专题24三角函数的图像和性质的“磨合”考纲要求:1.能画出y=sinx,y=cosx,y=tanx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[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值,图象与x轴的交点等),理解正切函数在区间内的单调性.3.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出y=Asin(ωx+φ)的图像,了解参数A,ω,φ对函数图像变化的影响.4.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.基础知识回顾:1.“五点法”作图原理在确定正弦函数y=sinx在[0,2π]上的图像形状时,起关键作用的五个点是(0,0)、、(π,0)、、(2π,0).2.三角函数的图像和性质 函数性质 y=sinxy=cosxy=tanx定义域{x|x≠kπ+(k∈Z)}图像值域[-1,1][-1,1]R对称性对称轴:x=kπ+(k∈Z);对称中心:(kπ,0)(k∈Z) 对称轴:x=kπ(k∈Z);对称中心:周期2π2π π14\n单调性增区间;减区间增区间减区间增区间奇偶性奇函数偶函数奇函数_3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅周期频率相位初相AT= f==4.函数y=sinx的图像经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图像的步骤如下应用举例:类型一、求函数f(x)=Asin(ωx+φ)的解析式【例1】【河南省息县第一高级中学2022届高三下学期第一次适应性测试】将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象如图所示,则函数的解析式是()14\nA.()B.()C.()D.()【答案】A【例2】函数的部分图象如图所示,若将图象上所有的点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则的解析式为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由图像得,,所以14\n,横坐标缩短为原来一半,得到.类型二、函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象的平移变换【例3】【黑龙江省齐齐哈尔八中2022届高三第二次月考】将函数f(x)=sin2x+cos2x图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)图象的一个对称中心是( )A.(,0)B.(,0)C.(,0)D.(,0)【答案】D【解析】,向右平移个单位,得到,选D.【例4】【2022北京市高三入学定位考试】函数y=cos(2x+φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移个单位后,与函数y=sin(2x+)的图象重合,则φ=________.【答案】类型三、函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象的对称性【例5】【2022山西太原高三调研】已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,则函数f(x)的图象( )A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称C.关于点对称D.关于点对称14\n【答案】B【解析】∵f(x)=sin的最小正周期为π,∴=π,ω=2,∴f(x)=sin.当x=时,2x+=,∴A,C错误;当x=时,2x+=,∴B正确,D错误.【例6】【2022贵州省贵阳市一中高三摸底考试】函数f(x)=sin(2x+φ)()的图像向左平移个单位后关于原点对称,则函数f(x)在上的最小值为( )A.- B.-C.D.【答案】A类型四、函数f(x)=Asin(ωx+φ)性质的综合应用【例7】【2022河北省冀州中学高三摸底考试】当时,函数f(x)=sin(x+φ)取得最小值,则函数y=f( )A.是奇函数且图象关于点对称B.是偶函数且图象关于点(π,0)对称C.是奇函数且图象关于直线x=对称D.是偶函数且图象关于直线x=π对称解析:∵当x=时,函数f(x)取得最小值,∴sin=-1,∴φ=2kπ-(k∈Z).∴f(x)=sin=sin.∴y=f=sin(-x)=-sinx.∴y=f是奇函数,且图象关于直线对称.14\n【例8】【2022浙江省宁波市高三入学考试】如图是函数y=sin(ωx+φ)在区间上的图像,将该图像向右平移m(m>0)个单位后,所得图像关于直线x=对称,则m的最小值为( )A.B.C.D.【答案】B类型五、函数f(x)=Asin(ωx+φ)的值域与最值问题【例9】【吉林省实验中学2022届高三下学期第八次模拟考试】已知将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则在上的值域为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因,故,因,故,则,所以,应选答案B。【例10】【2022河北省邢台一模】先把函数f(x)=sin的图象上各点的横坐标变为原来的14\n(纵坐标不变),再把新得到的图象向右平移个单位,得到y=g(x)的图象.当x∈时,函数g(x)的值域为( )A.B.C.D.[-1,0)【答案】A【解析】依题意得g(x)=sin=sin,当x∈时,2x-∈,sin∈,此时g(x)的值域是.类型六、函数f(x)=Asin(ωx+φ)的单调性问题【例11】【福建省闽侯第一中学2022届高三上学期开学考试】函数,的图象与的图象的对称轴相同,则的一个增区间为()A.B.C.D.【答案】B【例12】【2022山东莱芜高三阶段测试】已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期为π.(1)求当f(x)为偶函数时φ的值;(2)若f(x)的图象过点,求f(x)的单调递增区间.【答案】φ=.;,k∈Z.【解析】∵f(x)的最小正周期为π,则T==π,∴ω=2.∴f(x)=sin(2x+φ).(1)当f(x)为偶函数时,f(-x)=f(x).∴sin(2x+φ)=sin(-2x+φ),将上式展开整理得sin2xcosφ=0,由已知上式对∀x∈R都成立,∴cosφ=0,∵0<φ<,∴φ=.(2)f(x)的图象过点时,sin=,即sin=.14\n又∵0<φ<,∴<+φ<π.∴+φ=,φ=.∴f(x)=sin.方法、规律归纳:1、两种图像变换的区别由y=sinx的图像变换到y=Asin(ωx+φ)的图像,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位长度.原因在于相位变换和周期变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.2、确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;(2)求ω:确定函数的周期T,则可得ω=;(3)求φ:常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)时ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ=;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)时ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)时ωx+φ=;“第五点”时ωx+φ=2π.实战演练:1.【广西桂林市第十八中学2022届高三上学期第三次月考】已知函数在区间上是增函数,且在区间上恰好取得一次最大值,则的取值范围是()A.B.C.D.14\n【答案】D【解析】【点睛】本题主要考查了复合函数单调区间,正弦函数的性质-:单调性和最值.注意对三角函数基础知识的理解和灵活运用.2.【福建省三明市第一中学2022届高三上学期第一次月考】已知函数为偶函数,其图像与直线相邻的两个交点的横坐标分别为且则()A.B.C.D.【答案】A【解析】由为偶函数得出,落在轴上,,由图象与直线相邻的两个交点的横坐标分别为且得,周期为,所以,故选A.14\n3.【2022届广西南宁市金伦中学高三上学期期末考试】已知函数的一个零点是,是的图像的一条对称轴,则取最小值时,的单调增区间是()A.B.C.D.【答案】B4.【2022届福建省泉州市高三3月质量检测】已知函数,且对于任意的,.则()A.B.14\nC.D.【答案】C5.【吉林省实验中学2022届高三下学期第八次模拟考试】已知将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则在上的值域为()A.B.C.D.【答案】B【解析】解析:因,故14\n,因,故,则,所以,应选答案B。6.【北京市朝阳区2022届高三二模数学】已知函数的最小正周期为,则A.函数的图象关于原点对称B.函数的图象关于直线对称C.函数图象上的所有点向右平移个单位长度后,所得的图象关于原点对称D.函数在区间上单调递增【答案】C7.【河北省2022届衡水中学押题卷】已知函数()的最小正周期为,且,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题可知:由最小正周期为2可得又代入可得:,,,则8.【广东省湛江市2022届高三下学期第二次模拟考试】已知函数(,14\n)的图象相邻两条对称轴之间的距离为,且在时取得最大值2,若,且,则的值为()A.B.C.D.【答案】D9.【福建省泉州市2022届高三(5月)第二次质量检查】函数的最小正周期为为图像的对称轴,则在区间上的最大值与最小值的和为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意得,,因此,当时,,即最大值与最小值的和为,选D.10.已知函数=()(A>0,>0,0<<),的图象如图所示,则f(202214\n)的值为()A.B.C.D.【答案】A14