析式为．答案 y ＝10sin ⎝⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14]解析 从图中可以看出，从6～14时的是函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b 的半个周期，所以A ＝12×(30－10)＝10，b ＝12×(30＋10)＝20，又12×2πω＝14－6， 所以ω＝π8.又π8×10＋φ＝2π， 解得φ＝3π4，所以y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14]．5．(2014·某某)若将函数f (x )＝sin(2x ＋π4)的图象向右平移φ个单位，所得图象关于y轴对称，则φ的最小正值是． 答案3π8解析 ∵函数f (x )＝sin(2x ＋π4)的图象向右平移φ个单位得到g (x )＝sin[2(x －φ)＋π4]＝sin(2x ＋π4－2φ)，又∵g (x )是偶函数，∴π4－2φ＝k π＋π2(k ∈Z )．∴φ＝－k π2－π8(k ∈Z )．当k ＝－1时，φ取得最小正值3π8.题型一 函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象及变换 例1 已知函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3. (1)求它的振幅、周期、初相；(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象；(3)说明y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象可由y ＝sin x 的图象经过怎样的变换而得到．解 (1)y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的振幅A ＝2， 周期T ＝2π2＝π，初相φ＝π3.(2)令X ＝2x ＋π3，则y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＝2sin X .列表如下：x －π6 π12 π3 7π12 5π6 X 0 π2 π 3π2 2π y ＝sin X 01 0 －1 0 y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π32－2描点画出图象，如图所示：(3)方法一 把y ＝sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位长度，得到y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3的图象；再把y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)，得到y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象；最后把y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)，即可得到y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象．方法二 将y ＝sin x 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍(纵坐标不变)，得到y ＝sin2x 的图象；再将y ＝sin 2x 的图象向左平移π6个单位长度，得到y ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象；再将y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的2倍(横坐标不变)，即得到y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象．思维升华 (1)五点法作简图：用“五点法”作y ＝A sin(ωx ＋φ)的简图，主要是通过变量代换，设z ＝ωx ＋φ，由z 取0，π2，π，32π，2π来求出相应的x ，通过列表，计算得出五点坐标，描点后得出图象．(2)图象变换：由函数y ＝sin x 的图象通过变换得到y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象，有两种主要途径：“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”．(1)把函数y ＝sin(x ＋π6)图象上各点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变)，再将图象向右平移π3个单位长度，那么所得图象的一条对称轴方程为(填正确的序号)．①x ＝－π2；②x ＝－π4；③x ＝π8；④x ＝π4.(2)设函数f (x )＝cos ωx (ω>0)，将y ＝f (x )的图象向右平移π3个单位长度后，所得的图象与原图象重合，则ω的最小值等于． 答案 (1)① (2)6解析 (1)将y ＝sin(x ＋π6)图象上各点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变)，得到函数y＝sin(2x ＋π6)；再将图象向右平移π3个单位长度，得到函数y ＝sin[2(x －π3)＋π6]＝sin(2x－π2)，故x ＝－π2是其图象的一条对称轴方程． (2)由题意可知，nT ＝π3 (n ∈N *)，∴n ·2πω＝π3(n ∈N *)，∴ω＝6n (n ∈N *)，∴当n ＝1时，ω取得最小值6. 题型二 由图象确定y ＝A sin(ωx ＋φ)的解析式例2 (1)已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ) (A >0，ω>0，|φ|<π2)的图象上一个最高点的坐标为(2，2)，由这个最高点到其右侧相邻最低点间的图象与x 轴交于点(6,0)，则此函数的解析式为．(2)函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π)的部分图象如图所示，则函数f (x )的解析式为．答案 (1)y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋π4(2)f (x )＝2sin(2x ＋π3)解析 (1)由题意得A ＝2，T 4＝6－2，所以T ＝16，ω＝2πT ＝π8.又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8×2＋φ＝1，所以π4＋φ＝π2＋2k π (k ∈Z )．又因为|φ|<π2，所以φ＝π4. (2)由题图可知A ＝2，T 4＝7π12－π3＝π4，所以T ＝π，故ω＝2， 因此f (x )＝2sin(2x ＋φ)， 又⎝⎛⎭⎪⎫712π，－2为最小值点，∴2×712π＋φ＝2k π＋3π2，k ∈Z ，∴φ＝2k π＋π3，k ∈Z ，又|φ|＜π，∴φ＝π3.故f (x )＝2sin(2x ＋π3)．思维升华 确定y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b (A ＞0，ω＞0)的步骤和方法： (1)求A ，b ，确定函数的最大值M 和最小值m ， 则A ＝M －m2，b ＝M ＋m2.(2)求ω，确定函数的最小正周期T ，则可得ω＝2πT.(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)．②特殊点法：确定φ值时，往往以寻找“最值点”为突破口．具体如下：“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx ＋φ＝π2；“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx＋φ＝3π2.函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω＞0，－π2＜φ＜π2的部分图象如图所示，则φ＝. 答案 －π3解析 ∵T 2＝1112π－512π，∴T ＝π.又T ＝2πω(ω＞0)，∴2πω＝π，∴ω＝2.由五点作图法可知当x ＝512π时，ωx ＋φ＝π2，即2×512π＋φ＝π2，∴φ＝－π3.题型三 三角函数图象性质的应用 命题点1 三角函数模型的应用例3 如图，为了研究钟表与三角函数的关系，建立如图所示的坐标系，设秒针尖位置P (x ，y )．若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎪⎫32，12，当秒针从P 0(注：此时t ＝0)正常开始走时，那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系式为．答案 y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π30t ＋π6解析 设点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系式为y ＝sin(ωt ＋φ)．由题意可得，函数的初相位是π6.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转，即T ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪2πω＝60，所以|ω|＝π30，即ω＝－π30，所以y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π30t ＋π6.命题点2 方程根(函数零点问题)例4 已知关于x 的方程2sin 2x －3sin 2x ＋m －1＝0在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π上有两个不同的实数根，则m 的取值X 围是． 答案 (－2，－1)解析 方程2sin 2x －3sin 2x ＋m －1＝0可转化为m ＝1－2sin 2x ＋3sin 2x＝cos 2x ＋3sin 2x＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π.设2x ＋π6＝t ，则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π，136π，∴题目条件可转化为m 2＝sin t ，t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π，136π，有两个不同的实数根．∴y ＝m 2和y ＝sin t ，t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π，136π的图象有两个不同交点，如图：由图象观察知，m 2的X 围为(－1，－12)，故m 的取值X 围是(－2，－1)．引申探究例4中，“有两个不同的实数根”改成“有实根”，则m 的取值X 围是． 答案 [－2,1)解析 由例4知，m 2的X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫－1，12，∴－2≤m <1， ∴m 的取值X 围是[－2,1)． 命题点3 图象性质综合应用例5 已知函数f (x )＝3sin(ωx ＋φ)－cos(ωx ＋φ)(0＜φ＜π，ω＞0)为偶函数，且函数y ＝f (x )图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值； (2)求函数y ＝f (x )＋f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4的最大值及对应的x 的值．解 (1)f (x )＝3sin(ωx ＋φ)－cos(ωx ＋φ) ＝2⎣⎢⎡⎦⎥⎤32sin ωx ＋φ－12cos ωx ＋φ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋φ－π6.因为f (x )是偶函数， 则φ－π6＝π2＋k π(k ∈Z )，所以φ＝2π3＋k π(k ∈Z )，又因为0＜φ＜π，所以φ＝2π3，所以f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π2＝2cos ωx . 由题意得2πω＝2·π2，所以ω＝2.故f (x )＝2cos 2x . 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8＝2cos π4＝ 2.(2)y ＝2cos 2x ＋2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4＝2cos 2x ＋2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2 ＝2cos 2x －2sin 2x＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－2x ＝－22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4令2x －π4＝2k π－π2(k ∈Z )，y 有最大值22，所以当x ＝k π－π8(k ∈Z )时，y 有最大值2 2.思维升华 (1)三角函数模型的应用体现在两方面：一是已知函数模型求解数学问题；二是把实际问题抽象转化成数学问题，建立数学模型再利用三角函数的有关知识解决问题．(2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数．(3)研究y ＝A sin(ωx ＋φ)的性质时可将ωx ＋φ视为一个整体，利用换元法和数形结合思想进行解题．设函数f (x )＝3sin(ωx ＋φ)(ω>0，－π2<φ<π2)的图象关于直线x ＝2π3对称，它的周期是π，则下列说法正确的是．(填序号) ①f (x )的图象过点(0，32)；②f (x )在[π12，2π3]上是减函数；③f (x )的一个对称中心是(5π12，0)；④将f (x )的图象向右平移|φ|个单位长度得到函数y ＝3sin ωx 的图象． 答案 ①③解析 ∵周期为π，∴2πω＝π⇒ω＝2，∴f (x )＝3sin(2x ＋φ)，f (2π3)＝3sin(4π3＋φ)， 则sin(4π3＋φ)＝1或－1.又φ∈(－π2，π2)，4π3＋φ∈(5π6，116π)，∴4π3＋φ＝3π2⇒φ＝π6， ∴f (x )＝3sin(2x ＋π6)．①：令x ＝0⇒f (x )＝32，正确．②：令2k π＋π2<2x ＋π6<2k π＋3π2，k ∈Z⇒k π＋π6<x <k π＋2π3，k ∈Z .令k ＝0⇒π6<x <2π3， 即f (x )在(π6，2π3)上单调递减，而在(π12，π6)上单调递增，错误．③：令x ＝5π12⇒f (x )＝3sin π＝0，正确．④：应平移π12个单位长度，错误．4．三角函数图象与性质的综合问题典例 (14分)已知函数f (x )＝23sin(x 2＋π4)·cos(x 2＋π4)－sin(x ＋π)．(1)求f (x )的最小正周期；(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位长度，得到函数g (x )的图象，求函数g (x )在区间[0，π]上的最大值和最小值．思维点拨 (1)先将f (x )化成y ＝A sin(ωx ＋φ)的形式再求周期； (2)将f (x )解析式中的x 换成x －π6，得g (x )，然后利用整体思想求最值．规X 解答解 (1)f (x )＝23sin(x 2＋π4)·cos(x 2＋π4)－sin(x ＋π)＝3cos x ＋sin x [4分]＝2sin(x ＋π3)，[6分]于是T ＝2π1＝2π.[7分](2)由已知得g (x )＝f (x －π6)＝2sin(x ＋π6)，[9分]∵x ∈[0，π]， ∴x ＋π6∈[π6，7π6]，∴sin(x ＋π6)∈[－12，1]，[12分]∴g (x )＝2sin(x ＋π6)∈[－1,2]．[13分]故函数g (x )在区间[0，π]上的最大值为2，最小值为－1.[14分]解决三角函数图象与性质的综合问题的一般步骤： 第一步：(化简)将f (x )化为a sin x ＋b cos x 的形式； 第二步：(用辅助角公式)构造f (x )＝a 2＋b 2· (sin x ·a a 2＋b2＋cos x ·ba 2＋b 2)；第三步：(求性质)利用f (x )＝a 2＋b 2sin(x ＋φ)研究三角函数的性质； 第四步：(反思)反思回顾，查看关键点、易错点和答题规X ． 温馨提醒 (1)在第(1)问的解法中，使用辅助角公式a sin α＋b cos α＝a 2＋b 2sin(α＋φ)(其中tan φ＝ba)，或a sin α＋b cos α＝a 2＋b 2cos(α－φ)(其中tan φ＝ab)，在历年高考中使用频率是相当高的，几乎年年使用到、考查到，应特别加以关注．(2)求g (x )的最值一定要重视定义域，可以结合三角函数图象进行求解．[方法与技巧]1．五点法作图及图象变换问题(1)五点法作简图要取好五个关键点，注意曲线凸凹方向；(2)图象变换时的伸缩、平移总是针对自变量x 而言，而不是看角ωx ＋φ的变化． 2．由图象确定函数解析式由图象确定y ＝A sin(ωx ＋φ)时，φ的确定是关键，尽量选择图象的最值点代入；若选零点代入，应根据图象升降找“五点法”作图中第一个零点． 3．对称问题函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象与x 轴的每一个交点均为其对称中心，经过该图象上坐标为(x ，±A )的点与x 轴垂直的每一条直线均为其图象的对称轴，这样的最近两点间横坐标的差的绝对值是半个周期(或两个相邻对称中心的距离)． [失误与防X]1．由函数y ＝sin x 的图象经过变换得到y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象，如先伸缩，再平移时，要把x 前面的系数提取出来．2．复合形式的三角函数的单调区间的求法．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0)的单调区间的确定，基本思想是把ωx ＋φ看做一个整体．若ω<0，要先根据诱导公式进行转化． 3．函数y ＝A sin(ωx ＋φ)在x ∈[m ，n ]上的最值可先求t ＝ωx ＋φ的X 围，再结合图象得出y ＝A sin t 的值域．A 组 专项基础训练 (时间：40分钟)1．函数y ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3的部分图象可能是．答案 ④解析 ∵y ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3，∴当2x －π3＝0， 即x ＝π6时，函数取得最大值1，结合图象看，可使函数在x ＝π6时取得最大值的只有④.2．设偶函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示，△KLM 为等腰直角三角形，∠KML ＝90°，KL ＝1，则f (16)的值为． 答案34解析 取K ，L 中点N ，则MN ＝12，因此A ＝12.由T ＝2得ω＝π.∵函数为偶函数，0<φ<π，∴φ＝π2，∴f (x )＝12cos πx ，∴f (16)＝12cos π6＝34.3.已知函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)(ω>0，且|φ|<π2)的部分图象如图所示，则函数f (x )的单调递增区间是． 答案 [k π－π12，k π＋5π12]，k ∈Z解析 由函数的图象可得14T ＝23π－512π，∴T ＝π，则ω＝2.又图象过点(512π，2)，∴2sin(2×512π＋φ)＝2，∴φ＝－π3＋2k π，k ∈Z ，∵|φ|<π2，∴取k ＝0，则φ＝－π3，即得f (x )＝2sin(2x －π3)，∴f (x )的单调增区间为2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，即单调递增区间为[k π－π12，k π＋5π12]，k ∈Z .4．若f (x )＝sin(2x ＋φ)＋b ，对任意实数x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3＝f (－x )，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3＝－1，则实数b 的值为．答案 －2或0解析 由f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3＝f (－x )可得f (x )的图象关于直线x ＝π6对称，∴2×π6＋φ＝π2＋k π，k ∈Z .当直线x ＝π6经过最高点时，φ＝π6；当直线x ＝π6经过最低点时，φ＝－56π.若f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋b ，由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π＝－1，得b ＝0；若f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －56π＋b ，由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π＝－1，得b ＝－2.所以b ＝－2或b ＝0.5．函数f (x )＝sin(2x ＋φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|＜π2的图象向左平移π6个单位后所得函数图象的解析式是奇函数，则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最小值为．答案 －32解析 由函数f (x )的图象向左平移π6个单位得g (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋φ＋π3的图象， 因为是奇函数，所以φ＋π3＝k π，k ∈Z ，又因为|φ|＜π2，所以φ＝－π3，所以f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，所以2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3，所以当x ＝0时，f (x )取得最小值为－32. 6．设ω>0，函数y ＝sin(ωx ＋π3)＋2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合，则ω的最小值是． 答案 32解析 由函数向右平移4π3个单位后与原图象重合，得4π3是此函数周期的整数倍． ∴2πω·k ＝4π3，∴ω＝32k (k ∈Z )， 又ω>0，∴ωmin ＝32.7．若函数f (x )＝sin(ωx ＋φ) (ω>0且|φ|<π2)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，2π3上是单调递减函数，且函数从1减小到－1，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝.答案32解析 由题意可得，函数的周期为2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－π6＝π，即2πω＝π，∴ω＝2，∴f (x )＝sin(2x ＋φ)．由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6＋φ＝1，|φ|<π2可得φ＝π6，∴f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6， ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋π6＝cos π6＝32.8．已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)在一个周期内的图象如图所示．若方程f (x )＝m 在区间[0，π]上有两个不同的实数x 1，x 2，则x 1＋x 2的值为．答案π3或43π 解析 由图象可知y ＝m 和y ＝f (x )图象的两个交点关于直线x ＝π6或x ＝23π对称，∴x 1＋x 2＝π3或43π.9．(2015·某某)已知函数f (x )＝sin 2x －sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6，x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期；(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值和最小值．解 (1)由已知，有f (x )＝1－cos 2x 2－1－cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π32＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x ＋32sin 2x －12cos 2x ＝34sin 2x －14cos 2x ＝12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6.所以f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π. (2)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，－π6上是减函数，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π4上是增函数，且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝－14， f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6＝－12，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝34，所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最大值为34， 最小值为－12.10．设函数f (x )＝32－3sin 2ωx －sin ωx cos ωx (ω>0)，且y ＝f (x )图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4. (1)求ω的值；(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π，3π2上的最大值和最小值． 解 (1)f (x )＝32－3sin 2ωx －sin ωx cos ωx ＝32－3×1－cos 2ωx 2－12sin 2ωx ＝32cos 2ωx －12sin 2ωx ＝－sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx －π3.依题意知2π2ω＝4×π4，ω>0，所以ω＝1.(2)由(1)知f (x )＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3.当π≤x ≤3π2时，5π3≤2x －π3≤8π3.所以－32≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3≤1.所以－1≤f (x )≤32. 故f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π，3π2上的最大值和最小值分别为32，－1. B 组 专项能力提升 (时间：20分钟)11．已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ) (A >0，|φ|<π2，ω>0)的图象的一部分如图所示，则该函数的解析式为． 答案 f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6解析 观察图象可知：A ＝2且点(0,1)在图象上， ∴1＝2sin(ω·0＋φ)，即sin φ＝12.∵|φ|<π2，∴φ＝π6.又∵1112π是函数的一个零点，且是图象递增穿过x 轴形成的零点，∴11π12ω＋π6＝2π，∴ω＝2. ∴f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.12．(2014·某某改编)已知函数f (x )＝3sin ωx ＋cos ωx (ω>0)，x ∈R .在曲线y ＝f (x )与直线y ＝1的交点中，若相邻交点距离的最小值为π3，则f (x )的最小正周期为．答案 π解析 f (x )＝3sin ωx ＋cos ωx ＝2sin(ωx ＋π6)(ω>0)．由2sin(ωx ＋π6)＝1得sin(ωx ＋π6)＝12，∴ωx ＋π6＝2k π＋π6或ωx ＋π6＝2k π＋56π(k ∈Z )．令k ＝0，得ωx 1＋π6＝π6，ωx 2＋π6＝56π，∴x 1＝0，x 2＝2π3ω.由|x 1－x 2|＝π3，得2π3ω＝π3，∴ω＝2.故f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π.13．已知函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x ＋π3，其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，m ，若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，－32，则m 的取值X 围是． 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π9，5π18解析 画出函数的图象．由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，m ，可知5π6≤3x ＋π3≤3m ＋π3，因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝cos 5π6＝－32，且f ⎝⎛⎭⎪⎫2π9＝cos π＝－1，要使f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，－32， 所以π≤3m ＋π3≤76π，则2π9≤m ≤5π18，即m ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π9，5π18. 14．已知f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π3 (ω>0)，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π3上有最小值，无最大值，则ω＝. 答案143解析 依题意，x ＝π6＋π32＝π4时，y 有最小值，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4ω＋π3＝－1，∴π4ω＋π3＝2k π＋3π2 (k ∈Z )， ∴ω＝8k ＋143(k ∈Z )，∵f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π3上有最小值，无最大值， ∴π3－π4<πω，即ω<12，令k ＝0，得ω＝143. 15．设函数f (x )＝sin ωx ＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，x ∈R .(1)若ω＝12，求f (x )的最大值及相应的x 的取值集合；(2)若x ＝π8是f (x )的一个零点，且0<ω<10，求ω的值和f (x )的最小正周期．解 (1)f (x )＝sin ωx ＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2 ＝sin ωx －cos ωx ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π4. 当ω＝12时，f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－π4，而－1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－π4≤1，所以f (x )的最大值为2，此时x 2－π4＝π2＋2k π，k ∈Z ，即x ＝3π2＋4k π，k ∈Z ，所以相应的x 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ＝3π2＋4k π，k ∈Z . (2)依题意f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ8－π4＝0，即ωπ8－π4＝k π，k ∈Z ，整理得ω＝8k ＋2，k ∈Z .因为0<ω<10，所以0<8k ＋2<10，－14<k <1.又k ∈Z ，所以k ＝0，ω＝2，所以f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4，f (x )的最小正周期为π.。
江苏省高级中学高三数学第一轮复习学案：三角函数的图象与性质
三角函数的图象与性质【教学目标】1、了解三角函数的周期性、对称性；2、理解并会求三角函数的最大值、最小值；3、理解三角函数的单调性，会求三角函数的单调区间【难点疑点】1、对周期意义的理解2、求定义域的步骤3、奇偶性的必要条件4、运用单调性比较大小【教学过程】一、知识梳理1、正弦函数的图象与性质1）图象的画法：①五点法②利用正弦线作图2）性质：①定义域：_________；②值域：_________，当x=_____________时，y取得最大值_____，当x=_____________时，y取得最小值_____；③奇偶性：；④周期：；⑤单调增区间：，减区间：；⑥对称中心：，对称轴：2、余弦函数的图象与性质1）图象的画法：①五点法②利用余弦线作图2）性质：①定义域：_________；②值域：_________，当x=_____________时，y取得最大值_____，当x=_____________时，y取得最小值_____；③奇偶性：；④周期：；⑤单调增区间：，减区间：；⑥对称中心：，对称轴：3、正切函数的图象与性质1）图象的画法：利用正切线作图2）性质：① 定义域：__________________； ② 值域：_______________； ③ 奇偶性：____________； ④ 最小正周期：_____________；⑤ 单调增区间：__________________________； ⑥ 对称中心：_______________ 二、基础训练1、利用“五点法”作出函数3sin()226x y π=+在一个周期内的简图， 并指出此函数的振幅、周期、初相、频率、单调区间：2、用图象变换原理，说出下列函数的图象可以由sin y x =的图象如何得到：①sin 2y x =：______________________ ②2sin y x =：______________________ ③sin()3y x π=+：__________________ ④：sin 2y x =+______________________⑤|sin |y x =：______________________ ⑥sin y x =-：_____________________ ⑦sin ||y x =：_____________________ 3、指出下列函数的最小正周期： ①cos(2)6y x π=+：T =___________ ②22sin()7y x ππ=-：T =___________ ③44cos sin y x x =-：T =__________ ④2tan (0)y ax a =≠：T =___________ ⑤12sin(1)2y x =---：T =________ ⑥2|sin(4)|3y x π=-：T =___________ 4、求下列函数的定义域： ①1)32cos(2--=πx y ：__________ ②x x y sin )25lg(2+-=：_____________ 5、判断下列函数的奇偶性：①sin y x x =：_________________ ②3cos()2y x π=+：_________________③sin 21sin xy x=-：______________ ④y ___________________⑤()|sin 2|tan f x x x x =-： _____ ⑥cos (1sin )()1sin x x f x x-=-： .三、典型例题 例1、（1）求3sin(2)3y x π=-的单调区间；（2）求)sin (cos log 21x x y -=的单调减区间.例2、求下列函数的最值： （1）2sin cos 3y x x =；（2）21cos cos 1,2y x x x x R =++∈；（3）2()cos sin (||)4f x x x x π=+≤；（4）()sin (||)2f x x x x π=+≤；（5）求sin cos sin cos y x x x x =++的最大值.（6）、求2cos (0)sin xy x xπ-=<<的最小值.例3、已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)，其中ω>0，|φ|<π2.A 1 2(1)若cos π4cos φ－sin 3π4sin φ＝0，求φ的值；(2)在(1)的条件下，若函数f (x )的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π3，求函数f (x )的解析式；并求最小正实数m ，使得函数f (x )的图象向左平移m 个单位长度后所对应的函数是偶函数．例4、如图所示：一吊灯的下圆环直径为4m ，圆心为O ，通过细绳悬挂在天花板上，圆环呈水平状态，并且与天花板的距离)(OB 即为2m ，在圆环上设置三个等分点A 1，A 2，A 3。
江苏高考数学理一轮复习课件4.3三角函数的图象与性质
π 2kπ－ ，2kπ 2
π kπ＋ ，0 2 ____________
kπ ，0 2
kπ x＝____
无
单调性
π 增 ＋ 为___； 2
π 2kπ＋ ，2kπ 2
2kπ－π，2kπ
法三
sin x－cos x＝
π 2sinx－4 ≥0，
π 将 x－ 视为一个整体， 由正弦函数 y＝sin x 的图象和性质可知 4 π 2kπ≤x－ ≤π＋2kπ，k∈Z， 4 π 5π 解得 2kπ＋ ≤x≤ ＋2kπ，k∈Z. 4 4 π 5π 所以定义域为x2kπ＋4≤x≤ 4 ＋2kπ，k∈Z . (2)因为 y＝2cos2x－sin x＝2－2sin2x－sin x 2 1 2 ＝－2sin x－sin x＋2＝－2 sin x＋2sin x＋2 12 17 ＝－2sin x＋4 ＋ ，且－1≤sin x≤1， 8 17 所以－1≤y≤ . 8 17 故所求函数的值域为－1， 8
答案
π
5．如果函数
4π y＝3cos(2x＋φ)的图象关于点 3 ，0中心
对称，那么|φ|的最小值为________． 4π π 13π 解析 2× ＋φ＝ ＋kπ，k∈Z，∴φ＝－ ＋kπ，k 3 2 6
π ∈Z，∴|φ|的最小值为 . 6
答案 π 6
考向一
三角函数的定义域、值域
【助学· 微博】 两条规律
(1)周期性：y＝Asin(ωx＋φ)和 y＝Acos(ωx＋φ)的最小正 2π π 周期为 ，y＝tan(ωx＋φ)的最小正周期为 . |ω| |ω|
(2)奇偶性：三角函数中奇函数一般可化为y＝Asin ωx或
2021新高考数学(江苏专用)一轮复习课件：第四章第4节 三角函数的图象与性质
2
基础知识诊断
考点聚焦突破
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数
y＝sin x
y＝cos x
y＝tan x
图象
定义域 值域 最小正周期
3
R [－1，1] _____________________
2π ___________
R [－1，1] _____________________
7
基础知识诊断
考点聚焦突破
2.(新教材必修第一册P213T3改编)下列函数中，是奇函数的是( )
A.y＝|cos x＋1|
B.y＝1－sin x
C.y＝－3sin(2x＋π)
D.y＝1－tan x
解析 选项A中的函数是偶函数，选项B，D中的函数既不是奇函数，也不是偶函
数；因为y＝－3sin(2x＋π)＝3sin 2x，所以是奇函数，选C.
(1)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)，___32_π_，__－_1___，(2π，0). (2)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_)_，32π，0，(2π，1).
5
基础知识诊断
考点聚焦突破
诊断自测
1.判断下列结论的正误. (在括号内打“√”或“×”) (1)余弦函数y＝cos x的对称轴是y轴.( ) (2)正切函数y＝tan x在定义域内是增函数.( ) (3)已知y＝ksin x＋1，x∈R，则y的最大值为k＋1.( ) (4)y＝sin|x|是偶函数.( )
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基础知识诊断
考点聚焦突破
考点一 三角函数的定义域 【例 1】 (1)函数 y＝tan 1x－1的定义域为________.
高三数学三角函数的图象与性质苏教版知识精讲
高三数学三角函数的图象与性质苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容：三角函数的图象与性质二. 教学目的：了解三角函数的周期性，知道三角函数y ＝A sin （ωx ＋φ），y ＝A cos （ωx ＋φ）的周期为2T ωπ=。
能画出y ＝sin x ，y ＝cos x ，y ＝tan x 的图象，并能根据图象理解正弦函数、余弦函数在[0，2π]，正切函数在（－π2，π2）上的性质（如单调性、最大值和最小值、图象与x 轴的交点等）。
了解三角函数 y ＝A sin （ωx +φ）的实际意义及其参数A ，ω，φ对函数图象变化的影响；会画出y ＝A sin （ωx +φ）的简图，能由正弦曲线 y ＝sin x 通过平移、伸缩变换得到y ＝A sin （ωx +φ）的图象。
会用三角函数解决一些简单的实际问题，体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型。
三. 教学重点：三角函数的性质与运用教学难点：三角函数的性质与运用。
四. 知识归纳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：x y sin =的递增区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-2222ππππk k ，)(Z k ∈， 递减区间是⎥⎦⎤⎢⎣⎡++23222ππππk k ，)(Z k ∈； x y cos =的递增区间是[]πππk k 22，-)(Z k ∈，递减区间是[]πππ+k k 22，)(Z k ∈， tan y x =的递增区间是⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22ππππk k ，)(Z k ∈，3. 函数B x A y ++=)sin(ϕω），（其中00>>ωA 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。
4.由y ＝sinx 的图象变换出y ＝sin(ωx＋ϕ)的图象一般有两个途径，只有区别开这两个途径，才能灵活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(ϕ＞0)或向右(ϕ＜0＝平移｜ϕ｜个单位，再将图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω＞0)，便得y ＝sin(ωx＋ϕ)的图象。
江苏专版高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形第三节三角函数的图象与性质教案理含解析苏教版
江苏专版高考数学一轮复习第四章三角函数解三角形第三节三角函数的图象与性质教案理含解析苏教版第三节三角函数的图象与性质1．用五点法作正弦函数和余弦函数的简图正弦函数y＝sin x，x∈[0,2π]的图象上，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]的图象上，五个关键点是：(0,1)，⎝⎛⎭⎪⎫π2，0，(π，－1)，⎝⎛⎭⎪⎫3π2，0，(2π，1)．2．正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z).函数y＝sin x y＝cos x y＝tan x图象定义域R R⎧⎨⎩x|x∈R，且x⎭⎬⎫≠kπ＋π2，k∈Z 值域[－1,1][－1,1]R周期性2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性⎣⎢⎡2kπ－π2，2kπ＋⎦⎥⎤π2为增；[2kπ⎦⎥⎤＋π2，2kπ＋3π2为减[2kπ－π，2kπ]为增；[2kπ，2kπ＋π]为减⎝⎛kπ－π2，kπ⎭⎪⎫＋π2为增对称中心(kπ，0)⎝⎛⎭⎪⎫kπ＋π2，0⎝⎛⎭⎪⎫kπ2，0[小题体验]1．(2019·徐州调研)函数f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π6的最小正周期为________． 答案：4π2．函数y ＝－tan ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6＋2的定义域为________________．答案：⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π＋π3，k ∈Z3．函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2－x 的图象的对称轴是________．解析：y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x ＝cos x ，根据余弦函数的性质可知，y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x 图象的对称轴是x ＝k π，k ∈Z.答案：x ＝k π，k ∈Z4．(2019·苏州调研)若函数f (x )＝sin πx ，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，56，则f (x )的值域为________．解析：函数f (x )＝sin πx ，∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，56，∴πx ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，5π6，∴12≤sin πx ≤1.即f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，1.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，11．闭区间上最值或值域问题，首先要在定义域基础上分析单调性，含参数的最值问题，要讨论参数对最值的影响．2．要注意求函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的单调区间时ω的符号，尽量化成ω＞0时的情况．3．三角函数存在多个单调区间时易错用“∪”联结． [小题纠偏]1．函数y ＝tan x ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4≤x ≤2π3，且x ≠π2的值域为________．解析：作出正切函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2，⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π2内的图象，根据图象可以得到函数的值域为 (－∞，－3]∪[1，＋∞)．答案：(－∞，－3]∪[1，＋∞)2．(2019·常州调研)已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－4x ＋π6，则f (x )的单调递增区间为________________．解析：函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－4x ＋π6＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x －π6，由2k π＋π2≤4x －π6≤2k π＋3π2，k ∈Z ，得k π2＋π6≤x ≤k π2＋5π12，k ∈Z ， 故f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2＋π6，k π2＋5π12，k ∈Z.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2＋π6，k π2＋5π12，k ∈Z考点一 三角函数的定义域 基础送分型考点——自主练透[题组练透]1．(2019·扬州中学检测)函数y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4的定义域为________________．解析：由2x －π4≠k π＋π2，k ∈Z ，得x ≠k π2＋3π8，k ∈Z ，故所求定义域为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠k π2＋3π8，k ∈Z .答案：⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠k π2＋3π8，k ∈Z2．求函数y ＝lg(sin 2x )＋9－x 2的定义域．解：由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2x ＞0，9－x 2≥0，得⎩⎪⎨⎪⎧k π＜x ＜k π＋π2，k ∈Z ，－3≤x ≤3.所以－3≤x ＜－π2或0＜x ＜π2.所以函数y ＝lg(sin 2x )＋9－x 2的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫－3，－π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2.[谨记通法](1)应用正切函数y ＝tan x 的定义域求函数y ＝A tan(ωx ＋φ)的定义域，要注意本身的 要求．(2)求复杂函数的定义域时转化为求解简单的三角不等式． 考点二 三角函数的值域或最值重点保分型考点——师生共研 [典例引领]1．(2019·淮安联考)已知函数f (x )＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π3，则f (x )的值域是________．解析：∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π3，∴x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，2π3， ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，∴2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3∈[－1,2]，故f (x )的值域是[－1,2]． 答案：[－1,2]2．(2019·徐州调研)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，7π6时，函数y ＝3－sin x －2cos 2x 的最小值是________，最大值是________．解析：由正弦函数的性质知， 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，7π6时，sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1.∵y ＝3－sin x －2cos 2x ＝2sin 2x －sin x ＋1 ＝2⎝⎛⎭⎪⎫sin x －142＋78，∴当sin x ＝14时，y min ＝78；当sin x ＝1或－12时，y max ＝2.答案：782[由题悟法]三角函数最值或值域的3种求法(1)直接法：直接利用sin x 和cos x 的值域求解．(2)化一法：把所给三角函数化为y ＝A sin(ωx ＋φ)＋k 的形式，由正弦函数单调性写出函数的值域．(3)换元法：把sin x 、cos x 、sin x cos x 或sin x ±cos x 换成t ，转化为二次函数来求．[即时应用]1．已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6，其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，a ，若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，则实数a 的取值范围是________．解析：由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，a ，知x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，a ＋π6. 因为x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π2时，f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，所以由函数的图象知π2≤a ＋π6≤7π6，所以π3≤a ≤π.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π 2．求函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值与最小值．解：令t ＝sin x ，因为|x |≤π4，所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－22，22.所以y ＝－t 2＋t ＋1＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫t －122＋54，所以当t ＝12时，y max ＝54，当t ＝－22时，y min ＝1－22.所以函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫|x |≤π4的最大值为54，最小值为1－22.考点三 三角函数的图象与性质 题点多变型考点——多角探明[锁定考向]三角函数的性质主要包括单调性、奇偶性、周期性、对称性，而三角函数的对称性多与奇偶性、周期性结合．常见的命题角度有： (1)三角函数的周期性； (2)三角函数的对称性；(3)三角函数的单调性．[题点全练]角度一：三角函数的周期性 1．(2019·南京调研)函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫π3－πx 的最小正周期是________．解析：函数y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－πx ＝－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx －π3的最小正周期是ππ＝1. 答案：1角度二：三角函数的对称性2．若函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ－3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ⎝⎛⎭⎪⎫|θ|＜π2的图象关于原点对称，则角θ＝________.解析：因为f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ－π3，且f (x )的图象关于原点对称，所以f (0)＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π3＝0，即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π3＝0，所以θ－π3＝k π(k ∈Z)，即θ＝π3＋k π(k ∈Z)．又|θ|＜π2，所以θ＝π3.答案：π3角度三：三角函数的单调性3．已知f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4，x ∈[0，π]，则f (x )的单调递增区间为________．解析：由－π2＋2k π≤x ＋π4≤π2＋2k π，k ∈Z ，得－3π4＋2k π≤x ≤π4＋2k π，k ∈Z.又x ∈[0，π]，所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π4.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π44．若函数f (x )＝sin ωx (ω＞0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上单调递增，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上单调递减，则ω＝________.解析：因为f (x )＝sin ωx (ω＞0)过原点，所以当0≤ωx ≤π2，即0≤x ≤π2ω时，y ＝sin ωx 是增函数；当π2≤ωx ≤3π2，即π2ω≤x ≤3π2ω时，y ＝sin ωx 是减函数． 由f (x )＝sin ωx (ω＞0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上单调递增，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上单调递减知，π2ω＝π3，所以ω＝32.答案：32[通法在握]1．函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)的奇偶性、周期性和对称性(1)若f (x )＝A sin(ωx ＋φ)为偶函数，则当x ＝0时，f (x )取得最大或最小值；若f (x )＝A sin(ωx ＋φ)为奇函数，则当x ＝0时，f (x )＝0.(2)对于函数y ＝A sin(ωx ＋φ)，其对称轴一定经过图象的最高点或最低点，对称中心一定是函数的零点，因此在判断直线x ＝x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时，可通过检验f (x 0)的值进行判断．2．求三角函数单调区间的2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．[演练冲关]已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0＜φ＜2π3的最小正周期为π.(1)求当f (x )为偶函数时φ的值；(2)若f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，32，求f (x )的单调递增区间．解：因为f (x )的最小正周期为π，则T ＝2πω＝π，所以ω＝2.所以f (x )＝sin(2x ＋φ)．(1)当f (x )为偶函数时，φ＝π2＋k π，k ∈Z ，所以cos φ＝0，因为0＜φ＜2π3，所以φ＝π2.(2)f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，32时，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6＋φ＝32，即sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3＋φ＝32.又因为0＜φ＜2π3，所以π3＜π3＋φ＜π.所以π3＋φ＝2π3，φ＝π3.所以f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3.令2k π－π2≤2x ＋π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－5π12≤x ≤k π＋π12，k ∈Z.所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－5π12，k π＋π12，k ∈Z.一抓基础，多练小题做到眼疾手快1．(2019·南通调研)已知函数y ＝cos a πx (a ＞0)的最小正周期为2，则实数a ＝________.解析：∵函数y ＝cos a πx (a ＞0)的最小正周期为2πa π＝2，∴a ＝1.答案：12．(2018·南京名校联考)函数y ＝tan x ，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π4的值域是________．解析：函数y ＝tan x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π4上单调递增，所以值域是[0,1]．答案：[0,1]3．(2018·南京调研)如图，已知A ，B 分别是函数f (x )＝3sinωx (ω＞0)在y 轴右侧图象上的第一个最高点和第一个最低点，且∠AOB＝π2，则该函数的最小正周期是________． 解析：连结AB ，设AB 与x 轴的交点为C ，则由∠AOB ＝π2，得CO＝CA ＝CB .又OA ＝CA ，所以△AOC 是高为3的正三角形，从而OC ＝2，所以该函数的最小正周期是4.答案：44．(2018·苏北四市调研)函数y ＝3sin x ＋3cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2的单调递增区间是________．解析：化简可得y ＝23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6，由2k π－π2≤x ＋π6≤2k π＋π2(k ∈Z)，得－2π3＋2k π≤x ≤π3＋2k π(k ∈Z)，又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，所以函数的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π35．已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，α.若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，则α的取值范围是________．解析：若－π6≤x ≤α，则－π6≤2x ＋π6≤2α＋π6.因为当2x ＋π6＝－π6或2x ＋π6＝7π6时，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＝－12，所以要使f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，则π2≤2α＋π6≤7π6，即π3≤2α≤π，所以π6≤α≤π2，即α的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，π2. 答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，π2 6．下列正确命题的序号为________． ①y ＝tan x 为增函数；②y ＝tan(ωx ＋φ)(ω＞0)的最小正周期为πω；③在x ∈[－π，π]上y ＝tan x 是奇函数；④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，π4上y ＝tan x 的最大值是1，最小值为－1. 解析：函数y ＝tan x 在定义域内不具有单调性，故①错误；函数y ＝tan(ωx ＋φ)(ω＞0)的最小正周期为πω，故②正确；当x ＝－π2，π2时，y ＝tan x 无意义，故③错误；由正切函数的图象可知④正确．答案：②④二保高考，全练题型做到高考达标1．(2018·如东中学检测)函数y ＝sin 2x ＋sin x －1的值域为________． 解析：由y ＝sin 2x ＋sin x －1，令t ＝sin x ，t ∈[－1,1]，则有y＝t 2＋t －1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫t ＋122－54，画出函数图象如图所示，从图象可以看出，当t＝－12及t ＝1时，函数取最值，代入y ＝t 2＋t －1，可得y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－54，1.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤－54，12．设偶函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0,0＜φ＜π)的部分图象如图所示，△KLM 为等腰直角三角形，∠KML ＝90°，KL ＝1，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16＝________.解析：由题意知，点M 到x 轴的距离是12，根据题意可设f (x )＝12cos ωx ，又由题图知12·2πω＝1，所以ω＝π，所以f (x )＝12cos πx ，故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16＝12cos π6＝34.答案：343．函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)(ω＞0)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋x ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－x ，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝________.解析：因为函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋x ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－x ，所以该函数图象关于直线x ＝π6对称，因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值，故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝±2.答案：－2或24．(2018·通州期末)已知f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数，其图象关于M ⎝⎛⎭⎪⎫3π4，0对称，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上是单调函数，则φ＝________，ω＝________. 解析：由f (x )是R 上的偶函数，得φ＝π2＋k π，k ∈Z.∵0≤φ≤π，∴φ＝π2.∴f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π2＝cos ωx . ∵函数f (x )的图象关于M ⎝⎛⎭⎪⎫3π4，0对称， ∴3π4ω＝π2＋k π，k ∈Z ，即ω＝23＋43k ，k ∈Z. 又f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上是单调函数，∴T 2≥π2，即T ≥π， ∴0＜ω≤2.故ω＝2或23.答案：π2 2或235．(2019·海安模拟)函数f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2上的对称轴方程为________．解析：对于函数f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的图象，令2x ＋π3＝k π＋π2，k ∈Z ，得x ＝k π2＋π12，k ∈Z ，令k ＝0，可得函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2上的对称轴方程为x ＝π12.答案：x ＝π126．(2018·镇江一中测试)已知角φ的终边经过点P (－4,3)，函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝________.解析：由于角φ的终边经过点P (－4,3)，所以cos φ＝－45.再根据函数f (x )＝sin(ωx＋φ)(ω＞0)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，可得2πω＝2×π2，所以ω＝2，所以f (x )＝sin(2x ＋φ)，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋φ＝cos φ＝－45. 答案：－457．(2019·阜宁中学检测)若直线x ＝k π2(|k |≤1)与函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4的图象不相交，则k ＝________.解析：直线x ＝k π2(|k |≤1)与函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4的图象不相交，等价于当x ＝k π2时，函数y ＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4无意义，即2×k π2＋π4＝π2＋m π，m ∈Z ，∴k ＝m ＋14，m ∈Z.当m ＝0时，k ＝14，满足条件．当m ＝－1时，k ＝－34，满足条件．当m ＝1时，k ＝54，不满足条件．故满足条件的k ＝14或－34.答案：14或－348．(2019·常州调研)如图，在平面直角坐标系xOy 中，函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0,0＜φ＜π)的图象与x 轴的交点A ，B ，C 满足OA ＋OC ＝2OB ，则φ＝________.解析：设函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0,0＜φ＜π)的图象与x 轴的交点坐标分别为A (x 1,0)，B (x 3,0)，C (x 2,0)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝－2x 3， ①x 2＋x 3＝2x 1， ②①－②得－x 3＝3x 1，将x 3＝－3x 1代入②，得x 2＝5x 1， 所以T ＝x 2－x 3＝8x 1，所以ω＝2πT ＝π4x 1，故f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 4x 1＋φ.由图象可知f (x 1)＝0，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋φ＝0，令π4＋φ＝k π，k ∈Z ， 得φ＝k π－π4，k ∈Z.又0＜φ＜π，所以φ＝3π4.答案：3π49．(2019·宿迁中学调研)已知函数f (x )＝sin 3x ＋3cos 3x ，x ∈R. (1)求函数f (x )的单调递增区间；(2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2π9，π3上的最值，并求出取得最值时x 的值．解：(1)f (x )＝sin 3x ＋3cos 3x ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 3x ＋32cos 3x＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋π3. 由2k π－π2≤3x ＋π3≤2k π＋π2(k ∈Z)，得2k π3－5π18≤x ≤2k π3＋π18(k ∈Z)， 故函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π3－5π18，2k π3＋π18(k ∈Z)．(2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2π9，π3，∴3x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，4π3.当3x ＋π3＝－π3或4π3，即x ＝－2π9或π3时，f (x )min ＝－3；当3x ＋π3＝π2，即x ＝π18时，f (x )max ＝2.10．(2018·清江中学测试)已知a ＞0，函数f (x )＝－2a sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋2a ＋b ，当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，－5≤f (x )≤1.(1)求常数a ，b 的值；(2)设g (x )＝f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π2且lg g (x )＞0，求g (x )的单调区间．解：(1)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，所以2x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，7π6. 所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，又因为a ＞0，所以－2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6∈[－2a ，a ]，所以f (x )∈[b,3a ＋b ]．又因为－5≤f (x )≤1，所以b ＝－5,3a ＋b ＝1， 因此a ＝2，b ＝－5.(2)由(1)知a ＝2，b ＝－5，所以f (x )＝－4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1，g (x )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2＝－4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋7π6－1＝4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1，又由lg g (x )＞0，得g (x )＞1，所以4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6－1＞1，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＞12， 所以2k π＋π6＜2x ＋π6＜2k π＋5π6，k ∈Z.当2k π＋π6＜2x ＋π6≤2k π＋π2，k ∈Z ，即k π＜x ≤k π＋π6，k ∈Z 时，g (x )单调递增，所以g (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤k π，k π＋π6，k ∈Z.当2k π＋π2≤2x ＋π6＜2k π＋5π6，k ∈Z ，即k π＋π6≤x ＜k π＋π3，k ∈Z 时，g (x )单调递减．所以g (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋π3，k ∈Z.综上，g (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎥⎤k π，k π＋π6，k ∈Z ；单调递减区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋π3，k ∈Z. 三上台阶，自主选做志在冲刺名校 1．函数y ＝tan(sin x )的值域为________．解析：因为－1≤sin x ≤1，所以sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2.又因为y ＝tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2上单调递增，所以tan(－1)≤y ≤tan 1，故函数的值域是[－tan 1，tan 1]．答案：[－tan 1，tan 1]2．(2018·扬州期末)已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3(0≤x ＜π)，且f (α)＝f (β)＝12(α≠β)，则α＋β＝________.解析：因为0≤x ＜π，所以2x ＋π3∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫π3，7π3，所以由f (x )＝12得2x ＋π3＝5π6或13π6，解得x ＝π4或11π12，由于f (α)＝f (β)＝12(α≠β)，所以α＋β＝π4＋11π12＝7π6.答案：7π63．(2019·扬州调研)已知函数f (x )＝1＋3cos 2x －2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x .(1)求f (x )的最小正周期和单调递减区间； (2)若方程f (x )－m ＝0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π上有两个不同的实数解，求实数m 的取值范围．解：(1)∵f (x )＝1＋3cos 2x －2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x＝3cos 2x ＋cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2－2x ＝3cos 2x ＋sin 2x＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3， ∴T ＝2π2＝π.由π2＋2k π≤2x ＋π3≤3π2＋2k π，k ∈Z ， 得π12＋k π≤x ≤7π12＋k π，k ∈Z. ∴f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12＋k π，7π12＋k π(k ∈Z)．(2)由题意知，函数y ＝f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π上的图象与直线y ＝m 有两个不同的交点．由(1)知，函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，7π12上单调递减，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤7π12，π上单调递增，∴f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎪⎫7π12＝－2， 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝1，f (π)＝3， ∴当－2＜m ≤1时，函数y ＝f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π上的图象与直线y ＝m 有两个不同的交点，即方程f (x )－m ＝0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π上有两个不同的实数解．∴实数m 的取值范围为(－2,1]．。
2017届高三数学一轮总复习(江苏专用)课件：第四章 第三节 三角函数的图象与性质
3．(教材习题改编)函数 y＝2sin xπ6≤x≤23π的值域是 ________． 解析：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. 答案：[1,2]
第六页，编辑于星期六：一点 十二分。
4 ． 函 数 y ＝ － tan x＋π6 ＋ 2 的 定 义 域 为 _____________．
第十七页，编辑于星期六：一点 十二分。
考点二 三角函数的单调性重点保分型考点——师生共研 [典例引领]
写出下列函数的单调区间： (1)f(x)＝ 2sinx＋π4，x∈[0，π]； (2)f(x)＝|tan x|； (3)f(x)＝cos2x－π6，x∈－π2，π2.
第十八页，编辑于星期六：一点 十二分。
∴函数
y＝cos2x＋sin
x|x|≤
π4的最大值为54，最小值为1－2
2 .
第十六页，编辑于星期六：一点 十二分。
[谨记通法] 1．三角函数定义域的 2 种求法 (1)应用正切函数 y＝tan x 的定义域求函数 y＝Atan(ωx＋φ) 的定义域，如“题组练透”第 2 题易忽视． (2)转化为求解简单的三角不等式求复杂函数的定义域． 2．三角函数最值或值域的 3 种求法 (1)直接法：直接利用 sin x 和 cos x 的值域求解． (2)化一法：把所给三角函数化为 y＝Asin(ωx＋φ)＋k 的形 式，由正弦函数单调性写出函数的值域． (3)换元法：把 sin x、cos x、sin xcos x 或 sin x±cos x 换成 t，转化为二次函数，如“题组练透”第 4 题．
kπ－π2，kπ，k∈Z.
第十九页，编辑于星期六：一点 十二分。
[由题悟法] 求三角函数单调区间的2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，同时切莫漏掉考虑函数自身的定义域．
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专题4.4 三角函数图像与性质【考纲解读】【直击考点】题组一 常识题1． 函数y ＝2sin 12x －3的最小正周期是________．【解析】最小正周期T ＝2π12＝4π.2． 函数y ＝A sin x ＋1(A >0)的最大值是5，则它的最小值是________．【解析】依题意得A ＋1＝5，所以A ＝4，所以函数y ＝4sin x ＋1的最小值为－4＋1＝－3. 3.判断函数y ＝2cos x 在[－π，0]上的单调性：____________．(填“增函数”或“减函数”) 【解析】由余弦函数的单调性，得函数y ＝2cos x 在[－π，0]上是增函数． 4.不等式2sin x >3的解集为______________________________． 【解析】不等式2sin x >3，即sin x >32，由函数y ＝sin x 的图像得所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x π3＋2k π<x <2π3＋2k π，k ∈Z .题组二 常错题5．函数y ＝1－2cos x 的单调递减区间是___________________________．【解析】函数y ＝1－2cos x 的单调递减区间即函数y ＝－cos x 的单调递减区间，也即函数y ＝cos x 的单调递增区间，即[2k π－π，2k π](k ∈Z )．6．若动直线x ＝a 与函数f (x )＝sin x 和g (x )＝cos x 的图像分别交于M ，N 两点，则|MN |的最大值为________．【解析】设直线x ＝a 与函数f (x )＝sin x 的图像的交点为M (a ，y 1)，直线x ＝a 与函数g (x )＝cos x的图像的交点为N (a ，y 2)，则|MN |＝|y 1－y 2|＝|sin a －cos a |＝2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫a －π4≤2，7．函数f (x )＝2sin x4对任意的x ∈R ，都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)，则|x 1－x 2|的最小值为________．题组三 常考题8．定义在区间[0，2π]上的函数y ＝sin 2x 的图像与y ＝sin x 的图像的交点个数是________． 【解析】由sin 2x ＝sin x 得sin x ＝0或cos x ＝12，因为x ∈[0，2π]，所以x ＝0，π3，π，5π3，2π，交点个数是5.9． 在函数①y ＝cos|2x |，②y ＝|sin x |，③y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，④y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π5中，最小正周期为π的所有函数是________．(填序号)【解析】函数y ＝cos|2x |＝cos 2x ，其最小正周期为π，①正确；将函数y ＝sin x 的图像中位于x 轴上方的图像不变，位于x 轴下方的图像对称地翻折至x 轴上方，即可得到y ＝|sin x |的图像，所以其最小正周期为π，②正确；函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的最小正周期为π，③正确；函数y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π5的最小正周期为π2，④不正确．【知识清单】1．正弦、余弦、正切函数的图像与性质 1.三角函数线三角函数线是通过有向线段直观地表示出角的各种三角函数值的一种图示方法。
利用三角函数线在解决比较三角函数值大小、解三角方程及三角不等式等问题时，十分方便.以坐标原点为圆心，以单位长度1为半径画一个圆，这个圆就叫做单位圆（注意：这个单位长度不一定就是1厘米或1米）。
当角α为第一象限角时，则其终边与单位圆必有一个交点(,)P x y ，过点P 作PM x ⊥轴交x 轴于点M ，根据三角函数的定义：|||||sin |MP y α==；|||||cos |OM x α==.我们知道，指标坐标系内点的坐标与坐标轴的方向有关.当角α的终边不在坐标轴时,以O 为始点、M 为终点，规定：当线段OM 与x 轴同向时，OM 的方向为正向，且有正值x ；当线段OM 与x 轴反向时，OM 的方向为负向，且有正值x ；其中x 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有：cos OM x α== 同理,当角α的终边不在x 轴上时,以M 为始点、P 为终点，规定：当线段MP 与y 轴同向时，MP 的方向为正向，且有正值y ；当线段MP 与y 轴反向时，MP 的方向为负向，且有正值y ；其中y 为P 点的横坐标.这样,无论那种情况都有sin MP y α==。
像MP OM 、这种被看作带有方向的线段，叫做有向线段. 如上图,过点(1,0)A 作单位圆的切线,这条切线必然平行于轴,设它与α的终边交于点T ,请根据正切函数的定义与相似三角形的知识,借助有向线段OA AT 、,我们有：tan y AT xα==我们把这三条与单位圆有关的有向线段MP OM AT 、、,分别叫做角α的正弦线、余弦线、正切线，统称为三角函数线.2.正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =,正切函数tan y x =的图象与性质O xya 角的终P TM A3.（五点法），先列表，令0,,,,222x ωϕππ+=，求出对应的五个x 的值和五个y 值，再根据求出的对应的五个点的坐标描出五个点，再把五个点利用平滑的曲线连接起来，即得到()sin y A x h ωϕ=++在一个周期的图像，最后把这个周期的图像以周期为单位，向左右两边平移，则得到函数()sin y A x h ωϕ=++的图像.2 三角函数的定义域与值域1. 定义域：sin y x =,cos y x =的定义域为R ,tan y x =的定义域为,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭.2．值域：sin y x =,cos y x =的值域为[]1,1-,tan y x =的值域为R . 3. 最值：sin y x =：当()22x k k Z ππ=+∈时，max 1y =；当()22x k k Z ππ=-∈时，min 1y =-．cos y x =：当()2x k k Z π=∈时，max 1y =；当()2x k k Z ππ=+∈时，min 1y =-． tan y x =：既无最大值，也无最小值3 三角函数的对称性 1.对称轴与对称中心：sin y x =的对称轴为2x k ππ=+，对称中心为(,0) k k Z π∈；cos y x =的对称轴为x k π=，对称中心为2(,0)k ππ+k Z ∈；tan y x =对称中心为,02k π⎛⎫⎪⎝⎭k Z ∈. 2.对于sin()y A x ωφ=+和cos()y A x ωφ=+来说，对称中心与零点相联系，对称轴与最值点联系. sin )y A x ωϕ=+（的图象有无穷多条对称轴，可由方程()2x k k Z πωϕπ+=+∈解出；它还有无穷多个对称中心，它们是图象与x 轴的交点，可由()x k k Z ωϕπ+=∈，解得()k x k Z πϕω-=∈，即其对称中心为(),0k k Z πϕω-⎛⎫∈⎪⎝⎭．3.相邻两对称轴间的距离为T2，相邻两对称中心间的距离也为T2,函数的对称轴一定经过图象的最高点或最低点．【考点深度剖析】本课时是高考热点之一，主要考查：①作函数图像，包括用五点法描图及图形变换作图；②由图像确定解析式；③考查三角函数图像变换；④图像的轴对称、中心对称．题型多是容易题．【重点难点突破】考点1 正弦、余弦、正切函数的图像与性质【1-1】已知a 是实数，则函数()1sin f x a ax =+的图象可能是.【答案】B【1-2】函数x x x y sin cos +=的图象大致为.【答案】D【解析】：因为x x x y sin cos +=为奇函数，图像关于原点对称，B ，不符合，当x π=时，cos sin 0ππππ+=-<，由此排除Ａ，当2x π=时，cossin10222πππ+=>，由此排除C ，故填D ．【思想方法】 画函数图像的一般方法(1)直接法．当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数时，就可根据这些函数的特征直接作出； (2)图像变换法．若函数图像可由某个基本函数的图像经过平移、翻折、对称得到，可利用图像变换作出， 【温馨提醒】注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响． 考点2 三角函数的定义域与值域【2-1】函数12lg(2sin 1)y cosx x =--的定义域是________．【答案】522,.36xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤<+∈⎨⎬⎩⎭【解析】(1)由题意得120,210,cosx sinx -≥⎧⎨->⎩，即1,21,2cosx sinx ⎧≤⎪⎪⎨⎪>⎪⎩，分别由三角函数线得522,33522,66k x k k x k ππππππππ⎧+≤≤+⎪⎪⎨⎪+<<+⎪⎩，522,.36k x k k Z ππππ∴+≤<+∈【2-2】函数tan 44y x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭的定义域是________．【答案】{}41,x x k k Z ≠+∈ 【解析】由已知得,442x k k Z ππππ+≠+∈，∴41,x k k Z ≠+∈，∴原函数的定义域为{}41,x x k k Z ≠+∈．【2-3】若x 是一个三角形的最小内角，则函数sin cos y x x =-的值域是.【答案】31(1,)2-- 【解析】因为，x 是一个三角形的最小内角，所以，0<3x π<，从而，4412x πππ-<-<，31sin cos 2sin()(1,)42y x x x π-=-=-∈-. 【2-4】函数21sinx y sinx -=-的值域是【答案】3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭方法二：由21sinx y sinx -=-，得2sin 1y x y -=-，又∵1sin 1x -≤≤，21,121,1y y y y -⎧≤⎪-⎪∴⎨-⎪≥-⎪-⎩，1312y y y >⎧⎪∴⎨≥<⎪⎩或，即32y ≥，∴函数的值域为3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【思想方法】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像来求解． 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sin )y A x B ωϕ=++（的形式求值域； (3) 把sin x 或cos x 看作一个整体，转换成二次函数求值域； (4)利用sin cos x x ±和sin cos x x 的关系转换成二次函数求值域． 3.掌握三种类型，顺利求解三角最值:三角函数的最值既是高考中的一个重点，也是一个难点，其类型丰富，解决的方法比较多.但是归纳起来常见的有下面三种类型：（1）可化为sin )y A x B ωϕ=++（型函数值域：利用三角公式对原函数进行化简、整理，最终得到sin )y A x B ωϕ=++（的形式，然后借助题目中给定的x 的X 围，确定x ωϕ+的X 围，最后利用sin y x =的图象确定函数的值域. 如：①sin y a x b =+，设sin t x =化为一次函数y at b =+在闭区间[1,1]t ∈-上的最值求之； ②sin cos y a x b x c =++，引入辅助角(cos ϕϕϕ==，化为)y x c ϕ=++求解方法同类型①；(2)可化为(sin )y f x =型求函数的值域：首先借助三角公式，把函数化成(sin )y f x =型，然后采用换元法，即令sin [1,1]t x =∈-，构造关于t 的函数，然后根据具体的结构，采取相应的方法求解.如：2sin sin y a x b x c =++,化为二次函数2y at bt c =++在[1,1]t ∈-上的最值求之；sin cos (sin cos )y a x x b x x c =+±+,设sin cos t x x =±化为二次函数2(1)2a t y bt c -=++±在闭区间[t ∈上的最值求之；xax y sin sin +=，tan cot y a x b x =+可转化为对号函数求值域. (3)利用数形结合思想求函数的值域：此类题目需分析函数的结构特征，看能否转化为有几何含义的式子结构，有时也可以把函数图象画出来，直接观察确定函数的值域.如tan cot y a x b x =+，设tan t x =化为2at by t+=用∆法求值；当0ab >时，还可用平均值定理求最值；sin sin a x by c x d+=+根据正弦函数的有界性，即可分析法求最值，还可“不等式”法或“数形结合”，转化为直线的斜率的几何含义求解.【温馨提醒】在求三角函数的最值时，要注意自变量x 的X 围对最值的影响，往往结合图象求解． 考点3 三角函数的对称性 【3-1】函数()sin()3f x x π=-的图象的对称轴是.【答案】5,6x k k Z ππ=+∈ 【解析】函数()f x 的对称轴为32x k πππ-=+56x k ππ⇒=+,所以5,6x k k Z ππ=+∈是它的对称轴. 【3-2】已知函数()3sin()(0)6f x x πωω=->和()2cos(2)(0)g x x ϕϕπ=+<<的图象的对称轴完全相同，则()3g π的值是．【答案】－2 【解析】【思想方法】先化成sin )y A x B ωϕ=++（的形式再求解．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, 关键是记住三角函数的图象，根据图象并结合整体代入的基本思想即可求三角函数的对称轴与对称中心． 【温馨提醒】函数sin()y A x ωφ=+对称中心一定是函数上的点.【易错试题常警惕】(1)求三角函数的定义域、值域时应注意利用三角函数的图像。