规律方法 1.三角函数定义域的求法 (1)以正切函数为例,应用正切函数y=tan x的定义域求函数y=Atan(ωx+φ)的定义域. (2)转化为求解简单的三角不等式求复杂函数的定义域. 2.简单三角不等式的解法 (1)利用三角函数线求解. (2)利用三角函数的图象求解. π??
【训练1】 (1)函数f(x)=-2tan?2x+?的定义域是( )
6??
??????π?π?A.?x|x≠? B.?x|x≠-?
6?12???????
????????πkππ???C.x|x≠kπ+(k∈Z) D.x|x≠+(k∈Z)?
626????????(2)(一题多解)函数y=sin x-cos x的定义域为________.
ππkππ
解析 (1)由正切函数的定义域,得2x+6≠kπ+2(k∈Z),即x≠2+6(k∈Z),故选D.
(2)法一 要使函数有意义,必须使sin x-cos x≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y=sin x和y=cos x的图象,如图所示.
π5π
在[0,2π]内,满足sin x=cos x的x为4,4,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为
?????π5π?x?2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z?.
44?????
法二 利用三角函数线,画出满足条件的终边范围(如图阴影部分所示). 所以定义域为
?????π5π
?x?2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z?.
44?????
π?π?
法三 sin x-cos x=2sin?x-?≥0,将x-4视为一个整体,由正弦函数y=
4??
π
sin x的图象和性质可知2kπ≤x-4≤π+2kπ(k∈Z),
π5π
解得2kπ+4≤x≤2kπ+4(k∈Z).
?????π5π??. 所以定义域为x?2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z
44?????
答案 (1)D
???
(2)?x?2kπ?????π5π
+4≤x≤2kπ+4,k∈Z?
??
考点二 三角函数的值域(最值)
?π?
【例2】 (1)函数y=sin x-cos?x+?的值域为________.
6??
π??3??
(2)(2017·全国Ⅱ卷)函数f(x)=sin2x+3cos x-4?x∈?0,??的最大值是
2????________.
(3)函数y=sin x-cos x+sin xcos x的值域为________.
3133?π?
解析 (1)∵y=sin x-cos ?x+?=sin x-2cos x+2sin x=2sin x-2cos x=
6???π?
3sin?x-?,
6??
?π?
∴函数y=sin x-cos?x+?的值域为[-3,3].
6??
π??3??
(2)f(x)=sin2x+3cos x-4?x∈?0,??,
2????
3
f(x)=1-cos2x+3cos x-4, 令cos x=t且t∈[0,1],
1?3?2
则y=-t+3t+4=-?t-?+1,
2??
2
3
则当t=2时,f(x)取最大值1. (3)设t=sin x-cos x,
则t2=sin2x+cos2x-2sin xcos x, 1-t2
sin xcos x=2,且-2≤t≤2,
t211
∴y=-2+t+2=-2(t-1)2+1.
1
当t=1时,ymax=1;当t=-2时,ymin=-2-2. ?1?
∴函数的值域为?-2-2,1?.
??
?1?
答案 (1)[-3,3] (2)1 (3)?-2-2,1?
??
规律方法 求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型: (1)形如y=asin x+bcos x+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值); (2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值); (3)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设t=sin x±cos x,化为关于t的二次函数求值域(最值). 13??7
【训练2】 (1)函数y=-2sin x-1,x∈?6π,6π?的值域是( )
??A.[-3,1]
B.[-2,1]
C.(-3,1]
D.(-2,1]
?π?
(2)(2016·全国Ⅱ卷)函数f(x)=cos 2x+6cos?-x?的最大值为( )
?2?A.4
B.5
C.6
D.7
13?1?7
解析 (1)由y=sin x在?6π,6π?上,-1≤sin x<2,所以函数y=-2sin x-1,
??
?7π13?x∈?,6π?的值域是(-2,1]. ?6?3?211?π??2
(2)由f(x)=cos 2x+6cos?-x?=1-2sinx+6sin x=-2?sin x-2?+2,所以当
???2?sin x=1时函数的最大值为5,故选B. 答案 (1)D (2)B
考点三 三角函数的性质(多维探究) 命题角度1 三角函数的奇偶性与周期性
【例3-1】 (1)(2017·山东卷)函数y=3sin 2x+cos 2x的最小正周期为( ) π
A.2
2πB.3
C.π
D.2π
π??1??1??
(2)(2018·武汉调研)设函数f(x)=sin?2x+θ?-3cos?2x+θ??|θ|
?????2?轴对称,则θ=( )
πA.-6 πB.6 πC.-3 πD.3 π??3?1?
解析 (1)∵y=2?sin 2x+cos 2x?=2sin?2x+?,
6?2??2?
2π
∴T=2=π.
?1??1?
(2)f(x)=sin?2x+θ?-3cos?2x+θ?=
????π?π?π??1??
2sin?x+θ-?,由题意可得f(0)=2sin?θ-?=±2,即sin?θ-?=±1,∴
3?3?3??2??
ππ5ππ
θ-3=2+kπ(k∈Z),∴θ=6+kπ(k∈Z),∵|θ|<2,∴k=-1时,θ= π-6.
答案 (1)C (2)A
规律方法 1.若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),则 π(1)f(x)为偶函数的充要条件是φ=2+kπ(k∈Z); (2)f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z). 2.函数y=Asin(ωx+φ)与y=Acos(ωx+φ)的最小正周期T=π|ω|2π,y=Atan(ωx|ω|+φ)的最小正周期T=. 命题角度2 三角函数的单调性
π??
【例3-2】 (1)函数f(x)=sin?-2x+?的单调递减区间为________.
3??
π???ππ?
(2)(一题多解)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在?0,?上单调递增,在区间?,?上
3?2???3单调递减,则ω=________.
π??
解析 (1)由已知可得函数为y=-sin?2x-?,欲求函数的单调递减区间,只需
3??
π??
求y=sin?2x-?的单调递增区间.
3??πππ
由2kπ-2≤2x-3≤2kπ+2,k∈Z,
π5π
得kπ-12≤x≤kπ+12,k∈Z.
π5π??
?(k∈Z). 故所求函数的单调递减区间为?kπ-,kπ+
1212??
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