人教版高一数学三角函数图象与性质最全知识点总结级典型复习题
高一数学必修4三角函数知识点及典型练习
1.任意角的三角函数一：角的概念：角的定义，角的三要素，角的分类（正角、负角、零角和象限角），正确理解角，与角终边相同的角的集合}{|2,k k z ββπα=+∈ ，弧度制，弧度与角度的换算，弧长l r α=、扇形面积21122s lr r α==，二：任意角的三角函数定义：任意角α的终边上任意取一点p 的坐标是（x ，y ），它与原点的距离是r =(r>0)，那么角α的正弦r y a =sin 、余弦r x a =cos 、正切xya =tan ，它们都是以角为自变量，以比值为函数值的函数。
三：同角三角函数的关系式与诱导公式：1. 平方关系：22sin cos 1αα+=2. 商数关系：sin tan cos ααα=3．诱导公式——口诀：奇变偶不变，符号看象限。
4. 两角和与差公式 ：()()()sin sin cos cos sin cos cos cos sin sin tan tan tan 1tan tan αβαβαβαβαβαβαβαβαβ⎧⎪±=±⎪⎪±=⎨⎪±⎪±=⎪⎩5.二倍角公式：22222sin 22sin cos cos 2cos sin 2cos 112sin 2tan tan 21tan ααααααααααα⎧⎪=⎪=-=-=-⎨⎪⎪=-⎩余弦二倍角公式变形： 222cos1cos2,2sin 1cos2αααα=+=-2.三角函数图象和性质基础知识:1、三角函数图像和性质2、熟练求函数sin()y A x ωϕ=+的值域，最值，周期，单调区间，对称轴、对称中心等 ，会用五点法作sin()y A x ωϕ=+简图：五点分别为：、 、 、 、 。
3、图象的基本变换：相位变换：sin sin()y x y x ϕ=⇒=+ 周期变换：sin()sin()y x y x ϕωϕ=+⇒=+ 振幅变换：sin()sin()y x y A x ωϕωϕ=+⇒=+4、求函数sin()y A x ωϕ=+的解析式：即求A 由最值确定，ω有周期确定，φ有特殊点确定。
5.4 三角函数的图象与性质(精讲)(解析版)--人教版高中数学精讲精练必修一
5.4三角函数的图象与性质（精讲）一．三角函数的图像及性质π1.周期函数概念①对于函数f(x)，存在一个非零常数T(T>0)条件②当x取定义域内的每一个值时，都有f(x＋T)＝f(x)结论函数f(x)叫做周期函数，非零常数T叫做这个函数的周期2.最小正周期条件如果周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数结论这个最小正数叫做f(x)的最小正周期一．用三角函数图象解三角不等式(1)作出相应正弦函数或余弦函数在[0，2π]上的图象；(2)写出适合不等式在区间[0，2π]上的解集；(3)根据公式一写出不等式的解集.二．求三角函数周期(1)定义法，即利用周期函数的定义求解.. (2)公式法，对形如y＝A sin(ωx＋φ)或y＝A cos(ωx＋φ)(A，ω，φ是常数，A≠0，ω≠0)的函数，T＝2π|ω|(3)观察法，即通过观察函数图象求其周期.三．判断函数奇偶性(1)看函数的定义域是否关于原点对称；(2)看f(－x)与f(x)的关系.对于三角函数奇偶性的判断，有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.四．单调区间的求法求形如y＝A sin(ωx＋φ)或y＝A cos(ωx＋φ)的函数的单调区间，要先把ω化为正数．(1)当A>0时，把ωx＋φ整体代入y＝sin x或y＝cos x的单调递增区间内，求得的x的范围即为函数的单调递增区间．(2)当A<0时，把ωx＋φ整体代入y＝sin x或y＝cos x的单调递增区间内，求得的x的范围即为函数的单调递减区间；代入y＝sin x或y＝cos x的单调递减区间内，可求得函数的单调递增区间．五．比较三角函数值大小(1)异名函数化为同名函数．(2)利用诱导公式把已知角转化到同一单调区间上．(3)利用函数的单调性比较大小．六．求三角函数值域或最值（1）形如y＝sin(ωx＋φ)的三角函数，令t＝ωx＋φ，根据题中x的取值范围，求出t的取值范围，再利用三角函数的单调性、有界性求出y＝sin t的最值(值域).(2)形如y＝a sin2x＋b sin x＋c(a≠0)的三角函数，可先设t＝sin x，将函数y＝a sin2x＋b sin x＋c(a≠0)化为关于t 的二次函数y＝at2＋bt＋c(a≠0)，根据二次函数的单调性求值域(最值).(3)对于形如y＝a sin x(或y＝a cos x)的函数的最值还要注意对a的讨论.考点一“五点法”作图的应用【例1-1】（2022·全国·高一专题练习）作出下列函数在一个周期图象的简图：(1)3sin3x y =；(2)2sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭；(3)2sin 214y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭；(4)2cos 23x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭．【答案】函数图象见解析【解析】（1）解：因为3sin 3xy =，取值列表：x 032π3π92π6π3x02ππ32π2πy33-0描点连线，可得函数图象如图示：（2）解：因为2sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，取值列表：x4π-4π34π54π74π4x π+02ππ32π2πy22-0描点连线，可得函数图象如图示：（3）解：因为2sin 214y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，取值列表：x 8π-8π38π58π78π24x π+02ππ32π2πy1311-1描点连线，可得函数图象如图示：（4）解：因为2cos 23x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，取值列表：x 23π-3π43π73π103π23x π+02ππ32π2πy22-02描点连线，可得函数图象如图示：【例1-2】（2023秋·高一课时练习）当[]2,2x ππ∈-时，作出下列函数的图象，把这些图象与sin y x =的图象进行比较，你能发现图象变换的什么规律？（1）sin y x =-；（2）sin y x =；（3）sin y x =.【答案】答案见解析【解析】（1）该图象与sin y x =的图象关于x 轴对称，故将sin y x =的图象作关于x 轴对称的图象即可得到sin y x =-的图象.（2）sin ,2,0,sin sin ,0,2,x x x y x x x x ππππππ-≤≤-≤≤⎧==⎨--≤≤≤≤⎩将sin y x =的图象在x 轴上方部分保持不变，下半部分作关于x 轴对称的图形，即可得到sin y x =的图象.（3）sin ,0,sin sin ,0,x x y x x x ≥⎧==⎨-<⎩将sin y x =的图象在y 轴右边部分保持不变，并将其作关于y 轴对称的图形，即可得到sin y x =的图象.【一隅三反】1．（2023秋·高一课时练习）用“五点法”作出下列函数的简图.(1)2sin y x =，[]0,2πx ∈；(2)πsin 3y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，π5π,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.（3）1π3sin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在一个周期（4πT =）内的图像．(4)2sin y x =-,[]0,2πx ∈;(5)πcos 6y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,π11,π66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦．（6）πcos 3y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，π5π,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦【答案】图象见解析图象见解析【解析】（1）列表：x 0π2π3π22π2sin x22-0描点、连线、绘图，如图所示.（2）列表：π3x +π2π3π22πx π3-π62π37π65π3πsin 3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭010－1描点连线如图.（3）列表:x 2π35π38π311π314π31π23x -0π2π3π22πy10-10图像如图所示：（4）解:由题知2sin y x =-,[]0,2x π∈,列表如下:xπ2π3π22πy21232根据表格画出图象如下:（5）解:由题知πcos 6y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,π11,π66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,列表如下:x π6-π35π64π311π6π6x +π2π3π22πy10-101根据表格画出图象如下:（6）[]π5ππ,0,2π333x x ⎡⎤∈-∴+∈⎢⎥⎣⎦根据五点法作图列表得：π3x +π2π3π22πxπ3-π62π37π65π3y11-01画图像得：考点二正弦、余弦函数的周期【例2-1】（2023湖南）下列函数中，最小正周期为π的函数是（）A ．y ＝sin xB ．y ＝cos xC ．y ＝sin 1π23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D ．y ＝cos π23x ⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】D【解析】A.y ＝sin x 的最小正周期为2πT =，故错误；B.y ＝cos x 的最小正周期为2πT =，故错误；C.y ＝sin 1π23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的最小正周期为2π4π12T ==，故错误；D.y ＝cos ππ2cos 233x x ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2ππ2T ==，故正确；故选：D【例2-2】（2023秋·高一课时练习）下列函数，最小正周期为2π的是（）A ．sin 2x y =B ．sin2y x =C ．sin 2x y =D ．sin2y x=【答案】C【解析】函数sin 2x y =的最小正周期为2π4π12T ==，故A 不符合；函数sin2y x =，其最小正周期为2ππ2T ==，故B 不符合；因为函数sin2xy =的最小正周期为4πT =，所以函数sin 2x y =的最小正周期为2π，故C 符合；因为函数sin2y x =的最小正周期为2ππ2T ==，所以函数sin2y x =的最小正周期为π2，故D 不符合.故选：C.【一隅三反】1．（2023·全国·高一专题练习）函数()cos 26f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的最小正周期是（）A ．2πB ．πC ．2πD ．4π【答案】B【解析】由函数()cos 26f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，则其最小正周期22T ππ==-.故选：B.2．（2023北京）下列函数中，最小正周期为π的函数是（）A ．sin y x =B ．cos y x =C ．cos y x =D ．sin y x=【答案】B【解析】对于A ，函数sin y x =的最小正周期为2π，故A 不符合题意；对于B ，作出函数cos y x =的图象，由图可知，函数cos y x =的最小正周期为π，故B 符合题意；对于C ，函数cos y x =的最小正周期为2π，故C 不符合题意；对于D ，函数sin ,0sin sin ,0x x y x x x ≥⎧==⎨-<⎩，其图象如图，由图可知，函数sin y x =不是周期函数，故D 不符合题意.故选：B.3．（2023·全国·高一假期作业）（多选）下列函数中，是周期函数的是（）A ．cos y x =B ．cos y x =C ．sin y x =D ．sin y x=【答案】ABC【解析】对于A ，()cos πcos cos x x x +=-= ，cos y x ∴＝的最小正周期为π；对于B ，()cos cos cos x x x =-= ，cos y x ∴=的最小正周期为2π；对于C ，()sin πsin sin x x x +=-= ，sin y x ∴=的最小正周期为π；对于D ，∵sin ,0sin sin ,0x x y x x x ≥⎧==⎨-<⎩，∴函数图象关于y 轴对称，不具有奇偶性，故错误.故选：ABC4．（2023春·江西上饶·高一校联考期中）（多选）下列函数，最小正周期为π的有（）A ．sin y x =B ．sin y x =C ．πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D ．2cos 1y x =-【答案】BC【解析】对于A ，sin ||y x =为偶函数，图象关于y 轴对称，其图象如下，不是周期函数，故A 错误；对于B ，作出函数|sin |y x =的图象如下，观察可得其最小正周期为π，故B 正确；对于C ，由周期公式可得2π||T ω=，可得πsin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期为π，故C 正确；对于D ，由周期公式可得2π||T ω=，可得2cos 1y x =-的最小正周期为2π，故D 错误.故选：BC考点三正弦、余弦函数的奇偶性【例3-1】7．（2023春·四川眉山·高一校考期中）下列函数中是奇函数，且最小正周期是π的函数是（）A ．cos 2y x =B ．sin y x=C ．πsin(2)2y x =+D ．3πcos(2)2y x =-【答案】D【解析】对于A ，∵cos 2()cos 2x x -=，∴函数cos 2y x =是偶函数，故A 错误；对于B ，∵sin()sin sin x x x -=-=，∴函数sin y x =是偶函数，故B 错误；对于C ，函数πsin(2)cos 22y x x =+=是偶函数，故C 错误；对于D ，函数3πcos(2)sin 22y x x =-=-是奇函数，最小正周期2ππ2T ==，故D 正确．故选：D.【例3-2】（2021春·陕西榆林·高一校考阶段练习）若函数()cos 203f x x πφφ⎛⎫=+-> ⎪⎝⎭（）是奇函数，则φ的最小值为（）A ．56πB ．43πC ．3πD ．512π【答案】A【解析】因为函数()cos 203f x x πφφ⎛⎫=+-> ⎝⎭（）是奇函数，所以,32k k Z ππφπ-=+∈，解得5,6k k Z πφπ=+∈，所以φ的最小值为56π，故选：A【例3-3】（2023秋·高一课时练习）判断下列函数的奇偶性．(1)1π()sin 22f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭；(2)2π()cos 2f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭；(3)21sin cos ()1sin x x f x x+-=+.【答案】(1)偶函数(2)奇函数(3)非奇非偶函数．【解析】（1）()f x 的定义域为R ，1π11()sin cos cos 2222f x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，因为11()cos cos ()22f x x x f x ⎛⎫-=-== ⎪⎝⎭，所以()f x 为偶函数，（2）()f x 的定义域为R ，22π()cos sin 2f x x x x x ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭，因为22()()sin()sin ()f x x x x x f x -=---==-，所以()f x 为奇函数，（3）由1sin 0x +≠，得sin 1x ≠-，解得π2π,Z 2x k k ≠-+∈，所以函数的定义域为πR 2π,Z 2x x k k ⎧⎫∈≠-+∈⎨⎬⎩⎭，因为定义域不关于原点对称，所以该函数是非奇非偶函数．【一隅三反】1．（2023秋·高一课时练习）函数()sin R f x x x x +∈=，（）A ．是奇函数，但不是偶函数B ．是偶函数，但不是奇函数C ．既是奇函数，又是偶函数D ．既不是奇函数，又不是偶函数【答案】A【解析】由()sin s ()(in )f x x x x x f x -=-+-=-=-可知()f x 是奇函数．故选:A2．（2023春·云南文山·高一校考阶段练习）下列函数中，最小正周期为π的偶函数是（）A ．cos y x =B ．2sin y x =C ．sin 2y x =D ．cos y x=【答案】A【解析】对于A ，()cos y f x x ==定义域为R ，因为()cos()cos ()f x x x f x -=-==，所以函数cos y x =为偶函数，因为cos y x =的图象是由cos y x =的图象在x 轴下方的关于x 轴对称后与x 轴上方的图象共同组成（如下图所示），又cos y x =的最小正周期为2π，所以cos y x =的最小正周期为π，故A 正确；对于B ：2sin y x =为最小正周期为2π的奇函数，故B 错误；对于C ：()sin 2y g x x ==定义域为R ，()()()sin 2sin 2g x x x g x -=-==，即sin 2y x =为偶函数，又()()ππsin 2sin 2πsin 2sin 222g x x x x x gx ⎛⎫⎛⎫+=+=+=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以π2为sin 2y x =的周期，故C 错误；对于D ：cos y x =为最小正周期为2π的偶函数，故D 错误；故选：A3．（2023秋·高一课时练习）（多选）已知函数()πsin()4f x x ϕ=++是奇函数，则ϕ的值可以是（）A ．0B ．π4-C ．π2D ．3π4【答案】BD【解析】由函数()πsin()4f x x ϕ=++为奇函数，可得ππ,Z 4k k ϕ+=∈，解得ππ,Z 4k k ϕ=-+∈，当0k =时，π4ϕ=-，所以B 满足题意；当1k =时，43πϕ=，所以D 满足题意；故选：BD.4．（2023秋·宁夏吴忠·高一青铜峡市高级中学校考期末）（多选）以下函数是偶函数的是（）A ．2sin y x =B ．cos2y x =C ．3sin y x x =D ．|sin |cos y x x=【答案】BCD【解析】四个选项中函数的定义域均为全体实数，满足关于原点对称，对于A :()2sin f x x =,()()()2sin 2sin f x x x f x -=-=-=-,所以2sin y x =为奇函数,故A 错误对于B :()cos2g x x =,()()()cos 2cos2g x x x g x -=-==所以()cos2g x x =为偶函数,故B 正确;对于C :()3sin h x x x =,()()()()()333sin sin sin h x x x x x x x h x -=--=--==,所以()3sin h x x x =为偶函数,故C 正确;对于D :()|sin |cos t x x x =,()()()()|sin |cos |sin |cos |sin |cos t x x x x x x x t x -=--=-==,所以()|sin |cos t x x x =为偶函数,故D 正确;故选:BCD考点四正弦、余弦函数的对称性【例4-1】（2023春·北京·高一北京市第一六一中学校考期中）函数πsin 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象（）A ．关于直线π3x =对称B ．关于直线π3x =-对称C ．关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称D ．关于点π,03⎛⎫⎪⎝⎭对称【答案】B【解析】A.πππ5πsin 2sin13366f ⎛⎫⎛⎫=⨯+=≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以函数不关于直线π3x =对称，故A 错误；B.ππππsin 2sin 13362f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=⨯-+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦，所以函数关于直线π3x =对称，故B 正确；C.ππππsin 2sin 106662f ⎛⎫⎛⎫=⨯+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以函数不关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称，故C 错误；D.πππ5πsin 2sin03366f ⎛⎫⎛⎫=⨯+=≠ ⎪ ⎝⎭⎝⎭，所以函数不关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称，故D 错误；故选：B【例4-2】（2023春·上海杨浦·高一上海市控江中学校考期末）已知常数R ϕ∈，如果函数()cos 2y x ϕ=+的图像关于点4π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称，那么ϕ的最小值为（）A ．π3B ．π4C ．π6D ．π2【答案】C【解析】因为函数()cos 2y x ϕ=+的图像关于点4π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称，所以π24ππ32k ϕ⨯++=，Z k ∈，所以13ππ6k ϕ=-+，Z k ∈，所以当2k =时π6ϕ=-，当3k =时5π6ϕ=，1k =时7π6ϕ=-，所以ϕ的最小值为π6.故选：C 【一隅三反】1．（2023云南）函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心可以是（）A ．π,03⎛⎫⎪⎝⎭B ．π,112⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．5π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．,16π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】D【解析】对于A ，由π3x =，得π2π3x +=，1y =，则π,03⎛⎫⎪⎝⎭不是函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心，故A 错误；对于B ，由π12x =，得ππ232x +=，则π,112⎛⎫ ⎪⎝⎭不是函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心，故B 错误；对于C ，由5π12x =，得π7π236x +=，则5π,012⎛⎫⎪⎝⎭不是函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心，故C 错误；对于D ，π6x =-，得π203x +=，1y =，则,16π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数π()2sin 213f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心，故D 正确.故选：D.2．（2023春·四川成都·高一校考期中）下列直线中，可以作为曲线πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴的是（）A ．π4x =B ．π3x =C ．π2x =D ．2π3x =【答案】A【解析】πcos(2)sin 22y x x =-=，对于A ，当π4x =时，πsin 12y ==，则π4x =是曲线πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴，A 是；对于B ，当π3x =时，2πsin 132y ==≠±，则π3x =不是曲线πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴，B 不是；对于C ，当π2x =时，sin π01y ==≠±，则π2x =不是曲线πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴，C 不是；对于D ，当2π3x =时，14π3sin 2y ==-≠±，则2π3x =不是曲线πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的对称轴，D 不是.故选：A3．（2023春·河南驻马店·高一统考阶段练习）（多选）已知函数()πcos π4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，则（）A ．()f x 的图象关于直线12x =对称B ．()f x 的图象关于点1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭对称C ．()f x 的图象关于点1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭对称D ．()f x 的图象关于直线14x =对称【答案】BD【解析】因为()πcos π4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，令πππ,Z 4x k k -=∈，则1,Z 4x k k =+∈，所以()f x 的对称轴方程为：1,Z 4x k k =+∈，令10,4k x ==，则D 正确，A 错误；令ππππ,Z 42x k k -=+∈，则3,Z 4x k k =+∈，所以()f x 的对称轴中心为：3,0,Z 4k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭，令1k =-，则()f x 的一个对称中心为1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭，则B 正确，C 错误.故选：BD.考点五正弦、余弦函数的单调性【例5-1】（2023春·重庆江津·高一校考期中）（多选）函数πsin(2y x =-(R )x ∈在（）A ．区间ππ[,22-上是增函数B ．区间π[,π]2上是增函数C ．区间[π,0]-上是减函数D ．区间[,]-ππ上是减函数【答案】BC【解析】ππsin()sin cos 22y x x x ⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭.A 选项，因cos y x =在π[,0]2-上单调递增，在π[0,]2上单调递减，则πsin()2y x =-在ππ[,]22-上无单调性，故A 错误；B 选项，因cos y x =在π[,π]2上单调递减，则πsin()cos 2y x x =-=-在π[,π]2上单调递增，故B 正确；C 选项，因cos y x =在[π,0]-上单调递增，则πsin()cos 2y x x =-=-在[π,0]-上单调递减，故C 正确；D 选项，因cos y x =在[π,0]-上单调递增，在[0,π]上单调递减，则πsin()2y x =-在[,]-ππ上无单调性，故D错误.故选：BC【例5-2】（2022春·上海浦东新·高一校考期末）函数π12cos 23y x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭的单调递增区间是.【答案】πππ,π,36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【解析】由π2ππ22π3k x k -≤-≤，解得ππππ36k x k -≤≤+，所以函数π12cos 23y x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭的单调递增区间是πππ,π,36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z .故答案为：πππ,π,36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【例5-3】（2023春·广西钦州·高一校考期中）（多选）下列函数在区间ππ,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增的是（）A ．()sin f x x =B ．()cos f x x =C ．()sin 2f x x =D ．()cos 2f x x=【答案】AD【解析】A 选项，ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()sin sin f x x x ==，()f x 单调递增，故A 符合.B 选项，ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，()cos cos f x x x ==，()f x 单调递减，故B 不符合.C 选项，ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，π2,π2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，()sin2sin 2f x x x ==，()f x 单调递减，故C 不符合.D 选项，ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，π2,π2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，()cos2cos 2f x x x ==-，()f x 单调递增，故D 符合.故选：AD.【例5-4】（2023春·安徽马鞍山·高一安徽省当涂第一中学校考期中）已知函数π()cos (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间π3,π44⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，则实数ω的取值范围为.【答案】80,9⎛⎤⎥⎝⎦【解析】由题意有3ππππ4422T ω-=≤=,可得02ω<≤,又由πππ5π3436ω<+≤，cos y x =在[]0,π上为减函数，故必有3πππ43ω+≤,可得809ω<≤.故实数ω的取值范围为80,9⎛⎤ ⎝⎦.故答案为：80,9⎛⎤⎥⎝⎦【一隅三反】1．（2023春·宁夏吴忠·高一青铜峡市高级中学校考期中）函数cos y x =的一个单调减区间是（）A ．ππ,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B ．π3π,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C ．3ππ,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．3π,2π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】作出函数cos y x =的图象如图所示，由图象可知，A 、B 都不是单调区间，D 是单调增区间，C 是单调减区间．故选：C2．（2023·全国·高一专题练习）函数()πcos 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的一个单调递减区间为（）A ．5ππ,1212⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B ．11π5π,1212⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C ．ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．π5π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】令()π2π2π2πZ 6k x k k ≤-≤+∈，解得()π7ππ+πZ 1212k x k k ≤≤+∈，即函数()f x 的单调递减区间为π7ππ+,π,Z 1212k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦，取1k =-可得，11π5π,1212⎡⎤--⎢⎥⎣⎦为函数()f x 的单调递减区间，B 正确；取0k =可得，π7π,1212⎡⎤⎢⎥⎣⎦为函数()f x 的单调递减区间，令()π2ππ22πZ 6k x k k -≤-≤∈，解得()5ππππZ 1212k x k k -≤≤+∈，即函数()f x 的单调递增区间为5πππ,π,Z 1212k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦，取0k =可得，,12125ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为函数()f x 的单调递增区间，A 错误；因为()f x 在π12π,6⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增，C 错误；取1k =可得，7π13π,1212⎡⎤⎢⎥⎣⎦为函数()f x 的单调递增区间，所以()f x 在7π5π,126⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，D 错误故选：B.3．（2023秋·高一课时练习）函数π3sin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间为.【答案】5(Z)121,2k k k ππ⎡⎤-+ππ⎢⎥⎦∈+⎣【解析】因为3sin 23sin(2)33y x x ππ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭，所以3sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递增区间就是3sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间．令222(Z)232k x k k πππ-+π≤≤π∈-+，解得51212k x k ππππ-+≤≤+()k ∈Z .所以函数3sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调递减区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z .故答案为：5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z .4．（2023·全国·高一课堂例题）函数2πlog cos 3y x ⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的单调递增区间为．【答案】5ππ2π,2π63k k ⎛⎤-+-+ ⎥⎝⎦，Zk ∈【解析】由题意，得πcos 03x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭，所以πππ2π2π232k x k -+<+<+，Z k ∈，解得5ππ2π2π66k x k -+<<+，Z k ∈．令ππ2π2π3k x k -+≤+≤，Z k ∈，则4ππ2π2π33k x k -+≤≤-+，Z k ∈．所以πcos 3y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递增区间为4ππ2π,2π33k k ⎡⎤-+-+⎢⎥⎣⎦，Z k ∈，所以函数2πlog cos 3y x ⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的单调递增区间为5ππ2π,2π63k k ⎛⎤-+-+ ⎥⎝⎦，Z k ∈．故答案为：5ππ2π,2π63k k ⎛⎤-+-+ ⎥⎝⎦，Z k ∈5．（2023秋·江苏宿迁·高一江苏省泗阳中学校考期末）已知函数其中0ω>．若()π,4f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()f x 在区间π3π,24⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，则ω的取值范围是（）A ．(]0,4B ．0,13⎛⎤ ⎥⎝⎦C ．52,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．15,0332,⎛⎤⎡⎤⋃ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦【答案】D 【解析】由πππ2π2π,242k x k k ω-+≤+≤+∈Z 解得3π2ππ2π,44k k x k ωωωω-+≤≤+∈Z ，所以函数()f x 的单调递增区间为3π2ππ2π,,44k k k ωωωω⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ，因为()f x 在区间π3π,24⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，所以3πππ2422T ⎛⎫≥-= ⎪⎝⎭，所以04ω<≤.当0k =时，由()f x 在区间π3π,24⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增可知3ππ42π3π44ωω⎧-≤⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩，得103ω<≤；当1k =时，由5ππ429π3π44ωω⎧≤⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩解得332ω≤≤；当2k =时，13ππ4217π3π44ωω⎧≤⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩无实数解.易知，当1k ≤-或2k ≥时不满足题意.综上，ω的取值范围为15,0332,⎛⎤⎡⎤⋃ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦.故选：D6．（2023·全国·高一课堂例题）已知函数()πsin (0)4f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间(1,2)上不单调，则ω的取值范围为（）A ．3π,8∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭B ．3π3π7π,,848∞⎛⎫⎛⎫⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C ．3π7π7π,,888∞⎛⎫⎛⎫⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D ．3π,4∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】()πsin (0)4f x x ⎛⎫=-> ⎪⎝⎭ωω的图象的对称轴为直线3ππ4k x ω+=，k ∈Z ，因为()f x 在区间(1,2)上不单调，所以对称轴3ππ4k x ω+=，k ∈Z 在直线1x =与直线2x =之间，即3ππ412k ω+<<，k ∈Z ，化简得3ππ3ππ824k k ω+<<+，k ∈Z ，因为0ω>，所以令0k =，得3π3π84ω<<，又当1k ≥时，7π8ω>，综上3π3π7π,,848ω∞⎛⎫⎛⎫∈⋃+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选：B ．考点六正弦、余弦函数的单调性的应用【例6-1】（2023春·福建泉州·高一校联考期中）下列结论正确的是（）A ．()sin 10sin50-︒>︒B ．tan70sin70︒<︒C ．()cos 40cos310-︒<︒D ．cos130cos200︒>︒【答案】D【解析】对于A ，因为()sin 10sin100-︒=-︒<，sin500︒>，所以()sin 10sin50-︒<︒，故A 错误；对于B ，因为0cos701<︒<，所以sin 70tan70sin70cos70︒︒=>︒︒，故B 错误；对于C ，因为()cos 40cos 40-︒=︒，()cos310cos 36050cos 50︒=︒-︒=︒，又cos 40cos50︒>︒，所以()cos 40cos310-︒>︒，故C 错误；对于D ，因为()cos130cos 9040sin 40︒=︒+︒=-︒，()cos 200cos 27070sin 70︒=-︒=-︒，又sin 40sin 70︒<︒，所以sin 40sin 70-︒>-︒，即cos130cos 200︒>︒，故D 正确.故选：D.【例6-2】（2023春·江苏苏州·高一统考期末）已知45a =，2sin 3b =，1cos 3c =，则a ，b ，c 的大小关系为（）A ．c b a <<B ．a b c<<C ．b a c<<D ．b<c<a【答案】C【解析】因为2π4πsinsin sin 34253<=<<=b a <，14cos cos 32π65c a =>==，所以c a >，所以b a c <<.故选：C.【一隅三反】1．（2023春·广西钦州·高一校考期中）sin1︒，sin1，sin π︒的大小顺序是（）A ．sin1sin1sin π︒<<︒B ．sin1sin πsin1︒<︒<C ．sin1sin1sin π︒=<︒D ．sin1sin1sin π<︒<︒【答案】B【解析】由正弦函数的单调性可知：sin y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，又易知π0<1<π°<1<2︒，所以sin1sin sin1π︒<︒<.故选：B2．（2023·全国·高一假期作业）下列选项中错误的是（）A ．ππsin sin 1810⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B ．sin2sin1>C ．23π17πcos cos 54⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D ．sin508sin144︒︒>【答案】D 【解析】因为ππππ210182-<-<-<，sin y x =在ππ[,]22x ∈-上单调递增，所以ππsin sin 1810⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎝⎭⎝⎭，故A 正确；因为21π1.522+=<，所以2比1距离正弦函数的对称轴π2x =近，所以sin2sin1>，故B 正确；因为23π23π3π17π17ππcos cos 4πcos ,cos cos4πcos 555444⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=--=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，而3ππ05π4-<<-<-，函数cos y x =在(π,0)-上单调递增，所以23π17πcos cos 54⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故C 正确；因为sin508sin148sin144︒︒=︒>，而90144148180︒<︒<︒<︒，由正弦函数的单调性可知sin508sin148sin144︒︒=︒<，故D 错误.故选：D3．（2023春·四川绵阳·高一四川省绵阳南山中学校考期中）设3sin20,cos80,4a b c =︒=︒=，则,,a b c 大小关系（）A ．b a c <<B ．a b c <<C ．c b a <<D ．a c b<<【答案】B【解析】因为2030︒<︒，且sin y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，则1sin 20sin 302︒<︒=，即12a <；又因为π80ππ41803<<，且cos y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减，则1ππcos cos80cos 2342=<︒<=，即122b <<，且34c =>a b c <<.故选：B.考点七正弦、余弦函数的最值(值域)问题【例7-1】（2023春·四川眉山·高一校考期中）已知函数()ππ2sin 2,0,62f x x x ⎛⎫⎡⎤=-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，则()f x 的值域是（）A ．[]22-,B ．[]1,1-C ．[]1,2-D ．2⎡⎤⎣⎦【答案】C【解析】因为π0,2x ⎡⎤∈⎢⎣⎦，所以ππ5π2,666x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦，所以π1sin 2,162x ⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，所以[]π2sin 21,26x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭，所以()f x 的值域是[]1,2-.故选：C.【例7-2】（2023·全国·高一专题练习）函数22sin cos y x x =--的最小值是．【答案】34/0.75【解析】函数2213cos cos 1cos 24y x x x ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭，1cos 1x -≤≤，当1cos 2x =时，函数取得最小值34.故答案为：34【例7-3】（2023春·河南周口·高一周口恒大中学校考阶段练习）函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x的值域为．【答案】11,122⎡⎫⎛⎤--⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝⎦【解析】令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，[1)(t ∈-- ，则212sin cos t x x =+，即21sin cos 2t x x -=，所以2112()12t t f t t --==+，又因为[1)(t ∈-- ，所以()11,11,22f t ⎡⎫⎛⎤-∈--⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦，即函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x的值域为11,11,22⎡⎫⎛⎤---⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦．故答案为：11,122⎡⎫⎛⎤--⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦.【例7-4】（2023春·四川眉山·高一校联考期中）已知函数()πsin (0,[0,π])3f x x x ωω⎛⎫=->∈ ⎪⎝⎭的值域为[，则ω的取值范围是（）A ．15[,]33B ．5[,1]6C ．55[,63D ．513⎡⎤⎢⎥⎣⎦，【答案】C【解析】因为[0,π]x ∈，可得πππ[,π333x ωω-∈--，因为函数()πsin()3f x x ω=-的值域为[，所以ππ4π,323ωπ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦，解得55[,]63ω∈.故选：C.【一隅三反】1（2022秋·江苏常州·高一常州高级中学校考期末）函数ππcos ,,032y x x ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值域是（）A ．1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．⎤⎥⎣⎦C ．12⎡⎢⎣⎦D ．,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A【解析】因为,02πx ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，所以πππ,363x ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦，因为函数cos t x =在π,06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递增，π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上递减，又πcos 6⎛⎫-= ⎪⎝⎭cos 01=，π1cos 32=，所以π1cos ,132x ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦即1,12y ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.故选：A ．2．（2023秋·陕西安康·高一校联考期末）函数2π2πsin 2cos 33y x x x ⎛⎫=+≤≤ ⎪⎝⎭的最小值是．【答案】14-/-0.25【解析】由()222sin 2cos 1cos 2cos cos 12y x x x x x =+=-+=--+，又π2π33x ≤≤，则11cos 22x -≤≤，所以()217cos 1244x -≤--+≤，所以函数2π2πsin 2cos 33y x x x ⎛⎫=+≤≤ ⎪⎝⎭的最小值是14-．故答案为：14-．3．（2023春·江西宜春·高一江西省丰城中学校考阶段练习）已知函数()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，若()f x 在[]0a ，上的值域是112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，，则实数a 的取值范围为（）A ．403π⎛⎤ ⎥⎝⎦，B ．2433ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦，C ．23π∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭，D ．2533ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦，【答案】B【解析】由题意可得()cos 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，令3t x π=+则cos y t =,如图所示，∵()f x 的值域是112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，，0x a ，∴333x a πππ++，即：33ta ππ+∴由图可知533aπππ+，解得2433a ππ，所以实数a 的取值范围为2433ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦，.故选：B.4．（2023春·四川南充·高一四川省南充市白塔中学校考期中）函数2cos ()2cos xf x x-=+的值域为.【答案】1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】2cos 4()12cos 2cos x f x x x-==++，[]cos 1,1x ∈-，则[]cos 21,3x +∈，44,42cos 3x ⎡⎤∈⎢⎥+⎣⎦，故()1,33f x ∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为：1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦考点八正切函数图像及性质【例8】（2024秋·广东）（多选）已知函数()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，则下列说法正确的是（）A ．()f x 的最小正周期为π2B ．()f x 在ππ,63⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减C ．π3π510f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D ．()f x 的定义域为ππ,Z 3x x k k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭【答案】AC【解析】因为()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，对于A ：()f x 的最小正周期为π2T =，故A 正确；对于B ：当ππ,63x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，πππ2,662x ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，因为tan y z =在π0,2z ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递增，故()f x 在ππ,63⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，故B 错误；对于C ：因为()f x 的最小正周期为π2T =，所以πππ3π55210f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，故C 正确；对于D ：令ππ2π62x k -≠+，Z k ∈，解得ππ32k x ≠+，Z k ∈，所以()f x 的定义域为ππ,Z 32k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭，故D 错误．故选：AC ．【一隅三反】1．（2023春·辽宁大连·高一大连八中校考阶段练习）（多选）已知函数()tan 2f x x =，则下列说法正确的是（）A ．函数()f x 是奇函数B ．函数()f x 的最小正周期是πC ．函数()f x 在ππ(,44-上单调递增D ．函数()f x 图象的对称中心是π(,0)(Z)4k k ∈【答案】ACD【解析】对于A ，()tan 2f x x =的定义域为ππππ,(Z)4242k k k ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭，定义域关于原点对称，因为()()tan(2)tan 2f x x x f x -=-=-=-，所以()f x 是奇函数，所以A 正确，对于B ，()f x 的最小正周期为π2T =，所以B 错误，对于C ，由ππ,44x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，得ππ2,22x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，因为tan y x =在ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，所以()f x 在ππ(,)44-上单调递增，所以C 正确，对于D ，由π2,Z 2k x k =∈，得π,Z 4k x k =∈，所以()f x 图象的对称中心是π(,0)(Z)4k k ∈，所以D 正确，故选：ACD2．（2023春·广西钦州·高一校考阶段练习）（多选）已知函数()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，则下列说法错误的是（）A ．()f x 的最小正周期为π2B ．()f x 的定义域为ππ,3x x k k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z C ．ππ44f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D ．()f x 在ππ,32⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减【答案】BD【解析】因为()πtan 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，对于A ：所以()f x 的最小正周期为π2T =，故A 正确；对于B ：令ππ2π,Z 62x k k -≠+∈，解得ππ,Z 32kx k ≠+∈，所以()f x 的定义域为ππ,32k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ，故B错误；对于C ：πππtan tan 4263πf ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭tan tan tan πππ242633π2ππf ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，故C 正确；对于D ：当ππ,32x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，ππ5π2,626x ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，因为tan y z =在π5π,26z ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递增，故()f x 在ππ,32⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，故D 错误.故选：BD3．（2023春·广东河源·高一校考阶段练习）（多选）已知函数()π7tan 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则（）A ．π6f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B ．π6f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数C ．()f x 图象的对称中心为()ππ,0Z 68k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭D ．()f x 的定义域为ππ,Z 122k xx k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣【答案】ABD【解析】因为函数()π7tan 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，所以πππ2π7tan 27tan76633f ⎛⎫⎛⎫=⨯+==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A 正确；由()π7tan 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭得，π7tan 26f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，对于函数7tan 2y x =，令π2π,Z 2x k k ≠+∈，得ππ,Z 24k x k ≠+∈，可知定义域为ππ,Z 24k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭关于原点对称，又()7tan 27tan 2x x -=-，所以函数7tan 2y x =为奇函数，即π6f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数，故B 正确；由ππ2(Z)32k x k +=∈，得到()ππZ 46k x k =-∈，所以()π7tan 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的对称中心为()ππ,0Z 46k k ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，故C 错误；令ππ2π,Z 32x k k +≠+∈，得ππ,Z 212k x k ≠+∈，所以()f x 的定义域为ππ,Z 122k xx k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭∣，故D 正确；故选：ABD。
高中 三角函数的图象与性质 知识点+例题 全面
辅导讲义――三角函数的图象与性质余弦函数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 xy ＝cos xy ＝tan x图象定义域 R R {x |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 ＝－π2＋2k π(k ∈Z )时，y min ＝－1x ＝2k π(k ∈Z )时， y max ＝1；x ＝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2π2ππ1．定义域和值域[例1] 函数216sin x x y -+=的定义域是______________.],0[],4[ππ --[巩固1] 函数x x y sin 3sin 3+-=的值域为________.]2,21[精典例题透析答案 (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 }．[巩固]（1）函数y ＝sin x －cos x 的定义域是________．（2）(2013·天津)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 ≥cos x ，同一坐标系中作出y ＝sin x ，y ＝cos x ，x ∈[0,2π]的图象如图所示．结合图象及正、余弦函数的周期是2π知， 函数的定义域为{x |2k π＋π4≤x ≤2k π＋5π4，k ∈Z }．(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] 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.[巩固] (2014·北京)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]（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，7所以函数的单调减区间为[k π＋π8，k π＋5π8](k ∈Z )． 6．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T 2＝2. 7．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. 8．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 ，77。
高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结
高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结高中数学中，三角函数及反三角函数是重要的内容之一。
在学习这一部分知识时，需要掌握其图像性质以及相关的知识点。
下面将对这些内容进行总结。
一、三角函数的图像性质1. 正弦函数（sin）的图像性质：- 周期性：sin函数的周期为2π，即在每个周期内，函数的图像重复出现；- 奇函数性质：sin函数关于原点对称；- 取值范围：sin函数的取值范围为[-1,1]，即函数的值始终在该区间内波动。
2. 余弦函数（cos）的图像性质：- 周期性：cos函数的周期为2π；- 偶函数性质：cos函数关于y轴对称；- 取值范围：cos函数的取值范围也为[-1,1]。
3. 正切函数（tan）的图像性质：- 周期性：tan函数的周期为π；- 奇函数性质：tan函数关于原点对称；- 无界性：tan函数的值域为实数集，即函数在某些点无界。
二、三角函数的知识点1. 基本正弦函数的性质：- 特殊角的正弦值：0°、90°、180°、270°和360°对应的正弦值分别为0、1、0、-1和0；- 正弦函数的增减性：在0°到180°的区间上，sin函数是单调递增的；- 正弦函数的奇偶性：sin(-x)=-sin(x)，即sin函数关于原点对称。
2. 基本余弦函数的性质：- 特殊角的余弦值：0°、90°、180°、270°和360°对应的余弦值分别为1、0、-1、0和1；- 余弦函数的增减性：在0°到180°的区间上，cos函数是单调递减的；- 余弦函数的奇偶性：cos(-x)=cos(x)，即cos函数关于y轴对称。
3. 基本正切函数的性质：- 特殊角的正切值：0°、90°、180°和270°对应的正切值分别为0、无穷大、0和无穷大；- 正切函数的周期性：tan(x+π)=tan(x)，即tan函数的周期是π。
人教版最新高中数学三角函数复习专题Word版.docx
高中数学三角函数复习专题( 附参考答案 )一、知识点整理 :1、角的概念的推广：正负，范围，象限角，坐标轴上的角；2、角的集合的表示：①终边为一射线的角的集合：x x2k, k Z =|k360 , k Z②终边为一直线的角的集合：x x k, k Z ；③两射线介定的区域上的角的集合：x 2k x2k, k Z④两直线介定的区域上的角的集合：x k x k, k Z；3、任意角的三角函数：（1）弧长公式： l a R R 为圆弧的半径， a 为圆心角弧度数，l为弧长。
（2）扇形的面积公式：S 1lR R 为圆弧的半径，l为弧长。
2（3）三角函数定义：角中边上任意一点 P 为( x, y)，设| OP |r 则：sin y, cos x ,tan y r= a 2b2 r r x反过来，角的终边上到原点的距离为r 的点P的坐标可写为： P r cos, r sin 比如：公式 cos()cos cossin sin的证明（4）特殊角的三角函数值α032 64322sin α012310-10222cosα13210-101222tan α0313不存0不存03在在（5）三角函数符号规律：第一象限全正，二正三切四余弦。
（6）三角函数线：（判断正负、比较大小，解方程或不等式等）y T 如图，角的终边与单位圆交于点P，过点 P 作 x 轴的垂线，P 垂足为 M ，则Ao 过点 A(1,0)作 x 轴的切线，交角终边OP 于点 T，则M x。
（7）同角三角函数关系式：①倒数关系： tan a cot a 1sin a ②商数关系： tan acos a③平方关系： sin 2 a cos2 a1（ 8)诱导公试sin cos tan三角函数值等于的同名三角函数值，前面-- sin+ cos- tan加上一个把看作锐角时，原三角函数值的- tan-+ sin- cos符号；即：函数名不变，符号看象限+- sin- cos+ tan2-- sin+ cos- tan2k++ sin+ cos+ tansin con tan2+ cos+ sin+ cot三角函数值等于的异名三角函数值，前面2+ cos- sin- cot加上一个把看作锐角时，原三角函数值的3- cos- sin+ cot2符号 ;3- cos+ sin- cot2即：函数名改变，符号看象限 :sin x cos x cos x比如444cos x sin x444.两角和与差的三角函数：（1）两角和与差公式：cos() cos a cos sin a sin s i na( ) s i na c o s c o as s i ntan a(atan a tan注：公式的逆用或者变形)1 tan a tan．．．．．．．．．（2）二倍角公式：sin 2a 2 sin acosa c o 2sa2222c o sa s i n a 1 2s i n a 2 c o sa 1tan 2a2 tan a 1 tan 2 a(3)几个派生公式：①辅助角公式： a sin x bcosx a2b2 sin(x)a2b2 cos(x)例如： sinα±cosα＝2 sin＝ 2 cos．44sinα±3 cosα＝ 2sin＝2cos等．33②降次公式： (sin cos) 2 1 sin 2cos2 1 cos 2,sin 2 1 cos 222③ tan tan tan()(1tan tan)5、三角函数的图像和性质：（其中 k z ）三角函数y sin x定义域（ - ∞， +∞）值域[-1,1]最小正周期T2奇偶性奇[ 2 k,2 k]22单调性单调递增[ 2 k,2 k 3 ]22单调递减x k对称性2(k ,0)零值点x ky cos x（- ∞， +∞）[-1,1]T 2偶[( 2k 1) ,2k]单调递增[( 2k ,( 2k 1) ]单调递减x k(k,0)2x ky tan xx k2（ - ∞， +∞）T奇(k,k)22单调递增k(,0)x k2。
三角函数图像与性质-知识点总结及题型归纳讲义
专题七《三角函数》讲义7.3 三角函数的图像与性质知识梳理.三角函数的图像与性质1．正弦、余弦、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错误!值域[－1,1][－1,1]R奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在⎣⎡⎦⎤－π2＋2kπ，π2＋2kπ(k∈Z)上是递增函数，在⎣⎡⎦⎤π2＋2kπ，3π2＋2kπ(k∈Z)上是递减函数在[2kπ－π，2kπ](k∈Z)上是递增函数，在[2kπ，2kπ＋π](k∈Z)上是递减函数在⎝⎛⎭⎫－π2＋kπ，π2＋kπ(k∈Z)上是递增函数周期性周期是2kπ(k∈Z且k≠0)，最小正周期是2π周期是2kπ(k∈Z且k≠0)，最小正周期是2π周期是kπ(k∈Z且k≠0)，最小正周期是π对称性对称轴是x＝π2＋kπ(k∈Z)，对称中心是(kπ，0)(k∈Z)对称轴是x＝kπ(k∈Z)，对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ＋π2，0(k∈Z)对称中心是⎝⎛⎭⎫kπ2，0(k∈Z)题型一. 三角函数图像的伸缩变换1．要得到函数y ＝3sin （2x +π3）的图象，只需要将函数y ＝3cos2x 的图象（ ） A ．向右平行移动π12个单位 B ．向左平行移动π12个单位C ．向右平行移动π6个单位D ．向左平行移动π6个单位2．（2017•新课标Ⅰ）已知曲线C 1：y ＝cos x ，C 2：y ＝sin （2x +2π3），则下面结论正确的是（ ）A ．把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移π6个单位长度，得到曲线C 2B ．把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向左平移π12个单位长度，得到曲线C 2C ．把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移π6个单位长度，得到曲线C 2D ．把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12，纵坐标不变，再把得到的曲线向左平移π12个单位长度，得到曲线C 23．（2021春•闵行区校级期中）函数y ＝cos （2x +φ）的图象向右平移π2个单位长度后与函数y ＝sin （2x +2π3）的图象重合，则|φ|的最小值为 ．4．（2016春•南通期末）将函数f(x)=sin(ωx +φ)，(ω＞0，−π2＜φ＜π2)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半，纵坐标不变，再向右平移π4个单位长度得到y ＝sin x 的图象，则f(π6)= ．5．（2015•湖南）将函数f （x ）＝sin2x 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＝（ ） A ．5π12B ．π3C ．π4D ．π6题型二. 已知图像求解析式1．图是函数y ＝A sin （ωx +φ）（x ∈R ）在区间[−π6，5π6]上的图象，为了得到这个函数的图象，只要将y ＝sin x （x ∈R ）的图象上所有的点（ ）A ．向左平移π3个单位长度，再把所得各点的横坐标缩短到原来的12，纵坐标不变B ．向左平移π3个单位长度，再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变C ．向左平移π6个单位长度，再把所得各点的横坐标缩短到原来的12，纵坐标不变D ．向左平移π6个单位长度，再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变2．已知函数y =sin(ωx +φ)(ω＞0，|φ|＜π2)的部分图象如图所示，则（ ）A ．ω=π2，φ=−π4 B ．ω=π2，φ=π4C ．ω=π，φ=−π4D ．ω=π，φ=π43．已知函数f （x ）＝A cos （ωx +φ）的图象如图所示，f （π2）=−23，则f （0）＝（ ）A ．−23B ．−12C ．23D ．124．已知函数f （x ）＝A tan （ωx +φ）（ω＞0，|φ|＜π2）的部分图象如图所示，下列关于函数g （x ）＝A cos （ωx +φ）（x ∈R ）的表述正确的是（ ）A ．函数g （x ）的图象关于点（π4，0）对称B ．函数g （x ）在[−π8，3π8]递减 C ．函数g （x ）的图象关于直线x =π8对称D ．函数h （x ）＝cos2x 的图象上所有点向左平移π4个单位得到函数g （x ）的图象题型三. 三角函数的性质 考点1.单调性1．函数y ＝sin （﹣2x +π3）的单调递减区间是（ ） A ．[k π−π12，k π+5π12]，k ∈Z B ．[2k π−π12，2k π+5π12]，k ∈ZC ．[k π−π6，k π+5π6]，k ∈ZD ．[2k π−π6，2k π+5π6]，k ∈Z2．已知函数f(x)=Asin(x +φ)(A ＞0，−π2＜φ＜0)在x =5π6时取得最大值，则f （x ）在[﹣π，0]上的单调增区间是（ ） A ．[−π，−5π6] B ．[−5π6，−π6] C ．[−π3，0]D ．[−π6，0]3．已知函数f （x ）＝sin （2x +π3）在区间[0，a ]（其中a ＞0）上单调递增，则实数a 的取值范围是（ ） A ．{a |0＜a ≤π12} B ．{a |0＜a ≤π2} C ．{a |a ＝k π+π12，k ∈N *} D ．{a |2k π＜a ≤2k π+π12，k ∈N *} 4．已知ω＞0，函数f （x ）＝sin （ωx +π4）在区间（π2，π）上单调递减，则实数ω的取值范围是（ ） A ．[12，54] B ．[12，34]C ．(0，12]D ．（0，2]考点2.周期性、奇偶性、对称性1．已知函数f （x ）＝cos 2x +sin 2（x +π6），则（ ）A ．f （x ）的最小正周期为π，最小值为12B ．f （x ）的最小正周期为π，最小值为−12C ．f （x ）的最小正周期为2π，最小值为12D ．f （x ）的最小正周期为2π，最小值为−122．已知f （x ）＝sin2x +|sin2x |（x ∈R ），则下列判断正确的是（ ） A ．f （x ）是周期为2π的奇函数 B ．f （x ）是值域为[0，2]周期为π的函数 C ．f （x ）是周期为2π的偶函数 D ．f （x ）是值域为[0，1]周期为π的函数3．将函数y ＝sin2x −√3cos2x 的图象沿x 轴向右平移a 个单位（a ＞0）所得图象关于y 轴对称，则a 的最小值是（ ） A ．712π B ．π4C ．π12D ．π64．已知函数f （x ）＝a sin x ﹣b cos x （ab ≠0，x ∈R ）在x =π4处取得最大值，则函数y ＝f （π4−x ）是（ ）A ．偶函数且它的图象关于点（π，0）对称B ．偶函数且它的图象关于点(3π2，0)对称 C ．奇函数且它的图象关于点(3π2，0)对称 D ．奇函数且它的图象关于点 （π，0）对称考点3.三角函数性质综合1．（2019•天津）已知函数f （x ）＝A sin （ωx +φ）（A ＞0，ω＞0，|φ|＜π）是奇函数，将y ＝f （x ）的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），所得图象对应的函数为g （x ）．若g （x ）的最小正周期为2π，且g （π4）=√2，则f （3π8）＝（ ）A ．﹣2B ．−√2C ．√2D ．22．（2015•天津）已知函数f （x ）＝sin ωx +cos ωx （ω＞0），x ∈R ，若函数f （x ）在区间（﹣ω，ω）内单调递增，且函数y ＝f （x ）的图象关于直线x ＝ω对称，则ω的值为 ．3．（2014•大纲版）若函数f （x ）＝cos2x +a sin x 在区间（π6，π2）是减函数，则a 的取值范围是 ．4．（2016•新课标Ⅰ）若函数f （x ）＝x −13sin2x +a sin x 在（﹣∞，+∞）单调递增，则a 的取值范围是（ ） A ．[﹣1，1]B ．[﹣1，13]C ．[−13，13]D ．[﹣1，−13]5．（2013•安庆二模）已知函数f （x ）＝sin （ωx +π6），其中ω＞0，若f （π6）＝f （π3），且f （x ）在区间（π6，π3）上有最小值、无最大值，则ω等于（ ）A ．403B ．283C ．163D ．436．（2014•北京）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 ．题型四. 三角函数最值1．函数f （x ）=15sin （x +π3）+cos （x −π6）的最大值为（ ） A ．65B ．1C ．35D ．152．函数f （x ）＝cos （ωx +π3）（ω＞0）在[0，π]内的值域为[﹣1，12]，则ω的取值范围为（ ） A ．[32，53]B ．[23，43]C ．[23，+∞)D ．[23，32]3．已知函数f （x ）＝cos2x +sin x ，则下列说法中正确的是（ ） A ．f （x ）的一条对称轴为x =π4 B ．f （x ）在（π6，π2）上是单调递减函数C ．f （x ）的对称中心为（π2，0）D ．f （x ）的最大值为14．若0＜x ≤π3，则函数y ＝sin x +cos x +sin x cos x 的值域为 ．5．已知函数f(x)=2sinωx ⋅cos 2(ωx 2−π4)−sin 2ωx(ω＞0)在区间[−2π5，5π6]上是增函数，且在区间[0，π]上恰好取得一次最大值1，则ω的取值范围是（ ） A ．(0，35]B ．[12，35]C ．[12，34]D ．[12，52)6．已知函数f （x ）＝cos x •sin （x +π3）−√3cos 2x +√34，x ∈R （1）求f （x ）的最小正周期；（2）求f （x ）在闭区间[0，π2]上的最大值和最小值及相应的x 值；（3）若不等式|f （x ）﹣m |＜2在x ∈[0，π2]上恒成立，求实数m 的取值范围．题型五.三角函数零点1．已知函数f （x ）＝sin ωx −√3cos ωx （ω＞0），若方程f （x ）＝﹣1在（0，π）上有且只有四个实数根，则实数ω的取值范围为 ．2．已知函数f （x ）=√3sin ωx cos ωx +cos 2ωx −12，（ω＞0，x ∈R ），若函数f （x ）在区间（π2，π）内没有零点，则ω的取值范围（ ） A ．（0，512] B ．（0，512]∪[56，1112]C ．（0，58]D ．（0，56]∪[1112，1）3．函数f(x)=2sin(2ωx +π6)(ω＞0)图象上有两点A （s ，t ），B （s +2π，t ）（﹣2＜t ＜2），若对任意s ∈R ，线段AB 与函数图象都有五个不同交点，若f （x ）在[x 1，x 2]和[x 3，x 4]上单调递增，在[x 2，x 3]上单调递减，且x 4−x 3=x 2−x 1=23(x 3−x 2)，则x 1的所有可能值是课后作业. 三角函数的图像与性质1．函数f （x ）＝A sin （ωx +φ）（A ＞0，ω＞0，﹣π＜φ＜0）的部分图象如图所示，为了得到g （x ）＝A sin ωx 的图象，只需将函数y ＝f （x ）的图象（ ）A ．向左平移π3个单位长度B ．向左平移π12个单位长度 C ．向右平移π3个单位长度D ．向右平移π12个单位长度2．关于函数y ＝2sin （3x +π4）+1，下列叙述正确的是（ ） A ．其图象关于直线x =−π4对称 B ．其图象关于点（π12，1）对称 C ．其值域是[﹣1，3]D ．其图象可由y ＝2sin （x +π4）+1图象上所有点的横坐标变为原来的13得到 3．已知函数f （x ）＝（12a −√3）sin x +（√32a +1）cos x ，将f （x ）的图象向右平移π3个单位长度得到函数g （x ）的图象，若对任意x ∈R ，都有g （x ）≤g （π4），则a 的值为 ． 4．已知函数f （x ）＝sin （ωx +φ）（ω＞1，0≤φ≤π）是R 上的偶函数，其图象关于点M （3π4，0）对称，且在区间[0，π2]上是单调函数，则ω和φ的值分别为（ ）A ．23，π4B ．2，π3C ．2，π2D ．103，π25．已知函数f （x ）＝sin （ωx +φ），其中ω＞0，|φ|≤π2，−π4为f （x ）的零点：且f （x ）≤|f （π4）|恒成立，f （x ）在区间（−π12，π24）上有最小值无最大值，则ω的最大值是（ ）A ．11B ．13C ．15D ．176．已知函数f （x ）＝2sin （ωx −π6）sin （ωx +π3）（ω＞0），若函数g （x ）＝f （x ）+√32在[0，π2]上有且只有三个零点，则ω的取值范围为（ ）A ．[2，113） B ．（2，113） C ．[73，103） D ．（73，103）。
三角函数的图像和性质知识点讲解+例题讲解(含解析)
三角函数的图像与性质一、知识梳理1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(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)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，－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)，⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，0，(2π，1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )π3.对称与周期(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期，相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期. (2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.(3).对于y ＝tan x 不能认为其在定义域上为增函数，而是在每个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π－π2，k π＋π2(k ∈Z )内为增函数.二、例题精讲 + 随堂练习1.判断下列结论正误(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 ＝k sin x ＋1，x ∈R ，则y 的最大值为k ＋1.( ) (4)y ＝sin|x |是偶函数.( )解析 (1)余弦函数y ＝cos x 的对称轴有无穷多条，y 轴只是其中的一条. (2)正切函数y ＝tan x 在每一个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π－π2，k π＋π2(k ∈Z )上都是增函数，但在定义域内不是单调函数，故不是增函数.(3)当k >0时，y max ＝k ＋1；当k <0时，y max ＝－k ＋1. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√2.若函数y ＝2sin 2x －1的最小正周期为T ，最大值为A ，则( ) A.T ＝π，A ＝1 B.T ＝2π，A ＝1 C.T ＝π，A ＝2D.T ＝2π，A ＝2解析 最小正周期T ＝2π2＝π，最大值A ＝2－1＝1.故选A. 答案 A3.函数y ＝－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －3π4的单调递减区间为________.解析 由－π2＋k π＜2x －3π4＜π2＋k π(k ∈Z )， 得π8＋k π2＜x ＜5π8＋k π2(k ∈Z )，所以y ＝－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －3π4的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8＋k π2，5π8＋k π2(k ∈Z ). 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8＋k π2，5π8＋k π2(k ∈Z )4.(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的最小正周期为( )A.4πB.2πC.πD.π2解析 由题意T ＝2π2＝π. 答案 C5.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )＝15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6的最大值为( )A.65B.1C.35D.15解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3，则f (x )＝15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3＝65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3，函数的最大值为65. 答案 A6.(2018·江苏卷)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________.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.所以2π3＋φ＝π2＋k π(k ∈Z )，所以φ＝－π6＋k π(k ∈Z )，又－π2<φ<π2，所以φ＝－π6. 答案 －π6考点一 三角函数的定义域【例1】 (1)函数f (x )＝－2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠－π12 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π＋π6（k ∈Z ） D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π2＋π6（k ∈Z ） (2)不等式3＋2cos x ≥0的解集是________.(3)函数f (x )＝64－x 2＋log 2(2sin x －1)的定义域是________. 解析 (1)由2x ＋π6≠k π＋π2(k ∈Z )，得x ≠k π2＋π6(k ∈Z ).(2)由3＋2cos x ≥0，得cos x ≥－32，由余弦函数的图象，得在一个周期[－π，π]上，不等式cos x ≥－32的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |－5π6≤x ≤56π，故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |－56π＋2k π≤x ≤56π＋2k π，k ∈Z .(3)由题意，得⎩⎨⎧64－x 2≥0，①2sin x －1>0，②由①得－8≤x ≤8，由②得sin x >12，由正弦曲线得π6＋2k π<x <56 π＋2k π(k ∈Z ).所以不等式组的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫－116π，－76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6，8. 答案 (1)D (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |－56π＋2k π≤x ≤56π＋2k π，k ∈Z (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫－116π，－76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6，8【训练1】 (1)函数y ＝sin x －cos x 的定义域为________. (2)函数y ＝lg(sin x )＋cos x －12的定义域为______.解析 (1)要使函数有意义，必须使sin x －cos x ≥0.利用图象，在同一坐标系中画出[0，2π]上y ＝sin x 和y ＝cos x 的图象，如图所示.在[0，2π]上，满足sin x ＝cos x 的x 为π4，5π4再结合正弦、余弦函数的周期是2π，所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4＋2k π≤x ≤54π＋2k π，k ∈Z .(2)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0，cos x －12≥0， 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0，cos x ≥12，解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π＋2k π，－π3＋2k π≤x ≤π3＋2k π(k ∈Z )，所以2k π<x ≤π3＋2k π(k ∈Z )，所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3＋2k π，k ∈Z .答案(1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4＋2k π≤x ≤54π＋2k π，k ∈Z (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3＋2k π，k ∈Z考点二 三角函数的值域与最值【例2】 (1)y ＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的值域是________.(2)(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )＝sin 2x ＋3cos x －34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2的最大值是________. (3)函数y ＝sin x －cos x ＋sin x cos x 的值域为________.解析 (1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2时，2x －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，5π6，sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，1，故3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3，即y ＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3. (2)由题意可得f (x )＝－cos 2x ＋3cos x ＋14＝－(cos x －32)2＋1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，∴cos x ∈[0，1].∴当cos x ＝32，即x ＝π6时，f (x )max ＝1. (3)设t ＝sin x －cos x ，则t 2＝sin 2x ＋cos 2x －2sin x cos x ，sin x cos x ＝1－t22，且－2≤t ≤2，所以y ＝－t 22＋t ＋12＝－12(t －1)2＋1.当t ＝1时，y max ＝1；当t ＝－2时，y min ＝－12－ 2 .所以函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12－2，1. 答案 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，3 (2)1 (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12－2，1【训练2】 (1)函数f (x )＝cos 2x ＋6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x 的最大值为( )A.4B.5C.6D.7(2)(2019·临沂模拟)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 (1)由f (x )＝cos 2x ＋6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x ＝1－2sin 2x ＋6sin x ＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x －322＋112，又sin x ∈[－1，1]，所以当sin x ＝1时函数的最大值为5.(2)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 (1)B(2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π考点三 三角函数的单调性 角度1 求三角函数的单调区间【例3－1】 (1)函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π12－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π12－π12，k π2＋5π12(k ∈Z )C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π6，k π＋2π3(k ∈Z )D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z ) (2)函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2x ＋π3的单调递减区间为________. 解析 (1)由k π－π2<2x －π3<k π＋π2(k ∈Z )，得k π2－π12<x <k π2＋5π12(k ∈Z )，所以函数f (x )＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2－π12，k π2＋5π12(k ∈Z ).(2)y ＝－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，它的减区间是y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的增区间.令2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2，k ∈Z ，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12，k ∈Z .故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12，k ∈Z . 答案 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12，k ∈Z角度2 利用单调性比较大小【例3－2】 已知函数f (x )＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6，设a ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7，b ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，c ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，则a ，b ，c 的大小关系是( ) A.a >b >c B.a >c >b C.c >a >bD.b >a >c解析 令2k π≤x ＋π6≤2k π＋π，k ∈Z ，解得2k π－π6≤x ≤2k π＋5π6，k ∈Z ，∴函数f (x )＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，5π6上是减函数，∵－π6<π7<π6<π4<5π6， ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4. 答案 A角度3 利用单调性求参数【例3－3】 (2018·全国Ⅱ卷)若f (x )＝cos x －sin x 在[－a ，a ]是减函数，则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π解析 f (x )＝cos x －sin x ＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4，由题意得a >0，故－a ＋π4<π4，因为f (x )＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4在[－a ，a ]是减函数，所以⎩⎪⎨⎪⎧－a ＋π4≥0，a ＋π4≤π，a >0，解得0<a ≤π4，所以a 的最大值是π4.答案 A【训练3】 (1)设函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π，则以下结论正确的是( )A.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0上单调递减B.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上单调递增 C.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2，5π6上单调递减 D.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6，π上单调递增(2)cos 23°，sin 68°，cos 97°的大小关系是________.(3)若函数f (x )＝sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3上单调递增，在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3，π2上单调递减，则ω＝________.解析 (1)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，得2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－4π3，－π3，此时函数f (x )先减后增；由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，得2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3，此时函数f (x )先增后减；由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2，5π6，得2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3，4π3，此时函数f (x )单调递减；由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6，π，得2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤4π3，5π3，此时函数f (x )先减后增.(2)sin 68°＝cos 22°，又y ＝cos x 在[0°，180°]上是减函数，∴sin 68°>cos 23°>cos 97°.(3)法一 由于函数f (x )＝sin ωx (ω>0)的图象经过坐标原点，由已知并结合正弦函数的图象可知，π3为函数f (x )的14周期，故2πω＝4π3，解得ω＝32.法二 由题意，得f (x )max ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝sin π3ω＝1.由已知并结合正弦函数图象可知，π3ω＝π2＋2k π(k ∈Z )，解得ω＝32＋6k (k ∈Z )，所以当k ＝0时，ω＝32.答案 (1)C (2)sin 68°>cos 23°>cos 97° (3)32考点四 三角函数的周期性、奇偶性、对称性 角度1 三角函数奇偶性、周期性【例4－1】 (1)(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )＝2cos 2x －sin 2x ＋2，则( ) A.f (x )的最小正周期为π，最大值为3 B.f (x )的最小正周期为π，最大值为4 C.f (x )的最小正周期为2π，最大值为3 D.f (x )的最小正周期为2π，最大值为4(2)(2019·杭州调研)设函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ－3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于y 轴对称，则θ＝( ) A.－π6 B.π6 C.－π3 D.π3解析 (1)易知f (x )＝2cos 2x －sin 2x ＋2＝3cos 2x ＋1＝3cos 2x ＋12＋1＝32cos 2x ＋52，则f (x )的最小正周期为π，当2x ＝2k π，即x ＝k π(k ∈Z )时，f (x )取得最大值，最大值为4.(2)f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ－3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋θ－π3， 由题意可得f (0)＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π3＝±2，即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π3＝±1，∴θ－π3＝π2＋k π(k ∈Z )，∴θ＝5π6＋k π(k ∈Z ). ∵|θ|<π2，∴k ＝－1时，θ＝－π6. 答案 (1)B (2)A角度2 三角函数图象的对称性【例4－2】 (1)已知函数f (x )＝a sin x ＋cos x (a 为常数，x ∈R )的图象关于直线x ＝π6对称，则函数g (x )＝sin x ＋a cos x 的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，0对称B.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，0对称 C.关于直线x ＝π3对称 D.关于直线x ＝π6对称解析 (1)因为函数f (x )＝a sin x ＋cos x (a 为常数，x ∈R )的图象关于直线x ＝π6对称，所以f (0)＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，所以1＝32a ＋12，a ＝33，所以g (x )＝sin x ＋33cos x ＝233sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6，函数g (x )的对称轴方程为x ＋π6＝k π＋π2(k ∈Z )，即x ＝k π＋π3(k ∈Z )，当k ＝0时，对称轴为直线x ＝π3，所以g (x )＝sin x ＋a cos x 的图象关于直线x ＝π3对称. 规律方法 1.对于可化为f (x )＝A sin(ωx ＋φ)形式的函数，如果求f (x )的对称轴，只需令ωx ＋φ＝π2＋k π(k ∈Z )，求x 即可；如果求f (x )的对称中心的横坐标，只需令ωx ＋φ＝k π(k ∈Z )，求x 即可.2.对于可化为f (x )＝A cos(ωx ＋φ)形式的函数，如果求f (x )的对称轴，只需令ωx ＋φ＝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＝π2＋k π(k ∈Z )，求x 即可.【训练4】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)函数f (x )＝tan x1＋tan 2x的最小正周期为( )A.π4B.π2C.πD.2π(2)设函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3，则下列结论错误的是( )A.f (x )的一个周期为－2πB.y ＝f (x )的图象关于直线x ＝8π3对称 C.f (x ＋π)的一个零点为x ＝π6 D.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π单调递减解析 (1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π＋π2，k ∈Z .f (x )＝sin x cos x 1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x 2＝sin x ·cos x ＝12sin 2x ，∴f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π.(2)A 项，因为f (x )的周期为2k π(k ∈Z 且k ≠0)，所以f (x )的一个周期为－2π，A 项正确.B 项，因为f (x )图象的对称轴为直线x ＝k π－π3(k ∈Z )，当k ＝3时，直线x ＝8π3是其对称轴，B 项正确.C 项，f (x ＋π)＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋4π3，将x ＝π6代入得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6＝cos 3π2＝0，所以x ＝π6是f (x＋π)的一个零点，C 项正确.D 项，因为f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π－π3，2k π＋2π3 (k ∈Z )，递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π＋2π3，2k π＋5π3 (k ∈Z )，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，2π3是减区间，⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3，π是增区间，D 项错误.答案 (1)C (2)D三、课后练习1.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( )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 ). 答案 D2.(2017·天津卷)设函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)，x ∈R ，其中ω>0，|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π，则( ) A.ω＝23，φ＝π12 B.ω＝23，φ＝－11π12C.ω＝13，φ＝－11π24D.ω＝13，φ＝7π24解析 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π， ∴f (x )的最小正周期为4⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8－5π8＝3π， ∴ω＝2π3π＝23，∴f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x ＋φ. ∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8＋φ＝2，得φ＝2k π＋π12(k ∈Z )， 又|φ|<π，∴取k ＝0，得φ＝π12.答案 A3.已知x 0＝π3是函数f (x )＝sin(2x ＋φ)的一个极大值点，则f (x )的单调递减区间是________.解析 因为x 0＝π3是函数f (x )＝sin(2x ＋φ)的一个极大值点，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3＋φ＝1，解得φ＝2k π－π6(k ∈Z ). 不妨取φ＝－π6，此时f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6， 令2k π＋π2≤2x －π6≤2k π＋3π2(k ∈Z )，得f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π＋π3，k π＋56π(k ∈Z ). 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π＋π3，k π＋56π(k ∈Z )4.已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－x sin x －3cos 2x ＋32. (1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值；(2)若方程f (x )＝23在(0，π)上的解为x 1，x 2，求cos(x 1－x 2)的值.解 (1)f (x )＝cos x sin x －32(2cos 2x －1) ＝12sin 2x －32cos 2x ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3. 当2x －π3＝π2＋2k π(k ∈Z )，即x ＝512π＋k π(k ∈Z )时，函数f (x )取最大值，且最大值为1.(2)由(1)知，函数f (x )图象的对称轴为x ＝512π＋k π(k ∈Z )，∴当x ∈(0，π)时，对称轴为x ＝512π.又方程f (x )＝23在(0，π)上的解为x 1，x 2.∴x 1＋x 2＝56π，则x 1＝56π－x 2，∴cos(x 1－x 2)＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π－2x 2＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2－π3， 又f (x 2)＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2－π3＝23， 故cos(x 1－x 2)＝23.5.已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6，若对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π6，－π2，都存在唯一的实数β∈[0，m ]，使f (α)＋f (β)＝0，则实数m 的最小值是________.解析 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π6，－π2，所以α－π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π，－2π3，则f (α)＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，0，因为对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π6，－π2，都存在唯一的实数β∈[0，m ]，使f (α)＋f (β)＝0，所以f (β)在[0，m ]上单调，且f (β)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，32，则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β－π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，32，则β－π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3，所以β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6，π2，即实数m 的最小值是π2. 答案 π26.(2017·山东卷)函数y ＝3sin 2x ＋cos 2x 的最小正周期为( )A.π2B.2π3C.πD.2π解析 ∵y ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin 2x ＋12cos 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6， ∴T ＝2π2＝π.答案 C7.(2019·石家庄检测)若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8，0是函数f (x )＝sin ωx ＋cos ωx 图象的一个对称中心，则ω的一个取值是( )A.2B.4C.6D.8解析 因为f (x )＝sin ωx ＋cos ωx ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π4，由题意，知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ8＋π4＝0，所以ωπ8＋π4＝k π(k ∈Z )，即ω＝8k －2(k ∈Z )，当k ＝1时，ω＝6.答案 C8.已知函数f (x )＝2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π4上的最小值是－2，则ω的最小值等于( ) A.23 B.32 C.2 D.3解析 ∵ω>0，－π3≤x ≤π4，∴－ωπ3≤ωx ≤ωπ4.由已知条件知－ωπ3≤－π2，∴ω≥32.答案 B9.(2019·湖南十四校联考)已知函数f (x )＝2sin ωx －cos ωx (ω>0)，若f (x )的两个零点x 1，x 2满足|x 1－x 2|min ＝2，则f (1)的值为( ) A.102 B.－102 C.2 D.－2解析 依题意可得函数的最小正周期为2πω＝2|x 1－x 2|min ＝2×2＝4，即ω＝π2，所以f (1)＝2sin π2－cos π2＝2.答案 C10.(2018·北京卷)设函数f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意的实数x 都成立，则ω的最小值为________.解析 由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4成立，故当x ＝π4时，函数f (x )有最大值，故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝1，πω4－π6＝2k π(k ∈Z )，∴ω＝8k ＋23(k ∈Z ).又ω>0，∴ωmin ＝23. 答案 2311.(2019·北京通州区质检)已知函数f (x )＝sin ωx －cos ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数y ＝f (x )图象的对称轴方程；(2)讨论函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的单调性. 解 (1)∵f (x )＝sin ωx －cos ωx ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π4，且T ＝π， ∴ω＝2，于是f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4. 令2x －π4＝k π＋π2(k ∈Z )，得x ＝k π2＋3π8(k ∈Z ).即函数f (x )图象的对称轴方程为x ＝k π2＋3π8(k ∈Z ).(2)令2k π－π2≤2x －π4≤2k π＋π2(k ∈Z )，得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π8，k π＋3π8(k ∈Z ). 注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，所以令k ＝0，得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，3π8； 同理，其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8，π2.。
高一数学 三角函数图像和性质
【题型总结】1、三角函数图像：例：函数xxy cos⋅-=的部分图像是（D ）解析：由f(-x)=xcos(-x)=xcosx=-f(x)，则f(x)是奇函数，必过（0，0）。
当x ∈（2,0π） 时，y ＜0。
答案：D 2、定义域例：求下列函数的定义域：（1）)sin(cos x y = （2）216tan lg x x y -+=解：（1）由0)sin(cos ≥x 可知：)(2c o s 2Z k k x k ∈+≤≤πππ 1c o s 1≤≤-x∴定义域：⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤-)(,2222Z n n x n x ππππ （2）2ππ+≠k x0tan >x0162≥-x ∴定义域：]4,()2,0()2(ππππ⋃⋃--， 3、值域和最值解题思路：①分式：a 、若只含有一种函数：令t x x =）（或cos sin ，则1)(1)()(≤≤-⇒=⇒=y g y g t t f yb 、若含有两种函数：利用辅助角公式或万能公式统一函数，再利用正余弦函数的有界性求解。
②二次函数：利用平方关系统一函数名，再利用二次函数的单调性求最值。
若解析式含有参数，根据参数的正负或二次函数的对称轴分类讨论。
③复合函数：a 、图象法；b 、判别式法；c 、单调性法 例1：求下列函数的值域： （1）)cos(sin x y = （2）解：（1）∵21sin 12ππ〈≤≤〈--x ∴1)cos(sin 1cos ≤≤x值域：[]1,1cos⇔1cos 0≤≤x ⇔)(2222Z n n x n ∈+≤≤-ππππ 2πππ+<<k x k44≤≤-x(2) y 是由，u ＝cosx“复合”而成的函数。
∵cosx ＞0，∴ ，（k ∈Z ）。
∵ cos1∈（0,1），则有 在u ∈（0，＋∞）上是减函数，又u ＝cosx ，u ∈，∴的值域是。
例2：求下列函数的最值：（1）求 的最大值；解：设 ， ，则，且时取等号∴ f(x)m a x ＝1。
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三角函数图象与性质复习题要求：1、能正确画出sin y x =，cos y x =，tan y x =的图象2、给定条件，能够求sin y x =，cos y x =，tan y x =的定义域、值域、单调区间；3、给定条件，能够求sin()y A x ωϕ=+中的,,A ωϕ。
4、掌握正弦余弦函数图象平移法则，区分先平移后伸缩与先伸缩后平移之间的差别。
5、结合图象，会求诸如1sin 2x -≤≤的取值范围。
6、会作出含有绝对值的正弦、余弦、正切函数图象。
如sin y x =，sin y x = 用五点法作正弦函数和余弦函数的简图（描点法）：正弦函数y=sinx ，x ∈[0，2π]的图象中，五个关键点是：(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0)余弦函数y=cosx x ∈[0,2π]的五个关键点是：(0,1) (2π,0) (π,-1) (23π,0) (2π,1)典型例题：例1：求下列函数的周期（1）x y cos 3= ，x R ∈ （2）)621sin(2π-=x y ，x R ∈跟踪练习：1、求下列函数的周期（1）)431sin(π+=x y （2）)43tan(2π+=x y （3） )4t a n (x y -=π2、设函数f(x) ,x R ∈是以3为周期的周期函数，且 ].12)(1,2(-=-∈x x f x 时有 求：f （-3) ,f(5) ,f(2011)例2、求下列函数的定义域（1）y = (2))4tan(x y -=π(3) y=lg(1-tanx)(4)y ＝2tan x 1－ （5）x x f cos 21)(-= （6）y例3、求函数⎪⎭⎫⎝⎛+=42sin 2πx y 的单调递减区间．跟踪练习：求下列函数的单调区间： （1）)43sin(π-=x y （2）y=sin(-2x+3π)（3） （4）)43tan(2π+=x y例4、比较大小（1）sin 20与sin30； （2）sin()sin()1510ππ--与（3）2325cos()cos()54ππ--与.（4） cos 914cos 815ππ、 （5）tan 27π与tan 107π （6）tan 65π与tan (－135π) （7）tan1,tan2,tan3 （8）sin2500与sin2600例5下列函数有最大值、最小值吗？如果有，请写出取最大值、最小值时的自变量x 的集合，并说出最大值、最小值分别是什么？（1） y=4cosx+1,；（2）y=-3sin2x+2，三、反思总结，当堂检测。
一、选择题1.函数2y x =的奇偶数性为（ ）.A. 奇函数B. 偶函数 C ．既奇又偶函数 D. 非奇非偶函数2.下列函数在[,]2ππ上是增函数的是（ ）A. y =sin xB. y =cos xC. y =sin 2xD. y =cos2x3.下列四个函数中，既是0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上的增函数，又是以π为周期的偶函数的是（）.A. sin y x =B. sin 2y x =C. cos y x =D. cos2y x =4．y=sin(x-π3)的单调增区间是（ ）A. [kπ-π6 ,kπ+5π6 ] (k ∈Z)B. [2kπ-π6 ,2kπ+5π6 ](k ∈Z)C. [kπ-7π6 , kπ-π6 ] (k ∈Z)D. [2kπ-7π6 ,2kπ-π6 ] (k ∈Z)5．下列函数中是奇函数的是（ ）A. y=-|sinx|B. y=sin(-|x|)C. y=sin|x|D. y=xsin|x| 6．在 (0,2π) 内，使 sinx>cosx 成立的x 取值范围是（ ）A .(π4 ,π2 )∪( π, 5π4 ) B. ( π4 ,π) C. ( π4 ,5π4 ) D.( π4 ,π)∪( 5π4 ,3π2) 7、函数)(),42sin(3)(R x x x f ∈-=π的最小正周期为（ ）A 、2πB 、πC 、π2D 、π4 8、函数)43sin(π-=x y 是图象的一个对称中心是（ ）A ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,12π B ．⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,127π C ．⎪⎭⎫ ⎝⎛0,127π． D.⎪⎭⎫⎝⎛0,1211π． 9、在下列各区间中，函数y =sin （x ＋4π）的单调递增区间是（ ）A.［2π，π］ B.［0，4π］ C.［－π，0］ D.［4π，2π］10、当函数1cos 2-=x y 取得最大值时，x 的取值为（ ） A 、Z k k x ∈+=,22ππ B 、Z k k x ∈-=,22ππC 、Z k k x ∈=,2πD 、Z k k x ∈+=,2ππ11、函数)3x 2sin(3y π+=的图象可看作是函数x 2sin 3y =的图象，经过如下平移得到的，其中 正确的是（ ）. A 、向右平移3π个单位 B 、向左平移3π个单位 C 、向右平移6π个单位 D 、向左平移6π个单位 12、已知sin αcos α = 18,则cos α－sin α的值等于 （ ）A 、±34 B 、±23 C 、23 D 、－2313、sin34π·cos 625π·tan 45π的值是（ ）A 、－43B 、43C 、－43D 、43二、填空题1.把下列各等式成立的序号写在后面的横线上。
①cos x = ②2sin 3x = ③2sin 5sin 60x x -+= ④2cos 0.5x = __________________________________________________________2.不等式sin x ≥22-的解集是______________________. 3．Cos1,cos2,cos3的大小关系是______________________.4．ｙ=sin(3x -π2 )的周期是__________________.5、3sin(2)4y x π=+的最小正周期是 、对称轴是 、单调递增区间是 、单调递减区间是 。
6、函数)32sin(2π+=x y 的图象的对称轴方程是 。
三、解答题1.求出函数的单调递增区间 （1）3sin(2),[,]422y x x πππ=+∈-（2）.[]1sin ,2,232y x x x πππ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭2.判断函数33()sin()42f x x π=+的奇偶性3．求函数y=cos 2x - 4cos x + 3的最值4、求3sin(2),[,]366y x x πππ=+∈-的最大值、最小值及对应的x 的取值范围。
5、求3sin(2),[,],0366y a x x a πππ=+∈-≠的最值及对应的x 的取值。
6、若2sin(2),[0,]32y a x b x ππ=-+∈的最大值是1，最小值是5-，求a b ，的值。
7、已知3tan 2απαπ=<<,求sin cos αα-的值.8、已知函数),42sin(3)(π-=x x f 求：（1）)(x f 的最小正周期； （2）求 )(x f 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡43,6ππ 的值域。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡-3,223三角函数练习题（1）1．(人教A 版教材习题改编)函数y ＝cos ⎝⎛⎭⎫x ＋π3，x ∈R ( )． A ．是奇函数 B ．是偶函数C ．既不是奇函数也不是偶函数D ．既是奇函数又是偶函数 2、函数2sin xy =的最小正周期是 A2πB πC 2πD 4π3．已知k ＜－4，则函数)1(cos 1cos 22-+-=x k x y 的最小值是( ) (A) 1 (B) －1 (C) 2k ＋1 (D) －2k ＋14．y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π4的图象的一个对称中心是( )． A ．(－π，0) B.⎝⎛⎭⎫－3π4，0 C.⎝⎛⎭⎫3π2，0 D.⎝⎛⎭⎫π2，0 5．函数f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6的最小正周期为________．6、定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数，若)(x f 的最小正周期是π，且当]2,0[π∈x 时，x x f sin )(=，则)35(πf 的值为 A. 21-B. 21C. 23-D. 237、函数x x y cos -=的部分图象是8、给定性质：①最小正周期为π，②图象关于直线3π=x 对称，则下列四个函数中，同时具有性质①②的是（ ）CA ．)62sin(π+=x y B ．)62sin(π+=x y C ．||sin x y = D ．)62sin(π-=x y三角函数练习题（2）一、选择题:共6小题1.(易 函数最大最小值)用A 和B 分别表示函数1sin 13y x =-的最大值和最小值,则A B +等于( ) A.23B.23-C.43-D.2-2.(易 函数单调性)下列函数,在[,2ππ]上是增函数的是( ) A.cos2y x =B.cos y x =C.sin 2y x =D.sin y x =3.(易 函数单调区间)下列区间中,函数3sin()6y x π=+的递减区间是( ) A.[,]22ππ-B.2[,]33ππC.22[,]33ππ- D.[,0]-π 4. (中 三角函数的奇偶性及周期)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A.tan 2y x =B.sin y x =C.πsin 22y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭D.3πcos 22y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭5.(中,三角函数的对称性)若函数cos()3y x ωπ=+(0)ω>的图象相邻两条对称轴间距离为2π,则ω等于( )A.12B.12C.2D.46.(中,函数的值域)sin sin y x x =-的值域是( )A.[2,0]-B.[0,1]C.[1,1]-D.[1,0]- 二、填空题:共3小题7.(易 正切函数的周期)已知函数1sin y x =、2tan y x =的最小正周期分别为1T 、2T 则12T T += . 三、解答题:共2小题8. (中 三角函数对称性最大最小值)设函数()sin(2) (0),()f x x y f x ϕϕ=+-π<<=图像的一条对称轴是直线8x π=(1)求ϕ; (2)若函数2(),(y f x a a a =+∈为常数R )在113[,]244x ππ∈上的最大值和最小值之和为1, 求a 的值.一、选择题:共6小题1.D 当1sin =x 时1sin 13y x =-有最大值32-,当1sin -=x 时1sin 13y x =-有最小值34-,所以A+B=－2.2.A x y cos =在[0,2]π的增区间为[,2]ππ,x y 2cos =的增区间为ππ2⎡⎤⎢⎥⎣⎦，3.B x y sin =的递减区间为3(2,2)22k k ππ+π+π,所以3s i n ()6y x π=+的递减区间为4(2,2)33k k ππ+π+π,其中2[,]33ππ4[2,2]33k k ππ⊂+π+π,故选B. 4.D 四个选项中为奇函数的是A 和D,其中x y 2t a n =的最小正周期为2π.而3cos(2)cos(2)cos(2)sin 2222y x x x x πππ=-=π+-=--=-,最小正周期为π,故选D.5. C x y cos =的图象相邻两条对称轴距离为π,要使cos()3y x ωπ=+的图像相邻两条对称轴的距离为2π,则其周期缩小为原来的一半,所以2=ω.6.A 当0sin >x 时,0sin sin sin sin =-=-=x x x x y ;当0sin <x 时,x x x x x y sin 2sin sin sin sin =+=-=,y 的最小值为－2,故选D. 二、填空题:共3小题7.2π1212,2T T T T =π=π⇒+=π 三、解答题:共2小题8.(1)∵2x π=是它的一条对称轴,∴282k ϕππ⋅+=π+. ∴,4k ϕπ=π+又0ϕ-π<<,得4ϕ3π=-;(2)由(1)得3()sin(2)4f x x =-π∴32sin(2)4y x a =-π+,又332644x ππ≤-π≤,∴max min 2,1,y a y a =+=+∴231,a +=∴ 1.a =- 解答题:共2小题。