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2019版高考数学(理)培优增分一轮全国经典版课件:第3章+三角函数、解三角形3-3+【KS5U+高考】 |
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[必备知识]
考点正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
[必会结论]
1.函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T=,函数y=tan(ωx+φ)的最小正周期为T=.
2.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是周期.而正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半周期.
3.三角函数中奇函数一般可化为y=Asinωx或y=Atanωx的形式,而偶函数一般可化为y=Acosωx+b的形式.
[考点自测]
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)y=cosx在第一、二象限内是减函数.()
(2)函数y=sin是偶函数,最小正周期为π.()
(3)函数y=sinx的对称轴方程为x=2kπ+(kZ).()
(4)函数y=tanx在整个定义域上是增函数.()
×
√
×
×
2.[课本改编]若函数f(x)=-cos2x,则f(x)的一个递增区间为()
A.B.
C. D.
解析由f(x)=-cos2x知递增区间为,kZ,故只有B项满足.
3.[2018·福建模拟]函数f(x)=sin的图象的一条对称轴是()
A.x=B.x=
C.x=-D.x=-
解析由x-=+kπ,得x=kπ+,当k=-1时,x=-.
4.[2018·厦门模拟]函数y=sin+1的图象的一个对称中心的坐标是()
A.B.
C. D.
解析对称中心的横坐标满足2x+=kπ,解得x=-+,kZ.当k=1时,x=,y=1.故选B.
5.[课本改编]函数y=tan的定义域是()
A.B.
C. D.
解析y=tan=-tan,由x-≠+kπ,kZ,得x≠kπ+,kZ.故选D.
6.函数y=3-2cos的最大值为________,此时x=_______________________.
5
解析函数y=3-2cos的最大值为3+2=5,此时x+=π+2kπ(kZ),即x=+2kπ(kZ).
+2kπ(kZ)
考向三角函数的定义域、值域
例1(1)[2018·烟台模拟]函数y=的定义域为()
A.
B.(kZ)
C.(k∈Z)
D.R
解析cosx-≥0,得cosx≥,2kπ-≤x≤2kπ+,kZ.
(2)函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为__________.
2-
解析0≤x≤9,-≤x-≤,
-≤sin≤1,
故-≤2sin≤2.
即函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值为2,最小值为-.所以最大值与最小值的和为2-.
本例(2)中的函数换为“y=3-sinx-2cos2x,x”,如何解答?
解x∈,sinx∈.
又y=3-sinx-2cos2x=3-sinx-2(1-sin2x)
=22+,
当sinx=时,ymin=;
当sinx=-或sinx=1时,ymax=2.
故函数的最大值与最小值的和为2+=.
本例(2)中的函数换为“y=sinx-cosx+sinxcosx,x[0,π]”,又该如何解答?
解令t=sinx-cosx,又x[0,π],
t=sin,t[-1,].
由t=sinx-cosx,得t2=1-2sinxcosx,
即sinxcosx=.
∴原函数变为y=t+,t[-1,].
即y=-t2+t+.
当t=1时,ymax=-+1+=1;
当t=-1时,ymin=--1+=-1.
故函数的最大值与最小值的和为1-1=0.
触类旁通
三角函数定义域、值域的求解策略
(1)求三角函数的定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),也可借助三角函数线或三角函数图象来求解.
(2)求解三角函数的值域(最值),首先把三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域),或用换元法(令t=sinx,或t=sinx±cosx)化为关于t的二次函数求值域(最值).
(3)换元法的应用:把sinx或cosx看作一个整体,转化为二次函数,求给定区间上的值域(最值)问题.此时注意所换元的取值范围.
【变式训练1】(1)函数y=的定义域为()
A.
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析由2sinx-1≥0,得sinx≥,所以2kπ+≤x≤2kπ+(kZ).
(2)函数y=cos,x的值域是___________.
解析x,x+,
y∈.
考向三角函数的单调性
例2已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)讨论f(x)在区间上的单调性.
解(1)因为f(x)=2sin的最小正周期为π,且ω>0.从而有=π,故ω=1.
(2)因为f(x)=2sin.
若0≤x≤,则≤2x+≤.
当≤2x+≤,即0≤x≤时,
f(x)单调递增;
当<2x+≤,即<x≤时,f(x)单调递减.
综上可知,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.
触类旁通
三角函数单调性问题的解题策略
(1)求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中,ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
【变式训练2】(1)设ω是正实数,函数f(x)=2cosωx在x上是减函数,那么ω的值可以是()
A.B.2C.3D.4
解析因为函数f(x)=2cosωx在上单调递减,所以要使函数f(x)=2cosωx(ω>0)在区间上单调递减,则有≤,即T≥,所以T=≥,解得ω≤.所以ω的值可以是.故选A.
(2)函数y=sin的递增区间是______________________.
(k∈Z)
解析y=-sin,
2kπ+≤2x-≤2kπ+
kπ+≤x≤kπ+(kZ).
考向三角函数的奇偶性、周期性及对称性
命题角度1三角函数的周期性与奇偶性
例3[2018·长沙模拟]设函数f(x)=sin的最小正周期为π,且是偶函数,则()
A.f(x)在内单调递减
B.f(x)在内单调递减
C.f(x)在内单调递增
D.f(x)在内单调递增
解析由条件,知ω=2.
因为f(x)是偶函数,且|φ|<,所以φ=,
这时f(x)=sin=cos2x.
因为当x时,2x(0,π),
所以f(x)在内单调递减.
命题角度2三角函数的周期性与对称性
例4已知ω>0,0<φ<π,直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ等于()
A.B.C.D.
解析由题意得=2,
ω=1,f(x)=sin(x+φ),
+φ=+kπ(kZ),
φ=+kπ(kZ).
又0<φ<π,φ=.故选A.
命题角度3三角函数的奇偶性与对称性
例5[2018·揭阳模拟]当x=时,函数f(x)=sin(x+φ)取得最小值,则函数y=f()
A.是奇函数且图象关于点对称
B.是偶函数且图象关于点(π,0)对称
C.是奇函数且图象关于直线x=对称
D.是偶函数且图象关于直线x=π对称
解析当x=时,函数f(x)取得最小值,
sin=-1,φ=2kπ-(kZ),
f(x)=sin=sin,
y=f=sin(-x)=-sinx,
y=f是奇函数,且图象关于直线x=对称.
触类旁通
函数f(x)=Asin(ωx+φ)的奇偶性和对称性
(1)若f(x)=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+(kZ);若f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则有φ=kπ(kZ).
(2)对于函数y=Asin(ωx+φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.
核心规律
1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式.
2.函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
3.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t=ωx+φ,将其转化为研究y=sint的性质.
满分策略
1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.
2.要注意求函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时的情况.
3.三角函数的最值可能不在自变量区间的端点处取得,直接将两个端点处的函数值作为最值是错误的.
数学思想系列4——三角函数中的分类讨论思想
[2018·龙岩模拟]已知函数f(x)=2asin+a+b的定义域是,值域是[-5,1],求a,b的值.
解题视点先求出2x+的范围,再求出sin的值域;系数a的正、负影响着f(x)的值,因而要分a>0,a<0两种情况讨论;根据a>0或a<0求f(x)的最值,列方程组求解.
解因为0≤x≤,所以≤2x+≤,
-≤sin≤1.
所以当a>0时,解得
当a<0时,解得
因此a=2,b=-5或a=-2,b=1.
答题启示?1?对此类问题的解决,首先利用正弦函数、余弦函数的有界性或单调性求出y=Asin?ωx+φ?或y=Acos?ωx+φ?的最值,但要注意对A的正负进行讨论,以便确定是最大值还是最小值;?2?再由已知列方程求解;?3?本题的易错点是忽视对参数a>0或a<0的分类讨论,导致漏解.
跟踪训练
已知a是实数,则函数f(x)=1+asinax的图象不可能是()
解析当a=0时,f(x)=1,即图象C;当02π,即图象A;当a>1时,三角函数的最大值为a+1>2,且最小正周期为T=<2π,即图象B.
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