高考数学总复习精品资料--三角函数篇[三角函数图像与性质]
高考总复习一轮数学精品课件 第五章 三角函数 高考解答题专项二 三角函数中的综合问题

2
1 2 2 1 2
= (b +c )- a ,得
2
4
a=2 3.
+ |2
由
1
S△ABC=2bcsin
A 和 b +c -a =2bccos A,得
2
得 tan A=- 3<0,故 A∈
又因为
1
S△ABC=2bcsin
2
π
,π
2
2
,有
2π
A= .
3
A,所以 bc=4.
由 b2+c2=8 和 bc=4,得 b=c=2.
2 + 2 sin(ωx+φ)的形式.
对点训练 2 已知函数 f(x)=2cos
π
5π
(x+24 )+cos(2x-12 ).
2
(1)求函数图象的对称轴方程;
(2)求函数y=f(-x)的单调递减区间.
解由于 f(x)=2cos
π
5π
π
5π
(x+24)+cos(2x-12)=cos(2x+12)+1+cos(2x-12)
例2.设函数f(x)=sin x+cos x(x∈R).
(1)求函数
π 2
y=[f(x+ )] 的最小正周期;
2
(2)求函数
π
π
y=f(x)f(x- )在区间[0, ]上的最大值.
4
2
解(1)由题得 f(x)=sin x+cos x=
π
2sin(x+4),则
π 2
y=[f(x+2)] =[
3π 2
3π
高考数学复习:三角函数的图象与性质

3.若 f(x)=sin x+ 3cos x 在[-m,m](m>0)上是增函数,则 m 的最大值为
5π A. 6 解析
2π B. 3
A.-
5 3
5 B. 3
C.-
5 2
√D.
5 2
解析 ∵sin θ= 5cos(2π-θ),
∴sin θ= 5cos θ,得 tan θ= 5,
∴tan
2θ=1-2tatnanθ2θ=1-2
552=-
5 2.
二级 结论
(1)若 α∈0,π2,则 sin α<α<tan α.
(2)由(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可知一求二.
(3)根据 y=sin t 的性质研究 y=sin(ωx+φ)(ω>0)的性质: 由-π2+2kπ≤ωx+φ≤π2+2kπ(k∈Z)可得增区间,由π2+2kπ≤ωx+φ≤32π +2kπ(k∈Z)可得减区间;由 ωx+φ=kπ(k∈Z)可得对称中心;由 ωx+φ= kπ+π2(k∈Z)可得对称轴.
3π D. 2
解析 由图象知π<T<2π,
即 π<|2ωπ|<2π,所以 1<|ω|<2.
因为图象过点-49π,0,所以 cos-49πω+6π=0, 所以-49πω+π6=kπ+π2,k∈Z,
所以 ω=-94k-34,k∈Z. 因为 1<|ω|<2,故 k=-1,得 ω=32. 故 f(x)的最小正周期为 T=2ωπ=43π.
跟踪演练 3 (1)(多选)(2020·武汉模拟)已知函数 f(x)=|cos x|-|sin|x||,下
列说法正确的是
√A.f(x)是偶函数 √B.f(x)是周期为 π 的函数 √C.f(x)在区间π,32π上单调递减
高考数学复习考点知识讲解课件22 三角函数的图象与性质

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[解析] 由 2x+π6≠π2+kπ(k∈Z),得 x≠π6+k2π(k∈Z),故函数 f (x)的定义域为 x|x≠π6+k2π,k∈Z.故选 D.
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2.(2022·东北师大附中月考)函数 f (x)=3sin2x-π6在区间0,π2上的值域为( B )
(2)∵f (x)为偶函数, ∴-π3+φ=π2+kπ,k∈Z,得 φ=56π+kπ,k∈Z. 又 φ∈(0,π),∴φ=56π. ∴f (x)=3sin2x+π2=3cos2x. 由 2x=π2+kπ,k∈Z,得 x=π4+k2π,k∈Z, ∴f (x)图象的对称中心为π4+k2π,0,k∈Z.
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(1)三角函数周期的一般求法 ①公式法. ②不能用公式求周期的函数时,可考虑用图象法或定义法求周期. (2)对于可化为 f (x)=Asin(ωx+φ)(或 f (x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求 f (x)的对 称轴,只需令 ωx+φ=π2+kπ(k∈Z)(或令 ωx+φ=kπ(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=kπ(k∈Z)或令ωx+φ=π2+kπk∈Z,求 x 即可.
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3.函数 f (x)=cosx+π6(x∈[0,π])的单调递增区间为( C ) A.0,56π B.0,23π C.56π,π D.23π,π
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[解析] 由 2kπ-π≤x+π6≤2kπ,k∈Z,解得 2kπ-76π≤x≤2kπ-π6,k∈Z,∵x∈[0, π],∴56π≤x≤π,∴函数 f (x)在[0,π]的单调递增区间为56π,π,故选 C.
2023年上海高考数学满分复习攻略第07讲 三角函数图像与性质(解析版)

第07讲 三角函数图像与性质【考点梳理】一、 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(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 )函数y =sin x y =cos x y =tan x图象定义域 R R{x |x ∈R ,且 x ≠k π+π2}值域 [-1,1] [-1,1] R 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数偶函数奇函数递增区间 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2 [2k π-π,2k π] ⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2递减区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+3π2 [2k π,2k π+π] 无对称中心(k π,0)⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0对称轴方程 x =k π+π2x =k π 无二、 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.x -φω-φω+π2ωπ-φω3π2ω-φω 2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A2.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅 周期 频率 相位 初相A T =2πω f =1T =ω2πωx +φ φ3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径4.三角函数应用(1)用正弦函数可以刻画三种周期变化的现象:简谐振动(单摆、弹簧等),声波(音叉发出的纯音),交变电流.(2)三角函数模型应用题的关键是求出函数解析式,可以根据给出的已知条件确定模型f (x )=A sin(ωx +φ)+k 中的待定系数.(3)把实际问题翻译为函数f (x )的性质,得出函数性质后,再把函数性质翻译为实际问题的答案.【解题方法和技巧】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.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 (或y =cos t )的性质.3.数形结合是本节的重要数学思想.4.五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. 5.由图象确定函数解析式解决由函数y =A sin(ωx +φ)的图象确定A ,ω,φ的问题时,常常以“五点法”中的五个点作为突破口,要从图象的升降情况找准第一个“零点”和第二个“零点”的位置.要善于抓住特殊量和特殊点.【考点剖析】【考点1】正切函数一、单选题1.(2021·上海·闵行中学高三期中)下列函数中,既是奇函数又在定义域上是增函数的是( ) A .sin y x = B .tan y x =C .e x y =D .32y x x =+【答案】D【分析】根据基本初等函数的单调性以及单调性的性质、函数奇偶性的定义逐一判断四个选项的正误即可得正确选项.【详解】对于A :sin y x =为奇函数,在定义域上有增有减,不是增函数,故选项A 不正确;对于B :tan y x =为奇函数,在πππ,π22k k ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭()k ∈Z 上单调递增,但在定义域上不是增函数,故选项B不正确;对于C :e x y =既不是奇函数也不是偶函数,故选项C 不正确;对于D :()()()3322f x x x x x f x -=--=-+=-,所以32y x x =+是奇函数,因为3y x =和2y x =都是R 上的增函数,所以32y x x =+在定义域上是增函数,故选项D 正确; 故选:D.2.(2021·上海市进才中学高三期中)下列函数中,值域为()0,∞+的是( ) A .4x y =B .32y x =C .tan y x =D .cos y x =【答案】A 【分析】逐一进行验证,可判断结果. 【详解】对A ,函数4x y =的值域为()0,∞+;对B ,函数32y x =的值域为[)0,+∞; 对C ,函数tan y x =的值域为R ; 对D ,函数cos y x =的值域为[]1,1- 故选:A3.(2022·上海·高三专题练习)在平面直角坐标系中,角θ(32ππθ<<)的顶点与坐标原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过函数()2x f x =-与12()log ()g x x =--的交点,角(0,)4πα∈,则( )A .1cot()θα-<+<B .1tan()θα-<+<C .1cos()θα-<+<D .1sin()θα-<+<【答案】D【分析】首先函数特征判断函数()f x 和()g x 互为反函数,所以可判断54πθ=,再计算53,42ππθα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,再判断函数值的范围,判断选项.【详解】因为122()2()log ()log (),xf xg x x x =-=--=-互为反函数,其交点在y x =上,又32ππθ<<,所以54πθ=,而0,4πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以53,42ππθα⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以()()tan()1,,cot()0,1,sin()1,θαθαθα⎛+∈+∞+∈+∈- ⎝⎭. 故选:D.【点睛】关键点点睛:本题考查函数性质与三角函数的综合应用,本题的关键是判断函数()f x 和()g x 互为反函数,从而确定角θ的大小. 二、填空题4.(2022·上海·高三专题练习)若函数()y f x =在区间D 上是凸函数,则对于区间D 内的任意1x ,2x ,…,n x 都有()()()12121n n x x x f x f x f x f n n ++⋅⋅⋅+⎛⎫++⋅⋅⋅+≤⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,若函数()sin f x x =在区间(0,)π上是凸函数,则在△ABC 中,sin sin sin A B C ++的最大值是______.【分析】根据题设凸函数的性质可得1(sin sin sin )sin()33A B CA B C ++++≤即可求最大值,注意等号成立条件.【详解】由题设知:1(sin sin sin )sin()sin 333A B C A B C π++++≤==∴sin sin sin A B C ++≤3A B C π===时等号成立.5.(2022·上海·高三专题练习)函数πtan 2y x =的最小正周期为___________. 【答案】2【分析】根据正切函数的周期性进行求解即可.【详解】解:πtan 2y x =的周期为π2π2T ==,故答案为:26.(2022·上海·高三专题练习)已知函数tan 6y x πω⎛⎫ ⎪⎝+⎭=的图象关于点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称,且1ω≤,则实数ω的值为___________. 【答案】12-或1【分析】根据正切函数的性质,代入点,03π⎛⎫⎪⎝⎭,求解参数ω的值.【详解】∵函数tan 6y x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且1ω≤,∴36k ππωπ⨯+=,k ∈Z ,或362k πππωπ⨯+=+,k ∈Z则令0k =,可得实数12ω=-或1ω=,故答案为:12-或1.【考点2】三角函数图像与性质一、单选题1.(2022·上海市实验学校模拟预测)已知以4为周期的函数()(](]1,1cos ,1,32x f x xx π⎧∈-⎪=⎨-∈⎪⎩,其中0m >.若方程()3xf x =恰有5个实数解,则m 的取值范围为( ) A.8)3 B. C .48(,)33D.4(3【答案】B【分析】作出函数()f x 和3x y =的图象,要想使方程()3xf x =恰有5个实数解,则需直线3x y =处在函数()f x 在(3,4)内的曲线切线和()8f 之间.【详解】解:作出函数()f x 和()3xy g x ==的图象如图:若方程()3x f x =恰有5个实数解, 则直线3xy =处在函数()f x 在(3,4)内的曲线切线和()8f 之间. 函数()f x 是周期为4的周期函数, ∴()()80f f m ==,此时8()3g x =.()61f =,()()626g f =>,∴此时两个函数不相交.当(3x ∈,5]时,4(1x -∈-,1],2()(4)1(4)f x f x m x ∴=-=--(3x ∈,5].由21(4)3x m x --,得22222(91)721350m x m x m +-+=, 则由0∆=,得22222(72)4(91)1350m m m --+⨯=, 整理得213515819m ==,解得15m = 当(7x ∈,9]时,8(1x -∈-,1],2()(8)1(8)f x f x m x ∴=-=--(7x ∈,9]. 即2221(8)y x m --=,将3x y =代入整理得222(8)19x x m -+=,即221(1)166309x x m+-+=, 由判别式221164(1)6309m ∆=-+⨯<得7m <∴要使方程()3x f x =恰有5个实数解,则1573m <<, 即m 的取值范围为15,73⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,故选:B .2.(2021·上海·模拟预测)函数()()sin2cos f x x x θ=-+在()0,2π上的零点个数记为()g θ,若π02θ≤≤,则()g θ的最大值与最小值之和为( ) A .7 B .8 C .9 D .10【答案】A【分析】函数()()sin2cos f x x x θ=-+在()0,2π上的零点个数即为函数sin 2y θ=与()cos y x θ=+的交点个数,()cos y x θ=+是由cos y x =向左平移θ个单位得到的, 可得当0θ=时,()g θ最大;当π2θ=时,()g θ最小,即可求解. 【详解】令()()sin 2cos 0f x x x θ=-+=,解得()sin 2cos x x θ=+,()f x 的零点个数可看成sin 2y θ=与()cos y x θ=+的交点个数,()cos y x θ=+是由cos y x =向左平移θ个单位得到的,因为π02θ≤≤,所以当0θ=时,交点个数最多,由sin 2cos x x =, 即2sin cos cos x x x =,所以cos 0x =或1sin 2x =, 解得:1π2x =,23π2x =,3π6x =,45π6x =, 所以()()max 04g g θ==,当π2θ=时,交点个数最少,πsin 2cos sin 2x x x ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,即2sin cos sin x x x =-,所以1cos 2x =-或sin 0x =,解得:5πx =,62π3x =,74π3x =, 所以()min π32g g θ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故()g θ的最大值与最小值之和为437+=,故选:A.3.(2022·上海·模拟预测)已知函数()sin cos f x a x b x =-(a 、b 为常数0a ≠,x ∈R )在π4x =处取得最小值,则函数3π()4f x -是( ) A .偶函数,且图象关于点(π,0)对称 B .偶函数,且图象关于点3π(,0)2对称 C .奇函数,且图象关于点3π(,0)2对称 D .奇函数,且图象关于点(π,0)对称【答案】D【分析】由题意先求出()f x 的最简形式,再根据三角函数性质对选项逐一判断 【详解】22()sin cos )f x a x b x a b x ϕ=-++,若()f x 在4x π=处取得最小值,则πsin()14ϕ+=-,ϕ5π2π,Z 4k k =+∈,225π())4f x a b x =++,2222)3π3π()445π)4f b x a x x a b --++=+-, 可得函数3π()4f x -是奇函数,且图象关于点(π,0)对称. 故选:D4.(2021·上海市七宝中学模拟预测)函数()()30,0y x ωϕωϕπ=+><<为奇函数,A 、B 分别为函数图象上相邻的最高点与最低点,且AB 4=,则该函数的一条对称轴为( ) A .1x = B .2x =C .2x π=D .2x π=【答案】A【分析】由函数()f x 的基本性质可求得ϕ、ω的值,再利用正弦型函数的对称性可求得该函数的对称轴方程,即可得出合适的选项.【详解】因为函数()()0,0y x ωϕωϕπ+><<为奇函数,且0ϕπ<<,则2ϕπ=,所以,2y x x πωω⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为A 、B 分别为函数图象上相邻的最高点与最低点,且AB 4=,则(2216AB πω⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,因为0>ω,可得2πω=,则()2x f x π=,由()Z 22xk k πππ=+∈,可得()21Z x k k =+∈,所以,该函数的一条对称轴为直线1x =. 故选:A.5.(2021·上海市建平中学高三期中)设函数()sin cos f x a x x =+(a 为常数),则“0a =”是“()f x 为偶函数”的( ) A .充分非必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .非充分非必要条件【答案】C【分析】根据定义域为R 的函数()f x 为偶函数等价于()=()f x f x -进行判断. 【详解】解:当0a = 时,()sin cos cos f x x x x a =+=, 所以()f x 为偶函数; 当()f x 为偶函数时,()=()f x f x -对任意的x 恒成立,∴()sin()cos()sin +cos a f x x x a x x -=-+-=-,即sin cos sin +cos x x x x a a +=- ,得sin 0a x =对任意的x 恒成立,从而0a =.从而“0a =”是“()f x 为偶函数”的充分必要条件. 故选:C.6.(2020·上海·高三专题练习)已知函数tan y x ω=在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是严格减函数,则ω的取值范围是( )A .01ω<B .10ω-<C .1ωD .1ω-【答案】B【分析】根据正切函数的图象与性质,列出不等式组,即可求解. 【详解】因为函数tan y x ω=存在减区间,则0ω<由,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,可得,22x ωπωπω⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,由题意函数tan y x ω=在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是严格减函数,可得0ω<且满足2222ωππωππ⎧≥-⎪⎪⎨⎪-≤⎪⎩,解得10ω-<.故选:B.7.(2022·上海·高三专题练习)已知()tan f x x =,x ∈Z ,则下列说法中正确的是( ) A .函数()f x 不为奇函数 B .函数()f x 存在反函数 C .函数()f x 具有周期性 D .函数()f x 的值域为R【答案】B【解析】根据()tan f x x =,x ∈Z 图象与性质,逐一分析选项,即可得答案.【详解】对于A :()f x 的定义域关于原点对称,且()tan()tan ()f x x x f x -=-=-=-,x ∈Z ,故()f x 为奇函数,故A 错误;对于B :()tan y f x x ==,x ∈Z 在定义域内一一对应,所以arctan =x y ,即()f x 的反函数为arctan y x =,故B 正确;对于C :因为()tan f x x =,x ∈Z ,故()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 不具有周期性,故C 错误;对于D :因为()tan f x x =,x ∈Z ,所以()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 的值域为一些点构成的集合,不是R ,故D 错误.故选:B8.(2022·上海浦东新·二模)将函数()sin2f x x =的图像向左平移4π个单位后,得到函数()g x 的图像,设,,A B C 为以上两个函数图像不共线的三个交点,则ABC 的面积不可能为( )A. BCD【答案】D【分析】先求得()g x 的解析式,在同一坐标系内作出()()f x g x 、图像,不妨取x 轴正半轴第一个交点为A ,第二个交点为B ,分别求得当C 位于不同位置时,ABC 的面积,根据规律,分析即可得答案.【详解】由题意得()sin 2sin 2cos 242g x x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,在同一坐标系内作出()()f x g x 、图像,如下图所示令sin 2cos2x x =,解得,82k x k Z ππ=+∈, 不妨取x 轴正半轴第一个交点为A ,第二个交点为B , 所以252,,88A B ππ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭若C 点位于192,82C π⎛ ⎝⎭时,ABC 的面积1922288S ππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,故C 正确 当C 点位于2132,8C π⎛ ⎝⎭时,ABC 的面积113522288S ππ⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭, 当C 点位于31728C π⎛ ⎝⎭时,ABC 的面积11722288S πππ⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭,故B 正确, 因为312AC AC =,此时3ABC △为1ABC 面积的2倍, 以此类推,当C 位于不同位置时,ABC 2的整数倍,故A 正确,D 错误, 故选:D二、填空题9.(2021·上海崇明·一模)设函数()5sin 0,2f x x m x π⎛⎫⎡⎤=-∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的零点为123,,x x x ,若123,,x x x 成等比数列,则m =_______. 2【分析】将函数()5sin 0,2f x x m x π⎛⎫⎡⎤=-∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的零点转化为sin ,y x y m ==的交点横坐标,结合函数图像,列方程求出零点,进而可得m 的值. 【详解】令sin 0x m -=,得sin x m =则函数()5sin 0,2f x x m x π⎛⎫⎡⎤=-∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的零点即为sin ,y x y m ==的交点横坐标,如图:由图可知122321323x x x x x x x ππ+=⎧⎪+=⎨⎪=⎩,解得123143494x x x πππ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩2sin4m π∴==210.(2021·上海·曹杨二中高三期中)设0>ω.若函数sin y x ω=在区间[],2ππ上恰有两个零点,则ω的取值范围是___________. 【答案】1ω=或322ω≤<或522ω<<. 【分析】由sin 0x ω=得,x k ωπ=则满足2,Z k k ωω≤≤∈的k 恰有两解,即求.【详解】由sin 0x ω=得,x k ωπ=即,Z k x k πω=∈,∵函数sin y x ω=在区间[],2ππ上恰有两个零点, ∴2,Z k k πππω≤≤∈,即满足2,Z k k ωω≤≤∈的k 恰有两解,又0>ω,所以k 取1,2或2,3或3,4,当k 取1,2时,01ω<≤且223ω≤<,即1ω=; 当k 取2,3时,12ω<≤且324ω≤<,即322ω≤<,当k 取3,4时,23ω<≤且425ω≤<,即522ω<<, 所以ω的取值范围是1ω=或322ω≤<或522ω<<. 故答案为:1ω=或322ω≤<或522ω<<.11.(2022·上海·高三专题练习)设函数()cos20y x x =≥和函数()cos100y x x =≥的图象的公共点的横坐标从小到大依次为1x ,2x ,…,n x ,若()34tan cos x x α-=,则sin 2α=___________.【答案】35【分析】利用余弦方程,解出x 的值,然后得到3π4x =,4π3x =,代入()34tan cos x x α-=,利用正切的两角差公式求出tan α的值,然后再利用二倍角公式以及“1”的代换,结合“弦化切”的方法,求解即可. 【详解】因为()cos2cos100x x x =≥,则有1022πx x k =+或1022πx x n +=,k ,n ∈N , 解得1π4x k =或π6n x =,k ,n ∈N , 又函数()cos20y x x =≥和函数()cos100y x x =≥的图象的公共点的横坐标从小到大依次为1x ,2x ,…,n x , 所以0x =,π6,π4,π3,π2,2π3,…,故3π4x =,4π3x =, 所以()34tan cos x x α-=,即ππtan cos 43α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则1tan 11tan 2αα-=+,解得1tan 3α=, 故2222sin cos 2tan 3sin 22sin cos sin cos tan 15ααααααααα====++.故答案为:35. 12.(2022·上海·模拟预测)给定曲线族()()24sin 2cos 68sin cos 10x y θθθθ-+-++=,θ为参数,则这些曲线在直线2y x =上所截得的弦长的最大值是_____【答案】【分析】联立求得交点的横坐标,利用弦长公式得到弦长,根据三角函数的有界性得到不等关系,求出82x -≤≤,从而求出弦长最大值.【详解】联立方程()()24sin 2cos 68sin cos 102x y y x θθθθ⎧-+-++=⎨=⎩,解得:0x =或8sin cos 12sin cos 3x θθθθ++=-+,所以弦长12d x =-=,由8sin cos 1,2sin cos 3x θθθθ++=-+得:(28)sin (1)cos 13x x x θθ--+=-,由辅助)13,x θϕ+=-13x ∴-26160x x +-≤,解得:82x -≤≤,所以8,x d ≤=≤即弦长的最大值是85 故答案为:8513.(2022·上海市奉贤中学高三阶段练习)已知0>ω,()()2sin 0f x x x πωω⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,()2,0A ,()2,1B ,()1,1C ,()1,2D ,()0,2E ,O 位坐标原点,()y f x =图像上的点都在折线OABCDEO 所围成的区域(包括边界)内,则ω的最小值为___________. 【答案】56π【分析】由函数图象在折线OABCDEO ,围成区域内,要使得ω最小,即周期最大,因此点(1,1)C 在函数图象上,代入求解即可得.【详解】要使得ω最小,即周期最大,因此点(1,1)C 在函数图象上,所以2sin 1ω=,1sin 2ω=, 又最大值是2,最高点在线段AD 上,因此点(1,1)C 在函数的递减区间上,所以56πω=. 故答案为:56π.14.(2022·上海·复旦附中模拟预测)如果存在正整数ω和实数ϕ使得函数()()2cos =+f x x ωϕ(ω,ϕ为常数)的图像如图所示(图像经过点()1,0),那么ω的值为______.【答案】2【分析】函数式降幂化为余弦的一次式,由(1)0f =得2k πωϕπ+=+,再由图象得周期T 满足423T <<,得出324ππω<<,结合*ω∈N ,可得ω的值. 【详解】21cos(22)()cos ()2x f x x ωϕωϕ++=+=,由图象可得1cos(22)(1)02f ωϕ++==,222k ωϕππ+=+,2k πωϕπ+=+①,3142TT ⎧>⎪⎨⎪<⎩,423T <<,42232πω<<,324ππω<<②. *ω∈N ,所以2ω=.故答案为:2.15.(2022·上海交大附中高三开学考试)在数列{}n a 中,11a =,n S 为{}n a 的前n 项和,关于x 的方程21cos 10n n x a x a +-++=有唯一解,若不等式()291nn n S ka +≥-,对任意的*N n ∈恒成立,则实数k 的取值范围为______ 【答案】297,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】设()21cos 1n n f x x a x a +=-++,分析可得()1010n n f a a +=+-=,求得n a n =,()12n n n S +=,对n分奇数和偶数两种情况讨论,结合参变量分离法可求得实数k 的取值范围.【详解】设函数()21cos 1n n f x x a x a +=-++,该函数的定义域为R ,因为()()()()2211cos 1cos 1n n n n f x x a x a x a x a f x ++-=---++=-++=,则函数()f x 为偶函数,因为方程()0f x =有唯一解,则()1010n n f a a +=+-=,所以,11n n a a +-=且11a =,故数列{}n a 是以1为公差和首项的等差数列, 故11n a n n =+-=,()12n n n S +=,由题意可得()291nn n kn ++≥-.若n 为奇数,则91k n n -≤++,因为9117n n ++≥=,当且仅当3n =时,等号成立, 所以,7k -≤,可得7k ≥-; 若n 为偶数,则91k n n ≤++,令91n b n n=++,则2152b =,4294b =,当4n ≥时,()()299991821122222n n b b n n n n n n n n +-=+++---=+-=-+++,()()221802n n n n +-=>+, 且数列{}n b 中的偶数项从4b 开始单调递增,因为42b b <,此时294k ≤. 综上所述,2974k -≤≤. 故答案为:297,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.16.(2022·上海市光明中学模拟预测)设角数列{}n α的通项为()*21N n n n kπαϕ=-+∈,,其中k 为常数且02πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,.若存在整数[]340k ∈,,使{}n α的前k 项中存在()i j i j αα≠,满足cos cos i j αα=,则ϕ的最大值为__________. 【答案】1939π【分析】由cos cos i j αα=确定i j αα,之间的关系,结合,i j 的范围求ϕ的最大值. 【详解】因为cos cos i j αα=,不妨设1,Z i j k i j ≤<≤∈,, 所以)=2(Z j i t t ααπ∈-或)=2(Z j i t t ααπ∈+, 所以()()22112j i t k k ππϕϕπ-+---=或()()22112j i t k kππϕϕπ-++-+=, 所以j i tk -=或()2j i t kπϕπ+-+=因为1i j k ≤<≤,Z t ∈,所以j i tk -≠, 所以()2j i t kπϕπ+-+=,因为1i j k ≤<≤,所以1223i j k ≤+-≤-所以1232i j k k k +-≤≤-,又02πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,Z t ∈ 所以12t ≤≤ 所以()22j i t j i t k k πϕππ+-⎛⎫=-+-=- ⎪⎝⎭,又02πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 若1t =,k 为偶数时,要使ϕ最大,则2i j +-最小,又02πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以122i j k +->,2Z i j +-∈所以当1212i j k +-=+时ϕ取最大值,最大值为2111912240k k k ϕπππ+⎛⎫⎛⎫=-=-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭若1t =,k 为奇数时,要使ϕ最大,则2i j +-最小,又02πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以122i j k +->,2Z i j +-∈所以当11222i j k +-=+时ϕ取最大值,ϕ最大值为11119122239k k k ϕπππ+⎛⎫⎛⎫=-=-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 同理可得若2t =,k 为偶数时,则ϕ的最大值为32111922240k k k ϕπππ+⎛⎫⎛⎫=-=-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭若2t =,k 为奇数时,则ϕ的最大值为311119222239k k k ϕπππ+⎛⎫⎛⎫=-=-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又19193940ππ≥, 所以ϕ的最大值为1939π, 故答案为:1939π. 三、解答题17.(2021·上海市七宝中学模拟预测)已知函数()1sin 2212g x x x =+,函数()f x 与函数()g x 的图象关于原点对称. (1)求()y f x =的解析式;(2)求函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间.【答案】(1)()sin 213f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(2)单调递增区间是0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和7,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】(1)设点(),x y 是函数()y f x =的图象上任意一点,所以,点(),x y --在()y g x =的图象上,将点(),x y --的坐标代入函数()y g x =的解析式,可得出函数()y f x =的解析式;(2)化简函数解析式为()sin 213f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,利用正弦型函数的单调性可求得函数()f x 在R 上的单调递增区间A ,将区间A 与区间[]0,π取交集可得结果.(1)解:设点(),x y 是函数()y f x =的图象上任意一点, 由题意可知,点(),x y --在()y g x =的图象上,于是有()()1sin 2212y x x -=--+,所以,()1πsin 221sin 2123f x x x x ⎛⎫=-=+- ⎪⎝⎭. (2)解:由(1)可知,()sin 213f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,[]0,x π∈,记[0,]D π=,由()222Z 232k x k k πππππ-≤+≤+∈,解得()5Z 1212k x k k ππππ-≤≤+∈,记()5,Z 1212A k k k ππππ⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦,则70,,1212A D πππ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 于是,函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间是0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和7,12ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.18.(2022·上海市实验学校模拟预测)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h )的变化近似满足函数关系:ππ()10sin 1212f t t t =-,[0,24)t ∈. (1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11C ︒,则在哪段时间实验室需要降温? 【答案】(1)4C ︒(2)在10时至18时实验室需要降温【分析】(1)先把解析式化简,得到()102sin()123f t t ππ=-+,利用三角函数的性质求出()f t 在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8,即可求得;(2)依题意列不等式()11f t >,直接解得. (1)因为1()10sin )102sin()12212123f t t t t ππππ=-+=-+, 又024t ≤<,所以731233t ππππ≤+<,1sin()1123ππ-≤+≤t ,当2t =时,sin()1123t ππ+=;当14t =时,sin()1123t ππ+=-;于是()f t 在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12C ︒,最低温度为8C ︒,最大温差为4C ︒(2)依题意,当()11f t >时实验室需要降温.由(1)得()102sin()123f t t ππ=-+,所以102sin()11123t ππ-+>,即1sin()1232t ππ+<-,又024t ≤<,因此71161236t ππππ<+<,即1018t <<, 故在10时至18时实验室需要降温.19.(2022·上海市实验学校高三阶段练习)已知平面向量()()()sin π2,1,3,cos2a x b x =-=,函数()f x a b =⋅.(1)写出函数f (x )的单调递减区间;(2)设π()lim (02π)πnn nn g x x x ∞→+=<<+,求函数()y f x =与()y g x =图象的所有交点坐标.【答案】(1)减区间为π2ππ,π,Z 63k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2)π17π23π,1,,0,,031212⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【分析】(1)根据平面向量数量积的坐标表示公式,结合辅助角公式、正弦型函数的单调性进行求解即可;(2)根据极限的运算性质,结合特殊角的正弦值进行求解即可. (1)()π3sin(π2)cos 22cos 22sin(2)6f x a b x x x x x =⋅=-+=+=+,当ππ3π2π22π(Z)262k x k k +≤+≤+∈时,函数单调递减, 解得:π2πππ(Z)63k x k k +≤+≤+∈, 因此函数f (x )的单调递减区间为π2ππ,π,Z 63k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2)当0πx <<时,π1()lim lim 1π1()πn n n n n ng x x x ∞∞→+→+===++,即()ππ5ππ2sin(2)126663f x x x x =+=⇒+=⇒=,所以交点的坐标为π,13⎛⎫⎪⎝⎭; 当πx =时,π1()limππ2n n n n g x ∞→+==+,即()π12sin(2π)62f x =+=,方程无实根; 当π2πx <<时,1()lim1()πn n g x x ∞→+==+,即()ππ2sin(2)023π66f x x x =+=⇒+=,或π24π6x +=,解得17π12x =或23π12x =,即交点坐标为17π23π,0,,01212⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,综上所述:交点坐标为π17π23π,1,,0,,031212⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 20.(2022·上海交大附中模拟预测)已知函数()()1cos 2f x x g x f x ωϕ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,,其中[]0,2πϕ∈(1)若12ω=且直线π2x =是()g x 的一条对称轴,求()g x 的递减区间和周期;(2)若21π3ωϕ==,,求函数()()()h x f x g x =-在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上的最小值; 【答案】(1)3ππ4π,4π,22k k k Z ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;4π,(2)14-【分析】(1)根据题设中的对称轴可得π2π,2k k Z ϕ=-∈,根据其范围可求其值,再根据公式和整体法可求周期及减区间.(2)利用三角变换和整体法可求函数的最小值.(1)可知11()cos 22g x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为直线π2x =是()g x 图象的一条对称轴,故1π1π,222k k Z ϕ⨯+=∈,解得π2π,2k k Z ϕ=-∈,而[]0,2πϕ∈,故3π2ϕ=,则13()cos π24g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则周期2π4πT ω==,再令13π[2π,π2π],24x k k k Z +∈+∈,则3ππ4π,4π,22x k k k Z ⎡⎤∈-++∈⎢⎥⎣⎦,故()g x 的递减区间为3ππ4π,4π,22k k k Z ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(2)可知π()cos 3g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ππ()cos()cos cos cos 3 3h x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭211cos cos cos cos 22x x x x x x ⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭11cos 2222x x +=⋅1π1sin 2264x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭因为π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故ππ5π2,666x ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,则在ππ262x -=即π3x =取()h x 最小值,其最小值为111244-+=-.【考点3】三角函数综合应用一、填空题1.(2022·上海闵行·二模)若函数cos y x x =+的图像向右平移ϕ个单位后是一个奇函数的图像,则正数ϕ的最小值为___________;【答案】π6【分析】先用辅助角公式得到πcos 2sin 6y x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,求出平移后的解析式,根据奇偶性得到16k <,从而当0k =时,求出ϕ的最小值.【详解】πcos 2sin 6y x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,向右平移ϕ个单位后解析式为()π2sin 6f x x ϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则要想使得()π2sin 6f x x ϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭为奇函数,只需ππ,6k k Z ϕ-+=∈,解得:ππ,6k k Z ϕ=-∈, 因为0ϕ>,所以ππ>06k -,k Z ∈,解得:16k <,k Z ∈,当0k =时,正数ϕ取得最小值,所以π6ϕ=. 故答案为:π62.(2020·上海·高三专题练习)方程2cot 1x =的解集是_________.【答案】,4x x k k Z ππ⎧⎫=±∈⎨⎬⎩⎭【分析】化简得到cot 1x =±,分别计算cot 1x =和cot 1x =-得到答案. 【详解】2cot 1x =,则cot 1x =±, 当cot 1x =时,4x k ππ=+,k Z ∈;当cot 1x =-时,4x k ππ=-,k Z ∈;故4x k ππ=±,k Z ∈.故答案为:,4x x k k Z ππ⎧⎫=±∈⎨⎬⎩⎭.【点睛】本题考查了解三角方程,意在考查学生的计算能力,漏解是容易发生的错误. 3.(2021·上海·南洋中学高三阶段练习)将函数()sin 2y x ϕ=+的图象向左平移4π个单位后得到得到函数图象关于点4,03π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称,那么ϕ的最小值为__________.【答案】6π【分析】首先确定平移后函数的解析式,然后结合三角函数的特征整理计算即可求得最终结果.【详解】由题意可知平移之后的函数解析式为:()sin 22cos 24y x x πϕϕ⎡⎤⎛⎫=++=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,函数图象关于点4,03π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称,则:()4232k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 整理可得:()136k k Z πϕπ=-∈, 则当2k =时,ϕ有最小值6π. 【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的对称中心及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 二、解答题4.(2020·上海·高三专题练习)已知函数2()2cos sin 3sin sin cos 3⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭f x x x x x x π(1)求函数()f x 的最小值及取得最小值时相应的x 的值;(2)若当7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()f x 的反函数为1()f x -,求1(1)f -的值【答案】(1)当512πx k π=-,则()f x 的最小值为2-;(2)4π.【解析】(1)根据和差公式,二倍角公式,化简函数的解析式,再根据三角函数的性质即可得出答案;(2)利用互为反函数的性质,可得出()11f -的值.【详解】()2212cos sin 3sin cos 3 =2cos sin cos cos sin 3sin cos 33 =2sin cos 322sin 23f x x x x x xx x x x x x x x x x ππππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭⎛⎫++ ⎪⎝⎭⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()当()2232x k k Z πππ+=-∈时,即()512x k k Z ππ=-∈,()f x 取得最小值2-. (2)令72sin 21,,31212x x πππ⎛⎫⎡⎤+=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦32,322x πππ⎡⎤∴+∈⎢⎥⎣⎦,则52364x x πππ+=⇒=故()114f π-=.【点睛】(1)三角恒等变换主要是考查对和差公式,二倍角公式,降幂公式的综合应用,一般是将函数的解析式化简为()sin()f x A ωx φB =++形式,再研究该函数的性质.(2)求反函数的y 值时,易错点为容易忽略,x y 的范围.5.(2020·上海市杨浦高级中学高三阶段练习)函数2())6sin cos 2cos 14f x x x x x π=-+-+,x ∈R .(1)把()f x 的解析式改写为()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω)的形式;(2)求()f x 的最小正周期并求()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值;(3)把()y f x =图像上所有的点的横坐标变为原来的2倍得到函数()y g x =的图像,再把函数()y g x =图像上所有的点向左平移4π个单位长度,得到函数()y h x =的图像,若函数()y h x =[0,]m 上至少有20个零点,求m 的最小值.【答案】(1)())4f x x π=-;(2)T π=,最大值2-;(3)1136π.【解析】(1)由三角恒等变换的公式,即可化简函数()f x 的解析式为())4f x x π=-;(2)由(1)知())4f x x π=-,求得()f x 的最小正周期为22T ππ==,结合三角函数的性质,即可求得函数的最大值和最小值;(3)根据三角函数的图象变换,求得函数()h x x =,得到y x =令0y =,求得26x k ππ=+或52,6ππ=+∈x k k Z ,结合函数()y h x =[0,]m 上至少有20个零点,求得1136m π≥,即可得到实数m 的最小值.【详解】(1)由题意,函数2())6sin cos 2cos 14f x x x x x π=-+-+22)3sin 2(2cos 1)x x x x =+--2sin 22cos 2)4πx x x =-=-.即()f x 的解析式为())4f x x π=-.(2)由(1)知())4f x x π=-,所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==, 因为[0,]2x π∈,则2[,]444x ππ3π-∈-,所以当244x ππ-=-,即0x =时,函数取得最小值,最小值为())24f x π=-=-;当242x ππ-=,即38x π=时,函数取得最大值,最大值为()sin()2f x π==即函数的最小值为2-,最大值为(3)把()y f x =图像上的点的横坐标变为原来的2倍,得到函数())4g x x π=-,再把函数()y g x =图像上所有的点向左平移4π个单位长度,可得()h x x =,则函数()y h x x ==,令0y =,即0x =,即1sin 2x =,解得26x k ππ=+或52,6ππ=+∈x k k Z ,要使得函数()y h x =[0,]m 上至少有20个零点, 则满足51132966m πππ≥+⨯=,即实数m 的最小值为1136π. 【点睛】本题主要考查了三角函数的图象变换,三角函数的图象与性质,以及三角恒等变换的化简的综合应用,同时考查了函数与方程的应用,其中解答中熟记三角恒等变换的公式,以及三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于中档试题.6.(2020·上海市浦东中学高三期中)已知函数()2cos 2sin f x x x x =-.⑴若角α的终边与单位圆交于点34,55P ⎛⎫⎪⎝⎭,求()f α的值;⑵当,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的单调递增区间和值域.⑵单调递增区间是,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,值域是[]2,1-. 【分析】⑴ 利用定义即可求解()f α的值;⑵ 利用三角恒等式公式化简,结合三角函数的性质即可求解,当,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求解内层函数,从而求解值域.【详解】解:()1角α的终边与单位圆交于点34,55P ⎛⎫⎪⎝⎭,43sin ,cos 55αα∴==,()22434cos 2sin 2555f αααα⎛⎫=-=⨯-⨯ ⎪⎝⎭⑵由()2cos 2sin cos212sin 216f x x x x x x x π⎛⎫=-=+-=+- ⎪⎝⎭;由222262k x k πππππ-≤+≤+,得,36k x k ππππ-≤≤+,又,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以()f x 的单调递增区间是,66x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,52666x πππ∴-≤+≤,1sin 2126x π⎛⎫∴-≤+≤ ⎪⎝⎭, 故得()f x 的值域是[]2,1-.【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键. 7.(2020·上海·高三专题练习)已知2221tan tan αβ=+ ,求证:2221sin sin βα=- . 试题分析:方法一由2221tan tan αβ=+ ⇒222tan 1tan tan2sin221tan αββββ-+==.⇒2222222222222sin tan 11tan 1sin cos cos 2sin22s 1tan 1sin tan 1sin cos 112cos in ααααααβααααααα-----++++=====-;方法二:由已知可得2212(1)tan tan αβ+=+⇒222sin cos 2cos ααα+=·22222sin cos 12cos cos cos βββαβ+=⇒222cos cos βα= ,⇒2212(1)sin sin βα-=-⇒2221sin sin βα=- .试题解析:方法一 ∵2221tan tan αβ=+ ,∴2tan 1tan22αβ-=. ∵2222sin sin tan2cos 1sin βββββ-==,∴22tan sin21tan βββ+=. ∴22222222sin tan 11tan 1cos 2sin2tan 1sin tan 1112cos ααααβαααα----+++===22222sin cos 2s 1sin cos in ααααα-+==-. 方法二 ∵2221tan tan αβ=+ ,∴2212(1)tan tan αβ+=+ , 即222sin cos 2cos ααα+=·222sin cos cos βββ+,即2212cos cos αβ=, 即222cos cos βα= ,即2212(1)sin sin βα-=- , ∴2221sin sin βα=- .【真题模拟题专练】一、单选题1.(2022·上海青浦·二模)已知函数()sin cos f x x x =+的定义域为[],a b ,值域为2⎡-⎣,则b a -的取值范围是( )A .3ππ,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .π3π,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .π3π,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3π3π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D【分析】根据正弦函数的图像特征和性质,结合定义域和值域,即可求解.【详解】π()sin cos )4f x x x =+=+,因为[],x a b ∈,所以πππ,444x a b ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,因为π1)4x -≤+≤πsin()14x ≤+≤.正弦函数sin y x =在一个周期π3π,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内,要满足上式,则ππ5π,444x ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,所以()()max min 5ππ3π5ππ3π--=,-=442424b a b a ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以b a -的取值范围是3π3π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选:D2.(2022·上海松江·二模)设函数()sin()(05)6f x x πωω=+<<图像的一条对称轴方程为12x π=,若1x 、2x 是函数()f x 的两个不同的零点,则12||x x -的最小值为( ) A .6πB .4π C .2π D .π【答案】B【分析】根据对称轴和ω的范围可得ω的值,从而可得周期,然后由题意可知12||x x -的最小值为2T可得. 【详解】由题知,1262k k πππωπ+=+∈Z ,则124,k k ω=+∈Z ,因为05ω<<,所以4ω= 所以22T ππω==易知12||x x -的最小值为24T π=. 故选:B3.(2021·上海金山·一模)下列函数中,以2π为周期且在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增的是( ) A .()cos2f x x =B .()sin 2f x x =C .()sin 4f x x =D .()cos2f x x =【答案】A 【分析】分别计算出ABCD 的周期,再判断是否在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增即可.【详解】A: ()cos2f x x =,周期为2π,在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,故A 正确;B: ()sin 2f x x =,周期为2π,在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,排除;C: ()sin 4f x x =,周期为2π,在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不具有单调性,排除; D: ()cos2f x x =,周期为π,排除. 故选:A.4.(2020·上海黄浦·一模)将函数y =sin (4x 3π+)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移3π个单位,得到的函数图象的一条对称轴的方程为( ) A .x 12π=-B .x 16π=C .x 4π=D .x 2π=【答案】A【解析】先求出变换后的解析式,再根据解析式求解函数的对称轴. 【详解】将函数y =sin (4x 3π+)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移3π个单位,得到的函数为sin(2)3y x π=-,令232x k ππ-=π+,k Z ∈,解得212k x π5π=+, 由1k =-可得12x π=-.故选:A.【点睛】本题主要考查三角函数的图象变换及性质,注意x 的系数对结果的影响,侧重考查数学运算的核心素养.5.(2021·上海黄浦·一模)为了得到函数()sin y x x x R =∈的图像,可以将函数()2sin y x x R =∈的图像( )A .向右平移6π个单位 B .向左平移3π个单位 C .向右平移3π个单位 D .向左平移6π个单位【答案】C【分析】将函数转化为2sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后根据三角函数图象变换的知识判断出正确选项.【详解】函数sin 2sin 3y x x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭所以将函数2sin y x =的图象向右平移3π个单位,即可得到2sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,即得到函数sin y x x =的图象.故选:C. 二、多选题6.(2021·上海交大附中模拟预测)为了得到函数sin 22y x x =的图象,可以将函数2cos 2y x x =-的图象作怎样的平移变换得到( )A .向左平移34π个单位 B .向左平移4π个单位 C .向右平移34π个单位 D .向右平移4π个单位 【答案】BC【分析】由函数解析式应用辅助角公式化简,结合左加右减的原则,即可判断平移变换的过程.【详解】sin 222(sin 2coscos 2sin )2sin[2()]336y x x x x x πππ==+=+,[sin 2cos()cos 2sin()]2sin 2cos 22[2()]6612x x x y x x πππ-+-=-=-=,∴2cos 2y x x =-向左平移4π个单位或向右平移34π个单位得到sin 22y x x =.故选:BC 三、填空题7.(2022·上海金山·二模)设()sin f x a x =+,若存在125,,,,36n x x x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()()()121n n f x f x f x f x -+++=成立的最大正整数n 为9,则实数a 的取值范围是__________.【答案】151773,,1416167⎡⎫⎛⎤--⋃--⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦##151773|1416167a a a ⎧⎫-≤≤--<≤-⎨⎬⎩⎭或【分析】依题意()()()()min maxmin max 89f x f x f x f x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,分类讨论作出函数简图,求得最值解不等式组即可【详解】536x ππ≤≤1sin 12x ⇒≤≤1sin 12a a x a ⇒+≤+≤+ 依题意()()()()min maxmin max 89f x f x f x f x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩(1)当12a >-时, 函数草图如下图所示,此时, ()()min max 1,12f x a f x a =+=+,则8419912a a a a +≤+⎧⎪⎨+>+⎪⎩⇒73167a -<≤- 满足条件; (2)当 112a -<≤-时, 函数草图如下图所示,此时,()()min max 50,max ,26f x f x ff ππ⎧⎫⎛⎫⎛⎫==⎨⎬ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎩⎭, 则()()()()min max min max 89f x f x f x f x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩无解(3)当1a =-时, 函数草图如下图此时, ()min 0f x =,()max 12f x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则102102a a ⎧⎛⎫≤-+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪>-+ ⎪⎪⎝⎭⎩, 无解; (4)当1a <-时, 函数草图如下图所示,此时, ()()min 1f x a =-+, ()max 12f x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则 ()()18121912a a a a ⎧⎛⎫-+≤-+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-+>-+ ⎪⎪⎝⎭⎩解得 15171416a -≤<-, 满足条件故答案为:151773,,1416167⎡⎫⎛⎤--⋃--⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦8.(2021·上海松江·一模)已知函数()3sin cos (0)f x x x ωωω=+>,若()4f x f π⎛⎫⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为___________.【答案】43【分析】化简()f x ,由()4f x f π⎛⎫⎪⎝⎭可得24f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,得到48,3ωk k Z =+∈即可求解.【详解】()cos 2sin()6f x x x x =+=+πωωω,且()4f x f π⎛⎫⎪⎝⎭,()2sin 2446πππf ω⎛⎫∴=⨯+= ⎪⎝⎭,2,462πππωk πk Z ∴⨯+=+∈,483ωk ∴=+,k Z ∈ min 43ω∴=故答案为:439.(2021·上海杨浦·一模)在平面直角坐标系中,已知点(1,0)A -、(0,3)B ,E 、F 为圆224x y +=上两个动点,且||4EF =,则AE BF ⋅的最大值为___________.【答案】4【分析】依题意E 、F 为直径的两个端点,设()2cos ,2sin E θθ,则()2cos ,2sin F θθ--,即可表示出AE ,BF ,再根据平面向量数量积的坐标运算及辅助角公式计算可得;【详解】解:因为E 、F 为圆224x y +=上两个动点,且||4EF =,所以E 、F 为直径的两个端点,设()2cos ,2sin E θθ,则()2cos ,2sin F θθ--,因为(1,0)A -、(0,3)B ,所以()2cos 1,2sin AE θθ+=,()2cos ,2sin 3BF θθ=---,所以()()()222cos 2cos 1sin 2sin 34cos sin 2cos 26sin AE BF θθθθθθθθ+--=-⋅=-++--42cos 6sin θθ=--- ()4θϕ=--+,其中1tan 3ϕ=;所以当()sin 1θϕ+=-时()max4AE BF⋅=故答案为:410.(2021·上海奉贤·一模)函数3cos y x a x =+是奇函数,则实数=a __________. 【答案】0【分析】根据给定条件利用奇函数的定义计算作答.【详解】因函数3()cos y f x x a x ==+是奇函数,其定义域为R ,则对R x ∀∈,()()f x f x -=-,即33()cos()(cos )x a x x a x -+-=-+,整理得:2cos 0a x =,。
高三一轮复习三角函数的图像与性质精品PPT课件

三角函数的单调性与周期性
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|.
(2)观察图象可知,y=|tan x|的增区间是kπ,kπ+π2,k∈Z,减 区间是kπ-π2,kπ,k∈Z.最小正周期:T=π.
探究提高
(1)求形如 y=Asin(ωx+φ)或 y=Acos(ωx+φ) (其中 A≠0,ω>0) 的函数的单调区间,可以通过解不等式的方法去解答.列不等 式的原则是:①把“ωx+φ (ω>0)”视为一个“整体”;②A>0 (A<0)时,所列不等式的方向与 y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R) 的单调区间对应的不等式方向相同(反).
三角函数的图像和性质
考纲下载 理解正弦函数,余弦函数、正切函数的图像;会用 “五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=Asin(ωx+ φ)的简图,理解A、ω、φ的物理意义. 了解周期函数与最小正周期的意义,会求一些简单 三角函数的周期,了解三角函数的奇偶性、单调性、对 称性,并会运用这些性质解决问题
三角函数的对称性与奇偶性
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43π,0中心对称, 那么|φ|的最小值为________.
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
1. “五点法”作图原理
在确定正弦函数y=sinx在[0, 2π]上的图象形状时,
人教版高考总复习一轮数学精品课件 主题二 函数 第五章三角函数、解三角形-第七节 正弦定理和余弦定理

4
π
2
π
2
15
,
8
解因为cos = − ,所以 < < π,故0 < < ,又sin =
sin 2 = 2sin cos =
cos 2 =
2cos2
−1=
15
2×
×
4
1
2× −1
16
1
−
4
=
=−
7
− .而sin
8
=
故sin 2 − = sin 2cos − cos 2 ⋅ sin = −
=− −
,
,
移项得 + = ,
所以△ 一定为直角三角形.
.又因为A, ∈ , ,
[对点训练2](1)在△ 中,内角,,所对的边分别是,,,若
− cos = 2 − cos ,则△ 的形状为() D
A.等腰三角形
B.直角三角形
由
=
+
− ⋅ = + − × × × = ,得 = .故选D.
(2)在△ 中,角,,的对边分别为,,.若 = 2, = 30∘ , = 105∘ ,则 =()
A.1B. 2C.2 2D.2 3
[解析]∵ = ∘ , = ∘ , + + = ∘ ,∴ = ∘ ,∴由正弦定理可知
6 = 4 2 + 2 + 2 ,解得 = 1(负值舍).
②求sin 的值;
解由①可求出 = 2,而0 < < π,所以sin = 1 − cos 2 =
人教版高考总复习一轮数学精品课件 第五章 三角函数、解三角形-第二节 同角三角函数基本关系及诱导公式
故选C.
≠ .
(2)已知方程sin2 + 2sin cos − 2sin − 4cos = 0,则cos 2 − sin cos =
() B
4 3
3 4
A.− B. C.− D.
5 5
5 5
[解析]因为方程 + − − = ,
角
2π + ∈
π+
−
关于原点对称
______________
π
−
2
关于轴对称
_____________
π
+
2
图示
与角终边的关系
相同
______
角
π −
续表
角
2π + ∈
π+
图示
与角终边的关系
关于轴对称
关于直线 = 对称
−
三、诱导公式
组数
一
二
三
= ,即 = ,即 = .
因为 ∈ , ,所以 = , =
.故 − = −
C
=−
.故选C.
1
5
2或
(2)已知sin − cos = ,则tan =_____.
sin2 +cos2
=
2tan2 + 3tan − 1
=
2
tan + 1
=
sin +cos
[对点训练2](1)已知
sin −cos
苏教版高中数学必修第一册《7.3三角函数的图象与性质》精品课件
探究新知
从前面的问题的提出与解决,我们得到:
函数 = sin, ∈ 的图象(如图(1))和 = cos, ∈ 的图象(如图(2)),分
别叫作正弦曲线和余弦曲线.
探究新知
思考1:我们取一个周期 0,2 上的正弦、余弦函数图象,如图:
能不能在图象上作出影响图象的五个关键点?
典例剖析
变式训练:用“五点法”画出下列函数的简图:
(1) = − , ∈ [, ሿ;(2) = + , ∈ [, ሿ.
分析
解析
借助于“五点法”按下列次序完成:
(1)①列表如下:
②描点:
③连线:用光滑的曲线依次连接各点,即得所求的图象(如上图).
典例剖析
①借助于余弦线,如图:
情境引入
这种方式要借助直线 = ,将横坐标的量与纵坐标的量对等,平移到坐标轴上,较为抽
象,注意学生的理解.
②借助诱导公式:cos = sin + .
2
将正弦函数的图象向左平移 个单位长度,如图所示.
2
设计意图:考查学生的发散思维和创新精神.正弦函数的作图,已经给学生传递了一种作
0 , sin0 ,将这些点用光滑的曲线连接起来,可以得到比较精确的函数 = sin, ∈
[0,2ሿ的图象(如图).
紧接着提出思考:根据函数 = sin, ∈ [0,2ሿ的图象,你能想象出函数 = sin, ∈
的图象吗?
学生根据上节课学习的三角函数的周期性,很容易想到 = sin的图象(如图):
苏教版同步教材精品课件
7.3.2 三角函数的图象与
性质(1)
情境引入
问题1:这节课我们来研究函数 = sin, ∈ 的图象,从画函数 = sin, ∈ [0,2ሿ的图
2025版高考数学一轮总复习第4章三角函数解三角形第4讲三角函数的图象与性质课件
(2)y=3tanπ6-4x=-3tan4x-π6, 由 kπ-π2<4x-π6<kπ+π2, 解得 4kπ-43π<x<4kπ+83π(k∈Z). ∴函数的单调递减区间为 4kπ-34π,4kπ+83π(k∈Z).无增区间.
(3)画图知单调递减区间为kπ-π4,kπ+π4(k∈Z).
2.(2023·洛阳模拟)若 f(x)=2sin ωx(ω>0)在区间-π2,23π上是增函数, 则 ω 的取值范围是_____0_,__34_ ___.
[解析] 依题意可知 f(x)=cos2 x-sin2x=cos 2x,对于 A 选项,因为 x ∈-π2,-6π,所以 2x∈-π,-π3,函数 f(x)=cos 2x 在-π2,-6π上单 调递增,所以 A 选项不正确;对于 B 选项,因为 x∈-π4,1π2,所以 2x∈ -π2,π6,函数 f(x)=cos 2x 在-π4,1π2上不单调,所以 B 选项不正确;对于 C 选项,因为 x∈0,π3,所以 2x∈0,23π,函数 f(x)=cos 2x 在0,π3上单 调递减,所以 C 选项正确;对于 D 选项,因为 x∈π4,71π2,所以 2x∈π2,76π, 函数 f(x)=cos 2x 在π4,71π2上不单调,所以 D 选项不正确,故选 C.
y=tan x ___R___
单调性
在____-__π2_+__2_k_π_,__2π_+__2_k_π_ _, 在_[_(_2_k-__1_)_π_,__2_k_π_]_,
k∈Z 上递增;
k∈Z 上递增;
在____π2_+__2_k_π_,__32_π_+__2_k_π_ __,
在_[_2_k_π_,__(2_k_+__1_)_π_]_, k∈Z 上递减
全国高中数学优质课一等奖精品课件--三角函数的图象和性质
函数.
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
三角函数的定义域、值域问题
【例 1】 (1)求函数 y=lg sin 2x + 9-x2的定义域; (2) 求 函 数 y = cos2x + sin x |x|≤π4的最大值与最小值.
基础知识
题型分类
思维启迪 解析 探究提高
(1)求三角函数的定义域实际上是解简
偶函数
奇函数 作一个整体,可化为求函数在
区间上的值域(最值)问题.
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
三角函数的定义域、值域问题
思维启迪 解析
【例 1】 (1)求函数 y=lg sin 2x + 9-x2的定义域; (2) 求 函 数 y = cos2x + sin x |x|≤π4的最大值与最小值.
次函数求值域(最值);
③形如 y=asin xcos 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).
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
变式训练 1 (1)求函数 y= sin x-cos x的定义域; (2)已知函数 f(x)=cos2x-π3+2sinx-π4·sinx+π4,求函数 f(x) 在区间-1π2,π2上的最大值与最小值.
三角函数的图象和性质
基础知识·自主学习
要点梳理
难点正本 疑点清源
1.“五点法”作图原理
1.函数的周期性
在确定正弦函数 y=sin x 在[0, 若 f(ωx + φ + T) = f(ωx + φ) (ω>0),常数 T 不能说是函数
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知识回顾:
一、正弦、余弦、正切函数的图象与性质
二、sin()y A x ωϕ=+
1、五点点画图法
2、在横线上填写变换方法:
2sinx
(2) 周期变换y =sinx y =sin2
x
sinx y =sin 3
π)
x +φ)(A >0,ω>0)中A 称为_______、
称为_______、
______、ωx +φ称为______、当x =0时φ
. 的单增区间是-------------------,
()tan 4f x x π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭的单调增区间为
,2k Z π⎫∈⎪⎭ B .()(),1,k k k Z ππ+∈
,k Z ∈ D .3,,4
4k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝
⎭
x 2cos 在下列哪个区间上是减函数 ( C
A .4
4
B .]4
3,4[
π
π
C .
]2
,0[π
D .],2
[
ππ
4、函数22cos y x =的一个单调增区间是( ) A.ππ44⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,
B.π02⎛⎫ ⎪⎝
⎭
,
C.π3π44⎛⎫ ⎪⎝⎭
,
D.ππ2⎛⎫
⎪⎝⎭
,
5、在下列给定的区间中,使函数单调递增的区间是( ) A. []04
,π
B. []42
ππ
,
C. [
]π
π2
,
D. 0]π[-,
6、函数f (x ) = | sin x +cos x |的最小正周期是( )
(A) 4π (B)2
π
(C )π
(D )2π
7、[2004年全国高考函数2
sin x y =的最小正周期是
( )
A . 2
π
B . π
C .π2
D .π4
8、当]2
,2[π
π-∈x 时,函数x x x f cos 3sin )(+=的值域是( )
A 、[-1, 1]
B 、2
1
[-,1] C 、[-2, 2] D 、
[-1, 2]
9、.(全国卷Ⅲ)已知α为第三象限角,则2
α
所在的象限是 ( )
(A )第一或第二象限 (B )第二或第三象限
(C )第一或第三象限 (D )第二或第四象限 10.(全国卷Ⅲ)设02
x π≤≤,sin cos x x =-,则 ( )
(A) 0x π≤≤ (B)
74
4x π
π≤≤
(C) 544
x ππ
≤≤ (D)
32
2
x π
π≤≤
11、(06朝一文)(5)已知函数x x f ωsin )(=在]4
0[π
,上单调递增且在这
个区间上的最大值为
2
3
,则实数ω的一个值可以是( ) A.
3
2
B.
3
8 C.
3
4 D.
3
10 12、.对于函数①()2f x x =+,②2()(2)f x x =-,③()cos(2)f x x =-,
判断如下两个命题的真假: 命题甲:(2)f x +是偶函数;
命题乙:()f x 在()-∞2,
上是减函数,在(2)+∞,上是增函数; 能使命题甲、乙均为真的所有函数的序号是( )
A.①② B.①③ C.② D.③
13.(06广东文卷) 已知简谐运动()2sin()()3
2
f x x π
π
ϕϕ=+<
的图象经
过点(0,1),
则该简谐运动的最小正周期T 和初相ϕ分别为( )
A .6,6
T π
ϕ==
B .6,3
T π
ϕ==
C .6,6
T π
πϕ==
D .6,3
T πϕ==
14.(06四川卷)下列函数中,图象的一部分如右图所示的是( ) (A )sin 6y x π⎛⎫
=+
⎪⎝
⎭
(B )sin 26y x π⎛⎫
=-
⎪⎝
⎭
(C )cos 43y x π⎛⎫
=-
⎪⎝
⎭
(D )cos 26y x π⎛⎫
=-
⎪⎝
⎭
15.(05福建卷)函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如图,则 ( C )
A .4
,2
π
ϕπ
ω=
=
B .6
,3
π
ϕπ
ω=
=
C .4,4πϕπω==
D .4
5,4π
ϕπω==
16、为了得到函数2sin(),36
x y x R π
=+∈的图象,只需把函数
2sin ,y x x R =∈的图象上所有的点( )
A 、 向左平移
6
π
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的1
3
倍(纵坐标不变) B 、 向右平移6
π
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来
的1
3
倍(纵坐标不变) C 、 向左平移6
π
个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来
的3倍(纵坐标不变)
D 、 向右平移
6
个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变) 17、(东城高三)函数sin y x =的图象向左平移3π,
得到函数解析式为--------------------,再把得到函数的图象所有点的横坐标变位原来的2倍,纵坐标不变,得到函数解析式为--------------------。
18、函数
πsin 23y x ⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭的图象(
)
A.关于点π03⎛⎫
⎪⎝⎭
,对称 B.关于直线π4
x =
对称 C.关于点π04⎛⎫
⎪⎝⎭
,对称
D.关于直线
π3
x =对称
19.将函数x x f sin 2)(=的图象按向量a=(
4
π
,0)平移得到函数g(x) 的图象,则g(2
π
)的值是 (
)
A
B .2
C .
1
D .2
-。