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1、2022年高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題三第一講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)教案 理
類型一 三角函數(shù)的概念、誘導(dǎo)公式
1.角α終邊上任一點(diǎn)P(x,y),則P到原點(diǎn)O的距離為r=,故sin α=,cos α=,tan α=.
2.誘導(dǎo)公式:“奇變偶不變、符號(hào)看象限”.
3.同角三角函數(shù)基本關(guān)系式:
sin 2α+cos 2α=1,tan α=.
[例1] (xx年高考山東卷)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一單位圓的圓心的初始位置在(0,1),此時(shí)圓上一點(diǎn)P的位置在(0,0),圓在x軸上沿正向滾動(dòng).當(dāng)圓滾動(dòng)到圓心位于(2,1)時(shí),的坐標(biāo)為________.
[解析] 利用平面向量的坐標(biāo)定義
2、、解三角形的知識(shí)以及數(shù)形結(jié)合思想求解.
設(shè)A(2,0),B(2,1),由題意知劣弧PA長(zhǎng)為2,∠ABP==2.
設(shè)P(x,y),則x=2-1×cos (2-)=2-sin 2,y=1+1×sin (2-)=1-cos 2,
∴的坐標(biāo)為(2-sin 2,1-cos 2).
[答案] (2-sin 2,1-cos 2)
跟蹤訓(xùn)練
1.(xx年綿陽摸底)sin (-225°)=( )
A. B.- C. D.
解析:sin (-225°)=sin (-360°+135°)=sin 135°
=sin 45°=.
3、
答案:A
2.(xx年合肥模擬)已知tan x=2,則sin 2x+1=( )
A.0 B. C. D.
解析:sin 2x+1===,故選B
答案:B
類型二 三角函數(shù)性質(zhì)
1.函數(shù)y=Asin (ωx+φ),當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時(shí)為奇函數(shù),當(dāng)φ=kπ+(k∈Z)時(shí)為偶函數(shù).
2.函數(shù)y=Asin (ωx+φ),
令ωx+φ=kπ+,可求得對(duì)稱軸方程.
令ωx+φ=kπ(k∈Z),可求得對(duì)稱中心的橫坐標(biāo).
3.將ωx+φ看作整體,可求得y=Asin (ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間,注意ω的符號(hào).
[例2
4、] (xx年高考課標(biāo)全國卷)已知ω>0,函數(shù)f(x)=sin (ωx+)在(,π)上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是( )
A.[,] B.[,]
C.(0,] D.(0,2]
[解析] 結(jié)合特殊值,求解三角函數(shù)的減區(qū)間,并驗(yàn)證結(jié)果.
取ω=,f(x)=sin (x+),其減區(qū)間為[kπ+,kπ+π],k∈Z,顯然(,π)[kπ+,kπ+π],k∈Z,排除B,C.取ω=2,f(x)=sin (2x+),其減區(qū)間為[kπ+,kπ+π],k∈Z,顯然(,π)[kπ+,kπ+π],k∈Z,排除D.
[答案] A
跟蹤訓(xùn)練
(xx年唐山模擬)若x=
5、是函數(shù)f(x)=sin ωx+cos ωx圖象的一條對(duì)稱軸,當(dāng)ω取最小正數(shù)時(shí)( )
A.f(x)在(0,)上單調(diào)遞增 B.f(x)在(,)上單調(diào)遞增
C.f(x)在(-,0)上單調(diào)遞減 D.f(x)在(-,)上單調(diào)遞減
解析:f(x)=sin ωx+cos ωx=2(sin ωx+cos ωx)=2sin (ωx+),依題意可知f()=2sin (ω·+)=±2,∴ω·+=kπ+(k∈Z),∴ω=6(k+),當(dāng)k=0時(shí),ω取得最小正數(shù)2,故函數(shù)f(x)=2sin (2x+),由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),可知函數(shù)f(x)的
6、單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ-,kπ+](k∈Z),當(dāng)k=0時(shí),函數(shù)f(x)的一個(gè)單調(diào)遞增區(qū)間為[-,],∵(0,)[-,],故選A.
答案:A
類型三 函數(shù)的圖象及變換
函數(shù)y=Asin (ωx+φ)的圖象
(1)“五點(diǎn)法”作圖:
設(shè)z=ωx+φ,令z=0,,π,,2π,求出x的值與相應(yīng)y的值,描點(diǎn)、連線可得.
(2)圖象變換:
[例3] (xx年高考湖南卷)已知函數(shù)f(x)=Asin (ωx+φ)(x∈R,ω>0,0<φ<)的部分圖象如圖所示.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)g(x)=f(x-)-f(x+)的單調(diào)遞增區(qū)間.
[解析] (1)由圖象知,周期T
7、=2(-)=π,
所以ω==2.
因?yàn)辄c(diǎn)(,0)在函數(shù)圖象上,
所以Asin (2×+φ)=0,
即sin (+φ)=0.
又因?yàn)?<φ<,所以<+φ<.
從而+φ=π,即φ=.
(2)g(x)=2sin [2(x-)+]-2sin [2(x+)+]=2sin 2x-2sin (2x+)
=2sin 2x-2(sin 2x+cos 2x)
=sin 2x-cos 2x=2sin (2x-).
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[kπ-,kπ+],k∈Z.
跟蹤訓(xùn)練
(原創(chuàng)題)為了使得變換后的函數(shù)的圖象
8、關(guān)于點(diǎn)(-,0)成中心對(duì)稱,只需將原函數(shù)y=sin (2x+)的圖象( )
A.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度 B.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度 D.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
解析:函數(shù)y=sin (2x+)的圖象的對(duì)稱中心為(-,0)(k∈Z),其中離點(diǎn)(-,0)最近的對(duì)稱中心為(-,0),故只需將原函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度即可.
答案:C
析典題(預(yù)測(cè)高考)
高考真題
【真題】 (xx年高考天津卷)已知函數(shù)f(x)=sin(2x+)+sin (2x-)+2cos 2x-1,x∈R.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[
9、-,]上的最大值和最小值.
【解析】 (1)f(x)=sin 2x·cos +cos 2x·sin +sin 2x·cos -cos 2x·sin +cos 2x=sin 2x+cos 2x=sin (2x+),
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)因?yàn)閒(x)在區(qū)間[-,]上是增函數(shù),在區(qū)間[,]上是減函數(shù),又f(-)=-1,f()=,f()=1,故函數(shù)f(x)在區(qū)間[-,]上的最大值為,最小值為-1.
【名師點(diǎn)睛】 本題主要考查三角變換、三角函數(shù)性質(zhì)及三角函數(shù)最值求法,是高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容與題型,難度不大.
考情展望
高考對(duì)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的考查,各種題型都有,著
10、重體現(xiàn)在選擇填空中考查圖象變換及性質(zhì),在解答題中融三角變換與圖象性質(zhì)于一體,有時(shí)涉及平面向量知識(shí).
名師押題
【押題】已知向量a=(cos x,2cos x),向量b=(2cos x,sin(π-x)),函數(shù)f(x)=a·b+1.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式和最小正周期;
(2)若x∈[0,],求函數(shù)f(x)的最大值和最小值.
【解析】 (1)∵a=(cos x,2cos x),b=(2cos x,sin (π-x)),
∴f(x)=a·b+1
=2cos 2x+2cos xsin (π-x)+1
=1+cos 2x+2sin xcos x+1
=cos 2x+sin 2x+2
=sin (2x+)+2.
∴函數(shù)f(x)的最小正周期T==π.
(2)∵x∈[0,],∴2x+∈[,].
∴當(dāng)2x+=,即x=時(shí),函數(shù)f(x)有最大值2+;
當(dāng)2x+=,即x=時(shí),函數(shù)f(x)有最小值1.