章末复习
一、三角函数的定义
1.利用三角函数的定义,求三角函数值,以及利用三角函数定义判断三角函数值的符号是常见考查题型,含参时要注意检验是否出现增根或分类讨论.
2.掌握三角函数的定义,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
例1 已知角θ的终边经过点P(-,m)(m≠0)且sin θ=m,试判断角θ所在的象限,并求cos θ和tan θ的值.
解 由题意得,得r=,
所以sin θ==m.
因为m≠0,所以m=±,故角θ是第二或第三象限角.
当m=时,r=2,点P的坐标为(-,),角θ是第二象限角,
所以cos θ===-,
tan θ===-,
当m=-时,r=2,点P的坐标为(-,-),角θ是第三象限角,
所以cos θ===-,
tan θ===.
反思感悟 利用三角函数定义求三角函数值,注意平方能出现增根,开方需取正,所以含参时要检验或分类讨论.
跟踪训练1 (1)若sin α<0且tan α>0,则α是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
答案 C
解析 sin α<0,∴α终边在第三或第四象限,
tan α>0,∴α终边在第一或第三象限,
故α是第三象限角.
(2)若角α的终边在直线y=3x上,求sin α,cos α,tan α.
解 当α终边在第一象限时,取α终边上点P(1,3).
∴|OP|=,∴sin α==,cos α=,tan α=3,
当sin α终边在第三象限时,取α终边上一点P(-1,-3)
∴|OP|=,∴sin α=-,cos α=-,tan α=3.
二、同角三角函数的基本关系式
1.同角三角函数有两个基本关系式,重点考查给值求值和给式求值以及简单的三角函数式的化简、证明.在求值过程中注意角的范围、三角函数值的正负判断,在化简、证明中充分利用“1”的作用.
2.掌握正弦、余弦、正切值之间的基本关系,会知一求二,重点提升逻辑推理和数学运算素养.
例2 已知α∈,且cos α=,求sin2α+sin αcos α的值.
解 α∈且cos α=.
∴sin α=-=-,
∴tan α=-2,
sin2α+sin αcos α====.
反思感悟 利用同角三角函数的基本关系式.sin α,cos α,tan α三者知一可求二,但应注意角的范围、三角函数值的正负.
跟踪训练2 已知sin α是方程5x2-7x-6=0的根,α是第三象限角,求·tan2(π-α)的值.
解 方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,x2=2,
由α是第三象限角,得sin α=-,则cos α=-,
∴·tan2(π-α)
=·tan2α
=·tan2α=-tan2α=-=-.
三、三角函数的图像与性质
1.三角函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等,在研究性质时,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.
2.“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图像.
3.掌握三角函数的图像和性质,重点培养直观想象和数学运算素养.
例3 函数f?(x)=3sin的部分图像如图所示.
(1)写出f?(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;
(2)求f?(x)的单调递减区间;
(3)求f?(x)在区间上的最大值和最小值.
解 (1)f?(x)的最小正周期为π,令2x+=+kπ,k∈Z,则x=+,k∈Z,当k=2时,x0=,y0=3.
(2)令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z.
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
∴f?(x)的单调递减区间为k∈Z.
(3)因为x∈,所以2x+∈,于是当2x+=0,即x=-时,f?(x)取得最大值0;当2x+=-,即x=-时,f?(x)取得最小值-3.
反思感悟 三角函数的三条性质
(1)单调性: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.
(2)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.
(3)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.
跟踪训练3 (1)函数f?(x)=tan的单调递增区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
(2)函数y=sin的图像的对称中心和对称轴方程分别为______________________.
答案 (1)B
(2)k∈Z,x=+,k∈Z
解析 (1)令-+kπ<2x-<+kπ,k∈Z.
解得-+<x<+,k∈Z.
∴f?(x)的递增区间为k∈Z,故选B.
(2)令2x-=kπ,k∈Z,
∴x=+,k∈Z,
∴f?(x)的对称中心为(k∈Z).
令2x-=+kπ,k∈Z,∴x=+,k∈Z.
∴f?(x)的对称轴方程为x=+,k∈Z.
四、三角函数的图像变换
1.重点考查三角函数的平移变换,伸缩变换和解析式的确定,通过对图像的描述、观察来讨论函数的有关性质.
2.掌握平移和伸缩变换,以及由图像求解析式,重点提升直观想象和逻辑推理素养.
例4 如图是函数y=Asin(ωx+φ)+k的部分图像.
(1)求此函数的解析式;
(2)分析该函数的图像是由y=sin x的图像如何变换得来的?
解 (1)由图像知A==,
k==-1,T=2×=π,
∴ω==2,
∴y=sin(2x+φ)-1.
当x=时,2×+φ=+2nπ,n∈Z,∴φ=+2nπ,n∈Z,又|φ|<,
∴φ=,
故所求函数的解析式为y=sin-1.
(2)把y=sin x的图像向左平移个单位,得到y=sin的图像,然后将得到的图像上点的纵坐标保持不变,横坐标缩短为原来的,得到y=sin的图像;再将得到的图像上点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的,得到y=sin的图像,最后把函数y=sin的图像向下平移1个单位,得到y=sin-1的图像.
反思感悟 (1)由图像求解析式一般采用待定系数法求A,ω,φ.求φ时一般代入函数图像上的最高点或最低点.
(2)先平移后伸缩后与先伸缩后平移,两者平移的量是不同的.左右平移只是把x变成x±φ,其它不变,左右伸缩只是把x变成x,其它不变.
跟踪训练4 (1)把函数y=f?(x)的图像上的各点向右平移个单位,再将纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,最后将横坐标不变,纵坐标缩短到原来的倍,所得图像的解析式是y=2sin,求f?(x)的解析式.
解 y=2sin
y=3sin
y=3sin
y=3sin=3sin=3cos x.
所以f?(x)=3cos x.
(2)将函数f?(x)=sin向右平移m(m>0)个单位后得到y=g(x)的图像,若g(x)为奇函数,求m的最小值.
解 g(x)=sin=sin.
∵g(x)为奇函数,∴2×0-2m-=kπ,k∈Z,
∴m=--,k∈Z,又m>0,
∴当k=-1时,m=,∴m的最小值为.
1.已知f?(α)=,则f?的值为( )
A. B.- C.- D.
答案 C
解析 ∵f?(α)===-cos α,
∴f?=-cos=-cos
=-cos=-cos =-.
2.将函数y=cos的图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位,所得函数图像的一条对称轴是( )
A.x= B.x=
C.x=π D.x=
答案 D
解析 y=cos
y=cos
y=cos,即y=cos.
由余弦函数的性质可知,其对称轴一定经过图像的最高点或最低点,又当x=时,y=cos=1,故选D.
3.中国最高的摩天轮是“南昌之星”,它的最高点离地面160米,直径为156米,并以每30分钟一周的速度匀速旋转,若从最低点开始计时,则摩天轮旋转5分钟后离地面的高度为( )
A.41米 B.43米 C.78米 D.118米
答案 B
解析 摩天轮转轴离地面高160-=82(米),ω==,摩天轮上某个点P离地面的高度h米与时间t分钟的函数关系是h=82-78cos t,当摩天轮运行5分钟时,其离地面高度为h=82-78cos=82-78×=43(米).
4.已知tan α=,α∈,则sin α-cos α=________.
答案 -
解析 因为tan α==,α∈,
由解得
所以sin α-cos α=-=-.
5.已知函数f?(x)=2sin+a,a为常数.
(1)求函数f?(x)的最小正周期;
(2)求函数f?(x)的单调递增区间;
(3)若x∈时,f?(x)的最小值为-2,求a的值.
解 (1)f?(x)=2sin+a,
所以f?(x)的最小正周期T==π.
(2)由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f?(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(3)当x∈时,2x-∈,
所以当x=0时,f?(x)取得最小值,
即2sin+a=-2,故a=-1.
课件43张PPT。章末复习第七章 三角函数NEI RONG SUO YIN内容索引知识网络考点突破随堂演练1知识网络PART ONE2考点突破PART TWO一、三角函数的定义1.利用三角函数的定义,求三角函数值,以及利用三角函数定义判断三角函数值的符号是常见考查题型,含参时要注意检验是否出现增根或分类讨论.
2.掌握三角函数的定义,重点提升逻辑推理和数学运算素养.利用三角函数定义求三角函数值,注意平方能出现增根,开方需取正,所以含参时要检验或分类讨论.跟踪训练1 (1)若sin α<0且tan α>0,则α是
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角√解析 sin α<0,∴α终边在第三或第四象限,
tan α>0,∴α终边在第一或第三象限,
故α是第三象限角.(2)若角α的终边在直线y=3x上,求sin α,cos α,tan α.解 当α终边在第一象限时,取α终边上点P(1,3).当sin α终边在第三象限时,取α终边上一点P(-1,-3)二、同角三角函数的基本关系式1.同角三角函数有两个基本关系式,重点考查给值求值和给式求值以及简单的三角函数式的化简、证明.在求值过程中注意角的范围、三角函数值的正负判断,在化简、证明中充分利用“1”的作用.
2.掌握正弦、余弦、正切值之间的基本关系,会知一求二,重点提升逻辑推理和数学运算素养.利用同角三角函数的基本关系式.sin α,cos α,tan α三者知一可求二,但应注意角的范围、三角函数值的正负.三、三角函数的图像与性质1.三角函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等,在研究性质时,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.
2.“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图像.
3.掌握三角函数的图像和性质,重点培养直观想象和数学运算素养.(1)写出f?(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;解 f?(x)的最小正周期为π,(2)求f?(x)的单调递减区间;三角函数的三条性质
(1)单调性: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.
(2)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 .
(3)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.√1.重点考查三角函数的平移变换,伸缩变换和解析式的确定,通过对图像的描述、观察来讨论函数的有关性质.
2.掌握平移和伸缩变换,以及由图像求解析式,重点提升直观想象和逻辑推理素养.四、三角函数的图像变换(1)求此函数的解析式;(2)分析该函数的图像是由y=sin x的图像如何变换得来的?(1)由图像求解析式一般采用待定系数法求A,ω,φ.求φ时一般代入函数图像上的最高点或最低点.
(2)先平移后伸缩后与先伸缩后平移,两者平移的量是不同的.左右平移只是把x变成x±φ,其它不变,左右伸缩只是把x变成 x,其它不变.所以f?(x)=3cos x.3随堂演练PART THREE√12345√1234512345由余弦函数的性质可知,其对称轴一定经过图像的最高点或最低点,3.中国最高的摩天轮是“南昌之星”,它的最高点离地面160米,直径为156米,并以每30分钟一周的速度匀速旋转,若从最低点开始计时,则摩天轮旋转5分钟后离地面的高度为
A.41米 B.43米 C.78米 D.118米√1234512345摩天轮上某个点P离地面的高度h米与时间t分钟的函数关系是当摩天轮运行5分钟时,其离地面高度为1234512345(1)求函数f?(x)的最小正周期;(2)求函数f?(x)的单调递增区间;1234512345所以当x=0时,f?(x)取得最小值,本课结束章末检测试卷一(第七章)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.简谐运动y=4sin的相位与初相是( )
A.5x-, B.5x-,4
C.5x-,- D.4,
答案 C
解析 相位是5x-,当x=0时的相位为初相即-.
2.若sin x·tan x<0,则角x的终边位于( )
A.第一、二象限 B.第二、三象限
C.第二、四象限 D.第三、四象限
答案 B
3.已知扇形的周长为8 cm,圆心角为2 rad,则该扇形的面积为( )
A.4 cm2 B.6 cm2 C.8 cm2 D.16 cm2
答案 A
解析 由题意,得解得
故S=lr=×4×2=4(cm2).
4.若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是( )
A.-4 B.±4 C. D.4
答案 A
解析 因为tan 600°==tan(540°+60°)
=tan 60°=,
故a=-4.
5.设α为第二象限角,则·等于( )
A.1 B.tan2α C.-tan2α D.-1
答案 D
解析 ∵α为第二象限角,
∴cos α<0,sin α>0,·
=·=·
=·
=·=-1.
6.已知sin=,则cos等于( )
A.- B. C. D.-
答案 A
解析 cos=cos
=-sin=-.
7.同时具有性质“(1)最小正周期是π;(2)图像关于直线x=对称;(3)在上单调递增”的一个函数是( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=cos
答案 C
解析 由(1)知T=π=,ω=2,排除A.
由(2)(3)知x=时,f?(x)取最大值,
验证知只有C符合要求.
8.把函数y=sin的图像向右平移个单位,再把所得函数图像上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),所得函数解析式为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
答案 D
解析 将函数y=sin的图像向右平移个单位,得到函数为y=sin=sin,再把所得图像上各点的横坐标缩短为原来的,可得到函数y=sin的图像,故选D.
9.在区间内,函数y=tan x与函数y=sin x的图像的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 方法一 作出y=tan x与y=sin x在内的图像,
由图(图略)可知y=tan x与y=sin x有3个交点.
方法二 令tan x=sin x,
∵-sin x=0,
∴=0,
∴sin x=0或cos x=1,且cos x≠0,
当x∈时,sin x=0,x=0,±π,
cos x=1,x=0.
综上有tan x=sin x在x∈内有3个根,0,±π.
故y=tan x与y=sin x在内有3个交点.
10.函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为( )
A.2- B.0
C.-1 D.-1-
答案 A
解析 因为0≤x≤9,所以0≤x≤,
-≤x-≤-,
即-≤x-≤,所以当x-=-时,
y=2sin(0≤x≤9)有最小值2sin=-,
当x-=时,
y=2sin(0≤x≤9)有最大值2sin =2,
所以最大值与最小值之和为2-.
11.函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图像如图所示,则此函数的解析式为( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
答案 A
解析 由已知可得函数y=Asin(ωx+φ)的图像经过点和点,则A=2,T=π,即ω=2,则函数的解析式可化为y=2sin(2x+φ),将代入得-+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,当k=0时,φ=,此时y=2sin,故选A.
12.已知函数f?(x)=sin(ωx+φ),x=-为f?(x)的零点,x=为y=f?(x)图像的对称轴,且f?(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
答案 B
解析 由f?(x)在上单调,得≥-,
∴ω≤12,依题意.
有(m,n∈Z),
∴又|φ|≤,∴m+n=0或m+n=-1.当m+n=0时,ω=4n+1,φ=,取n=2,得ω=9.f?(x)=sin符合题意.当m+n=-1时,φ=-,ω=4n+3,取n=2,得ω=11,f?(x)=sin,此时,当x∈时,11x-∈,此时f?(x)不单调,不符合题意.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.已知扇形的圆心角为60°,所在圆的半径为10 cm,则扇形的面积是________cm2.
答案
解析 根据题意得,
60°=,∴弧长l=×10=(cm),
∴S扇形=lR=×10×=(cm2).
14.函数y=1+的定义域为________.
答案
解析 由cos x-≥0,得cos x≥,
即-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.
∴函数y=1+的定义域为
.
15.函数f?(x)=sin(2x+φ),|φ|<,将f?(x)的图像向右平移个单位后,得到的函数图像关于点对称,则φ=________.
答案 -
解析 f?(x)=sin(2x+φ)
y=sin=sin.
∵y=sin关于点对称,
∴2×-+φ=kπ,k∈Z,
∴φ=-+kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=-.
16.设函数f?(x)=Asin(ωx+φ)的部分图像如图所示,若x1,x2∈,x1≠x2,且f?(x1)=f?(x2),则f?(x1+x2)=________.
答案
解析 由图像可得A=1,==-=,
解得ω=2,
∴f?(x)=sin(2x+φ).
点相当于y=sin x中的(0,0),
令2×+φ=0,解得φ=,
满足|φ|<,符合题意,
∴f?(x)=sin.
∵sin=1,
∴图中点B的坐标为.
又x1,x2∈,
且f?(x1)=f?(x2)(x1≠x2),
∴x1+x2=×2=,
∴f?(x1+x2)=sin=.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知f?(α)=.
(1)若α=-,求f?(α)的值;
(2)若α为第二象限角,且cos=,求f?(α)的值.
解 (1)∵f?(α)=
==cos α,
∴f?=cos=cos =.
(2)∵cos=,∴sin α=.
∵α为第二象限角,
∴f?(α)=cos α=-=-.
18.(12分)已知函数f?(x)=2asin+a+b的定义域是,值域是[-5,1],求a,b的值.
解 ∵0≤x≤,∴≤2x+≤,
∴-≤sin≤1.
当a>0时,f?(x)max=3a+b=1,
f?(x)min=-a+a+b=b=-5.
∴解得
当a<0时,f?(x)max=-a+a+b=b=1,
f?(x)min=2a+a+b=3a+b=-5,
∴解得
∴a=2,b=-5或a=-2,b=1.
19.(12分)已知函数y=2sin.
(1)试用“五点法”画出它的图像;
(2)求它的振幅、周期和初相;
(3)根据图像写出它的单调递减区间.
解 (1)令t=+,列表如下.
x
-
t
0
π
2π
y
0
2
0
-2
0
描点连线并向左右两边分别扩展,得到如图所示的函数图像.
(2)振幅A=2,周期T=4π,初相为.
(3)由图像得单调递减区间为(k∈Z).
20.(12分)已知函数f?(x)=2sin(ω>0),且f?(x)图像中两条相邻的对称轴之间的距离为.
(1)求f?(x)的解析式及f?(x)的单调递增区间;
(2)将y=f?(x)的图像上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后再将所得的图像沿x轴向右平移个单位,得到函数y=g(x)的图像,写出函数y=g(x)的解析式.
解 (1)依题意T=π,∴ω=2,f?(x)=2sin,
∴令-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤+kπ,k∈Z,
∴f?(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(2)y=2sin
y=2sin=2sin
y=2sin=2sin x,
∴g(x)=2sin x.
21.(12分)已知函数f?(x)=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的一系列对应值如表:
x
-
f?(x)
-1
1
3
1
-1
1
3
(1)根据表格提供的数据求函数f?(x)的一个解析式;
(2)根据(1)的结果,若函数y=f?(kx)(k>0)的周期为,当x∈时,方程f?(kx)=m恰有两个不同的解,求实数m的取值范围.
解 (1)设f?(x)的最小正周期为T,
则T=-=2π,由T=,得ω=1,
又解得
令ω·+φ=+2kπ,k∈Z,
即+φ=+2kπ,k∈Z,取φ=-,
所以f?(x)=2sin+1.
(2)因为函数y=f?(kx)=2sin+1的周期为,又k>0,所以k=3.令t=3x-,
因为x∈,所以t∈,
如图,sin t=s在上有两个不同的解,则s∈,所以方程f?(kx)=m在x∈时恰好有两个不同的解,则m∈[+1,3),即实数m的取值范围是[+1,3).
22.(12分)已知函数f?(x)=2sin.
(1)求函数f?(x)的最小值及f?(x)取到最小值时自变量x的集合;
(2)指出函数y=f?(x)的图像可以由函数y=sin x的图像经过哪些变换得到;
(3)当x∈[0,m]时,函数y=f?(x)的值域为[-,2],求实数m的取值范围.
解 (1)f?(x)min=-2,此时2x-=2kπ-,k∈Z,
即x=kπ-,k∈Z,
即此时自变量x的集合是.
(2)把函数y=sin x的图像向右平移个单位,得到函数y=sin的图像,再把函数y=sin的图像上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到函数y=sin的图像,
最后再把函数y=sin的图像上所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍,
得到函数y=2sin的图像.
(3)如图,因为当x∈[0,m]时,y=f?(x)取到最大值2,所以m≥.
又函数y=f?(x)在上是减函数,f?(0)=-,
故m的最大值为内使函数值为-的值,
令2sin=-,得x=,
所以m的取值范围是.