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专项10:三角函数图像性质总结

来源:画鸵萌宠网
专项10:三角函数图像性质总结

1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图

π3π

正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0).

22π3π

余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1).

222.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质

函数 y=sin x y=cos x y=tan x 图象 π{x|x∈R且x≠+kπ,2k∈Z} 值域 [-1,1] ππ在[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)22单调性 π3π上递增;在[+2kπ,+222kπ](k∈Z)上递减 π当x=+2kπ(k∈Z)时,ymax2最值 π=1;当x=-+2kπ(k∈Z)2时,ymin=-1 奇偶性 对称中心 对称轴方程 周期

1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念

y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈R 振幅 A 周期 2πT= ω频率 1ωf== T2π相位 ωx+φ 初相 φ 奇函数 (kπ,0)(k∈Z) πx=+kπ(k∈Z) 22π 偶函数 π(+kπ,0) (k∈Z) 2x=kπ(k∈Z) 2π 奇函数 kπ(,0)(k∈Z) 2 π 当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;当x=π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1 [-1,1] 在[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上递增;在[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上递减 R ππ在(-+kπ,+22kπ)(k∈Z)上递增 定义域 R R 2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点 如下表所示:

x 0-φ ω0 0 π-φ2 ωπ 2A π-φ ωπ 0 3π-φ2 ω3π 2-A 2π-φ ω2π 0 ωx+φ y=Asin(ωx+φ) 3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图象的步骤如下:

1

函数y=sin x,x∈[-π,π]的单调性是( )

2A.在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数

ππππ

-,上是增函数,在-π,-和,π上都是减函数 B.在2222C.在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数

ππππ

,π和-π,-上是增函数,在-,上是减函数 D.在2222答案 B

2.函数y=tan 2x的定义域是( )

πkππ

x≠kπ+,k∈Z D.xx≠+,k∈Z C.x824

πkππ

x≠kπ+,k∈Z B.xx≠+,k∈Z A.x428







答案 D

πkππ

解析 由2x≠kπ+,k∈Z,得x≠+,k∈Z,

224

kππ

x≠+,k∈Z. ∴y=tan 2x的定义域为x24

已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=时,函数f(x)取得最小值,

3则下列结论正确的是( )

A.f(2)解析 由于f(x)的最小正周期为π,∴ω=2,即f(x)=Asin(2x+φ), 2π4ππ

又当x=时,2x+φ=+φ=2kπ-(k∈Z),

33211π

∴φ=2kπ-(k∈Z),

又φ>0,∴φmin=,

6

ππ

故f(x)=Asin(2x+).于是f(0)=Asin ,

66π

4+ f(2)=Asin64+π=Asin5π-4, =Asinπ-66

π13π-4+=Asinf(-2)=Asin66-4

13π-4=Asin4-7π. =Asinπ-66

π5π7πππ

又∵-<-4<4-<<,

26662ππ

-,上单调递增, 又f(x)在22∴f(2)π

x+的最大值为________,此时x=__________________. 函数y=3-2cos4答案 5

+2kπ(k∈Z) 4

π

x+的最大值为3+2=5, 解析 函数y=3-2cos4π3π

此时x+=π+2kπ(k∈Z),即x=+2kπ(k∈Z).

44

π

2x-的单调递增区间是( ) 函数f(x)=tan3kππkπ5πA.2-12,2+12(k∈Z) kππkπ5πB.2-12,2+12(k∈Z) π2π

kπ+,kπ+(k∈Z) C.63

π5π

kπ-,kπ+(k∈Z) D.1212答案 B 解析

πππ

由kπ-<2x-<kπ+(k∈Z)得,

232kππkπ5π

-<x<+(k∈Z), 212212

πkππkπ5π

2x-的单调递增区间为-,+(k∈Z),故选B. 所以函数f(x)=tan3212212

π

-2x+的单调减区间为___________ 函数f(x)=sin3答案

π5

kπ-,kπ+π )1212解析

π

2x-, 由已知函数为y=-sin3

π

2x-的单调增区间. 欲求函数的单调减区间,只需求y=sin3πππ

由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,

232π5π

得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.

1212

π5π

kπ-,kπ+(k∈Z). 故所给函数的单调减区间为1212

π2x-π中,2x+,在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos④y=tan最小正周期为π的所有函数为( ) 64A.①②③ B.①③④ C.②④ 答案 A

解析 ①y=cos|2x|=cos 2x,最小正周期为π; ②由图象知y=|cos x|的最小正周期为π; π2π

2x+的最小正周期T==π; ③y=cos62ππ

2x-的最小正周期T=,因此选A. ④y=tan42

ππ

ω>0,|φ|<的最小正周期是π,若将f(x)的图象向右平移个单位后得到的图已知函数f(x)=sin(ωx+φ)23象关于原点对称,则函数f(x)的图象( )

π5π

A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称

1212π5π

,0对称 D.关于点,0对称 C.关于点1212答案

B

D.①③

解析

由题意知=π,∴ω=2;

ω

π2π

x-+φ]=sin2x+φ-π,此时关于原点对称, 又由f(x)的图象向右平移个单位后得到y=sin[23332π2π2ππππ

+kπ<,∴k=-1,φ=-, ∴-+φ=kπ,k∈Z,∴φ=+kπ,k∈Z,又|φ|<,∴323323

ππππ5πππ

2x-.当x=时,2x-=-,∴A、C错误;当x=时,2x-=,∴B正确,D错误.∴f(x)=sin 3123612

(2015·四川)下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( A.y=cos2x+π2 B.y=sin2x+π2 C.y=sin 2x+cos 2x D.y=sin x+cos x 解析

选项A中,y=cosπ

2x+2=-sin 2x,符合题意.

函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为(

A.

kπ-14,kπ+3

4,k∈Z B.

2kπ-13

4,2kπ+4,k∈Z C.k-14

,k+3

4,k∈Z D.2k-14,2k+3

4,k∈Z 解析

由图象知,周期T=2×514-4=2, ∴

ω

=2,∴ω=π. 由π×14+φ=ππ2+2kπ,k∈Z,不妨取φ=4,

∴f(x)=cosπ

πx+4. 32 ) )

13π13

2k-,2k+,k∈Z.由2kπ<πx+<2kπ+π,k∈Z,得2k-π

πx+,下列说法正确的是( ) 对于函数f(x)=sin2A.f(x)的周期为π,且在[0,1]上单调递增 B.f(x)的周期为2,且在[0,1]上单调递减 C.f(x)的周期为π,且在[-1,0]上单调递增 D.f(x)的周期为2,且在[-1,0]上单调递减 答案 B

π

πx+=cos πx,则周期T=2,在[0,1]上单调递减,故选B. 解析 因为f(x)=sin2πxπ2.函数y=2sin6-3(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为( ) A.2-3 B.0 C.-1 D.-1-3 答案 A

πππ7π解析 ∵0≤x≤9,∴-≤x-≤,

3636ππ3x-∈-,1. ∴sin632

∴y∈[-3,2],∴ymax+ymin=2-3.

π

2x-,下列说法正确的是( ) 关于函数y=tan3A.是奇函数

π

0,上单调递减 B.在区间3π

C.6,0为其图象的一个对称中心 D.最小正周期为π 答案 C

π

2x-是非奇非偶函数,A错误; 解析 函数y=tan3π

0,上单调递增,B错误; 在区间3π

最小正周期为,D错误.

2πππ

2×-=0, ∵当x=时,tan636

π

∴6,0为其图象的一个对称中心,故选C.

函数y=cos 2x+sin2x,x∈R的值域是( ) 1

A.[0,1] B.[,1] C.[-1,2] D.[0,2]

2答案 A

1-cos 2x

解析 y=cos 2x+sin2x=cos 2x+ 2=

1+cos 2x

. 2

∵cos 2x∈[-1,1],∴y∈[0,1].

函数f(x)=sin(-2x)的单调增区间是___________________________________________. π3π

kπ+,kπ+(k∈Z) 答案 44解析 由f(x)=sin(-2x)=-sin 2x, π3π

2kπ+≤2x≤2kπ+ (k∈Z)得

22π3π

kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).

44

π

2x+的图象与x轴交点的坐标是__________________. 函数y=tan4kππ

答案 2-8,0(k∈Z) π

解析 由2x+=kπ(k∈Z)得,

4kππ

x=-(k∈Z).

28πkππ

2x+的图象与x轴交点的坐标是-,0(k∈Z). ∴函数y=tan428

π1π

把函数y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将图象向右平移个单位长度,那

623么所得图象的一条对称轴方程为( ) ππ

A.x=- B.x=-

24π

C.x=

8答案 A 解析

π1π

将y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+);再将图象向右

626πππππ

平移个单位长度,得到函数y=sin[2(x-)+]=sin(2x-),故x=-是其图象的一条对称轴方程

33622

π

D.x=

4

函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为__________.

πT7πππ

答案f(x)=2sin(2x+)解析 由题图可知A=2,=-=,所以T=π,故ω=2,因此f(x)=2sin(2x

341234773ππ

π,-2为最小值点,∴2×π+φ=2kπ+,k∈Z,∴φ=2kπ+,k∈Z,又|φ|<π,∴φ+φ),又121223π

=. 3

π

故f(x)=2sin(2x+).

3

ππ2π

设函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的图象关于直线x=对称,它的周期是π,则下列说法正确的是

223________.(填序号)

3π2π

①f(x)的图象过点(0,);②f(x)在[,]上是减函数;

2123

③f(x)的一个对称中心是(,0);④将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度得到函数y=3sin ωx的图象.

12答案 ①③

2π2π4π

解析 ∵周期为π,∴=π⇒ω=2,∴f(x)=3sin(2x+φ),f()=3sin(+φ),

ω33

4πππ4π5π114π3πππ

则sin(+φ)=1或-1.又φ∈(-,),+φ∈(,π),∴+φ=⇒φ=,∴f(x)=3sin(2x+).

32236632663ππ3π

①:令x=0⇒f(x)=,正确.②:令2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z

2262

π2ππ2ππ2πππ

⇒kπ+6363631265ππ

③:令x=⇒f(x)=3sin π=0,正确.④:应平移个单位长度,错误.

1212

xπxπ

已知函数f(x)=23sin(+)·cos(+)-sin(x+π).

2424(1)求f(x)的最小正周期;

π

(2)若将f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,π]上的最大值和最

6小值.

xπxπ

解 (1)f(x)=23sin(+)·cos(+)-sin(x+π)=3cos x+sin x[3分]

2424

π2π

=2sin(x+),[5分]于是T==2π.[6分]

31ππ

(2)由已知得g(x)=f(x-)=2sin(x+),[8分]

66

ππ7ππ1π

∵x∈[0,π],∴x+∈[,],∴sin(x+)∈[-,1],[10分]∴g(x)=2sin(x+)∈[-1,2].[11分]

666626故函数g(x)在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.[12分]

π

2x-的部分图象可能是( ) 函数y=cos3

答案 D

ππ

2x-,∴当2x-=0, 解析 ∵y=cos33

ππ

即x=时,函数取得最大值1,结合图象看,可使函数在x=时取得最大值的只有D.

66

π

x-,x∈R. 已知函数f(x)=sin2x-sin26(1)求f(x)的最小正周期;

ππ

-,上的最大值和最小值. (2)求f(x)在区间341-cos 2x

解 (1)由已知,有f(x)=-

21113=cos 2x+sin 2x-cos 2x 2222=

π311

2x-. sin 2x-cos 2x=sin6442

π

2x-1-cos3

2

所以f(x)的最小正周期T==π.

2

πππππ1-,-上是减函数,在区间-,上是增函数,且f-=-, (2)因为f(x)在区间636434ππππ1331

-=-,f=,所以f(x)在区间-,上的最大值为,最小值为-. f63424442

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