《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 三角函數(shù)、解三角形 第3節(jié) 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)學(xué)案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 三角函數(shù)、解三角形 第3節(jié) 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)學(xué)案 文 北師大版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第三節(jié) 三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)
[考綱傳真] 1.能畫出y=sin x,y=cos x,y=tan x的圖像,了解三角函數(shù)的周期性.2.理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)在[0,2π]上的性質(zhì)(如單調(diào)性、最大值和最小值、圖像與x軸的交點等),理解正切函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性.
(對應(yīng)學(xué)生用書第42頁)
[基礎(chǔ)知識填充]
1.用五點法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡圖
正弦函數(shù)y=sin x,x∈[0,2π]圖像的五個關(guān)鍵點是:(0,0),,(π,0),,(2π,0).
余弦函數(shù)y=cos x,x∈[0,2π]圖像的五個關(guān)鍵點是:(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
2.正弦函數(shù)、余弦
2、函數(shù)、正切函數(shù)的圖像與性質(zhì)
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
圖像
定義域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
單調(diào)性
在2kπ-,2kπ+(k∈Z)上是增加的;
在2kπ+,2kπ+(k∈Z)上是減少的
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增加的;
在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是減少的
在kπ-,kπ+(k∈Z)上是增加的
奇偶性
奇函數(shù)
偶函數(shù)
奇函數(shù)
對稱性
對稱中心
(kπ,0),k∈Z
對稱中心
,k∈Z
對稱中心
,k∈Z
對稱軸
x=kπ+,(k∈Z)
對稱軸
3、
x=kπ(k∈Z)
周期性
2π
2π
π
[知識拓展]
1.對稱與周期
(1)正弦曲線、余弦曲線相鄰兩對稱中心、相鄰兩對稱軸之間的距離是半個周期,相鄰的對稱中心與對稱軸之間的距離是個周期.
(2)正切曲線相鄰兩對稱中心之間的距離是半個周期.
2.奇偶性
若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),則
(1)f(x)為偶函數(shù)的充要條件是φ=+kπ(k∈Z);
(2)f(x)為奇函數(shù)的充要條件是φ=kπ(k∈Z).
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)正切函數(shù)y=tan x在定義域內(nèi)是
4、增函數(shù).( )
(2)y=sin |x|是偶函數(shù).( )
(3)函數(shù)y=sin x的圖像關(guān)于點(kπ,0)(k∈Z)中心對稱.( )
(4)已知y=ksin x+1,x∈R,則y的最大值為k+1( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.(2018·昆明模擬)函數(shù)f(x)=cos的圖像關(guān)于( )
A.原點對稱 B.y軸對稱
C.直線x=對稱 D.直線x=-對稱
A [函數(shù)f(x)=cos=-sin 2x是奇函數(shù),則圖像關(guān)于原點對稱,故選A.]
3.函數(shù)y=tan 2x的定義域是( )
A. B.
C. D.
D [由
5、2x≠kπ+,k∈Z,得x≠+,k∈Z,
∴y=tan 2x的定義域為.]
4.(2018·長沙模擬)函數(shù)y=sin,x∈[-2π,2π]的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A. B.和
C. D.
C [令z=x+,函數(shù)y=sin z的單調(diào)遞增區(qū)間為(k∈Z),由2kπ-≤x+≤2kπ+得4kπ-≤x≤4kπ+,而x∈[-2π,2π],故其單調(diào)遞增區(qū)間是,故選C.]
5.(教材改編)函數(shù)f(x)=4-2cos x的最小值是________,取得最小值時,x的取值集合為________.
【導(dǎo)學(xué)號:00090091】
2 {x|x=6kπ,k∈Z} [f(x)min=4-
6、2=2,此時,x=2kπ(k∈Z),x=6kπ(k∈Z),所以x的取值集合為{x|x=6kπ,k∈Z}.]
(對應(yīng)學(xué)生用書第43頁)
三角函數(shù)的定義域與值域
(1)(2016·全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=cos 2x+6cos-x的最大值為( )
A.4 B.5
C.6 D.7
(2)函數(shù)y=lg(sin 2x)+的定義域為________.
(1)B (2)∪ [(1)∵f(x)=cos 2x+6cos-x=cos 2x+6sin x
=1-2sin2x+6sin x=-22+,
又sin x∈[-1,1],∴當(dāng)sin x=1時,f(x
7、)取得最大值5.故選B.
(2)由得
∴-3≤x<-或0<x<,
∴函數(shù)y=lg(sin 2x)+的定義域為∪.]
[規(guī)律方法] 1.三角函數(shù)定義域的求法
求三角函數(shù)定義域?qū)嶋H上是構(gòu)造簡單的三角不等式(組),常借助三角函數(shù)線或三角函數(shù)圖像來求解.
2.求三角函數(shù)最值或值域的常用方法
(1)直接法:直接利用sin x和cos x的值域求解.
(2)化一法:把所給三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,由正弦函數(shù)單調(diào)性寫出函數(shù)的值域.
(3)換元法:把sin x,cos x,sin xcos x或sin x±cos x換成t,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求解.
[變
8、式訓(xùn)練1] (1)已知函數(shù)y=2cos x的定義域為,值域為[a,b],則b-a的值是( )
A.2 B.3
C.+2 D.2-
(2)求函數(shù)y=cos2x+sin x的最大值與最小值.
(1)B [∵x∈,∴cos x∈,∴y=2cos x的值域為[-2,1],
∴b-a=3.]
(2)令t=sin x,∵|x|≤,∴t∈, 3分
∴y=-t2+t+1=-2+,
∴當(dāng)t=時,ymax=,當(dāng)t=-時,ymin=, 7分
∴函數(shù)y=cos2x+sin x的最大值為,最小值為. 12分
三角函數(shù)的單調(diào)性
(1)(2018·洛陽模擬)
9、已知ω>0,函數(shù)f(x)=sin在上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:00090092】
A. B.
C. D.(0,2]
(2)函數(shù)f(x)=sin的單調(diào)減區(qū)間為________.
(1)A (2)(k∈Z) [(1)由<x<π得ω+<ωx+<πω+,由題意知ω+,πω+?,所以解得≤ω≤.
(2)由已知函數(shù)為y=-sin,欲求函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間,只需求y=sin的單調(diào)增區(qū)間即可.
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
故所求函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為(k∈Z).]
[規(guī)律方法] 1.求三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的兩種方法
10、 (1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間應(yīng)遵循簡化原則,將解析式先化簡,并注意復(fù)合函數(shù)單調(diào)性規(guī)律“同增異減”.
(2)求形如y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的單調(diào)區(qū)間時,要視“ωx+φ”為一個整體,通過解不等式求解.若ω<0,應(yīng)先用誘導(dǎo)公式化x的系數(shù)為正數(shù),以防止把單調(diào)性弄錯.
2.已知三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù).先求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,然后利用集合間的關(guān)系求解.
[變式訓(xùn)練2] (1)函數(shù)f(x)=tan的單調(diào)遞增區(qū)間是________.
(2)若函數(shù)f(x)=sin ωx(ω>0)在區(qū)間上是增加的,在區(qū)間上是減少的,則ω=________.
(1)(k∈Z) (2) [(1)由-+kπ<2
11、x-<+kπ(k∈Z),得-<x<+(k∈Z).
(2)∵f(x)=sin ωx(ω>0)過原點,
∴當(dāng)0≤ωx≤,即0≤x≤時,y=sin ωx是增函數(shù);
當(dāng)≤ωx≤,即≤x≤時,y=sin ωx是減函數(shù).
由f(x)=sin ωx(ω>0)在上是增加的,
在上是減少的知,=,∴ω=.]
三角函數(shù)的奇偶性、周期性、對稱性
角度1 奇偶性與周期性的判斷
(1)(2018·大連模擬)在函數(shù):①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+,④y=tan中,最小正周期為π的所有函數(shù)為( )
【導(dǎo)學(xué)號:00090093】
A.②④ B.①③④
12、
C.①②③ D.①③
(2)函數(shù)y=1-2sin2是( )
A.最小正周期為π的奇函數(shù)
B.最小正周期為π的偶函數(shù)
C.最小正周期為的奇函數(shù)
D.最小正周期為的偶函數(shù)
(1)C (2)A [(1)①y=cos|2x|=cos 2x,T=π.
②由圖像知,函數(shù)的周期T=π.
③T=π.
④T=.
綜上可知,最小正周期為π的所有函數(shù)為①②③.
(2)y=1-2sin2=cos 2=-sin 2x,所以f(x)是最小正周期為π的奇函數(shù).]
角度2 求三角函數(shù)的對稱軸、對稱中心
已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期為4π,且對任意
13、x∈R,都有f(x)≤f成立,則f(x)圖像的一個對稱中心的坐標(biāo)是( )
A. B.
C. D.
A [由f(x)=sin (ωx+φ)的最小正周期為4π,得ω=.因為f(x)≤f恒成立,所以f(x)max=f,
即×+φ=+2kπ(k∈Z),
所以φ=+2kπ(k∈Z),由|φ|<,
得φ=,故f(x)=sin.
令x+=kπ(k∈Z),
得x=2kπ-(k∈Z),故f(x)圖像的對稱中心為(k∈Z),當(dāng)k=0時,f(x)圖像的一個對稱中心的坐標(biāo)為,故選A.]
角度3 三角函數(shù)對稱性的應(yīng)用
(1)如果函數(shù)y=3cos(2x+φ)的圖像關(guān)于點中心對
14、稱,那么|φ|的最小值為( )
A. B.
C. D.
(2)已知函數(shù)f(x)=sin x+acos x的圖像關(guān)于直線x=對稱,則實數(shù)a的值為
( )
A.- B.-
C. D.
(1)A (2)B [(1)由題意得3cos
=3cos=3cos=0,
∴+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ-,k∈Z,取k=0,得|φ|的最小值為.
(2)由x=是f(x)圖像的對稱軸,可得f(0)=f,
即sin 0+acos 0=sin+acos,解得a=-.]
[規(guī)律方法] 1.對于函數(shù)y=Asin(ωx+φ),其對稱軸一定經(jīng)過圖像的最高點或最低點,對稱中心一定是函數(shù)的零點,因此在判斷直線x=x0或點(x0,0)是不是函數(shù)的對稱軸或?qū)ΨQ中心時,可通過檢驗f(x0)的值進(jìn)行判斷.
2.求三角函數(shù)周期的方法:
(1)利用周期函數(shù)的定義.
(2)利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為,y=tan(ωx+φ)的最小正周期為.
(3)借助函數(shù)的圖像.
8