2024年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第四章三角函數(shù)解三角形第4節(jié)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)教案_第1頁
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PAGEPAGE19第4節(jié)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)考試要求1.能畫出三角函數(shù)的圖象.2.了解三角函數(shù)的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助圖象理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的性質(zhì).1.用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖(1)正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象中,五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是:(0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),1)),(π,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-1)),(2π,0).(2)余弦函數(shù)y=cosx,x∈[0,2π]的圖象中,五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是:(0,1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),0)),(π,-1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),0)),(2π,1).2.正弦、余弦、正切函數(shù)的圖象與性質(zhì)(下表中k∈Z)函數(shù)y=sinxy=cosxy=tanx圖象定義域RR{xeq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x∈R,且))x≠kπ+eq\f(π,2)}值域[-1,1][-1,1]R最小正周期2π2ππ奇偶性奇函數(shù)偶函數(shù)奇函數(shù)遞增區(qū)間eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2)))[2kπ-π,2kπ]eq\b\lc\((\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2)))遞減區(qū)間eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(3π,2)))[2kπ,2kπ+π]無對(duì)稱中心(kπ,0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2),0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0))對(duì)稱軸方程x=kπ+eq\f(π,2)x=kπ無1.正弦曲線、余弦曲線相鄰兩對(duì)稱中心、相鄰兩對(duì)稱軸之間的距離是半個(gè)周期,相鄰的對(duì)稱中心與對(duì)稱軸之間的距離是eq\f(1,4)個(gè)周期.正切曲線相鄰兩對(duì)稱中心之間的距離是半個(gè)周期.2.三角函數(shù)中奇函數(shù)一般可化為y=Asinωx或y=Atanωx的形式,偶函數(shù)一般可化為y=Acosωx+b的形式.3.對(duì)于y=tanx不能認(rèn)為其在定義域上為增函數(shù),而是在每個(gè)區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z)內(nèi)為增函數(shù).1.思索辨析(在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”)(1)余弦函數(shù)y=cosx的對(duì)稱軸是y軸.()(2)正切函數(shù)y=tanx在定義域內(nèi)是增函數(shù).()(3)已知y=ksinx+1,x∈R,則y的最大值為k+1.()(4)y=sin|x|是偶函數(shù).()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)余弦函數(shù)y=cosx的對(duì)稱軸有無窮多條,y軸只是其中的一條.(2)正切函數(shù)y=tanx在每一個(gè)區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z)上都是增函數(shù),但在定義域內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),故不是增函數(shù).(3)當(dāng)k>0時(shí),ymax=k+1;當(dāng)k<0時(shí),ymax=-k+1.2.(2024·福州質(zhì)檢)下列函數(shù)中,周期為π,且在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞增的是()A.y=|sinx| B.y=tan2xC.y=cos2x D.y=sin2x答案C解析對(duì)于A,y=|sinx|的周期為π,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,不合要求;對(duì)于B,y=tan2x的周期為eq\f(π,2),在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,4)))和eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),π))上單調(diào)遞增,不合要求;對(duì)于C,y=cos2x的周期為π,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞增,符合要求;對(duì)于D,y=sin2x的周期為π,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上不單調(diào),不合要求.3.(2024·青島調(diào)研)函數(shù)y=3taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的定義域是()A.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠kπ+\f(π,2),k∈Z))))B.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠\f(k,2)π-\f(π,8),k∈Z))))C.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠\f(k,2)π+\f(π,8),k∈Z))))D.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠\f(k,2)π,k∈Z))))答案C解析要使函數(shù)有意義,則2x+eq\f(π,4)≠kπ+eq\f(π,2),k∈Z,即x≠eq\f(k,2)π+eq\f(π,8),k∈Z,所以函數(shù)的定義域?yàn)閑q\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠\f(k,2)π+\f(π,8),k∈Z)))).4.(2024·全國(guó)乙卷)函數(shù)f(x)=sineq\f(x,3)+coseq\f(x,3)的最小正周期和最大值分別是()A.3π和eq\r(2) B.3π和2C.6π和eq\r(2) D.6π和2答案C解析因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=sineq\f(x,3)+coseq\f(x,3)=eq\r(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)sin\f(x,3)+\f(\r(2),2)cos\f(x,3)))=eq\r(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin\f(x,3)cos\f(π,4)+cos\f(x,3)sin\f(π,4)))=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,3)+\f(π,4))),所以函數(shù)f(x)的最小正周期T=eq\f(2π,\f(1,3))=6π,最大值為eq\r(2).5.(多選)(2024·廣州一模)已知函數(shù)f(x)=sin2x+2cos2x,則()A.f(x)的最大值為3B.f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq\f(π,8)對(duì)稱C.f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8),1))對(duì)稱D.f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,4)))上單調(diào)遞增答案BC解析f(x)=sin2x+2cos2x=sin2x+cos2x+1=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))+1,則f(x)的最大值為eq\r(2)+1,故A錯(cuò)誤;feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)))=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,8)+\f(π,4)))+1=eq\r(2)+1,則f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq\f(π,8)對(duì)稱,故B正確;feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8)))=eq\r(2)sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8)))+\f(π,4)))+1=1,則f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8),1))對(duì)稱,故C正確;當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,4)))時(shí),2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4))),故當(dāng)2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,2))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,8)))時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng)2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,4))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,8),\f(π,4)))時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,故D錯(cuò)誤.6.cos23°,sin68°,cos97°的大小關(guān)系是________.答案sin68°>cos23°>cos97°解析sin68°=cos22°,又y=cosx在[0°,180°]上是減函數(shù),∴sin68°>cos23°>cos97°.考點(diǎn)一三角函數(shù)的定義域和值域1.f(x)=sin3xcosx-sinxcos3x的最大值為()A.eq\f(1,2) B.eq\f(1,4) C.eq\f(\r(2),2) D.1答案B解析∵f(x)=sin3xcosx-sinxcos3x=sinxcosx(sin2x-cos2x)=-eq\f(1,2)sin2xcos2x=-eq\f(1,4)sin4x,∴f(x)=sin3xcosx-sinxcos3x的最大值為eq\f(1,4).2.函數(shù)y=lg(sinx)+eq\r(cosx-\f(1,2))的定義域?yàn)開_______.答案eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|2kπ<x≤2kπ+\f(π,3),k∈Z))解析要使函數(shù)有意義,則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinx>0,,cosx-\f(1,2)≥0,))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sinx>0,,cosx≥\f(1,2),))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2kπ<x<π+2kπ,k∈Z,,-\f(π,3)+2kπ≤x≤\f(π,3)+2kπ,k∈Z,))所以2kπ<x≤eq\f(π,3)+2kπ(k∈Z),所以函數(shù)的定義域?yàn)閑q\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|2kπ<x≤2kπ+\f(π,3),k∈Z)).3.當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6)))時(shí),函數(shù)y=3-sinx-2cos2x的值域?yàn)開_______.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,8),2))解析因?yàn)閤∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),所以sinx∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)).又y=3-sinx-2cos2x=3-sinx-2(1-sin2x)=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx-\f(1,4)))eq\s\up12(2)+eq\f(7,8),所以當(dāng)sinx=eq\f(1,4)時(shí),ymin=eq\f(7,8),當(dāng)sinx=-eq\f(1,2)或sinx=1時(shí),ymax=2.即函數(shù)的值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,8),2)).4.函數(shù)y=sinx-cosx+sinxcosx的值域?yàn)開_______.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)-\r(2),1))解析設(shè)t=sinx-cosx,則t2=sin2x+cos2x-2sinxcosx,sinxcosx=eq\f(1-t2,2),且-eq\r(2)≤t≤eq\r(2).∴y=-eq\f(t2,2)+t+eq\f(1,2)=-eq\f(1,2)(t-1)2+1.當(dāng)t=1時(shí),ymax=1;當(dāng)t=-eq\r(2)時(shí),ymin=-eq\f(1,2)-eq\r(2).∴函數(shù)的值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)-\r(2),1)).感悟提升1.求三角函數(shù)的定義域通常要解三角不等式(組),解三角不等式(組)常借助三角函數(shù)的圖象.2.求解三角函數(shù)的值域(最值)常見的幾種類型:(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函數(shù)化為y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函數(shù),可先設(shè)sinx=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值);(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函數(shù),可先設(shè)t=sinx±cosx,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值).考點(diǎn)二三角函數(shù)的周期性、奇偶性、對(duì)稱性例1(1)(多選)(2024·臨沂調(diào)研)下列函數(shù)中,最小正周期為π的是()A.y=cos|2x| B.y=|cosx|C.y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))) D.y=taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))答案ABC解析A中,y=cos|2x|=cos2x,最小正周期為π;B中,由圖象知y=|cosx|的最小正周期為π;C中,y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的最小正周期T=eq\f(2π,2)=π;D中,y=taneq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的最小正周期T=eq\f(π,2).(2)(2024·撫順調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+θ+\f(π,3)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ∈\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))))是偶函數(shù),則θ的值為________.答案eq\f(π,6)解析∵函數(shù)f(x)為偶函數(shù),∴θ+eq\f(π,3)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z).又θ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),∴θ+eq\f(π,3)=eq\f(π,2),解得θ=eq\f(π,6),經(jīng)檢驗(yàn)符合題意.(3)已知函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,|φ|<eq\f(π,2))的最小正周期為4π,且?x∈R有f(x)≤feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))成立,則f(x)圖象的對(duì)稱中心是________,對(duì)稱軸方程是________.答案eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(4π,3),0)),k∈Zx=2kπ+eq\f(π,3),k∈Z解析由f(x)=cos(ωx+φ)的最小正周期為4π,得ω=eq\f(1,2),因?yàn)閒(x)≤feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))恒成立,所以f(x)max=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),即eq\f(1,2)×eq\f(π,3)+φ=2kπ(k∈Z),又∵|φ|<eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,6),故f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,6))),令eq\f(1,2)x-eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),得x=eq\f(4π,3)+2kπ(k∈Z),故f(x)圖象的對(duì)稱中心為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(4π,3),0)),k∈Z.令eq\f(1,2)x-eq\f(π,6)=kπ(k∈Z),得x=2kπ+eq\f(π,3)(k∈Z),故f(x)圖象的對(duì)稱軸方程是x=2kπ+eq\f(π,3),k∈Z.感悟提升(1)三角函數(shù)周期的一般求法①公式法;②不能用公式求周期的函數(shù)時(shí),可考慮用圖象法或定義法求周期.(2)對(duì)于可化為f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函數(shù),假如求f(x)的對(duì)稱軸,只需令ωx+φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;假如求f(x)的對(duì)稱中心的橫坐標(biāo),只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或令ωx+φ=\f(π,2)+kπ(k∈Z))),求x即可.(3)對(duì)于可化為f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函數(shù),假如求f(x)的對(duì)稱中心的橫坐標(biāo),只需令ωx+φ=eq\f(kπ,2)(k∈Z),求x即可.(4)三角函數(shù)型奇偶性的推斷除可以借助定義外,還可以借助其圖象與性質(zhì),在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0則為奇函數(shù),若y為最大或最小值則為偶函數(shù).若y=Asin(ωx+φ)為奇函數(shù),則φ=kπ(k∈Z),若y=Asin(ωx+φ)為偶函數(shù),則φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z).訓(xùn)練1(1)(2024·北京卷)已知函數(shù)f(x)=cosx-cos2x,則該函數(shù)為()A.奇函數(shù),最大值為2B.偶函數(shù),最大值為2C.奇函數(shù),最大值為eq\f(9,8)D.偶函數(shù),最大值為eq\f(9,8)答案D解析函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且f(-x)=f(x),則f(x)為偶函數(shù).f(x)=cosx-cos2x=cosx-(2cos2x-1)=-2cos2x+cosx+1=-2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cosx-\f(1,4)))eq\s\up12(2)+eq\f(9,8),又cosx∈[-1,1],故f(x)的最大值為eq\f(9,8).(2)(多選)(2024·大連模擬)已知函數(shù)f(x)=sinxcosx+eq\f(\r(3),2)(1-2sin2x),則有關(guān)函數(shù)f(x)的說法正確的是()A.f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對(duì)稱B.f(x)的最小正周期為πC.f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq\f(π,6)對(duì)稱D.f(x)的最大值為eq\r(3)答案AB解析由題可知f(x)=eq\f(1,2)sin2x+eq\f(\r(3),2)cos2x=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).當(dāng)x=eq\f(π,3)時(shí),2x+eq\f(π,3)=π,故函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對(duì)稱,故A正確;函數(shù)f(x)的最小正周期T=eq\f(2π,2)=π,故B正確;當(dāng)x=eq\f(π,6)時(shí),2x+eq\f(π,3)=eq\f(2π,3),所以函數(shù)f(x)的圖象不關(guān)于直線x=eq\f(π,6)對(duì)稱,故C錯(cuò)誤;函數(shù)f(x)的最大值為1,故D錯(cuò)誤.考點(diǎn)三三角函數(shù)的單調(diào)性角度1求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、比較大小例2(1)設(shè)函數(shù)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x)),則f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的單調(diào)遞減區(qū)間是()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6))) B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,3)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2))) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2)))答案D解析由已知f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))),2kπ≤2x-eq\f(π,3)≤2kπ+π,k∈Z,kπ+eq\f(π,6)≤x≤kπ+eq\f(2π,3),k∈Z,又x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴單調(diào)遞減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2))).(2)已知函數(shù)f(x)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),設(shè)a=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,7))),b=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6))),c=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4))),則a,b,c的大小關(guān)系是()A.a>b>c B.a>c>bC.c>a>b D.b>a>c答案A解析a=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,7)))=2coseq\f(13π,42),b=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=2coseq\f(π,3),c=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=2coseq\f(5π,12),因?yàn)閥=cosx在[0,π]上遞減,又eq\f(13π,42)<eq\f(π,3)<eq\f(5π,12),所以a>b>c.角度2依據(jù)三角函數(shù)的單調(diào)性求參數(shù)例3已知ω>0,函數(shù)f(x)=eq\f(1,2)cosωx-eq\f(\r(3),2)sin(π-ωx)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍是()A.[2,6] B.(2,6)C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2,\f(10,3))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(10,3)))答案C解析由已知f(x)=eq\f(1,2)cosωx-eq\f(\r(3),2)sin(π-ωx)=eq\f(1,2)cosωx-eq\f(\r(3),2)sinωx=sinωxcoseq\f(5π,6)+cosωxsineq\f(5π,6)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(5π,6))),又f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2)≤\f(π,3)ω+\f(5π,6),,\f(π,2)ω+\f(5π,6)≤2kπ+\f(π,2),))k∈Z,解得6k-4≤ω≤4k-eq\f(2,3),由6k-4≤4k-eq\f(2,3)得k≤eq\f(5,3),又ω>0,k∈Z,因此k=1,所以2≤ω≤eq\f(10,3).感悟提升1.求較為困難的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時(shí),首先化簡(jiǎn)成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的單調(diào)區(qū)間,只需把ωx+φ看作一個(gè)整體代入y=sinx的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間內(nèi)即可,留意要先把ω化為正數(shù).2.對(duì)于已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的某一部分確定參數(shù)ω的范圍的問題,首先,明確已知的單調(diào)區(qū)間應(yīng)為函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的子集,其次,要確定已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而利用它們之間的關(guān)系可求解,另外,若是選擇題,利用特值驗(yàn)證解除法求解更為簡(jiǎn)捷.訓(xùn)練2(1)(2024·新高考Ⅰ卷)下列區(qū)間中,函數(shù)f(x)=7sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))單調(diào)遞增的區(qū)間是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π))答案A解析法一令-eq\f(π,2)+2kπ≤x-eq\f(π,6)≤eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,得-eq\f(π,3)+2kπ≤x≤eq\f(2π,3)+2kπ,k∈Z.取k=0,則-eq\f(π,3)≤x≤eq\f(2π,3).因?yàn)閑q\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(2π,3))),所以區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))是函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.法二當(dāng)0<x<eq\f(π,2)時(shí),-eq\f(π,6)<x-eq\f(π,6)<eq\f(π,3),所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞增,故A正確;當(dāng)eq\f(π,2)<x<π時(shí),eq\f(π,3)<x-eq\f(π,6)<eq\f(5π,6),所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上不單調(diào),故B不正確;當(dāng)π<x<eq\f(3π,2)時(shí),eq\f(5π,6)<x-eq\f(π,6)<eq\f(4π,3),所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2)))上單調(diào)遞減,故C不正確;當(dāng)eq\f(3π,2)<x<2π時(shí),eq\f(4π,3)<x-eq\f(π,6)<eq\f(11π,6),所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π))上不單調(diào),故D不正確.(2)若f(x)=cosx-sinx在[-a,a]是減函數(shù),則a的最大值是()A.eq\f(π,4) B.eq\f(π,2) C.eq\f(3π,4) D.π答案A解析f(x)=cosx-sinx=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4))),由題意得a>0,故-a+eq\f(π,4)<eq\f(π,4),因?yàn)閒(x)=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))在[-a,a]上是減函數(shù),所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-a+\f(π,4)≥0,,a+\f(π,4)≤π,,a>0,))解得0<a≤eq\f(π,4),所以a的最大值是eq\f(π,4).(3)已知ω>0,函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是________.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,4)))解析由eq\f(π,2)<x<π,ω>0,得eq\f(ωπ,2)+eq\f(π,4)<ωx+eq\f(π,4)<ωπ+eq\f(π,4),又y=sinx的單調(diào)遞減區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),2kπ+\f(3π,2))),k∈Z,所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(ωπ,2)+\f(π,4)≥\f(π,2)+2kπ,,ωπ+\f(π,4)≤\f(3π,2)+2kπ))k∈Z,解得4k+eq\f(1,2)≤ω≤2k+eq\f(5,4),k∈Z.又函數(shù)f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,所以周期T=eq\f(2π,ω)≥π,解得0<ω≤2.所以ω∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,4))).三角函數(shù)中ω的求解三角函數(shù)中ω的求解一般要利用其性質(zhì),解決此類問題的關(guān)鍵是:(1)若已知三角函數(shù)的單調(diào)性,則轉(zhuǎn)化為集合的包含關(guān)系,進(jìn)而建立ω所滿意的不等式(組)求解;(2)若已知函數(shù)的對(duì)稱性,則依據(jù)三角函數(shù)的對(duì)稱性探討其周期性,進(jìn)而可以探討ω的取值;(3)若已知三角函數(shù)的最值,則利用三角函數(shù)的最值與對(duì)稱軸或周期的關(guān)系,可以列出關(guān)于ω的不等式(組),進(jìn)而求出ω的值或取值范圍.一、利用三角函數(shù)的周期求解例1為了使函數(shù)y=sinωx(ω>0)在區(qū)間[0,1]上至少出現(xiàn)50次最大值,則ω的最小值為()A.98π B.eq\f(197,2)π C.eq\f(199,2)π D.100π答案B解析由題意,至少出現(xiàn)50次最大值即至少需用49eq\f(1,4)個(gè)周期,所以eq\f(197,4)T=eq\f(197,4)·eq\f(2π,ω)≤1,所以ω≥eq\f(197,2)π.二、利用三角函數(shù)的單調(diào)性求解例2若函數(shù)f(x)=sinωx(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(2,3))) B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(3,2))) C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),3)) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,2),3))答案D解析令eq\f(π,2)+2kπ≤ωx≤eq\f(3,2)π+2kπ(k∈Z),得eq\f(π,2ω)+eq\f(2kπ,ω)≤x≤eq\f(3π,2ω)+eq\f(2kπ,ω)(k∈Z),因?yàn)閒(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,所以eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(π,2ω)+\f(2kπ,ω)≤\f(π,3),,\f(π,2)≤\f(3π,2ω)+\f(2kπ,ω)))(k∈Z),解得6k+eq\f(3,2)≤ω≤4k+3(k∈Z).又ω>0,所以k≥0,又6k+eq\f(3,2)<4k+3(k∈Z),得0≤k<eq\f(3,4)(k∈Z),所以k=0.故eq\f(3,2)≤ω≤3.三、利用三角函數(shù)的最值、圖象的對(duì)稱性求解例3已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|≤\f(π,2))),x=-eq\f(π,4)為f(x)的零點(diǎn),直線x=eq\f(π,4)為y=f(x)圖象的對(duì)稱軸,且f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,18),\f(5π,36)))上單調(diào),則ω的最大值為()A.11 B.9 C.7 D.5答案B解析因?yàn)閤=-eq\f(π,4)為f(x)的零點(diǎn),x=eq\f(π,4)為f(x)的圖象的對(duì)稱軸,所以eq\f(π,4)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,4)))=eq\f(T,4)+kT,即eq\f(π,2)=eq\f(4k+1,4)T=eq\f(4k+1,4)·eq\f(2π,ω),所以ω=4k+1(k∈N*),又因?yàn)閒(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,18),\f(5π,36)))上單調(diào),所以eq\f(5π,36)-eq\f(π,18)=eq\f(π,12)≤eq\f(T,2)=eq\f(2π,2ω),即ω≤12,由此得ω的最大值為9.1.下列函數(shù)中,是周期函數(shù)的為()A.f(x)=sin|x| B.f(x)=tan|x|C.f(x)=|tanx| D.f(x)=(x-1)0答案C解析對(duì)于C,f(x+π)=|tan(x+π)|=|tanx|=f(x),所以f(x)是周期函數(shù),其余均不是周期函數(shù).2.下列函數(shù)中,是奇函數(shù)的是()A.y=|cosx+1| B.y=1-sinxC.y=-3sin(2x+π) D.y=1-tanx答案C解析選項(xiàng)A中的函數(shù)是偶函數(shù),選項(xiàng)B,D中的函數(shù)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù);因?yàn)閥=-3sin(2x+π)=3sin2x,所以是奇函數(shù),選C.3.(多選)已知函數(shù)f(x)=sin4x-cos4x,則下列說法正確的是()A.f(x)的最小正周期為πB.f(x)的最大值為2C.f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱D.f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增答案ACD解析∵f(x)=sin4x-cos4x=sin2x-cos2x=-cos2x,∴函數(shù)f(x)的最小正周期T=π,f(x)的最大值為1.∵f(-x)=-cos(-2x)=-cos2x=f(x),∴f(x)為偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對(duì)稱.∵y=cos2x在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,∴f(x)=-cos2x在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,故選ACD.4.假如函數(shù)y=3cos(2x+φ)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3),0))對(duì)稱,那么|φ|的最小值為()A.eq\f(π,6) B.eq\f(π,4) C.eq\f(π,3) D.eq\f(π,2)答案A解析由題意得3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(4π,3)+φ))=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)+φ+2π))=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)+φ))=0,∴eq\f(2π,3)+φ=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),∴φ=kπ-eq\f(π,6)(k∈Z),取k=0,得|φ|的最小值為eq\f(π,6).5.若f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4))),則()A.f(1)>f(2)>f(3)B.f(3)>f(2)>f(1)C.f(2)>f(1)>f(3)D.f(1)>f(3)>f(2)答案A解析由eq\f(π,2)≤2x-eq\f(π,4)≤eq\f(3π,2),可得eq\f(3π,8)≤x≤eq\f(7π,8),所以函數(shù)f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(7π,8)))上單調(diào)遞減,由于1<eq\f(3π,8)<2,且eq\f(3π,8)-1<2-eq\f(3π,8),故f(1)>f(2).由于eq\f(3π,8)<2<eq\f(7π,8)<3,且eq\f(7π,8)-2>3-eq\f(7π,8),故f(2)>f(3),所以f(1)>f(2)>f(3),故選A.6.(多選)已知函數(shù)f(x)=sin|x|+|sinx|,下列結(jié)論正確的是()A.f(x)是偶函數(shù)B.f(x)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))單調(diào)遞增C.f(x)在[-π,π]有4個(gè)零點(diǎn)D.f(x)的最大值為2答案AD解析f(-x)=sin|-x|+|sin(-x)|=sin|x|+|sinx|=f(x),∴f(x)為偶函數(shù),故A正確;當(dāng)eq\f(π,2)<x<π時(shí),f(x)=sinx+sinx=2sinx,∴f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,故B不正確;f(x)在[-π,π]上的圖象如圖所示,由圖可知函數(shù)f(x)在[-π,π]上只有3個(gè)零點(diǎn),故C不正確;∵y=sin|x|與y=|sinx|的最大值都為1且可以同時(shí)取到,∴f(x)可以取到最大值2,故D正確.7.函數(shù)y=eq\r(sinx-cosx)的定義域?yàn)開_______.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,4),2kπ+\f(5π,4)))(k∈Z)解析要使函數(shù)有意義,必需使sinx-cosx≥0.利用圖象,在同一坐標(biāo)系中畫出[0,2π]上y=sinx和y=cosx的圖象,如圖所示.在[0,2π]內(nèi),滿意sinx=cosx的x為eq\f(π,4),eq\f(5π,4),再結(jié)合正弦、余弦函數(shù)的周期是2π,所以原函數(shù)的定義域?yàn)閑q\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|2kπ+\f(π,4)≤x≤2kπ+\f(5,4)π,k∈Z)).8.(2024·合肥調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,6))))),則下列說法正確的是________(填序號(hào)).①f(x)的周期是eq\f(π,2);②f(x)的值域是{y|y∈R,且y≠0};③直線x=eq\f(5π,3)是函數(shù)f(x)圖象的一條對(duì)稱軸;④f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(2π,3),2kπ+\f(π,3))),k∈Z.答案④解析函數(shù)f(x)的周期為2π,①錯(cuò);f(x)的值域?yàn)閇0,+∞),②錯(cuò);當(dāng)x=eq\f(5π,3)時(shí),eq\f(1,2)x-eq\f(π,6)=eq\f(2π,3)≠eq\f(kπ,2),k∈Z,∴x=eq\f(5π,3)不是f(x)的對(duì)稱軸,③錯(cuò);令kπ-eq\f(π,2)<eq\f(1,2)x-eq\f(π,6)<kπ,k∈Z,可得2kπ-eq\f(2π,3)<x<2kπ+eq\f(π,3),k∈Z,∴f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(2π,3),2kπ+\f(π,3))),k∈Z,④正確.9.(2024·北京海淀區(qū)一模)已知函數(shù)f(x)=sinωx(ω>0)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,那么常數(shù)ω的一個(gè)取值為________.答案eq\f(1,2)(答案不唯一)解析f(x)=sinωx(ω>0)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,則ω·eq\f(2π,3)≤eq\f(π,2),ω·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,4)))≥-eq\f(π,2),∴0<ω≤eq\f(3,4),取一個(gè)該范圍內(nèi)的值即可,如ω=eq\f(1,2).10.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,0<φ<\f(2π,3)))的最小正周期為π.(1)當(dāng)f(x)為偶函數(shù)時(shí),求φ的值;(2)若f(x)的圖象過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(\r(3),2))),求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.解因?yàn)閒(x)的最小正周期為π,所以T=eq\f(2π,ω)=π,即ω=2.所以f(x)=sin(2x+φ).(1)當(dāng)f(x)為偶函數(shù)時(shí),φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),因?yàn)?<φ<eq\f(2π,3),所以φ=eq\f(π,2).(2)當(dāng)f(x)的圖象過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(\r(3),2)))時(shí),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,6)+φ))=eq\f(\r(3),2),即sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+φ))=eq\f(\r(3),2).又因?yàn)?<φ<eq\f(2π,3),所以eq\f(π,3)<eq\f(π,3)+φ<π.所以eq\f(π,3)+φ=eq\f(2π,3),即φ=eq\f(π,3).所以f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).令2kπ-eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,3)≤2kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),得kπ-eq\f(5π,12)≤x≤kπ+eq\f(π,12)(k∈Z).所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(5π,12),kπ+\f(π,12)))(k∈Z).11.已知函數(shù)f(x)=sin(2π-x)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)-x))-eq\r(3)cos2x+eq\r(3).(1)求f(x)的最小正周期和圖象的對(duì)稱軸方程;(2)當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(7π,12)))時(shí),求f(x)的最小值和最大值.解(1)由題意,得f(x)=(-sinx)(-cosx)-eq\r(3)cos2x+eq\r(3)=sinxcosx-eq\r(3)cos2x+eq\r(3)=eq\f(1,2)sin2x-eq\f(\r(3),2)(cos2x+1)+eq\r(3)=eq\f(1,2)sin2x-eq\f(\r(3),2)cos2x+eq\f(\r(3),2)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))+eq\f(\r(3),2),所以f(x)的最小正周期T=eq\f(2π,2)=π;令2x-eq\f(π,3)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),得x=eq\f(kπ,2)+eq\f(5π,12)(k∈Z),故所求圖象的對(duì)稱軸方程為x=eq\f(kπ,2)+eq\f(5π,12)(k∈Z).(2)當(dāng)0≤x≤eq\f(7π,12)時(shí),-eq\f(π,3)≤2x-eq\f(π,3)≤eq\f(5π,6),由函數(shù)圖象(圖略)可知,-eq\f(\r(3),2)≤sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))≤1.即0≤sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))+eq\f(\r(3),2)≤eq\f(2+\r(3),2).故f(x)的最小值為0,最大值為eq\f(2+\r(3),2).12.若函數(shù)f(x)=eq\r(3)sinωx+cosωx(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))上僅有一條對(duì)稱軸及一個(gè)對(duì)稱中心,則ω的取值范圍為()A.(5,8) B.(5,8]C.(5,11] D.[5,11)答案B解析由題意,函數(shù)f(x)=eq\r(3)sinωx+cosωx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6))),因?yàn)閤∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6))),可得eq\f(π,6)<ωx+eq\f(π,6)<eq\f(π,6)(1+ω),要使得函數(shù)f(x)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))上僅有一條對(duì)稱軸及一個(gè)對(duì)稱中心,則滿意π<eq\f(π,6)(1+ω)≤eq\f(3π,2),解得5<ω≤8,所以ω的取值范圍為(5,8].13.(多選)(2024·青島二模)已知函數(shù)f(x)=2sinxcosx-eq\r(3)(sin2x-cos2x),推斷下列給出的四個(gè)命題,其中正確

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