一、正弦函数、余弦函数的周期性
1.函数的周期性
(1)一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有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.
(2)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。
2.正弦函数、余弦函数的周期性
(1)正弦函数是周期函数,(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是。
(2)余弦函数是周期函数,(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是。
二、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。
三、正弦函数、余弦函数的单调性
1.正弦安徽念书的单调性
(1)函数在区间单调递增,其值从-1增大到1;在区间上单调递减,其值从1减小到-1.
(2)正弦函数在每一个闭区间上都单调递增,其值从-1增大到1;在每一个闭区间上都单调递减,其值从1减小到-1.
2.余弦函数的单调性
(1)余弦函数在区间上单调递增,其值从-1增大到1;在区间上单调递减,其值从1减小到-1.
(2)余弦函数在每一个闭区间上都单调递增,其值从-1增大到1;在每一个闭区间上都单调递减,其值从1减小到-1.
四、正弦函数、余弦函数的最大值与最小值
1.
正弦函数当且仅当时取得最大值1,当且仅当时取得最小值-1;
2.余弦函数当且仅当时取得最大值1,当且仅当时取得最小值-1。
选择题
1.(2020·全国专题练习)函数
的定义域是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】要使原函数有意义,则
,即
所以
解得:
所以,原函数的定义域为
故选D.
2.[2020·辽宁沈阳·高一期中]下列函数中最小正周期为的是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对A选项,令,则
,不满足,
所以不是以为周期的函数,其最小正周期不为;
对B选项,的最小正周期为:;
对D选项,的最小正周期为:;排除A、B、D故选C
3.函数的部分图像大致是图中的(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】函数的定义域是,
,
则函数是偶函数,其图像关于轴对称,排除选项C和D;
当时,,则,
此时,此时函数的图像位于轴的上方,排除选项B.故选A.
4.若函数对任意x都有,则=(
)。
A.2或0
B.0
C.-2或0
D.-2或2
【答案】D
【解析】由得直线是图象得一条对称轴,所以。
故选D。
5.(2020·山西省长治市第二中学校高一期末(文))函数的图像的一条对称轴是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对称轴穿过曲线的最高点或最低点,把代入后得到,因而对称轴为,选.
6.
[2020·河南濮阳·高一期末(文)]下列函数中是偶函数的是(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对于A,函数关于x=-1对称,函数为非奇非偶函数,故A错误;对于B,函数为减函数,不具备对称性,不是偶函数,故B错误;对于C,,则函数是偶函数,满足条件,故C正确;对于D,由,函数得定义域为,定义域关于原点不对称,为非奇非偶函数,故D错误。选C。
[2020·辽宁沈河·沈阳二中其他(理)]如果函数得图象关于直线对称,那么取得最小值时的值为(
)。
A.
B.-
C.
D.-
【答案】A
【解析】函数的图象关于直线对称,所以,
即取最小值时。
8.函数y=sin
x的定义域为[a,b],值域为,则b-a的最大值和最小值之和等于(
)。
A.
B.
C.2π
D.4π
【答案】C
【解析】解:如图,
可知b-a的最大值为=,b-a的最小值为=,
故b-a的最大值和最小值之和为,
故选C.
9.(2020·阜新市第二高级中学高一期末)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是(
)。
A.f(x)的一个周期为?2π
B.y=f(x)的图像关于直线x=对称
C.f(x+π)的一个零点为x=
D.f(x)在(,π)单调递减
【答案】D
【解析】f(x)的最小正周期为2π,易知A正确;
f=cos=cos3π=-1,为f(x)的最小值,故B正确;
∵f(x+π)=cos=-cos,∴f=-cos=-cos=0,故C正确;
由于f=cos=cosπ=-1,为f(x)的最小值,故f(x)在上不单调,故D错误.
故选D.
[2019·安徽省淮南市高三模拟]若函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,则等于(
)。
A.
B.
C.2
D.3
【答案】B
【解析】因为过原点,所以当是增函数;
当是减函数,由在区间上单调递增,在区间上单调递减,可知。
11.(2020·重庆高三其他(文))设函数在上的值域为,则的取值范围为(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为,所以,所以,解得.
故选:A
12.(2020·广东广州·期末)已知函数f(x)=sin(x+)(>0)的图象相邻两对称轴间的距离等于,若x∈R.f(x)≤,则正数的最小值为(
)。
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】依题意得,所以,所以,所以,
又对x∈R.f(x)≤,所以直线是函数的对称轴,
所以,,即,,又,所以时,取得最小值.
故选:D.
填空题
1.(2020·全国高一课时练习)求函数f(x)=lgsinx+的定义域
.
【答案】
【解析】由题意,要使f(x)有意义,则,由,得,
由,得,所以或所以函数f(x)的定义域为
的大小关系是
.
【答案】
【解析】∵0<1<2<3<,而y=cosx在上单调递减,∴。
3.(2020·河南宛城·南阳中学高一月考)函数的值域是
.
【答案】
【解析】,
设,,则,
当时,函数有最大值为;当时,函数有最小值为.
故函数值域为.故答案为:.
4.(2020·永州市第四中学高一月考)设x∈(0,π),则f(x)=cos2x+sinx的最大值是
.
【答案】
【解析】∵f(x)=cos2x+sinx=1﹣sin2x+sinx=﹣+,
故当sinx=时,函数f(x)取得最大值为,故答案为.
[2020·全国高考题]关于函数有如下四个命题,其中真命题为
.
①的图象关于y轴对称;②的图象关于原点对称;③的图象关于直线对称;④的最小值为2.
【答案】②③
【解析】对于命题①,所以的图象不关于y轴对称,命题①错误;对于命题②,函数的定义域为,定义域关于原点对称,,所以的图象关于原点对称,命题②正确;对于命题③,,
,所以,的图象关于直线对称,命题③正确;对于命题④,当时,,则<0<2,命题④错误,故正确的为②③。
三、解答题
已知ω是正数,函数f(x)=2sin
ωx在区间上是增函数,求ω的取值范围.
【答案】见解析
【解析】由2kπ-≤ωx≤2kπ+
(k∈Z)得.
∴f(x)的单调递增区间是.
据题意:.
从而有,解得.
故的取值范围是.
2.有两个函数f(x)=asin,g(x)=bcos(k>0),它们的周期之和为,且f=g,f=-·g+1,求k,a,b.
【答案】见解析
【解析】由题意知,+=,
所以k=2,所以f(x)=asin,g(x)=bcos.
由已知得方程组
即解得所以k=2,a=,b=-.
3.
已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,0<φ<π)在x=处取得最大值3,其相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求f(x)的解析式.
(2)若x∈,求f(x)的取值范围.
【答案】见解析
【解析】(1)因为f(x)的最大值为3,所以A=3,因为相邻两条对称轴间的距离为.
所以=,所以T=π,所以ω=2,
所以f(x)=3sin(2x+φ),因为当x=时,函数f(x)的最大值为3,
所以2×+φ=2kπ+,k∈Z,又0<φ<π,所以φ=,所以f(x)=3sin.
(2)当x∈时,2x+∈,所以sin∈,所以f(x)∈.
4.
如图,函数y=2cos(ωx+θ)(x∈R,ω>0,0≤θ≤)的图象与y轴相交于点(0,),且该函数的最小正周期为π.
(1)求θ和ω的值;
(2)已知点A,点P是该函数图象上一点,点Q(x0,y0)是PA的中点,当y0=,x0∈时,求x0的值.
【答案】见解析
【解析】(1)将x=0,y=代入函数y=2cos(ωx+θ),得cosθ=,
因为0≤θ≤,所以θ=.
由已知T=π,且ω>0,得ω===2.
(2)因为点A,点Q(x0,y0)是PA的中点,y0=,
所以点P的坐标为.
又因为点P在y=2cos的图象上,且≤x0≤π,
所以cos=,≤4x0-≤。
从而得4x0-=或4x0-=,即x0=或x0=。一、正弦函数、余弦函数的周期性
1.函数的周期性
(1)一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有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.
(2)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。
2.正弦函数、余弦函数的周期性
(1)正弦函数是周期函数,(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是。
(2)余弦函数是周期函数,(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是。
二、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。
三、正弦函数、余弦函数的单调性
1.正弦安徽念书的单调性
(1)函数在区间单调递增,其值从-1增大到1;在区间上单调递减,其值从1减小到-1.
(2)正弦函数在每一个闭区间上都单调递增,其值从-1增大到1;在每一个闭区间上都单调递减,其值从1减小到-1.
2.余弦函数的单调性
(1)余弦函数在区间上单调递增,其值从-1增大到1;在区间上单调递减,其值从1减小到-1.
(2)余弦函数在每一个闭区间上都单调递增,其值从-1增大到1;在每一个闭区间上都单调递减,其值从1减小到-1.
四、正弦函数、余弦函数的最大值与最小值
1.
正弦函数当且仅当时取得最大值1,当且仅当时取得最小值-1;
2.余弦函数当且仅当时取得最大值1,当且仅当时取得最小值-1。
选择题
1.(2020·全国专题练习)函数
的定义域是(
)。
A.
B.
C.
D.
2.[2020·辽宁沈阳·高一期中]下列函数中最小正周期为的是(
)。
A.
B.
C.
D.
3.函数的部分图像大致是图中的(
)。
A.
B.
C.
D.
4.若函数对任意x都有,则=(
)。
A.2或0
B.0
C.-2或0
D.-2或2
5.(2020·山西省长治市第二中学校高一期末(文))函数的图像的一条对称轴是(
)。
A.
B.
C.
D.
6.
[2020·河南濮阳·高一期末(文)]下列函数中是偶函数的是(
)。
A.
B.
C.
D.
[2020·辽宁沈河·沈阳二中其他(理)]如果函数得图象关于直线对称,那么取得最小值时的值为(
)。
A.
B.-
C.
D.-
8.函数y=sin
x的定义域为[a,b],值域为,则b-a的最大值和最小值之和等于(
)。
A.
B.
C.2π
D.4π
9.(2020·阜新市第二高级中学高一期末)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是(
)。
A.f(x)的一个周期为?2π
B.y=f(x)的图像关于直线x=对称
C.f(x+π)的一个零点为x=
D.f(x)在(,π)单调递减
[2019·安徽省淮南市高三模拟]若函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,则等于(
)。
A.
B.
C.2
D.3
11.(2020·重庆高三其他(文))设函数在上的值域为,则的取值范围为(
)。
A.
B.
C.
D.
12.(2020·广东广州·期末)已知函数f(x)=sin(x+)(>0)的图象相邻两对称轴间的距离等于,若x∈R.f(x)≤,则正数的最小值为(
)。
A.
B.
C.
D.
填空题
1.(2020·全国高一课时练习)求函数f(x)=lgsinx+的定义域
.
的大小关系是
.
3.(2020·河南宛城·南阳中学高一月考)函数的值域是
.
4.(2020·永州市第四中学高一月考)设x∈(0,π),则f(x)=cos2x+sinx的最大值是
.
[2020·全国高考题]关于函数有如下四个命题,其中真命题为
.
①的图象关于y轴对称;②的图象关于原点对称;③的图象关于直线对称;④的最小值为2.
三、解答题
已知ω是正数,函数f(x)=2sin
ωx在区间上是增函数,求ω的取值范围.
2.有两个函数f(x)=asin,g(x)=bcos(k>0),它们的周期之和为,且f=g,f=-·g+1,求k,a,b.
3.
已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,0<φ<π)在x=处取得最大值3,其相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求f(x)的解析式.
(2)若x∈,求f(x)的取值范围.
4.
如图,函数y=2cos(ωx+θ)(x∈R,ω>0,0≤θ≤)的图象与y轴相交于点(0,),且该函数的最小正周期为π.
(1)求θ和ω的值;
(2)已知点A,点P是该函数图象上一点,点Q(x0,y0)是PA的中点,当y0=,x0∈时,求x0的值.