回扣验收特训(二) 三角函数的图象与性质
1.(2017·山东高考)函数y=sin 2x+cos 2x的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
解析:选C ∵y=sin 2x+cos 2x=2sin,
∴最小正周期T==π.
2.函数?(x)=sin xcos x+cos 2x的最小正周期和振幅分别是( )
A.π,1 B.π,2
C.2π,1 D.2π,2
解析:选A ?(x)=sin 2x+cos 2x=sin,
所以振幅为1,周期为T===π,所以选A.
3.函数?(x)=sin在区间上的最小值是( )
A.-1 B.-
C. D.0
解析:选B 当x∈时,-≤2x-≤,
所以当2x-=-时,函数?(x)=sin的最小值为y=sin=-.
4.已知函数?(x)=sin(x∈R),下列结论错误的是( )
A.函数?(x)的最小正周期为2π
B.函数?(x)在区间上是增函数
C.函数?(x)的图象关于直线x=0对称
D.函数?(x)为奇函数
解析:选D 因为?(x)=sin=-cos x,所以T=2π,故A选项正确;
因为y=cos x在上是减函数,所以y=-cos x在上是增函数,故B选项
正确;
因为?(0)=sin=-1,所以?(x)的图象关于直线x=0对称,故C选项正确;
?(x)=-cos x是偶函数,故D选项错误.
5.(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1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个单位长度,得到曲线C2
B.把C1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个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
解析:选D 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.
6.如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,
知?=0,即3cos=0,
∴+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ+-(k∈Z),|φ|的最小值为.
7.函数y=tan+1的图象的对称中心为________.
解析:令2x+=,k∈Z得2x=-+,k∈Z,即x=-+,k∈Z,结合函数解析式可知该函数图象的对称中心为,k∈Z.
答案:,k∈Z
8.函数y=的定义域为_____________________.
解析:要使函数式有意义,必须有sin x-cos x≥0.在同一直角坐标系中画出[0,2π]内y=sin x和y=cos x的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x=cos x的x为,,结合正、余弦函数的周期是2π,可得所求定义域为
.
答案:
9.已知函数?(x)=sin(x-π),g(x)=cos(x+π),有以下命题:
①函数y=?(x)g(x)的最小正周期为π;
②函数y=?(x)g(x)的最大值为2;
③将函数y=?(x)的图象向右平移个单位后得到函数y=g(x)的图象;
④将函数y=?(x)的图象向左平移个单位后得到函数y=g(x)的图象.
其中正确命题的序号是________.
解析:因为?(x)=sin(x-π)=-sin x,
g(x)=cos(x+π)=-cos x,
所以y=?(x)g(x)=(-sin x)(-cos x)=sin 2x,
所以函数y=?(x)g(x)的最小正周期为=π,最大值为,故①对,②错;
将函数y=?(x)的图象向右平移个单位后得到y=-sin=cos x的图象,故③错;
将函数y=?(x)的图象向左平移个单位后得到y=-sin=-cos x的图象,故④对.
答案:①④
10.已知函数f(x)=sin x-2sin2.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间上的最小值.
解:(1)因为f(x)=sin x+cos x-
=2sin-,
所以f(x)的最小正周期为2π.
(2)因为0≤x≤,所以≤x+≤π.
当x+=π,即x=时,f(x)取得最小值.
所以f(x)在区间上的最小值为f=-.
11.(2017·浙江高考)已知函数f(x)=sin2x-cos2x-2sin xcos x(x∈R).
(1)求f的值;
(2)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解:(1)由题意,f(x)=-cos 2x-sin 2x
=-2=-2sin,
故f=-2sin=-2sin =2.
(2)由(1)知f(x)=-2sin.
则f(x)的最小正周期是π.
由正弦函数的性质
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间是(k∈Z).
12.已知函数?(x)=sin 2xsin φ+cos2xcos φ-sin(0<φ<π),其图象过点.
(1)求φ的值;
(2)将函数y=?(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)∵?(x)的图象过点,
∴sinsin φ+cos2cos φ-cos φ=,
即sin φ+cos φ=,∴sin=1.
∵0<φ<π,∴φ=.
(2)?(x)=sin 2xsin +cos2xcos-cos
=sin 2x+-=sin.
由题意知g(x)=sin.
∵0≤x≤,
∴≤4x+≤,
∴-≤sin≤1,
∴g(x)max=,g(x)min=-.
复习课(二) 三角函数的图象与性质
三角函数的定义域和值域
1.题型主要以选择题、填空题为主,有时以解答题一问考查函数的值域或最值.
2.(1)解正弦、余弦函数值问题时,应注意正弦、余弦函数的有界性,即-1≤sin x ≤1,-1≤cos x≤1.
(2)解正切函数问题时,应注意正切函数的定义域,即
.
[典例] (2017·山东高考)设函数f(x)=sin+sin,其中0<ω<3.已知f=0.
(1)求ω;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.
[解] (1)因为f(x)=sin+sin,
所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx
=sin ωx-cos ωx
=
=sin.
因为f=0,
所以-=kπ,k∈Z.
故ω=6k+2,k∈Z.
又0<ω<3,所以ω=2.
(2)由(1)得f(x)=sin,
所以g(x)=sin=sin.
因为x∈,
所以x-∈,
当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.
[类题通法]
求三角函数式的值域与最值的两种形式
(1)将所给三角函数式转化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的形式,然后结合角x的范围求解.
(2)形如y=asin2x+bcos x+c或y=acos2x+bsin x+c的函数,可以先转化成同名函数,然后结合二次函数的性质求解,在转化过程中要注意sin x或cos x的有界性.
1.函数y=的定义域为_________________________________.
解析:3tan x+≥0,即tan x≥-.
∴kπ-≤x<kπ+,k∈Z,
∴函数 y=的定义域为,k∈Z.
答案:,k∈Z
2.已知|x|≤,则函数?(x)=cos2 x+sin x的最小值为________.
解析:y=?(x)=cos2x+sin x=-sin2x+sin x+1.
令t=sin x,∵|x|≤,
∴-≤sin x≤,即t∈.
又∵y=-t2+t+1=-2+,
∴当t=-,即x=-时,y取最小值,
即最小值?=-2+=.
答案:
三角函数的图象及变换
(1)题型既有选择题、填空题,又有解答题.主要考查函数y=Asin(ωx+φ)图象的平移和伸缩变换以及根据图象确定A,ω,φ的值等.考查识图、用图能力以及利用三角公式进行恒等变换的能力.
(2)函数y=Asin(ωx+φ)的图象
①“五点法”作图
设z=ωx+φ,令z=0,,π,,2π,求出x的值与相应的y的值,描点、连线可得.
②图象变换
y=sin xy=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
[典例] 某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
-5
0
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;
(2)将y=f(x)图象上所有点向左平行移动个单位长度,得到y=g(x)的图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.
[解] (1)根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ=-,数据补全如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
0
-5
0
且函数解析式为f(x)=5sin.
(2)由(1)知f(x)=5sin,
因此g(x)=5sin=5sin.
因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z,
令2x+=kπ,k∈Z,解得x=-,k∈Z,
即y=g(x)图象的对称中心为,k∈Z,
其中离原点O最近的对称中心为.
[类题通法]
(1)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点求A;由函数的周期确定ω;由图象上的关键点确定φ.
(2)由图象上的关键点确定φ时,若选取的是图象与x轴的交点,则要弄清这个点属于“五点法”中的哪一个点.“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx0+φ=2kπ(k∈Z),其他依次类推即可.
1.函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )
A.2,- B.2,-
C.4,- D.4,
解析:选A =-=,所以T=π,所以=π,ω=2,f(x)=2sin(2x+φ),将图象最高点的坐标代入f(x)=2sin(2x+φ)得sin=1,又-<φ<,∴φ=-,故选A.
2.由函数y=5sin的图象得到函数y=5sin 2x的图象的平移变换为( )
A.向右平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向左平移个单位长度
解析:选C 函数y=5sin=5sin向右平移个单位长度,即得y=5sin 2x,故选C.
3.已知函数?(x)=sin+1.
(1)求它的振幅、最小正周期、初相;
(2)画出函数y=?(x)在上的图象.
解:(1)振幅为,最小正周期T==π,初相为-.
(2)图象如图所示.
三角函数的性质
(1)题型既有选择题、填空题,又有解答题,常与三角恒等变换交汇命题,考查三角函数的周期性、奇偶性、单调性、对称性、最值等问题.
(2)三角函数的性质,重点应掌握y=sin x,y=cos x,y=tan x的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等有关性质,在此基础上掌握函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)及y=Atan(ωx+φ)的相关性质.在研究其相关性质时,将ωx+φ看成一个整体,利用整体代换思想解题是常见的技巧.
[典例] 已知函数f(x)=sinsin x-cos2x.
(1)求f(x)的最小正周期和最大值;
(2)讨论f(x)在上的单调性.
[解] (1)f(x)=sinsin x-cos2x
=cos xsin x-(1+cos 2x)
=sin 2x-cos 2x-
=sin-,
因此f(x)的最小正周期为π,最大值为.
(2)当x∈时,0≤2x-≤π,从而
当0≤2x-≤,即≤x≤时,f(x)单调递增,
当≤2x-≤π,即≤x≤时,f(x)单调递减.
综上可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减.
[类题通法]
1.三角函数的两条性质
(1)周期性:函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
(2)奇偶性:三角函数中奇函数一般可化为y=Asin ωx或y=Atan ωx,而偶函数一般可化为y=Acos ωx+B的形式.
2.求三角函数的单调区间
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的函数的单调区间可以通过解不等式方法去解答,即把ωx+φ视为一个“整体”,分别与正弦函数y=sin x,余弦函数y=cos x的单调递增(减)区间对应解出x,即得所求的单调递增(减)区间.
1.下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( )
A.y=cos|2x| B.y=|sin x|
C.y=sin D.y=cos
解析:选D y=cos|2x|是偶函数,y=|sin x|是偶函数,y=sin=cos 2x是偶函数,y=cos=-sin 2x是奇函数,根据公式得其最小正周期T=π.
2.下列有关y=tan 的有关性质中,正确的是________(填序号).
①在上单调递增;
②为奇函数;
③以π为最小正周期;
④定义域为.
解析:①令0<x<,得0<<,∴y=tan在上单调递增;②tan=-tan,故为奇函数;③T==2π,故③不正确;④令≠+kπ,k∈Z,得x≠π+2kπ,k∈Z,∴定义域为{x|x≠π+2kπ,k∈Z},∴④不正确.故应填①②.
答案:①②
3.已知函数?(x)=coscos-sin xcos x+.
(1)求函数?(x)的最小正周期和最大值;
(2)求函数?(x)在[0,π]上的单调递减区间.
解:(1)因为
?(x)=coscos-sin 2x+
=cos x-sin xcos x+sin x-sin 2x+
=cos2 x-sin2 x-sin 2x+
=--sin 2x+
=(cos 2x-sin 2x)=cos,
所以函数?(x)的最小正周期为π,最大值为.
(2)由2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
函数?(x)的单调递减区间为,k∈Z.
又因为x∈[0,π],则?(x)在[0,π]上的单调递减区间为,.
1.(2017·山东高考)函数y=sin 2x+cos 2x的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
解析:选C ∵y=sin 2x+cos 2x=2sin,
∴最小正周期T==π.
2.函数?(x)=sin xcos x+cos 2x的最小正周期和振幅分别是( )
A.π,1 B.π,2
C.2π,1 D.2π,2
解析:选A ?(x)=sin 2x+cos 2x=sin,所以振幅为1,周期为T===π,所以选A.
3.函数?(x)=sin在区间上的最小值是( )
A.-1 B.-
C. D.0
解析:选B 当x∈时,-≤2x-≤,所以当2x-=-时,函数?(x)=sin的最小值为y=sin=-.
4.已知函数?(x)=sin(x∈R),下列结论错误的是( )
A.函数?(x)的最小正周期为2π
B.函数?(x)在区间上是增函数
C.函数?(x)的图象关于直线x=0对称
D.函数?(x)为奇函数
解析:选D 因为?(x)=sin=-cos x,所以T=2π,故A选项正确;因为y=cos x在上是减函数,所以y=-cos x在上是增函数,故B选项正确;因为?(0)=sin=-1,所以?(x)的图象关于直线x=0对称,故C选项正确;?(x)=-cos x是偶函数,故D选项错误.
5.(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1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个单位长度,得到曲线C2
B.把C1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个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
解析:选D 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.
6.如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,知?=0,即3cos=0,
∴+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ+-(k∈Z),|φ|的最小值为.
7.函数y=tan+1的图象的对称中心为________.
解析:令2x+=,k∈Z得2x=-+,k∈Z,即x=-+,k∈Z,结合函数解析式可知该函数图象的对称中心为,k∈Z.
答案:,k∈Z
8.函数y=的定义域为__________________________________________.
解析:要使函数式有意义,必须有sin x-cos x≥0.在同一直角坐标系中画出[0,2π]内y=sin x和y=cos x的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sin x=cos x的x为,,结合正、余弦函数的周期是2π,可得所求定义域为
.
答案:
9.已知函数?(x)=sin(x-π),g(x)=cos(x+π),有以下命题:
①函数y=?(x)g(x)的最小正周期为π;
②函数y=?(x)g(x)的最大值为2;
③将函数y=?(x)的图象向右平移个单位后得到函数y=g(x)的图象;
④将函数y=?(x)的图象向左平移个单位后得到函数y=g(x)的图象.
其中正确命题的序号是________.
解析:因为?(x)=sin(x-π)=-sin x,
g(x)=cos(x+π)=-cos x,
所以y=?(x)g(x)=(-sin x)(-cos x)=sin 2x,
所以函数y=?(x)g(x)的最小正周期为=π,最大值为,故①对,②错;将函数y=?(x)的图象向右平移个单位后得到y=-sin=cos x的图象,故③错;
将函数y=?(x)的图象向左平移个单位后得到y=-sin=-cos x的图象,故④对.
答案:①④
10.已知函数f(x)=sin x-2sin2.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间上的最小值.
解:(1)因为f(x)=sin x+cos x-
=2sin-,
所以f(x)的最小正周期为2π.
(2)因为0≤x≤,所以≤x+≤π.
当x+=π,即x=时,f(x)取得最小值.
所以f(x)在区间上的最小值为f=-.
11.(2017·浙江高考)已知函数f(x)=sin2x-cos2x-2sin xcos x(x∈R).
(1)求f的值;
(2)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解:(1)由题意,f(x)=-cos 2x-sin 2x
=-2=-2sin,
故f=-2sin=-2sin =2.
(2)由(1)知f(x)=-2sin.
则f(x)的最小正周期是π.
由正弦函数的性质
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间是(k∈Z).
12.已知函数?(x)=sin 2xsin φ+cos2xcos φ-sin(0<φ<π),其图象过点.
(1)求φ的值;
(2)将函数y=?(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)∵?(x)的图象过点,
∴sinsin φ+cos2cos φ-cos φ=,
即sin φ+cos φ=,∴sin=1.
∵0<φ<π,∴φ=.
(2)?(x)=sin 2xsin +cos2xcos-cos
=sin 2x+-=sin.
由题意知g(x)=sin.
∵0≤x≤,
∴≤4x+≤,
∴-≤sin≤1,
∴g(x)max=,g(x)min=-.
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“回扣验收特训”见“回扣验收特训(二)”
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