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热点专题 4.3 三角函数图象与性质【11类常考题型汇总】(讲与练)-2025年高考数学二轮热点题型专题突破(新高考专用)
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这是一份热点专题 4.3 三角函数图象与性质【11类常考题型汇总】(讲与练)-2025年高考数学二轮热点题型专题突破(新高考专用),文件包含热点专题43三角函数图象与性质11类常考题型汇总原卷版docx、热点专题43三角函数图象与性质11类常考题型汇总解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共97页, 欢迎下载使用。
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热点专题 4-3 三角函数的图象与性质
模块一
总览
热点题型解读(目录)
TOC \ "1-4" \n \h \z \u \l "_Tc179486859" 【题型1】求单调区间
\l "_Tc179486860" 类型一:利用恒等变形和辅助角公式合并2个式子
\l "_Tc179486861" 类型二:有负号的情况
\l "_Tc179486862" 类型三:复合函数型
\l "_Tc179486863" 类型四:利用单调性和诱导公式比大小
\l "_Tc179486864" 类型五:结合导数确定单调区间
\l "_Tc179486865" 类型六:由单调性求参数范围
\l "_Tc179486866" 【题型2】三角函数的对称轴,对称中心和周期
\l "_Tc179486867" 类型一:求对称轴(中心),周期
\l "_Tc179486868" 类型二:对称性的应用
\l "_Tc179486869" 【题型3】三角函数的值域问题
\l "_Tc179486870" 类型一:二次函数型
\l "_Tc179486871" 类型二:通过辅助角公式,诱导公式合并
\l "_Tc179486872" 类型三:已知值域求参数范围
\l "_Tc179486873" 类型四:换元或结合导数
\l "_Tc179486874" 【题型4】三角函数图像的平移与伸缩变换
\l "_Tc179486875" 类型一:不改变函数名
\l "_Tc179486876" 类型二:改变函数名(结合诱导公式变形)
\l "_Tc179486877" 类型三:求最短距离或参数范围
\l "_Tc179486878" 【题型5】三角函数相关图像的识别
\l "_Tc179486879" 【题型6】求三角函数解析式
\l "_Tc179486880" 类型一:由基本性质求解析式或基本量
\l "_Tc179486881" 类型二:由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式解析式
\l "_Tc179486882" 【题型7】解三角函数不等式
\l "_Tc179486883" 【题型8】三角函数的实际应用
\l "_Tc179486884" 【题型9】带绝对值或带根号的三角函数问题
\l "_Tc179486885" 【题型10】由三角函数性质求“ω”范围
\l "_Tc179486886" 【题型11】三角函数新定义问题
模块二
核心题型·举一反三
【题型1】求单调区间
三角函数的单调性,需将函数看成由一次函数和正弦函数组成的复合函数,利用复合函数单调区间的单调方法转化为解一元一次不等式.
如函数的单调区间的确定基本思想是吧看做是一个整体,
如由解出的范围,所得区间即为增区间;
由解出的范围,所得区间即为减区间.
若函数中,可用诱导公式将函数变为,则的增区间为原函数的减区间,减区间为原函数的的增区间.
对于函数的单调性的讨论与以上类似处理即可.
类型一:利用恒等变形和辅助角公式合并2个式子
函数的单调递减区间为
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:,
令,,,则,,,
所以的单调递减区间为,,.
【巩固练习1】(2024·高三·山东青岛·期末)函数的单调减区间为 .
【答案】;
【解析】因为,
则函数的单调减区间为:,
解得:.
故答案为:.
【巩固练习2】函数,,的单调递减区间为 ________.
【答案】,
【解答】解:,
令,,,则,,,
因为,,所以,.
类型二:有负号的情况
函数的单调增区间是
A.,B.,
C.,D.,
【答案】C
【解答】解:的单调增区间,即函数的单调减区间.
令,求得,,
故函数函数的单调减区间为,
【巩固练习1】(2024·全国·二模)已知函数,,则函数的单调递减区间为 .
【答案】
【解析】由题意知,,
由,得,
令,得,令,则,
即函数的单调递减区间为.
【巩固练习2】将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,则在为 函数.(填“增”或“减”)
【答案】减
【解析】利用三角函数的单调性进行求解即可
【详解】将函数的图象向右平移个单位后得到函数,
则,则单调递减区间为:
,解得,
所以,在为减函数
类型三:复合函数型
函数的单调减区间为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】本题首先可求出函数的定义域,然后求出函数的单调性,最后根据复合函数的单调性的相关性质以及的单调性即可得出结果.
【详解】令,则,
因为,所以,
即,解得,
函数的定义域为.
当时,,是增函数,
当时,,是减函数,
因为是减函数,
所以根据复合函数的单调性的相关性质易知,
当时,函数是减函数
类型四:利用单调性和诱导公式比大小
(襄阳市一中2023期末)(多选)下列各式正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】CD
【分析】根据三角函数的单调性及诱导公式,逐个选项判断即可得到答案.
【详解】对于A,因为在单调递增,而,
所以,故A错误;
对于B,因为在上单调递减,而,
所以,故B错误;
对于C,由诱导公式得,,因为
在单调递增,而,所以,故C正确;
对于D,因为,所以,而,所以,
故D正确.
应用:函数值比大小
(2023·全国·统考高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得解.
【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,
而显然过与两点,
作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.
类型五:结合导数确定单调区间
函数在上的单调递减区间为 .
【答案】
【解析】由题意知,.
即,,因为,所以,
所以在中,,
所以在上的单调递减区间为.
故答案为:
类型六:由单调性求参数范围
若在区间上单调递增,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】令,
所以,
所以函数的单调增区间为,
又因为在上单调递增,
则是,的一个子区间,
当时,即,
若是的子集,
则
【巩固练习1】若函数在上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】,
【解答】解:函数在上单调递增,
恒成立,
设,即恒成立.
时,不等式显然成立,
当时,,
由在,递减,得时,取最小值1,故,
当时,,
由 在,递减,得时,取最大值,故,
综上:的取值范围是,
【题型2】三角函数的对称轴,对称中心和周期
二、对称性与周期
1.一般情况下,两个点关于中心对称,则函数值互为相反数。
2.对称中心之间的距离是半个周期的整数倍。
3.周期与轴之间的距离,是四分之一周期的整数倍。
4正余弦与水平线交点的中点,是函数的对称轴。
5.一般情况下,的最大值或者最小值,必在对称轴处。
6.对称轴之间的距离,是半个周期的整数倍。
7、求函数的对称轴的方法;令,得;对称中心的求取方法;令,得,即对称中心为.
8、求函数的对称轴的方法;令得,即
类型一:求对称轴(中心),周期
(武汉市部分省示范高中期末联考)(多选)对于函数,下列说法正确的是( )
A.最小正周期为B.其图象关于点对称
C.对称轴方程为D.单调增区间
【答案】AC
【分析】利用余弦型函数的周期公式可判断A选项;利用余弦型函数的对称性可判断BC选项;利用余弦型函数的单调性可判断D选项.
【详解】对于A选项,函数的最小正周期为,A对;
对于B选项,,B错;
对于C选项,由,可得,
即函数的对称轴方程为,C对;
对于D选项,由,解得,
所以,函数的单调增区间,D错.
(陕西汉中市期末)已知函数,下列说法正确的有( )
①函数最小正周期为;
②定义域为
③图象的所有对称中心为;
④函数的单调递增区间为.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
【分析】根据正切函数的图象与性质,代入周期、定义域、对称中心和单调递增期间的公式即可求解.
【详解】对①,函数,可得的最小正周期为,所以①正确;
对②,令,解得,
即函数的定义域为,所以②错误;
对③,令,解得,所以函数的图象关于点对称,所以③正确;
对④,令,解得,故函数的单调递增区间为,所以④正确;
故①③④正确
【巩固练习1】(多选)已知函数,则
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.的单调递增区间为
D.的图象关于点对称
【答案】CD
【解答】解:函数,
故它的最小正周期为,故错误;
令,求得,不是最值,故的图象不关于直线对称,故错误;
令,可得,
故函数的增区间为,,,故正确;
令,求得,可得的图象关于点对称,故正确
【巩固练习2】已知函数的图象关于直线对称,则
A.函数在上单调递增
B.函数为偶函数
C.若,则的最小值为
D.函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】
【解答】解:函数的图象关于直线对称,
,,.
当,,,函数没有单调性,故错误;
函数为奇函数,故错误;
若,则的最小值,故正确;
函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,故错误
【巩固练习3】(多选)已知函数,则下列判断正确的是( )
A.的最小正周期为B.的图象关于点对称
C.的值域为D.的图象关于直线对称
【答案】ACD
【分析】逆用两角和差的正弦公式化简,利用余弦型函数的性质确定周期、对称轴、对称中心、值域即可得解.
【详解】因为,
所以最小正周期为,故A正确;
由,得,所以对称中心为,当时,函数的一个对称中心为,故B错误;
因为,所以,故C正确;
由,得,即函数的对称轴方程为,当时,可得函数的一条对称轴,故D正确.
【巩固练习4】(多选)已知函数,则( )
A.的图象关于直线轴对称
B.的图象关于点中心对称
C.的所有零点为
D.是以为周期的函数
【答案】AC
【分析】对于A:根据对称轴的定义分析证明;对于B:举例说明即可;对于C:根据零点的定义结合倍角公式运算求解;对于D:举例说明即可.
【详解】对于A:因为,
所以的图象关于直线轴对称,故A正确;
对于B:因为,,所以的图象不关于点中心对称,B错误.
对于C:因为,
注意到,
令,得,即,
故的所有零点为,故C正确;
对于D:因为,所以不是的周期,故D错误
类型二:对称性的应用
已知函数的最大值为,最小值为,则的值为 .
【答案】4
【详解】解:因为,
令,
则,,
所以为奇函数,
因此,因此
【巩固练习1】已知函数的最大值为3,最小值为1,则函数的值域为 .
【答案】,
【解答】解:,
当时,取得最大值为,
当时,取得最小值为,
解得,,
即,
则,
设,当时,,则函数等价为,对称轴为,
则当时,函数最小为,当时,函数最大为,即函数的值域为,
【巩固练习2】已知的图象关于对称,则函数的图象的一条对称轴是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】化简后结合三角函数的对称轴即可求解.
【详解】,
又图象关于对称,,可以求得,
故,
对称轴为,时即A项.
【巩固练习3】(多选)已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,时,,则下列结论正确的是( )
A.的周期为4B.
C.在上为单调递减函数D.方程有且仅有四个不同的解
【答案】BCD
【分析】根据题意可知函数关于对称且关于对称,结合周期函数的定义即可判断A,根据函数的对称性结合函数的解析式即可判断B,判断出函数在上的单调性,再结合函数的对称性即可判断D,作出函数与函数图象,结合图象即可判断D.
【详解】解:因为为奇函数,
所以,即,
则函数关于对称,
又为偶函数,所以,
即,即函数关于对称,
则,
则有,则,
所以是以为周期的周期函数,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,当时,,则函数在上递增,
又且函数关于对称,
所以函数函数在上递增,
又因函数关于对称,
所以在上为单调递减函数,故C正确;
对于D,方程根的个数,
即为函数与函数图象交点的个数,
如图,作出两函数的图象,
由图可知,两函数的图象有4个交点,
即方程有且仅有四个不同的解,故D正确.
【题型3】三角函数的值域问题
求三角函数的最值,通常要利用正、余弦函数的有界性,一般是通过三角变换化归为下列基本类型处理.
(1),设,化为一次函数在上的最值求解.
(2),引入辅助角,化为,求解方法同类型(1)
(3),设,化为二次函数在闭区间上的最值求解,也可以是或型.
(4),设,则,故,故原函数化为二次函数在闭区间上的最值求解.
(5)与,根据正弦函数的有界性,即可用分析法求最值,也可用不等式法求最值,更可用数形结合法求最值.这里需要注意的是化为关于或的函数求解释务必注意或的范围.
(6)导数法
类型一:二次函数型
(2017·全国·高考真题)函数()的最大值是 .
【答案】1
【详解】化简三角函数的解析式,可得
,由,可得,当时,函数取得最大值1.
【巩固练习1】函数的值域是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用平方关系将函数写成关于的一元二次函数形式,再利用换元法求二次函数的值域即可.
【详解】由可得
令,则,
易知,二次函数关于对称,且开口向上,
所以函数在为单调递增,
所以,
所以,其值域为.
【巩固练习2】函数的值域为 .
【答案】
【解析】由正弦函数的性质可知,当,
当时,;当或时,,故值域为.
类型二:通过辅助角公式,诱导公式合并
函数f(x)=sin(x+)+cs(x−)的最大值为
A.B.1C.D.
【答案】A
【详解】由诱导公式可得,
则,
函数的最大值为.
【巩固练习】已知函数.
(Ⅰ)求的最小正周期及对称轴方程;
(Ⅱ)当,时,求函数的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量的值.
【解答】解:(Ⅰ),
则最小正周期,
由,得,即,
即函数的对称轴为,.
(Ⅱ)当,时,,,,,
则当,即时,函数取得最大值,
此时取得最小值,最小值,
当,即时,函数取得最小值,
此时取得最大值,最大值.
类型三:已知值域求参数范围
已知函数,的值域为,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】首先化简函数的解析式,再利用复合函数的值域,求实数的取值范围.
【详解】
,设,,函数的对称轴为
且,,,
因为函数在区间的值域为,所以在区间上能取得,但是不能小于0,所以.
【巩固练习】已知函数的定义域为,,值域为,则的取值范围为 .
【答案】,
【解答】解:
,值域为,,
,,
所以,,
故,,,
,
所以最大值为;
令,得,
令,得,
所以的最小值为,
所以的取值范围是,.
类型四:换元或结合导数
已知函数,该函数的最大值为__________.
【答案】
【解析】由题意,函数,
令且,则,
从而, 令,解得或,
当时,;当时,;
当时,,
所以在上单调递减;在上单调递增;在上单调递减.
因为,,所以的最大值为.
【巩固练习1】函数在区间上的最大值与最小值之和是 .
【答案】
【解析】由函数,
令,则,即,
所以,
又因为,且,可得,
则,
又由在是增函数,
当时,;当时,,
所以.
【巩固练习2】函数的值域为_____________.
【答案】
【解析】令,,
则,即,
所以,
又因为,所以,
即函数的值域为.
故答案为:.
【题型4】三角函数图像的平移与伸缩变换
由函数的图像变换为函数的图像的步骤;
方法一:.先平移后伸缩.
方法二:.先伸缩后平移.
注:在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移在题目中也经常出现,所以必须熟练掌握,无论哪种变化,切记每一个变换总是对变量而言的,即图像变换要看“变量”发生多大变化,而不是“角”变化多少.
注:函数名称不一致的平移:诱导公式化同名
【易错分析】: 函数中,参数的变化引起图象的变换:的变化引起图象中振幅的变换;的变化引起横向伸缩变换;的变化引起左右平移变换;的变化引起上下平移变换.图象平移遵循的规律为:“左加右减,上加下减”.
类型一:不改变函数名
将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移个单位,得到的图象对应的解析式是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】利用三角函数图像变换规则解题即可.
【详解】将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到图象对应的函数解析式为,
将的图象向左平移个单位得到的图象对应的解析式为.
【巩固练习1】要得到函数,的图象,只需将函数,的图象( )
A.横坐标向左平移个单位长度,纵坐标不变
B.横坐标向右平移个单位长度,纵坐标不变
C.横坐标向右平移个单位长度,纵坐标不变
D.横坐标向左平移个单位长度,纵坐标不变
【答案】C
【解析】将函数的图象上各点横坐标向右平移个单位长度,纵坐标不变,
得的图象.
【巩固练习2】把函数的图象向左平移个单位可以得到函数的图象,若是偶函数,则的值为
A.B.C.或D.或
【答案】D
【解答】解:把函数的图象向左平移个单位,
可以得到函数的图象,
若是偶函数,则,,
分别令、,可得,或
【巩固练习3】将函数的图象上各点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称,则的值可能是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据三角函数图象平移规律、伸缩变化可得的图象,再由图象关于轴对称得到,,然后逐项验证是否为整数可得答案.
【详解】将函数的图象上各点的横坐标缩小为原来的,
纵坐标不变得到的图象,
将的图象向左平移个单位长度得到的图象,
该图象关于轴对称,所以,,,,
若,解得,若,解得,
若,解得,若,解得
【巩固练习4】(多选)将函数的图象向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到的图象,下面四个结论中,错误的是( )
A.函数在区间上为增函数
B.将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于轴对称
C.点是函数图象的一个对称中心
D.函数在上的最大值为1
【答案】AC
【分析】A选项,根据图象变换得到,然后根据复合函数单调性的判断方法判断;B选项,根据图象变换得到,然后根据奇偶性判断;C选项,利用代入检验法判断;D选项,利用换元法求最值.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,可得的图象;再把所得图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,可得的图象.
当时,,此时是不单调,故A错误;
将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象,此函数是偶函数,满足图象关于轴对称,故B正确;
将代入函数的解析式中,得到,故点不是函数图象的一个对称中心,故C错误;
当,,所以当,即时,的最大值为1,故D正确.
类型二:改变函数名(结合诱导公式变形)
将函数图象上所有的点都向左平移个单位长度,再把得到的曲线图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】利用三角函数图像平移结合诱导公式即可求解.
【详解】将图象上所有的点都向左平移个单位长度,
得到曲线,
再把得到的曲线上所有点的横坐标伸长到原来的倍,
纵坐标不变,得到的图象.
【巩固练习1】已知曲线,,若想要由得到,下列说法正确的是( )
A.把曲线上各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位
B.把曲线上各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再向右平移个单位
C.把曲线上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再向左平移个单位
D.把曲线上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位
【答案】D
【解析】曲线化为,将曲线上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),
可得到函数的图象,再将所得函数图象上每点向右平移个单位,可得到函数的图象,即曲线.
【巩固练习2】要得到的图像,只要将的图像( )
A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度
【答案】D
【详解】对于选项A:将的图像向左平移个单位长度,
得到,故A错误;
对于选项B:将的图像向右平移个单位长度,
得到,故B错误;
对于选项C:将的图像向左平移个单位长度,
得到,故C错误;
对于选项D:将的图像向右平移个单位长度,
得到,故D正确
【巩固练习3】要得到函数的图象,只需将的图象上所有的点( )
A.横坐标变为原来的(纵坐标不变)再向左平移个单位长度
B.横坐标变为原来的(纵坐标不变)再向左平移个单位长度
C.横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)再向左平移个单位长度
D.横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)再向左平移个单位长度
【答案】C
【分析】,利用伸缩变换与平移变换由的图象得到的图象.
【详解】因为,将的图象上所有的点横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)得到,
再向左平移个单位长度得,即得到函数的图象.
【巩固练习5】为得到函数的图像,只需将函数的图像( )
A.向左平移个长度单位B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位D.向右平移个长度单位
【答案】A
【分析】设出向左平移个长度,利用诱导公式将余弦函数变为正弦函数,列出方程,求出答案.
【详解】,
将函数向左平移个长度单位,得到,
故,解得,即向左平移个长度单位.
【巩固练习5】为了得到的图象,只要把的图象向左平移( )个单位长度
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据三角函数图象变换结合诱导公式逐项分析判断.
【详解】对于选项A:若把的图象向左平移个单位长度,
可得,
不合题意,故A错误;
对于选项B:若把的图象向左平移个单位长度,
可得,
符合题意,故B正确;
对于选项C:若把的图象向左平移个单位长度,
可得,
不合题意,故C错误;
对于选项D:若把的图象向左平移个单位长度,
可得,
不合题意,故D错误
类型三:求最短距离或参数范围
函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,若,当最小时,φ的值是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题知,且为偶函数,进而得,再讨论最小值即可得答案.
【详解】解:因为函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,
所以,
因为,即函数为偶函数,
所以,即,
所以当时,最小,此时.
【巩固练习1】将函数的图象向左平移个单位长度后得到的函数为奇函数,则实数的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意,利用三角函数的图象变换,求得,再由为奇函数,求得,进而得到取得最小值.
【详解】由函数,将函数的图象向左平移个单位长度后,
得到函数,
又由为奇函数,所以,解得,
因为,所以当时,取得最小值,最小值为.
【巩固练习2】将函数的图象沿水平方向平移个单位后得到的图象关于直线对称(向左移动,向右移动),当最小时,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据图像的平移公式先求出平移后的解析式,再根据平移后的图像关于直线对称,结合正弦函数的图像性质可得答案.
【详解】将函数的图象沿水平方向平移个单位后得到
即
由题意的图像关于直线对称.
所以,即
当时,,此时最小
【巩固练习3】将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若对满足的,总有的最小值等于,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】函数的周期为,
将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,
可得,
由可知,两个函数的最大值与最小值的差为2,且,
不妨设,则,即在时取得最小值,
由于,此时,不合题意;,此时,
当时,满足题意.
【巩固练习4】将函数向右平移()个单位长度后得到一个关于对称的函数,则实数的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用两角和的正弦公式化简,再根据三角函数的变换规则得到平移后的解析式,根据正弦函数的对称性求出的取值,即可得解.
【详解】因为,
将函数向右平移个单位长度得到函数,
由函数关于对称,
所以,所以,
又,.
【题型5】三角函数相关图像的识别
先看奇偶性,再看正负,最后看单调性
我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也可用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征,如通过函数的解析式可判断其在区间的图象大致为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据函数的定义域,函数的奇偶性,函数值的符号及函数的零点即可判断出选项.
【详解】当时,令,得或,
且时,;时,,故排除选项B.
因为为偶函数,为奇函数,所以为奇函数,故排除选项C;
因为时,函数无意义,故排除选项D
函数图象的大致形状是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】分析函数的奇偶性,并排除两个选项,再由时值的正负判断作答.
【详解】依题意,函数的定义域为R,,
即函数是R上的奇函数,其图象关于原点对称,选项A,C不满足;
当时,,即有,选项D不满足,B符合题意.
(2023·广东广州·统考一模)函数在上的图像大致为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据给定的函数,由奇偶性排除两个选项,再取特值即可判断作答.
【详解】函数定义域为,
而,且,
即函数既不是奇函数也不是偶函数,其图象关于原点不对称,排除选项CD;
而当时,,排除选项A,选项B符合要求.
(湖南常德·统考一模)函数的图象大致是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】分析函数的奇偶性排除两个选项,再利用时,值为正即可判断作答.
【详解】函数定义域为R,,即是奇函数,A,B不满足;
当时,即,则,而,因此,D不满足,C满足.
【题型6】求三角函数解析式
一、根据函数必关于轴对称,在三角函数中联想到的模型,从图象、对称轴、对称中心、最值点或单调性来求解.
二、由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式解析式的解决思路
由函数图像求解析式
确定的步骤和方法:
(1)求 :确定函数的最大值和最小值,则 ,;
(2)求:确定函数的周期,则;
(3)求:常用的方法有代入法和五点法.
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时已知)或代入图象与直线的交点求解(此时要注意交点是在增区间还是在减区间).
②五点法:确定值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.
类型一:由基本性质求解析式或基本量
(2023·全国·统考高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入即可得到答案.
【详解】因为在区间单调递增,
所以,且,则,,
当时,取得最小值,则,,
则,,不妨取,则,
则
(2022·全国·统考高考真题)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.1B.C.D.3
【答案】A
【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.
【详解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,
又因为函数图象关于点对称,所以,且,
所以,所以,,
所以.
【巩固练习1】(2024·吉林长春·模拟预测)已知函数,如图是直线与曲线的两个交点,,则( )
A.0B.C.D.
【答案】C
【解析】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
当时,,即,;
当时,,即,;
综上:;
因为同一图象对应的解析式是一样的,所以此时不妨设,则,
因为,
则,解得,
所以,
.
【巩固练习2】已知函数在区间上单调递减,直线和为函数的图象的两条相邻对称轴,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由题求出,得到,然后根据最值得出,求出的解析式,得出答案.
【详解】因为直线和为函数的图象的两条相邻对称轴,
所以,且,则,
又在区间上单调递减,
所以当时,取得最大值,则,
则,不妨取,则,则
【巩固练习3】已知函数,若,且在区间上有最小值无最大值,则 .
【答案】或
【分析】根据三角函数的对称性、最值求得正确答案.
【详解】因为,且在区间上有最小值无最大值,
则,则,
可得,解得,
且,解得,可知:或1,或.
【巩固练习4】已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入即可得到答案.
【详解】因为在区间上单调递增,且直线与为相邻的两条对称轴,
所以,即,且,,
又时取得最小值,即,所以,
解得,
.
【巩固练习5】已知函数,设方程最小的两个正根为,若,则 .
【答案】
【分析】根据可得出两正根的表达式取值,再根据最小正根之间的关系式即可求得.
【详解】令,由题意知,
当时,可得,
所以可得,解得,
又,所以,
解得.
【巩固练习6】已知函数有一个零点为为其图象的一条对称轴.且函数在区间上单调递增,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,利用,可求得的值,再根据可求得的值,求出的解析式后,即可求值.
【详解】由题意可知,则,
故,所以,
又为其图象的一条对称轴,
且函数在区间上单调递增,则,
所以,
故,可取,
则,所以
【巩固练习7】已知函数满足恒成立,,且在区间上有5个零点,则 .
【答案】
【分析】由可知,由此可求得的值;根据函数在区间零点的个数,结合正弦函数的图象可知的取值范围;由可知函数的对称轴,得出,再结合的取值范围即可得出的值.
【详解】由题意,
所以,得,
因为,所以,所以;
因为在区间上有5个零点,
所以,
解得;
因为,
所以函数的图象关于直线对称,
所以,得,所以.
【巩固练习8】函数满足,且恒成立,若在区间上有最小值而无最大值,则 .
【答案】
【分析】由题意可得为函数的对称中心,为函数的对称轴,再结合在区间上有最小值而无最大值,可得,即可得解.
【详解】因为,所以为函数的对称中心,
因为恒成立,所以,
所以为函数的对称轴,
又因为在区间上有最小值而无最大值,
所以,解得
类型二:由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式解析式
(2020·新高考1卷真题)下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【分析】首先利用周期确定的值,然后确定的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果.
【详解】由函数图像可知:,则,所以不选A,
不妨令,
当时,,
解得:,
即函数的解析式为:
.
而
2023·新高考Ⅱ卷T16
已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
【答案】
【分析】设,依题可得,,结合的解可得,,从而得到的值,再根据以及,即可得,进而求得.
【详解】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
,即,.
因为,所以,即,.
所以,
所以或,
又因为,所以,.
【巩固练习1】(2024·陕西渭南·模拟预测)函数的图象如图所示.将的图象向右平移2个单位长度,得到函数的图象,则的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可知的周期满足,得,
即,得,
所以,
因为点是图象的一个点,
所以,,
则,又,所以,
所以,
将的图象向右平移2个单位长度,
得到函数.
【巩固练习2】已知函数()的部分图象如图所示,则函数的解析式为 .
【答案】
【详解】观察图象,得,函数的周期,,
由,得,而,则,
所以.
故答案为:
【巩固练习3】已知函数(,,)的部分图象如图所示,则的解析式为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】依题意,由图象中最值可知,
周期满足,又,则,故,
所以,又点在的图象上,
所以,即,
所以,即,
而,所以,
所以.
【巩固练习4】若函数的部分图象如图所示,则的解析式可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】如图:
易知:,,即.
由,,
时,.
所以:.
【巩固练习5】(多选)已知函数(,,)的部分图象如图所示,其中的图象与轴的一个交点的横坐标为,则( )
A.的最小正周期为πB.,
C.的图象关于点中心对称D.在上单调递增
【答案】ABD
【详解】对AB,由图,知,∴,∴,
因为,,则,∴,
∵,∴,故AB正确;
对C,因为,故的图象不关于点中心对称,故C错误,
对D,当时,,
结合余弦函数y=csx的单调性知在上单调递增,D正确.
【巩固练习7】已知函数的部分图像如图所示,则 .
【答案】
【分析】首先确定函数的解析式,然后求解的值即可.
【详解】由题意可得:,
当时,,
令可得:,
据此有:.
【巩固练习8】(多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列正确的是( )
A.B.
C.函数为偶函数D.
【答案】AD
【解析】先利用图象得到,,求得,再结合时取得最大值求得,得到解析式,再利用解析式,结合奇偶性、对称性对选项逐一判断即可.
【详解】由图象可知,,,即,,
由时,,得,
即,而,故,故,A正确;
,故B错误;
由知,不是恒成立,故函数不是偶函数,故C错误;
由时,,故是的对称中心,故,故D正确.
【巩固练习9】已知函数,,的部分图象如图所示,则的解析式为
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:由函数的图象可得函数的周期,可得,
,,点,在函数图象上,
,可得,,由于,可得,
又点在函数图象上,可得,可得,的解析式为.
【巩固练习10】已知函数(其中)的部分图像如右图所示,则在上的值域为 .
【答案】
【分析】根据题意,由函数图像可求得函数的解析式,再由正弦型函数的值域,即可得到结果.
【详解】
由图像可知,;从而,
又由,因为,所以,从而,当时,则,因为在上单调递减,在上单调递增,所以,因为,所以,故,即,从而,即在上的值域为.
【巩固练习11】已知函数的部分图象如图所示,则的值为 .
【答案】/0.5
【分析】根据过点,,求得,,再结合,求得,即可解.
【详解】由,得,
由,又,得,
观察图象知,,即,
解得,则,
因此,,所以.
【巩固练习12】已知函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】
【分析】由函数的最值可得,代入点,可得,,又,可得,或或,分别代入验证可得,即可得函数解析式,进而求得函数值.
【详解】由题图可知,
因为,所以,
由图像可知,,解得,,
又,即且,
所以,所以或或;
当时,函数,
令,,解得,,
所以函数的单调递减区间为,,
又,,所以不符合题意;
当时,,此时,不符合题意;
当时,,此时,
且令,,解得,,
所以函数的单调递减区间为,,
又,,所以符合题意,所以
【巩固练习13】(2024届广东省韶关市高三上学期第一次模拟考试数学试题)(多选)已知函数,的部分图象如图所示,则( )
A.
B.将的图象向右平移个单位,得到的图象
C.,都有
D.若方程在上有两个不相等的实数根,则实数
【答案】AD
【分析】根据图象依次求得的值,再结合三角函数图象变换、以及性质,易得到答案.
【详解】由函数的部分图象,
可得,.
再根据五点法可得,得,故.
,故A正确;
,故B错误;
取时,显然不成立,故C错误;
令,由,可得,
要使方程在上有两个不相等的实数根,
只需函数在上有两个不同的零点,
即,故D正确.
故选:AD.
【巩固练习14】(多选)已知函数的部分图象如图所示,若将函数的图象纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列命题正确的是( )
A.函数的解析式为
B.函数的解析式为
C.函数在区间上单调递增
D.函数图象的一条对称轴是直线
【答案】ABC
【分析】对于A,由图像可得,,从而可求出得,再将点的坐标代入函数中可求出的值,从而可求出函数解析式,对于B,由三角函数图像变换规律求出的解析式,对于C,由求出的增区间进行判断即可,对于D,将代入中验证是否能取得最值.
【详解】由图可知,,,所以,解得,故.
因为图像过点,所以,即.
因为点位于单调增区间上,且,所以,
故.故A项正确;
若其纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,所得到的函数解析式为,
再向右平移个单位长度,所得到的函数解析式.故B项正确;
令,
得,
故函数的单调增区间是,
当时,在区间上单调递增,故C项正确;
当时,,即时,
不取最值,故不是函数的一条对称轴,所以D项不正确.
【巩固练习15】(2024·辽宁·二模)A,B,C是直线与函数(,)的图象的三个交点,如图所示.其中,点,B,C两点的横坐标分别为,若,则( )
A.B.-1C.D.2
【答案】A
【解析】由,可得,
因为,且点A在图像的下降部分,所以,
故,
因为,所以是直线与的图像的三个连续的交点;
由点横坐标,即,解得,,
解得,,所以.
因为,所以,所以,所以,
则.
故选:A.
【题型7】解三角函数不等式
数形结合,注意隐藏的定义域限制
函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由对数函数和三角函数定义域,可确定正弦函数和余弦函数的取值范围,再根据三角函数单调性即可求得其定义域.
【详解】由题意可知,要使函数各部分有意义,
则须满足即
由正弦函数和余弦函数单调性得;
即得,
所以函数的定义域为.
故答案为:
【巩固练习1】函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据对数的真数大于0,解不等式即可得出答案.
【详解】由题意得:,所以,所以
【巩固练习2】已知是偶函数且在上单调递增,则满足的一个值的区间可以是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性、单调性化简题目所给不等式,结合三角恒等变换以及三角不等式等知识确定正确答案.
【详解】由于是偶函数且在上单调递增,且,
所以,则,
所以,,
时,,所以符合题意的区间为,D选项正确,
其它选项不符合题意.
【巩固练习3】已知函数(其中)在区间上单调,且,当时,取得最大值,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】因为函数在区间上单调,且,
所以和均不是的极值点,其极值应该在处取得,
又,所以也不是的极值点,
又时,取得最大值,所以为另一个相邻的极值点,
故函数的最小正周期,所以,
又时,取得最大值,所以,即,
因为,所以,,可得,
由,得,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
【题型8】三角函数的实际应用
(1)研究的性质时可将视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.
(2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
(3)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题.
已知某摩天轮的半径为,其中心到地面的距离为,摩天轮启动后按逆时针方向匀速转动,每分钟转动一圈.已知当游客距离地面超过时进入最佳观景时间段,则游客在摩天轮转动一圈的过程中最佳观景时长约有( )
A.分钟B.分钟C.分钟D.分钟
【答案】B
【分析】求出游客到地面的距离为关于转动时间(单位:分钟)的函数关系式,然后解不等式,可得出结果.
【详解】设游客到地面的距离为,设关于转动时间(单位:分钟)的函数关系式为,
则,,可得,
函数的最小正周期为,则,
当时,游客位于最低点,可取,
所以,,
由,即,可得,
所以,,解得,
因此,游客在摩天轮转动一圈的过程中最佳观景时长约有分钟.
【巩固练习1】(2024·四川凉山·三模)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.某摩天轮最高点距离地面高度为120m,转盘直径为110m,设置48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近位置进仓,转一周大约需要30min.某游客坐上摩天轮的座舱10min后距离地面高度约为( )
A.92.5mB.87.5mC.82.5mD.
【答案】A
【解析】设座舱距离地面的最近的位置为点,以轴心为原点,与地面平行的直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示,
设函数表示游客离底面的高度,
因为摩天轮的最高点距离地面为,直径为,且转一周大约需要,
周期,,所以,
即,
当时,游客在点,其中以为终边的角为,
所以,
当时,可得
所以,摩天轮的座舱后距离地面高度约为.
故选:A.
【巩固练习2】阻尼器是一种以提供阻力达到减震效果的专业工程装置.我国第一高楼上海中心大厦的阻尼器减震装置,被称为“镇楼神器”,如图1.由物理学知识可知,某阻尼器的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移y(m)和时间t(s)的函数关系为,如图2,若该阻尼器在摆动过程中连续四次到达同一位置的时间分别为,且,则在一个周期内阻尼器离开平衡位置的距离大于0.5m的总时间为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】设的周期为,,
根据,
可知,
所以,,所以,
令,则,
所以,可得,
所以在一个周期内阻尼器离开平衡位置的距离大于0.5m的总时间为.
【巩固练习3】已知大屏幕下端B离地面3.5米,大屏幕高3米,若某位观众眼睛离地面1.5米,则这位观众在距离大屏幕所在的平面多远,可以获得观看的最佳视野?(最佳视野是指看到屏幕上下夹角的最大值) 米.
【答案】
【解析】如图所示:
由题意知:,,设,
则,,
所以,
由于,当且仅当,即时取等号,
所以,因为,
所以当时,可以获得观看的最佳视野.
【巩固练习4】(2023·重庆南开中学)2023年是农历癸卯兔年,在中国传统文化中,兔被视为一种祥瑞之物,是活力和幸福的象征,寓意福寿安康.故宫博物院就收藏着这样一副蕴含“吉祥团圆”美好愿景的名画——《梧桐双兔图》,该绢本设色画纵约176cm,横约95cm,其挂在墙壁上的最低点离地面194cm.小南身高160cm(头顶距眼睛的距离为10cm),为使观赏视角最大,小南离墙距离应为( )
A.B.76cmC.94cmD.
【答案】D
【分析】由题意只需最大,设小南眼睛所在的位置点为点,过点做直线的垂线,垂足为,求出,,设,则,求出,,代入,利用基本不等式求解即可.
【详解】由题意可得为锐角,故要使最大,只需最大,
设小南眼睛所在的位置点为点,过点做直线的垂线,垂足为,如图,
则依题意可得(cm),(cm),,
设,则,且,
,
故,
当且仅当即时等号成立,故使观赏视角最大,小南离墙距离应为cm
【题型9】带绝对值或带根号的三角函数问题
函数的最小正周期为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】,
所以的最小正周期.
【巩固练习1】(多选)关于函数f(x)=sin|x|+|sin x|的叙述正确的是( )
A.f(x)是偶函数`B.f(x)在区间单调递增
C.f(x)在[-π,π]有4个零点D.f(x)的最大值为2
【答案】AD
【分析】根据函数的奇偶性、单调性、零点、最值对选项进行分析,由此确定正确选项.
【详解】A.∵f(-x)=sin|-x|+|sin(-x)|=sin|x|+|sin x|=f(x),∴f(x)是偶函数,故A正确;
B.当时,f(x)=sin|x|+|sin x|=2sin x,f(x)在单调递减,故B错误;
C.当x∈[0,π]时,令f(x)=sin|x|+|sin x|=2sin x=0,得x=0或x=π,又f(x)在[-π,π]上为偶函数,
∴f(x)=0在[-π,π]上的根为-π,0,π,有3个零点,故C错误;
D.∵sin|x|≤1,|sin x|≤1,当或时两等号同时成立,
∴f(x)的最大值为2,故D正确.
【巩固练习2】(襄阳四中2023期末)(多选)关于函数,有下述四个结论:
①是偶函数;
②在区间单调递增;
③在有4个零点;
④的最大值为2.
其中正确结论的序号是( )
A.①B.②C.③D.④
【答案】AD
【分析】根据奇偶函数的定义可判断是偶函数;在区间上,可判断单调性;根据图象即可判断③;当且时,取得最大值2,可判断④.
【详解】,且的定义域为R,则函数是偶函数,故①正确;
当时,,,
则当时,,则在区间为减函数,故②错误;
画出函数的图象,
当时,,
由,得,即或,
由是偶函数,得在上还有一个零点,
即函数在有3个零点,故③错误;
当且时,取得最大值2,故④正确,
故正确的是①④
【巩固练习3】(多选)关于函数有下述四个结论,其中正确的是( )
A.是偶函数
B.在区间上单调递增
C.的最大值为2
D.在有4047个零点
【答案】AC
【详解】由题意得,
所以是偶函数,故A正确,当时,,
此时在区间上单调递减,故B错误,
因为,,所以,且,
所以的最大值为2,故C正确,
当时,,所以此区间上有无数个零点,
故在不可能只有4047个零点,故D错误.
【巩固练习4】(浙江省金华十校2023期末)(多选)已知函数,则( )
A.图象关于对称B.最小正周期为
C.最小值为1D.最大值为
【答案】ACD
【分析】对于A项,检验是否成立;对于B项,是否成立;对于C项、D项,将化简成即可求得其最大值、最小值.
【详解】对于A项:由于,从而,
即关于对称,正确;
对于B项:由于,错误;
对于C项:,正确;
对于D项:,正确.
【巩固练习5】(多选)已知函数,下列说法正确的是( )
A.是周期函数
B.函数的最小值为
C.函数在上单调递增
D.在上有两解
【答案】AD
【分析】计算,根据周期函数定义可判断A;化简,求得其最小值判断B;化简,确定,结合正弦函数性质可判断C;求出在的解,可判断D.
【详解】对于A,,
故是以为周期的函数,故A正确.
对于B,时,函数的最小值为,故B错误
对于C,当时,,由于在上单调递减,
故在上单调递减,故C错误
对于D,当时,,此时,
则;
当时,,此时,
则;故在上有两解,故D正确
【题型10】由三角函数性质求“ω”范围
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.
【答案】C
【分析】由的取值范围得到的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.
【详解】解:依题意可得,因为,所以,
要使函数在区间恰有三个极值点、两个零点,又,的图象如下所示:
则,解得,即.
2023·新高考Ⅰ卷T15
已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】令,得有3个根,从而结合余弦函数的图像性质即可得解.
【详解】因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
2022·全国乙卷数学(理)T15
记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】首先表示出,根据求出,再根据为函数的零点,即可求出的取值,从而得解;
【详解】解: 因为,(,)
所以最小正周期,因为,
又,所以,即,
又为的零点,所以,解得,
因为,所以当时;
【巩固练习1】已知函数在区间上有且只有3个零点,则ω的取值范围是____________.
【答案】
解:
由于在区间上有且只有3个零点,则有
,所以,w的取值范围是
【巩固练习2】已知函数(,),其图象关于点成中心对称,相邻两条对称轴的距离为,且对任意,都有,则在下列区间中,为单调递减函数的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用相邻两条对称轴的距离等于个周期可确定;又由函数图象关于点成中心对称并结合确定,从而确定函数的解析式,求函数的单调递减区间即可确定答案.
【详解】函数(,)相邻两条对称轴的距离为,
其周期,解得;
又其函数图象关于点成中心对称,
,
,或,
当时,,,符合对任意,都有;
当,,,不符合对任意,都有;
,
令
得
令得到的单调递减区间为,观察四个选项只有,故选项C符合题意
【巩固练习3】已知函数其中,,的部分图象如下图所示,若在区间上有且仅有两个零点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】由图像可求出函数,然后根据求解函数的零点存在的值并结合区间上只有两个零点,从而求解.
【详解】由图象对称性可知,函数的图象与轴正半轴第一个交点的横坐标为,
由图可知为其对称轴,则,解出,
由于,故,,则,,因为,所以,
于是,由于,故,因此,
易知,因为在,上有且仅有两个零点,所以.
【巩固练习4】已知(其中),其函数图像关于直线对称,若函数在区间上有且只有三个零点,则的范围为 .
【答案】
【分析】由三角函数的对称性求出,再由的范围求出的范围,根据三角函数的性质即可求出答案.
【详解】函数关于直线对称,
所以,所以,
因为,所以,所以,
当,则,
要使函数在区间上有且只有三个零点,所以,
所以的范围为:.
【巩固练习5】将函数 的图象向右平移 个单位,得到函数的图象,若函数y=g(x)在 上为增函数,则ω的取值范围是 .
【答案】(0,2]
【详解】依题意,得,
因为,所以,且,
而函数在上为增函数,
得,得,而,得,
【巩固练习6】函数在上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【分析】由得到,结合正弦函数图象得到不等式组,求出,,利用,求出,从而得到,得到答案.
【详解】,则,
因为,所以要想在上单调递增,
需要满足且,,
解得:,,
所以,解得:,
因为,所以,
因为,所以,
的最大值是.
2024届·重庆市高三上学期入学调研
【巩固练习7】已知函数在区间上是单调的,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】三角函数在区间上单调,可知在区间内不含对称轴,构建不等式即可求得的取值范围.
【详解】因为,
令,可得对称轴方程,
函数在区间上是单调的,
,且,,
即,
函数在区间上是单调的,
所以,即,
又,
可得或
【巩固练习8】已知方程有解,则的范围是 .
【答案】
【解析】由题意得出,计算出函数的值域,即可得出实数的取值范围.
【详解】由,可得,
令,,,
,,因此,实数的取值范围是.
【题型11】三角函数新定义问题
计算器是如何计算、、、、等函数值的?计算器使用的是数值计算法,如,,其中,英国数学家泰勒(B.Taylr,1685-1731)发现了这些公式,可以看出,右边的项用得超多、计算得出的和的值也就越精确,运用上述思想,可得到的近似值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】取代入公式中,直接计算取近似值即可.
【详解】.
【巩固练习1】定义:正割,余割.已知为正实数,且对任意的实数均成立,则的最小值为( )
A.1B.4C.8D.9
【答案】D
【分析】利用已知条件先化简,分离参数,转化恒成立求最值问题
【详解】由已知可得,
即.
因为,所以,
则
,当且仅当时等号成立,故
【巩固练习2】人脸识别技术在各行各业的应用改变着人类的生活,所谓人脸识别,就是利用计算机分析人脸视频或者图像,并从中提取出有效的识别信息,最终判别对象的身份,在人脸识别中为了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试,常用测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.若二维空间有两个点,,则曼哈顿距离为:,余弦相似度为:,余弦距离为
(1)若,,求A,B之间的曼哈顿距离和余弦距离;
(2)已知,,,若,,求的值
【答案】(1),,(2)
【分析】(1)根据公式直接计算即可.
(2)根据公式得到,,计算得到答案.
【详解】(1),
,故余弦距离等于;
(2);
故,,则.
【巩固练习3】已知函数,称向量为的特征向量,为的特征函数.
(1)设,求的特征向量;
(2)设向量的特征函数为,求当且时,的值;
(3)设向量的特征函数为,记,若在区间上至少有40个零点,求的最小值.
【答案】(1),(2),(3)
【分析】(1)根据诱导公式化简,再根据函数的特征向量的定义即可得解;
(2)根据向量的特征函数求出函数解析式,化简可得,再根据结合两角差的正弦公式即可得解;
(3)根据三角恒等变换求出函数的解析式,不妨设为其中的一个零点,再根据三角函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)解:因为,
所以函数的特征向量;
(2)解:因为向量的特征函数为,
所以,
由,得,
因为,所以,
所以,
所以;
(3)解:因为向量的特征函数为,
所以,
则,
令,则,
则或,
则或,
由在区间上至少有40个零点,
不妨设,
则,
则,
所以的最小值为.
近5年考情(2020-2024)
考题统计
考点分析
考点要求
2024年天津卷第7题,5分
以三角函数的图像、周期性、单调性、奇偶性、对称性、最值等重点内容展开,并结合三角公式、化简求值、平面向量、解三角形等内容综合考查,因此复习时要注重三角知识的工具性,以及三角知识的应用意识.
(1)正弦函数、余弦函数和正切函数的图像性质
(2)三角函数图像的平移与变换
(3)三角函数实际应用问题
(4)辅助角公式
2024年北京卷第6题,5分
2024年II卷第9题,6分
2024年I卷第7题,5分
2023年甲卷第12题,5分
2023年I卷第15题,5分
2023·新高考Ⅱ卷T16
2023·全国甲卷(理)T11
2022·全国乙卷数学(理)T15
函数
y=sin x
y=cs x
y=tan x
图象
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