2022届高考数学基础总复习提升之专题突破详解 专题10 三角函数的图象与性质(含解析).doc
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1、专题10 三角函数的图象与性质一陷阱类型1.三角函数的图像变换2.单调性求法3.与三角函数有关的图像问题4.新定义下的三角函数5.三角函数的对称性6.利用三角函数的性质求值7.已知图像求解析式8.性质的综合应用9.五点作图法10.三角函数中的参数范围及最值问题二防陷阱举例1.三角函数的图像变换例1若将函数的图像向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为A. B. C. D. 【答案】B【防陷阱措施】三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母而言. 函数是奇函数;函数是偶函数;函数是奇函数;函数是
2、偶函数.练习1已知函数的最小正周期为,且取图象向右平移个单位后得到函数的图象,则( )A. B. C. D. 【答案】A练习2把函数的图像向右平移个单位就得到了一个奇函数的图像,则的最小值是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】将函数的图象向右平移个单位,所得图象对应的函数为奇函数,则,即,故 时, 的最小正值为,故选D.2.单调性求法例2. 对于函数f(x)sin2xsin2x有以下三种说法:(,0)是函数yf(x)的图象的一个对称中心;函数yf(x)的最小正周期是;函数yf(x)在, 上单调递减其中说法正确的个数是()A. 0 B. 1 C. 2 D. 3【答案】C【解析】由题意
3、得,f(x)= sin2xsin2x=sin2x (1cos2x)=sin(2x+)其对称中心横坐标满足2x+=k(kZ)即x=+,所以对称中心为:(+,)所以中,纵坐标不对,错;最小正周期T=,正确;当x, 时, 2x+,,为减区间,正确。故选:C.3.与三角函数有关的图像问题例3. 函数的图象大致为()A. B. C. D. 【答案】D【防陷阱措施】已知函数的解析式识别函数的图象时,往往从函数的定义域、单调性、对称性(周期性)、值域或最值、特殊点函数值等方面进行判定,如本题中先通过定义域排除选项A,再通过特殊函数值进行排除.练习1已知,函数的部分图象如图所示,则函数图象的一个对称中心是A.
4、 B. C. D. 【答案】C【解析】由题意得.由图象得,。,又,解得。 。令,解得。当时, 。故是函数图象的一个对称中心。选C。点睛:由图象确定函数解析式的方法(1)由图象上的最高(低)点的纵坐标确定。(2)由周期T确定,根据图象得到函数的周期T,由求出。(3)的求法通常有以下两种: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yb的交点求解(此时要注意交点在上升区间还是下降区间)五点法:确定值时,往往以寻找“五点法”中的零点作为突破口,具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点中距原点最近的交点)为;“第二点”(即图象的“峰点”)为;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点
5、)为;“第四点”(即图象的“谷点”)为;“第五点”为。练习2已知函数的部分图象如图所示,其中,将的图象向右平移个单位,得到函数的图象,则的解析式是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】由题意, ,得,则, ,又,得, ,所以,则,故选A。练习3.函数的部分图象如图所示,则的单调递减区间为A. B. C. D. 【答案】D练习4函数的部分图象大致是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】函数为奇函数,排除C,又且当 时, 排除A,D;故选B.练习5函数且的图象可能为( )A. B. C. D. 【答案】D【方法点晴】本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题. 这
6、类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循. 解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.练习6函数在的图象为( )A. B. C. D. 【答案】A4.新定义下的三角函数例4已知函数 , ,若函数在区间内没有零点,则的取值范围为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】由行列式的定义可得: ,当时, , ,即不合题意,据此可排除BC选项;当时, ,函数的零点满足: ,则: ,取可得函数两个连续的零点为: ,此时函数在区间内没有零点,排除
7、A选项;本题选择D选项.【防陷阱方法】重视三角函数的“三变”:“三变”是指“变角、变名、变式”;变角:对角的分拆要尽可能化成同名、同角、特殊角;变名:尽可能减少函数名称;变式:对式子变形一般要尽可能有理化、整式化、降低次数等在解决求值、化简、证明问题时,一般是观察角度、函数名、所求(或所证明)问题的整体形式中的差异,再选择适当的三角公式恒等变形练习1定义运算,将函数的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则的最小值是( )A. B. C. D. 【答案】B5.三角函数的对称性例5. 已知函数 与轴的交点为,且图象上两对称轴之间的最小距离为,则使成立的的最小值为( )A. B. C
8、. D. 【答案】A可得:函数图象关于x=t对称求|t|的最小值即可是求对称轴的最小值,f(x)=2sin(2x+ )的对称轴方程为:2x+ = (kZ),可得:x=时最小,故答案为:A .练习1已知A,B,C,D,E是函数ysin(x) 一个周期内的图象上的五个点,如图,A,B为y轴上的点,C为图象上的最低点,E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称, 在x轴上的投影为,则,的值为()A. 2, B. 2,C. , D. ,【答案】A【解析】根据题意, ,所以,则,又,则,故选A。练习2已知函数(, ), ,若的最小值为,且的图象关于点对称,则函数的单调递增区间是( )A. , B.
9、 , C. , D. , 【答案】B【解析】由题意可知的周期,则, 的图象关于点对称,则,因为,则,则,由,解得: , ,函数的单调递增区间是, ,选B.练习3.将函数向左平移个单位长度,则所得函数的一条对称轴是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】由题意得,向左平移个单位长度后所得图象对应的解析式为,由绝对值函数图象的特点知,所得函数的图象与x轴的交点和最值点都是函数对称轴经过的点,所以平移后所得函数图象的对称轴为,当时,函数图象的一条对称轴为。选C。练习4已知函数,且,又,则函数的图象的一条对称轴是( )A. B. C. D. 【答案】A6.利用三角函数的性质求值例6. 已知(,
10、 , )是定义域为的奇函数,且当时, 取得最大值2,则( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】是奇函数, 当时, 取最大值则故选【防陷阱措施】由条件利用正弦函数的奇偶性求得,再根据当时, 取得最大值,求出,可得的解析式,再根据它的周期性,即可求得所给式子的值。练习1. 已知,则( )A. B. C. D. 【答案】B有: 所以.故选B.练习2. 已知函数,若存在满足,且,则的最小值为_【答案】8练习3. 已知,数列满足,则_【答案】20097.已知图像求解析式例7. 已知函数f(x)=Asin(x+)+b(A0,0)的图象如图所示,则f(x)的解析式为( )A. B. C. D. 【答
11、案】D本题选择D选项.【防陷阱措施】已知f(x)Asin(x)(A0,0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数和,常用如下两种方法:(1)由即可求出;确定时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x0,则令x00(或x0),即可求出.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出和,若对A,的符号或对的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.8.性质的综合应用例8. 已知函数,则下列说法正确的是( )A. 函数的最小正周期为B. 函数的对称轴为()C. , D. 函数在上单调递增【答案】B【解析】A
12、:最小正周期为, ,错误;B:正确;所以,此时,不单调,错误。故选B。【防陷阱措施】本题考察三角函数的绝对值函数,难度较大。一般来说,三角函数的绝对值会将周期变为原来的一半,A错误;通过辅助角公式计算,C错误;通过整体思想的分析,得到在时,函数不单调,D错误,故选C,利用排除法分析。练习1已知函数,若互不相等,若 则的取值范围是( )A. (1,2018) B. (1,2019) C. (2,2018) D. (2,2019)【答案】D【解析】作函数的图象如图,不妨设abc,则结合图象可知,a+b=1,0log2018c1,故1c2018,故2a+b+c2019,故选D点睛:本题考查了分段函数
13、的应用及数形结合的思想应用,同时考查了函数的零点与函数的图象的交点的关系应用;还有就是函数图象的对称性的应用,处理多个变量的方法;解决二元或三元问题,一是减元的思想,二是变量集中,再者就是转化为线规问题。练习2. 已知向量, ,记函数.(1)求函数的最大值及取得最大值时的取值集合;(2)求函数在区间内的单调递减区间.【答案】(1)最大值,且取得最大值时的集合为;(2)和【解析】 试题分析:()由题意,化简得,即可求解函数的最值,及其相应的的值. ()由题意:根据三角函数的图象与性质,即可求解在的单调递减区间试题解析: (2)由题意: , 即, 于是, 在的单调递减区间是和9.五点作图法例9.
14、已知函数f(x)sinxcosxcos2x (0),经化简后利用“五点法”画其在某一周期内的图象时,列表并填入的部分数据如下表:x f(x)01010(1)请直接写出处应填的值,并求函数f(x)在区间上的值域;(2)ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知f(A)1,bc4,a,求ABC的面积【答案】(1);(2).(2)由及(1)可得,由余弦定理可得的方程,结合可解得的值,从而得三角形面积.试题解析:(1)处应填入.f(x)sin2xsin2xcos2x.因为,所以,所以即f(x).因为,所以x,所以1sin,故f(x)的值域为.(2)f(A)sin1,因为0A,所以A,所以A,
15、所以A.由余弦定理得a2b2c22bccosA(bc)22bc2bccos(bc)23bc,即()2423bc,所以bc3,所以ABC的面积SbcsinA.10.三角函数中的参数范围及最值问题例10. 已知点, 是函数(, )图象上的任意两点,且角的终边经过点,若时, 的最小值为(1)求函数的解析式;(2)求函数的单调递增区间;(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围【答案】(1)(2)()(3)【解析】试题分析:(1)由题意先求,根据确定其值,再求出函数的周期,利用周期公式求出的值,从而可求函数解析式.(2)令,即可解得函数的单调减区间.(3)由题意可得, 恒成立,只需求时, 的最大值即可
16、.试题解析:(1)角的终边经过点, ,由时, 的最小值为,得,即,练习1已知函数(),将的图象向左平移个单位后得到的图象,且在区间内的最大值为.(1)求实数的值;(2)在中,角, , 所对的边分别为, , ,若,且,求的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】试题分析:(1)根据两角和差公式化一得到,再由平移得到,由自变量的范围得到函数值的范围。(2)由第一问的表达式得到,再有余弦定理得到。解析:(1)由题设得,当时, ,由已知得,即时, ,.(2)由已知, 在中, ,即,又,由余弦定理得: 当且仅当时等号成立.又,练习2已知的面积为,且, ()若 的图象与直线相邻两个交点间的最短距离为,且,求
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