【暑期初升高衔接】1.4 三角函数的图像与性质重难点突破 学案(原卷版+解析版)-突破满分之2020年教材精品(必修4)

文档属性

名称 【暑期初升高衔接】1.4 三角函数的图像与性质重难点突破 学案(原卷版+解析版)-突破满分之2020年教材精品(必修4)
格式 zip
文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-07-14 09:15:08

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
突破1.4
三角函数的图像与性质
一、考情分析
二、经验分享
【知识点1
正弦曲线、余弦曲线】
1.定义:正弦函数和余弦函数的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线。
2.图象
【知识点2
正弦函数、余弦函数的图象和性质】
函数
正弦函数y=sinx
余弦函数y=cosx
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
奇偶性
奇函数
偶函数
周期性
最小正周期
最小正周期
单调区间k∈Z
增区间减区间
增区间减区间
最值点k∈Z
最大值点最小值点
最大值点最小值点
对称中心k∈Z
对称轴k∈Z
【知识点3
正弦型函数和余弦型复合函数的性质】
函数与函数可看作是由正弦函数,余弦函数复合而成的复合函数,因此它们的性质可由正弦函数,余弦函数类似地得到:
定义域:;
(2)值域:;
(3)单调区间
求形如与函数的函数的单调区间可以通过解不等式的方法去解答,即把视为一个“整体”,分别与正弦函数,余弦函数的单调递增(减)区间对应解出,即为所求的单调递增(减)区间.
比如:由解出的范围所得区间即为增区间,

解出的范围,所得区间即为减区间.
奇偶性
正弦型函数和余弦型函数不一定具备奇偶性.
①对于函数,当时为奇函数,当时为偶函数;
②对于函数,当时为偶函数,当时为奇函数.
周期
函数及函数的周期与解析式中自变量的系数有关,其周期为.
(6)对称轴和对称中心
与正弦函数比较可知,当时,函数取得最大值(或最小值),因此函数的对称轴由解出,其对称中心的横坐标,即对称中心为.
同理,的对称轴由解出,对称中心的横坐标由解出.
【知识点4
正切函数的图象】
正切函数,且的图象,称“正切曲线”
1.定义域:,
2.值域:R
由正切函数的图象可知,当且无限接近于时,无限增大,记作(趋向于正无穷大);当,无限减小,记作(趋向于负无穷大).也可以从单位圆上的正切线来考虑.因此可以取任何实数值,但没有最大值和最小值.称直线为正切函数的渐进线.
3.周期性:正切函数是周期函数,最小正周期是
4.奇偶性:正切函数是奇函数,即.
【知识点5
正切型复合函数的性质】
1.定义域:将“”视为一个“整体”.令解得.
2.
值域:
3.单调区间:(1)把“”视为一个“整体”;(2)时,函数单调性与的相同(反);(3)解不等式,得出范围.
特别注意:若,一般先用诱导公式化为,使的系数为正值,然后求单调区间.
4.奇偶性:当时为奇函数,否则,不具备奇偶性.
5.周期:最小正周期为.
三、题型分析
(一)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的定义域
例1.(2019·浙江高一期中)函数的定义域是(  )
A.
B.
C.
D.
例2.(2019秋?安福县校级期中)函数的定义域为 
 .
【变式训练1】.(2019·山西省长治市第二中学校高一期中)函数的定义域为___________________
【变式训练2】.(2018·福建高一月考)函数的定义域为(

A.B.
C.D.
(二)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的值域
例3.(2019·黑龙江鹤岗一中高一期末(文))在上,满足的的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
例4.设为常数,且,则函数的最大值为(

A.
B.
C.
D.
【变式训练1】.(2019·宁夏高一期末)函数的最大值为,最小值为,则的最小正周期为______.
【变式训练2】.(2018·北京高一期末)已知函数
若点在角的终边上,求:和的值;
若,求的值域.
【变式训练3】.(2019·济南市历城第二中学高一期中)已知函数.
(1)求函数得单调增区间;
(2)求函数在区间的最值.
(三)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的单调性
例5.函数的单调递增区间是______.
例6.(2019·浙江高一期末)函数的最小正周期为_____;单调递增区间为_______.
【变式训练1】.(2018·浙江高一期中)函数的定义域为_______,值域为_______.
【变式训练2】.(2019·宁夏高一期末)函数的单调减区间为(

A.B.
C.D.
【变式训练3】.若函数的最大值为,最小值为.
(1)求,的值;
(2)求函数取得最大值时的的值;
(3)请写出函数的图象的对称轴.
(四)
五点法画函数图像
例7.(2018·内蒙古一机一中高一月考(理))已知函数
(1)用五点法作出函数的简图;
(2)写出函数的值域与单调区间.
【变式训练1】.已知函数.
(1)求函数的最小正周期及其单调递减区间;
(2)用“五点法”画出函数在上的图象(列表并作图),由图象研究并写出的图象在区间上的对称轴和对称中心.
(五)求正弦函数
余弦函数以及正切函数的周期
例8.(2019·北京高考模拟)已知函数在上有最大值,没有最小值,则的取值范围为____.
例9.(2019·浙江高二期中)设函数,则函数的最小正周期为______;单调递增区间为______.
例10.(2019·永昌县第四中学高一期末)函数的最小正周期是(

A.
B.
C.
D.
【变式训练1】.(2019·湖南武冈市第一中学高一期中)下列函数中,最小正周期为的是(

A.
B.
C.
D.
【变式训练2】.(2019·广东高一期末)下列函数中,最小正周期为的是(

A.
B.
C.
D.
(六)奇偶性
对称轴与对称中心
例11.(2019·江西省奉新县第一中学高三月考(理))函数在其定义域上是(
)
A.奇函数
B.偶函数
C.既非奇函数也非偶函数
D.不能确定
例12.(2019·天水市第一中学高一期末(文))函数图像的一条对称轴方程为()
A.
B.
C.
D.
【变式训练1】.(2019·云南高一期末)已知函数,则下列结论不正确的是(

A.是的一个周期
B.
C.的值域为R
D.的图象关于点对称
【变式训练2】.(2019·湖南高一期末)函数图像的一个对称中心是(

A.
B.
C.
D.
【变式训练3】.(2019·辽宁高一期中)函数的图象的一个对称中心是(

A.
B.
C.
D.
(七)求正弦函数
余弦函数以及正切函数的综合应用
例13.(2019·山西高一期中)函数是(

A.最小正周期为的偶函数
B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数
D.最小正周期为的奇函数
例14.已知函数.
(1)求函数的最大值以及相应的x的取值集合;
(2)若直线是函数的图像的对称轴,求实数m的值.
【变式训练1】.(2016·天津高一期末)给出下列五个命题:
①函数的一条对称轴是;
②函数的图象关于点(,0)对称;
③正弦函数在第一象限为增函数;
④若,则,其中;
⑤函数的图像与直线有且仅有两个不同的交点,则的取值范围为.
以上五个命题中正确的有
(填写所有正确命题的序号)
【变式训练2】.已知函数的最小正周期是,则______,若,则______
.
四、迁移应用
1.(2019春?南湖区校级月考)已知函数的定义域为 
 .
2.(2019秋?黄冈期末)函数的定义域是 
 .
3.(2019秋?射阳县校级期中)函数,,的值域 
 .
4(2019春?淄博校级月考)函数的值域为 
 .
5.(2019?上城区校级模拟)设函数,且以为最小正周期.
(1)求的解析式;
(2)求的对称轴方程及单调递增区间.
6.(2018秋?嘉兴期末)已知函数的最小值为1.
(Ⅰ)求的值及取此最小值时的值;
(Ⅱ)求函数的最小正周期和单调递增区间.
7.(2019春?郑州期末)已知函数,的最小正周期为.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)在给定的平面直角坐标系中,画出函数在区间,上的图象.
8.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
9.判断下列函数的奇偶性.
(1);
(2).
10.求单调性对称轴对称中心.
11.变式训练1:求函数的对称轴,对称中心
(1);
(2).
12.(2018秋?嘉兴期末)已知函数的最小值为1.
(Ⅰ)求的值及取此最小值时的值;
(Ⅱ)求函数的最小正周期和单调递增区间.
13.(2019春?靖远县期末)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)求不等式的解集.
14.(2019秋?福建月考)已知函数,
(1)求函数的单调区间.
(2)求函数在区间上的最小值和最大值,并求出取得最值时的值.
15.已知函数的定义域为,,值域为,.
(1)求实数,的值;
(2)求函数的最小值并求出对应的集合.
16.已知函数,.
(1)当时,求函数的最大值;
(2)对于区间,上的任意,都有成立,求实数的取值范围.
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2

(共
2
页)
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
突破1.4
三角函数的图像与性质
一、考情分析
二、经验分享
【知识点1
正弦曲线、余弦曲线】
1.定义:正弦函数和余弦函数的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线。
2.图象
【知识点2
正弦函数、余弦函数的图象和性质】
函数
正弦函数y=sinx
余弦函数y=cosx
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
奇偶性
奇函数
偶函数
周期性
最小正周期
最小正周期
单调区间k∈Z
增区间减区间
增区间减区间
最值点k∈Z
最大值点最小值点
最大值点最小值点
对称中心k∈Z
对称轴k∈Z
【知识点3
正弦型函数和余弦型复合函数的性质】
函数与函数可看作是由正弦函数,余弦函数复合而成的复合函数,因此它们的性质可由正弦函数,余弦函数类似地得到:
定义域:;
(2)值域:;
(3)单调区间
求形如与函数的函数的单调区间可以通过解不等式的方法去解答,即把视为一个“整体”,分别与正弦函数,余弦函数的单调递增(减)区间对应解出,即为所求的单调递增(减)区间.
比如:由解出的范围所得区间即为增区间,

解出的范围,所得区间即为减区间.
奇偶性
正弦型函数和余弦型函数不一定具备奇偶性.
①对于函数,当时为奇函数,当时为偶函数;
②对于函数,当时为偶函数,当时为奇函数.
周期
函数及函数的周期与解析式中自变量的系数有关,其周期为.
(6)对称轴和对称中心
与正弦函数比较可知,当时,函数取得最大值(或最小值),因此函数的对称轴由解出,其对称中心的横坐标,即对称中心为.
同理,的对称轴由解出,对称中心的横坐标由解出.
【知识点4
正切函数的图象】
正切函数,且的图象,称“正切曲线”
1.定义域:,
2.值域:R
由正切函数的图象可知,当且无限接近于时,无限增大,记作(趋向于正无穷大);当,无限减小,记作(趋向于负无穷大).也可以从单位圆上的正切线来考虑.因此可以取任何实数值,但没有最大值和最小值.称直线为正切函数的渐进线.
3.周期性:正切函数是周期函数,最小正周期是
4.奇偶性:正切函数是奇函数,即.
【知识点5
正切型复合函数的性质】
1.定义域:将“”视为一个“整体”.令解得.
2.
值域:
3.单调区间:(1)把“”视为一个“整体”;(2)时,函数单调性与的相同(反);(3)解不等式,得出范围.
特别注意:若,一般先用诱导公式化为,使的系数为正值,然后求单调区间.
4.奇偶性:当时为奇函数,否则,不具备奇偶性.
5.周期:最小正周期为.
三、题型分析
(一)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的定义域
例1.(2019·浙江高一期中)函数的定义域是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
令x+(k∈Z),
解得:x(k∈Z),
故函数的定义域为{x|x,k∈Z}
例2.(2019秋?安福县校级期中)函数的定义域为 
 .
【分析】由题意可得
,化简可得
,由此求出x的范围,即得函数的定义域.
【答案】解:∵函数,∴,即

化简可得
,解得﹣<x<.
故函数的定义域为(﹣,),故答案为(﹣,).
【点睛】本题主要考查求余弦函数的定义域和值域,求对数函数的定义域,属于基础题.
【变式训练1】.(2019·山西省长治市第二中学校高一期中)函数的定义域为___________________
【答案】.
【解析】
由于正切函数为,
解不等式,得,
因此,函数的定义域为,
故答案为:.
【变式训练2】.(2018·福建高一月考)函数的定义域为(

A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】要使函数有意义,则2sin(π﹣2x)﹣1≥0,即sin2x≥,
则2kπ+≤2x≤2kπ+,k∈Z,则kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,
即函数的定义域为.故选:D.
(二)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的值域
例3.(2019·黑龙江鹤岗一中高一期末(文))在上,满足的的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】∵[0,2π]上,满足sinx,结合正弦函数图象可知x的取值范围:x.故选:D.
例4.设为常数,且,则函数的最大值为(

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】,
,又,所以最大值在是时取到,
综上所述,故选.
【变式训练1】.(2019·宁夏高一期末)函数的最大值为,最小值为,则的最小正周期为______.
【答案】
【解析】
令,所以,由于,所以在上单调递减,即有,解得,
,故最小正周期为.
【变式训练2】.(2018·北京高一期末)已知函数
若点在角的终边上,求:和的值;
若,求的值域.
【答案】(1)

-
(2)
[-1,2]
【解析】
(1)因为点P(1,-)在角的终边上,所以sin=,cos=.
所以f(-)=2
sin(-+)=2
sin=2×(-)=-.
(2)令t=x+,则原函数化为g(t)=2
sint.
因为x[,],所以≤t≤,
注意到y=sin
t在[,]单增,在[,]单减,
且ymax=g()=2
sin=2,
而g()=2
sin()=-1,g()=2
sin()=2×=>-1,
即f(x)的值域为[-1,2].
【变式训练3】.(2019·济南市历城第二中学高一期中)已知函数.
(1)求函数得单调增区间;
(2)求函数在区间的最值.
【答案】(1)
.
(2)
,.
【解析】
(1)由,得
∴的单调区间是.
(2)∵,则,,
∴,.
(三)
求正弦函数
余弦函数以及正切函数的单调性
例5.函数的单调递增区间是______.
【答案】
【解析】
令,解得
.
例6.(2019·浙江高一期末)函数的最小正周期为_____;单调递增区间为_______.
【答案】
【解析】
因为,所以,
因为,
所以增区间为
【变式训练1】.(2018·浙江高一期中)函数的定义域为_______,值域为_______.
【答案】
【解析】
由题意,可知,根据正弦函数图象,得,即函数的定义域为,此时,则函数的值域为,从而问题可得解.
【变式训练2】.(2019·宁夏高一期末)函数的单调减区间为(

A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】的单调减区间为,
,解得
函数的单调减区间为.故选A.
【变式训练3】.若函数的最大值为,最小值为.
(1)求,的值;
(2)求函数取得最大值时的的值;
(3)请写出函数的图象的对称轴.
【答案】(1)当时,,当时,
;(2);(3).
【解析】
(1)因为,
所以当时,有解得
当时,有解得
(2)由(1)知,所以函数,所以当时,函数取得最大值.
(3)函数,所以其图象的对称轴方程为.
(四)
五点法画函数图像
例7.(2018·内蒙古一机一中高一月考(理))已知函数
(1)用五点法作出函数的简图;
(2)写出函数的值域与单调区间.
【答案】(1)
(2)值域为,函数的单调增区间为:(),减区间为:()
【解析】
(1)列表如下:
0
3
5
3
1
3
简图如下:
(2)由上图可知函数的值域,
当,即当时为增函数.
当,即当时为减函数.
函数的单调增区间为:(),减区间为:()
【变式训练1】.已知函数.
(1)求函数的最小正周期及其单调递减区间;
(2)用“五点法”画出函数在上的图象(列表并作图),由图象研究并写出的图象在区间上的对称轴和对称中心.
【答案】(1)
最小正周期;单调递减区间为.
(2)列表及图象见解析;对称中心,无对称轴.
【解析】
(1)最小正周期.由,
得,
∴函数的单调递减区间为.
(2)列表如下,
0
0
0
2
0
从图象上可以直观看出,函数的图象在区间上有—个对称中心,无对称轴.
(五)求正弦函数
余弦函数以及正切函数的周期
例8.(2019·北京高考模拟)已知函数在上有最大值,没有最小值,则的取值范围为____.
【答案】
【解析】
因为函数在上有最大值,没有最小值,
所以,只需,
解得.
故答案为
例9.(2019·浙江高二期中)设函数,则函数的最小正周期为______;单调递增区间为______.
【答案】
【解析】
,,
由,,
得,,
故答案为:(1).
(2).
例10.(2019·永昌县第四中学高一期末)函数的最小正周期是(

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
由题意可知,函数的最小正周期,故选:D.
【变式训练1】.(2019·湖南武冈市第一中学高一期中)下列函数中,最小正周期为的是(

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
A选项,函数的最小正周期为,所以该选项错误;
B选项,根据函数的图像得函数的最小正周期为,所以该选项正确;
C选项,函数的最小正周期为,所以该选项错误;
D选项,函数的最小正周期为,所以该选项错误.
故选:B
【变式训练2】.(2019·广东高一期末)下列函数中,最小正周期为的是(

A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
对于选项A,
的最小正周期为,
对于选项B,
的最小正周期为,
对于选项C,
的最小正周期为,
对于选项D,
的最小正周期为,
故选D.
(六)奇偶性
对称轴与对称中心
例11.(2019·江西省奉新县第一中学高三月考(理))函数在其定义域上是(
)
A.奇函数
B.偶函数
C.既非奇函数也非偶函数
D.不能确定
【答案】B
【解析】
函数,此时函数为偶函数,故选:B.
例12.(2019·天水市第一中学高一期末(文))函数图像的一条对称轴方程为()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
依题意有
解得
故选B
【变式训练1】.(2019·云南高一期末)已知函数,则下列结论不正确的是(

A.是的一个周期
B.
C.的值域为R
D.的图象关于点对称
【答案】B
【解析】
A.的最小正周期为,所以是的一个周期,所以该选项正确;
B.
所以该选项是错误的;
C.
的值域为R,所以该选项是正确的;
D.
的图象关于点对称,所以该选项是正确的.
故选:B
【变式训练2】.(2019·湖南高一期末)函数图像的一个对称中心是(

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
由题得,
所以,
所以图像的对称中心是.
当k=1时,函数的对称中心为.
故选:B
【变式训练3】.(2019·辽宁高一期中)函数的图象的一个对称中心是(

A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
由正切函数的对称中心可以推出对称中心的横坐标满足
,带入四个选项中可知,当时,.
故是图像的一个对称中心,选A.
(七)求正弦函数
余弦函数以及正切函数的综合应用
例13.(2019·山西高一期中)函数是(

A.最小正周期为的偶函数
B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数
D.最小正周期为的奇函数
【答案】A
【解析】
,,所以函数最小正周期为,是偶函数,因此本题选A.
例14.已知函数.
(1)求函数的最大值以及相应的x的取值集合;
(2)若直线是函数的图像的对称轴,求实数m的值.
【答案】(1)的最大值为2,x的取值集合为(2)
【解析】
(1)∵,
∴的最大值为2,此时,
∴所求x的取值集合为.
(2)令,则.
∵直线是函数的图像的对称轴,
∴.
【变式训练1】.(2016·天津高一期末)给出下列五个命题:
①函数的一条对称轴是;
②函数的图象关于点(,0)对称;
③正弦函数在第一象限为增函数;
④若,则,其中;
⑤函数的图像与直线有且仅有两个不同的交点,则的取值范围为.
以上五个命题中正确的有
(填写所有正确命题的序号)
【答案】①②⑤
【解析】
①将代入可得函数最大值,为函数对称轴;②函数的图象关于点对称,包括点;③,③错误;④利用诱导公式,可得不同于的表达式;⑤对进行讨论,利用正弦函数图象,得出函数与直线仅有有两个不同的交点,则.故本题答案应填①②⑤.
【变式训练2】.已知函数的最小正周期是,则______,若,则______
.
【答案】
【解析】
根据周期的公式,所以,
则:,
四、迁移应用
1.(2019春?南湖区校级月考)已知函数的定义域为 
 .
【分析】根据根式满足的条件,解三角不等式即可.
【答案】解:∵2sin(2x﹣)﹣1≥0?sin(2x﹣)≥,
∴2kπ+≤2x﹣≤2kπ+,k∈Z,
∴kπ+≤x≤kπ+,k∈Z.
故答案是{x|kπ+≤x≤kπ+,k∈Z}
【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,解三角不等式.
2.(2019秋?黄冈期末)函数的定义域是 
 .
【分析】由题意可得
sinx≥0,cosx≥0,故2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,解出x的范围,即得所求.
【答案】解:由题意可得
sinx≥0,cosx≥0,∴2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,
故函数的定义域为(2kπ,2kπ+
),k∈z,
故答案为:(2kπ,2kπ+
),k∈z.
【点睛】本题考查求函数的定义域,以及三角函数在各个象限中的符号,得到2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,是解题的关键,属于基础题.
3.(2019秋?射阳县校级期中)函数,,的值域 
 .
【分析】根据同角公式化简函数解析式,得到关于sinx的二次函数,根据二次函数的图象和性质,可得函数的值域.
【答案】解:y=2cos2x+3sinx+2=2(1﹣sin2x)+3sinx+2=﹣2(sinx﹣)2+,
x∈[,],
∴sinx∈[,1],
∴当sinx=时,函数f(x)取最大值,
当sinx=或sinx=1时,函数f(x)取最小值5,
故函数f(x)=2cos2x+3sinx+2,x∈[,]的值域为[5,],
故答案为:[5,]
【点睛】此题考查学生灵活运用同角公式化简求值,会利用二次函数的图象及增减性求出函数的值域.做题时注意余弦函数的值域.
4(2019春?淄博校级月考)函数的值域为 
 .
【分析】先换元t=sinx,t∈[﹣1,1],,利用凑分母分离常数,然后逐一求式子的范围,即可求函数的值域.
【答案】解:令t=sinx,t∈[﹣1,1],
所以:,
∵﹣1≤t≤1,
∴2≤t+3≤4,
∴,
∴,
∴,
函数的值域为.
故答案为:.
【点睛】本题重点考查分式函数求值域问题,用到换元,利用凑分母分离常数.
5.(2019?上城区校级模拟)设函数,且以为最小正周期.
(1)求的解析式;
(2)求的对称轴方程及单调递增区间.
【分析】(1)由题意利用正弦函数的周期性,求得ω的值,可得函数的解析式.
(2)由题意利用正弦函数的图象的对称性,求得它的对称轴方程;再利用正弦函数单调性求得它的单调递增区间.
【答案】解:(1)由于函数,且以为最小正周期,∴=,∴ω=3,
f(x)=3sin(3x+).
(2)令3x+=kπ+,求得x=+,故函数的图象的对称轴方程为
x=+,k∈Z.

2kπ﹣≤3x+≤2kπ+,求得﹣≤x≤+,可得函数的增区间为[﹣,+],k∈Z.
【点睛】本题主要考查正弦函数的周期性,正弦函数单调性以及它的图象的对称性,属于基础题.
6.(2018秋?嘉兴期末)已知函数的最小值为1.
(Ⅰ)求的值及取此最小值时的值;
(Ⅱ)求函数的最小正周期和单调递增区间.
【分析】(Ⅰ)由题意利用正弦函数的最值,求出m的值及取此最小值时的x值.
(Ⅱ)利用正弦函数的周期性以及单调性,求得函数f(x)的最小正周期和单调递增区间.
【答案】解:(Ⅰ)函数
f(x)=2sin(2x﹣)+m(m∈R)的最小值为﹣2+m=1,∴m=3.
取取此最小值时,2sin(2x﹣)=﹣1,2x﹣=2kπ﹣,求得x=kπ﹣,k∈Z.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得
f(x)=2sin(2x﹣)+3,它的最小正周期为=π,
令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.
【点睛】本题主要考查正弦函数的最值,周期性以及单调性,属于中档档题.
7.(2019春?郑州期末)已知函数,的最小正周期为.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)在给定的平面直角坐标系中,画出函数在区间,上的图象.
【分析】(1)根据T=,求出周期,得到函数的解析式,代入值计算即可;
(2)利用五点作图法作图即可.
【答案】解:(1)依题意得,T==π,解得ω=2,所以f(x)=sin(2x﹣),
所以
f(π)=sin(2×﹣)=sin(π+)=﹣sin=﹣,
(2)画出函数在区间上的图象如图所示:
【点睛】本题考查了三角函数的周期性质,以及三角函数值的求法和函数图象的做法,属于基础题.
8.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
【分析】求出定义域,判断是否关于原点对称,注意运用诱导公式,定义域化简函数式,再计算f(﹣x),与f(x)比较即可判断其偶性.
【答案】解:(1)定义域为R,f(﹣x)=sin(﹣2x)=﹣sin2x=﹣f(x),
则f(x)为奇函数;
(2)f(x)=sin(+)=﹣cos,
定义域为R,f(﹣x)=﹣cos(﹣)=﹣cos=f(x),
则f(x)为偶函数;
(3)由1﹣cosx≥0且cosx﹣1≥0,则cosx=1,
解得,x=2kπ,k∈Z,则定义域关于原点对称,
由于f(x)=0,则f(﹣x)=f(x),且f(﹣x)=﹣f(x),
则f(x)既是奇函数,也是偶函数.
【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,注意运用定义,考查运算能力,属于基础题.
9.判断下列函数的奇偶性.
(1);
(2).
【分析】(1)容易判断f(x)的定义域包含x=,不包含,即定义域不关于原点对称,从而得出f(x)为非奇非偶函数;
(2)容易得出f(﹣x)=f(x),从而得出f(x)为偶函数.
【答案】解:(1)∵;
∴时,f(x)有意义,时,f(x)没意义;
∴f(x)的定义域关于原点不对称;
∴f(x)为非奇非偶函数;
(2)f(﹣x)=sin4(﹣x)﹣cos4(﹣x)+cos(﹣2x)=sin4x﹣cos4x+cos2x=f(x);
即f(﹣x)=f(x);
∴f(x)为偶函数.
【点睛】考查奇函数、偶函数的定义,奇函数、偶函数定义域的特点.
10.求单调性对称轴对称中心.
【分析】对于函数y=2cos(2x﹣),令2kπ﹣π≤2x﹣≤2kπ,求得x的范围,可得函数的增区间;令2kπ≤2x﹣≤2kπ+π,求得x的范围,可得函数的减区间.令2x﹣=kπ,求得x的值,可得函数的图象的对称中心.
【答案】解:对于y=2cos(﹣2x)=2cos(2x﹣),
令2kπ﹣π≤2x﹣≤2kπ,求得kπ﹣≤x≤kπ+,
可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈z.
令2kπ≤2x﹣≤2kπ+π,求得kπ+≤x≤kπ+,
可得函数的减区间为[kπ+,kπ+],k∈z.
令2x﹣=kπ,求得x=+,
可得函数的图象的对称中心为(+,0).
【点睛】本题主要考查余弦函数的单调性、余弦函数的图象的对称中心,属于基础题.
11.变式训练1:求函数的对称轴,对称中心
(1);
(2).
【分析】直接根据正余弦函数的图象及性质求解即可.
【答案】解:(1)f(x)=sin(2x+π);
令2x+π=,k∈Z
可得:x=,
∴对称轴方程为:x=,k∈Z
令2x+π=kπ,k∈Z
可得:x=,
∴对称中心(,0).k∈Z
(2)f(x)=2cos(x﹣)+1.
令x﹣=,k∈Z
可得:x=2kπ
∴对称中心(2kπ,1).k∈Z
令x=kπ,k∈Z
可得:x=,
∴对称轴方程为:x=,k∈Z
【点睛】本题考查了正余弦函数的图象及性质的应用.属于基础题.
12.(2018秋?嘉兴期末)已知函数的最小值为1.
(Ⅰ)求的值及取此最小值时的值;
(Ⅱ)求函数的最小正周期和单调递增区间.
【分析】(Ⅰ)由题意利用正弦函数的最值,求出m的值及取此最小值时的x值.
(Ⅱ)利用正弦函数的周期性以及单调性,求得函数f(x)的最小正周期和单调递增区间.
【答案】解:(Ⅰ)函数
f(x)=2sin(2x﹣)+m(m∈R)的最小值为﹣2+m=1,∴m=3.
取取此最小值时,2sin(2x﹣)=﹣1,2x﹣=2kπ﹣,求得x=kπ﹣,k∈Z.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得
f(x)=2sin(2x﹣)+3,它的最小正周期为=π,
令2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.
【点睛】本题主要考查正弦函数的最值,周期性以及单调性,属于中档档题.
13.(2019春?靖远县期末)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)求不等式的解集.
【分析】(1)根据余弦函数的单调增区间可得,然后解出x的范围即可;
(2)由f(x)>1可得,则,k∈Z,解出x的范围即可.
【答案】解:(1),
由,
∴,
∴f(x)的单调递增区间为;
(2)∵f(x)>1,∴,∴,
∴,k∈Z,
∴,k∈Z,
∴不等式的解集为,k∈Z.
【点睛】本题考查了余弦函数的单调性和解三角不等式,考查了运算能力,属基础题.
14.(2019秋?福建月考)已知函数,
(1)求函数的单调区间.
(2)求函数在区间上的最小值和最大值,并求出取得最值时的值.
【分析】(1)x∈[﹣,]?2x﹣∈[﹣,],利用余弦函数的单调性即可求得f(x)=cos(2x﹣)的单调区间;
(2)利用(1)f(x)=cos(2x﹣)在区间[﹣,]上为增函数,在区间[,]上为减函数,即可求得其最小值和最大值及取得最值时x的值.
【答案】解:(1)∵f(x)=cos(2x﹣),x∈[﹣,],
∴2x﹣∈[﹣,],
由﹣≤2x﹣≤0得:﹣≤x≤,
∴当x∈[﹣,]时,函数f(x)的单调递增区间为[﹣,];
由0≤2x﹣≤得,≤x≤,
∴当x∈[﹣,]时,函数f(x)的单调减区间为[,];
(2)∵f(x)=cos(2x﹣)在区间[﹣,]上为增函数,在区间[,]上为减函数,
又f=0,
f=,
f=cos=﹣cos=﹣1,
∴函数f(x)在区间[﹣,]上的最大值为,此时x=,最小值为﹣1,此时x=.
【点睛】本题考查余弦函数的单调性,考查余弦函数的定义域和值域,考查运算能力,属于中档题.
15.已知函数的定义域为,,值域为,.
(1)求实数,的值;
(2)求函数的最小值并求出对应的集合.
【分析】(1)由x的取值范围,求出2x+的取值范围,从而求出2sin(2x+)的取值范围;讨论a>0、a<0时,函数f(x)的最值问题,从而求出a和b的值.
(2)根据(1)的结论,分两种情况讨论,根据正弦函数的性质即可求出.
【答案】解:(1)∵0≤x≤,
∴≤2x+≤,
∴≤sin(2x+)≤1,
∴﹣1≤2sin(2x+)≤2,
当a>0时,解得a=2,b=﹣7,
当a<0时,,解得a=﹣2,b=1,
(2)当a=2,b=﹣7时,g(x)=﹣8sin(﹣7x﹣)=8sin(7x+),
其最小值为﹣8,7x+=﹣+2kπ,k∈Z,即x=﹣+,k∈Z,对应x的集合为{x|x=﹣+,k∈Z},
当a=﹣2,b=1时,g(x)=﹣8sin(x﹣)=﹣8sin(x﹣),
其最小值为﹣8,x﹣=+2kπ,k∈Z,即x=π+2kπ,k∈Z,对应x的集合为{x|x=π+2kπ,k∈Z}.
【点睛】本题考查了三角函数的图象与应用问题,解题时应根据三角函数的最值与值域的关系,利用分类讨论的方法,求出a和b的值.
16.已知函数,.
(1)当时,求函数的最大值;
(2)对于区间,上的任意,都有成立,求实数的取值范围.
【分析】(1)把a=1代入函数解析式,利用平方关系化正弦为余弦,平方后求最值;
(2)f(x)=sin2x+acosx﹣=,令t=cosx换元,则原函数化为y=.由f(x)≤1,得≤1在t∈(0,1]上成立,分离参数a,由对勾函数的单调性求得g(t)=t+在t∈(0,1]上的最小值,则答案可求.
【答案】解:(1)当a=1时,f(x)=sin2x+cosx﹣
==.
当cosx=时,f(x)取最大值为;
(2)f(x)=sin2x+acosx﹣=,
令t=cosx,∵x∈[0,),∴t=cosx∈(0,1].
则原函数化为y=.
由f(x)≤1,得≤1在t∈(0,1]上成立,
即,也就是a≤t+在t∈(0,1]上成立,
令g(t)=t+,由对勾函数的单调性可得在t∈(0,1]上g(t)的最小值为g(1)=.
∴a.
即实数a的取值范围是(﹣∞,].
【点睛】本题考查三角函数中的恒等变换应用,训练了利用分离参数法求解恒成立问题,考查利用对勾函数的单调性求最值,是中档题.
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2

(共
2
页)
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)