1、第三篇重点热点、突破篇第一讲三角函数的图象与性质高考导航1三角函数的图象,主要涉及图象变换问题以及由图象确定函数解析式问题2三角函数的性质,通常是给出函数解析式,先进行三角变换,将其转化为yAsin(x)的形式再研究其性质(如单调性、值域、对称性),或知道某三角函数的图象或性质求其解析式,再研究其他性质考点一同角三角关系式及诱导公式1三角函数:设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则siny,cosx,tan(x0)各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦2同角基本关系式:sin2cos21,tan.3诱导公式:在,kZ的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”1(
2、2019广东惠州二调)已知sinxcosx,x0,则tanx的值为()A BC D或解析sinxcosx,(sinxcosx)2,即12sinxcosx.2sinxcosx0,cosx0.(sinxcosx)212sinxcosx,sinxcosx.又知sinxcosx,sinx,cosx,则tanx,故选B.答案B2(2019福州质检)已知P(sin40,cos140)为锐角终边上的点,则()A40 B50 C70 D80解析P(sin40,cos140)为角终边上的点,因而tantan50,又为锐角,则50,故选B.答案B3(2019唐山五校联考)已知sin,则cos()A B. C. D
3、解析coscossinsinsinsin.答案A4(2019河北六校第三次联考)若sin是方程5x27x60的根,则()A. B. C. D.解析方程5x27x60的两根分别为x12和x2,sin.则,故选B.答案B5(2019云南师大附中月考)已知tan2,则sin2的值为()A. B. C. D.解析解法一:sin2,将tan2代入,得原式,故选C.解法二:tan2,在平面直角坐标系xOy中,不妨设为锐角,角的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,在终边上取点P(1,2),则|OP|,由三角函数的定义,得sin,cos,所以sin22,故选C.答案C6(2019湘东六校联考)在平面直
4、角坐标系xOy中,点P(x0,y0)在单位圆O上,设xOP,且.若cos,则x0的值为_解析点P(x0,y0)在单位圆O上,且xOP,cosx0,又,cos,sin,x0coscoscoscossinsin.答案(1)涉及与圆及角有关的函数建模问题,常常借助三角函数的定义求解应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关(2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等考点二三角函数的图象及变换1“五点法”作函数yAsin(x)的图象设zx,令z0,2,求出x的值与相应的y的值,描点、
5、连线可得2两种图象变换【例1】(1)(2019南昌调研)函数f(x)cos的图象可由函数g(x)sin的图象()A向左平移个单位长度得到B向右平移个单位长度得到C向左平移个单位长度得到D向右平移个单位长度得到(2)(2019济南模拟)已知函数f(x)2sin(x)的部分图象如图所示,则_.解题指导(1)(2)解析(1)f(x)cossinsin,只需将函数g(x)sin的图象向左平移个单位长度即可得到f(x)的图象故选C.(2)由,得T,又知T,2,f(x)2sin(2x)又知f2,2sin2,即sin1.2k(kZ)2k(kZ),又0,0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、
6、最低点或特殊点求A;由函数的周期确定;确定常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置(2)在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换,变换只是相对于其中的自变量x而言的,如果x的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向1(2019广东揭阳一模)将函数f(x)sin(x)图象上每一点的横坐标先伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度得到ysinx的图象,则函数f(x)的单调递增区间为()A.,kZB.,kZC.,kZD.,kZ解析解法一:将函数f(x)sin(x)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍
7、(纵坐标不变),则函数变为ysin,再向左平移个单位长度得到的函数为ysinsinsinx,又0,所以又,所以2,所以f(x)sin,由2k2x2k,kZ,可得kxk,kZ.故选C.解法二:将ysinx的图象向右平移个单位长度得到的函数为ysin,将函数ysin的图象上每一点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),则函数变为ysinf(x),由2k2x2k,kZ,可得kxk,kZ,故选C.答案C2(2019太原3月联考)函数f(x)Asin(x)的部分图象如图所示,若x1,x2,x1x2且f(x1)f(x2),则f(x1x2)()A1 B.C. D.解析由题图知A1,函数f(x)的最小正周期T2,
8、所以,即2,所以f(x)sin(2x),又因为点在图象的上升段上,所以2k(kZ),所以2k(kZ),又|0,0,|)是奇函数,将yf(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)若g(x)的最小正周期为2,且g,则f()A2 B C. D2解题指导解析f(x)Asin(x)为奇函数,k,kZ,又|0),且函数yf(x)的图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为.(1)求的值和函数f(x)的单调递增区间;(2)求函数f(x)在区间上的值域解题指导(1)(2)解(1)f(x)2cosxsinxsin2xcos2xsin2xcos2x2sin.由f(x)图
9、象的一个对称中心,到最近的对称轴的距离为,知,即1.所以f(x)2sin,令2k2x2k,kZ.解得kxk,kZ.所以f(x)的单调递增区间为(kZ)(2)因为0x,所以2x,所以sin1,所以1f(x)2.即函数f(x)的值域为1,2三角函数性质问题的解题策略(1)讨论三角函数的单调性,研究函数的周期性、奇偶性与对称性,都必须首先利用辅助角公式,将函数化成一个角的一种三角函数(2)求函数yAsin(x)(A0,0)的单调区间,是将x作为一个整体代入正弦函数增区间(或减区间),求出的区间即为yAsin(x)的增区间(或减区间),但是当A0,0,0)在某一区间的最值时,将x视为整体,借助正弦函数
10、的图象和性质求解1(2019太原一模)已知函数f(x)sin(x)的最小正周期是,若将其图象向右平移个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f(x)的图象()A关于直线x对称B关于直线x对称C关于点对称D关于点对称解析f(x)的最小正周期为,2,f(x)的图象向右平移个单位后得到g(x)sinsin的图象,又g(x)的图象关于原点对称,k,kZ,k,kZ,又|,k1,f(x)sin,当x时,2x,A、C错误,当x时,2x,B正确,D错误答案B2(2019豫南九校4月联考)已知函数f(x)sin2sincos.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;(2)若x,且F(x)4f(x)cos的
11、最小值是,求实数的值解(1)f(x)sin2sincoscos2xsin2x(sinxcosx)(sinxcosx)cos2xsin2xsin2xcos2xcos2xsin2xcos2xsin,函数f(x)的最小正周期T.由2k2x2k(kZ)得kxk(kZ),函数f(x)的单调递增区间为(kZ)(2)F(x)4f(x)cos4sin2sin24sin122122.x,02x,0sin1.当1时,当且仅当sin1时,F(x)取得最小值,最小值为14,由已知得14,解得,这与1矛盾综上所述,.1(2019全国卷)下列函数中,以为周期且在区间单调递增的是()Af(x)|cos2x| Bf(x)|s
12、in2x|Cf(x)cos|x| Df(x)sin|x|解析对于选项A,作出y|cos2x|的部分图象,如图1所示,则f(x)在上单调递增,且最小正周期T,故A正确对于选项B,作出f(x)|sin2x|的部分图象,如图2所示,则f(x)在上单调递减,且最小正周期T,故B不正确对于选项C,f(x)cos|x|cosx,最小正周期T2,故C不正确对于选项D,作出f(x)sin|x|的部分图象,如图3所示显然f(x)不是周期函数,故D不正确故选A.答案A2(2018全国卷)若f(x)cosxsinx在a,a是减函数,则a的最大值是()A. B. C. D解析f(x)cosxsinxcos,由题意得a
13、0,故a,因为f(x)cos在a,a是减函数,所以解得0f(),则f(x)的单调递增区间是()A.(kZ)B.(kZ)C.(kZ)D.(kZ)解析因为f(x)对xR恒成立,即1,所以k(kZ)因为ff(),所以sin()sin(2),即sin0,0)的部分图象如图所示,则,的值分别是()A1, B2,C, D2,解析由题图知最小正周期T22,所以,所以f(x)2sin(x),把代入,得sin0,即k(kZ),所以k(kZ)因为0,所以,故选C.答案C6(2019福州质量检测)若将函数y3cos的图象向右平移个单位长度,则平移后图象的一个对称中心是()A. B. C. D.解析将函数y3cos的
14、图象向右平移个单位长度,得y3cos3cos的图象,由2xk(kZ),得x(kZ),当k0时,x,所以平移后图象的一个对称中心是,故选A.答案A二、填空题7(2019河北沧州模拟)已知角的顶点在坐标原点,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线2xy0上,则_.解析设点P(a,2a)(a0)为角终边上任意一点,根据三角函数的定义有tan2,再根据诱导公式,得2.答案28(2019安徽六安一中3月月考)若函数f(x)sin(01)在区间(,2)内有最值,则的取值范围为_解析函数f(x)sin(01)取最值时,xk,kZ,即x(kZ),因为f(x)在区间(,2)内有最值,所以(,2)时,k有解,所以12
15、,即k.由.当k0时,当k1时,结合01,得1,所以的取值范围为.答案9(2019江西南昌重点中学段考测试)已知函数f(x)sin(x),若ff0,则f()_.解析解法一:因为ff0,所以得(k1,k2Z),两式相减得,k2k1(k1,k2Z)因为03,且k2k1是整数,所以2.将点看作“五点”中的第一点,则0,所以,满足|0),所以(k1N),所以2k1(k1N),又03,所以当k11时,2.所以f(x)sin(2x)由f0,得k2(k2Z),所以k2(k2Z),又|,所以,则f(x)sin,所以f().答案三、解答题10(2019北京西城二模)已知函数f(x)tan.(1)求函数f(x)的
16、定义域;(2)设(0,),且f()2cos,求的值解(1)由xk,kZ,得xk,kZ.所以函数f(x)的定义域是.(2)依题意,得tan2cos.所以2sin.整理得sin0,所以sin0或cos.因为(0,),所以.由sin0,得,即;由cos,即,即.所以或.11(2019云南曲靖一中模拟)已知函数f(x)2cosxsinsin2xsinxcosx.(1)求函数f(x)的最小正周期(2)若f(x)m0在恰有一实数根,求m的取值范围解(1)函数f(x)2cosxsinsin2xsinxcosx2cosxsin2xsinxcosx2cosxsin2xsinxcosx2sinxcosxcos2x
17、sin2xsin2xcos2x2sin.故函数f(x)的最小正周期为.(2)在x时,f(x)2sin的图象如下f(0)2sin,f2sin0,当方程f(x)m0在恰有一实数根时,m的取值范围为,0)212(2019山东济南一模)已知函数f(x)sin(2x)sincos2x.(1)求f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;(2)当x时,求f(x)的最小值和最大值解(1)由题意,得f(x)(sinx)(cosx)cos2xsinxcosxcos2xsin2x(cos2x1)sin2xcos2xsin,所以f(x)的最小正周期T;令2xk(kZ),则x(kZ),故所求图象的对称轴方程为x(kZ)(2)当0x时,2x.由函数图象(图略)可知,sin1,即0sin.故f(x)的最小值为0,最大值为.