數學高考總複習:三角函式的圖象與性質
經典例題精析
型別一:週期
1. 求下列函式的週期:
(1);(2)
解析:(1), ∴週期為;
(2)函式的週期, ∴週期為.
總結昇華:
① 求三角函式式的最小正週期時,要盡可能地化為只含乙個三角函式,且三角函式的次數為1的形式:或,否則很容易出現錯誤。
② 二者的共同點是,
如:的週期是,的週期是.
舉一反三:
【變式】求函式的最小正週期.
(1); (2); (3)
【答案】
(1),∴週期為;
(2) ,∴週期為;
(3),∴週期為;
型別二:定義域
2.求函式的定義域。
思路點撥:找出使函式有意義的不等式組,並解答即可.
解析:將上面的每個不等式的範圍在數軸上表示出來,然後取公共部分,
由於x∈[-5,5],故下面的不等式的範圍只取落入[-5,5]之內的值,
即:∴因此函式的定義域為:。
總結昇華:
①sinx中的自變數x的單位是「弧度」,x∈r,不是角度。求定義域時,若需先把式子化簡,一定要注
意變形時x的取值範圍不能發生變化。
②求三角函式的定義域,要解三角不等式,常用的方法有二:一是圖象,二是三角函式線.
舉一反三:
【變式1】求函式的定義域:
【答案】要使得函式有意義,需滿足,
解得或, ∴定義域為:.
【變式2】已知的定義域為,求的定義域.
【答案】∵中,∴中,
解得,∴的定義域為:.
型別三:三角函式的圖象
3.試述如何由的圖象得到的圖象.
【答案】
方法一:
.方法二:
.舉一反三:
【變式1】由的圖象得到的圖象需要向平移________個單位.
【答案】左,;
∵,∴由的圖象得到的圖象需要向左平移個單位.
舉一反三:
【變式2】將函式的圖象按向量平移,平移後的圖象如圖所示,則平移後的圖象所對應函式的解析式是( )
a. b. c. d.
【變式3】寫出下列函式圖象的解析式
(1)將函式的圖象上所有點向左平移個單位,再把所得圖象上各點的橫座標擴大為原來的2倍,得到所求函式的圖象。
(2)將函式的圖象上所有點橫座標縮為原來的一半,縱座標保持不變,然後把圖象向左平移個單位,得到所求函式的圖象。
【答案】
(1); 按圖象變換的順序,自變數的改變量依次是:,倍。
圖象的解析式依次為: → → .
(2); 按圖象變換的順序,自變數的改變量依次是:2倍,。
圖象的解析式依次為: → → 即.
型別四:單調性與最值、值域
5.已知函式,
(1)求函式的最小值以及相應的的取值的集合;
(2)寫出函式在上的單調遞增區間。
思路點撥:先將化簡為,然後將看作乙個整體,數形結合求最小值;利用復合函式的單調性進行討論.
解析:,(1)當即()時,的最小值為-2,
故當時,.
(2)該函式是和的復合函式,
∵為增函式,要求的遞增區間,只須求的遞增區間
∵的遞增區間為:()
∴由得:()
∵,∴時,時,
故該函式的單增區間是或.
總結昇華:
1.把三角函式式化簡為()是解決週期、最值、單調區間、對稱性等問題的常用方法.
2.三角函式的最值都是在給定區間上取得的,因而特別要注意題設中所給出的區間
(1)求三角函式最值時,一般要進行一些代數變換和三角變換,要注意函式有意義的條件及弦函式的有界。
(2)含引數函式的最值問題,要注意引數的作用和影響.
舉一反三:
【變式1】求下列函式的單調遞增區間.
(1),(2),(3).
【答案】(1)∵,∴遞增區間為();
(2)畫出的圖象:
可知增區間為();
(3)函式在區間()上是增函式.
【變式3】已知函式.求函式在區間上的最小值和最大值.
【答案】,
∵當,∴,
當,即時;
當,即時.
6.求下列函式的值域.
(1); (2);
(3) 解析:
(1),
由正弦函式圖象可知:
當即時,;當即時,.
所以函式值域為.
(2)由去分母得:,
移項整理,
由輔助角公式得:
() ∴,
即. 平方整理得:, 解出:,
所以函式值域為.
(3)由得
∴令,則∴,當時,, 當時,.
所以函式值域為.
舉一反三:
【變式1】求下列函式的值域:
(1); (2); (3).
【答案】
(1)∴當時,有最大值;
當時,有最小值-4.
∴值域為
(2)∵,∴,
即,解得,
∴值域為.
(3)∵,
∴值域為.
【變式2】已知函式的定義域為,值域為,求常數、的值.
【答案】
(1)若,不符合題意.
(2)若,有時,;時,
(3)若,有時,;時,
∴,. 故,或,.
型別五:奇偶性與對稱性
7.已知函式
(1)判斷函式的奇偶性;(2)判斷函式的對稱性。
解析:(1)的定義域關於原點對稱,
∵且,∴函式不是奇函式也不是偶函式.
(2)∵令,則的圖象的對稱軸是,對稱中心(),
∴函式的圖象的對稱軸是即()
由得(),
∴函式的圖象的對稱中心是().
總結昇華:
①經過等值變形盡量轉化為乙個角的乙個三角函式式(),再判斷其奇偶性。函式的奇偶性與函式的對稱性既有聯絡又有區別,用定義法,換元法。
②對於()來說,對稱中心與零點(平衡位置)相聯絡,對稱軸與最值點(極值點)聯絡.
舉一反三:
【變式1】判斷下列函式的奇偶性
(1); (2).
【答案】
(1)定義域關於原點對稱,
又∴ 函式為奇函式。
(2)∵從分母可以得出(),∴定義域在數軸上關於原點不對稱。
∴ 函式為非奇非偶函式
【變式2】設函式的圖象的一條對稱軸是直線,則______;
【答案】∵是的影象的對稱軸,
∴即()
又,∴型別六:綜合
1.已知函式,直線x=t(t∈r)與函式f(x)、g(x)的影象分別交於m、n兩點
⑴當時,求|mn|的值; ⑵求|mn|在時的最大值。
解析:(1)(2)∵ ∴|mn|的最大值為.
2.求函式的最大值與最小值。
解析:故當時取得最大值,當時取得最小值
3.已知向量m=(sina,cosa),n=,m·n=1,且a為銳角.
(ⅰ)求角a的大小;
(ⅱ)求函式的值域.
解析:(ⅰ)由題意得
, 由a為銳角得
(ⅱ)由(ⅰ)知
所以因為x∈r,所以,因此
當時,f(x)有最大值,當sinx=-1時,f(x)有最小值-3,
所以所求函式f(x)的值域是.
三角函式經典例題
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