《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、平面向量與復(fù)數(shù) 第23講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí) 文(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、平面向量與復(fù)數(shù) 第23講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)練習(xí) 文(含解析)新人教A版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第23講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
夯實基礎(chǔ) 【p54】
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖象.
2.會用“五點法”畫函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象,理解A、ω、φ的物理意義.
3.掌握函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=sin x圖象間的變換關(guān)系.
4.會由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象或圖象特征求函數(shù)的解析式.
【基礎(chǔ)檢測】
1.下列函數(shù)中,周期為π且為偶函數(shù)的是( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=cos
【解析】對于選項A,y=-cos 2x,周期為π且是偶函數(shù),所
2、以選項A正確;
對于選項B,y=sin 2x,周期為π且是奇函數(shù),所以選項B錯誤;
對于選項C,y=cos x,周期為2π,所以選項C錯誤;
對于選項D,y=-sin x,周期為2π,所以選項D錯誤.
故選A.
【答案】A
2.y=3sin的一條對稱軸是( )
A.x= B.x= C.x=- D.x=
【解析】由題意,-=kπ+,
∴x=2kπ+(k∈Z),
∴y=3sin的一條對稱軸是x=-,故選C.
【答案】C
3.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的部分圖象所示,則( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
【
3、解析】由圖可得:函數(shù)的最大值為2,最小值為-2,故A=2,
=+,故T=π,ω=2,
故y=2sin(2x+φ),
將點代入可得:2sin=2,
則φ=-滿足要求,
故y=2sin,故選A.
【答案】A
4.將函數(shù)y=sin的圖象上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?縱坐標(biāo)不變),再往上平移1個單位,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)在下面哪個區(qū)間上單調(diào)遞增( )
A. B.
C. D.
【解析】將函數(shù)y=sin的圖象上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼模傻脃=sin,再往上平移1個單位,得函數(shù)y=sin+1的圖象,令-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得:-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,當(dāng)k=0時,單
4、調(diào)遞增區(qū)間為,故選A.
【答案】A
【知識要點】
1.用五點法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡圖
正弦函數(shù)y=sin x,x∈[0,2π]的圖象中,五個關(guān)鍵點是:(0,0),,(π,0),,(2π,0).
余弦函數(shù)y=cos x,x∈[0,2π]的圖象中,五個關(guān)鍵點是:(0,1),,__(π,-1)__,,(2π,1).
2.正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖象與性質(zhì)
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
圖象
定義域
R
R
{x|x∈R且x≠
+kπ,k∈Z}
值域
__[-1,1]__
__[-1,1]__
R
5、單
調(diào)
性
在[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上遞增;在[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上遞減
在[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)上遞增;在[2kπ,π+2kπ](k∈Z)上遞減
在(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上遞增
最值
當(dāng)x=+2kπ(k∈Z)時,ymax=1;當(dāng)x=-+2kπ(k∈Z)時,ymin=-1
當(dāng)x=2kπ(k∈Z)時,ymax=1;當(dāng)x=π+2kπ(k∈Z)時,ymin=-1
奇偶性
__奇函數(shù)__
__偶函數(shù)__
__奇函數(shù)__
對稱
中心
(kπ,0)(k∈Z)(k∈Z)
(k∈Z)
(k∈Z
6、)
對稱軸
方程
x=+kπ(k∈Z)
x=kπ(k∈Z)
周期
2π
__2π__
__π__
3.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象
其中相位變換中平移量為__|φ|__個單位,φ>0時,向__左__移,φ<0時,向__右__移;橫向伸縮變換中的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼腳___倍;振幅變換中,橫坐標(biāo)不變,而縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼腳_A__倍.
4.當(dāng)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))表示一個振動時,__A__叫作振幅,T=____叫作周期,f=____叫作頻率,__ωx+φ__叫作相位,__φ__叫
7、作初相.
5.根據(jù)y=Asin(ωx+φ)+k的圖象求其解析式的問題,主要從以下四個方面來考慮:
①A的確定:根據(jù)圖象的最高點和最低點,即A=;
②k的確定:根據(jù)圖象的最高點和最低點,即k=;
③ω的確定:結(jié)合圖象,先求出周期T,然后由T=(ω>0)來確定ω;
④φ的確定:由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+k取開始與x軸的交點(最靠近原點)的橫坐標(biāo)為-(即令ωx+φ=0,x=-)確定φ.
典 例 剖 析 【p55】
考點1 畫三角函數(shù)圖象及圖象變換
已知函數(shù)y=cos 2x+sin 2x+1,x∈R.
(1)求它的振幅、周期和初相;
(2)該函數(shù)的圖象是由y=sin x(x∈
8、R)的圖象經(jīng)過怎樣的平移和伸縮變換得到的?
(3)用五點法作出它一個周期范圍的簡圖.
【解析】(1)因為函數(shù)y=cos 2x+sin 2x+1,x∈R,
所以y=2sin+1,
它的振幅為A=2,周期T==π,初相φ=.
(2)①y=sin x的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得到y(tǒng)=2sin x.
②y=2sin x的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?,得到y(tǒng)=2sin 2x.
③y=2sin 2x沿x軸向左平移個單位,得到y(tǒng)=2sin.
④y=2sin沿y軸向上平移1個單位,得到
y=2sin+1.
(3)選取,,,,五個點,用“五點法”能作出它一個周期范圍的簡圖.
9、【小結(jié)】“五點法作圖”應(yīng)抓住四條:
①化為y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的形式;
②求出周期T=;
③求出振幅A;
④列出一個周期內(nèi)的五個特殊點,當(dāng)畫出某指定區(qū)間上的圖象時,應(yīng)列出該區(qū)間的特殊點.
考點2 由圖象求三角函數(shù)解析式
已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示.
(1)求A,ω,φ的值;
(2)設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)f,求g(x)在上的單調(diào)遞減區(qū)間.
【解析】(1)由圖形易得A=4,
=4×,解得ω=2,
此時f(x)=4sin(2x+φ).
因為f(x)的圖象過,
所以f=4,得
10、sin=1.
因為-<φ<,所以-<φ+<,
所以φ+=,得φ=.
綜上A=4,ω=2,φ=.
(2)由(1)得g(x)=4sin·4sin=16sincos=8sin.
由+2kπ≤4x+≤+2kπ,
解得+≤x≤+,其中k∈Z.
取k=0,得≤x≤,
所以g(x)在x∈上的單調(diào)遞減區(qū)間為.
【小結(jié)】該題型考查通過圖象得到三角函數(shù)周期T、對應(yīng)點的值,從而得到函數(shù)解析式.
考點3 由三角函數(shù)圖象的性質(zhì)求解析式
已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<)的圖象關(guān)于點B對稱,點B到函數(shù)y=f(x)的圖象的對稱軸的最短距離為,且f=1.
(1)求A
11、,ω,φ的值;
(2)若0<θ<π,且f(θ)=,求cos 2θ的值.
【解析】(1)依題意有=4×=2π,∴ω=1.
又f=Asin=0,∴sin=0.
∵0<φ<,∴-<φ-<,
∴φ-=0,∴φ=.
又f=Asin=A=1,∴A=.
(2)f(θ)=sin=sin θ+cos θ=?1+2sin θcos θ=?2sin θcos θ=-<0.
∵0<θ<π,∴sin θ>0,cos θ<0,
∴cos θ-sin θ=-=-,
∴cos 2θ=(cos θ+sin θ)(cos θ-sin θ)=-.
【小結(jié)】本題的關(guān)鍵是用好兩個對稱即點對稱和線對稱.
【能力提
12、升】
已知向量a=(sin(ωx+φ),2),b=(1,cos(ωx+φ)),函數(shù)f(x)=(a+b)(a-b),已知y=f(x)的圖象的一個對稱中心與它相鄰的一條對稱軸之間的距離為1,且經(jīng)過點M.
(1)求函數(shù)f的解析式;
(2)先將函數(shù)y=f圖象上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼摩斜叮v坐標(biāo)不變,再向右平移m(m>0)個單位長度,向下平移3個單位長度,得到函數(shù)y=g的圖象,若函數(shù)g的圖象關(guān)于原點對稱,求實數(shù)m的最小值.
【解析】(1)f==a2-b2 =sin2+4-1-cos2=-cos+3.
由題可知, =1, ∴T=4,
∴由T==4得ω=.
又∵函數(shù)f經(jīng)過點M,
∴-cos+
13、3=,
∴ cos=-.
∵0<φ<,
∴+2φ=,即φ=,
∴函數(shù)f的解析式為f =-cos+3.
(2)依題意知, g=-cos
=-cos,
∵函數(shù)g關(guān)于原點對稱,
∴函數(shù)g為奇函數(shù),即-m+=kπ+,
∴m=-2kπ-.
∵m>0,∴當(dāng)k=-1時, m的最小值為,
綜上所述,實數(shù)m的最小值為.
【小結(jié)】求f(x)=Asin(ωx+φ)的解析式時應(yīng)注意A,ω的正負和φ的范圍情況.
方 法 總 結(jié) 【p56】
1.討論三角函數(shù)性質(zhì),應(yīng)先把函數(shù)式化成y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式.
2.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周
14、期為,y=tan(ωx+φ)的最小正周期為.
3.對于函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì)(定義域、值域、單調(diào)性、對稱性、最值等)可以通過換元的方法令t=ωx+φ,將其轉(zhuǎn)化為研究y=Asin t的性質(zhì).
4.對于已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間的某一部分確定參數(shù)ω的范圍的問題:首先,明確已知的單調(diào)區(qū)間應(yīng)為函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的子集;其次,要確定已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而利用它們之間的關(guān)系可求解.
走 進 高 考 【p56】
1.(2018·全國卷Ⅲ)函數(shù)f(x)=的最小正周期為( )
A. B. C.π D.2π
【解析】由已知得f(x)==
==sin x·cos x=sin 2x,
所以f(x)的最小正周期為T==π,故選C.
【答案】C
2.(2018·全國卷Ⅱ)若f(x)=cos x-sin x在[0,a]上是減函數(shù),則a的最大值是( )
A. B. C. D.π
【解析】因為f(x)=cos x-sin x=cos,
所以由0+2kπ≤x+≤π+2kπ(k∈Z)得-+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z),
當(dāng)k=0時,x∈,故amax=,故選C.
【答案】C
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