5.4 三角函数的图象与性质 第1课时 三角函数的图象与性质 举一反三讲义(教师版+学生版)

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名称 5.4 三角函数的图象与性质 第1课时 三角函数的图象与性质 举一反三讲义(教师版+学生版)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-11-24 14:44:15

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5.4 第一课时 三角函数的图象与性质
【题型1】正弦函数、余弦函数图象的初步认识 3
【题型2】“五点(画图)法”画函数的图象 5
【题型3】正弦函数、余弦函数图象的应用 11
【题型4】正弦函数、余弦函数的周期 14
【题型5】正弦函数、余弦函数的奇偶性及对称性 16
【题型6】三角函数周期性、奇偶性的应用 18
一、正弦函数、余弦函数图象的初步认识 1.正弦函数的图象叫做正弦曲线. 函数y=sin x,x∈R图象
2.余弦函数的图象叫做余弦曲线. 函数y=cos x,x∈R图象
二、正弦函数、余弦函数的周期 1.函数的周期性 一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是这个函数周期. 2.最小正周期 如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期. 3.正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π. 4.余弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π. 三、正弦函数、余弦函数的奇偶性 正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.  正弦函数、余弦函数的对称性 函数y=sinxy=cosx对称中心点(kπ,0)(k∈Z)点(k∈Z)对称轴直线x=kπ+(k∈Z)直线x=kπ(k∈Z)
(1)关键词“每一个x”体现了对定义域中每一个值都得成立. (2)周期函数的周期不唯一,任何T的非零整数倍都是函数的周期. (3)三角函数的周期是函数的整体性质,我们在研究函数时,只需研究一个周期上的图象和性质即可. (4)若不加特殊说明,一般求三角函数的周期的问题,求的是函数的最小正周期.
【题型1】正弦函数、余弦函数图象的初步认识
已知函数y=2cosx(0≤x≤1000π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积是 2000π  .
【答案】见试题解答内容
【分析】利用余弦函数的对称性可知,y=2cosx的图象在[0,2π]上与直线y=2围成封闭图形通过割补可得一边长分别为2,2π的矩形,面积为S=4π,再根据余弦函数的周期性可求
【解答】解:如图,y=2cosx的图象在[0,2π]上与直线y=2围成封闭图形,
所以在[0,1000π]上封闭图形的面积为4π×500=2000π.
故答案为:2000π
方法点拨 解决正弦、余弦函数图象的注意点 对于正弦、余弦函数的图象问题,要画出正确的正弦曲线、余弦曲线,掌握两者的形状相同,只是在坐标系中的位置不同,可以通过相互平移得到.
【变式1】(2024秋 六安月考)函数y=﹣cosx(x∈[0,2π])的图象与y=cosx(x∈[0,2π])的图象(  )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
【答案】A
【分析】由已知结合函数图象的对称变换即可求解.
【解答】解:根据函数的变换可知y=cosx与y=﹣cosx,x∈[0,2π])的图象关于x轴对称.
故选:A.
【变式2】(2025春 苏州月考)函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象与函数的图象的交点个数是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】通过方程解的个数即判断交点个数.
【解答】解:由题意知:方程在[0,2π]上有解,
因为方程在[0,2π]上的解为和,
所以两函数图象有2个交点.
故选:C.
【变式3】从函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象来看,对应于cosx的x有(  )
A.1个值 B.2个值 C.3个值 D.4个值
【答案】B
【分析】画出函数y=cosx,x∈[0,2π)的图象以及的图象,根据图象的交点个数得出选项.
【解答】解:如图所示,
y=cosx,x∈[0,2π)与的图象有2个交点,
∴方程cosx有2个解.
故选:B.
【题型2】“五点(画图)法”画函数的图象
(2025春 崂山区期中)已知函数.
(1)若角α的终边经过点P(4,3),求f(α)的值;
(2)填写表格,并用五点法作出f(x)在x∈[0,2π]的图象;
x 0 2π
f(x)
(3)当时,求f(x)的值域.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据任意角三角函数的定义进行求解;
(2)根据正弦函数一个周期内的五点以及整体思想填写表格,再根据表格作出图象;
(3)由正弦函数的值域及整体思想,得到f(x)的值域.
【解答】解:(1)若角α的终边经过点P(4,3),则sinα,cosα,
所以f(α)=2sin(α)=2(sinαcosα);
(2)填写表格如下:
0 π
x 0 2π
f(x) 0 2 0 ﹣2
图象如下:
(3)当时,x∈[,],
当x时,f(x)min=﹣2,当x时,f(x)max=1,
所以f(x)值域为[﹣2,1].
方法点拨 作形如y=asin x+b(或y=acos x+b),x∈[0,2π]的图象的三个步骤
【变式1】(2023春 北京期中)已知函数,x∈R.
(Ⅰ)写出决定f(x)在[0,2π]上形状的关键的五个点,在答题卡上完成下表:
x
f(x) 0 2 0 ﹣2 0
(Ⅱ)求与y=f(x)的交点坐标;
(Ⅲ)若对于任意x1,,都有|f(x1)﹣f(x2)|<m成立,求实数m的取值范围.
【答案】(Ⅰ)见解答;
(Ⅱ),;
(Ⅲ) .
【分析】(Ⅰ)由五点作图法完成表格即可;
(Ⅱ)由正弦函数的性质求解即可;
(Ⅲ) 将已知转化为f(x)max﹣f(x)min<m成立,即可求解m的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)由五点作图法可得表格如下:
0 π 2π
x
f(x) 0 2 0 ﹣2 0
(Ⅱ)令f(x),即,
解得或(k∈Z),
解得或,
所以与函数y=f(x)的交点坐标为,.
(Ⅲ)因为,所以.
所以.
当,即时,f(x)min=﹣2;
当,即时,.
对任意x1,都有|f(x1)﹣f(x2)|<m成立,
即f(x)max﹣f(x)min<m成立,
即,所以实数m的取值范围是.
【变式2】(2024春 腾冲县期中)已知f(x)=2sin(2x).
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)用五点作图法作出f(x)的简图.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据函数的周期公式,即可求f(x)的最小正周期;
(2)用五点作图法作出f(x)的简图.
【解答】解:(1)∵f(x)=2sin(2x).
∴f(x)的最小正周期T;
(2)用五点作图法作出f(x)的简图.列表:
2x 0 π 2π
x
2sin(2x) 0 2 0 ﹣2 0
函数的在区间[,]上的图象如下图所示:
【变式3】(2024秋 宜昌期末)已知函数f(x)sin(2x).
(Ⅰ)用“五点法”画出函数y=f(x)区间[0,π]内的图象;
(Ⅱ)把f(x)的图象向左平移个单位,得到g(x)的图象,求函数g(x)在[0,]上的最小值及相应x的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)用“五点法”列表,描点,连线即可.
(Ⅱ)把f(x)的图象向左平移个单位,求出g(x)的解析式,根据x在[0,]上求出内层范围,结合三角函数的性质即可求最小值及相应x的值.
【解答】解:函数f(x)sin(2x).列表如下:
x 0 π
2x 0 π
f(x) ﹣1 0 0 ﹣1
(2)f(x)的图象向左平移个单位,可得:g(x)sin(2x)
∵x∈[0,]上,
∴2x∈[.]
当2x时,即x,g(x)取得最小值为1.
【题型3】正弦函数、余弦函数图象的应用
(2024秋 贵州期末)已知函数在上满足,则ω的取值范围是(  )
A.(0,2] B.(0,4] C.(0,6] D.(0,8]
【答案】D
【分析】x∈ ωx∈[,ω],结合题意,利用正弦函数的性质列式求解即可.
【解答】解:x∈ ωx∈[,ω],
∵函数在上满足,
∴ω,
解得0<ω≤8.
故选:D.
方法点拨 三角函数图象的应用 (1)解三角不等式:运用数形结合的方法. (2)函数零点、方程根的个数问题:构造函数转化为函数图象交点的个数问题来解决.
【变式1】(2025秋 湖北月考)若f(x)=sin1,则函数y=|f(x)|﹣1的零点为(  )
A.kπ(k∈Z) B.(k∈Z)
C.kπ(k∈Z) D.(k∈Z)
【答案】D
【分析】由题意,令y=|f(x)|﹣1=0,解得sin0,利用正弦函数的性质即可求解.
【解答】解:因为f(x)=sin1,
令y=|f(x)|﹣11=0,
解得sin0或sin2(舍去),
则2xkπ,k∈Z,
解得x,k∈Z.
故选:D.
【变式2】(2025 河南二模)已知方程在区间[0,8π]上有两个不相等的实数根x1,x2,则x1+x2=(  )
A.3π B.4π C.5π D.6π
【答案】C
【分析】利用换元法结合函数与方程的关系转化为函数交点问题,再结合正弦函数的对称性求解即可.
【解答】解:方程在区间[0,8π]上有两个不相等的实数根x1,x2,
因为x∈[0,8π],所以,故,
而方程在区间[0,8π]上有两个不相等的实数根,
且令,则在区间上有两个不相等的实数根,
故,,两个根为t1,t2,
则y=sint与在区间上有两个不同的交点,
记两个交点横坐标为t1,t2,由正弦函数性质得y=sint关于对称,
则,解得t1+t2=π,而,
得到,即x1+x2=5π,故C正确.
故选:C.
【变式3】(2024秋 房县期末)已知函数在区间上有且仅有一个零点,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由函数解析式求出函数周期,由x的范围可得的范围,再由题意列关于ω的不等式组求解.
【解答】解:由,可得函数的周期为.
由,得.
由函数在区间上有且仅有一个零点,
得,且,即ω≤3,且,
当k=0时,得,解得;
当k=1时,得,解得;
当k=2时,得,此不等式无解.
综上所述,实数ω的取值范围为.
故选:A.
【题型4】正弦函数、余弦函数的周期
(2025 邛崃市二模)函数的最小正周期是(  )
A. B. C.π D.2π
【答案】D
【分析】利用三角函数的周期公式求解.
【解答】解:因为函数,
所以函数f(x)的最小正周期是2π.
故选:D.
方法点拨 求三角函数周期的方法 (1)定义法:利用周期函数的定义求解. (2)公式法:对形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0)的函数,T=. (3)图象法:画出函数图象,通过图象直接观察即可.
【变式1】(2025秋 青羊区月考)函数的最小正周期是(  )
A. B. C.π D.2π
【答案】C
【分析】根据函数周期的定义,结合诱导公式判断与f(x)的关系,即可得到本题的答案.
【解答】解:对于函数y=|sinx|,其周期为函数y=sinx的周期的,
根据,
可知不是函数f(x)的一个周期,
因为,
所以π是函数f(x)的周期,
综上所述,的最小正周期是π.
故选:C.
【变式2】(2025春 淮南期中)函数的最小正周期为(  )
A.3π B.2π C. D.π
【答案】C
【分析】根据和的图象的关系,再结合周期公式可求得结果.
【解答】解:的图象是由的图象将x轴下方的图象翻折到x轴上方和x轴上方的图象组成的,
∴的最小正周期是的最小正周期的一半,
∵的最小正周期为,
∴的最小正周期为.
故选:C.
【变式3】(2025 南开区学业考试)函数y=sin(2x)的最小正周期是(  )
A. B.π C. D.2π
【答案】B
【分析】直接利用正弦型函数的周期公式的应用求出结果.
【解答】解:函数y=sin(2x)=﹣sin(2x)的最小正周期是Tπ.
故选:B.
【题型5】正弦函数、余弦函数的奇偶性及对称性
(2025秋 南昌县月考)函数的图象的一条对称轴为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用整体法求解对称轴方程,即可结合选项求解.
【解答】解:令,解得,
则函数图象对称轴为,
k=0时,可得为函数图象的一条对称轴.
故选:A.
方法点拨 判断函数奇偶性的方法 (1)判断函数奇偶性应把握好的两个方面: 一看函数的定义域是否关于原点对称; 二看f(x)与f(-x)的关系. (2)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. 提醒:研究函数性质应遵循“定义域优先”的原则. 函数y=sinxy=cosx对称中心点(kπ,0)(k∈Z)点(k∈Z)对称轴直线x=kπ+(k∈Z)直线x=kπ(k∈Z)
【变式1】(2025秋 吉林月考)若函数为偶函数,则|φ|取得最小值时,(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正弦函数的图象和性质,结合已知条件求出φ的表达式,进而求出|φ|取得最小值时的φ值,可得答案.
【解答】解:若f(x)=sin(2xφ)为偶函数,则f(x)化简的结果是y=sin2x或y=﹣sin2x,
所以,解得.
当k=0时,,;当k=﹣1时,,,
所以|φ|取得最小值.可得.
故选:C.
【变式2】(2025 丹阳市开学)若函数为奇函数,则下列能满足条件的φ取值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角函数的奇偶性,结合诱导公式算出,对照各选项可得正确答案.
【解答】解:若函数为奇函数,
则f(x)化简的结果为y=sin2x或y=﹣sin2x,
所以,则,当k=0时,C项符合题意.
故选:C.
【变式3】(2025春 梧州月考)已知函数的图象关于直线x对称,则ω的取值可能是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据余弦函数的对称性,列式算出ω=3k+1(k∈N),进而可得符合题意的ω值.
【解答】解:因为的图象关于直线x对称,
所以当x时,f(x)取得最大值或最小值,
可得,结合ω>0,解得ω=3k+1(k∈N),
当k=1时,ω=4,可知C项符合题意.
故选:C.
【题型6】三角函数周期性、奇偶性的应用
(2024秋 西湖区期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)的图象(  )
A.关于点对称 B.关于对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】D
【分析】由已知结合周期公式先求出ω,然后结合正弦函数的对称性即可求解.
【解答】解:由Tπ,可得ω=2,可得f(x)=sin(2x),
对于A,f()=sin(2)=sin0,故错误;
对于B,f()=sin(2)=sin1≠0,故错误;
对于C,f()=sin(2)=sin±1,故错误;
对于D,f()=sin(2)=sin1,故正确.
故选:D.
方法点拨 三角函数周期性与奇偶性的解题策略 (1)利用周期函数的性质求函数值时,先把函数加减正整数个周期,把函数化简,再结合函数的奇偶性求解. (2)对y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω>0), 当φ=kπ(k∈Z)时,是奇函数; 当φ=+kπ(k∈Z)时,是偶函数. 对y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω>0), 当φ=kπ(k∈Z)时,是偶函数; 当φ=+kπ(k∈Z)时,是奇函数. φ为其他值时,均为非奇非偶函数.
【变式1】(2024秋 峨山县期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)图象的一个对称中心的坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由最小正周期可求ω=1,可得,利用,可求对称中心的坐标.
【解答】解:由,得ω=1,所以.
令,则,
当k=﹣1时,,
所以f(x)图象的一个对称中心的坐标为.
故选:D.
【变式2】(2024秋 安顺期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)的对称轴可以是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由f(x)的最小正周期为π,求得ω=1,再令,即可求解.
【解答】解:因为函数的最小正周期为π,
所以,则ω=1,则,
令,则,
对比选项可知,只有当k=1时,,符合题意,故D正确.
故选:D.
【变式3】(2025春 湖南期中)已知ω>0,函数的最小正周期为T,若π<T<2π,且f(x)的图象关于直线对称,则(  )
A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4
【答案】D
【分析】由周期范围求得1<ω<2,再结合对称轴求得,进而可求解.
【解答】解:函数的最小正周期为T,
因为π<T<2π,所以,解得1<ω<2.
又f(x)的图象关于直线对称,所以π<T<2π,
解得.
因为1<ω<2,
取k=0,可得,
所以f(x)=cos()﹣3,故f()=cos()﹣3=﹣4.
故选:D.5.4 第一课时 三角函数的图象与性质
【题型1】正弦函数、余弦函数图象的初步认识 3
【题型2】“五点(画图)法”画函数的图象 4
【题型3】正弦函数、余弦函数图象的应用 7
【题型4】正弦函数、余弦函数的周期 9
【题型5】正弦函数、余弦函数的奇偶性及对称性 10
【题型6】三角函数周期性、奇偶性的应用 11
一、正弦函数、余弦函数图象的初步认识 1.正弦函数的图象叫做正弦曲线. 函数y=sin x,x∈R图象
2.余弦函数的图象叫做余弦曲线. 函数y=cos x,x∈R图象
二、正弦函数、余弦函数的周期 1.函数的周期性 一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是这个函数周期. 2.最小正周期 如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期. 3.正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π. 4.余弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π. 三、正弦函数、余弦函数的奇偶性 正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.  正弦函数、余弦函数的对称性 函数y=sinxy=cosx对称中心点(kπ,0)(k∈Z)点(k∈Z)对称轴直线x=kπ+(k∈Z)直线x=kπ(k∈Z)
(1)关键词“每一个x”体现了对定义域中每一个值都得成立. (2)周期函数的周期不唯一,任何T的非零整数倍都是函数的周期. (3)三角函数的周期是函数的整体性质,我们在研究函数时,只需研究一个周期上的图象和性质即可. (4)若不加特殊说明,一般求三角函数的周期的问题,求的是函数的最小正周期.
【题型1】正弦函数、余弦函数图象的初步认识
已知函数y=2cosx(0≤x≤1000π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积是 2000π  .
【答案】见试题解答内容
【分析】利用余弦函数的对称性可知,y=2cosx的图象在[0,2π]上与直线y=2围成封闭图形通过割补可得一边长分别为2,2π的矩形,面积为S=4π,再根据余弦函数的周期性可求
【解答】解:如图,y=2cosx的图象在[0,2π]上与直线y=2围成封闭图形,
所以在[0,1000π]上封闭图形的面积为4π×500=2000π.
故答案为:2000π
方法点拨 解决正弦、余弦函数图象的注意点 对于正弦、余弦函数的图象问题,要画出正确的正弦曲线、余弦曲线,掌握两者的形状相同,只是在坐标系中的位置不同,可以通过相互平移得到.
【变式1】(2024秋 六安月考)函数y=﹣cosx(x∈[0,2π])的图象与y=cosx(x∈[0,2π])的图象(  )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
【变式2】(2025春 苏州月考)函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象与函数的图象的交点个数是(  )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式3】从函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象来看,对应于cosx的x有(  )
A.1个值 B.2个值 C.3个值 D.4个值
【题型2】“五点(画图)法”画函数的图象
(2025春 崂山区期中)已知函数.
(1)若角α的终边经过点P(4,3),求f(α)的值;
(2)填写表格,并用五点法作出f(x)在x∈[0,2π]的图象;
x 0 2π
f(x)
(3)当时,求f(x)的值域.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据任意角三角函数的定义进行求解;
(2)根据正弦函数一个周期内的五点以及整体思想填写表格,再根据表格作出图象;
(3)由正弦函数的值域及整体思想,得到f(x)的值域.
【解答】解:(1)若角α的终边经过点P(4,3),则sinα,cosα,
所以f(α)=2sin(α)=2(sinαcosα);
(2)填写表格如下:
0 π
x 0 2π
f(x) 0 2 0 ﹣2
图象如下:
(3)当时,x∈[,],
当x时,f(x)min=﹣2,当x时,f(x)max=1,
所以f(x)值域为[﹣2,1].
方法点拨 作形如y=asin x+b(或y=acos x+b),x∈[0,2π]的图象的三个步骤
【变式1】(2023春 北京期中)已知函数,x∈R.
(Ⅰ)写出决定f(x)在[0,2π]上形状的关键的五个点,在答题卡上完成下表:
x
f(x) 0 2 0 ﹣2 0
(Ⅱ)求与y=f(x)的交点坐标;
(Ⅲ)若对于任意x1,,都有|f(x1)﹣f(x2)|<m成立,求实数m的取值范围.
【变式2】(2024春 腾冲县期中)已知f(x)=2sin(2x).
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)用五点作图法作出f(x)的简图.
【变式3】(2024秋 宜昌期末)已知函数f(x)sin(2x).
(Ⅰ)用“五点法”画出函数y=f(x)区间[0,π]内的图象;
(Ⅱ)把f(x)的图象向左平移个单位,得到g(x)的图象,求函数g(x)在[0,]上的最小值及相应x的值.
【题型3】正弦函数、余弦函数图象的应用
(2024秋 贵州期末)已知函数在上满足,则ω的取值范围是(  )
A.(0,2] B.(0,4] C.(0,6] D.(0,8]
【答案】D
【分析】x∈ ωx∈[,ω],结合题意,利用正弦函数的性质列式求解即可.
【解答】解:x∈ ωx∈[,ω],
∵函数在上满足,
∴ω,
解得0<ω≤8.
故选:D.
方法点拨 三角函数图象的应用 (1)解三角不等式:运用数形结合的方法. (2)函数零点、方程根的个数问题:构造函数转化为函数图象交点的个数问题来解决.
【变式1】(2025秋 湖北月考)若f(x)=sin1,则函数y=|f(x)|﹣1的零点为(  )
A.kπ(k∈Z) B.(k∈Z)
C.kπ(k∈Z) D.(k∈Z)
【变式2】(2025 河南二模)已知方程在区间[0,8π]上有两个不相等的实数根x1,x2,则x1+x2=(  )
A.3π B.4π C.5π D.6π
【变式3】(2024秋 房县期末)已知函数在区间上有且仅有一个零点,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【题型4】正弦函数、余弦函数的周期
(2025 邛崃市二模)函数的最小正周期是(  )
A. B. C.π D.2π
【答案】D
【分析】利用三角函数的周期公式求解.
【解答】解:因为函数,
所以函数f(x)的最小正周期是2π.
故选:D.
方法点拨 求三角函数周期的方法 (1)定义法:利用周期函数的定义求解. (2)公式法:对形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0)的函数,T=. (3)图象法:画出函数图象,通过图象直接观察即可.
【变式1】(2025秋 青羊区月考)函数的最小正周期是(  )
A. B. C.π D.2π
【变式2】(2025春 淮南期中)函数的最小正周期为(  )
A.3π B.2π C. D.π
【变式3】(2025 南开区学业考试)函数y=sin(2x)的最小正周期是(  )
A. B.π C. D.2π
【题型5】正弦函数、余弦函数的奇偶性及对称性
(2025秋 南昌县月考)函数的图象的一条对称轴为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用整体法求解对称轴方程,即可结合选项求解.
【解答】解:令,解得,
则函数图象对称轴为,
k=0时,可得为函数图象的一条对称轴.
故选:A.
方法点拨 判断函数奇偶性的方法 (1)判断函数奇偶性应把握好的两个方面: 一看函数的定义域是否关于原点对称; 二看f(x)与f(-x)的关系. (2)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. 提醒:研究函数性质应遵循“定义域优先”的原则. 函数y=sinxy=cosx对称中心点(kπ,0)(k∈Z)点(k∈Z)对称轴直线x=kπ+(k∈Z)直线x=kπ(k∈Z)
【变式1】(2025秋 吉林月考)若函数为偶函数,则|φ|取得最小值时,(  )
A. B. C. D.
【变式2】(2025 丹阳市开学)若函数为奇函数,则下列能满足条件的φ取值为(  )
A. B. C. D.
【变式3】(2025春 梧州月考)已知函数的图象关于直线x对称,则ω的取值可能是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【题型6】三角函数周期性、奇偶性的应用
(2024秋 西湖区期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)的图象(  )
A.关于点对称 B.关于对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】D
【分析】由已知结合周期公式先求出ω,然后结合正弦函数的对称性即可求解.
【解答】解:由Tπ,可得ω=2,可得f(x)=sin(2x),
对于A,f()=sin(2)=sin0,故错误;
对于B,f()=sin(2)=sin1≠0,故错误;
对于C,f()=sin(2)=sin±1,故错误;
对于D,f()=sin(2)=sin1,故正确.
故选:D.
方法点拨 三角函数周期性与奇偶性的解题策略 (1)利用周期函数的性质求函数值时,先把函数加减正整数个周期,把函数化简,再结合函数的奇偶性求解. (2)对y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω>0), 当φ=kπ(k∈Z)时,是奇函数; 当φ=+kπ(k∈Z)时,是偶函数. 对y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω>0), 当φ=kπ(k∈Z)时,是偶函数; 当φ=+kπ(k∈Z)时,是奇函数. φ为其他值时,均为非奇非偶函数.
【变式1】(2024秋 峨山县期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)图象的一个对称中心的坐标为(  )
A. B. C. D.
【变式2】(2024秋 安顺期末)已知函数的最小正周期为π,则f(x)的对称轴可以是(  )
A. B. C. D.
【变式3】(2025春 湖南期中)已知ω>0,函数的最小正周期为T,若π<T<2π,且f(x)的图象关于直线对称,则(  )
A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4