資源簡介 專題一 三角函數的圖象與性質【題型分析】考情分析:1.高考對本專題的命題主要集中在三角函數的定義、同角三角函數的基本關系、三角函數的圖象和性質,主要考查三角函數的圖象變換和三角函數的奇偶性、單調性、對稱性以及周期性.2.本專題內容在高考中多以選擇題或填空題的形式出現.題型1 三角函數的運算例1 已知tan α=3,則sin2α+sin 2α=( ).A.- B. C. D.-方法總結:1.應用公式時注意方程思想的應用:對于sin α+cos α,sin α-cos α,sin αcos α這三個式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.2.注意公式逆用及變形應用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.若sin α-cos α=,則tan α=( ).A.1 B.-1 C.2 D.-2題型2 三角函數的圖象例2 (1)(2023年全國甲卷)函數y=f(x)的圖象由函數y=cos2x+的圖象向左平移個單位長度得到,則 y=f(x)的圖象與直線y=x-的交點個數為( ).A.1 B.2 C.3 D.4(2)(2023年新高考全國Ⅱ卷)已知函數f(x)=sin(ωx+φ),如圖,A,B是直線y=與曲線y=f(x)的兩個交點,若|AB|=,則f(π)= .方法總結:1.三角函數圖象的主要特征之一就是對稱,即軸對稱與中心對稱.三角函數圖象與水平線相交時,解題多以對稱軸為突破點;與其他函數圖象相交時,一般情況下,要看看其他函數圖象是否具有對稱中心.2.在圖象變換中務必分清是先平移,還是先伸縮,變換只是相對其中的自變量x而言的,如果x的系數不是1,就要把這個系數提取后再確定變換的長度和方向.3.求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中參數的值:(1)最值定A,B,根據給定的函數圖象確定最值,設最大值為M,最小值為m,則M=A+B,m=-A+B,即A=,B=;(2)T定ω,即ω=;(3)特殊點定φ,代入特殊點坐標求φ,一般選取最高點或最低點,代入中心點坐標時應注意圖象是上升趨勢還是下降趨勢.1.已知函數f(x)=cosωx-(ω>0)的圖象在區間[0,2π]內恰有3條對稱軸,則ω的取值范圍是( ).A., B.,C., D.,2.(原創)已知函數f(x)=sin 2x+2cos2x--1,函數g(x)滿足g-+x+g--x=-2,若函數f(x)的圖象與g(x)的圖象有2 023個交點,則這2 023個交點的橫坐標之和為 .題型3 三角函數的性質例3 (1)(2024年天津卷)已知函數f(x)=sin 3ωx+(ω>0)的最小正周期為π,則f(x)在-,上的最小值是( ).A.- B.- C.0 D.(2)(2022年新高考全國Ⅱ卷)已知函數f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的圖象關于點,0中心對稱,則( ).A.f(x)在區間0,上單調遞減B.f(x)在區間-,上有兩個極值點C.直線x=是曲線y=f(x)的對稱軸D.直線y=-x是曲線y=f(x)的切線(3)(2024年全國甲卷)函數f(x)=sin x-cos x在[0,π]上的最大值是 .方法總結:1.研究三角函數的性質,首先化函數為f(x)=Asin(ωx+φ)+h(或f(x)=Acos(ωx+φ)+h或f(x)=Atan(ωx+φ)+h)的形式,然后結合正(余)弦、正切函數的性質求解.2.關于三角函數奇偶性的常用結論:(1)y=Asin(ωx+φ),當φ=kπ(k∈Z)時為奇函數,當φ=kπ+(k∈Z)時為偶函數,對稱軸方程可由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得;(2)y=Acos(ωx+φ),當φ=kπ+(k∈Z)時為奇函數,當φ=kπ(k∈Z)時為偶函數,對稱軸方程可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得;(3)y=Atan(ωx+φ),當φ=kπ(k∈Z)時為奇函數.1.已知函數f(x)=sin 3x+cos 3x+,則下列結論正確的有( ).A.f(x)的最小正周期為B.曲線y=f(x)關于點-,0對稱C.曲線y=f(x)關于直線x=對稱D.f(x)在區間,上單調遞減2.(原創)已知函數f(x)=,將函數f(x)的圖象向左平移個單位長度,得到函數g(x)的圖象,則下列說法正確的是( ).A.函數g(x)的值域為[-1,1]B.若f(x)=,則sin x=1-C.3π是函數g(x)的一個周期D.點(π,0)是函數f(x)圖象的一個對稱中心3.已知函數f(x)=sinπx+在[-1,m]內恰有3個零點,則實數m的取值范圍是 .【真題改編】1.(2024年全國甲卷,理科T8改編)已知tanα+=3,則=( ).A.2 B.-2 C. D.2.(2024年新高考全國Ⅰ卷,T4改編)已知sin(α+β)=m,tan α+tan β=2,則cos αcos β=( ).A.-2m B.- C. D.2m3.(2024年新高考全國Ⅰ卷,T7改編)已知函數u(x)=min{sin x,cos x}x∈0,,其中min{p,q}表示p,q中的最小值,且ux+=u(x),則曲線y=lg x與y=u(x)的交點個數為( ).A.7 B.9 C.11 D.134.(2024年新高考全國Ⅱ卷,T9改編)對于函數f(x)=cos2x+和g(x)=sin2x+,下列說法正確的有( ).A.f(x)與g(x)有相同的最小正周期B.f(x)與g(x)有相同的最小值C.f(x)與g(x)有相同的單調遞增區間D.f(x)與g(x)的圖象有相同的對稱中心5.(2024年全國甲卷,文科T13改編)若函數f(x)=sin x-cos x+m在[0,π]上的最大值為1,則m= .6.(2024年新高考全國Ⅱ卷,T13改編)已知α,β∈(0,π),sin(α+β)=,tan α+tan β=4,則tan αtan β= .【最新模擬】(總分:84分 單選題每題5分,多選題每題6分,填空題每題5分)1.已知角α的終邊與單位圓的交點為P,-,則sinα-=( ).A.- B.- C. D.2.已知=,則tanα+=( ).A.2+1 B.2-1C. D.1-3.如圖,這是函數y=Asin(ωx+φ),A>0的部分圖象,則該函數的解析式可以是( ).A.y=2sinx+B.y=2sinx-C.y=2sin2x+D.y=2sin2x-4.已知函數f(x)=(sin x+cos x)cos x-,若f(x)在區間-,m上的值域為-,1,則實數m的取值范圍是( ).A., B.,C., D.,5.若函數y=cos(ωx+φ)(ω>0,-π<φ<π)的部分圖象如圖所示,M(-3,),N(1,-)為圖象上的兩個頂點.設∠MON=θ,其中O為坐標原點,0≤θ≤π,則sin(θ+φ)的值為( ).A.- B.C.- D.6.已知函數f(x)=sin 2ωxcos φ+cos 2ωxsin φω>0,0<φ<的部分圖象如圖所示,則( ).A.φ=B.ω=2C.fx+為偶函數D.f(x)在區間0,上的最小值為-7.(2024年北京卷,T12改編)在平面直角坐標系xOy中,角α與角β均以Ox為始邊,它們的終邊關于原點對稱.若α∈,,則cos β的最小值為 .8.已知角α,β的終邊關于直線y=x對稱,且sin(α-β)=,則α,β的一組取值可以是α= ,β= .9.已知函數f(x)=sinωx+,ω>0,則下列說法正確的是( ).A.f(x)的最大值為2B.函數f(x)的圖象關于直線x=kπ+,k∈Z對稱C.不等式f(x)>的解集為,,k∈ZD.若f(x)在區間-,上單調遞增,則ω的取值范圍是0,10.已知函數f(x)=sinx-+cosx-,將函數f(x)的圖象上所有點的橫坐標縮短為原來的(縱坐標不變),再向左平移個單位長度,得到函數g(x)的圖象,則下列結論正確的是( ).A.fx-為偶函數B.不等式g(x)≥1的解集為x+kπ≤x≤+kπ,k∈ZC.g(x)在π,上單調遞增D.若函數g(x)在-,上的零點為x1,x2,x3且x111.若點M將一條線段AB分為AM和MB兩段,且==,則稱點M為線段AB的黃金分割點.已知直線y=a(-1A.當a=0時,存在ω使點B為線段AC的黃金分割點B.對于給定的常數ω,不存在a使點B為線段AC的黃金分割點C.對任意的a,存在ω使點B為線段AC的黃金分割點D.對任意的ω,存在a使點B為線段AC的黃金分割點12.已知函數f(x)=2sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<的部分圖象如圖所示.將函數f(x)的圖象向右平移t(t>0)個單位長度,得到函數g(x)的圖象,若函數g(x)為奇函數,則t的最小值是 .13.(人教A版必修第一冊P256T26改編)十八世紀早期,英國數學家泰勒發現如下公式:sin x=x-+-+…+(-1)n-1·+…,其中x∈R,n∈N*,n!=1×2×3×…×n,0!=1.現用上述公式求1-+-+…+(-1)n-1·+…的值,下列選項與該值最接近的是( ).A.sin 75° B.sin 25°C.-sin 25° D.-sin 30°14.(原創)已知函數f(x)=-9|sin x|-m|cos x|+msin xcos x+m,是函數f(x)的一個零點,則下列說法正確的有( ).A.m=8B.π是函數f(x)的一個周期C.若x∈0,,則f(x)∈[0,13-9]D.若x∈[0,2 024π],則方程f(x)=0有8 097個實數解15.(原創)把f(x)=cos 2x的圖象向右平移個單位長度得到函數g(x)的圖象,則函數g(x)在[0,π]上的單調遞減區間為 .16.(原創)函數f(x)=+1-在區間(0,1 012π)上有 個零點.參考答案專題一 三角函數的圖象與性質題型1 三角函數的運算例1 B【解析】因為tan α=3,所以sin2α+sin 2α=sin2α+2sin αcos α====.跟蹤訓練 B【解析】因為sin α-cos α=,所以(sin α-cos α)2=sin2α+cos2α-2sin αcos α===2,所以tan α=-1.題型2 三角函數的圖象例2 (1)C (2)-【解析】(1)把函數y=cos2x+的圖象向左平移個單位長度后得到函數f(x)=cos2x++=cos2x+=-sin 2x的圖象.作出函數f(x)的部分圖象和直線y=x-,如圖所示.觀察圖象知,共有3個交點,故選C.(2)不妨設ω>0,|φ|<π,對比正弦函數y=sin x的圖象易知,T=<,所以ω>3,所以ω>2π,又|φ|<π,所以ω+φ=2π. ①由題知|AB|=xB-xA=,由兩式相減,得ω(xB-xA)=,即ω=,解得ω=4.將ω=4代入①,得φ=-,所以函數f(x)=sin4x-,所以f(π)=sin4π-=-sin =-.跟蹤訓練1.D【解析】因為0≤x≤2π,所以-≤ωx-≤2ωπ-,又函數f(x)=cosωx-(ω>0)的圖象在區間[0,2π]內恰有3條對稱軸,所以2π≤2ωπ-<3π,解得≤ω<.2.-【解析】因為f(x)=sin 2x+2cos2x--1=sin 2x+cos 2x-1=2sin2x+-1,所以f(x)的圖象關于點-,-1中心對稱,且f-=-1,又g-+x+g--x=-2,所以g(x)的圖象也關于點-,-1中心對稱,且g-=-1,所以-,-1為這2 023個交點中的一個,且其余2 022個交點關于點-,-1中心對稱,所以這2 023個交點的橫坐標之和為1 011×-×2+-=-.題型3 三角函數的性質例3 (1)A (2)AD (3)2【解析】(1)f(x)=sin 3ωx+=sin(3ωx+π)=-sin 3ωx,由T==π,得ω=,即f(x)=-sin 2x.易知f(x)=-sin 2x在-,上單調遞減,所以當x=時,f(x)取得最小值,f(x)min=-sin =-,故選A.(2)由題意得f=sin+φ=0,所以+φ=kπ,k∈Z,即φ=-+kπ,k∈Z,又0<φ<π,所以k=2,φ=,故f(x)=sin2x+.對于選項A,當x∈0,時,2x+∈,,令u=2x+,由y=sin u的圖象知y=f(x)在區間0,上是單調遞減的,A正確;對于選項B,當x∈-,時,2x+∈,,令u=2x+,由y=sin u的圖象知y=f(x)在區間-,上只有1個極值點,由2x+=可解得極值點,B錯誤;對于選項C,當x=時,2×+=3π,f=0,直線x=不是曲線y=f(x)的對稱軸,C錯誤;對于選項D,由f'(x)=2cos2x+=-1得cos2x+=-,得2x+=+2kπ或2x+=+2kπ,k∈Z,解得x=kπ或x=+kπ,k∈Z,所以曲線y=f(x)在點0,處的切線斜率k=-1,切線方程為y-=-(x-0),即y=-x,D正確.(3)f(x)=sin x-cos x=2sinx-,當x∈[0,π]時,x-∈-,,故當x-=,即x=時,f(x)取得最大值,f(x)max=2.跟蹤訓練1.ACD【解析】f(x)=sin 3x+cos 3x+=2sin3x++,f(x)的最小正周期為,A正確;f-=2sin-++=,B錯誤;f=2sin++=2+為函數的最大值,C正確;因為x∈,,所以3x+∈,,故f(x)在區間,上單調遞減,D正確.2.ABD【解析】g(x)==.對于A,令t=sin x+cos x=sinx+,則sin xcos x=,t∈[-,],所以函數g(x)變為y=,t∈[-,].當t=0時,y=0;當t≠0時,=t+,又t+≥2,所以≤-1或≥1,所以-1≤y<0或0對于B,由f(x)==,可得4sin x=2-cos 2x,即2sin2x-4sin x+1=0,故(sin x-1)2=,可得sin x=1±,又因為sin x∈[-1,1],所以sin x=1-,故B正確.對于C,因為g(x+3π)==-=-g(x),所以3π不是g(x)的周期,故C錯誤.對于D,因為f(π-x)==,f(π+x)==-,所以f(π-x)+f(π+x)=0,故D正確.故選ABD.3.,【解析】當x∈[-1,m]時,πx+∈-,mπ+,又f(x)在[-1,m]上恰有3個零點,所以2π≤mπ+<3π,解得≤m<.故實數m的取值范圍是,.1.A【解析】因為tanα+==3,所以tan α=,又因為=,所以=2.2.C【解析】因為tan α+tan β=2,所以=2,所以=2,即sin(α+β)=2cos αcos β,又sin(α+β)=m,所以m=2cos αcos β,故cos αcos β=.3.C【解析】函數y=u(x)滿足ux+=u(x),則函數y=u(x)是周期為的周期函數.當x∈0,時,u(x)=則u(x)max =1,作出函數y=lg x與y=u(x)的圖象,如圖所示:由于10<,當x>10時,lg x>1,函數y=u(x)與函數y=lg x的圖象沒有公共點,所以由圖可知,函數y=u(x)與函數y=lg x的圖象共有11個交點.4.AB【解析】對于A,根據周期公式知,f(x),g(x)的最小正周期均為π,故A正確;對于B,顯然f(x)min=g(x)min=-1,故B正確;對于C,當2x+∈(-π+2kπ,2kπ),k∈Z時,f(x)單調遞增,即f(x)的單調遞增區間為-+kπ,-+kπ,k∈Z,當2x+∈-+2kπ,+2kπ,k∈Z時,g(x)單調遞增,即g(x)的單調遞增區間為-+kπ,+kπ,k∈Z,故兩個函數的單調遞增區間不同,故C錯誤;對于D,f(x)圖象的對稱中心滿足2x+=kπ+,k∈Z,即x=+,k∈Z,所以f(x)的圖象的對稱中心為+,0,k∈Z,g(x)圖象的對稱中心滿足2x+=kπ,k∈Z,即x=-,k∈Z,所以g(x)的圖象的對稱中心為-,0,k∈Z,顯然f(x),g(x)圖象的對稱中心不同,故D錯誤.故選AB.5.-1【解析】f(x)=sin x-cos x+m=2sinx-+m,當x∈[0,π]時,x-∈-,,則當x-=,即x=時,f(x)取得最大值,f(x)max =2+m,所以2+m=1,解得m=-1.6.1+【解析】因為tan α+tan β=+==4,sin(α+β)=,所以cos αcos β=>0,故α,β∈0,或α,β∈,π,又sin(α+β)=>0,所以α+β∈(0,π),故可得α,β∈0,,所以cos(α+β)=±=±,即cos αcos β-sin αsin β=±,得sin αsin β= =.因為α,β∈0,,所以sin αsin β>0,即sin αsin β=,所以tan αtan β==×=1+.1.B【解析】因為角α的終邊與單位圓的交點為P,-,所以cos α=,所以sinα-=-cos α=-.2.B【解析】因為=,所以=,所以tan α=1-,所以tanα+==2-1.故選B.3.C【解析】由題圖可得,A=2,T=--=,則T=π=,即ω=±2.觀察各選項可知,本題考慮ω=2即可,則y=2sin(2x+φ),把點,2的坐標代入y=2sin(2x+φ)中,可得sin+φ=1,故+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,所以y=2sin2x++2kπ=2sin2x+.4.D【解析】依題意得,函數f(x)=sin xcos x+cos2x-=sin 2x+cos 2x=sin2x+.當x∈-,m時,2x+∈-,2m+,顯然sin-=sin =-,sin =1,且正弦函數y=sin x在,上單調遞減.由f(x)在區間-,m上的值域為-,1,得≤2m+≤,解得≤m≤,所以實數m的取值范圍是,.5.A【解析】由題圖可知,=4,即T=8=,解得ω=.由題意知cos-3×+φ=,即cos-+φ=1,解得φ=+2kπ,k∈Z,因為-π<φ<π,所以φ=.因為=(-3,),=(1,-),且∠MON=θ,所以cos θ===-,因為0≤θ≤π,所以θ=.所以sin(θ+φ)=sin+=sin cos +cos sin =×-+-×=-.6.ACD【解析】由題意得f(x)=sin(2ωx+φ),由題圖可得f(0)=,所以sin φ=,又0<φ<,所以φ=.由“五點法”可得ω×+=,解得ω=1,所以f(x)=sin2x+.由以上可得A正確,B錯誤.fx+=sin2x++=cos 2x,C正確.當x∈0,,即2x+∈,時,sin2x+∈-,1,所以f(x)在區間0,上的最小值為-,D正確.7.-【解析】由題意知β=α+π+2kπ,k∈Z,從而cos β=cos(α+π+2kπ)=-cos α,因為α∈,,所以cos α的取值范圍是,,cos β的取值范圍是-,-,當且僅當α=,即β=π+2kπ,k∈Z時,cos β取得最小值,最小值為-.8.(答案不唯一) (答案不唯一)【解析】因為角α,β的終邊關于直線y=x對稱,所以α+β=+2kπ,k∈Z,則α=-β+2kπ,k∈Z.因為sin(α-β)=,所以sin -β+2kπ-β=sin-2β+2kπ=cos 2β=,所以2β=+2kπ或2β=-+2kπ,k∈Z,解得β=+kπ或β=-+kπ,k∈Z,取k=0,β的一個值可以為,α的一個值可以為.9.BCD【解析】f(x)的最大值為,A錯誤;令ωx+=kπ+,k∈Z,得x=kπ+,k∈Z,所以函數f(x)的圖象關于直線x=kπ+,k∈Z對稱,B正確;不等式f(x)>可化為sinωx+>,則2kπ+<ωx+<2kπ+,k∈Z,解得由2kπ-≤ωx+≤2kπ+,k∈Z,解得≤x≤,k∈Z,因為f(x)在區間-,上單調遞增,所以-, -,,所以解得0<ω≤,D正確.故選BCD.10.BD【解析】f(x)=sinx-+cosx-=sinx-+cosx--=2sinx-,則fx-=2sin(x-π)=-2sin x為奇函數,A錯誤;將函數f(x)的圖象上所有點的橫坐標縮短為原來的(縱坐標不變),得到函數y=2sin2x-的圖象,再向左平移個單位長度,得到函數g(x)=2sin2x+-=2sin2x+的圖象,g(x)=2sin2x+≥1,即sin2x+≥,則+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,B正確;當x∈π,時,2x+∈,,,不是正弦函數的單調遞增區間,C錯誤;當x∈-,時,2x+∈-,2π,設函數g(x)在-,上的零點為x1,x2,x3,則2x1+=0,2x2+=π,2x3+=2π,即x1=-,x2=,x3=,所以x1+2x2+x3=-+2×+=,D正確.故選BD.11.D【解析】當a=0時,=1,不存在ω使點B為線段AC的黃金分割點,A,C錯誤;如圖,易知∈(0,+∞),則存在一個a0∈(-1,1),使得=,B錯誤;若函數y=sin x的圖象與直線y=a(-1將y=sin x的圖象變換成y=sin(ωx+φ)的圖象后,點A,B,C分別對應到點A',B',C',設點A',B',C'的橫坐標分別為x1',x2',x3',則x1'=,x2'=,x3'=,故===,即ω,φ對比值無影響,D正確.12.【解析】由函數f(x)的圖象知,f(x)的周期T=2-0=,則ω==.由f(0)=2sin φ=1,解得sin φ=,而|φ|<,則φ=,于是f(x)=2sinx+,g(x)=f(x-t)=2sinx+-t.由函數g(x)為奇函數,得-t=kπ,k∈Z,而t>0,則t=+,k∈N,所以當k=0時,t最小,tmin=.13.C【解析】因為sin x=x-+-+…+(-1)n-1·+…,所以(sin x)'=cos x=1-+-+…+(-1)n-1·+…,則cos 2=1-+-+…+(-1)n-1·+…,又cos 2=sin-2≈-sin 0.43=-sin0.43×°≈-sin 24.6°≈-sin 25°,所以1-+-+…+(-1)n-1·+…≈-sin 25°.14.ABD【解析】對于A,由f=-9+m=0,解得m=8,故A正確.對于B,由A選項知f(x)=-9(|sin x|+|cos x|)+4sin 2x+9,因為f(x+π)=-9[|sin(x+π)|+|cos(x+π)|]+4sin(2x+2π)+9=-9(|sin x|+|cos x|)+4sin 2x+9=f(x),所以π是函數f(x)的一個周期,故B正確.對于C,若x∈0,,則f(x)=-9(sin x+cos x)+4sin 2x+9,設sin x+cos x=sinx+=t,則t∈[1,],sin 2x=2sin xcos x=t2-1,設g(t)=4t2-9t+5,t∈[1,],則其值域為-,13-9,故C錯誤.對于D,當x∈0,時,由選項C知,g(t)=4t2-9t+5,t∈[1,],令4t2-9t+5=0,得t=1或t=,且1,∈[1,],此時x=0或x=或x=x00當x∈,π時,f(x)=-9(sin x-cos x)+4sin 2x+9,設m=sin x-cos x=sinx-,則m∈(1,],sin 2x=2sin xcos x=1-m2,設h(m)=-4m2-9m+13,令-4m2-9m+13=0,解得m=1或m=-,且1,- (1,],故f(x)=0在x∈,π上沒有實數解.綜上,f(x)=0在[0,π)上有4個實數解,又因為π是函數f(x)的一個周期,所以原方程實數解的個數為4×2 024+1=8 097,故D正確.15.,【解析】由題意知,g(x)=cos2x-=cos2x-,由2kπ≤2x-≤2kπ+π,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,令k=-1,得-≤x≤-,令k=0,得≤x≤,又x∈[0,π],故函數f(x)在[0,π]上的單調遞減區間為,.16.2 023【解析】f(x)=+1-=+1-=sin 2x+1-,因為f(x+π)=sin 2(x+π)+1-=sin 2x+1-=f(x),所以π為f(x)的一個周期.令f(x)=sin 2x+1-=0,則sin22x+2sin 2x=|sin 2x|.當sin 2x≥0時,sin 2x=0或sin 2x=-1(舍去),當sin 2x<0時,sin 2x=0(舍去)或sin 2x=-3(舍去),所以f(x)在(0,π]上的零點為和π.故當x∈(0,1 012π]時,f(x)恰有2×1 012=2 024個零點,且第2 024個零點為1 012π,故當x∈(0,1 012π)時,f(x)恰有2 024-1=2 023個零點. 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫