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专题10 三角函数及其性质
【母题题文】下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)=
A. B.
C. D.
【答案】BC
【试题解析】由函数图像可知:,则,所以不选A,
当时,,
解得:,
即函数的解析式为:
.
而
故选:BC.
【命题意图】
(1)能画出y=sin x,y =cos x,y = tan x的图象,了解三角函数的周期性.
(2)理解正弦函数、余弦函数在区间上的性质(如单调性、 最大值和最小值以及与x轴的交点等).
(3)能画出的图象,了解参数对函数图象变化的影响.
(4)理解同角三角函数的基本关系式、诱导公式,能运用和与差的三角函数公式、二倍角公式等进行简单的恒等变换.
【命题规律】
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.
常见的命题角度有:
(1)三角函数的图象变换;
(2)三角函数解析式的确定;
(3)三角函数的性质(单调性、值域与最值、奇偶性、周期性、对称性等);
(4)函数的性质与其他知识的综合应用.
【方法总结】
(一)函数图象的平移变换解题策略
(1)对函数y=sin x,y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的图象,无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位,都是相应的解析式中的x变为x±|φ|,而不是ωx变为ωx±|φ|.
(2)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移.
(二)结合图象及性质求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A0,ω0)的方法
(1)求A,B,已知函数的最大值M和最小值m,则.
(2)求ω,已知函数的周期T,则.
(3)求φ,常用方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时,A,ω,B已知).
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口,具体如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点中距原点最近的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=;“第五点”为ωx+φ=2π.
(三)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目及求解方法
(1)形如y=asinx+bcosx+k的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);
(2)形如y=asin2x+bsinx+k的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(四)三角函数单调性问题的常见类型及解题策略
(1)已知三角函数解析式求单调区间.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规律“同增异减”;②求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中,ω0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
(3)利用三角函数的单调性求值域(或最值).形如y=Asin(ωx+φ)+b或可化为y=Asin(ωx+φ)+b的三角函数的值域(或最值)问题常利用三角函数的单调性解决.
(五)三角函数的奇偶性、周期性、对称性的处理方法
(1)求三角函数的最小正周期,一般先通过恒等变形化为y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ),y=Atan(ωx+φ)的形式,再分别应用公式T=,T=,T=求解.
(2)对于函数y=Asin(ωx+φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是否为函数的对称轴或对称中心时,可通过检验
f(x0)的值进行判断.
(3)若f(x)=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ+(kZ),同时当x=0时,f(x)取得最大或最小值.若f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),同时当x=0时,f(x)=0.
(六)三角函数的图象及性质与三角恒等变换相结合的综合问题
(1)利用三角恒等变换及辅助角公式把三角函数关系式转化成y=Asin(ωx+φ)+t或y=Acos(ωx+φ)+t的形式.
(2)利用公式求周期.
(3)根据自变量的范围确定ωx+φ的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为二次函数
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