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专题 01 三角函数的图象与综合应用
【命题规律】
三角函数的图象与性质是高考考查的重点和热点内容,主要从以下两个方面进行考查:
1、三角函数的图象,涉及图象变换问题以及由图象确定解析式问题,主要以选择题、填空题的形式
考查;
2、利用三角函数的性质求解三角函数的值、参数、最值、值域、单调区间等,主要以解答题的形式
考查.
3、三角恒等变换的求值、化简是高考命题的热点,常与三角函数的图象、性质结合在一起综合考查,
如果单独命题,多用选择、填空题中呈现,难度较低;如果三角恒等变换作为工具,将其与三角函数及解
三角形相结合求解最值、范围问题,多以解答题为主,中等难度.
【核心考点目录】
核心考点一:齐次化模型
核心考点二:辅助角与最值问题
核心考点三:整体代换与二次函数模型
核心考点四:绝对值与三角函数综合模型
核心考点五: 的取值与范围问题
核心考点六:三角函数的综合性质
【真题回归】
1.(2022·全国·高考真题)记函数 的最小正周期为T.若 ,
且 的图象关于点 中心对称,则 ( )
A.1 B. C. D.3
2.(2022·全国·高考真题(理))设函数 在区间 恰有三个极值点、两个零点,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国·高考真题)若 ,则( )
A. B.
C. D.4.(2022·全国·高考真题(文))将函数 的图像向左平移 个单位长度后
得到曲线C,若C关于y轴对称,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
5.(多选题)(2022·全国·高考真题)已知函数 的图像关于点 中
心对称,则( )
A. 在区间 单调递减
B. 在区间 有两个极值点
C.直线 是曲线 的对称轴
D.直线 是曲线 的切线
6.(2022·全国·高考真题(理))记函数 的最小正周期为T,若
, 为 的零点,则 的最小值为____________.
【方法技巧与总结】
1、三角函数图象的变换
(1)将 的图象变换为 的图象主要有如下两种方法:
(2)平移变换
函数图象的平移法则是“左加右减、上加下减”,但是左右平移变换只是针对 作的变换;
(3)伸缩变换
①沿 轴伸缩时,横坐标 伸长 或缩短 为原来的 (倍)(纵坐标 不变);②沿 轴伸缩时,纵坐标 伸长 或缩短 为原来的 (倍)(横坐标 不变).
(4)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移.
2、三角函数的单调性
(1)三角函数的单调区间
的单调递增区间是 ,
单调递减区间是 ;
的单调递增区间是 ,
单调递减区间是 ;
的单调递增区间是 .
(2)三角函数的单调性有时也要结合具体的函数图象如结合 , ,
, 的图象进行判断会很快得到正确答案.
3、求三角函数最值的基本思路
(1)将问题化为 的形式,结合三角函数的图象和性质求解.
(2)将问题化为关于 或 的二次函数的形式,借助二次函数的图象和性质求解.
(3)利用导数判断单调性从而求解.
4、对称性及周期性常用结论
(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
若 为偶函数,则有 ;若为奇函数,则有 .
若 为偶函数,则有 ;若为奇函数,则有 .
若 为奇函数,则有 .
5、已知三角函数的单调区间求参数取值范刪的三种方法
(1)子集法:求出原函数相应的单调区间,由已知区间是所求某区间的子集,列不等式(组)求解.
(2)反子集法:由所给区间求出整体角的范围,由该范围是某相应正弦、余弦函数的某个单调区间
的子集,列不等式(组)求解.
(3)周期性:由所给区间的两个端点到其相应对称中心的距离不超过 个周期列不等式(组)求解.
【核心考点】核心考点一:齐次化模型
【规律方法】齐次分式:分子分母的正余弦次数相同,例如:
(一次显型齐次化)
(二次隐型齐次化)
或者
这种类型题,分子分母同除以 (一次显型)或者 (二次隐型),构造成 的代数式,
这个思想在圆锥曲线里面关于斜率问题处理也经常用到.
【典型例题】
例1.(2022·广东揭阳·高三阶段练习)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
例2.(2022·江苏省丹阳高级中学高三阶段练习)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
例3.(2022·湖南·高三阶段练习)已知曲线 在点 处的切线的倾斜角为 ,则
( )
A. B. C. D.1
例4.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)若 , ,则
( )
A. B. C. D.
核心考点二:辅助角与最值问题
【规律方法】第一类:一次辅助角: = .(其中 )第二类:二次辅助角
【典型例题】
例5.(2022·内蒙古·赤峰二中高三阶段练习(理))已知函数 ,当 时,
取得最大值,则 ( )
A. B. C. D.
例6.(2022·四川省成都市新都一中高三阶段练习(理))若 ,则函数
的值域为( )
A. B.
C. D.
例7.(2022·四川省成都市新都一中高三阶段练习(文))若 ,则函数
的值域为( )
A. B. C. D.
例8.(2022·全国·高三专题练习)函数 ,若 ,则 的最小
值是( )
A. B. C. D.
例9.(2022·浙江省杭州第二中学高三阶段练习)已知关于x的方程 有实数解,则
最小值是______.
例10.(2022·全国·高三专题练习)函数 的最小值为___________.
例11.(2022·全国·高三专题练习)已知 , ,则 的最小值为____.
核心考点三:整体代换与二次函数模型
【规律方法】三角函数和二次函数交汇也是一种常见题型,我们将其分为三类,第一类是最简单的,就是 , 与 之间的二次函数关系,第二类则有一点隐藏,就是 与 之间
的关系,第三类则是 与 之间的关系.
【典型例题】
例12.(2022·全国·高三专题练习)函数 的最小值为___________.
例13.(2022·全国·高考真题(文))函数 的最大值为________.
例14.(2022·全国·高考真题(理))函数 的最大值是_________.
例15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则 的最大值为
___________.
例16.(2022·全国·高三专题练习)若 是三角形的最小内角,则函数 的最小值
是
A. B. C.1 D.
核心考点四:绝对值与三角函数综合模型
【规律方法】
关于 和 ,如图, 将 图像中 轴上方部分保留, 轴下方部分沿着
轴翻上去后得到,故 是最小正周期为 的函数,同理 是最小正周期为 的函
数; 是将 图像中 轴右边的部分留下,左边的删除,再将 轴右边图像作对称至左边,
故 不是周期函数.我们可以这样来表示:
,
【典型例题】
例17.(2022·安徽·铜陵一中高三阶段练习(理))已知函数 ,则下列说法正确的是
( )
A. 的最小正周期为 B. 的最小值为
C. D. 在 上有解例18.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,给出下述四个结论:
① 是偶函数; ② 在 上为减函数;
③ 在 上为增函数; ④ 的最大值为 .
其中所有正确结论的编号是( )
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.①④
例19.(2022·江苏·泗阳县实验高级中学高三阶段练习)已知函数 ,以下结论正确
的是( )
A. 是 的一个周期 B.函数在 单调递减
C.函数 的值域为 D.函数 在 内有6个零点
例20.(多选题)(2022·安徽·砀山中学高三阶段练习)已知函数 ,则
( )
A. 的最小正周期为 B. 的最大值为
C. 在 上单调递减 D. 在 上有4个零点
例21.(2022·湖南省临澧县第一中学高三阶段练习)函数 的最大值为
______.
例22.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则
① 在 上的最小值是1;
② 的最小正周期是 ;
③直线 是 图象的对称轴;
④直线 与 的图象恰有2个公共点.
其中说法正确的是________________.
例23.(2022·陕西·长安一中高一期末)关于函数 有下述四个结论:
① 是偶函数;
② 在区间 上递增;
③ 在 上有4个零点;
④ 的最大值为2.其中所有正确结论的编号__________.
例24.(2022·云南省玉溪第一中学高二期中(文))设函数 ,下述四个结论正确结
论的编号是__________.
① 是偶函数; ② 的最小正周期为 ;
③ 的最小值为0; ④ 在 上有3个零点.
核心考点五: 的取值与范围问题
【规律方法】1、 在 区间 内没有零点
T kπ ϕ
{ { −
T
{ b a a
⇒¿| − |≤ ¿ ≥ ¿¿¿
⇒¿ |b−a|≤ ¿ {kπ≤aω+ϕ<π+kπ¿¿¿
2 ω
2
同理, 在区间 内没有零点
T kπ ϕ
{ { −
T
{ b a a
⇒¿| − |< ¿ > ¿¿¿
⇒¿ |b−a|≤ ¿ {kπ