三角函数的图象与性质
基础梳理
1.“五点法”描图
(1)y=sin x的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为
?π? (0,0) ?,1? (π,0) ?2??3π,-1? (2π,0)
?2???
(2)y=cos x的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为
?π??3π? (0,1),?,0?,(π,-1),?,0?,(2π,1)
?2??2?
2.三角函数的图象和性质
函数 性质 y=sin x y=cos x y=tan x π{x|x≠kπ+,2定义域 R R k∈Z} 图象 值域 [-1,1] [-1,1] 对称轴: R 对称轴:__ x=kπ+π(k∈Z)__ _; 2对称中心: _ (kπ,0)(k∈Z)__ _ 周期 2π_ 单调增区间_[2kπ-π2,2kπ+ x=kπ(k∈Z)___; 对称中心: π_(kπ+,0) 2(k∈Z)__ 2π 单调增区间[2kπ-对称性 对称中心:_?(k∈Z) __ ?kπ,0? ??2?π π,2kπ] (k∈Z) 单调增区间_(kπ-____; 单调减区间[2kπ,2kππ](k∈Z)______ +π,kπ+2π)(k∈Z)___ 2单调性 π](k∈Z)___; 2单调减区间[2kπ+π3π ,2kπ+] 22(k∈Z) __ 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 3.一般地对于函数f(x),如果存在一个非零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期,把所有周期中存在的最小正数,叫做最小正周期(函数的周期一般指最小正周期) 对函数周期性概念的理解
周期性是函数的整体性质,要求对于函数整个定义域范围的每一个x值都满足f(x+T)=f(x),其中T是不为零的常数.如果只有个别的x值满足f(x+T)=f(x),或找到哪怕只有一个x值不满足f(x+T)=f(x),都不能说T是函数f(x)的周期.
2π
函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为 ,
|ω|
y=tan(ωx+φ)的最小正周期为
π
. |ω|
4.求三角函数值域(最值)的方法: (1)利用sin x、cos x的有界性; 关于正、余弦函数的有界性
由于正余弦函数的值域都是[-1,1],因此对于?x∈R,恒有-1≤sin x≤1,-1≤cos x≤1,所以1叫做y=sin x,y=cos x的上确界,-1叫做y=sin x,y=cos x的下确界. (2)形式复杂的函数应化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式逐步分析ωx+φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.
(3)换元法:把sin x或cos x看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题. 利用换元法求三角函数最值时注意三角函数有界性,如:y=sinx-4sin x+5,令t=sin
2
x(|t|≤1),则y=(t-2)2+1≥1,解法错误.
5.求三角函数的单调区间时,应先把函数式化成形如y=Asin(ωx+φ) (ω>0)的形式,再根据基本三角函数的单调区间,求出x所在的区间.应特别注意,应在函数的定义域内考虑.注意区分下列两题的单调增区间不同;利用换元法求复合函数的单调区间(要注意x系数的正负π???π?号) (1)y=sin?2x-?;(2)y=sin?-2x?.
4???4?热身练习:
?π?1.函数y=cos?x+?,x∈R( ). 3??
A.是奇函数 B.既不是奇函数也不是偶函数
C.是偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
2.函数y=tan?
?π-x?的定义域为( ).
??4?
???π
A.?x?x≠kπ-4???
???π
C.?x?x≠kπ+4???
??
,k∈Z?
?????π
B.?x?x≠2kπ-,k∈Z
4???
??
? ??
?????π
,k∈Z? D.?x?x≠2kπ+
4?????
??
,k∈Z?
??
π
3.函数y=sin(2x+)的图象的对称轴方程可能是( )
3
ππππ
A.x=- B.x=- C.x= D.x= 612612
ππkππ
【解析】令2x+=kπ+,则x=+(k∈Z)
32212π
∴当k=0时,x=,选D.
12
?π?4.y=sin?x-?的图象的一个对称中心是( ).
4??A.(-π,0)
?3π??3π?B.?-,0? C.?,0?
?4??2?
D.?
?π,0?
??2?
ππ
解析 ∵y=sin x的对称中心为(kπ,0)(k∈Z),∴令x-=kπ(k∈Z),x=kπ+(k∈
443?π??3π?Z),由k=-1,x=-π得y=sin?x-?的一个对称中心是?-,0?.
4?4??4?答案 B
5.下列区间是函数y=2|cos x|的单调递减区间的是
( )
?π?A.(0,π) B.?-,0?
?2?
C.?
?3π,2π?
?
?2?π??D.?-π,-?
2??
π
6.已知函数f(x)=sin(2x+φ),其中φ为实数,若f(x)≤|f()|对任意x∈R恒成立,
6
π
且f()>f(π),则f(x)的单调递增区间是( )
2
πππ
A.[kπ-,kπ+](k∈Z) B.[kπ,kπ+](k∈Z)
362π2ππ
C.[kπ+,kπ+](k∈Z) D.[kπ-,kπ](k∈Z)
632
πππ
【解析】当x∈R时,f(x)≤|f()|恒成立,∴f()=sin(+φ)=±1
663
π5π
可得φ=2kπ+或φ=2kπ-,k∈Z
66
π
∵f()=sin(π+φ)=-sinφ>f(π)=sin(2π+φ)=sinφ
2
5π
∴sinφ<0 ∴φ=2kπ-
6
π5πππ2π
由-+2kπ≤2x-≤+2kπ 得x∈[kπ+,kπ+](k∈Z),选C.
26263
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