《2019高考數(shù)學(xué)“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題1 三角函數(shù)、解三角形 第1講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)學(xué)案 文.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考數(shù)學(xué)“一本”培養(yǎng)專題突破 第2部分 專題1 三角函數(shù)、解三角形 第1講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)學(xué)案 文.doc(14頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第1講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
高考統(tǒng)計(jì)定方向
熱點(diǎn)題型
真題統(tǒng)計(jì)
命題規(guī)律
題型1:三角恒等變換
2018全國(guó)卷ⅢT4;2018全國(guó)卷ⅠT11;2018全國(guó)卷ⅡT15
2017全國(guó)卷ⅢT4;2017全國(guó)卷ⅠT15
1.重點(diǎn)考查三角函數(shù)圖象的變換,三角函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱性及最值,并常與三角恒等變換交匯命題.
題型2:三角函數(shù)的圖象與解析式
2016全國(guó)卷ⅠT6;2016全國(guó)卷ⅡT3;2016全國(guó)卷ⅢT14
2015全國(guó)卷ⅠT8
題型3:三角函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
2018全國(guó)卷ⅠT8;2018全國(guó)卷ⅡT10;2018全國(guó)卷ⅢT6
2017全國(guó)卷ⅡT3;2017全國(guó)卷ⅡT13;2017全國(guó)卷ⅢT6
2016全國(guó)卷ⅡT11;2014全國(guó)卷ⅡT14
2.主要以選擇、填空題的形式考查,難度中等偏下.
題型1 三角恒等變換
■核心知識(shí)儲(chǔ)備
1.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式
(1)sin(αβ)=sin αcos βcos αsin β;
(2)cos(αβ)=cos αcos β?sin αsin β;
(3)tan(αβ)=.
2.二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2α=2sin αcos α;
(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
(3)tan 2α=.
3.輔助角公式
asin x+bcos x=sin(x+φ).
■高考考法示例
【例1】 (1)(2018全國(guó)卷Ⅰ)已知角α的頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與x軸的非負(fù)半軸重合,終邊上有兩點(diǎn)A(1,a),B(2,b),且cos 2α=,則|a-b|=( )
A. B. C. D.1
(2)(2018洛陽模擬)若sin=,則cos+2α=________.
(3)(2018石家莊模擬)若cos(2α-β)=-,sin(α-2β)=,0<β<<α<,則α+β的值為________.
(1)B (2)- (3) [(1)由題可知tan α==b-a,又cos 2α=cos2α-sin2α====,∴5(b-a)2=1,得(b-a)2=,即|b-a|=,故選B.
(2)由sin=
得cos=1-2sin2
=1-22=,
則cos=cos
=-cos=-.
(3)因?yàn)閏os(2α-β)=-且<2α-β<π,
所以sin(2α-β)=.
因?yàn)閟in(α-2β)=且-<α-2β<,
所以cos(α-2β)=.
所以cos(α+β)=cos[(2α-β)-(α-2β)]
=cos(2α-β)cos(α-2β)+sin(2α-β)sin(α-2β)
=-+=.
因?yàn)椋鸡粒拢迹驭粒拢?
[方法歸納]
1.三角恒等變換的“4大策略”
(1)常值代換:特別是“1”的代換,1=sin2θ+cos2θ=tan 45等.
(2)項(xiàng)的拆分與角的配湊:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.
(3)降次與升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
(4)弦、切互化:一般是切化弦.
2.解決條件求值問題的關(guān)注點(diǎn)
(1)分析已知角和未知角之間的關(guān)系,正確地用已知角來表示未知角.
(2)正確地運(yùn)用有關(guān)公式將所求角的三角函數(shù)值用已知角的三角函數(shù)值來表示.
(3)求解三角函數(shù)中的給值求角問題時(shí),要根據(jù)已知求這個(gè)角的某種三角函數(shù)值,然后結(jié)合角的取值范圍,求出角的大?。?
(教師備選)
(2018佛山模擬)已知tan=,則cos2-α=( )
A. B. C. D.
B [tan==,解得tan α=-,故cos2=
==+sin αcos α,
其中sin αcos α===-,故+sin αcos α=.]
■對(duì)點(diǎn)即時(shí)訓(xùn)練
1.(2018黃山模擬)若cos=,則sin 2α=( )
A. B. C.- D.-
D [由cos=得,sin 2α=cos=2cos2-1=2-1=-,故選D.]
2.已知sin α=,sin(α-β)=-,α,β均為銳角,則角β等于( )
A. B. C. D.
C [由sin α=,α是銳角知cos α=,
由sin(α-β)=-,α,β均為銳角知,-<α-β<0,
從而cos(α-β)=.
故cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=+=
所以β=]
3.(2018全國(guó)卷Ⅱ)已知tan=,則tan α=________.
[法一:因?yàn)閠an =,
所以=,即=,
解得tan α=.
法二:因?yàn)閠an=,
所以tan α=tan+
題型2 三角函數(shù)的圖象與解析式
■核心知識(shí)儲(chǔ)備
1.“五點(diǎn)法”作圖
用五點(diǎn)法畫y=Asin(ωx+φ)在一個(gè)周期內(nèi)的簡(jiǎn)圖時(shí),一般先列表,后描點(diǎn),連線,其中所列表如下:
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-+
-
Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.圖象變換
■高考考法示例
【例2】 (1)(2018合肥模擬)函數(shù)y=sin的圖象可由函數(shù)y=cosx的圖象至少向右平移m(m>0)個(gè)單位長(zhǎng)度得到,則m=( )
A.1 B. C. D.
(2)(2015全國(guó)卷Ⅰ)函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)的部分圖象如圖211所示,則f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為( )
圖211
A.,k∈Z
B.,k∈Z
C.,k∈Z
D.,k∈Z
(1)A (2)D [(1)因?yàn)閥=sin
=cos
=cos,
所以只需將函數(shù)y=cosx的圖象向右至少平移1個(gè)單位長(zhǎng)度即可得到函數(shù)y=sin的圖象.
(2)由圖象知,周期T=2=2,
∴=2,∴ω=π.
由π+φ=+2kπ,k∈Z,不妨取φ=,
∴f(x)=cos.
由2kπ<πx+<2kπ+π,得2k-
0)的圖象變換成y=sin(ωx+φ)的圖象時(shí),只需進(jìn)行平移變換,應(yīng)把ωx+φ變換成ω,根據(jù)確定平移量的大小,根據(jù)的符號(hào)確定平移的方向.
2.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的解析式的確定方法
(1)A由最值確定,A=;
(2)ω由周期確定;
(3)φ由圖象上的特殊點(diǎn)確定.
通常利用峰點(diǎn)、谷點(diǎn)或零點(diǎn)列出關(guān)于φ的方程,結(jié)合φ的范圍解得φ的值,所列方程如下:
峰點(diǎn):ωx+φ=+2kπ;谷點(diǎn):ωx+φ=-+2kπ,利用零點(diǎn)時(shí),要區(qū)分該零點(diǎn)是升零點(diǎn),還是降零點(diǎn).
升零點(diǎn)(圖象上升時(shí)與x軸的交點(diǎn)):ωx+φ=2kπ;
降零點(diǎn)(圖象下降時(shí)與x軸的交點(diǎn)):ωx+φ=π+2kπ.(以上k∈Z)
■對(duì)點(diǎn)即時(shí)訓(xùn)練
1.為了得到函數(shù)y=sin的圖象,可以將函數(shù)y=cos 2x的圖象( )
A.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
B.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
D.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
B [∵y=cos 2x=sin,
∴y=cos 2x的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,
得y=sin=sin的圖象,故選B.]
2.函數(shù)f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的部分圖象如圖212所示,則f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)的值為( )
圖212
A.0 B.2+2 C.6 D.-
B [由題圖可得,A=2,T=8,=8,ω=,
∴f(x)=2sinx.
∴f(1)=,f(2)=2,f(3)=,f(4)=0,f(5)=-,f(6)=-2,f(7)=-,f(8)=0,而2 019=8252+3,∴f(1)+f(2)+…+f(2 019)=f(1)+f(2)+f(3)=2+2.]
題型3 三角函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用
■核心知識(shí)儲(chǔ)備
1.三角函數(shù)的奇偶性、對(duì)稱性
(1)y=Asin(ωx+φ),當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時(shí)為奇函數(shù);當(dāng)φ=kπ+(k∈Z)時(shí)為偶函數(shù);對(duì)稱軸方程可由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得,對(duì)稱點(diǎn)、橫坐標(biāo)可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得.
(2)y=Acos(ωx+φ),當(dāng)φ=kπ+(k∈Z)時(shí)為奇函數(shù);當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時(shí)為偶函數(shù);對(duì)稱軸方程可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得,對(duì)稱點(diǎn)、橫坐標(biāo)可由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得.
(3)y=Atan(ωx+φ),當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時(shí)為奇函數(shù).
尤其注意其對(duì)稱點(diǎn)橫坐標(biāo)可由ωx+φ=(k∈Z)求得.
2.三角函數(shù)的最值
函數(shù)類型
求解方法
y=asin x+bcos x+c
轉(zhuǎn)化為y=sin(x+φ)+c的最值問題
y=asin2x+bsin xcos x+ccos2x
轉(zhuǎn)化為y=Asin 2x+Bcos 2x+C的最值問題
y=asin2x+bsin x+c
換元法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的最值問題
■高考考法示例
?角度一 三角函數(shù)的定義域、周期性及單調(diào)性的判斷
【例3-1】 (1)(2018全國(guó)卷Ⅱ)若f(x)=cos x-sin x在[0,a]是減函數(shù),則a的最大值是( )
A. B. C. D.π
C [法一:f(x)=cos x-sin x=cosx+.當(dāng)x∈[0,a]時(shí),x+∈,所以結(jié)合題意可知,a+≤π,即a≤,故所求a的最大值是.故選C.
法二:f′(x)=-sin x-cos x=-sin.于是,由題設(shè)得f′(x)≤0,即 sin≥0在區(qū)間[0,a]上恒成立.當(dāng)x∈[0,a]時(shí),x+∈,所以a+≤π,即a≤,故所求a的最大值是.故選C.]
(2)已知函數(shù)f(x)=4tan xsincos-.
①求f(x)的定義域與最小正周期;
②討論f(x)在區(qū)間上的單調(diào)性.
[解] ①f(x)的定義域?yàn)?
f(x)=4tan xcos xcos-=4sin xcosx--
=4sin x-
=2sin xcos x+2sin2x-
=sin 2x+(1-cos 2x)-
=sin 2x-cos 2x=2sin.
所以f(x)的最小正周期T==π.
②令z=2x-,則函數(shù)y=2sin z的單調(diào)遞增區(qū)間是,k∈Z.
由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.
設(shè)A=,B=
,易知A∩B=-,.
所以當(dāng)x∈時(shí),f(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減.
?角度二 三角函數(shù)的最值問題
【例3-2】 (1)(2016全國(guó)卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=cos 2x+6cos的最大值為( )
A.4 B.5 C.6 D.7
B [f(x)=1-2sin2x+6sin x=-22+,又sin x∈[-1,1],所以當(dāng)sin x=1時(shí),f(x)有最大值5,故選B.]
(2)(2018青島模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=sin+sin,其中0<ω<3.已知f=0.
①求ω;
②將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移個(gè)單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在上的最小值.
[解]?、僖?yàn)閒(x)=sin+sin,
所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx=sin ωx-cos ωx
==sin.
由題設(shè)知f=0,所以-=kπ,k∈Z.
故ω=6k+2,k∈Z,又0<ω<3,所以ω=2.
②由①得f(x)=sin
所以g(x)=sin=sin.
因?yàn)閤∈,所以x-∈,
當(dāng)x-=-,即x=-時(shí),g(x)取得最小值-.
?角度三 三角函數(shù)圖象的對(duì)稱性
【例3-3】 (1)將函數(shù)y=cos x+sin x(x∈R)的圖象向左平移m(m>0)個(gè)單位長(zhǎng)度后,所得到的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則m的最小值是( )
A. B. C. D.
(2)將函數(shù)f(x)=cos 2x的圖象向右平移個(gè)單位后得到函數(shù)g(x)的圖象,則g(x)具有性質(zhì)
A.最大值為1,圖象關(guān)于直線x=對(duì)稱
B.在上單調(diào)遞增,為奇函數(shù)
C.在上單調(diào)遞增,為偶函數(shù)
D.周期為π,圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
(1)A (2)B [(1)設(shè)f(x)=cos x+sin x=2cos x+sin x=2sin,向左平移m個(gè)單位長(zhǎng)度得g(x)=2sin.∵g(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,∴g(x)為偶函數(shù),∴+m=+kπ(k∈Z),
∴m=+kπ(k∈Z),又m>0,∴m的最小值為.
(2)由題意可得將f(x)=cos 2x的圖象向右平移個(gè)單位得到g(x)=cos=cos=sin 2x的圖象,因?yàn)楹瘮?shù)g(x)為奇函數(shù),所以排除C,又當(dāng)x=時(shí)函數(shù)值為0,當(dāng)x=時(shí),函數(shù)值為,所以A和D中對(duì)稱的說法不正確,選B.]
[方法歸納] 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì)及應(yīng)用的求解思路
第一步:先借助三角恒等變換及相應(yīng)三角函數(shù)公式把待求函數(shù)化成y=Asin(ωx+φ)+B的形式;
第二步:把“ωx+φ”視為一個(gè)整體,借助復(fù)合函數(shù)性質(zhì)求y=Asin(ωx+φ)+B的單調(diào)性及奇偶性、最值、對(duì)稱性等問題.
■對(duì)點(diǎn)即時(shí)訓(xùn)練
1.(2018全國(guó)卷Ⅲ)函數(shù)f(x)=的最小正周期為( )
A. B. C.π D.2π
C [f(x)====
sin xcos x=sin 2x,所以f(x)的最小正周期T==π.故選C.]
2.(2018沈陽模擬)已知f(x)=2sin2x+2sin xcos x,則f(x)的最小正周期和一個(gè)單調(diào)遞減區(qū)間分別為( )
A.2π, B.π,
C.2π, D.π,
B [f(x)=2sin2x+2sin xcos x=1-cos 2x+sin 2x=sin+1,則T==π.由+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),令k=0得f(x)在上單調(diào)遞減,故選B.]
3.(2018哈爾濱模擬)若函數(shù)f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)(0<θ<π)的圖象關(guān)于中心對(duì)稱,則函數(shù)f(x)在上的最小值是( )
A.-1 B.-
C.- D.-
B [f(x)=2sin,又圖象關(guān)于中心對(duì)稱,所以2+θ+=kπ,k∈Z,所以θ=kπ-π,又0<θ<π,所以θ=,
所以f(x)=-2sin 2x,
因?yàn)閤∈.
所以2x∈,f(x)∈[-,2],
所以f(x)的最小值是-.]
1.(2014全國(guó)卷Ⅰ)在函數(shù)①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+,④y=tan中,最小正周期為π的所有函數(shù)為( )
A.②④ B.①③④
C.①②③ D.①③
C [①y=cos|2x|=cos 2x,T=π.
②由圖象知,函數(shù)的周期T=π.
③T=π.
④T=.
綜上可知,最小正周期為π的所有函數(shù)為①②③.]
2.(2016全國(guó)卷Ⅰ)將函數(shù)y=2sin的圖象向右平移個(gè)周期后,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
D [函數(shù)y=2sin的周期為π,將函數(shù)y=2sin的圖象向右平移個(gè)周期即個(gè)單位長(zhǎng)度,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為y=2sin=2sin,故選D.]
3.(2018全國(guó)卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=2cos2x-sin2x+2,則( )
A.f(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
B [易知f(x)=2cos2x-sin2x+2=3cos2x+1=(2cos2x-1)++1=cos 2x+,則f(x)的最小正周期為π,當(dāng)x=kπ(k∈Z)時(shí),f(x)取得最大值,最大值為4.]
4.(2016全國(guó)卷Ⅲ)函數(shù)y=sin x-cos x的圖象可由函數(shù)y=2sin x的圖象至少向右平移________個(gè)單位長(zhǎng)度得到.
[∵y=sin x-cos x=2sin,∴函數(shù)y=sin x-cos x的圖象可由函數(shù)y=2sin x的圖象至少向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到.]
5.(2016全國(guó)卷Ⅰ)已知θ是第四象限角,且sin=,則tan=________.
- [由題意知sin=,θ是第四象限角,所以cos>0,所以cos==.
tan==
=-=-=-.]
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