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1、微專題1 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
命 題 者 說
考 題 統(tǒng) 計
考 情 點 擊
2018·全國卷Ⅰ·T16·三角函數(shù)的最值
2018·全國卷Ⅱ·T10·三角函數(shù)的單調(diào)性
2018·天津高考·T6·三角函數(shù)圖象平移、單調(diào)性
2018·北京高考·T11·三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
2018·江蘇高考·T7·三角函數(shù)的對稱性
高考對本部分內(nèi)容的考查主要從以下方面進行:
1.三角函數(shù)的圖象,主要涉及圖象變換問題以及由圖象確定函數(shù)解析式問題,主要以選擇、填空題的形式考查,有時也會出現(xiàn)大題。
2.三角函數(shù)的性質(zhì),通常是給出函數(shù)解析式,先進行三角變換,將其轉(zhuǎn)化為y=Asin(ωx+φ)的
2、形式再研究其性質(zhì)(如單調(diào)性、值域、對稱性),或知道某三角函數(shù)的圖象或性質(zhì)求其解析式,再研究其他性質(zhì),既有直接考查的客觀題,也有綜合考查的主觀題。
考向一 三角函數(shù)的圖象
【例1】 (1)(2018·天津高考)將函數(shù)y=sin的圖象向右平移個單位長度,所得圖象對應的函數(shù)( )
A.在區(qū)間上單調(diào)遞增
B.在區(qū)間上單調(diào)遞減
C.在區(qū)間上單調(diào)遞增
D.在區(qū)間上單調(diào)遞減
(2)已知函數(shù)f(x)=Asin+ω(ω>0)的部分圖象如圖所示,則下列選項判斷錯誤的是( )
A.|MN|=π
B.f=2
C.f(x)+f=1
D.f=f
解析 (1)把函數(shù)y=sin的圖象向
3、右平移個單位長度得函數(shù)g(x)=sin=sin2x的圖象,由-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z)得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),令k=1,得≤x≤,即函數(shù)g(x)=sin2x的一個單調(diào)遞增區(qū)間為。故選A。
(2)由圖象,可知A===1。因為f(x)max=1+ω=2,所以ω=1,T==2π,f(x)=sin+1,|MN|==π,A正確;f=sin+1=1+1=2,B正確;f=sin+1=2,故x=是函數(shù)圖象的對稱軸,D正確;f(x)+f=sin+1+sin+1=sin+sin+2=2,C錯誤。故選C。
答案 (1)A (2)C
(1)函數(shù)圖象的平移法則是“左加右減、上加下減
4、”,但是左右平移變換只是針對x作的變換。
(2)已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的圖象求解析式。
①A=,B=;
②由函數(shù)的周期T求ω,即T=;
③利用“五點法”中相對應的特殊點求φ。
變|式|訓|練
1.函數(shù)f(x)=sin(πx+θ)的部分圖象如圖所示,且f(0)=-,則圖中m的值為( )
A.1 B.
C.2 D.或2
解析 由f(0)=-,得sinθ=-,因為|θ|<,所以θ=-。令πx-=2kπ+,k∈Z,則x=2k+,k∈Z,所以=2k+,k∈Z,所以m=。故選B。
答案 B
2.將函數(shù)y=sin的圖象上所有的點向左平移個
5、單位長度,再把圖象上各點的橫坐標擴大到原來的2倍(縱坐標不變),則所得圖象對應的函數(shù)解析式為( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
解析 將函數(shù)y=sin的圖象上所有的點向左平移個單位長度,可得y=sin=sin的圖象,再把圖象上各點的橫坐標擴大到原來的2倍(縱坐標不變),則所得圖象對應的函數(shù)解析式為y=sin。故選B。
答案 B
考向二 三角函數(shù)的性質(zhì)
微考向1:三角函數(shù)的單調(diào)性
【例2】 (2018·全國卷Ⅱ)若f(x)=cosx-sinx在[-a,a]是減函數(shù),則a的最大值是( )
A. B.
C. D.π
解析
6、解法一:因為f(x)=cosx-sinx=cos,且函數(shù)y=cosx在區(qū)間[0,π]上單調(diào)遞減,則由0≤x+≤π,得-≤x≤,因為f(x)在[-a,a]上是減函數(shù),所以所以00),
7、y=Acos(ωx+φ)(ω>0),y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的三角函數(shù)問題的關(guān)鍵。具體問題中,首先將“ωx+φ”看作一個整體,然后活用相關(guān)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)求解。
變|式|訓|練
1.函數(shù)f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x在上的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
解析 f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x=sin2x+1+2cos2x=sin2x+cos2x+2=sin+2。
解法一:令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,則kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,k∈Z,所以結(jié)合選項知函數(shù)
8、f(x)在上的單調(diào)遞增區(qū)間為。故選C。
解法二:因為x∈,所以2x+∈,當<2x+<時,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,此時x∈。故選C。
答案 C
2.(2018·豫西南聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=-sin2ωx(ω>0)的圖象關(guān)于點M對稱,且在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),則ω的值為________。
解析 因為函數(shù)f(x)=-sin2ωx(ω>0)的圖象關(guān)于點M對稱,所以-sinω=0,所以ω=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z。又f(x)在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù),所以=≥,即ω≤。又ω>0,所以ω的值為。
答案
微考向2:三角函數(shù)的最值
【例3】 已知函數(shù)f(x)=2cos2x-sin2x+2,則( )
9、
A.f(x)的最小正周期為π,最大值為3
B.f(x)的最小正周期為π,最大值為4
C.f(x)的最小正周期為2π,最大值為3
D.f(x)的最小正周期為2π,最大值為4
解析 易知f(x)=2cos2x-sin2x+2=3cos2x+1=(2cos2x-1)++1=cos2x+,則f(x)的最小正周期為π,當x=kπ(k∈Z)時,f(x)取得最大值,最大值為4。故選B。
答案 B
求三角函數(shù)最值的兩條基本思路:(1)將問題化為y=Asin(ωx+φ)+B的形式,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)或圖象求解;(2)將問題化為關(guān)于sinx或cosx的二次函數(shù)的形式,借助二次函數(shù)的性質(zhì)
10、或圖象求解。
變|式|訓|練
函數(shù)f(x)=sin2x+cosx-的最大值是________。
解析 f(x)=sin2x+cosx-=1-cos2x+cosx-=-2+1,cosx∈[0,1],當cosx=時,f(x)取得最大值1。
答案 1
微考向3:三角函數(shù)的奇偶性、周期性、對稱性
【例4】 (1)已知f(x)=2sin2x+2sinxcosx,則f(x)的最小正周期和一個單調(diào)遞減區(qū)間分別為( )
A.2π, B.π,
C.2π, D.π,
(2)設(shè)函數(shù)f(x)=cos,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.f(x)的一個周期為-2π
B.y=f(x)的圖象關(guān)于
11、直線x=對稱
C.f(x+π)的一個零點為x=
D.f(x)在單調(diào)遞減
解析 (1)f(x)=2sin2x+2sinxcosx=1-cos2x+sin2x=sin+1,則T==π。由+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),令k=0得f(x)在上單調(diào)遞減。故選B。
(2)函數(shù)f(x)=cos的最小正周期為2π,所以-2π是函數(shù)f(x)的一個周期,A正確;當x=時,x+=3π,所以f=cos=-1,即f(x)取得最小值,所以y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱,B正確;f(x+π)=cos=cos,當x=時,f=cos=cos=0,C正確;當x∈時,x+∈,f(
12、x)在上不具有單調(diào)性。故選D。
答案 (1)B (2)D
(1)判斷對稱中心與對稱軸的方法
利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點或最低點,對稱中心一定是函數(shù)圖象與x軸的交點這一性質(zhì),通過檢驗f(x0)的值進行判斷。
(2)求三角函數(shù)周期的常用結(jié)論
①y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為,y=tan(ωx+φ)的最小正周期為。
②正弦曲線、余弦曲線相鄰兩對稱中心、相鄰兩對稱軸之間的距離是個周期,相鄰的對稱中心與對稱軸之間的距離是個周期;正切曲線相鄰兩對稱中心之間的距離是個周期。
變|式|訓|練
1.(2018·洛陽聯(lián)考
13、)已知函數(shù)f(x)=sin(sinx)+cos(sinx),x∈R,則下列說法正確的是( )
A.函數(shù)f(x)是周期函數(shù)且最小正周期為π
B.函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
C.函數(shù)f(x)在區(qū)間上的值域為[1,]
D.函數(shù)f(x)在上是增函數(shù)
解析 f(x)=sin(sinx)+cos(sinx)=sin,因為f(π+x)=sin=sin≠f(x),所以π不是函數(shù)f(x)的最小正周期,故A錯誤;f(-x)=sin=sin≠-f(x),故B錯誤;當x∈時,sinx∈[0,1],sinx+∈,所以sin∈,則sin∈[1,],故C正確;當x∈時,sinx∈,sinx+∈,而∈,所以函數(shù)f(x)
14、在上不是單調(diào)函數(shù),故D錯誤。故選C。
答案 C
2.(2018·江蘇高考)已知函數(shù)y=sin(2x+φ)的圖象關(guān)于直線x=對稱,則φ的值是______。
解析 由函數(shù)y=sin(2x+φ)的圖象關(guān)于直線x=對稱,得sin=±1,因為-<φ<,所以<+φ<,則+φ=,φ=-。
答案?。?
1.(考向一)(2018·武漢調(diào)研)將函數(shù)y=sin2x的圖象上的點P按向量a=(m,0)(m>0)平移后得到點P′。若點P′在函數(shù)y=sin的圖象上,則( )
A.t=,m的最小值為
B.t=,m的最小值為
C.t=,m的最小值為
D.t=,m的最小值為
解析 由題可得P′,又P′在y
15、=sin的圖象上,所以t=sin,即t=sin2m(m>0),因為P在函數(shù)y=sin2x的圖象上,所以t=,此時m的最小值為。故選C。
答案 C
2.(考向一)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)的解析式為________。
解析 由題圖可知A=,
解法一:因為=-=,所以T=π。故ω=2,因此f(x)=sin(2x+φ),又對應五點法作圖中的第三個點,因此2×+φ=π,所以φ=。故f(x)=sin。
解法二:以為第二個“零點”,為最小值點,列方程組解得故f(x)=sin。
答案 f(x)=sin
3.(考向二)(
16、2018·廣州調(diào)研)將函數(shù)y=2sin·sin的圖象向左平移φ(φ>0)個單位長度,所得圖象對應的函數(shù)恰為奇函數(shù),則φ的最小值為( )
A. B.
C. D.
解析 由y=2sinsin可得y=2sincos=sin,該函數(shù)的圖象向左平移φ個單位長度后,所得圖象對應的函數(shù)解析式為g(x)=sin=sin,因為g(x)=sin為奇函數(shù),所以2φ+=kπ(k∈Z),φ=-(k∈Z),又φ>0,故φ的最小值為。故選A。
答案 A
4.(考向二)(2018·呂梁一模)將函數(shù)f(x)=2sin的圖象向左平移個單位,再向下平移1個單位,得到g(x)的圖象,若g(x1)g(x2)=9,且
17、x1,x2∈[-2π,2π],則2x1-x2的最大值為( )
A. B.
C. D.
解析 f(x)向左平移個單位,得到2sin=2sin,再向下平移一個單位,得到g(x)=2sin-1,其最小值為-3,由于g(x1)·g(x2)=9,故g(x1)=g(x2)=-3,也就是說x1,x2是g(x)的最小值點。要使2x1-x2取得最大值,即x1取最大值,x2取最小值。令2x+=2kπ-,2x=2kπ-,x=kπ-,令k=2,得x1=,令k=-1,得x2=-,所以2x1-x2的最大值為2·-=。故選A。
答案 A
5.(考向二)(2018·濮陽一模)先將函數(shù)f(x)=sinx的圖象上的各點向左平移個單位,再將各點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼谋?其中ω∈N*),得到函數(shù)g(x)的圖象,若g(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則ω的最大值為________。
解析 g(x)=sin在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以有即12k-4≤ω≤8k+,k∈Z,由12k-4≤8k+可得k≤,當k=1時,ω∈,所以正整數(shù)ω的最大值是9。
答案 9
10