要点重温之三角函数的图象、性质
1.研究一个含三角式的函数的性质时一般先将函数化为y =Asin(ωx+φ)+B或y =Acos(ωx+φ)+B的形式。[注意]:函数y =|Asin(ωx+φ)|的周期是函数y =Asin(ωx+φ) 周期的一半。 [举例]函数y =sin(A 、
π
2
x +θ) cos(
π
2
x +θ) 在x =2时有最大值,则θ的一个值是,
3πππ2π
B 、 C 、 D 、
4423
1π
解析:原函数可变为:y =sin(πx +2θ) ,它在x =2时有最大值,即2π+2θ=2k π+
22
πππ
θ=(k-1)π+,k ∈Z ,选A 。(万不可分别去研究sin(x +θ) 和cos(x +θ) 的最大值)。
422
[巩固] ①函数y =sin2x cos2x 的最小正周期是; ②函数y=tanx―cotx 的周期为 ;③函数y=|
1x
+sim|的周期为 22
2.在解决函数y =Asin(ωx+φ) 的相关问题时,一般对ωx+φ作“整体化”处理。如:用“五点法”作函数y =Asin(ωx+φ) 的图象时,应取ωx+φ=0、
3ππ
、π、、2π等,而不是取x 等于它们;求函数y =Asin(ωx+φ) 的取值范
22
围时,应由x 的范围确定ωx+φ的范围,再观察三角函数的图象(或单位圆上的三角函数线),注意:只需作出y=sinθ(把ωx+φ视为一个整体,即θ) 的草图,而无需画y =Asin(ωx+φ) 的图象;求函数y =Asin(ωx+φ) (ω>0)
的单调区间时,也是视ωx+φ为一个整体,先指出ωx+φ的范围,再求x 的范围;研究函数y =Asin(ωx+φ) 的图象
π
和ωx+φ=kπ(k ∈Z ), 从而得到函数y =Asin(ωx+φ) 的图象关于直线2
k π-φk ππφ
x =+-对称,关于点(,0)对称(k ∈Z ),(正、余弦函数图象的对称轴平行于Y 轴且过函数
ϖϖ2ϖϖ
图象的最高点或最低点,而对称中心是图象与“平衡轴”的交点); 对函数y =Acos(ωx+φ) 也作完全类似的处理。
π
[举例1]画出函数y =sin(2x +) 在[0,π]内的图象并指出其有无对称轴、对称中心。
6π
解析:作函数y =sin(2x +) 的图象不是先作函数y =sin x 的图象,再由它伸宿、平移得到,而是直接描点作图。
6
ππππππ3ππ13π
2x +∈[但不是在[0,而是视2x +为一个角,],取2x +=、
π]内取x =0、π这五点,
666642466
3ππ13π、π、、2π、六个点,具体列表如下:
对称性时,则分别令ωx+φ=kπ+
描点、作图略。不难看出直线x =
、x =都不是函数的对称轴,点(,0)、(,0)也都不是函数图
121263
象的对称中心,因为定义域不关于它们对称,所以无对称轴、对称中心。
[举例2] 已知函数y =sin x cos x -3sin 2x ,(1)指出函数的对称轴、对称中心; (2)指出函数的单调递增区间;(3)函数在(-
2ππ
, -]上的最大、最小值,并指出取得最大、最小值时的x 的值。 312
解析:y =2sin(2x +
π
3
-
ππk ππ+,k ∈Z ; ,(1)对称轴:由2x +=k π+得x =
322122
对称中心:由2x +∈[2k π-
πk ππk πππ-,∴函数图象的对称中心为(-,-=k π得x =)k ∈Z 。(2)由2x +
3262632
5ππππ
,2k π+]得x ∈[k π-,k π+],k ∈Z ,
121222
5πππ2ππ
, -] ∴[k π-,k π+],k ∈Z 。(3)将2x +视为一个角θ,∵x ∈(-
12123312ππ1π
∴θ∈(-π, ,画函数y =sin θ的草图,观察θ∈(-π, 时函数值的范围为[-1],当且仅当θ=-时sin θ
6
6
2
2
θ=取得最小值-1,
1π5ππ3
时sin θ取得最大值;即x =-时原函数最小值-2-,。 x =-时原函数最大值1-26121222
5π11ππ
-2x) 的一个增区间是[,];②若函数f(x)=sin(ωx+ϕ)
12123
π
为奇函数,则ϕ为π的整数倍;③对于函数f(x)=tg(2x+) ,若f(x1)=f(x2) ,则x 1-x 2必是π的整数倍;④函数
3
ππ
y=2sin(2x+) 的图像关于点(,0)对称。
33
[巩固] [巩固]有以下四个命题:①函数f(x)=sin(其中正确的命题是 (填上正确命题的序号) [迁移] 函数f(x)=2sin
2
ωx+sin2ωx-1 ( ω>0)
① 若对任意x ∈R 恒有f(x1) ≤f(x)≤f(x2), 求|x1-x 2|的最小值;
② 若对任意x ∈R 恒f(x)≤f(1),试判断f(x+1)的奇偶性; ③ 若f(x)在[0,
π
]上是单调函数, 求整数ω的值; 4
3.已知函数y =Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的图象求表达式,一般先根据函数的最大值M 、最小值m (最高、最低点的纵坐标),确定A 、B (A+B=M,-A+B= m);根据相邻的最大、最小值点间的距离d (最高、最低点的横坐标之
π
) ,最后用最高(或最低)点的坐标代入表达式确定φ。 ϖ
2ππ
[举例] 已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0
36
差的绝对值)确定ω(d =
-2), 则这个函数的解析式为y =____________. 解析:A=2,相邻最值点相距半个周期,即则函数解析式为y =2sin(2x +φ) ,点(
T 2πππ
=-=,∴T=π⇒ω=2, 2362
ππ
,2) 在函数图象上,∴2=2sin(+φ) ⇒ 63
ππππ+φ=2k π+得φ=2k π+,k ∈Z ∴函数的解析式为y =2sin(2x +。 3266
π
[巩固] 函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|
2则函数表达式为:
ππππ
x+) ,B .y=4sin(x -) , 8484ππππ
C .y=-4sin(x -) ,D .y=4sin(x+)
8484
A .y=-4sin(
[迁移]如图是一个半径为3米的水轮,水轮圆心O
2米,已知水轮每分钟转动四圈,水轮上的点P 相对于水面 的高度y(米) 与时间x(秒) 满足函数关系y=Asin(ωx+ϕ)+B (A>0,ϖ>0,0
4. 三角函数图象的平移变换、伸缩变换遵循“图进标退”原理:即图象向上(右)平移m(m>0)个单位,则表达式中的y(x)应变为y-m(x-m);图象横(纵)坐标变为原来的n 倍,则表达式中的x(y)应变为平移”与“先平移后伸缩”的结果是不同的。
[举例] 已知函数f (x ) =2a cos 2x +b sin x cos x -3, 且f (0) =3, f (π) =1.
2242
(Ⅰ)函数f (x )的图象经过怎样的平移才能使其对应的函数成为奇函数? (Ⅱ)函数f (x )的图象经过怎样的平移后得到y=cosx.。
x y
() 。关注“先伸缩后n n
π3
解析:由f (0) =, f (π) =1. 得:a =,b=1,降次、“合二为一”后得:f (x ) =sin(2x+),
32242
(Ⅰ) 思路一:函数y= f(x )的图象关于(-
ππ
,0)对称,向右平移个单位后图象关于原点对称即为奇函数(平66
π
), 要使其为奇函数,则x=0时函数值为3
移的方法不唯一,因为函数y= f(x )的图象对称中心不唯一);
思路二:若函数f (x )的图象向右平移m 个单位得到函数y= sin(2x-2m+0(奇函数图象关于原点对称),即-2m+
π
=k π,k ∈Z ⇒m= 3
-
k ππ
+, k ∈Z , 随k 的取值不同可以得到不同的m 的值,回答其中任一个即可。(运算量虽大一些,但更具一般26
性)。
(Ⅱ) f (x ) =sin(2x+
ππππππ
)=cos(-2x)=cos(2x-)=cos[2(x-)],方案一:先左移(x变成x+) 得到函数y= cos2x,
366121212
x
)得到函数y=cosx; 2
x πππ
方案二:先纵坐标不变横坐标变为原来的2倍(x 变成)得到函数y= cos(x-) ,再左移(x变成x+) 得到函
2666
再纵坐标不变横坐标变为原来的2倍(x 变成
数y=cosx。注:(ⅰ)图象变换的问题要特别注意题目要求由谁变到谁,不要搞错了方向;(ⅱ)变换的源头和结果
需化为同名的三角函数且角变量的系数同号(用诱导公式)才能实施;(ⅲ)如果已知变换的结果探究变换的源头,可以“倒行逆施”。 [巩固1]把函数y =cosx -sin x 的图象向左平移m 个单位(m >0)所得的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是 A.
π
6
B.
π2π5π C. D.
633
[巩固2] 将函数f (x ) =Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0, |φ|
ππ
) 的图象向右平移,再横坐标伸长为原来的2倍、纵坐标28
缩小为原来的一半得到函数y=sinx,则f (x ) = 。
5.三角形三内角A 、B 、C 成等差数列,当且仅当B=60;在△ABC 中:A>B ⇔ sinA>sinB;sin(B+C)=sinA、
cos(B+C)=-cosA、cos
B +C B +C A A
=sin、sin =cos;△ABC 中cosA+cosB>0,cosB+cosC>0,cosA+cosC>0;在2222
锐角三角形△ABC 中sinA>cosB,sinB>cosC,
sinC>cosA等;若A 、B 是钝角三角形两锐角,则sinA
π
+A ) 的取值范围是 . 2πππ4π
解析:原式=-cos A -sin A =-2sin(A+) , ∵A ∈(0,π) ⇒ A+∈(, )
3333
[举例] 在△ABC 中,3cos(B +C )+cos(sin(A+
π3
) ∈(-,1], 即原式的取值范围是: [-2,)
32
[巩固1]在锐角三角形△ABC 中,设x=sinAsinB,y=cosAcosB,则x,y 的大小关系是:( )
A .x ≤y, B.xy [巩固2] 在∆ABC 中,已知tan
A +B
=sin C ,s i A +n s i B ≤2,给出以下四个论断:①tan A ⋅cot B =1,②0
③sin 2A +cos 2B =1,④cos 2A +cos 2B =sin 2C , 其中正确的是( ) A .①③ B .②④
C .①④ D .②③
简答
πππ②③4π;2.[巩固]①②④, [迁移] f(x)=2sin(2ωx-) , ①由f(x1) ≤f(x)≤f(x2) 知:x 1、226
ππ
x 2分别是函数y=f(x)的最小值、最大值点,最小、最大值点间最近的距离为半个周期,得,②偶,③视2ωx-62ω
πϖπππϖππϖπππ
为一个角θ,则θ∈[-,-],函数y =2sin θ在 [-,-]上单调,则-≤,得0
626626262
42ππ, 又ω为整数,∴ω=1。3.[巩固] 注意A 未必是正数,C , [迁移] y=3sin(x+)+2 3152
π
4. [巩固1] C, [巩固2] f (x ) =2 cos(2x-)
4
1. [巩固] ①
5. [巩固1] D,[巩固2]B,
要点重温之三角函数的图象、性质
1.研究一个含三角式的函数的性质时一般先将函数化为y =Asin(ωx+φ)+B或y =Acos(ωx+φ)+B的形式。[注意]:函数y =|Asin(ωx+φ)|的周期是函数y =Asin(ωx+φ) 周期的一半。 [举例]函数y =sin(A 、
π
2
x +θ) cos(
π
2
x +θ) 在x =2时有最大值,则θ的一个值是,
3πππ2π
B 、 C 、 D 、
4423
1π
解析:原函数可变为:y =sin(πx +2θ) ,它在x =2时有最大值,即2π+2θ=2k π+
22
πππ
θ=(k-1)π+,k ∈Z ,选A 。(万不可分别去研究sin(x +θ) 和cos(x +θ) 的最大值)。
422
[巩固] ①函数y =sin2x cos2x 的最小正周期是; ②函数y=tanx―cotx 的周期为 ;③函数y=|
1x
+sim|的周期为 22
2.在解决函数y =Asin(ωx+φ) 的相关问题时,一般对ωx+φ作“整体化”处理。如:用“五点法”作函数y =Asin(ωx+φ) 的图象时,应取ωx+φ=0、
3ππ
、π、、2π等,而不是取x 等于它们;求函数y =Asin(ωx+φ) 的取值范
22
围时,应由x 的范围确定ωx+φ的范围,再观察三角函数的图象(或单位圆上的三角函数线),注意:只需作出y=sinθ(把ωx+φ视为一个整体,即θ) 的草图,而无需画y =Asin(ωx+φ) 的图象;求函数y =Asin(ωx+φ) (ω>0)
的单调区间时,也是视ωx+φ为一个整体,先指出ωx+φ的范围,再求x 的范围;研究函数y =Asin(ωx+φ) 的图象
π
和ωx+φ=kπ(k ∈Z ), 从而得到函数y =Asin(ωx+φ) 的图象关于直线2
k π-φk ππφ
x =+-对称,关于点(,0)对称(k ∈Z ),(正、余弦函数图象的对称轴平行于Y 轴且过函数
ϖϖ2ϖϖ
图象的最高点或最低点,而对称中心是图象与“平衡轴”的交点); 对函数y =Acos(ωx+φ) 也作完全类似的处理。
π
[举例1]画出函数y =sin(2x +) 在[0,π]内的图象并指出其有无对称轴、对称中心。
6π
解析:作函数y =sin(2x +) 的图象不是先作函数y =sin x 的图象,再由它伸宿、平移得到,而是直接描点作图。
6
ππππππ3ππ13π
2x +∈[但不是在[0,而是视2x +为一个角,],取2x +=、
π]内取x =0、π这五点,
666642466
3ππ13π、π、、2π、六个点,具体列表如下:
对称性时,则分别令ωx+φ=kπ+
描点、作图略。不难看出直线x =
、x =都不是函数的对称轴,点(,0)、(,0)也都不是函数图
121263
象的对称中心,因为定义域不关于它们对称,所以无对称轴、对称中心。
[举例2] 已知函数y =sin x cos x -3sin 2x ,(1)指出函数的对称轴、对称中心; (2)指出函数的单调递增区间;(3)函数在(-
2ππ
, -]上的最大、最小值,并指出取得最大、最小值时的x 的值。 312
解析:y =2sin(2x +
π
3
-
ππk ππ+,k ∈Z ; ,(1)对称轴:由2x +=k π+得x =
322122
对称中心:由2x +∈[2k π-
πk ππk πππ-,∴函数图象的对称中心为(-,-=k π得x =)k ∈Z 。(2)由2x +
3262632
5ππππ
,2k π+]得x ∈[k π-,k π+],k ∈Z ,
121222
5πππ2ππ
, -] ∴[k π-,k π+],k ∈Z 。(3)将2x +视为一个角θ,∵x ∈(-
12123312ππ1π
∴θ∈(-π, ,画函数y =sin θ的草图,观察θ∈(-π, 时函数值的范围为[-1],当且仅当θ=-时sin θ
6
6
2
2
θ=取得最小值-1,
1π5ππ3
时sin θ取得最大值;即x =-时原函数最小值-2-,。 x =-时原函数最大值1-26121222
5π11ππ
-2x) 的一个增区间是[,];②若函数f(x)=sin(ωx+ϕ)
12123
π
为奇函数,则ϕ为π的整数倍;③对于函数f(x)=tg(2x+) ,若f(x1)=f(x2) ,则x 1-x 2必是π的整数倍;④函数
3
ππ
y=2sin(2x+) 的图像关于点(,0)对称。
33
[巩固] [巩固]有以下四个命题:①函数f(x)=sin(其中正确的命题是 (填上正确命题的序号) [迁移] 函数f(x)=2sin
2
ωx+sin2ωx-1 ( ω>0)
① 若对任意x ∈R 恒有f(x1) ≤f(x)≤f(x2), 求|x1-x 2|的最小值;
② 若对任意x ∈R 恒f(x)≤f(1),试判断f(x+1)的奇偶性; ③ 若f(x)在[0,
π
]上是单调函数, 求整数ω的值; 4
3.已知函数y =Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的图象求表达式,一般先根据函数的最大值M 、最小值m (最高、最低点的纵坐标),确定A 、B (A+B=M,-A+B= m);根据相邻的最大、最小值点间的距离d (最高、最低点的横坐标之
π
) ,最后用最高(或最低)点的坐标代入表达式确定φ。 ϖ
2ππ
[举例] 已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0
36
差的绝对值)确定ω(d =
-2), 则这个函数的解析式为y =____________. 解析:A=2,相邻最值点相距半个周期,即则函数解析式为y =2sin(2x +φ) ,点(
T 2πππ
=-=,∴T=π⇒ω=2, 2362
ππ
,2) 在函数图象上,∴2=2sin(+φ) ⇒ 63
ππππ+φ=2k π+得φ=2k π+,k ∈Z ∴函数的解析式为y =2sin(2x +。 3266
π
[巩固] 函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|
2则函数表达式为:
ππππ
x+) ,B .y=4sin(x -) , 8484ππππ
C .y=-4sin(x -) ,D .y=4sin(x+)
8484
A .y=-4sin(
[迁移]如图是一个半径为3米的水轮,水轮圆心O
2米,已知水轮每分钟转动四圈,水轮上的点P 相对于水面 的高度y(米) 与时间x(秒) 满足函数关系y=Asin(ωx+ϕ)+B (A>0,ϖ>0,0
4. 三角函数图象的平移变换、伸缩变换遵循“图进标退”原理:即图象向上(右)平移m(m>0)个单位,则表达式中的y(x)应变为y-m(x-m);图象横(纵)坐标变为原来的n 倍,则表达式中的x(y)应变为平移”与“先平移后伸缩”的结果是不同的。
[举例] 已知函数f (x ) =2a cos 2x +b sin x cos x -3, 且f (0) =3, f (π) =1.
2242
(Ⅰ)函数f (x )的图象经过怎样的平移才能使其对应的函数成为奇函数? (Ⅱ)函数f (x )的图象经过怎样的平移后得到y=cosx.。
x y
() 。关注“先伸缩后n n
π3
解析:由f (0) =, f (π) =1. 得:a =,b=1,降次、“合二为一”后得:f (x ) =sin(2x+),
32242
(Ⅰ) 思路一:函数y= f(x )的图象关于(-
ππ
,0)对称,向右平移个单位后图象关于原点对称即为奇函数(平66
π
), 要使其为奇函数,则x=0时函数值为3
移的方法不唯一,因为函数y= f(x )的图象对称中心不唯一);
思路二:若函数f (x )的图象向右平移m 个单位得到函数y= sin(2x-2m+0(奇函数图象关于原点对称),即-2m+
π
=k π,k ∈Z ⇒m= 3
-
k ππ
+, k ∈Z , 随k 的取值不同可以得到不同的m 的值,回答其中任一个即可。(运算量虽大一些,但更具一般26
性)。
(Ⅱ) f (x ) =sin(2x+
ππππππ
)=cos(-2x)=cos(2x-)=cos[2(x-)],方案一:先左移(x变成x+) 得到函数y= cos2x,
366121212
x
)得到函数y=cosx; 2
x πππ
方案二:先纵坐标不变横坐标变为原来的2倍(x 变成)得到函数y= cos(x-) ,再左移(x变成x+) 得到函
2666
再纵坐标不变横坐标变为原来的2倍(x 变成
数y=cosx。注:(ⅰ)图象变换的问题要特别注意题目要求由谁变到谁,不要搞错了方向;(ⅱ)变换的源头和结果
需化为同名的三角函数且角变量的系数同号(用诱导公式)才能实施;(ⅲ)如果已知变换的结果探究变换的源头,可以“倒行逆施”。 [巩固1]把函数y =cosx -sin x 的图象向左平移m 个单位(m >0)所得的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是 A.
π
6
B.
π2π5π C. D.
633
[巩固2] 将函数f (x ) =Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0, |φ|
ππ
) 的图象向右平移,再横坐标伸长为原来的2倍、纵坐标28
缩小为原来的一半得到函数y=sinx,则f (x ) = 。
5.三角形三内角A 、B 、C 成等差数列,当且仅当B=60;在△ABC 中:A>B ⇔ sinA>sinB;sin(B+C)=sinA、
cos(B+C)=-cosA、cos
B +C B +C A A
=sin、sin =cos;△ABC 中cosA+cosB>0,cosB+cosC>0,cosA+cosC>0;在2222
锐角三角形△ABC 中sinA>cosB,sinB>cosC,
sinC>cosA等;若A 、B 是钝角三角形两锐角,则sinA
π
+A ) 的取值范围是 . 2πππ4π
解析:原式=-cos A -sin A =-2sin(A+) , ∵A ∈(0,π) ⇒ A+∈(, )
3333
[举例] 在△ABC 中,3cos(B +C )+cos(sin(A+
π3
) ∈(-,1], 即原式的取值范围是: [-2,)
32
[巩固1]在锐角三角形△ABC 中,设x=sinAsinB,y=cosAcosB,则x,y 的大小关系是:( )
A .x ≤y, B.xy [巩固2] 在∆ABC 中,已知tan
A +B
=sin C ,s i A +n s i B ≤2,给出以下四个论断:①tan A ⋅cot B =1,②0
③sin 2A +cos 2B =1,④cos 2A +cos 2B =sin 2C , 其中正确的是( ) A .①③ B .②④
C .①④ D .②③
简答
πππ②③4π;2.[巩固]①②④, [迁移] f(x)=2sin(2ωx-) , ①由f(x1) ≤f(x)≤f(x2) 知:x 1、226
ππ
x 2分别是函数y=f(x)的最小值、最大值点,最小、最大值点间最近的距离为半个周期,得,②偶,③视2ωx-62ω
πϖπππϖππϖπππ
为一个角θ,则θ∈[-,-],函数y =2sin θ在 [-,-]上单调,则-≤,得0
626626262
42ππ, 又ω为整数,∴ω=1。3.[巩固] 注意A 未必是正数,C , [迁移] y=3sin(x+)+2 3152
π
4. [巩固1] C, [巩固2] f (x ) =2 cos(2x-)
4
1. [巩固] ①
5. [巩固1] D,[巩固2]B,