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§4.5 三角函数的图象与性质
考试要求 1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助
图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在上的性质.
知识梳理
1.用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图
(1)在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),, , ,
(2π,0).
(2)在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),, , ,
(2π,1).
2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R
值域
周期性
奇偶性 奇函数
单调递增区间
单调递减区间
对称中心
对称轴方程
常用结论
1.对称性与周期性(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是个周期,相邻的对称
中心与对称轴之间的距离是个周期.
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是个周期.
2.奇偶性
若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),则
(1)f(x)为偶函数的充要条件是φ=+kπ(k∈Z).
(2)f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z).
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)y=cos x在第一、二象限内单调递减.( )
(2)若非零常数T是函数f(x)的周期,则kT(k是非零整数)也是函数f(x)的周期.( )
(3)函数y=sin x图象的对称轴方程为x=2kπ+(k∈Z).( )
(4)函数y=tan x在整个定义域上是增函数.( )
教材改编题
1.若函数y=2sin 2x-1的最小正周期为T,最大值为A,则( )
A.T=π,A=1 B.T=2π,A=1
C.T=π,A=2 D.T=2π,A=2
2.函数y=-tan的单调递减区间为________.
3.函数y=3-2cos的最大值为________,此时x=________.
题型一 三角函数的定义域和值域
例1 (1)函数y=的定义域为( )
A. B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.R
(2)函数f(x)=sin-3cos x的最小值为________.
(3)函数y=sin x-cos x+sin xcos x的值域为________.
听课记录:______________________________________________________________
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思维升华 三角函数值域的不同求法
(1)把所给的三角函数式变换成y=Asin(ωx+φ)的形式求值域.
(2)把sin x或cos x看作一个整体,转换成二次函数求值域.
(3)利用sin x±cos x和sin xcos x的关系转换成二次函数求值域.
跟踪训练1 (1)(2021·北京)函数f(x)=cos x-cos 2x,试判断函数的奇偶性及最大值( )
A.奇函数,最大值为2 B.偶函数,最大值为2C.奇函数,最大值为 D.偶函数,最大值为
(2)函数y=lg sin x+的定义域为________________.
题型二 三角函数的周期性与对称性
例2 (1)(2023·武汉模拟)已知函数f(x)=3sin,则下列说法正确的是( )
A.图象关于点对称
B.图象关于点对称
C.图象关于直线x=对称
D.图象关于直线x=对称
(2)函数f(x)=3sin+1,φ∈(0,π),且f(x)为偶函数,则φ=________,f(x)图象的对称中心为
________.
听课记录:______________________________________________________________
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思维升华 (1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为 y=Asin ωx或y=Atan ωx
的形式,而偶函数一般可化为y=Acos ωx的形式.
(2)周期的计算方法:利用函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)的周期为,函数y=
Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为求解.
跟踪训练2 (1)(2022·新高考全国Ⅰ)记函数f(x)=sin+b(ω>0)的最小正周期为T.若0),且在上单调递增,则满足条件的ω
的最大值为________.
听课记录:______________________________________________________________
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思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个
整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性
弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数
先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
跟踪训练3 (1)(2022·北京)已知函数f(x)=cos2x-sin2x,则( )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)在上单调递减
D.f(x)在上单调递增
(2)已知函数f(x)=sin(ω>0),则“函数f(x)在上单调递增”是“0<ω<2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件