7.3.2 三角函数的图象与性质 学案(含答案) 2025-2026学年高一数学苏教版(2029)必修第一册

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名称 7.3.2 三角函数的图象与性质 学案(含答案) 2025-2026学年高一数学苏教版(2029)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-11 20:36:16

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7.3.2 三角函数的图象与性质(1)
能借助正弦线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象.
活动一 掌握正弦函数的图象
为了更加直观的研究三角函数的性质,我们可以先作出它们的图象,那么如何作出三角函数的图象?
思考1
(1) 作函数图象的常用方法是什么?
(2) 求三角函数值时,运算繁琐,数字复杂,作图不够精确,能否利用三角函数线来描点?
(3) y=sin x的定义域为R,而正弦函数的周期是2π,用描点法作图时如何取点来简化作图?
问题1 (1) 在同一个单位圆中作出大小分别为0,,,,的正弦线.借助正弦线作出y=sin x,x∈[0,2π]的图象;
(2) 作出y=sin x(x∈R)的图象.
思考2
正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象上起到关键性作用的点有哪些?这些关键点分别是图象上的什么点?
活动二 掌握余弦函数的图象 
问题2 (1) 根据所学的诱导公式,由函数y=sin x的图象如何得到函数y=cos x的图象?
(2) 作出余弦函数y=cos x的图象.
思考3
余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象上起到关键性作用的点有哪些?
正弦函数、余弦函数图象上的关键点的异同:作余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象时,其中起关键作用的是函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象的最高点、最低点及其与x轴的交点.与正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象相比:二者的图象的最低点都只有一个;余弦函数的图象与x轴的交点有两个,而正弦函数的图象与x轴的交点有三个;余弦函数图象的最高点有两个,而正弦函数图象的最高点只有一个.
活动三 掌握用“五点法”作三角函数的图象. 
例 用“五点法”画出下列函数的简图.
(1) y=2cos x,x∈R;
(2) y=sin 2x,x∈R.
在画y=A sin (ωx+φ)的图象时常常是将ωx+φ分别取0,,π,,2π得到五个点,然后用光滑的曲线将它们连接起来,就得到函数y=A sin (ωx+φ)的简图.
作出下列函数的简图.
(1) y=-1-cos x,x∈[0,2π];
(2) y=1+sin 2x,x∈[0,π].
1. 用“五点法”作y=cos 2x的图象时,首先描出的五个点的横坐标是(  )
A. 0,,π,,2π B. 0,,,,π
C. 0,π,2π,3π,4π D. 0,,,,
2. 符合如图所示的图象的函数是(  )
A. y=1+sin x,x∈[0,2π]
B. y=1+2sin x,x∈[0,2π]
C. y=1-sin x,x∈[0,2π]
D. y=1-2sin x,x∈[0,2π]
3. (多选)(2024山东实验中学月考)下列x的取值范围能使cos x>sin x成立的是(  )
A. B. C. D. ∪
4. (2025湘潭期末)已知x是三角形的一个内角,则不等式cos x>-的解集为________.
5. 用“五点法”作出下列函数的简图.
(1) y=1+2sin x,x∈[0,2π];
(2) y=2+cos x,x∈[0,2π].
7.3.2 三角函数的图象与性质(2)
1. 借助图象理解正、余弦函数的定义域、值域、周期性、单调性、对称性等性质.
2. 通过观察、猜想、归纳,掌握利用数形结合思想分析问题、解决问题的能力.
活动一 探究正弦函数、余弦函数的性质
根据正弦曲线、余弦曲线探究正弦函数、余弦函数的性质,完成下列表格.
函数 正弦函数y=sin x,x∈R 余弦函数y=cos x,x∈R
图象
定义域
值域
最值
周期性
奇偶性
单调性
对称轴
对称中心
活动二 掌握正弦函数、余弦函数的值域与最值 
例1 求下列函数的最大值及取得最大值时自变量x的集合.
(1) y=cos ;
(2) y=2-sin 2x.
求下列函数的值域.
(1) y=3-2cos x;
(2) y=sin2x+cosx-1.
1. 求形如y=A sin x+B或y=A cos x+B型的三角函数的最值问题,一般运用三角函数的有界性求最值.求最值时要注意三角函数的定义域,尤其要注意题目中是否给定了区间.
2. 求解形如y=a sin2x+b sinx+c(或y=a cos2x+b cosx+c),x∈D的函数的值域或最值时,通过换元,令t=sin x(或t=cos x),将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值即可.求解过程中要注意t=sin x(或t=cos x)的有界性.
活动三 利用正弦函数、余弦函数的单调性比较大小
例2 不求值,分别比较下列各组中两个三角函数值的大小.
(1) sin 与sin ;
(2) cos 与cos .
比较下列各组数的大小.
(1) cos 与cos ;
(2) sin 194°与cos 160°.
比较三角函数值的大小时,若函数名不同,一般应先化为同名三角函数,再运用诱导公式把它们化到同一单调区间上,以便运用三角函数的单调性进行比较.
活动四 掌握正弦函数、余弦函数的性质的应用
例3 已知函数y=3sin x.
(1) 求函数的定义域、值域;
(2) 求函数的最小正周期;
(3) 求函数的单调增区间.
定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在区间[-4,-3]上单调递增,α,β是锐角三角形的两个内角,试判断f(sin α)与f(cos β)的大小关系.
1. 若函数y=cos x在区间[-π,a]上单调递增,则实数a的取值范围是(  )
A. B. (-π,0] C. D. (-π,π)
2. (2024汕头期末)函数 y=-sin2x+4cosx-6的最小值是(  )
A. -11 B. -10 C. -7 D. -2
3. (多选)下列关系式中,正确的是(  )
A. sin 11°>cos 10° B. sin 168°>sin 11°
C. sin 168°>cos 10° D. cos 10°>sin 11°
4. 函数y=lg (-2cos x)的定义域为______________.
5. 求下列函数的最小值及取得最小值时自变量x的取值集合.
(1) y=cos -1; (2) y=sin 2x+2.
7.3.2 三角函数的图象与性质(3)
1. 用几何直观和代数运算的方法研究三角函数的周期性、奇偶性(对称性)、单调性和最大(小)值等性质.进一步掌握正弦函数、余弦函数的图象及性质.
2. 能应用正弦函数、余弦函数的图象与性质解决有关数学问题.
活动一 掌握正弦函数、余弦函数的图象及性质
思考
如何作正弦曲线和余弦曲线?
活动二 掌握三角函数的定义域和值域的求法 
例1 求下列函数的值域:
(1) y=3-2cos x,x∈;
(2) y=2-sin 2x,x∈.
1. 对于求形如y=a sin x+b或y=a cos x+b的函数值域问题,一般情况下只要注意到正弦、余弦函数的性质“有界性”即可解决.注意当x有具体范围限制时,需考虑sin x或cos x的范围.
2. 求解此类问题时,要先求三角函数值的范围,然后再根据其系数的正负性质求解.
例2 求下列函数的值域:
(1) y=1-2sin2x+2cosx;
(2) y=.
求函数y=cos2x+2sinx-2,x∈[-,]的值域.
例3 求下列函数的定义域:
(1) y=;
(2) y=.
求下列函数的定义域:
(1) y=log3(sin x-);
(2) y=;
(3) y=+lg (2sin x-1).
1. 求三角函数的定义域时,一般要解三角不等式,其主要方法是借助于三角函数的图象,关键有两点:(1) 选取合适的一个周期;(2) 确定边界值.
2. 当函数由几部分构成时,应取使每一部分有意义的x取值范围的公共范围,即取它们的交集.
活动三 掌握三角函数的单调性 
例4 (1) 求函数y=sin 2x的增区间;
(2) 求函数y=cos 的增区间.
(1) 求函数y=cos 的单调区间;
(2) 求函数y=2sin 的增区间.
求函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω≠0)的单调区间的一般步骤:
(1) 当ω>0时,把“ωx+φ”看成一个整体,由-+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z),解出x的范围,即为函数的增区间;由+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z),解出x的范围,即为函数的减区间;
(2) 当ω<0时,可先用诱导公式转化为y=-A sin (-ωx-φ),则y=A sin (-ωx-φ)的增区间即为原函数的减区间,减区间为原函数的增区间.
余弦函数y=A cos (ωx+φ)(A>0,ω≠0)的单调性讨论同上.
1. 函数y=sin 2x的单调减区间是(  )
A. (k∈Z) B. (k∈Z)
C. [π+2kπ,3π+2kπ](k∈Z) D. (k∈Z)
2. (2025莆田一中期末)已知函数f(x)=sin (ω>0)在区间(0,π)上有最大值,没有最小值,则ω的取值范围是(  )
A. B. C. D.
3. (多选)(2024宿迁期末)已知函数f(x)=2cos x,则下列说法中正确的是(  )
A. f(x)是偶函数
B. 若f(x)≥m恒成立,则m的最大值为1
C. f(x)=1在区间[-10,10]上共有6个解
D. f(x)在区间[-π,0]上单调递增
4. (2025山西期末)若函数f(x)=3sin x-4cos x的定义域为,则f(x)的值域为________.
5. (2025济宁期末)已知函数f(x)=sin (π-2x)+cos .
(1) 求函数f(x)的单调减区间;
(2) 记函数g(x)=f,当x∈时,求函数g(x)的最大值和最小值,并求出取最值时x的值.
7.3.2 三角函数的图象与性质(4)
1. 能画出函数y=tan x的图象,并能借助图象理解函数y=tan x在区间上的性质.
2. 会利用正切函数的单调性比较函数值的大小.
3. 理解正切函数图象的对称性.
活动一 掌握正切函数的图象
为了更加直观的研究正切函数的性质,我们可以先作出它们的图象,那么如何作出正切函数的图象呢?
思考1
正切函数y=tan x的定义域是什么?
探究1 正切函数的图象:
(1) 仿照几何法画正弦曲线的过程,借助正切线画出y=tan x,x∈的图象;
(2) 画出y=tan x,x∈R且x≠+kπ,k∈Z的图象.
思考2
正切曲线有哪些主要特征?
活动二 探究正切函数的性质  
思考3
诱导公式tan (π+x)=tan x说明了正切函数的什么性质?
思考4
诱导公式tan (-x)=-tan x说明了正切函数的什么性质?
思考5
从正切线上看,在区间上正切函数值是增大的吗?
探究2 观察正切函数的图象完成下表:
函数性质 正切函数y=tan x
定义域
值域
周期性
奇偶性
单调性
活动三 掌握正切函数的定义域、值域 
例1 求函数y=tan 的定义域.
思考6
函数y=A tan (ωx+φ)(A>0,ω>0)的定义域是怎样的?
例2 (1) 求函数y=tan x(≤x≤且x≠)的值域;
(2) 求函数y=tan2x-2tanx+3,x∈的值域.
(1) 函数y=的定义域是________________;
(2) 求函数y=tan2+tan(3x+)+1的定义域和值域.
1. 求与正切函数有关的函数的定义域时,除了求函数定义域的一般要求外,还要保证正切函数y=tan x有意义,即x≠kπ+(k∈Z),而对于构建的三角函数不等式,常利用三角函数的图象求解.
2. 求解与正切函数有关的函数的值域时,要注意函数的定义域,在定义域内求值域;对于求由正切函数复合而成的函数的值域时,常利用换元法,但要注意新“元”的范围.
活动四 掌握正切函数的单调性及其应用
例3 (1) 求函数y=-tan 的单调区间;
(2) 比较tan 与tan 的大小.
(1) 比较大小:tan 1与tan 4;
(2) 求函数y=tan 的单调区间.
1. 求y=A tan (ωx+φ)的单调区间,可先用诱导公式把ω化为正值,由kπ-<ωx+φ<kπ+,k∈Z,求得x的范围即可.比较两个同名函数的大小,应保证自变量在同一单调区间内.
2. 运用正切函数的单调性比较大小时,先把各角转化到同一个单调区间内,再运用单调性比较大小.
活动五 掌握正切函数的性质的应用 
例4 画出函数y=|tan x|的图象,并根据图象判断其单调区间、奇偶性、周期性.
思考7
函数y=tan x的图象的对称中心是什么?函数y=|tan x|的图象的对称轴是什么? 
1. (2025宁波九校期末联考)函数f(x)=tan 2x的定义域为(  )
A. B.
C. D.
2. (2024陕西期末)若函数y=tan (x+φ)(φ≥0)的图象与直线x=2π没有交点,则φ的最小值为(  )
A. π B. C. D. 0
3. (多选)关于函数f(x)=|tan x|的性质,下列说法中正确的是(  )
A. f(x)的最小正周期为
B. f(x)是偶函数
C. f(x)的图象关于直线x=(k∈Z)对称
D. f(x)在区间(k∈Z)上单调递增
4. 比较大小:tan ________tan .(填“>”“=”或“<”)
5. 求函数y=tan2x-2tanx,x∈的值域.
7.3.2 三角函数的图象与性质(1)
【活动方案】
背景引入:先画正弦函数的图象.由于y=sin x是以2π为周期的周期函数,故只要画出在区间[0,2π]上的图象,然后由周期性就可以得到整个图象.将 y=sin x的图象向左平移个单位长度得到余弦函数的图象.由于正切函数y=tan x是以π为周期的周期函数,故只需先画出一个周期内的图象,然后由周期性就可得出整个图象.
思考1:(1) 描点法.
(2) 能.我们可以作坐标为(x0,sin x0)的点S(不妨设x0>0).如图所示,在x轴上任取一点O′,以O′为圆心,单位长为半径作圆.在圆O′中,设弧AP的长为x0(即∠AO′P=x0),则MP=sin x0,所以点S(x0,sin x0)是以弧AP的长为横坐标,正弦线MP的数量为纵坐标的点.
(3) 在区间[0,2π]上取点.
问题1:(1) 知道如何作出函数y=sin x图象上的一个点,就可作出一系列点.例如,在圆O′中,作出对应于,,,…,的角及相应的正弦线.相应地,把x轴上从0到2π这一段分成12等份.把角x的正弦线向右平移,使它的起点与x轴上表示数x的点重合,再用光滑曲线把这些正弦线的终点连接起来,就得到正弦函数y=sin x在[0, 2π]上的图象,如图所示.
(2) 我们只要将函数y=sin x,x∈[0,2x]的图象向左、右平移(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象.正弦函数的图象叫作正弦曲线.
思考2:(0,0),,(π,0),,(2π,0),它们是图象上的最高点、最低点及与x轴的交点.
问题2:(1) 将y=sin x的图象向左平移个单位长度,即可得到y=cos x的图象.
(2) 如图.
思考3:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
例 (1) 先用“五点法”画一个周期的图象,列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
2cos x 2 0 -2 0 2
描点作图,然后由周期性得整个图象,如图所示:
(2) 先用“五点法”画一个周期的图象,列表:
x 0 π
2x 0 π 2π
sin 2x 0 1 0 -1 0
描点作图,然后由周期性得整个图象,如图所示:
跟踪训练 (1) 列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
-1-cos x -2 -1 0 -1 -2
描点作图,如图所示:
(2) 列表:
x 0 π
2x 0 π 2π
sin 2x 0 1 0 -1 0
1+sin 2x 1 2 1 0 1
描点作图,如图所示:
【检测反馈】
1. B 根据“五点法”,可令2x=0,,π,,2π,解得x=0,,,,π.
2. C 将点代入选项检验,即可排除A,B,D.经检验,C符合题意,故C正确.
3. AC 在同一平面直角坐标系中画出正弦、余弦函数在区间[0,2π]上的图象,如图所示,在区间[0,2π]内,当cos x=sin x时,x=或x=,结合图象可知满足cos x>sin x的x的取值范围是和.故选AC.
4.  由题意,得x∈(0,π),在同一平面直角坐标系中画出函数y=cos x(x∈(0,π))和 y=-的图象,如图,则当0-,所以不等式cos x>-的解集为.
5. (1) 列表:
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
1+2sin x 1 3 1 -1 1
描点作图,如图所示:
(2) 列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
2+cos x 3 2 1 2 3
描点作图,如图所示:
7.3.2 三角函数的图象与性质(2)
【活动方案】
函数 正弦函数y=sin x,x∈R 余弦函数y=cos x,x∈R
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1]
函数 正弦函数y=sin x,x∈R 余弦函数y=cos x,x∈R
最值 当x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1; 当x=-+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1 当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1; 当x=2kπ+π(k∈Z)时,ymin=-1
周期性 周期函数,T=2π 周期函数,T=2π
奇偶性 奇函数 偶函数
单调性 增区间:,k∈Z 减区间:,k∈Z 增区间:[-π+2kπ,2kπ],k∈Z 减区间:[2kπ,π+2kπ],k∈Z
对称轴 x=+kπ,k∈Z x=kπ,k∈Z
对称中心 (kπ,0),k∈Z ,k∈Z
例1 (1) 由题意,得ymax=1,令=2kπ,k∈Z,得x=6kπ,k∈Z,
故使函数y=cos 取得最大值的x的集合为{x|x=6kπ,k∈Z}.
(2) 由题意,得ymax=3,令2x=-+2kπ,k∈Z,得x=-+kπ,k∈Z,
故使函数y=2-sin 2x取得最大值的x的集合为.
跟踪训练 (1) 因为-1≤cos x≤1,
所以-1≤-cos x≤1,所以-2≤-2cos x≤2,
所以1≤3-2cos x≤5,即1≤y≤5,
故函数y=3-2cos x的值域为[1,5].
(2) 令t=cos x(x∈R),
则由-1≤cos x≤1,得-1≤t≤1,
所以y=sin2x+cosx-1=-cos2x+cosx=-t2+t=-(t-)2+(-1≤t≤1).
因为-1≤t≤1,所以-≤t-≤,
所以0≤≤,即-2≤y≤.
故函数y=sin2x+cosx-1的值域为.
例2 (1) 因为y=sin x在区间上单调递增,且->-,所以sin >sin .
(2) 因为y=cos x在区间上单调递减,
且<,所以cos >cos .
跟踪训练 (1) cos =cos ,
cos =cos =cos .
因为y=cos x在区间上单调递减,
且0<<<,所以cos >cos ,
即cos >cos .
(2) sin 194°=sin (180°+14°)=-sin 14°,
cos 160°=cos (90°+70°)=-sin 70°.
因为sin 14°cos 160°.
例3 (1) 由函数的解析式,得函数对任意x∈R均有意义,故函数的定义域为R.
由-1≤sin x≤1,得-3≤3sin x≤3,
故函数的值域为[-3,3].
(2) 函数的最小正周期T=2π.
(3) ,k∈Z.
跟踪训练 由f(x+1)=-f(x),
得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),
所以函数f(x)是周期函数,且2是它的一个周期.
因为函数f(x)是偶函数,且在区间[-4,-3]上单调递增,
所以函数f(x)在区间[0,1]上单调递增.
又α,β是锐角三角形的两个内角,
所以α+β>,即>α>-β>0.
因为y=sin x在区间上单调递增,
所以sin α>sin =cos β,
且sin α∈[0,1],cos β∈[0,1],
所以f(sin α)>f(cos β).
【检测反馈】
1. B 因为y=cos x在区间[-π,0]上单调递增,在区间[0,π]上单调递减,所以a∈(-π,0].
2. B 因为y=-sin2x+4cosx-6=cos2x+4cosx-7=(cos x+2)2-11,所以当cos x=-1时,ymin=-10.
3. BD 由题意,得sin 168°=sin (180°-12°)=sin 12°,cos 10°=sin (90°-10°)=sin 80°.因为函数y=sin x在0°≤x≤90°上单调递增,所以sin 80°>sin 12°>sin 11°,即cos 10°>sin 11°,sin 168°>sin 11°.故选BD.
4. {x|+2kπ0,即cos x<,所以+2kπ5. (1) 由题意,得ymin=-2,令=(2k+1)π,k∈Z,
得x=(12k+6)π,k∈Z,
故使函数y=cos -1取得最小值的x的集合为{x|x=(12k+6)π,k∈Z}.
(2) 由题意,得ymin=1,令2x=-+2kπ,k∈Z,
得x=-+kπ,k∈Z,
故使函数y=sin 2x+2取得最小值的x的集合为.
7.3.2 三角函数的图象与性质(3)
【活动方案】
思考:利用“五点法”作出正弦、余弦函数在区间[0,2π]内的图象后,再通过平移即可得到正弦、余弦曲线.
例1 (1) 因为-≤x≤,所以≤cos x≤1,
所以-1≤-cos x≤-,
所以-2≤-2cos x≤-,
所以1≤3-2cos x≤3-,
故函数y=3-2cos x,x∈的值域为[1,3-]. 
(2) 因为-≤x≤,所以-≤2x≤,
所以-≤sin 2x≤1,
所以-1≤-sin 2x≤,
所以1≤2-sin 2x≤2+,
故函数y=2-sin 2x,x∈的值域为.
例2 (1) 由题意,得y=2cos2x+2cosx-1=2(cos x+)2-,值域为.
(2) 由题意,得y=·=(-)=-×,
值域为∪[1,+∞).
跟踪训练 y=cos2x+2sinx-2=-sin2x+2sinx-1=-(sin x-1)2.
因为-≤x≤,所以-≤sin x≤,
所以--1≤sin x-1≤-1,
所以-≤(sin x-1)2≤+,
所以--≤y≤-+,
故所求函数的值域为.
例3 (1) 由2sin x+1≥0,得sin x≥-,
所以定义域为(k∈Z).
(2) 由题意,得
解得-1所以定义域为∪(π+2kπ,+2kπ](k∈Z).
跟踪训练 (1) 由题意,得sin x>,
所以函数的定义域为(k∈Z).
(2) 由题意,得2cos x-≥0,所以cos x≥,
所以函数的定义域为(k∈Z).
(3) 由题意,得即
cos x≤的解集为{x|+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z},
sin x>的解集为{x|+2kπ所以函数的定义域为{x|+2kπ≤x<+2kπ,k∈Z}.
例4 (1) 令-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z),
则-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
故函数的增区间是(k∈Z).
(2) 令π+2kπ≤≤2π+2kπ,k∈Z,
则2π+4kπ≤x≤4π+4kπ,k∈Z,
故函数的增区间是[2π+4kπ,4π+4kπ](k∈Z).
跟踪训练 (1) 令2kπ+π≤+≤2kπ+2π,k∈Z,则4kπ+≤x≤4kπ+,k∈Z,故函数的增区间是,k∈Z.
令2kπ≤+≤2kπ+π,k∈Z,则4kπ-≤x≤4kπ+,k∈Z,故函数的减区间是[4kπ-,4kπ+],k∈Z.
(2) 因为函数y=2sin =-2sin ,所以要求函数y=2sin 的增区间只需求函数y=2sin (2x-)的减区间即可.
令+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,则+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,即原函数的增区间为[+kπ,+kπ],k∈Z.
【检测反馈】
1. B 令+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以y=sin 2x的单调减区间是[+kπ,+kπ](k∈Z).
2. A 当ω>0,x∈(0,π)时,ωx-∈.因为f(x)=sin (ω>0)在区间(0,π)上有最大值,没有最小值,所以ωπ-∈,解得<ω≤,所以ω的取值范围是.
3. ACD 对于A,由题意,得f(x)的定义域为R.又因为f(-x)=2cos (-x)=2cos x=f(x),所以f(x)是偶函数,故A正确;对于B,当x∈R时,-1≤cos x≤1,可得≤2cos x≤2,若 f(x)≥m恒成立,则m的最大值为,故B错误;对于C,若f(x)=1,则cos x=0,可得x=+kπ,k∈Z,当x∈[-10,10]时,可得-10≤+kπ≤10,即--≤k≤-.由k∈Z,得k=-3或k=-2或k=-1或k=0或k=1或k=2,所以f(x)=1在区间[-10,10]上共有6个解,故C正确;对于D,因为函数 y=cos x,y=2x在x∈[-π,0]上单调递增,所以 f(x)=2cos x在x∈[-π,0]上单调递增,故D正确.故选ACD.
4. [-4,3] 因为函数y=cos x在区间上单调递减,所以y=-4cos x在区间上单调递增.又函数y=sin x在区间上单调递增,所以函数f(x)=3sin x-4cos x在区间上单调递增,所以f(x)min=f(0)=-4,f(x)max=f=3,所以f(x)的值域为[-4,3].
5. (1) 因为f(x)=sin (π-2x)+cos =sin 2x+sin 2x=2sin 2x,
所以+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调减区间为,k∈Z.
(2) 由(1)可知f(x)=2sin 2x,
所以g(x)=f=2sin =2sin (2x+),
当0≤x≤时,≤2x+≤,
当2x+=,即x=时,
函数g(x)取得最大值,最大值为2sin =2;
当2x+=,即x=时,函数g(x)取得最小值,最小值为2sin =1.
7.3.2 三角函数的图象与性质(4)
【活动方案】
背景引入:由于y=tan x是以π为周期的周期函数,故只要画出在区间上的图象,然后利用函数周期性就可以得到整个图象.
思考1:
探究1 (1)
(2) 如图.
思考2:正切曲线是被相互平行的直线x=+kπ,k∈Z所隔开的无穷多支曲线组成的.正切曲线可以向上、下无限延伸.
思考3:周期性
思考4:奇偶性
思考5:是增大的
探究2 
函数性质 正切函数y=tan x
定义域
值域 R
周期性 以π为周期的周期函数
奇偶性 奇函数
单调性 增区间(k∈Z)
例1 由2x-≠kπ+(k∈Z),得x≠+(k∈Z),所以函数的定义域为.
思考6:由ωx+φ≠kπ+(k∈Z),得x≠-+ (k∈Z),所以函数的定义域为{x|x≠-+,k∈Z}.
例2 (1) (-∞,-]∪[1,+∞).
(2) 由题意,得y=(tan x-1)2+2.
因为x∈,所以tan x∈[1,],
所以原函数的值域为[2,6-2].
跟踪训练 (1) (k∈Z) 由题意,得tan >0,即tan <0,所以 kπ-<x-<kπ(k∈Z),所以kπ-<x<kπ+,k∈Z.故定义域为(k∈Z).
(2) 由3x+≠kπ+(k∈Z),
得x≠+(k∈Z),
所以函数的定义域为{x|x≠+,k∈Z}.
设t=tan ,则t∈R,
y=t2+t+1=+≥,
所以原函数的值域是.
例3 (1) 因为y=-tan 的减区间满足kπ-<-<kπ+(k∈Z),
所以4kπ-<x<4kπ+(k∈Z),
所以y=-tan 的减区间是(4kπ-,4kπ+)(k∈Z),没有增区间.
(2) tan =tan =tan ,
tan =tan =tan .
因为y=tan x在区间内单调递增,
且<<<π,所以tan >tan ,
即tan >tan .
跟踪训练 (1) 因为tan 4=tan [π+(4-π)]=tan (4-π),-<4-π<1<,且y=tan x在区间上单调递增,
所以tan (4-π)<tan 1,即tan 1>tan 4.
(2) 由kπ-<x+<kπ+(k∈Z),
得2k-<x<2k+(k∈Z),
所以函数y=tan 的增区间是(2k-,2k+)(k∈Z),没有减区间.
例4 y=|tan x|的图象如图.
由图象可知,函数y=|tan x|是偶函数,
增区间为(k∈Z),减区间为(-+kπ,kπ](k∈Z),周期为π.
思考7:函数y=tan x图象的对称中心是(k∈Z),函数y=|tan x|图象的对称轴是直线x=(k∈Z).
【检测反馈】
1. A 因为2x≠kπ+,k∈Z,所以x≠+,k∈Z,所以函数f(x)=tan 2x的定义域为{x|x≠+,k∈Z}.
2. B 易知函数y=tan x的图象与直线x=+kπ(k∈Z)没有交点.若函数y=tan (x+φ)(φ≥0)的图象与直线x=2π没有交点,则2π+φ=+kπ(k∈Z),解得φ=-+kπ(k∈Z).因为φ≥0,所以φ的最小值为.
3. BCD 易得函数f(x)的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z},作出函数f(x)的图象,由函数f(x)=|tan x|的图象,得最小正周期为π,故A错误;因为f(-x)=|tan (-x)|=|tan x|=f(x),所以f(x)是定义域上的偶函数,故B正确;易得f(x)的图象关于直线x=(k∈Z)对称,故C正确;由f(x)的图象,得f(x)在区间(k∈Z)上单调递增,故D正确.故选BCD.
4. > 因为tan =-tan =tan ,tan =-tan =tan ,又0<<<,函数y=tan x在区间上单调递增,所以tan tan .
5. 由题意,得y=tan2x-2tanx=(tan x-1)2-1.
因为x∈,所以tan x∈[-,].
当tan x=1,即x=时,y取得最小值-1;
当tan x=-,即x=-时,y取得最大值3+2,
所以函数的值域为[-1,3+2].