专题七:三角函数的图象与性质
一、考点要求:1.能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性.
2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在上的性质(如单调性、最大和最小值、图象与x轴交点等).能根据相应的三角函数的部分图象研究三角函数的相关性质.
二、考题预测:1.三角函数的定义域;2.三角函数的值域与最值;3.三角函数的单调性;
4.三角函数的周期性、奇偶性、对称性. 以三角函数的图象与性质为载体,考查三角函数的解析式、周期性、单调性、对称性、最值等.要关注正弦函数、余弦函数和正切函数的图象的重要性,它们都是重要的解题辅助工具;要关注思想方法的渗透,特别是化归与转化思想
三、注意事项:正、余弦函数的一个完整单调区间的长度是半个周期;最大值与最小值常在对称轴与图象的交点处取得,正切函数无单调递减区间,在整个定义域内不单调. 所以正切函数的最值常在区间的端点处取得.
例如:1.(2019·全国卷Ⅰ)函数f(x)=sin-3cos x的最小值为________.
【解析】∵ f(x)=sin-3cos x=-cos 2x-3cos x=-2cos2x-3cos x+1,
令t=cos x,则t∈[-1,1],
∴ f(x)=-2t2-3t+1.
又函数f(x)图象的对称轴t=-∈[-1,1],且开口向下,∴ 当t=1时,f(x)有最小值-4.[来源:学科网]
【答案】-4
【温馨提示】本题考查的是与三角函数有关的求最值问题,这里一定要注意的是正、余弦函数的有界性.否则会直接应用二次函数的性质求出函数的最值,从而导致本题的失分.
2.函数y=|tan x|的单调递增区间为______________,单调递减区间为________________.
作出函数y=|tan x|的图象,如图.
观察图象可知,函数y=|tan x|的单调递增区间为,k∈Z;单调递减区间为,k∈Z.
【答案】 ,k∈Z ,k∈Z
【温馨提示】在解决本题的问题时,最佳的处理方式就是数形结合,这样更直观的观察到函数是偶函数,增减区间也极易找到.所以在处理三角函数的性质问题时,数形结合的方法是一个非常不错的方法.
3.函数y=cos xtan x的值域是________.
【解析】y=cos xtan x=sin x,又x≠kπ+,∴y=sin x∈(-1,1).
【答案】(-1,1)
【温馨提示】本题在求值域时,切记要先考虑到函数的定义域,易失分点就是这一点.
4.函数y=cos的单调递减区间为________.
【解析】由y=cos=cos,得2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),
解得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),所以函数的单调递减区间为(k∈Z).
【答案】(k∈Z)
【温馨提示】本题极易忽视y=sin ωx(或y=cos ωx)中,ω对函数单调性的影响致误.
5.函数f(x)=sin2x+cos x-的最大值是________.[来源:学+科+网]
【解析】由题意可得f(x)=-cos2x+cos x+=-2+1.
∵x∈,∴cos x∈[0,1].
∴当cos x=,即x=时,f(x)max=1.
【答案】1
【温馨提示】本题易失分点是函数中自变量的名称的统一,还有的是忽视题中给出的角的范围.
6.函数y=的定义域为________.
【解析】法一:要使函数有意义,必须使sin x-cos x≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上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,,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为.
法二:sin x-cos x=sin≥0,将x-视为一个整体,由正弦函数y=sin x的图象和性质可知2kπ≤x-≤π+2kπ(k∈Z),解得2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z).所以定义域为.
【答案】
7.若函数的图象向右平移个单位得到的图象对应的函数为,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于对称 B.在上有2个零点
C.在区间上单调递减 D.在上的值域为
【解析】由题意,
不是函数的最值,不是对称轴,A错;
由,,,其中是上的零点,B正确;
由得,,因此在是递减,在上递增,C错;
时,,,D错.
故选:B.
【温馨提示】本题有两个考查重点,即三角函数图象变换和三角函数的性质.三角函数图象变换和三角函数的几何性质(对称轴方程,对称点坐标,单调区间等)是考生的易错点,比如,考生比较容易将平移以后的解析式写为,或者将正弦函数的单调区间直接搬来等.在解决问题时,只有深刻地理解三角函数图象的平移变换和三角函数图象的性质,提高应用所学三角函数知识进行运算的能力,才能正确地判断三角函数图象经平移以后的图象的对称轴方程.
7.(2016年课标卷Ⅰ文6)将函数的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为( )
A. B.
C. D.
【解析】思路1: 求出给定三角函数的最小正周期,依据函数图象平移的一般方法,把已知函数图象平移.因为的最小正周期为,所以的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为,即,选D.[来源:学科网ZXXK]
思路2 :根据给定三角函数的特殊点,确定平移后的三角函数的初始相位.在已知函数的图象中找到一点,点向右平移个单位长度后为点.由于三角函数图象的平移不改变原来三角函数的振幅、周期,假设平移后的三角函数为,则,故可取,即平移后的函数为,选D.
【温馨提示】答题本题要注意以下问题:①审题不细致,本题用给定函数的周期作为图象平移的条件,也就是将函数的图象向右平移个周期,但学生却误认为是个单位长度,致使结果不正确;②概念不清晰,对三角函数三种表征的理解与变换不熟练,如平移后的函数解析式表示为,或表示为.
8.若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】思路1: 函数在上单调递增,等价于当时,.
而,所以当时,,等价于当时,.利用二次函数的性质,当且仅当且时,,可得.选C.
思路2: 函数在上单调递增,等价于当时,.由题设可得
,
当,即时,取或,可知当时,不恒成立;
当,即时,由于当时,,故当时,等价于当时,,可得.选C.
思路3:函数在上单调递增,等价于当时,.由题设可得.
①当时,,;
②当时,等价于.由于在为增函数,在的最大值为,故;
③当时,等价于.由于在为增函数,在的最小值为,故,
综上可得.选C.[来源:学§科§网]
【温馨提示】本题是给定的函数的单调性求参数的问题,在解决本题的过程中要注意解决问题的思路要清晰,用二次函数的性质来处理时,要注意二次函数不是单调函数,而题中给定的条件函数是单调递增的,可以减少讨论的过程,但要注意余弦函数的有界性;方法2的解决过程中,是以余弦函数的有界性为准来讨论的,但也要注意正负1的取值;方法3的讨论也是以余弦函数的取值为本来进行讨论的,然后分离变量与函数的单调性进行讨论,切记讨论要准确到位.
四、基础知识梳理:1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
(1)“五点法”作图原理:
在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),,(π,0),,
(2π,0).
在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,1),,(π,-1),,
(2π,1).
函数y=sin x,x∈[0,2π],y=cos x,x∈[0,2π]的五个关键点的横坐标是零点和极值点最值点.
(2)五点法作图的三步骤:列表、描点、连线(注意光滑).
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1] R
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
单 调 性 在(k∈Z)上是递增函数,在(k∈Z)上是递减函数 在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数 在(k∈Z)上是递增函数
周 期 性 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
对 称 性 对称轴是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z) 对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是 (k∈Z) 对称中心是 (k∈Z)
【温馨提示】1.对称与周期的关系:正弦曲线、余弦曲线相邻的两个对称中心、相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是四分之一个周期;正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期.
2.与三角函数的奇偶性相关的结论:
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ+(k∈Z).
(3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
3.三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
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:
(先平移后伸缩)y=sin x?y=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
(先伸缩后平移)y=sin x
y=sin ωxy=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
3)由三角函数的图象求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中参数的值:
(1)最值定A,B:根据给定的函数图象确定最值,设最大值为M,最小值为m,则M=A+B,
m=-A+B,解得B=,A=.
(2)T定ω:由最小正周期的求解公式T=,可得ω=.
(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口,即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.要注意φ的范围.
五、常考题型:
1.图象问题:
例如:(1)将函数y=cos x的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到函数y=sin的图象,则φ等于( )
A. B. C. D.
(2)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f?等于( )
A. B.- C.- D.
(3)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω=________;函数f(x)在区间上的零点为________.
2.三角函数的性质及应用
1)三角函数的单调性
y=sin x的单调递增区间是(k∈Z),单调递减区间是(k∈Z);
y=cos x的单调递增区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),单调递减区间是[2kπ,2kπ+π](k∈Z);
y=tan x的单调递增区间是(k∈Z).
例如:(1)已知函数 f(x)=sin(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
(2)若函数f(x)=2sin ωxcos ωx+2sin2ωx+cos 2ωx在区间上单调递增,则正数ω的最大值为( )
A. B.
C. D.
2)三角函数的对称性
正弦函数y=sin x的对称轴为x=+kπ,k∈Z;余弦函数y=cos x的对称轴为x=kπ,k∈Z.正弦函数y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z;余弦函数y=cos x的对称中心为,k∈Z;正切函数y=tan x的对称中心为,k∈Z.
例如:(1)已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为4π,则该函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线x=对称 D.关于直线x=对称
(2)(2018·江苏高考)已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
(3)已知函数f(x)=cos(ω>0)的一条对称轴x=,一个对称中心为点,则ω有( )
A.最小值2 B.最大值2
C.最小值1 D.最大值1
2.求对称轴方程(对称中心坐标)的方法:[来源:Z#xx#k.Com]
(1)求f(x)=Asin(ωx+φ)图象的对称轴方程,只需对ωx+φ=+kπ(k∈Z)整理;对称中心横坐标只需令ωx+φ=kπ(k∈Z),求x.
(2)求f(x)=Acos(ωx+φ)的对称轴方程,只需对ωx+φ=kπ(k∈Z).整理,对称中心横坐标为ωx+φ=+kπ(k∈Z),求x即可.
(3)求f(x)=Atan(ωx+φ)的对称中心的横坐标,只需对ωx+φ=(k∈Z),求x.
3)三角函数的周期性:f(x)=Asin(ωx+φ)和f(x)=Acos(ωx+φ)的最小正周期为;y=Atan(ωx+φ)的最小正周期为.
例如:(1) (2018·全国卷Ⅲ)函数f(x)=的最小正周期为( )
A. B. C.π D.2π
(2)(2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以为周期且在区间单调递增的是( )
A.f(x)=|cos 2x| B.f(x)=|sin 2x|
C.f(x)=cos |x| D.f(x)=sin|x|
(3)设函数f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(-x)=f(x),则( )
A.f(x)在上单调递增 B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递减 D.f(x)在上单调递增
(4)已知函数f(x)=2sin (其中>0,||<)的相邻两条对称轴之间的距离为,f(0)=,则( )
A. B. C. D.
3.已知三角函数的单调性求参数
例如:(1)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,在区间上单调递减,则ω=________.
(2)若f(x)=cos x-sin x在[-a,a]是减函数,则a的最大值是________.
(3)已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是________.
(4)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),若f(x)在区间上是单调函数,
且f(-π)=f(0)=-f,则ω的值为( )
A. B.或2
C. D.1或
4.利用三角函数的最值求解
例如:(1)已知函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.
(2).设函数f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则 ω的最小值为________.
(3)已知函数在处取得最大值,则函数的图象
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
(4)已知函数,为的零点,为图象的对称轴,且在单调,则的最大值为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
5.综合题型:
例如:(1)若函数(其中,图象的一个对称中心为,,其相邻一条对称轴方程为,该对称轴处所对应的函数值为,为了得到的图象,则只要将的图象( )
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
(2)已知函数f(x)=cos,把y=f(x)的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.g= B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)的一个零点为 D.g(x)的一个单调减区间为
(3)已知f(x)=sin-cos,则f(x)的最小正周期为________,
f(1)+f(2)+…+f(2 019)=________.
(4)已知函数f(x)=2sin.
①求函数的最大值及相应的x值集合; ②求函数f(x)的图象的对称轴与对称中心.
(5)已知函数f(x)=sin 2x-cos 2x,x∈R.
①求f(x)的最小正周期;
②若h(x)=f(x+t)的图象关于点对称,且t∈(0,π),求t的值;
③当x∈时,不等式|f(x)-m|<3恒成立,求实数m的取值范围.
(6)已知函数的最大值是2,函数的图象的一条对称轴是,且与该对称轴相邻的一个对称中心是.
①求的解析式;
②已知是锐角三角形,向量,且,求.
(7)已知函数f(x)=sin2x-.
(Ⅰ)求f(x)的最小周期和最小值,
(Ⅱ)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.当x时,求g(x)的值域.
六、配套练习:
1.若x1=,x2=是函数f(x)=(>0)两个相邻的极值点,则=( )
A.2 B. C.1 D.
2.函数在[0,2π]的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.已知函数是奇函数,且的最小正周期为π,
的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函
数为.若,则( )A.?2 B. C. D.2
4.已知函数,则( )
A.的最小正周期为π,最大值为3 B. 的最小正周期为π,最大值为4
C. 的最小正周期为,最大值为3 D.的最小正周期为,最大值为4
5.已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin (2x+),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
6.若在是减函数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
7.设函数=sin()(>0),已知在有且仅有5个零点,下述四个结论:
①在()有且仅有3个极大值点. ②在()有且仅有2个极小值点.
③在()单调递增. ④的取值范围是[).
其中所有正确结论的编号是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①③④
8.函数的最大值为( )
A. B.1 C. D.
9.下列函数中,以为周期且在区间(,)单调递增的是( )
A.f(x)=|cos2x| B.f(x)=|sin2x| C.f(x)=cos|x| D.f(x)=sin|x|
10.将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递减
11.设函数,其中.若且的最小正周期大于,则( )
A. B.
C. D.
12.函数()的最大值是 .
13.已知函数的图象关于直线对称,则的值
是________.
14.设函数.
(1)已知函数是偶函数,求的值;
(2)求函数的值域.
15.已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
专题七:三角函数的图象与性质
一、考点要求:1.能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性.
2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π],正切函数在上的性质(如单调性、最大和最小值、图象与x轴交点等).能根据相应的三角函数的部分图象研究三角函数的相关性质.
二、考题预测:1.三角函数的定义域;2.三角函数的值域与最值;3.三角函数的单调性;
4.三角函数的周期性、奇偶性、对称性. 以三角函数的图象与性质为载体,考查三角函数的解析式、周期性、单调性、对称性、最值等.要关注正弦函数、余弦函数和正切函数的图象的重要性,它们都是重要的解题辅助工具;要关注思想方法的渗透,特别是化归与转化思想
三、注意事项:正、余弦函数的一个完整单调区间的长度是半个周期;最大值与最小值常在对称轴与图象的交点处取得,正切函数无单调递减区间,在整个定义域内不单调. 所以正切函数的最值常在区间的端点处取得.
例如:1.(2019·全国卷Ⅰ)函数f(x)=sin-3cos x的最小值为________.
【解析】∵ f(x)=sin-3cos x=-cos 2x-3cos x=-2cos2x-3cos x+1,
令t=cos x,则t∈[-1,1],
∴ f(x)=-2t2-3t+1.
又函数f(x)图象的对称轴t=-∈[-1,1],且开口向下,∴ 当t=1时,f(x)有最小值-4.
【答案】-4
【温馨提示】本题考查的是与三角函数有关的求最值问题,这里一定要注意的是正、余弦函数的有界性.否则会直接应用二次函数的性质求出函数的最值,从而导致本题的失分.
2.函数y=|tan x|的单调递增区间为______________,单调递减区间为________________.
作出函数y=|tan x|的图象,如图.
观察图象可知,函数y=|tan x|的单调递增区间为,k∈Z;单调递减区间为,k∈Z.
【答案】 ,k∈Z ,k∈Z
【温馨提示】在解决本题的问题时,最佳的处理方式就是数形结合,这样更直观的观察到函数是偶函数,增减区间也极易找到.所以在处理三角函数的性质问题时,数形结合的方法是一个非常不错的方法.
3.函数y=cos xtan x的值域是________.
【解析】y=cos xtan x=sin x,又x≠kπ+,∴y=sin x∈(-1,1).
【答案】(-1,1)
【温馨提示】本题在求值域时,切记要先考虑到函数的定义域,易失分点就是这一点.
4.函数y=cos的单调递减区间为________.
【解析】由y=cos=cos,得2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),
解得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),所以函数的单调递减区间为(k∈Z).
【答案】(k∈Z)
【温馨提示】本题极易忽视y=sin ωx(或y=cos ωx)中,ω对函数单调性的影响致误.
5.函数f(x)=sin2x+cos x-的最大值是________.
【解析】由题意可得f(x)=-cos2x+cos x+=-2+1.
∵x∈,∴cos x∈[0,1].
∴当cos x=,即x=时,f(x)max=1.
【答案】1
【温馨提示】本题易失分点是函数中自变量的名称的统一,还有的是忽视题中给出的角的范围.
6.函数y=的定义域为________.
【解析】法一:要使函数有意义,必须使sin x-cos x≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上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,,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为.
法二:sin x-cos x=sin≥0,将x-视为一个整体,由正弦函数y=sin x的图象和性质可知2kπ≤x-≤π+2kπ(k∈Z),解得2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z).所以定义域为.
【答案】
7.若函数的图象向右平移个单位得到的图象对应的函数为,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于对称 B.在上有2个零点
C.在区间上单调递减 D.在上的值域为
【解析】由题意,
不是函数的最值,不是对称轴,A错;
由,,,其中是上的零点,B正确;
由得,,因此在是递减,在上递增,C错;
时,,,D错.
故选:B.
【温馨提示】本题有两个考查重点,即三角函数图象变换和三角函数的性质.三角函数图象变换和三角函数的几何性质(对称轴方程,对称点坐标,单调区间等)是考生的易错点,比如,考生比较容易将平移以后的解析式写为,或者将正弦函数的单调区间直接搬来等.在解决问题时,只有深刻地理解三角函数图象的平移变换和三角函数图象的性质,提高应用所学三角函数知识进行运算的能力,才能正确地判断三角函数图象经平移以后的图象的对称轴方程.
7.(2016年课标卷Ⅰ文6)将函数的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为( )
A. B.
C. D.
【解析】思路1: 求出给定三角函数的最小正周期,依据函数图象平移的一般方法,把已知函数图象平移.因为的最小正周期为,所以的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为,即,选D.
思路2 :根据给定三角函数的特殊点,确定平移后的三角函数的初始相位.在已知函数的图象中找到一点,点向右平移个单位长度后为点.由于三角函数图象的平移不改变原来三角函数的振幅、周期,假设平移后的三角函数为,则,故可取,即平移后的函数为,选D.
【温馨提示】答题本题要注意以下问题:①审题不细致,本题用给定函数的周期作为图象平移的条件,也就是将函数的图象向右平移个周期,但学生却误认为是个单位长度,致使结果不正确;②概念不清晰,对三角函数三种表征的理解与变换不熟练,如平移后的函数解析式表示为,或表示为.
8.若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】思路1: 函数在上单调递增,等价于当时,.
而,所以当时,,等价于当时,.利用二次函数的性质,当且仅当且时,,可得.选C.
思路2: 函数在上单调递增,等价于当时,.由题设可得
,
当,即时,取或,可知当时,不恒成立;
当,即时,由于当时,,故当时,等价于当时,,可得.选C.
思路3:函数在上单调递增,等价于当时,.由题设可得.
①当时,,;
②当时,等价于.由于在为增函数,在的最大值为,故;
③当时,等价于.由于在为增函数,在的最小值为,故,
综上可得.选C.
【温馨提示】本题是给定的函数的单调性求参数的问题,在解决本题的过程中要注意解决问题的思路要清晰,用二次函数的性质来处理时,要注意二次函数不是单调函数,而题中给定的条件函数是单调递增的,可以减少讨论的过程,但要注意余弦函数的有界性;方法2的解决过程中,是以余弦函数的有界性为准来讨论的,但也要注意正负1的取值;方法3的讨论也是以余弦函数的取值为本来进行讨论的,然后分离变量与函数的单调性进行讨论,切记讨论要准确到位.
四、基础知识梳理:1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
(1)“五点法”作图原理:
在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,0),,(π,0),,
(2π,0).
在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是:(0,1),,(π,-1),,
(2π,1).
函数y=sin x,x∈[0,2π],y=cos x,x∈[0,2π]的五个关键点的横坐标是零点和极值点最值点.
(2)五点法作图的三步骤:列表、描点、连线(注意光滑).
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1] R
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
单 调 性 在(k∈Z)上是递增函数,在(k∈Z)上是递减函数 在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是递增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是递减函数 在(k∈Z)上是递增函数
周 期 性 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π 周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
对 称 性 对称轴是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z) 对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是 (k∈Z) 对称中心是 (k∈Z)
【温馨提示】1.对称与周期的关系:正弦曲线、余弦曲线相邻的两个对称中心、相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是四分之一个周期;正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期.
2.与三角函数的奇偶性相关的结论:
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ+(k∈Z).
(3)若y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z).
3.三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
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:
(先平移后伸缩)y=sin x?y=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
(先伸缩后平移)y=sin x
y=sin ωxy=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ).
3)由三角函数的图象求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中参数的值:[来源:Z&xx&k.Com]
(1)最值定A,B:根据给定的函数图象确定最值,设最大值为M,最小值为m,则M=A+B,
m=-A+B,解得B=,A=.
(2)T定ω:由最小正周期的求解公式T=,可得ω=.
(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口,即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.要注意φ的范围.
五、常考题型:
1.图象问题:
例如:(1)将函数y=cos x的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到函数y=sin的图象,则φ等于( )
A. B. C. D.
【解析】 根据诱导公式可得y=cos x=sin,向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后得到y=sin,故sin=sin,即+φ=-+2kπ,k∈Z,解得φ=-+2kπ,k∈Z,
又∵0≤φ<2π,∴φ=,故选C.
【答案】 C
(2)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f?等于( )
A. B.- C.- D.
【解析】 由题图可得:函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最大值是3,∴A=3,
又∵=-,ω>0,∴T=π,ω=2,
将代入f(x)=3sin(2x+φ),得sin=-1,
∴+φ=-+2kπ,k∈Z,即φ=-+2kπ,k∈Z,
又0<φ<π,∴φ=,∴f(x)=3sin,
∴f?=3sin=-,故选C.
【答案】 C
[来源:Zxxk.Com]
(3)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω=________;函数f(x)在区间上的零点为________.
【解析】 从题图中可以发现,相邻的两个最高点和最低点的横坐标分别为,-,从而求得函数的最小正周期为T=2=π,根据T=可求得ω=2.再结合题中的条件可以求得函数的解析式为f(x)=2sin,令2x-=kπ(k∈Z),解得x=+(k∈Z),结合所给的区间,整理得出x=.
【答案】 2
2.三角函数的性质及应用
1)三角函数的单调性
y=sin x的单调递增区间是(k∈Z),单调递减区间是(k∈Z);
y=cos x的单调递增区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),单调递减区间是[2kπ,2kπ+π](k∈Z);
y=tan x的单调递增区间是(k∈Z).[来源:学科网ZXXK]
例如:(1)已知函数 f(x)=sin(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解析】法一:由题意得则
又ω>0,所以k∈Z,所以k=0,则0<ω≤,故选B.
法二:取ω=1,则f(x)=sin,令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,当k=1时,函数f(x)在区间上单调递减,与函数f(x)在区间上单调递增矛盾,故ω≠1,结合四个选项可知选B.
【答案】B
(2)若函数f(x)=2sin ωxcos ωx+2sin2ωx+cos 2ωx在区间上单调递增,则正数ω的最大值为( )
A. B.
C. D.
【解析】 法一:因为f(x)=2sin ωxcos ωx+2sin2ωx+cos 2ωx=sin 2ωx+1在区间上单调递增,所以解得ω≤,所以正数ω的最大值是.故选B.
法二:易知f(x)=sin 2ωx+1,可得f(x)的最小正周期T=,所以解得ω≤.故选B.
【答案】B
2)三角函数的对称性
正弦函数y=sin x的对称轴为x=+kπ,k∈Z;余弦函数y=cos x的对称轴为x=kπ,k∈Z.正弦函数y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z;余弦函数y=cos x的对称中心为,k∈Z;正切函数y=tan x的对称中心为,k∈Z.
例如:(1)已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为4π,则该函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线x=对称 D.关于直线x=对称
【解析】因为函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为4π,而T==4π,所以ω=,
即f(x)=2sin.令+=+kπ(k∈Z),解得x=+2kπ(k∈Z),故f(x)的对称轴为x=+2kπ(k∈Z).令+=kπ(k∈Z),解得x=-+2kπ(k∈Z),故f(x)的对称中心为(k∈Z),对比选项可知B正确.
【答案】B
(2)(2018·江苏高考)已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
【解析】由题意得f=sin=±1,∴+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ-(k∈Z).
∵φ∈,∴φ=-.
【答案】-
(3)已知函数f(x)=cos(ω>0)的一条对称轴x=,一个对称中心为点,则ω有( )[来源:Zxxk.Com]
A.最小值2 B.最大值2
C.最小值1 D.最大值1
【解析】因为函数的中心到对称轴的最短距离是,两条对称轴间的最短距离是,所以,中心 到对称轴x=间的距离用周期可表示为-≥,又∵T=,∴≤,∴ω≥2,∴ω有最小值2,故选A.
【答案】 A
【温馨提示】1.三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为,这就说明,我们可根据三角函数的对称性来研究其周期性,进而可以研究“ω”的取值.[来源:Z.xx.k.Com]
2.求对称轴方程(对称中心坐标)的方法:
(1)求f(x)=Asin(ωx+φ)图象的对称轴方程,只需对ωx+φ=+kπ(k∈Z)整理;对称中心横坐标只需令ωx+φ=kπ(k∈Z),求x.
(2)求f(x)=Acos(ωx+φ)的对称轴方程,只需对ωx+φ=kπ(k∈Z).整理,对称中心横坐标为ωx+φ=+kπ(k∈Z),求x即可.
(3)求f(x)=Atan(ωx+φ)的对称中心的横坐标,只需对ωx+φ=(k∈Z),求x.
3)三角函数的周期性:f(x)=Asin(ωx+φ)和f(x)=Acos(ωx+φ)的最小正周期为;y=Atan(ωx+φ)的最小正周期为.
例如:(1) (2018·全国卷Ⅲ)函数f(x)=的最小正周期为( )
A. B. C.π D.2π
【解析】 由已知得f(x)====sin xcos x=sin 2x,所以f(x)的最小正周期为T==π.
【答案】C
(2)(2019·全国卷Ⅱ)下列函数中,以为周期且在区间单调递增的是( )
A.f(x)=|cos 2x| B.f(x)=|sin 2x|
C.f(x)=cos |x| D.f(x)=sin|x|
【解析】作出函数f(x)=|cos 2x|的图象,如图.由图象可知f(x)=|cos 2x|的周期为,在区间上单调递增.同理可得f(x)=|sin 2x|的周期为,在区间上单调递减,f(x)=cos|x|的周期为2π.f(x)=sin|x|不是周期函数,排除B、C、D.故选A.
【答案】 A
(3)设函数f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f(-x)=f(x),则( )
A.f(x)在上单调递增 B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递减 D.f(x)在上单调递增
【解析】函数f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)=sin的最小正周期为=π,∴ω=2,即f(x)=sin.又f(-x)=f(x),∴φ-=+kπ,k∈Z,则φ=+kπ,k∈Z.
又|φ|<,∴φ=-,则f(x)=-cos 2x.故f(x)在上单调递增,故A正确,C不正确;f(x)在上没有单调性,故B、D不正确,故选A.
【答案】A
(4)已知函数f(x)=2sin (其中>0,||<)的相邻两条对称轴之间的距离为,f(0)=,则( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数f(x)=2sin(ωx+)(其中ω>0,||)的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以T=π,ω=2,因为f(0),所以sin,||,所以.选D.
【答案】D
【温馨提示】
1.三角函数最小正周期的求解方法:
(1)定义法;
(2)公式法:函数y=Asin(ωx+φ)(y=Acos(ωx+φ))的最小正周期T=,函数y=Atan(ωx+φ)的最小正周期T=;
(3)图象法:求含有绝对值符号的三角函数的周期时可画出函数的图象,通过观察图象得出周期.
2.有关周期的2个结论
(1)函数y=|Asin(ωx+φ)|,y=|Acos(ωx+φ)|,y=|Atan(ωx+φ)|的周期均为T=.
(2)函数y=|Asin(ωx+φ)+b|(b≠0),y=|Acos(ωx+φ)+b|(b≠0)的周期均为T=.
3.已知三角函数的单调性求参数
例如:(1)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,在区间上单调递减,则ω=________.
【解析】∵f(x)=sin ωx(ω>0)过原点,∴当0≤ωx≤,即0≤x≤时,y=sin ωx是增函数;
当≤ωx≤,即≤x≤时,y=sin ωx是减函数.
由f(x)=sin ωx(ω>0)在上单调递增,在上单调递减,知=,∴ω=.
【答案】
(2)若f(x)=cos x-sin x在[-a,a]是减函数,则a的最大值是________.
【解析】f(x)=cos x-sin x=-sin,
当x∈,即x-∈时,函数y=sin单调递增,则函数f(x)=-sin单调递减.
∵函数f(x)在[-a,a]是减函数,∴[-a,a]?,∴0
【答案】
(3)已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是________.
【解析】 由0,得+<ωx+<ωπ+,
又y=sin x的单调递减区间为,k∈Z,所以(k∈Z),
解得4k+≤ω≤2k+,k∈Z.又由4k+-≤0,k∈Z且2k+>0,k∈Z,
得k=0,所以ω∈.
【答案】
(4)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),若f(x)在区间上是单调函数,
且f(-π)=f(0)=-f,则ω的值为( )
A. B.或2
C. D.1或
【解析】因为f(x)在上单调,所以≥,即T≥π.若T=π,则ω=2;若T>π,因为f(-π)=f(0)=-f,所以直线x=-是f(x)的图象的一条对称轴,且在区间上f(x)图象的对称中心是,所以=-=,所以T=3π,ω==.故选B.
【答案】B
4.利用三角函数的最值求解
例如:(1)已知函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.
【解析】 显然ω≠0.
若ω>0,当x∈时,-ω≤ωx≤ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,所以-ω≤-,解得ω≥.
若ω<0,当x∈时,ω≤ωx≤-ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2.所以ω≤-,解得ω≤-2.
综上所述,符合条件的实数ω的取值范围是(-∞,-2]∪.
【答案】 (-∞,-2]∪
(2).设函数f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则 ω的最小值为________.
【解析】由于对任意的实数都有f(x)≤f成立,故当x=时,函数f(x)有最大值,故f=1,
-=2kπ(k∈Z),∴ω=8k+(k∈Z).又ω>0,∴ωmin=.
【答案】
(3)已知函数在处取得最大值,则函数的图象
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【解析】因为函数在处取得最大值,
所以,即.
,令可得对称中心为,时,可得一个对称中心为,选项B正确;令可得对称轴为,选项C,D均错误,所以选B.
【答案】B
(4)已知函数,为的零点,为图象的对称轴,且在单调,则的最大值为( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【解析】思路1 由正弦型三角函数的单调性推出满足的关系.因为在单调,所以区间不能包含函数的最值点,即,化简得.
因为为的零点,为图象的对称轴,所以因此可得.又,故或.
当时,,而且,可得的可能值为1,5,9;
当时,,而且,可得的可能值为3,7,11.
验证有一个最值点,不满足题设;验证满足题设,故选B.
思路2:由正弦型三角函数的零点及对称轴分析与满足的条件.因为为的零点,为图象的对称轴,所以因此可得,.又,故或.
因为在单调,所以区间不能包含函数的最值点,即,化简得.当时,的可能值为1,5,9;当时,的可能值为3,7,11.
验证有一个最值点,不满足题设;验证满足题设,故选B.
思路3:画出的示意图如下:
根据函数示意图,因为因为在单调,
.
因为为的零点,为图象的对称轴,
所以因此可得,
.又,故或.
当时,的可能值为1,5,9;当时,的可能值为3,7,11.
验证有一个最值点,不满足题设;验证满足题设,故选B.
【温馨提示】在得到与的范围后,考生容易把作为的最大值,这个错误的原因是在由零点与最值点推导与的过程,产生了增根,因此需要验证.由三角函数值的关系诱导的等式关系,往往产生增根,这是三角函数的基本性质(周期性)导致的.
5.综合题型:
例如:(1)若函数(其中,图象的一个对称中心为,,其相邻一条对称轴方程为,该对称轴处所对应的函数值为,为了得到的图象,则只要将的图象( )
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【解析】根据已知函数其中,的图象过点,,可得,,解得:.
再根据五点法作图可得,可得:,可得函数解析式为:
故把的图象向左平移个单位长度,可得的图象,故选B.
【答案】B
(2)已知函数f(x)=cos,把y=f(x)的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.g= B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)的一个零点为 D.g(x)的一个单调减区间为
【解析】 ∵f(x)=cos=cos,
∴g(x)=cos=cos,所以g=cos =-,故A错,
令2x+=kπ,k∈Z,得对称轴方程为x=-,k∈Z,故B错,
令2x+=kπ+,k∈Z,得对称中心的横坐标为x=+,k∈Z,故C错,
因为x∈,故μ=2x+∈[0,π],
因为y=cos μ在[0,π]上是减函数,故g(x)=cos在上是减函数,故D正确.
【答案】 D
(3)已知f(x)=sin-cos,则f(x)的最小正周期为________,
f(1)+f(2)+…+f(2 019)=________.
【解析】依题意可得f(x)=2sin x,其最小正周期T=6,且f(1)+f(2)+…+f(6)=0,
故f(1)+f(2)+…+f(2 019)=f(1)+f(2)+f(3)=2.
【答案】6 2
(4)已知函数f(x)=2sin.
①求函数的最大值及相应的x值集合; ②求函数f(x)的图象的对称轴与对称中心.
【解析】①当sin=1时,2x-=2kπ+,k∈Z,
即x=kπ+,k∈Z,此时函数取得最大值为2.
故f(x)的最大值为2,使函数取得最大值的x的集合为.
②由2x-=+kπ,k∈Z,得x=+kπ,k∈Z,
即函数f(x)的图象的对称轴为x=+kπ,k∈Z.
由2x-=kπ,k∈Z,得x=+kπ,k∈Z,即对称中心为,k∈Z.
(5)已知函数f(x)=sin 2x-cos 2x,x∈R.
①求f(x)的最小正周期;
②若h(x)=f(x+t)的图象关于点对称,且t∈(0,π),求t的值;
③当x∈时,不等式|f(x)-m|<3恒成立,求实数m的取值范围.
【解析】①因为f(x)=sin 2x-cos 2x=2=2sin,
故f(x)的最小正周期为T==π.
②由(1)知h(x)=2sin.
令2×+2t-=kπ(k∈Z),得t=+(k∈Z),又t∈(0,π),故t=或.
③当x∈时,2x-∈,所以f(x)∈[1,2].
又|f(x)-m|<3,即f(x)-3故实数m的取值范围是(-1,4).
(6)已知函数的最大值是2,函数的图象的一条对称轴是,且与该对称轴相邻的一个对称中心是.
①求的解析式;
②已知是锐角三角形,向量,且,求.
【解析】①设的最小正周期为,
依题意得,∴,∴.
∵图象的一条对称轴是,∴,
∴.∵,∴.
又∵的最大值是2,∴,从而.
②∵,
∴
∴,∴,
又∵是锐角,∴.
∵,∴,
∴.即.
(7)已知函数f(x)=sin2x-.
(Ⅰ)求f(x)的最小周期和最小值,
(Ⅱ)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.当x时,求g(x)的值域.
【解析】(Ⅰ)
,
因此的最小正周期为,最小值为.
(Ⅱ)由条件可知:.
当时,有,从而的值域为,
那么的值域为.
故在区间上的值域是.
【答案】(Ⅰ), ,(Ⅱ).
六、配套练习:
1.若x1=,x2=是函数f(x)=(>0)两个相邻的极值点,则=( )
A.2 B. C.1 D.
【解析】由题意知,的周期,解得.故选A.
【答案】A
2.函数在[0,2π]的零点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解析】由,得或,
,.在的零点个数是3,故选B.
【答案】B
3.已知函数是奇函数,且的最小正周期为π,
的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函
数为.若,则( )A.?2 B. C. D.2
【解析】∵为奇函数,∴;∵的最小正周期为π,∴,∴又,∴,
∴,故选C.
【答案】C
4.已知函数,则( )
A.的最小正周期为π,最大值为3 B. 的最小正周期为π,最大值为4
C. 的最小正周期为,最大值为3 D.的最小正周期为,最大值为4
【解析】根据题意有,所以函数的最小正周期为,且最大值为,故选B.
【答案】B
5.已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin (2x+),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】因为函数名不同,所以先将利用诱导公式转化成与相同的函数名,则,则由上各点的横坐标缩短到原来的倍变为,再将曲线向左平移个单位长度得到,故选D.
【答案】D
6.若在是减函数,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【解析】本题主要考查的是利用三角函数的图象与性质来求待定参数的问题,要求会用函数的辅助角公式及函数的单调性相结合..当x∈时,∈,所以结合题意可知,,即,故所求a的最大值是·故选C.
【答案】C
7.设函数=sin()(>0),已知在有且仅有5个零点,下述四个结论:
①在()有且仅有3个极大值点. ②在()有且仅有2个极小值点.
③在()单调递增. ④的取值范围是[).
其中所有正确结论的编号是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①③④
【解析】①若在上有5个零点,可画出大致图象,由图1可知,在有且仅有3个极大值点.故①正确;②由图1、2可知,在有且仅有2个或3个极小值点.故②错误;
④当=sin()=0时,=kπ(k∈Z),所以,
因为在上有5个零点,所以当k=5时,,当k=6时,,
解得,故④正确.
③函数=sin()的增区间为:,.
取k=0,当时,单调递增区间为,
当时,单调递增区间为,综上可得,在单调递增.故③正确.
所以结论正确的有①③④.故本题正确答案为D.
【答案】D
8.函数的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【解析】法一:本题是将三角变换与三角函数的性质相结合,通过变换把函数化为的形式,再借助三角函数的图象研究性质来求三角函数式的最值问题,由诱导公式可得,
则,函数的最大值为.所以选A.
法二:将函数整理可得:
,所以函数的最大值为.所以选A.
【答案】A
9.下列函数中,以为周期且在区间(,)单调递增的是( )
A.f(x)=|cos2x| B.f(x)=|sin2x| C.f(x)=cos|x| D.f(x)=sin|x|
【解析】本题主要考查三角函数的图象与性质,可根据题意画出函数的图象从而研究函数的相关性质.
作出的图象如下图1,知其不是周期函数,排除D;
因为,周期为,排除C;
作出图象如图2,由图象知,其周期为,在区间(,)单调递增,A正确;
作出的图象如图3,由图象知,其周期为,在区间(,)单调递减,排除B,
故选A.
图1
图2
图3
【答案】A
10.将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递减
【解析】由函数图象平移变换的性质可知:将函数的图象向右平移个单位长度之后的解析式为,则函数的单调递增区间满足,即,令可得函数的一个单调递增区间为,选项A正确,B错误;
函数的单调递减区间满足:,即,令可得函数的一个单调递减区间为,选项C,D错误.故选A.
【答案】A
11.设函数,其中.若且的最小正周期大于,则( )
A. B.
C. D.
【解析】由题意得,其中,所以,
又,所以,所以,,由得,故选A.
【答案】A
12.函数()的最大值是 .
【解析】本题经三角函数式的化简将三角函数的问题转化为二次函数的问题,并通过二次函数的性质来求函数在给定区间内的最值问题,由题意可将原函数化简三角函数的解析式:
,
由自变量的范围:可得:,当时,函数取得最大值1.
【答案】1
13.已知函数的图象关于直线对称,则的值
是________.
【解析】由题意可得,所以,
因为,所以
【答案】
14.设函数.
(1)已知函数是偶函数,求的值;
(2)求函数的值域.
【解析】(1)因为是偶函数,所以,对任意实数x都有,
即,故,所以.
又,因此或.
(2)
.因此,函数的值域是.
【答案】(1)或;(2).
15.已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
【解析】本题主要考查二倍角公式、辅助角公式、正弦函数的性质,考查考生的化归与转化能力、运算求解能力.
(1),
所以的最小正周期为.
(2)由(1)知.
因为,所以.
要使得在上的最大值为,即在上的最大值为1.
所以,即.所以的最小值为.
【答案】(1);(2).