高考一轮课时训练(理)5.4三角函数的性质 (通用版)
高三数学一轮复习课时作业2:三角函数的图象与性质

三角函数的图象与性质一、选择题1.(2013·银川模拟)下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的函数是( )A .y =2sin(2x +π3)B .y =2sin(2x -π6)C .y =2sin(x 2+π3)D .y =2sin(2x -π3)2.函数y =tan(π4-x )的定义域是( )A .{x |x ≠π4}B .{x |x ≠-π4}C .{x |x ≠k π+π4,k ∈Z}D .{x |x ≠k π+3π4,k ∈Z}3.函数y =sin 2x +sin x -1的值域为( ) A .『-1,1』B .『-54,-1』C .『-54,1』D .『-1,54』4.(2013·日照质检)函数y =sin 2x 的图象向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图象关于直线x =π6对称,则φ的最小值为( )A.5π12B.11π6C.11π12D .以上都不对5.(2013·青岛质检)已知函数f (x )=sin x +3cos x ,设a =f (π7),b =f (π6),c =f (π3),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a6.(2013·潍坊模拟)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f (x )的最小正周期为6π,,且当x =π2时,f (x )取得最大值,则( )A .f (x )在区间『-2π,0』上是增函数B .f (x )在区间『-3π,-π』上是增函数C .f (x )在区间『3π,5π』上是减函数D .f (x )在区间『4π,6π』上是减函数 二、填空题7.(2013·延吉模拟)已知f (x )=A sin(ωx +φ),f (α)=A ,f (β)=0,|α-β|的最小值为π3,则正数ω=________.8.已知函数f (x )=3sin(ωx -π6)(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x ∈『0,π2』,则f (x )的取值范围是________.9.已知函数f (x )=cos x sin x (x ∈R),给出下列四个命题: ①若f (x 1)=-f (x 2),则x 1=-x 2; ②f (x )的最小正周期是2π;③f (x )在区间『-π4,π4』上是增函数;④f (x )的图象关于直线x =3π4对称.其中真命题是________. 三、解答题10.已知函数f (x )=sin x cos x +sin 2x , (1)求f (π4)的值;(2)若x ∈『0,π2』,求f (x )的最大值及相应的x 值.11.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.12.(2013·潍坊模拟)已知向量a =(A sin ωx ,A cos ωx ),b =(cos θ,sin θ),f (x )=a ·b +1,其中A >0,ω>0,θ为锐角.f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2,且当x =π12时,f (x )取得最大值3.(1)求f (x )的解析式;(2)将f (x )的图象先向下平移1个单位,再向左平移φ(φ>0)个单位得g (x )的图象,若g (x )为奇函数,求φ的最小值.解析及答案一、选择题1.『解析』 根据函数的最小正周期为π,排除C ,又图象关于直线x =π3对称,则f (π3)=2或f (π3)=-2,代入检验知选B.『答案』 B2.『解析』 y =tan(π4-x )=-tan(x -π4),由x -π4≠π2+k π,k ∈Z 得x ≠k π+3π4,k ∈Z ,故选D.『答案』 D3.『解析』 f (x )=(sin x +12)2-54, ∵sin x ∈『-1,1』, ∴-54≤f (x )≤1,∴f (x )的值域为『-54,1』.『答案』 C4.『解析』 函数y =sin 2x 的图象平移后所得图象对应的函数解析式为y =sin 2(x -φ)=sin(2x -2φ),其图象关于x =π6对称,所以2·π6-2φ=k π+π2(k ∈Z),解得φ=-k 2π-π12(k ∈Z),故当k =-1时,φ的最小值为5π12.『答案』 A5.『解析』 ∵f (x )=sin x +3cos x =2sin(x +π3), ∴函数f (x )的图象关于直线x =π6对称,从而f (π3)=f (0),又f (x )在『0,π6』上是增函数,∴f (0)<f (π7)<f (π6),即c <a <b .『答案』 B6.『解析』 ∵T =6π,∴ω=2πT =2π6π=13,∴13×π2+φ=2k π+π2,∴φ=2k π+π3(k ∈Z).∵-π<φ≤π, ∴令k =0得φ=π3.∴f (x )=2sin(x 3+π3).令2k π-π2≤x 3+π3≤2k π+π2,k ∈Z ,则6k π-5π2≤x ≤6k π+π2,k ∈Z.易知f (x )在区间『-2π,0』上是增函数.『答案』 A二、填空题7.『解析』 由|α-β|的最小值为π3知函数f (x )的周期T =43π, ∴ω=2πT =32.『答案』 328.『解析』 依题意得ω=2,所以f (x )=3sin(2x -π6). 因为x ∈『0,π2』,所以2x -π6∈『-π6,56π』,所以sin(2x -π6)∈『-12,1』,所以f (x )∈『-32,3』.『答案』 『-32,3』9.『解析』 f (x )=12sin 2x ,当x 1=0,x 2=π2时,f (x 1)=-f (x 2),但x 1≠-x 2,故①是假命题;f (x )的最小正周期为π,故②是假命题;当x ∈『-π4,π4』时,2x ∈『-π2,π2』,故③是真命题;因为f (3π4)=12sin 32π=-12,故f (x )的图象关于直线x =34π对称,故④是真命题.『答案』 ③④三、解答题10.『解析』 (1)∵f (x )=sin x cos x +sin 2x , ∴f (π4)=sin π4cos π4+sin 2π4=(22)2+(22)2=1.(2)f (x )=sin x cos x +sin 2x =12sin 2x +1-cos 2x 2=12(sin 2x -cos 2x )+12=22sin(2x -π4)+12, 由x ∈『0,π2』得2x -π4∈『-π4,3π4』,所以,当2x -π4=π2,即x =38π时,f (x )取到最大值为2+12.11.『解析』 (1)∵直线x =π8是函数f (x )图象的一条对称轴, ∴2×π8+φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π4+k π,k ∈Z ,又-π<φ<0,∴φ=-34π.(2)由(1)知f (x )=sin(2x -34π),令-π2+2k π≤2x -34π≤π2+2k π,k ∈Z ,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,58π+k π』,k ∈Z.12.『解析』 (1)f (x )=a ·b +1=A sin ωx ·cos θ+A cos ωx ·sin θ+1=A sin(ωx +θ)+1,∵f (x )的图象的两个相邻对称中心的距离为π2,∴T =π=2πω,∴ω=2.∵当x =π12时,f (x )的最大值为3,∴A =3-1=2,且有2·π12+θ=2k π+π2(k ∈Z).∴θ=2k π+π3,∵θ为锐角,∴θ=π3.∴f (x )=2sin(2x +π3)+1.(2)由题意可得g (x )的解析式为g (x )=2sin 『2(x +φ)+π3』,∵g (x )为奇函数,∴2φ+π3=k π,φ=k π2-π6(k ∈Z),∵φ>0,∴当k =1时,φ取最小值π3.。
三角函数,高三一轮复习,精华讲义,知识点,课时训练含答案

1 能源个人辅导中心(数学辅导)内部专用讲义高三一轮复习专用(专题五三角恒等变换和解三角形)1、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()coscos cos sin sin αβαβαβ+=-;⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-;⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+ ⇒ (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=- ⇒ (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).2 .⑴sin 22sin cos ααα=.222)cos (sin cos sin 2cos sin 2sin 1ααααααα±=±+=±⇒⑵2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-⇒升幂公式2sin 2cos 1,2cos 2cos 122αααα=-=+⇒降幂公式2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=.⑶22tan tan 21tan ααα=-.34、合一变形⇒把两个三角函数的和或差化为“一个三角函数,一个角,一次方”的 B x A y ++=)sin(ϕϖ形式。
()sin cos αααϕA +B =+,其中tan ϕB=A. 5.(1)积化和差公式sinα²cos β=21[sin(α+β)+sin(α-β)] cos α²sin β=21[sin(α+β)-sin(α-β)] cos α²cos β=21[cos(α+β)+cos(α-β)] sin α²sin β= -21[cos(α+β)-cos(α-β)] (2)和差化积公式 sinα+sin β= 2cos2sin2βαβα-+ sinα-sin β=2sin2cos2βαβα-+cos α+cos β=2c os 2c os 2βαβα-+cos α-cos β= -2sin 2sin 2βαβα-+tanα+ cot α=ααα2sin 2cos sin 1=⋅ tanα- cot α= -2cot2α1+cosα=2cos 22α1-cosα=2sin 22α1±sinα=(2cos 2sin αα±)26。
2024_2025学年高三数学新高考一轮复习专题三角函数的图像和性质2含解析

三角函数的图像和性质学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________1.函数y=lgcos x的定义域为( )A. (2k π,+2kπ)(k∈Z)B. (-+2k π,+2kπ)(k∈Z)C. (k π,+kπ)(k∈Z)D. (-+k π,+kπ)(k∈Z)2.将函数的图象向左平移个单位长度,再将得到的图象上的全部点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),最终得到函数的图象,则()A. B. C. D.3.将函数的图象上各点向右平行移动个单位长度,再把横坐标缩短为原来的一半,纵坐标伸长为原来的4倍,则所得到的图象的函数解析式是()A. B.C. D.4.函数y=cos-2x的单调递增区间是()A. (k∈Z)B. (k∈Z)C. (k∈Z)D. (k∈Z)5.函数的单调递减区间为()A. B.C. D.6.函数在定义域内零点的个数为A. 3B. 4C. 6D. 77.下列函数中最小值为8的是()A. B. C . D.18.函数的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,且g(x)的图象的一条对称轴是直线,则ω的最小值为.9.函数的单调减区间为()A. B.C. D.10.已知函数.(1)求的最小正周期和单调递减区间;(2)试比较与的大小.1.【答案】B2.【答案】C3.【答案】A4.【答案】B5.【答案】B6.【答案】C7.【答案】D8.【答案】9.【答案】A10.【答案】解:(1),∴函数的最小正周期为.令,得,函数的单调增区间为,函数的单调减区间为,(2),.,且在上单调递增,,即.3。
课时作业——三角函数的图象和性质(高三一轮复习)

数字 N
— 24 —
14.已知函数 f(x)=2cos2ωx-1+2 3sin ωxcos ωx(0<ω<1),直线 x=π3是函数 f(x) 的图象的一条对称轴.
(1)求函数 f(x)的单调递增区间; (2)令 g(x)=2f2x-π6+f2x+π3-m,若 x1,x2 是函数 g(x)在0,π2内的零点,求 cos(x1+x2)的值.
数字 N
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7.函数 y=lg(cos x-sin x)的定义域是 -34π+2kπ,4π+2kπ(k∈Z)
.
解析 因为 y=lg(cos x-sin x),所以 cos x-sin x>0,即 sin x-cos x= 2sinx-π4 <0,即-π+2kπ<x-π4<2kπ,k∈Z,解得-34π+2kπ<x<π4+2kπ,k∈Z,故函数的定义 域为-34π+2kπ,4π+2kπ,k∈Z.
C.3
D.4
数字 N
— 8—
解析 f(x)=(sin x+cos x)2+ 3cos 2x=sin2x+cos2x+2sin xcos x+ 3cos 2x=1+ sin 2x+ 3cos 2x=1+2sin2x+3π.T=22π=π,①正确;当 2x+3π=π2+2kπ,k∈Z 时, f(x)max=3,②正确;令π2+2kπ≤2x+π3≤32π+2kπ,k∈Z,解得1π2+kπ≤x≤71π2+kπ,k ∈Z,因此 f(x)的单调递减区间为1π2+kπ,172π+kπ(k∈Z),③正确;令 2x+3π=kπ,k ∈Z,解得 x=-6π+k2π,k∈Z,此时 f(x)=1,④错误.
— 14 —
数字 N
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11.已知函数 f(x)=asin ωxcos ωx(a>0,ω>0).从下列四个条件中选择两个作 为已知,使函数 f(x)存在且唯一确定.
高考数学一轮复习三角函数的图象及性质学案理

高考数学一轮复习三角函数的图象及性质学案理知识梳理: (阅读教材必修4第30页—第72页)1、三角函数的图象及性质2、周期函数:对于函数如果存在一个非零常数T,使得当x取定义内的每一个值时,都有=,那么函数就叫做周期函数,非零常数T叫做函数的周期;最小正周期:对于周期函数,如果在它的所有周期中,存在一个最小正数,那么这个最小的正数就叫做函数的最小正周期,常把最小正周期叫做函数的周期。
3、三角函数的图象的画法:(1)、利用三角函数线的几何画法;(2)、利用变换法(3)、五点法作图4、三角函数方程与三角不等式的解法主要根据三角函数的图象,先找出在一个周期内的方程或不等式的解,再写出和它们终边相同的角的集合。
探究一:三角函数的定义域问题 例1:(1)、求函数 的定义域;(2)、求函数 的定义域;(3)、求函数的定义域。
探究二:三角函数的最值问题例2:(2014天津)(本小题满分13分)已知函数()2co s sin s 34f x x x x π⎛⎫=⋅+-+⎪⎝⎭,x R ∈.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求()f x 在闭区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.(Ⅰ)解:由已知,有cosx(sinxcos +cosxsin )-= sinxcosx-cos 2x+=+=(1+cos2) +== 所以,()f x 的最小正周期T==(Ⅱ)解:因为()f x 在区间 ()上是减函数,在区间()上是增函数.所以,函数()f x 在闭区间上,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的最大值为14,最小值为12-.例3:(2014新课标2 理科).函数()()()sin 22sin co s f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________.探究三:三角函数的图象与性质 例4:设函数f(x)的图角的一条对称轴是(1): 求;(2): 求函数的单调区增区间例5:函数在区间[]上的最大值为1,求探究四:三角函数的值域例6:+)例7:sinx+cosx+sinxcosx+1 ,x]例8:1、三角函数的奇偶怀的判定与代数函数的奇偶性的判断方法步骤一致:(1)先看定义域是否关于原点对称,(2)在满足(1)后,再看的关系。
近年高考数学一轮总复习第四章三角函数题组训练25三角函数的性质理(2021年整理)

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题组训练25 三角函数的性质1.(2018·重庆南开中学月考)函数f(x)=(1+错误!tanx)cosx的最小正周期为()A.2πB。
错误!C.π D.错误!答案A解析f(x)=(1+错误!tanx)cosx=错误!·cosx=2cos(x-错误!),则T =2π。
2.函数f(x)=(1+cos2x)sin2x是()A.周期为π的奇函数B.周期为π的偶函数C.周期为错误!的奇函数D.周期为错误!的偶函数答案D解析f(x)=(1+cos2x)sin2x=2cos2xsin2x=错误!sin22x=错误!,则T=错误!=错误!且为偶函数.3.(2018·江西六校联考)下列函数中,最小正周期是π且在区间(错误!,π)上是增函数的是( )A.y=sin2x B.y=sinxC.y=tan错误!D.y=cos2x答案D解析y=sin2x在区间(错误!,π)上的单调性是先减后增;y=sinx的最小正周期是T=错误!=2π;y=tan错误!的最小正周期是T=错误!=2π;y=cos2x满足条件.故选D。
4.函数y=2sin(错误!-2x)(x∈[0,π])的增区间是( )A.[0,错误!]B.[错误!,错误!]C.[错误!,错误!]D.[错误!,π]答案C解析∵y=2sin(错误!-2x)=-2sin(2x-错误!),由错误!+2kπ≤2x-错误!≤错误!+2kπ,k∈Z,解得错误!+kπ≤x≤错误!+kπ,k∈Z,即函数的增区间为[错误!+k π,错误!+k π],k ∈Z ,∴当k =0时,增区间为[错误!,错误!].5.已知函数f (x)=2sin (x +θ+错误!)(θ∈[-错误!,错误!])是偶函数,则θ的值为( ) A .0 B.错误! C 。
2020版高考数学一轮复习课时作业23《 三角函数的性质》(含解析)

课时作业23 三角函数的性质一、选择题1.已知函数y =2cos x 的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π,值域为[a ,b ],则b -a的值是( B )A.2B.3C.3+2D.2- 3解析:因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π,所以cos x ∈-1,12,故y =2cos x 的值域为[-2,1],所以b -a =3.2.y =|cos x |的一个单调增区间是( D )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2 B.[0,π]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2,2π 解析:将y =cos x 的图象位于x 轴下方的图象关于x 轴对称,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.3.下列函数中,周期为π的奇函数为( A ) A.y =sin x cos x B.y =sin 2x C.y =tan2xD.y =sin2x +cos2x解析:y =sin 2x 为偶函数;y =tan2x 的周期为π2;y =sin2x +cos2x为非奇非偶函数,故B 、C 、D 都不正确,故选A.4.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3(x ∈R ),则f (x )( A ) A.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,7π6上是增函数B.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-π2上是减函数 C.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上是增函数D.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6上是减函数解析:函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3(x ∈R )的图象如图所示,由图可知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3(x ∈R )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,7π6上是增函数.故选A.5.(2019·西安八校联考)已知函数f (x )=cos(x +θ)(0<θ<π)在x =π3时取得最小值,则f (x )在[0,π]上的单调递增区间是( A )A.[π3,π] B.[π3,2π3] C.[0,2π3]D.[2π3,π]解析:因为0<θ<π,所以π3<π3+θ<4π3,又f (x )=cos(x +θ)在x =π3时取得最小值,所以π3+θ=π,θ=2π3,所以f (x )=cos(x +2π3).由0≤x ≤π,得2π3≤x +2π3≤5π3.由π≤x +2π3≤5π3,得π3≤x ≤π,所以f (x )在[0,π]上的单调递增区间是[π3,π],故选A.6.将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π2个单位长度,所得图象关于直线x =π6对称,则ω的最小值是( D )A.6B.23C.94D.32解析:将函数f (x )=sin ωx 的图象向右平移π2个单位长度,可得到函数f (x )=sin ωx -π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ2的图象.因为所得图象关于直线x =π6对称,所以ω·π6-ωπ2=π2+k π,k ∈Z ,即ω=-32-3k ,k ∈Z .因为ω>0,所以当k =-1时,ω取得最小值32,故选D.7.(2019·福州四校联考)函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象向右平移π12个单位长度得到函数y =g (x )的图象,并且函数g (x )在区间[π6,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减,则实数ω的值为( C )A.74B.32C.2D.54解析:因为将函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象向右平移π12个单位长度得到函数y =g (x )的图象,所以g (x )=sin ω(x -π12),又函数g (x )在区间[π6,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减,所以g (π3)=sin ωπ4=1且2πω≥π3,所以⎩⎨⎧ω=8k +2(k ∈Z ),0<ω≤6,所以ω=2,故选C.二、填空题8.若函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3(0<φ<π)是奇函数,则φ=5π6.解析:因为f (x )为奇函数,所以φ-π3=π2+k π(k ∈Z ),φ=5π6+k π,k ∈Z .又因为0<φ<π,故φ=5π6.9.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=2.10.(2019·内蒙古包头一模)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则φ=π12.解析:由f (x )的最小正周期大于2π,得T 4>π2.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,得T 4=11π8-5π8=3π4,所以T =3π,则2πω=3π⇒ω=23,所以f (x )=2sin(ωx +φ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2⇒sin 5π12+φ=1,所以5π12+φ=π2+2k π,k ∈Z .又|φ|<π2,取k =0,得φ=π12.三、解答题11.(2019·吉林长春调研)已知函数f (x )=2a ·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+b +a .(1)当a =1时,求f (x )的单调递增区间;(2)当a <0,且x ∈[0,π]时,f (x )的值域是[3,4],求a ,b 的值. 解:(1)当a =1时,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+b +1,所以当2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),即2k π-3π4≤x ≤2k π+π4(k ∈Z )时,f (x )是增函数,故f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π4,2k π+π4(k ∈Z ).(2)因为x ∈[0,π],所以π4≤x +π4≤5π4, 所以-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤1.又因为a <0,所以2a ≤2a sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤-a ,所以2a +a +b ≤f (x )≤b .而f (x )的值域是[3,4],所以2a +a +b =3,b =4,解得a =1-2,b =4.12.(2019·北京东城区检测)已知函数f (x )=23sin ax ·cos ax +2cos 2ax -1(0<a ≤1).(1)当a =1时,求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2上的最大值与最小值;(2)当f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎪⎫π3,2时,求a 的值及函数f (x )的最小正周期.解:(1)当a =1时,f (x )=23sin x ·cos x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为π12≤x ≤π2,所以π3≤2x +π6≤7π6.所以当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2,当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最小值-1.(2)因为f (x )=23sin ax ·cos ax +2cos 2ax -1(0<a ≤1),所以f (x )=3sin2ax +cos2ax =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ax +π6. 因为f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a π3+π6=2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a π3+π6=1.所以2a π3+π6=π2+2k π(k ∈Z ). 所以a =3k +12(k ∈Z ). 因为0<a ≤1,所以a =12. 所以f (x )的最小正周期T =2π1=2π.13.(2019·北京汇文中学月考)设函数f (x )=cos 2x +b sin x +c ,则f (x )的最小正周期( B )A.与b 有关,且与c 有关B.与b 有关,但与c 无关C.与b 无关,且与c 无关D.与b 无关,但与c 有关解析:f (x )=cos 2x +b sin x +c =cos2x +12+b sin x +c =12cos2x +b sin x +c +12,若b =0,f (x )=12cos2x +c +12,此时最小正周期为π,若b ≠0,则显然有f (x +2π)=f (x ),故其最小正周期是2π,而c 不影响周期.综上所述,f (x )的最小正周期与b 有关,但与c 无关,故选B. 14.(2019·西北师大附中二模)已知函数f (x )=3sin(2x +θ)-cos(2x +θ)(-π<θ<0)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称,记f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2上的最大值为n ,且f (x )在[m π,n π](m <n )上单调递增,则实数m 的最小值是2312.解析:由题意知f (x )=2sin2x +θ-π6,又其图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫π6,0对称,所以2×π6+θ-π6=k π,k ∈Z .又-π<θ<0,得θ=-π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3,在此区间上,f (x )max =2,所以n =2.由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z ,得f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z .又f (x )在[m π,2π]上单调递增,所以k =2,则m 的最小值为2312.尖子生小题库——供重点班学生使用,普通班学生慎用 15.(2019·河北、河南重点中学联考)若对于任意x ∈R 都有f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,则函数f (2x )图象的对称中心为( D )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π-π4,0(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π8,0(k ∈Z ) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π4,0(k ∈Z ) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z ) 解析:因为f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,所以f (-x )+2f (x )=3cos x +sin x .解得f (x )=cos x +sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,所以f (2x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.令2x +π4=k π(k ∈Z ),得x =k π2-π8(k ∈Z ).所以f (2x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z ). 16.(2019·河北衡水中学、河南顶级名校联考)若函数f (x )=2a sin(2x +θ)(0<θ<π),a 是不为零的常数,f (x )在R 上的值域为[-2,2],且在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12上是单调减函数,则a 和θ的值是( B )A.a =1,θ=π3B.a =-1,θ=π3 C.a =1,θ=π6 D.a =-1,θ=π6解析:∵sin(2x +θ)∈[-1,1],且f (x )∈[-2,2],∴2|a |=2,∴a =±1.当a =1时,f (x )=2sin(2x +θ),其最小正周期T =2π2=π,∵f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-512π,π12内单调递减,且π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π=π2,为半个周期,∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π=2sin θ-56π=2,∴θ-56π=2k π+π2(k ∈Z ),∴θ=2k π+43π(k ∈Z ).又0<θ<π,∴a =1不符合题意,舍去.当a =-1时,f (x )=-2sin(2x +θ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-512π,π12上单调递减,∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π=-2sin θ-56π=2,∴sin θ-56π=-1,∴θ-56π=2k π-π2(k ∈Z ),θ=2k π+π3(k ∈Z ).又∵0<θ<π,∴当k =0时,θ=π3,∴a =-1,θ=π3.故选B.。
高三数学一轮复习课时作业18:三角函数的图象与性质

§4.3 三角函数的图象与性质1.(2018·广州质检)下列函数中,是周期函数的为( )A .y =sin|x |B .y =cos|x |C .y =tan|x |D .y =(x -1)0答案 B解析 ∵cos|x |=cos x ,∴y =cos|x |是周期函数.2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A .-1 B .-22 C.22 D .0 答案 B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.故选B.3.函数y =sin x 2的图象是( )答案 D解析 函数y =sin x 2为偶函数,排除A ,C ;又当x =π2时函数取得最大值,排除B ,故选D.4.(2017·成都诊断)函数y =cos 2x -2sin x 的最大值与最小值分别为( )A .3,-1B .3,-2C .2,-1D .2,-2答案 D解析 y =cos 2x -2sin x =1-sin 2x -2sin x=-sin 2x -2sin x +1,令t =sin x ,则t ∈『-1,1』,y =-t 2-2t +1=-(t +1)2+2,所以y max =2,y min =-2.5.已知函数f (x )=2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图象过点(0,3),则f (x )图象的一个对称中心是( ) A.⎝⎛⎭⎫-π3,0 B.⎝⎛⎭⎫-π6,0 C.⎝⎛⎭⎫π6,0D.⎝⎛⎭⎫π12,0 答案 B解析 函数f (x )=2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图象过点(0,3),则f (0)=2sin φ=3, ∴sin φ=32,又|φ|<π2,∴φ=π3, 则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,令2x +π3=k π(k ∈Z ), 则x =k π2-π6(k ∈Z ),当k =0时,x =-π6, ∴⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数f (x )的图象的一个对称中心. 6.(2017·衡水模拟)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪tan ⎝⎛⎭⎫12x -π6,则下列说法正确的是( ) A .f (x )的周期是π2B .f (x )的值域是{y |y ∈R ,且y ≠0}C .直线x =5π3是函数f (x )图象的一条对称轴 D .f (x )的单调递减区间是⎝⎛⎦⎤2k π-2π3,2k π+π3,k ∈Z 答案 D解析 函数f (x )的周期为2π,A 错;f (x )的值域为『0,+∞),B 错;当x =5π3时,12x -π6=2π3≠k π2,k ∈Z ,∴x =5π3不是f (x )的对称轴,C 错;令k π-π2<12x -π6≤k π,k ∈Z ,可得2k π-2π3<x ≤2k π+π3,k ∈Z ,∴f (x )的单调递减区间是⎝⎛⎦⎤2k π-2π3,2k π+π3,k ∈Z ,D 正确. 7.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x 的单调递减区间为__________.答案 ⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ) 解析 因为y =cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4, 所以令2k π≤2x -π4≤2k π+π(k ∈Z ), 解得k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ), 所以函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). 8.(2018·福州质检)函数y =cos 2x +sin x ⎝⎛⎭⎫|x |≤π4的最小值为____________. 答案 1-22解析 令t =sin x ,∵|x |≤π4,∴t ∈⎣⎡⎦⎤-22,22. ∴y =-t 2+t +1=-⎝⎛⎭⎫t -122+54, ∴当t =-22时,y min =1-22. 9.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+1(x ∈R )的图象的一条对称轴为x =π,其中ω为常数,且ω∈(1,2),则函数f (x )的最小正周期为________.答案 6π5解析 由函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+1(x ∈R )的图象的一条对称轴为x =π,可得ωπ-π6=k π+π2,k ∈Z ,∴ω=k +23,又ω∈(1,2),∴ω=53, 从而得函数f (x )的最小正周期为2π53=6π5. 10.(2018·珠海模拟)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 |x 1-x 2|的最小值为函数f (x )的半个周期,又T =4,∴|x 1-x 2|的最小值为2.11.已知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (1)求函数f (x )图象的对称轴方程;(2)求f (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,求函数f (x )的最大值和最小值.解 (1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 令2x +π4=k π+π2,k ∈Z , 得x =k π2+π8,k ∈Z .所以函数f (x )图象的对称轴方程是x =k π2+π8,k ∈Z . (2)令2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 故f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . (3)当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,3π4≤2x +π4≤7π4, 所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≤22, 所以-2≤f (x )≤1,所以当x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π4时,函数f (x )的最大值为1,最小值为- 2.12. (2017·武汉调研)已知函数f (x )=a ⎝⎛⎭⎫2cos 2x 2+sin x +b . (1)若a =-1,求函数f (x )的单调增区间;(2)当x ∈『0,π』时,函数f (x )的值域是『5,8』,求a ,b 的值.解 f (x )=a (1+cos x +sin x )+b=2a sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+a +b . (1)当a =-1时,f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+b -1, 由2k π+π2≤x +π4≤2k π+3π2(k ∈Z ), 得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4(k ∈Z ), ∴f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π4,2k π+5π4(k ∈Z ). (2)∵0≤x ≤π,∴π4≤x +π4≤5π4, ∴-22≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤1.依题意知a ≠0, ①当a >0时,⎩⎪⎨⎪⎧2a +a +b =8,b =5,∴a =32-3,b =5;②当a <0时,⎩⎪⎨⎪⎧b =8,2a +a +b =5,∴a =3-32,b =8. 综上所述,a =32-3,b =5或a =3-32,b =8.13.(2018·太原模拟)若f (x )=3sin x -4cos x 的一条对称轴方程是x =a ,则a 的取值范围可以是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2 C.⎝⎛⎭⎫π2,3π4D.⎝⎛⎭⎫3π4,π答案 D解析 因为f (x )=3sin x -4cos x =5sin(x -φ)⎝⎛⎭⎫其中tan φ=43且0<φ<π2,则sin(a -φ)=±1, 所以a -φ=k π+π2,k ∈Z ,即a =k π+π2+φ,k ∈Z ,而tan φ=43且0<φ<π2,所以π4<φ<π2,所以k π+3π4<a <k π+π,k ∈Z ,取k =0,此时a ∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,故选D. 14.已知关于x 的方程2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6+1-a =0在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上存在两个根,则实数a 的取值范围是________.答案 『2,3) 解析 sin ⎝⎛⎭⎫x +π6=a -12在⎣⎡⎦⎤0,2π3上存在两个根,设x +π6=t ,则t ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6, ∴y =sin t ,t ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6的图象与直线y =a -12有两个交点,∴12≤a -12<1,∴2≤a <3.15.已知函数f (x )=2cos(ωx +φ)+b 对任意实数x 有f ⎝⎛⎭⎫x +π4=f (-x )恒成立,且f ⎝⎛⎭⎫π8=1,则实数b 的值为( )A .-1B .3C .-1或3D .-3答案 C解析 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 =3.16.(2018·兰州模拟)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 . ∴g (x )的单调增区间为⎝⎛⎦⎤k π,k π+π6,k ∈Z , 单调减区间为⎝⎛⎭⎫k π+π6,k π+π3,k ∈Z .。
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第四节 三角函数的性质
一、选择题
1.(2008年广东卷)已知函数f (x )=(1+cos 2x )sin 2x ,x ∈R ,则f (x )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π
2的奇函数
C .最小正周期为π的偶函数
D .最小正周期为π
2的偶函数
2.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )
A.⎣⎡⎦⎤-π,-5π6
B.⎣⎡⎦⎤-5π6,-π6
C.⎣⎡⎦⎤-π3,0
D.⎣⎡⎦⎤-π
6,0 3.当x ∈⎣⎡⎦
⎤-π2,π
2时,函数f (x )=sin x +3cos x 的值域是( ) A .[-1, 1] B.⎣⎡⎦⎤-1
2,1 C .[-2, 2] D .[-1, 2] 4.已知-π6≤x <π
3,cos x =m -1m +1
,则m 的取值范围是( )
A .m <-1
B .3<m ≤7+43
C .m >3
D .3<m <7+43或m <-1 5.(2009年全国卷Ⅰ)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( )
A.π6
B.π4
C.π3
D.π
2 二、填空题
6.(2008年广东卷)已知函数f (x )=(sin x -cos x )sin x ,x ∈R ,则f (x )的最小正周期是________. 7.下面有5个命题:
①函数y =sin 4x -cos 4x 的最小正周期是π.②终边在y 轴上的角的集合是⎩
⎨⎧⎭
⎬⎫α⎪
⎪
α=k π
2,k ∈Z .③在同一坐标系中,函数y =sin x 的图象和函数y =x 的图象有3个公共点.④把函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向右平移π6得到y =3sin 2x 的图象.⑤函数y =sin ⎝⎛⎭
⎫x -π
2在[0,π]上是减函数.其中,真命题的编号是______.(号) 8.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π
3的递减区间是________;函数y =lg cos x 的递减区间是________. 三、解答题
9.求函数y =sin 4x +23sin x cos x -cos 4x 的最小正周期和最小值;并写出该函数在[0,π]上的单调递增区间.
10.是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a ·cos x +58a -3
2在闭区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值;若不存在,试说明理由.
参考答案
1.解析:f (x )=(1+cos 2x )sin 2x =2cos 2x sin 2x =1
2sin 22x =1-cos 4x 4.
答案:D
2.解析:f (x )=2sin ⎝⎛⎫x -π3,因x -π
3∈ ⎣⎡ -43
π,
⎤-π3
故x -π
3∈ ⎣⎡ -12 π,
⎦⎤-π3,则x ∈ ⎣⎡⎦⎤-16π,0. 答案:D 3.D 4.B
5.解析:∵函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称.∴2·4π3+φ=k π+π2∴φ=k π-13π
6(k ∈Z ),
由此易得|φ|min =π
6.故选A.
答案:A
6.解析:f (x )=sin 2x -sin x cos x =1-cos 2x 2-12sin 2x ,此时可得函数的最小正周期T =2π
2=π.
答案:π
7.解析:①y =sin 4x -cos 4x =sin 2x -cos 2x =-cos 2x ,正确;②错误;③y =sin x ,y =x 在第一象限无交点,错误;④正确;⑤错误.
答案:①④
8.⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z ) ⎣⎡⎭⎫2k π,2k π+π
2(k ∈Z ) 9.解析:y =sin 4x +23sin x cos x -cos 4x =(sin 2x +cos 2x )(sin 2x -cos 2x )+3sin 2x =3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝
⎛⎭⎫2x -π
6, 故该函数的最小正周期是π;最小值是-2; 单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π3,⎣⎡⎦⎤5π
6,π. 10.解析:y =1-cos 2x +a cos x +58a -3
2
=-⎝⎛⎭⎫cos x -a 22+a 2
4+58a -1
2. 当0≤x ≤π
2
时,0≤cos x ≤1.
若a
2>1时,即a >2,则当cos x =1时, y max =a +58a -32=1⇒a =20
13<2(舍去),
若0≤a 2≤1,即0≤a ≤2,则当cos x =a
2时,
y max =a 24+58a -12=1⇒a =3
2
或a =-4<0(舍去).
若a
2<0,即a <0,则当cos x =0时, y max =58a -12=1⇒a =12
5>0(舍去).
综合上述知,存在a =3
2符合题设.。