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必修一

第38讲 5.4.2正弦函数、余弦函数的性质

学习目标

第38讲 5.4.2正弦函数、余弦函数的性质

课程标准学习目标
①结合正弦函数、余弦函数的图象掌握 正、余弦函数的性质。 ②会求正、余弦函数的周期,单调区间、对称点、对称轴及最值,及结合函数的图象会求函数的解析式,并能求出相关的基本量。 会求正、余弦函数的最小正周期,单调区间,对称点,对称区间,会求两类函数的最值.

知识清单

知识点01:函数的周期性

1.周期函数的定义

一般地,设函数的定义域为,如果存在一个非零常数,使得对每一个,都有,且,那么函数就叫做周期函数.非零常数叫做这个函数的周期.

2.最小正周期的定义

如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.

知识点02:正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性

函数奇偶性
奇函数
偶函数
当时,为奇函数; 当时,为偶函数;
当时,为奇函数; 当时,为偶函数;

知识点03:正弦、余弦型函数的常用周期

函数最小正周期
或()
或()
无周期

知识点04:正弦函数、余弦函数的图象和性质

函数
图象 定义域
定义域
值域
周期性
奇偶性奇函数偶函数
单调性在每一个闭区间()上都单调递增;在每一个闭区间(上都单调递减 在每一个闭区间 ()上都单调递增;在每一个闭区间()上都单调递减
最值当()时,; 当()时,; 当()时,; 当()时,;
图象的对称性对称中心为(), 对称轴为直线() 对称中心为(), 对称轴为直线()

题型精讲

【即学即练1】(24-25高一上·全国·课堂例题)判断下列函数的奇偶性.

(1);

(2);

(3).

【即学即练2】(24-25高一上·全国·课堂例题)求下列三角函数的周期.

(1),;

(2),;

(3),.

【即学即练3】(24-25高一上·全国·课后作业)下列各点中,可以作为函数图象的对称中心的是(    )

A.B.C.D.

题型01 三角函数的周期问题及简单应用

【典例1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列函数中,以为最小正周期的是(    )

A.B.C.D.

【典例2】(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)(多选)下列函数中周期为π,且为偶函数的是(    )

A.B.

C.D.

【变式1】(2024高二下·云南·学业考试)函数的最小正周期是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(23-24高一下·上海·期末)下列四个函数中,以为最小正周期的奇函数是(    )

A.B.

C.D.

【变式3】(23-24高一上·河北石家庄·期末)函数的最小正周期是 .

题型02三角函数的奇偶性及其应用

【典例1】(23-24高一·上海·课堂例题)判断下列函数的奇偶性,并说明理由:

(1);

(2);

(3);

(4).

【典例2】(23-24高一下·上海·期中)已知函数是奇函数,则 .

【变式1】(2024·贵州黔南·二模)若函数为偶函数,则的值可以是(    )

A.B.C.D.

【变式2】(多选)(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)下列的函数是偶函数的是(    )

A.B.C.D.

题型03函数奇偶性与周期性、单调性,对称性的综合问题

【典例1】(23-24高一下·四川内江·期中)已知函数,的最小正周期为,函数图象关于点对称,且满足函数在区间上单调递增,则(   )

A.B.C.D.

【典例2】(23-24高一下·陕西渭南·期中)同时具有下列性质:“①对任意,恒成立;②图象关于直线对称;③在上是增函数”的函数可以是(    )

A.B.

C.D.

【典例3】(多选)(2024·全国·模拟预测)已知函数在上单调,且有,则(    )

A.直线是图像的一条对称轴

B.的最小正周期为

C.点是图像的一个对称中心

D.

【变式1】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,若关于对称,则的一个单调递增区间可以是(    )

A.B.

C.D.

【变式2】(多选)(23-24高二下·贵州贵阳·阶段练习)设函数,则下列结论错误的是(    )

A.的最小正周期为

B.的图象关于直线对称

C.的一个零点为

D.在区间上单调递增.

【变式3】(多选)(2024·福建莆田·三模)已知函数(,)的图象既关于点中心对称,也关于直线轴对称,且在上单调,则的值可能是(    )

A.B.C.2D.

题型04求三角函数的单调区间

【典例1】(24-25高一上·全国·课堂例题)求函数的单调递增区间.

【典例2】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数.

(1)求函数取得最大值、最小值的自变量的集合,并求出最大值、最小值;

(2)求函数在区间上的单调递增区间.

【变式1】(23-24高一上·湖北孝感·期末)已知函数.

(1)求在区间上的最大值和最小值;

(2)求在区间上的单调递减区间.

【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)已知函数,.求函数的单调增区间和值域.

题型05利用单调性比较三角函数值的大小

【典例1】(24-25高一上·全国·课堂例题)比较大小:

(1)与;

(2)与.

【典例2】(2024高一上·全国·专题练习)利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小.

(1)与;

(2)与;

(3)与.

【变式1】(23-24高一·上海·课堂例题)利用函数的单调性,比较下列各组数的大小:

(1)与;

(2)与.

【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)比较下列各组数的大小.

(1)与;

(2)与.

题型06已知三角函数的单调情况求参数问题

【典例1】(2024·广东佛山·模拟预测)已知函数在区间上单调,,且对任意的,都有,则初相的值为(    )

A.B.C.D.

【典例2】(23-24高二下·河南新乡·期末)若函数在上单调递减,则满足条件的的个数为(    )

A.B.C.D.

【变式1】(多选)(23-24高一下·辽宁抚顺·期中)若函数在上单调,则的取值可能为(    )

A.B.C.D.

【变式2】(24-25高三上·广东·阶段练习)若函数与在区间上均单调递增,则实数的取值范围为 .

题型07三角函数的对称性

【典例1】(23-24高一下·江苏常州·期中)已知函数的图象关于点对称,且,则的最小值为 .

【典例2】(2024高三·全国·专题练习)已知函数的图象关于点对称,那么的最小值为 .

【变式1】(2024·湖南娄底·一模)已知函数的图象关于直线对称,则可以为 .

(写出一个符合条件的即可)

【变式2】(23-24高一上·广东深圳·期末)记函数的最小正周期为T,若,为f(x)图像的对称中心.则的最小值为 .

题型08利用三角函数的有界性和单调性求值域或最大(小)值

【典例1】(2024·天津·高考真题)已知函数的最小正周期为.则在的最小值是(   )

A.B.C.0D.

【典例2】(2024高三上·全国·专题练习)函数,的值域为 .

【变式1】(23-24高一下·辽宁辽阳·期末)已知函数,且.

(1)求的值;

(2)求的单调递增区间;

(3)若的值域是,求的取值范围.

【变式2】(23-24高一下·河南南阳·期末)已知函数.

(1)求的单调递增区间;

(2)求在上的值域.

题型09求值域(可化为一元二次函数型)

【典例1】(23-24高一下·北京怀柔·期中)函数的值域为 .

【典例2】(24-25高一上·全国·课堂例题)求函数,的值域.

【变式1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,,当 时,最小且最小值为 .

【变式2】(23-24高三上·黑龙江大庆·阶段练习)若方程在内有解,则a的取值范围是 .

【典例1】(23-24高一·全国·课后作业)函数的定义域是 ,值域是 .

【典例2】(2024·河北邯郸·二模)当时,函数的最大值为 .

【变式1】(24-25高一上·上海·课堂例题)求函数的最大值、最小值及值域.

强化训练

A夯实基础

一、单选题

1.(23-24高一下·山东日照·期中)函数的最小正周期是(    )

A.B.C.1D.2

2.(24-25高一上·全国·课后作业)在上,函数的定义域是(    )

A.B.

C.D.

3.(23-24高一下·北京怀柔·期末)下列函数中,周期是,又是奇函数的是(    )

A.B.

C.D.

4.(24-25高三上·浙江·开学考试)函数的图象在区间上恰有一个对称中心,则的取值范围为(    )

A.B.

C.D.

5.(24-25高三上·湖北·阶段练习)函数的一个对称中心的是(    )

A.B.C.D.

二、多选题

6.(23-24高一下·湖北武汉·期中)设函数,给出下列命题,正确的是(    )

A.若取得最大值,则

B.的图象关于点对称

C.最大值与最小值之差为4

D.的最小正周期为π

三、填空题

7.(23-24高一下·上海·期中)设函数的一个对称中心是,则 .

四、解答题

8.(22-23高一下·四川成都·阶段练习)已知函数,

(1)用“五点法”作出在长度为一个周期的闭区间上的简图;

(2)写出的对称中心与单调递增区间;

B能力提升

1.(23-24高一下·山东日照·期中)已知函数,若存在,满足,,且,,则满足条件的实数的最小值为(    )

A.506B.507C.508D.509

2.(23-24高一下·新疆伊犁·期末)已知函数,下列结论中错误的是(    )

A.函数图像关于直线对称B.在区间上是增函数

C.函数是周期函数,最小正周期是D.函数的值域是

1.(23-24高一下·江西萍乡·期末)已知函数(,)在区间上单调递增,,且______.从下列两个条件中选择一个补充在题中的横线上,再解答.

①;②,在区间上至少有2个零点.

(1)求函数的解析式;

(2)对任意的,恒成立,求实数的取值范围.

【注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.】

2.(23-24高一下·广东广州·期中)对于三个实数a,b,k,若成立,则称a,b具有“性质k”.

(1),判断x,0是否具有“性质2”?

(2),判断,0是否具有“性质4”?

(3)若存在及,使得成立,,1具有“性质2”,求实数m的取值范围.