三角函数的图像与性质
π + ],k∈Z. 2
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考点探究
变式探究
1.(1)(2013· 江苏泰州调研)函数y=lg(sin x)+ π 2kπ , +2kπ (k∈Z) 3 定义域为________ . (2)函数y=tan 1 cos x- 的 2
π π - +kπ , +kπ (k∈Z) x(-1<y<1)的定义域是________ .4 4
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所以f(x)的值域为[2,1+ 3]. 点评:对于函数y=Asin(ωx+φ)的最小正周期和最值的求解,注意最小 2π 正周期公式T= 的使用,容易忽略分母的绝对值;求最值时,要结合角的 |ω | 范围,利用三角函数的单调性求解.
考点探究
变式探究
3.(1)当函数y=sin x- 3cos x(0≤x<2π)取得最大值时,x= 5π ________ . 6 π (2)已知函数f(x)=3sin(ωx- )(ω>0)和g(x)=3cos(2x+φ)的图 6
4π π 11π =-1, +φ=2kπ- ,k∈Z,φ=2kπ- ,k∈Z,因为 3 2 6 π π 0<φ< ,所以k=1,解得φ= . 2 6
π 函数的解析式为:f(x)=2sin2x+ +1. 6
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考点探究
π (2)因为x∈ 0, , 12 π π π π 所以2x∈0, ,2x+ ∈ , , 6 6 6 3 π 1 π 3 sin 2x+ ∈ , ,∴2sin 2x+ ∈[1, 3], 6 6 2 2 π 2sin2x+ +1∈[2,1+ 3], 6
ω的符号,若ω<0,则通过诱导公式先将ω化为正数再求.
考点探究
1 π 2x 1 2x π 解析:(1)∵y= sin - =- sin - ,且函数y=sin x的单调 2 4 2 3 4 3 π π π 3π 2 k π+ , 2 k π+ 递增区间是 2kπ- ,2kπ+ ,单调递减区间是 2 2 2 2 (k∈Z). π 2x π π 3π 9π ∴由2kπ- ≤ - ≤2kπ+ 3kπ- ≤x≤3kπ+ 2 2 8 8 3 4 (k∈Z), π 2x π 3π 9π 21π 由2kπ+ ≤ - ≤2kπ+ 3kπ+ ≤x≤3kπ+ ( k∈ 2 2 8 8 3 4 Z), 3π 9π 即函数的单调递减区间为[3kπ- ,3kπ+ ](k∈Z),单调递增区间为 8 8 9π 21π [3kπ+ ,3kπ+ ](k∈Z). 8 8
π π 0<x< 或π≤x≤4,所以函数的定义域是0, ∪[π,4]. 2 2 π π ②sin(cos x)≥0 0≤cos x≤1 2kπ- ≤x≤2kπ+ ,k∈ 2 2 π π Z,所以函数的定义域是x2kπ-2≤x≤2kπ+2,k∈Z. ③由sin(cos x)>0 2kπ<cos x<2kπ+π(k∈Z),
3 - ,3 π 2 . 象完全相同,若x∈0, ,则f(x)的取值范围是________ 2
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考点探究
π 解析:(1)函数为y=sin x- 3cos x=2sinx- ,当0≤x<2π 3
π π 5π π π 时,- ≤x- < ,由三角函数图象可知,当x- = ,即x 3 3 3 3 2 5π 5π = 时,函数取得最大值,所以x= . 6 6 (2)由已知,两函数周期相同,所以ω=2.所以f(x)=
【例1】 (1)求下列函数的定义域:①y= 2+log1x 2 + tan x ; ②y =
sin(cos x);③y=lg sin(cos x). (2)已知f(x)的定义域为[0,1),求f(cos x)的定义域. 思路点拨:对于(1),转化为解不等式(组)问题来解决;对于(2),要使0≤cos x<1. 自主解答:
考点探究
考点2 求三角函数的单调区间
【例2】 求下列函数的单调区间:
π 1 π 2x (1)y= sin - ; (2)y=-sinx+ . 2 4 4 3
π 1 2 思路点拨:对于(1),要将原函数化为y= - sin( x- ),再求 2 3 4
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考点探究
π π (2)已知函数y=tan ωx在- , 内是减函数,则( 2 2
B )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω≤0 C.ω≥1 D.ω≤-1
π 解析:(1)∵函数f(x)=sin πx+ =cos πx,故函数为偶函数,故 2
排除C、D. 当x∈[0,1]时,πx∈[0,π],函数y=cos πx是减函数,故选A. π π (2)∵y=tan ωx在- , 内是减函数,必有ω<0, 2 2
π π 当|ω|>1时,图象的周期小于π,则不能保证在 - , 内是减函数, 2 2
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故-1≤ω≤0.故选B.
考点探究
考点3 求三角函数的最小正周期、最值(值域)
【例3】 (2013· 惠州一模)已知f(x)=Asin(ωx+φ)+
2 π 1x∈R,其中A>0,ω>0,0<φ< 的周期为π,且图象上一个最低点为M3π,-1. 2
第三章 三角函数与解三角形
第五节 三角函数的图像与性质
考纲要求
1. 能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图像。 2. 理解正弦函数、余弦函数在区间 [0,2π] 上的性质(如值
域、单调性、奇偶性、最大值和最小值以及与 x轴交点等,)理解正 切函数在区间(-
π
2
,
π
2
)上的性质,了解三角函数的周期性。
课前自修
基 础 回 顾
一、正弦函数、余弦函数、正切函数 的性质(表格中各式的k∈Z)
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课前自修
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课前自修
二、研究函数y=Asin(ωx+φ)性质的方法
类比于研究 y = sin x 的性质,只需将 y = Asin(ωx + φ) 中
的ωx+φ看成y=sin x中的x,但在求y=Asin(ωx+φ)的单调区 间时,要特别注意 A和 ω的符号,通过诱导公式先将 ω化为正 数.研究函数 y = Acos(ωx + φ) , y = Atan(ωx + φ) 的性质的方 法与其类似,也是类比、转化. 栏 目 链 接
考点探究
变式探究
π 2.(1)(2013· 江门二模)函数f(x)=sinπx+ ,x∈[-1,1],则 2
( A ) A.f(x)为偶函数,且在[0,1]上单调递减 B.f(x)为偶函数,且在[0,1]上单调递增 C.f(x)为奇函数,且在[-1,0]上单调递增 D.f(x)为奇函数,且在[-1,0]上单调递减
π ∴函数的定义域为x2kπ<x≤ +2kπ,k∈Z. 3
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π π π π (2)当x∈ - , 时,y=tan x(-1<y<1)的解是 - , ,利用正 2 4 2 4
切函数的周期性得函数的定义域为 (-
π π +kπ, +kπ)(k∈Z). 4 4
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考点探究
sin x>0, 解析:(1)要使函数有意义必须有 1 cos x-2≥0, sin x>0, 即 1 cos x≥ , 2 2kπ<x<π+2kπ, 解得 π (k∈Z), π - 3 +2kπ≤x≤ 3 +2kπ
π ∴2kπ<x≤ +2kπ,k∈Zπ 3 1 1 π+ ω=2k+2,k∈Z .又ω>0,令k=0,得ω=2(如k>0, 2 则ω≥2,T≤π与已知矛盾).
4π 4πω π 解析:由题意f =sin - =1 6 3 3
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考点探究
考点1 求与三角函数有关的函数的定义域
(1)求f(x)的解析式;
π (2)当x∈0, 时,求f(x)的值域. 12
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思路点拨:(1)通过函数的周期求出ω,利用函数图象上一个最低点求出 A,列出关系 式求出φ,推出函数的解析式. (2)利用函数的解析式,通过x的范围,求出相位的范围,利用正弦函数的值域求解函 数的值域即可.
π 2.(2014· 广州测试)若函数y=cos wx+ (w∈N*)的一 6 π 个对称中心是 ,0,则w的最小值是( 6
B ) 栏 目 链 接
A.1 B.2 C.4 D.8
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3. (2014· 江苏卷)已知函数y=cos x与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),
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点评:函数的定义域就是使函数解析式各部分有意义的自变量的取值范围,因此 转化为求不等式(组)的解集问题来解决.要解三角不等式,常用的方法有:(1)利用图 象;(2)利用三角函数线.
考点探究
解析:(1)①
tan x≥0, x>0
2+log1x≥0, 2
0<x≤4, π kπ≤x<kπ+ 2 ,k∈Z,
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又∵-1≤cos
x≤1,∴0<cos
x≤1,∴所求定义域为
π π 2kπ- ,2kπ+ ,k∈Z. 2 2
考点探究
(2)0≤cos x<1 (k∈Z),
π ∴所求函数的定义域为 2kπ-2,2kπ ∪(2kπ,2kπ
π π 2kπ- ≤x≤2kπ+ ,且x≠2kπ 2 2
π 之;对于(2),可画出y=-sinx+ 的图象,进而求之. 4
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自主解答:
考点探究
点评:(1)熟练掌握正、余弦函数y=sin x,y=cos x的 单调区间是迅速正确求解正、余弦型函数单调区间的关 键.特别提醒,当单调区间有无穷多个时,别忘了注明k∈Z. (2)在求 y= Asin(ωx+ φ)的单调区间时,要特别注意 A和 栏 目 链 接