三角函数的图象与性质-2020年高考数学(理)之高频考点(解析版).pdf
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1、解密07 三角函数的图象与性质*解 害 高 考高考考点命题分析三年高考探源考查频率三角函数的定义、同角三角函数的基本关系式和诱导公式三角函数的考查重点是三角函数的定义、图象与性质,考查中以图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值作为热点,并常与三角恒等变换交汇命题,难度为中档偏下.2016课标全国H I 5 三角函数的图象与性质2019课标全国I 112019课标全国H 92019课标全国H I 122017课标全国I 92018课标全国H 102018课标全国H I 152017课标全国川6 会 对 点解咨考点1三角函数的定义、同角三角函数的基本关系式和诱导公式题组一利用三角函
2、数的定义求三角函数的值调 研 1角a 的终边与单位圆交于点P(;,-9,则 百 s in a-c o s a =A.2B.-2C.6 D.一百【答案】B【解析】根据角a 的终边与单位圆交于点尸(g,-等),可得x=;,丫 =一与,r=ylx2+y2=1,*-cos a=,sina=则 百sina -c osa =6x(=-2.故选 B.r 2 r 2 2 2【名师点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义及其应用,属于基础题.利用三角函数的定义求出sin。,c osa 的值代入 J 5 sina -c osa 即可.调研2已知角。的终边过点尸(1,2),则t a n(a :)=C.3D.-3【答
3、案】A【解析】角a的终边过点尸(1,2),即=1,y =2,y1.t a na =2.x/兀、/.t a n(c if-)=兀t a na t a n 一4i兀1 +t a n or t a n42-1 _ 11 +2 -3故选A.【名师点睛】本题考查任意角的三角函数的定义,和正切的两角差公式的计算,基本知识的考查.直接利用任意角的三角函数,求出t a na,根据正切的两角差公式展开求解即可.3行 运.2 .。叁:发.*运。产霜。谷。.*。J。*.:0.篇技巧点拨任意角的三角函数值的求解策略(1)确定三个量:角的终边上异于原点的点的横、纵坐标及该点到原点的距离;(2)若己知角的大小,只需确定出
4、角的终边与以坐标原点为圆心的单位圆的交点的坐标,即可求出该角的三角函数值;(3)检验时,注意各象限三角函数值的正号规律:一全二正弦,三切四余弦.运.、运魏。.运.三。运 。.运 J。蠹,题组二利用同角三角函数的基本关系式和诱导公式化简求值7 1 4调研 3 已知二 一,2兀c osc z =,则 t a na =2 5【答案】C【解析】因为。四,2兀 ,c o s a=d,所以1在第四象限,2 5I.-3 3所以sina=,l-cos“a=,tana=.故选 C.5 4【名师点睛】本题主要考查了同角三角函数的基本关系及三角函数在各象限的符号,属于中档题.根据同角三角函数的关系,先求出s in
5、a,再求出tana即可.调研4,12,71/3兀、己知 tanx=-,x G(,7i),贝!cos(x H-)=5A.13B.51312C.13D.1213【答案】D【解析】tanx=-,xe(-,K),.sinx=cos(-x+)=-sinx=-5 2 13 2 13故选D.【名师点睛】本题考查了同角三角函数基本关系式,考查了诱导公式,考查运算能力及推理能力,属于基础题.由已知条件利用同角三角函数基本关系式求出sinx,再利用诱导公式可得结果.调研 5 已知 a G(0,7i),且 sina+cosa=,则 sina coscz 的值为【答案】显291 1【解析】因为(sina+cosa)-
6、=l+2sinacosa 所以 2sinacosa=-/,又a (0,兀),所以sina 0,cosa0.因 为(sincz-coscif)2=1-2sinacosa=1,所 以 sina-cosa=旦T T T T调研6如图直角坐标系中,角a(0 a 7)和角4(一耳(/0)的终边分别交单位圆于人B两点,若B点的纵坐标为一之且满足SAOAB=,则sin(a+工)的值为.4 6【答案】百【解析】由图知NxQ4=a,AOB=-尸,且sin =一得./T T 7 T 7 T由于叉a46=知/A O B ,即 ot /3=-1 oc-(3.则 sin(a+看)=sin(/?+)=c o s P=Jl
7、-sin?0 =.【名师点睛】本题主要考查了三角函数的坐标定义,考查了诱导公式,考查了分析推理计算能力,解题的关键是化简原式为J f K F万,属于中档题.先根据已知得到sin/?=一卫,再求得NA03=,即a=/+g,利用诱导公式化简原式为J1 一sir?/?,代入s in/的值求解即可.8%富。.运:璃.*.随 尸 亳。运.0 jg.敲技巧点拨1.应用诱导公式,重点是“函数名称 与 正负号”的正确判断.求任意角的三角函数值的问题,都可以通过诱导公式化为锐角三角函数的求值问题,具体步骤为“负角化正角”一“正角化锐角”一求值.2.巧用相关角的关系能简化解题的过程.常见的互余关系有a与F a ,
8、F a与a,Ftz与a等;3 6 3 6 4 4TT 27r IT 3 冗常 见 的 互 补 关 系 有 与 e,与 一。等.3 3 4 4运.*0 。运。一 蠹。.运.。培.邕.w 富。运.。瑞.*,.0Q0),由题图知4=1=我=言于是空=尊 即 T4 4 3 12 0)3 5又方是函数的图象递减时经过的零点,于是/0=2依+兀,正乙所以,p可以是手方法2:由图象知过点停,o),代入选项可排除A、D.又过点 兀,-1),代 入B,C知C正确.调研2已知函数/(幻=2cos(妙 一。)(口 0,一 兀 。兀)的部分图象如下图所示,则(P5兀A.-67 1C.一6D.65 7 1 6【答案】D
9、3 S 7 1 7 T 3 7 1【解析】设函数/(X)的最小正周期为T,则由题可得巳7=-(-)=14 12 3 42兀 Su即丁 =兀,所以0=2,所以2x(p=2 k R,k eZ,T 12Sjr即夕二-2攵 兀+,k e Z,因为一九 0,/0,|e|所 以,3x r c 15K,3X 7i r 13兀 17兀、G 3K,-贝ij-G ,-,4 2 8 2 4 4 8故函数/(X)的最小值为 2,故选D.调研4已知函数/(x)=Asin(3x+0)(A()M 0)的部分图象如图所示,则/(不)的值为A.逅 B.一正2 2C.-D.-12【答案】D【解析】由函数的最小值可知:A =0,7
10、 7t 2K 2K函数的周期:T=4 x(一兀一)=兀,则G=2,1 2 3 T 兀,7 ._ 7 _.3TI/,4当天二 五 兀时,GX+O=2X 五兀+夕=2 r a +(K G Z),7T 7T据此可得:(p=2kit+ke7j),令4=0可得:9 =,则函数的解析式为:x)=J 5 s i n(2 x+工),所以/()=V 2 s i n(2 x +-)=V 2 x s i n =-1.本题选择 D选项.2 4 2 4 3 4【名师点睛】首先求得函数的解析式,然后求解了(生)的值即可.已知_/(x)=A s i n(3+妙(A 0,”0)2 4的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出
11、,困难的是求待定系数。和夕,常用如下两种方法:(1)由。=半 即 可求出g确定夕时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标期,则令to x o+P=0(或公ro+0=兀),即可求出夕.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或 零点”)坐标代入解析式,再结合图象解出。和外若对A,。的符号或对夕的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.题组二 三角函数的图象变换T T调研5 为了得到函数y =sin(2 x )的图象,可以将函数y=sin 2 X的图象A.向右平移刍个单位长度6B.向右平移个单位长度3C.向左平移工个单位长度 D.向左平移四个单位长度6 3【答案
12、】A7 t I t【解析】.函数 y =sin(2 x )=sin 2(x一一),3 67T为了得到函数y =sin(2 x-一)的图象,可以将函数y=sin 2 r的图象向右平移一个单位长度.3 6故选A.【名师点睛】本题考查三角函数的图象的平移与伸缩变换,注意先伸缩后平移时x的系数,属于基础题.先将函数变形,再利用三角函数的图象的平移方法,即可得到结论.TT调 研6将函数/(x)=c o s(2 x+。)的图象向右平移/个单位长度可得函数g(x)的图象,若函数g(x)的6图象关于原点对称,则I勿的最小值为【答案】A7 T7T【解析】将函数f(x)=c o s(2 x +的图象向右平 移;个
13、单位长度得到函数g(x)=c o s(2 x一彳+。)的图象,JT 7T JTT因为函数g(x)的图象关于原点对称,所以一一+。=4兀+,左e Z,即。=兀+二,k e Z.3 2 6兀令左=1,可得I例的最小值为W,故选A.62 7 c 3 K调研7已知函数/(%)=c o s(2 x-)+sin(2 x一昼),将函数/(x)的图象向左平移仪。0)个单位长度,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)的图象关于y轴对称,则。的最小值是兀A.-62兀C.371B.-35兀D.6【答案】A【解析】由题可得/(x)=;cos2x+sin2x+cos2x=sin2x+;cos2x=sin(2x+),IT
14、 TT所以 g(x)=sin2(x+e)+=sin(2x+20+),6 6rr-rr jr KTT因为函数g(x)的图象关于y轴对称,所以2+=L+ATI,&WZ,即0=+,Z e Z,6 2 6 27 T又。0,所以。的最小值是一.故选A.6调研8将函数/(x)=2cosx-2忌inx的图象向左平移夕(9 0)个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则夕的最小值为兀71A.B.6 32兀5兀C.D.3 6【答案】C【解析】f(x)=2COSX-2 V3siax=4cos(x+,将其图象向左平移。(夕0)个单位长度,71所得图象对应的解析式为y=4cosO+e+1),TT TT JT由于y=4
15、cos(x+1)为偶函数,则夕+=E,/:Z,则夕=一+&兀,4e Z,2兀由于0,故当=1时,(p =.故选c.【名师点睛】本题考查的知识点是余弦型函数的图象和性质,余弦型函数的图象平移,熟练掌握余弦型函数的图象和性质,是解答本题的关键.根据辅助角公式,我们可将函数 x)=2cosx-2Ksinx化为余弦函数型函数的形式,进而得到平移后函数的解析式,结合所得图象对应的函数为偶函数及余弦型函数的性质,即可求出答案.调 研9已知函数/(x)=Gsintyx+cos(yx(ty 0),当|/(加)-/()|=4时,|加一|的最小值为方,若将函数/(x)的图象向右平移。(。0)个单位后所得函数图象关
16、于y轴对称,则。的最小值为A.兀71B.9 62兀71C.D.一9 3【答案】C【解析】由题可得/(x)=V3 sin 6 9 x +c o s6 9 x =2 sin(6 y x +),67 TTV 2 7 r因为当1/(一/5)1=4时,|加一|的最小值为京,所以函数/(X)的最小正周期T=2 x g =寸,2 7 r 2 7 r 冗则 一 二 ,解得=3,所以/(x)=2 sin(3 x+),co 3 6TTTT将函数/(X)的图象向右平移。个单位后得到函数 =2 sin 3(x +=2 sin 3 x +(7 3切 的图象,6 6JI因为函数y =2 sin 3 x +(3。)的图象关
17、于,轴对称,所以3夕=攵 兀+(攵 Z),6 6 2 冗 TC TC T C.2TL解得。=一 一-(Z:eZ),因为。0,所以。的最小值为2 乙=.故选c.3 9 3 9 9运.o .:看 Y*oW J 运 。零.S技巧点拨作三角函数图象左右平移变换时,平移的单位数是指单个变量x的变化量,因此由y=sin 0 X(3 O)的图象得到y=sin(a x+e)的图象时,应将图象上所有点向左(夕 0)或向右(夕 0)平移。个单位,而非侬个单位.运.*.。.运。.莪 其 。运。.。*-.篇考 点3三角函数的性质题组一三角函数的单调性调 研1已知函数x)=s in(2 x+),其中。为实数,若/(x)
18、9吗)|对xe R恒成立,且 吗)/(兀),则“X)的单调递增区间是ji LTT/.mA.kTt ,kjt+-(k G Z)B.kit+,f o r4-(k G Z)TTTTC.kit,kn+k e Z)D.ku-,kn(k e Z)2 2【答案】BTT TT【解析】若/(x)W|/(一)1对X R恒成立,则/(一)等于函数的最大值或最小值,6 6兀 7T 71即 2 x +=E+,k e Z ,则 0 =&兀 +,k e Z ,6 2 66/(7 i),即 s ine/(兀),易求出满足条件的具体的。的值,然后根据正弦型函数单调区间的求法,可得到答案.调研 2 已知函数/(x)=2 c o
19、s2-2 5/3 s in J TCO S X-1 .(1)求函数/(x)的最小正周期;7 1 1(2)将函数/(x)的图象向右平移一个长度单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的一,纵坐标1 2 2不变,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的单调递减区间.,_.,kn 7 i ku 5兀、,【答案】(1)兀;(2)(-,-1-),AeZ.2 2 4 2 2 4【解析】(1)由题可得/(x)=c o s 2 x +l-J 5s in2 x-1 =2 c o s(2 x+?,2冗所以函数/(X)的最小正周期为T=兀.2 将 函 数/(x)的图象向右平移三个长度单位,得函数y=2 c o s
20、 2(x-)+-=2 c o s(2 x+-)的图象,1 2 1 2 3 61JI再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的大,纵坐标不变,得到函数g(x)=2 c o s(4x+z)的图象,2 6由 2_Z.TI4.XH7 T 2_左 f 兀+兀,Z eZ,解得-k-n-j-r -x 0#(0,n)的图象中相邻两条对称轴间的距离为与,且点(一%0)是它的一个对称中心.(1)求/(x)的表达式;(2)求f(x)的单调递增区间;(3)若f(ax)(a 0)在(0,9上是单调递减函数,求a的最大值.【答案】(1)/(x)=2V5 cos2x;(2)kn+,kn+ir,k e Z;(3)|.【解析 1(
21、1)由题意得f(x)的最小正周期为m.T=n=|J,.a)=l./(x)=2V3sin(2x+).又(一?0)是它的一个对称中心,2 x(-+=km fcGZ,:.p=/cn+p fc e Z,:(p e(0,n),=p/./(x)=2-/3sin(2x+1)=2 K cos2x.(2)由2kn+T T W 2x W 2/ar+2n(fc G Z),得+x 0,.0 a w|,即a的最大值为运:*。冬.。霜,S *4.s 。运 J Jg。.想.。篇.技巧点拨1.求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性“同增异减”的规律.2.对于三角函数的定义域有范围限制时,在求单
22、调区间时应给予关注,一定要在定义域范围内研究其单调区间.3.已知三角函数的单调区间求参数的问题,一般先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.运产 瞪.二 运 鬻”运.丁母:盘.*电.产 塌.y W!*题 组 二 三角函数的值域与最值调研 4 求函数r)=2sin2x+2sin L 的值域为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.2 6 6【答案】口,今【解析】令/=5 出工,因为工 刍,1,所以强后立1,即2 出1.6 6 z/则 g=2+2个 2(什 沪 1 专1 ,且该函数在6 1上是增加的,所以g的最小值为g)=l,最大值为(1)=1.即函数7U)的值
23、域为口自.2冗冗调研 5 函数/(x)=sin(2x+)+sin lx,xe(0,)的值域为【答案】(【解 析】由 题 可 得 函 数 /(x)=sin(2x+)+sin 2x=-sin 2x+cos 2x+sin 2x=cos 2x+3 2 2 2 sin lx=sin(2xd),因为 xw(0,),所以一2XH ,所以一sin(2x+三)41,2 3 2 3 3 3 2 3故函数/(X)的值域为调研6函数/(x)=sin(0,M|/在它的某一个周期内的单调减区间是 蒋,浅 .将丁=兀1/(X)的图象先向左平移a个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的万倍(纵坐标不变),所得到的图象对
24、应的函数记为g(龙).(1)求g(x)的解析式;(2)求g(x)在区间XW 0,(上的最大值和最小值.【答案】(1)g(x)=sin(4x+g);(2)最大值为1,最小值为一工.6 2T 11 5 1【解析】(1)V-=71一一兀=一兀,.。=2,2 12 12 2K 5 兀 、1 兀 兀乂 sin(2,+(p)1,=/(%)的图象先向左平移彳个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来 的;倍(纵坐标不变),所得到的图象对应的函数记为g(x),;.g(x)=sin(4x+.兀 7 C 7 T(2)因为g(x)在x e 0,为增函数,在xw 一,一 上为减函数,12 12 4所以 g(X)m
25、ax =g/=l,g3min=g(;)=-g,兀I故函数g(x)在x e O,一上的最大值和最小值分别为1和-一.4 2【思路点拨】(1)根据已知及周期公式求得。的值,然后求出。的值,从而可求出/(X)的解析式,进而得到g(x)的解析式;确 定g(x)的单调性,然后求出最值.运缰、运魏。.运:.二 *运域.。运 鬻。运。蠹.技巧点拨求解三角函数的值域(最值)的类型与方法:(1)形如y =a s i n x+Z?c o s x +c的三角函数,可先化为丁=4 5由(次+。)的形式,再求解;(2)形如y =a s i n?x +Z?s i n x +c的三角函数,可先设s i n x=r,转化为关
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