【文档说明】《2022-2023学年高一数学一隅三反系列(人教A版2019必修第一册)》5.4 三角函数的图象与性质(精讲)(解析版).docx,共(17)页,1.197 MB,由envi的店铺上传
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5.4三角函数的图象与性质(精讲)考点一周期性【例1-1】(2022·北京)在函数①cos|2|yx=,②|cos|yx=,③πcos26yx=+,④πtan24yx=−中,最小正周期为π的所有函数为
()A.②④B.①③④C.①②③D.②③④【答案】C【解析】∵cos|2|yx==cos2x,∴T=22=;|cos|yx=图象是将y=cosx在x轴下方的图像对称翻折到x轴上方得到,所以周期为,由周期公式知,cos(2)6yx=+为,tan(2)
4yx=−为2,故选:C.【例1-2】(2021·上海市进才中学高一期中)已知函数()4tan,05yx=+的最小正周期为2,则=_____.【答案】2【解析】因为函数()4tan,05yx=+的最小正周期为2,所以=||
2,所以2=.故答案为:2【一隅三反】1.(2022·广东)(多选)下列函数中,最小正周期为的是()A.cos|2|yx=B.|cos|yx=C.cos26yx=+D.tan24yx=−【答案】ABC【解析】对于A,c
os|2|cos2,yxx==最小正周期为22T==;对于B,1cos2|cos|2xyx+==,最小正周期为22T==;对于C,cos26yx=+,最小正周期为22T==;对于D,tan24yx=−,最小正周期为2T=,故选:ABC2.(2021·
齐河县第一中学高一期中)(多选)下列函数周期为的是()A.sinyx=B.cosyx=C.tanyx=D.2sin24yx=+【答案】BCD【解析】sinyx=的最小正周期为2;由cosyx=的图象是由y=cosx的图象将x
轴上方的部分保持不变,下方的部分向上翻转而得到,由图象可知其周期为;tanyx=的最小正周期为;2sin24yx=+的最小正周期为22=.故选:BCD.考点二单调性【例2-1】(2022广西)函数()sin,[,0]3fxxx=−−的单
调递增区间是()A.5,6−B.5,66−−C.,03−D.,06−【答案】D【解析】由22,232kxkkZ−−+,解得522,66kxkkZ−+,又0x−,∴06x−.所以函数()f
x的单调递增区间为,06−.故选:D.【例2-2】(2022高一下·南阳期末)函数()π3fxsinx=−的单调递增区间为()A.π5π2π2π66kk−+,,ZkB.π5ππ
π66kk−+,,ZkC.5π11π2π2π66kk++,,ZkD.5π11πππ66kk++,,Zk【答案】C【解析】()ππ33fxsinxsinx=−=−−
,令ππ3π2π2π232kxkkZ+−+,,得5π11π2π2π66kxkkZ++,,所以函数()π3fxsinx=−的单调递增区间为5π11π2π2π66kk++,,Zk.故答案为:C.【例2-3】(20
22高一下·武汉期末)已知函数()()πωω03fxsinx=+在区间ππ62,上单调递减,则ω的取值范围是()A.703,B.713,C.[1,3]D.(03,【答案】B【解析】设()fx的周期为T,因为ππ
262T−,即π2π32ω,解得ω3,由ππ3π2πω2π232kxk+++,解得()π2π7π2πZ6ωω6ωωkkxk++,即()fx在区间π2π7π2π6ωω6ωωkk++,上单调递减,因为0ω3,显然k只能取0,
所以ππ6ω6且7ππ6ω2,解得7ω13,.故答案为:B.【一隅三反】1.(2022高一下·镇江期末)下列区间中,函数π()2()6fxsinx=−单调递减的是()A.π(0)2,B.π(π)2,C.3π(π)2,D.3π(2π)2,【答案】C【
解析】由ππ3π2π2πZ262kxkk+−+,,得2π5π2π2πZ33kxkk++,,当1k=−时,其递减区间为4ππ33−−,,当0k=时,其递减区间为2π5π33,,当1k=时,其递减区间为8π11π33,,
所以()fx在π(0)2,,π(π)2,,3π(2π)2,上不递减,在3π(π)2,上单调递减,故答案为:C2.(2022高一下·鄠邑期中)函数()π4fxtanx=+的单调递增区间为()
A.()ππππ22kkkZ−+,B.()()πππkkkZ+,C.()3ππππ44kkkZ−+,D.()π3πππ44kkkZ−+,【答案】C【解析】根据正切函数性质可知,当()πππππ242kxkkZ−+++时,函数()π4fx
tanx=+单调递增,即()3ππππ44kxkkZ−++。故答案为:C.3.(2022·安丘模拟)下列区间中,函数()15sin23fxx=−+单调递减的区间是()A.2−−,B.2,C.322,D.522
,【答案】B【解析】()115sin5sin2323fxxx=−+=−−的单调递减区间即函数15sin23yx=−的单调递增区间,令()1222232kxkkZ−−+,解不等式得到()54433kxkkZ−+
,令0k=得533x−,5233−,,,所以2,是函数的单调递减区间,其他选项均不符合,故答案为:B4.(2022高一下·宿州期中)已知函数()ωfxsinx=(ω0)在ππ66−
,上单调,则ω的可能值为()A.2B.3C.4D.5【答案】AB【解析】因为xππ66−,,ω0,故可得ππωωω66x−,,又因为ysinx=的单调增区间为ππ2π2π22kkkZ−+
,,,故ππππω2πω2π6262kk−−+,,解得ω123k−+且ω123kkZ+,,又因为ω0,故0k=,ω3。故答案为:AB.考点三奇偶性【例3-1】(2021·广东)(多选)下
列函数中最小正周期为π,且为偶函数的是()A.cosyx=B.sin2yx=C.πsin22yx=+D.1cos2yx=【答案】AC【解析】对于A,定义域为R,因为()cos()cos()fxxxfx−=−==,所以函数为偶函数,因为c
osyx=的图像是由cosyx=的图像在x轴下方的关于x轴对称后与x轴上方的图像共同组成,所以cosyx=的最小正周期为π,所以A正确,对于B,定义域为R,因为()sin(2)sin2()fxxxfx−=−=−=−,所以函数为奇
函数,所以B错误,对于C,定义域为R,π()sin2cos22fxxx=+=,最小正周期为π,因为()cos(2)cos2()fxxxfx−=−==,所以函数为偶函数,所以C正确,对于D,定
义域为R,最小正周期为2412=,所以D错误,故选:AC【例3-2】(2022高一上·资阳期末)已知函数(φ)(0φπ)ysinx=+为偶函数,则φ=()A.π4B.π3C.π2D.5π6【答案】C【解
析】因为函数(φ)(0φπ)ysinx=+为偶函数,所以πφπ2k=+,kZ,因为0φπ,所以当0k=时,πφ2=,故答案为:C.【一隅三反】1.(2022·陕西)下列函数为奇函数的是()A.2cosyxx=
+B.|sin|yx=C.2sinyxx=D.costanyxx=−【答案】C【解析】A.函数的定义域为R,满足()()fxfx−=,所以函数是偶函数,故错误;B.函数的定义域为R,满足()()fxfx−=
,所以函数是偶函数,故错误;C.函数的定义域为R,满足()()fxfx−=−,所以函数是奇函数,故正确;D.函数的定义域为,2xxkkZ+,函数既不满足()()fxfx−=,也不满足()()fxfx−=−,所以函数既不是奇函数,也不是偶函数,故错误.故选:C2.(20
22·青海)下列函数中,最小正周期为π,且为偶函数的是()A.tan3yx=+B.cos22yx=+C.sin2yx=D.sinyx=【答案】D【解析】A.tan3yx=+的最小正周期为
,是非奇非偶函数,故错误;B.cos2sin22yxx=+=−的最小正周期为,是奇函数,故错误;C.如图所示:,sin2yx=不周期函数,为偶函数,故错误;D.如图所示:,sinyx=的最
小正周期为,是偶函数,故正确;故选:D3.(2022浙江)已知函数()sinyx=+是定义在R上的偶函数,则()cos2−=()A.1B.-1C.0D.1或-1【答案】C【解析】∵函数()sinyx=+是定义在R上的
偶函数,∴函数的图象关于y轴对称∴ππ2k=+,k∈z∴()πcos2coscosπsinπ02kk−==+=−=考点四对称性【例4-1】(2022高一下·汉中期中)下列关于函数()π246fxsinx=+的图象,说法正确的是()A.关于点π03,对称
B.关于直线π24x=−对称C.关于直线π12x=对称D.关于点π02,对称【答案】C【解析】A:π4ππ22336fsin=+=−,即()fx关于π3x=对称,故错误;B:πππ202466fsin−=−+=
,即()fx关于π024−,对称,故错误;C:πππ221236fsin=+=,即()fx关于π12x=对称,故正确;D:ππ22π026fsin=+
,故错误.故答案为:C.【例4-2】(2022·广州模拟)如果函数()(2φ)fxsinx=+的图像关于点2π03−,对称,则|φ|的最小值是()A.π6B.π3C.5π6D.4π3【答案】B【解析】根据题意,2π2φ03sin−+=,即4πφπ3
kkZ−+=,,解得4πφπ3kkZ=+,;当1k=−时,φ取得最小值π3.故答案为:B.【一隅三反】1.(2022安徽开学考)函数()πtan23fxx=−的图象的一个对称中心为()A.π012,B.7π012
,C.5π012−,D.π012−,【答案】D【解析】【解答】由ππ2Z32kxk−=,,可得ππZ46kxk=+,,当0k=时,π6x=,当1k=时,ππ5π4612x=+=,当2k
=时,8π2π123x==,当1k=−时,πππ4612x=−+=−,当2k=−时,4π1π123x=−=−,当3k=−时,7π12x=−,所以π012−,为()fx图象的一个对称中心,故答案为:D2.(
2022高一下·陕西期末)函数()sin23fxx=+的图象的对称轴方程可以为()A.12x=B.512x=C.3x=D.6x=【答案】A【解析】由2x+π3=kπ+π2(k∈Z),得x=ππ212kkZ+,,当k=0时,x=12.故选:A3.(2022·深圳模拟
)若π2x=是函数()ω(ω0)fxcosx=图象的对称轴,则()fx的最小正周期的最大值是()A.πB.2πC.π2D.π4【答案】A【解析】依题意πωπ2kkZ=,,解得ω2kkZ=,,因为ω0,所以ω2kkZ=,且0k,所以()fx的最小正周期2π
2ππω2Tkk===,所以,当1k=时,πmaxT=。故答案为:A4.(2022·西安)如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点4π(0)3,对称,那么|φ|的最小值为()A.π6B.π4C.π3D.π2【答案】A【解析】因函数y=3co
s(2x+φ)的图象关于点4π(0)3,对称,则有4ππ2φπ32kkZ+=+,,于是得πφ(2)π6kkZ=−−,,显然πφ(2)π6k=−−对于kZ是递增的,而2k=时,πφ6=−,π|φ|6=,当3k=时,5πφ6=,5π|φ|6=,所以|φ|的最小值为π6.故答案为:A考点
五解三角函数不等式【例5-1】(2022高一下·南阳月考)函数()()ln12cos2fxx=+的定义域是()A.()2π2πππZ33kkk−++,B.()ππππZ33kkk−++,C.()2π2π2π2πZ33kkk
−++,D.()ππ2π2πZ33kkk−++,【答案】B【解析】依题意,12cos20x+,即1cos22x−,于是得2π2π2π22πZ33kxkk−+,,解得:ππππZ33kxkk−+,所以函数()()ln12c
os2fxx=+的定义域是ππ(ππ)(Z)33kkk−++,.故答案为:B【例5-2】(2021·上海高一专题练习)利用图像,不等式3tan21x−的解集为____________.【答案】(,],262
8kkkZ−+【解析】tan2yx=函数图象如下所示:令tan21x=,则2,4xkkZ=+,解得,82kxkZ=+;令tan23x=−,则2,3xkkZ=−+,解得,62kxkZ=−+,因为3tan21x−,所以
,6282kkxkZ−++,即原不等式的解集为,,6282kkkZ−++,故答案为:,,6282kkkZ−++.【一隅三反】1.(2022湖南)使得sincosxx正确的一个区间是()A.2,B.34
2,C.04,D.64,【答案】A【解析】作出sinyx=与cosyx=的图象,如图:由图可知,若sincosxx,其中2,满足,故选:A2.(2022·南京)满足2sin13x−=,[0,2)x的角
x的集合___________.【答案】7,26【解析】由2sin13x−=得,1sin32x−=,因为[0,2)x,所以5333x−−.当5333x−−时,若1sin32x−=,则3x−可能的取值为6,56
,相应的x的取值为2,76.所以所求角x的集合为7,26.故答案为:7,26.3.(2021·上海)函数sin1cosxyx=+的定义域为______.【答案】2,xxkk+Z【解析】
要使函数有意义,则1cos0x+,即cos1x−,所以()2xkk+Z.故答案为:2,xxkk+Z.4.(2022陕西)若()0,x,则满足2sin2x<的x的取值范围为__________
____;【答案】30,,44【解析】当()0,x时,令2sin2x=,解得4x=或34,结合正弦函数的图象与性质,可得当[)0,xÎp时,2sin2x<的解集为30,,44.故答案为:30,,44
考点六最值【例6-1】(2022·河南)已知函数()()π2ωω06fxsinx=+的最小正周期为π,则()fx在区间ππ33−,上的最小值为.【答案】-2【解析】因为ω0,且函数的最小正周期
为π,所以2ππω2ω==,所以π()2(2)6fxsinx=+,由ππ[]33x−,,得ππ5π2[]626x+−,,又函数ysinx=在ππ[]22−,上单调递增,在π3π[]22,上单调递减,所以当ππ262x+=−即π3x=−时,函数(
)fx取得最小值,且最小值为-2。故答案为:-2。【例6-2】(2022高一下·镇巴县期中)已知函数()π23fxcosx=−在()0m,上的值域为112,,则m的取值范围是.【答案】ππ63,【解析】因
为()0xm,,所以πππ22333xm−−−,因为()fx在()0m,上的值域为112,,()π1032fcos=−=,所以ππ0233m−,解得ππ63m。故答案为
:ππ63,。【一隅三反】1.(2022·宁夏)函数2sin26yx=+在区间0,2上的值域是___________.【答案】[1,2]−【解析】当0,2x
时,72,666x+,∴1sin(2),162x+−,故2sin(2)1,26x+−,即2sin26yx=+的值域为1,2−.故答案为:1,2−.2.(2021·建平县实验中学)已
知函数()2cos(0)6fxx=+,在0,内的值域为2,3−,则的取值范围为___________.【答案】55,63【解析】函数()2cos(0)6fxx=+,当0,x时,,666x+
+,又()2,3fx−,31cos62x−+,画出图形如图所示;所以1166+剟,解得5563剟,的取值范围是55,63.故答案为:55,63
.3.(2022高一下·电白期末)已知函数()π323fxsinx=−,Rx.(1)求()fx的最小正周期及单调增区间;(2)求()fx在区间ππ44−,的值域.【答案】见解析【解析】(1)解:∵()π323fxsinx=−,Rx∴2ππ2T
==,即最小正周期π.由πππ2π22π232kxk−−+,解得π5πππ1212kxk−+,Zk∴增区间为π5πππ1212kk−+,,Zk(2)解:∵ππ44x−,∴5πππ2636x−−,∴
π11232sinx−−,∴π333232sinx−−,∴值域为332−,.