41、,∴θ=,∴f(x)=2sin.
令-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,此時f(x)單調(diào)遞增;
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,此時f(x)單調(diào)遞減.所以選項B正確.
[答案] (1)D (2)A (3)B
[方法技巧]
1.求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的2種方法
(1)代換法:求形如y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))(A,ω,φ為常數(shù),A≠0,ω>0)的單調(diào)區(qū)間時,令ωx+φ=z,得y=Asin z(或y=Acos z),然后由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性求得.
(2)圖象法:畫出三角函數(shù)的圖象,結(jié)合圖
42、象求其單調(diào)區(qū)間.
2.判斷對稱中心與對稱軸的方法
利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點或最低點,對稱中心一定是函數(shù)的零點這一性質(zhì),通過檢驗f(x0)的值進行判斷.
3.求三角函數(shù)周期的常用結(jié)論
(1)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為,y=tan的最小正周期為.
(2)正弦曲線、余弦曲線相鄰兩對稱中心、相鄰兩對稱軸之間的距離是個周期,相鄰的對稱中心與對稱軸之間的距離是個周期;正切曲線相鄰兩對稱中心之間的距離是個周期.
[演練沖關(guān)]
1.(2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=2cos2x-sin2x+2,則( )
A.f(
43、x)的最小正周期為π,最大值為3
B.f(x)的最小正周期為π,最大值為4
C.f(x)的最小正周期為2π,最大值為3
D.f(x)的最小正周期為2π,最大值為4
解析:選B ∵f(x)=2cos2x-sin2x+2=1+cos 2x-+2=cos 2x+,∴f(x)的最小正周期為π,最大值為4.故選B.
2.(2018·西安八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=cos(x+θ)(0<θ<π)在x=時取得最小值,則f(x)在[0,π]上的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
解析:選A 因為0<θ<π,所以<+θ<,又f(x)=cos(x+θ)在x=時取得最小值,所以+θ=
44、π,θ=,所以f(x)=cos.由0≤x≤π,得≤x+≤.由π≤x+≤,得≤x≤π,所以f(x)在[0,π]上的單調(diào)遞增區(qū)間是,故選A.
3.(2018·四川宜賓二診)先將函數(shù)y=2sin圖象上所有點的橫坐標縮短為原來的,縱坐標不變,再向右平移個單位長度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則下列說法正確的是( )
A.函數(shù)g(x)圖象的一條對稱軸是x=
B.函數(shù)g(x)圖象的一個對稱中心是
C.函數(shù)g(x)圖象的一條對稱軸是x=
D.函數(shù)g(x)圖象的一個對稱中心是
解析:選C 先將函數(shù)y=2sin圖象上所有點的橫坐標縮短為原來的,縱坐標不變,可得函數(shù)y=2sin的圖象,再向右平移個單
45、位長度,得到函數(shù)g(x)=2sin=2sin=2cos 2x的圖象.令2x=kπ,k∈Z,得x=,k∈Z.所以函數(shù)g(x)圖象的對稱軸方程為x=,k∈Z.當k=1時,
對稱軸方程為x=.顯然=?jīng)]有整數(shù)解,所以x=不是函數(shù)g(x)的對稱軸.排除A.令2x=kπ+,k∈Z,得x=+,k∈Z,故函數(shù)g(x)圖象的對稱中心為,k∈Z.顯然+=和+=?jīng)]有整數(shù)解,所以和不是函數(shù)g(x)的對稱中心.排除B,D.故選C.
4.(2018·開封模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(π+x)sin的圖象關(guān)于原點對稱,其中φ∈(0,π),則φ=________.
解析:因為f(x)=2sin(π+x)sin的圖象
46、關(guān)于原點對稱,所以函數(shù)f(x)=2sin(π+x)sin為奇函數(shù),則y=sin為偶函數(shù),則+φ=+kπ,k∈Z,又φ∈(0,π),所以φ=.
答案:
考點(三) 三角函數(shù)的值域與最值問題
主要考查求三角函數(shù)的值域或最值,以及根據(jù)函數(shù)的值域或最值求參數(shù).
[典例感悟]
[典例] (1)已知函數(shù)f(x)=2sincos-sin(2x+3π).若將函數(shù)f(x)的圖象向左平移個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)在區(qū)間上的最大值和最小值之和為( )
A.- B.-1
C. D.1
(2)(2017·全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=sin2x+cos x-的最大值是
47、________.
(3)(2018·全國卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=2sin x+sin 2x,則f(x)的最小值是________.
[解析] (1)f(x)=2sincos-sin(2x+3π)=sin+sin 2x=sin 2xcos+cos 2xsin +sin 2x=sin 2x+cos 2x=sin.由題意知函數(shù)g(x)=f=sin=sin=cos,因為x∈,所以2x+∈,故當2x+=π,即x=時,函數(shù)g(x)取得最小值,且g(x)min=-1;當2x+=,即x=0時,函數(shù)g(x)取得最大值,且g(x)max=.所以函數(shù)g(x)在區(qū)間上的最大值和最小值之和為-.故選A.
(2)
48、依題意,f(x)=sin2x+cos x-=-cos2x+cos x+=-2+1,因為x∈,所以cos x∈[0,1],因此當cos x=時,f(x)max=1.
(3)f′(x)=2cos x+2cos 2x=2cos x+2(2cos2x-1)=2(2cos2x+cos x-1)=2(2cos x-1)(cos x+1).∵cos x+1≥0,∴當cos x<時,f′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減;當cos x>時,f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增.∴當cos x=,f(x)有最小值.又f(x)=2sin x+sin 2x=2sin x(1+cos x),∴當sin x=-時,f(x)有最
49、小值,即f(x)min=2××=-.
[答案] (1)A (2)1 (3)-
[方法技巧]
求三角函數(shù)的值域(最值)的常見函數(shù)類型及方法
三角函數(shù)類型
求值域(最值)方法
y=asin x+bcos x+c
先化為y=Asin(x+φ)+k的形式,再求值域(最值)
y=asin2x+bsin x+c
可先設(shè)sin x=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù),再求值域(最值)
y=asin xcos x+
b(sin x±cos x)+c
可先設(shè)t=sin x±cos x,化為關(guān)于t的二次函數(shù),再求值域(最值)
y=asin 2x+bsin x
求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)工具解決
[演練
50、沖關(guān)]
1.已知函數(shù)y=asin 2x+cos 2x的最大值為2,則a的值為( )
A.1 B.-1
C.±1 D.2-
解析:選C 由條件知a≠0,且y=asin 2x+cos 2x=sin(2x+φ),其中tan φ=,則a2+3=4,∴a2=1,∴a=±1.
2.已知函數(shù)f(x)=(1+tan x)cos x,0≤x<,則f(x)的最大值為( )
A.+1 B.4 C.3 D.2
解析:選D ∵f(x)=cos x=cos x+sin x=2sin,∵x∈.∴x+∈,∴當且僅當x+=,即x=時,f(x)max=2.
3.已知函數(shù)f(x)=cos,其中x∈,若
51、f(x)的值域是,則m的取值范圍是________.
解析:由x∈,可知≤3x+≤3m+,∵f=cos=-,且f=cos π=-1,∴要使f(x)的值域是,需要π≤3m+≤,即≤m≤.
答案:
[必備知能·自主補缺] 依據(jù)學情課下看,針對自身補缺漏;臨近高考再瀏覽,考前溫故熟主干
[主干知識要記牢]
1.三角函數(shù)的圖象及常用性質(zhì)
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
圖象
單調(diào)性
在(k∈Z)上單調(diào)遞增;在(k∈Z)上單調(diào)遞減
在[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上單調(diào)遞增;在[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上單調(diào)遞減
在(k∈Z)上單
52、調(diào)遞增
對稱性
對稱中心:(kπ,0)(k∈Z);對稱軸:x=+kπ(k∈Z)
對稱中心:(k∈Z);對稱軸:x=kπ(k∈Z)
對稱中心:(k∈Z)
2.三角函數(shù)的兩種常見的圖象變換
(1)y=sin xy=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
(2)y=sin xy=sin ωx
y=sin(ωx+φ)
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
[二級結(jié)論要用好]
1.sin α-cos α>0?α的終邊在直線y=x上方(特殊地,當α在第二象限時有 sin α-cos α>1).
2.sin α+c
53、os α>0?α的終邊在直線y=-x上方(特殊地,當α在第一象限時有sin α+cos α>1).
[易錯易混要明了]
求y=Asin(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間時,要注意ω,A的符號.ω<0時,應(yīng)先利用誘導(dǎo)公式將x的系數(shù)轉(zhuǎn)化為正數(shù)后再求解;在書寫單調(diào)區(qū)間時,弧度和角度不能混用,需加2kπ時,不要忘掉k∈Z,所求區(qū)間一般為閉區(qū)間.
如求函數(shù)f(x)=2sin的單調(diào)減區(qū)間,可將函數(shù)化為f(x)=-2sin,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)y=sin的單調(diào)增區(qū)間.
A級——12+4提速練
一、選擇題
1.函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)的解析式為( )
A.f(
54、x)=sin B.f(x)=sin
C.f(x)=sin D.f(x)=sin
解析:選A 由題圖可知, 函數(shù)f(x)的最小正周期為T==×4=π,所以ω=2,即f(x)=sin(2x+φ).又函數(shù)f(x)的圖象經(jīng)過點,所以sin=1,則+φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=2kπ+(k∈Z),又|φ|<,所以φ=,即函數(shù)f(x)=sin,故選A.
2.(2018·重慶模擬)函數(shù)f(x)=sin的圖象的一個對稱中心是( )
A. B.
C. D.
解析:選C 令x-=kπ(k∈Z),得x=kπ+(k∈Z),當k=0時,x=,所以函數(shù)f(x)=sin的圖象的一個對稱中心是,故
55、選C.
3.(2018·寶雞質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=tan的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析:選B 由kπ-<2x-
56、=sin(x+θ),其中θ滿足cos θ=,sin θ=,所以函數(shù)y=2sin x+cos x的周期為2π,所以個周期為π.于是由題設(shè)知平移后所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為y=2sin(x-π)+cos(x-π)=-2sin x-cos x.故選D.
5.(2018·鄭州模擬)若將函數(shù)f(x)=sin圖象上的每一個點都向左平移個單位長度,得到g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析:選A 將函數(shù)f(x)=sin圖象上的每一個點都向左平移個單位長度,得到函數(shù)g(x)=sin=sin=-sin 2x的圖象,令+2
57、kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z),可得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),因此函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(k∈Z),故選A.
6.(2018·唐山模擬)把函數(shù)y=sin的圖象向左平移個單位長度后,所得函數(shù)圖象的一條對稱軸的方程為( )
A.x=0 B.x=
C.x= D.x=-
解析:選C 將函數(shù)y=sin的圖象向左平移個單位長度后得到y(tǒng)=sin=sin的圖象,令2x+=+kπ(k∈Z),得x=+(k∈Z),令k=0,則x=,選C.
7.(2018·成都模擬)已知函數(shù)f(x)=sin x+cos x在x=θ時取得最大值,則cos=( )
A.- B.-
C. D.
解析:
58、選C ∵f(x)=sin x+cos x=2sin,又f(x)在x=θ時取得最大值,∴θ+=+2kπ(k∈Z),即θ=+2kπ(k∈Z),于是cos=cos=cos=×-×=,故選C.
8.(2019屆高三·福州四校聯(lián)考)函數(shù)f(x)=sin ωx(ω>0)的圖象向右平移個單位長度得到函數(shù)y=g(x)的圖象,并且函數(shù)g(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,則實數(shù)ω的值為( )
A. B.
C.2 D.
解析:選C 因為將函數(shù)f(x)=sin ωx(ω>0)的圖象向右平移個單位長度得到函數(shù)y=g(x)的圖象,所以g(x)=sin,又函數(shù)g(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減
59、,所以g=sin=1且≥,所以所以ω=2,故選C.
9.(2018·合肥一模)將函數(shù)y=cos x-sin x的圖象先向右平移φ(φ>0)個單位長度,再將所得的圖象上每個點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼腶倍,得到y(tǒng)=cos 2x+sin 2x的圖象,則φ,a的可能取值為( )
A.φ=,a=2 B.φ=,a=2
C.φ=,a= D.φ=,a=
解析:選D 將函數(shù)y=cos x-sin x=cos的圖象向右平移φ(φ>0)個單位長度,可得y=cos的圖象,再將函數(shù)圖象上每個點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼腶倍,得到y(tǒng)=cos的圖象,又y=cos=cos 2x+sin 2x=cos,∴=2,-φ=-+2kπ
60、(k∈Z),∴a=,φ=+2kπ(k∈N),又φ>0,結(jié)合選項知選D.
10.(2018·開封模擬)若存在正整數(shù)ω和實數(shù)φ使得函數(shù)f(x)=sin2(ωx+φ)的圖象如圖所示(圖象經(jīng)過點(1,0)),那么ω的值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選B 由f(x)=sin2(ωx+φ)=及其圖象知,<×<1,即<ω<π,所以正整數(shù)ω=2或3.由函數(shù)f(x)的圖象經(jīng)過點(1,0),得f(1)==0,得2ω+2φ=2kπ(k∈Z),即2φ=2kπ-2ω(k∈Z).由圖象知f(0)>,即=>,得cos 2ω<0,所以ω=2,故選B.
11.(2018·沈陽模擬)已知函數(shù)f(
61、x)=sin,以下命題中為假命題的是( )
A.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱
B.x=-是函數(shù)f(x)的一個零點
C.函數(shù)f(x)的圖象可由g(x)=sin 2x的圖象向左平移個單位長度得到
D.函數(shù)f(x)在上是增函數(shù)
解析:選C 令2x+=kπ+(k∈Z),當k=0時,x=,即函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱,選項A正確;令2x+=kπ(k∈Z),當k=0時,x=-,即x=-是函數(shù)f(x)的一個零點,選項B正確;2x+=2,故函數(shù)f(x)的圖象可由g(x)=sin 2x的圖象向左平移個單位長度得到,選項C錯誤;若x∈,則2x+∈,故f(x)在上是增函數(shù),選項D正確.故選
62、C.
12.(2018·江蘇南京模擬)已知函數(shù)f(x)=sin(ω>0),若f(0)=-f且f(x)在上有且僅有三個零點,則ω=( )
A. B.2
C. D.或6
解析:選D f(0)=sin=-,
令ωx1-=0得,x1=,而==,故x1=.
又f(0)=-f,
如圖,若f(x)在上有且僅有3個零點,
則=T+×2或=,即T=或T=,則ω=或6,故選D.
二、填空題
13.(2018·廣州模擬)函數(shù)f(x)=4cos xsin-1(x∈R)的最大值為________.
解析:∵f(x)=4cos xsin-1=4cos x-1=2sin xcos x+2co
63、s2x-1=sin 2x+cos 2x=2sin,∴f(x)max=2.
答案:2
14.(2018·北京東城質(zhì)檢)函數(shù)f(x)=sin2x+sin xcos x在區(qū)間上的最小值為________.
解析: 由函數(shù)f(x)=sin2x+sin xcos x=-cos 2x+sin 2x=sin+.
∵x∈,∴2x-∈.
當2x-=時,函數(shù)f(x)取得最小值為1.
答案:1
15.(2018·武漢調(diào)研)若函數(shù)f(x)=2sin(ω>0)的圖象的對稱軸與函數(shù)g(x)=cos(2x+φ)的圖象的對稱軸完全相同,則φ=________.
解析:因為函數(shù)f(x)=2sin(ω>0)的圖象
64、的對稱軸與函數(shù)g(x)=cos(2x+φ)的圖象的對稱軸完全相同,故它們的最小正周期相同,即=,所以ω=2,故函數(shù)f(x)=2sin.令2x+=kπ+,k∈Z,則x=+,k∈Z,故函數(shù)f(x)的圖象的對稱軸為x=+,k∈Z.令2x+φ=mπ,m∈Z,則x=-,m∈Z,故函數(shù)g(x)的圖象的對稱軸為x=-,m∈Z,故+-+=,m,n,k∈Z,即φ=(m+n-k)π-,m,n,k∈Z,又|φ|<,所以φ=-.
答案:-
16.設(shè)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).若函數(shù)f(x)在區(qū)間上具有單調(diào)性,且f=f=-f,則函數(shù)f(x)的最小正周期為________.
解析:法一:∵
65、f(x)在區(qū)間上具有單調(diào)性,且f=f,∴x=和x=均不是f(x)的極值點,其極值應(yīng)該在x==處取得,∵f=-f,∴x=也不是函數(shù)f(x)的極值點,又f(x)在區(qū)間上具有單調(diào)性,∴x=-=為f(x)的另一個相鄰的極值點,故函數(shù)f(x)的最小正周期T=2×=π.
法二:由已知可畫出草圖,如圖所示,則=-,解得T=π.
答案:π
B級——難度小題強化練
1.(2018·宜昌模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=sin-cos的圖象關(guān)于原點對稱,則角θ=( )
A.- B.
C.- D.
解析:選D ∵f(x)=2sin,且f(x)的圖象關(guān)于原點對稱,∴f(0)=2sin=0,即sin=0,∴θ-
66、=kπ(k∈Z),即θ=+kπ(k∈Z),又|θ|<,∴θ=.
2.(2018·洛陽模擬)已知函數(shù)f(x)=sin x+cos x(x∈R),先將y=f(x)的圖象上所有點的橫坐標縮短到原來的(縱坐標不變),再將得到的圖象上所有點向右平移θ(θ>0)個單位長度,得到的圖象關(guān)于y軸對稱,則θ的最小值為( )
A. B.
C. D.
解析:選C f(x)=sin x+cos x=2sin,將其圖象上所有點的橫坐標縮短到原來的(縱坐標不變),得y=2sin的圖象,再將得到的圖象上所有的點向右平移θ(θ>0)個單位長度,得y=2sin=2sin的圖象.由y=2sin的圖象關(guān)于y軸對稱得-3θ=+kπ,k∈Z,即θ=-π,k∈Z,又θ>0,故當k=-1時,θ取得最小值,故選C.
3.(2018·洛陽尖子生統(tǒng)考)已知函數(shù)f(x)=sin(sin x)+cos(sin x),x∈R,則下列說法正確的是( )
A.函數(shù)f(x)是周期函數(shù)且最小正周期為π
B.函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
C.函數(shù)f(x)在區(qū)間上的值域為[1,]
D.函數(shù)f(x)在上是增函數(shù)
解析:選C f(x)=s