高考数学大一轮复习精讲精练(新高考地区)4.3三角函数图象和性质(精讲)(原卷版+解析)

4.3三角函数图象和性质【题型解读】【知识必备】1．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质函数y＝sinxy＝cosxy＝tanx图象定义域RR{x|x∈R且x≠eq\f(π,2)＋kπ，k∈Z}值域[－1，1][－1，1]R单调性[－eq\f(π,2)＋2kπ，eq\f(π,2)＋2kπ](k∈Z)上递增；[eq\f(π,2)＋2kπ，eq\f(3π,2)＋2kπ](k∈Z)上递减[－π＋2kπ，2kπ](k∈Z)上递增；[2kπ，π＋2kπ](k∈Z)上递减(－eq\f(π,2)＋kπ，eq\f(π,2)＋kπ)(k∈Z)上递增最值x＝eq\f(π,2)＋2kπ(k∈Z)时，ymax＝1；x＝－eq\f(π,2)＋2kπ(k∈Z)时，ymin＝－1x＝2kπ(k∈Z)时，ymax＝1；x＝π＋2kπ(k∈Z)时，ymin＝－1奇偶性奇函数偶函数奇函数对称中心(kπ，0)(k∈Z)(eq\f(π,2)＋kπ，0)(k∈Z)(eq\f(kπ,2)，0)(k∈Z)对称轴方程x＝eq\f(π,2)＋kπ(k∈Z)x＝kπ(k∈Z)周期2π2ππ2．五点法作y＝Asin(ωx＋φ)一个周期内的简图用“五点法”作图，就是令ωx＋φ取下列5个特殊值：0,eq\f(π,2),π,eq\f(3π,2),2π，通过列表，计算五点的坐标，描点得到图象.3．三角函数图象变换【题型精讲】【题型一三角函数图象变换】必备技巧三角函数图象变换技巧(1)由函数y＝sinx的图象通过变换得到y＝Asin(ωx＋φ)的图象有两条途径：“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”．(2)当x的系数不为1时，特别注意先提取系数，再加减．例1(2023·重庆市育才中学高三阶段练习）为了得到的图象，可将函数的图象（

）A．向左平移个单位 B．向右平移个单位C．向左平移个单位 D．向右平移个单位例2(2023·河南洛阳·模拟预测）已知曲线，，为了得到曲线，则对曲线的变换正确的是（

）A．先把横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向右平移个单位长度B．先把横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向左平移个单位长度C．先把横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向右平移个单位长度D．先把横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向左平移个单位长度【跟踪精练】1．(2023·江苏连云港市高三一模）要得到函数的图象，则（）A．可将函数的图象向右平移个单位得到B．可将函数的图象向左平移个单位得到C．可将函数的图象纵坐标不变，横坐标缩短到原来倍得到D．可将函数的图象纵坐标不变，横坐标扩大到原来2倍得到2．(2023·全国·模拟预测）若将函数的图象分别向左平移个单位长度与向右平移个单位长度，所得的两个函数图象恰好重合，则的最小值为（

）A． B． C． D．3.(2023·陕西·二模）要得到函数的图象，只需将函数的图象（

）A．向左平移是个单位长度 B．向左平移个单位长度C．向右平移登个单位长度 D．向右平移个单位长度【题型二求三角函数解析式】必备技巧y＝Asin(ωx＋φ)中φ的确定方法(1)代入法：把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入．(2)五点法：确定φ值时，往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口．例3(2023·陕西省洛南中学模拟预测）已知函数的部分图象如图所示，则的解析式是（

）A． B．C． D．【跟踪精练】1．(2023·全国高三课时练习）已知函数的部分图象如图所示.则A，，的一个数值可以是（）A． B． C． D．2.（多选）(2023·重庆巴蜀中学高三月考）已知函数的部分图象如图，则下列说法正确的是（）A．的振幅为2 B．为的对称中心C．向右平移单位后得到的函数为奇函数 D．在上的值域为【题型三三角函数五大性质之值域】必备技巧求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型(1)形如y＝asinx＋bcosx＋c的三角函数化为y＝Asin(ωx＋φ)＋c的形式，再求值域(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)．例4(1)(2023·天津高三月考）函数f(x)＝3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x－\f(π,6)))在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))上的值域为________．（2）(2023·四川资阳市高三月考）函数的最大值为（3）(2023·河北高三期末）设x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))，则函数y＝eq\f(sin2x,2sin2x＋1)的最大值为________．（4）(2023·甘肃高三期末）函数y＝sinx－cosx＋sinxcosx的值域为____________．【题型精练】1．(2023·吉林高三期末）已知函数的最小正周期为，则函数在区间上的最大值与最小值的和是___________.2．(2023·江苏泰州·高三阶段练习）已知函数，的值域为，则实数的取值范围为（

）A． B． C． D．3.(2023·全国·专题练习）已知函数．若关于的方程在上有解，则实数的取值范围是________．【题型四三角函数五大性质之单调性】方法技巧已知三角函数解析式求单调区间求形如y＝Asin(ωx＋φ)或y＝Acos(ωx＋φ)(其中ω>0)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ω<0，可借助诱导公式将ω化为正数，防止把单调性弄错．例5(2023·重庆·模拟预测）函数的单调递减区间为（

）A． B．C． D．例6(2023·河南商丘市高三模拟）函数在上单调递减，则的取值范围是（）A． B． C． D．【题型精练】1．(2023·上海高三模拟）设定义在上的函数，则（）A．在区间上是增函数 B．在区间上是减函数C．在区间上是增函数 D．在区间上是减函数2.(2023·北京市朝阳区人大附中朝阳分校模拟预测）已知函数，则“函数在上单调递增”是“”的（

）A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分也不必要件3.(2023·四川·泸县五中二模）将的图象向左平移个单位后得到的图象，则有（

）A．为奇函数，在上单调递減B．为偶函数，在上单调递增C．周期为π，图象关于点对称D．最大值为1，图象关于直线对称【题型五三角函数五大性质之奇偶性、周期性、对称性】例7(2023·湖南周南中学高三月考）（多选）将函数的图象先向右平移个单位长度，再将横坐标缩短为原来的倍（纵坐标不变），得到函数的图象（x∈R），下列结论错误的是（）A．函数的图象最小正周期为B．函数的图象关于点对称C．函数的图象在上单调递增D．函数的图象关于直线对称例8(2023·天津·静海一中高三阶段练习）关于函数，有下列命题：①函数是奇函数；②函数的图象关于直线对称；③函数可以表示为；④函数的图象关于点对称其中正确的命题的个数为（

）A．4个 B．3个 C．2个 D．1个【题型精练】1.(2023·湖南益阳高三月考）函数的图象如图所示，先将函数图象上所有点的横坐标变为原来的6倍，纵坐标不变，再将所得函数的图象向左平移个单位长度，得到函数的图象，下列结论正确的是（）A．函数是奇函数 B．函数在区间上是增函数C．函数图象关于对称 D．函数图象关于直线对称2.(2023·重庆巴蜀中学高三阶段练习）若函数，则下列说法正确的是（

）A．是偶函数B．的最小正周期是C．在区间上单调递增D．的图象关于直线对称【题型六三角函数大题综合】例9(2023·呼和浩特开来中学月考）已知函数.(1)求的值及f(x)的对称轴；(2)将的图象向左平移个单位得到函数的图象，求的单调递增区间.【题型精练】1.(2023·浙江浙江·二模）已知函数，．(1)求函数的单调递增区间；(2)求函数的值域．2.(2023·浙江省杭州学军中学模拟预测）已知函数满足：①的最大值为2；②；的最小正周期为．(1)求的解析式；(2)求函数在区间上的单调递增区间与最小值．4.3三角函数图象和性质【题型解读】【知识必备】1．正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质函数y＝sinxy＝cosxy＝tanx图象定义域RR{x|x∈R且x≠eq\f(π,2)＋kπ，k∈Z}值域[－1，1][－1，1]R单调性[－eq\f(π,2)＋2kπ，eq\f(π,2)＋2kπ](k∈Z)上递增；[eq\f(π,2)＋2kπ，eq\f(3π,2)＋2kπ](k∈Z)上递减[－π＋2kπ，2kπ](k∈Z)上递增；[2kπ，π＋2kπ](k∈Z)上递减(－eq\f(π,2)＋kπ，eq\f(π,2)＋kπ)(k∈Z)上递增最值x＝eq\f(π,2)＋2kπ(k∈Z)时，ymax＝1；x＝－eq\f(π,2)＋2kπ(k∈Z)时，ymin＝－1x＝2kπ(k∈Z)时，ymax＝1；x＝π＋2kπ(k∈Z)时，ymin＝－1奇偶性奇函数偶函数奇函数对称中心(kπ，0)(k∈Z)(eq\f(π,2)＋kπ，0)(k∈Z)(eq\f(kπ,2)，0)(k∈Z)对称轴方程x＝eq\f(π,2)＋kπ(k∈Z)x＝kπ(k∈Z)周期2π2ππ2．五点法作y＝Asin(ωx＋φ)一个周期内的简图用“五点法”作图，就是令ωx＋φ取下列5个特殊值：0,eq\f(π,2),π,eq\f(3π,2),2π，通过列表，计算五点的坐标，描点得到图象.3．三角函数图象变换【题型精讲】【题型一三角函数图象变换】必备技巧三角函数图象变换技巧(1)由函数y＝sinx的图象通过变换得到y＝Asin(ωx＋φ)的图象有两条途径：“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”．(2)当x的系数不为1时，特别注意先提取系数，再加减．例1(2023·重庆市育才中学高三阶段练习）为了得到的图象，可将函数的图象（

）A．向左平移个单位 B．向右平移个单位C．向左平移个单位 D．向右平移个单位答案：C【解析】依题意，，所以可由向左平移个单位得到.故选：C例2(2023·河南洛阳·模拟预测）已知曲线，，为了得到曲线，则对曲线的变换正确的是（

）A．先把横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向右平移个单位长度B．先把横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向左平移个单位长度C．先把横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向右平移个单位长度D．先把横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），再把得到的曲线向左平移个单位长度答案：C【解析】A.先把曲线上点的横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），得的图象，再把得到的曲线向右平移个单位长度得的图象，A错；B.先把曲线上点的横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），得的图象，再把得到的曲线向左平移个单位长度得的图象，B错；C.先把曲线上点的横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），得的图象，再把得到的曲线向右平移个单位长度得的图象，C正确；D.先把曲线上点的横坐标缩短到原来的倍（纵坐标不变），得的图象，再把得到的曲线向左平移个单位长度得的图象，D错误；故选：C．【跟踪精练】1．(2023·江苏连云港市高三一模）要得到函数的图象，则（）A．可将函数的图象向右平移个单位得到B．可将函数的图象向左平移个单位得到C．可将函数的图象纵坐标不变，横坐标缩短到原来倍得到D．可将函数的图象纵坐标不变，横坐标扩大到原来2倍得到答案：C【解析】对于A选项：变换后，故A错误；对于B选项：变换后，故B错误；对于C选项：变换后，故C正确；对于D选项：变换后，故D错误.故选：C.2．(2023·全国·模拟预测）若将函数的图象分别向左平移个单位长度与向右平移个单位长度，所得的两个函数图象恰好重合，则的最小值为（

）A． B． C． D．答案：A【解析】的图象向左平移个单位长度得的图象,向右平移（）个单位长度得的图象,由题意得（）所以（）又,故的最小值为,故选：A3.(2023·陕西·二模）要得到函数的图象，只需将函数的图象（

）A．向左平移是个单位长度 B．向左平移个单位长度C．向右平移登个单位长度 D．向右平移个单位长度答案：B【解析】因为函数，，所以要得到函数的图象，只需将函数的图象向左平移个单位长度.故选：B.【题型二求三角函数解析式】必备技巧y＝Asin(ωx＋φ)中φ的确定方法(1)代入法：把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入．(2)五点法：确定φ值时，往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口．例3(2023·陕西省洛南中学模拟预测）已知函数的部分图象如图所示，则的解析式是（

）A． B．C． D．答案：A【解析】由图象可得，解得A=2，k=1，由正弦型图象性质可得，所以，解得，又，且，所以，所以.故选：A【跟踪精练】1．(2023·全国高三课时练习）已知函数的部分图象如图所示.则A，，的一个数值可以是（）A． B． C． D．答案：A【解析】由图可知，，即，所以，所以函数解析式为，将代入得：，则，所以，所以A选项符合，BCD不符合.故选：A．2.（多选）(2023·重庆巴蜀中学高三月考）已知函数的部分图象如图，则下列说法正确的是（）A．的振幅为2 B．为的对称中心C．向右平移单位后得到的函数为奇函数 D．在上的值域为答案：ABC【解析】观察图象得：A=2，周期T，则，由得，而，则，所以有，显然A正确；，B正确；向右平移得是奇函数，C正确；时，，，，D错误.故选：ABC【题型三三角函数五大性质之值域】必备技巧求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型(1)形如y＝asinx＋bcosx＋c的三角函数化为y＝Asin(ωx＋φ)＋c的形式，再求值域(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)．例4(1)(2023·天津高三月考）函数f(x)＝3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x－\f(π,6)))在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))上的值域为________．（2）(2023·四川资阳市高三月考）函数的最大值为（3）(2023·河北高三期末）设x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))，则函数y＝eq\f(sin2x,2sin2x＋1)的最大值为________．（4）(2023·甘肃高三期末）函数y＝sinx－cosx＋sinxcosx的值域为____________．答案：（1）eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(3,2)，3))（2）（3）eq\f(\r(3),3)（4）eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)－\r(2)，1))【解析】(1)当x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))时，2x－eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(π,6)，\f(5π,6)))，∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x－\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)，1))，故3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x－\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(3,2)，3))，∴函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))上的值域为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(3,2)，3)).（2）函数，令，，则，，所以当时，函数取得最大值为.（3）因为x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(π,2)))，所以tanx＞0，y＝eq\f(sin2x,2sin2x＋1)＝eq\f(2sinx·cosx,3sin2x＋cos2x)＝eq\f(2tanx,3tan2x＋1)＝eq\f(2,3tanx＋\f(1,tanx))≤eq\f(2,2\r(3))＝eq\f(\r(3),3)，当且仅当3tanx＝eq\f(1,tanx)时等号成立，故最大值为eq\f(\r(3),3).(4)设t＝sinx－cosx，则－eq\r(2)≤t≤eq\r(2)，t2＝sin2x＋cos2x－2sinxcosx，则sinxcosx＝eq\f(1－t2,2)，∴y＝－eq\f(t2,2)＋t＋eq\f(1,2)＝－eq\f(1,2)(t－1)2＋1.当t＝1时，ymax＝1；当t＝－eq\r(2)时，ymin＝－eq\f(1,2)－eq\r(2).∴函数的值域为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)－\r(2)，1)).【题型精练】1．(2023·吉林高三期末）已知函数的最小正周期为，则函数在区间上的最大值与最小值的和是___________.答案：1或【解析】由题设，，则，在上，当则，故；当则，故；综上，最大值与最小值的和为1或.故答案为：1或2．(2023·江苏泰州·高三阶段练习）已知函数，的值域为，则实数的取值范围为（

）A． B． C． D．答案：C【解析】设，则，所以，且，又的值域为，所以，即实数的取值范围为.故选：C.3.(2023·全国·专题练习）已知函数．若关于的方程在上有解，则实数的取值范围是________．答案：【解析】因为，因为，所以，所以所以的值域为，关于的方程在上有解，则关于的方程在上有解，所以，所以，所以实数的取值范围是故答案为：【题型四三角函数五大性质之单调性】方法技巧已知三角函数解析式求单调区间求形如y＝Asin(ωx＋φ)或y＝Acos(ωx＋φ)(其中ω>0)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ω<0，可借助诱导公式将ω化为正数，防止把单调性弄错．例5(2023·重庆·模拟预测）函数的单调递减区间为（

）A． B．C． D．答案：C【解析】，令解得：Z，故f（x）的单调递减区间为故选：C例6(2023·河南商丘市高三模拟）函数在上单调递减，则的取值范围是（）A． B． C． D．答案：（1）A（2）C【解析】（1）因为函数的单调递增区间为，对于函数，由，解得，取，可得函数的一个单调递增区间为，则，，A选项满足条件，B不满足条件；取，可得函数的一个单调递增区间为，且，，CD选项均不满足条件.选：A.（2）由题意可得，因为，所以，令，由此可得，因为在上单调递减，所以由此解得.故选：C.【题型精练】1．(2023·上海高三模拟）设定义在上的函数，则（）A．在区间上是增函数 B．在区间上是减函数C．在区间上是增函数 D．在区间上是减函数答案：A【解析】对于A，当时，，函数为减函数，所以为增函数，故A正确；对于B，当时，，函数先递减后递增，所以先递增后递减，故B不正确；对于C，当时，，函数先递增后递减，所以先递增后递减，故C不正确；对于D，当时，，函数为递减函数，所以为递减函数，当时，，函数为递减函数，所以为增函数，故D不正确.故选：A2.(2023·北京市朝阳区人大附中朝阳分校模拟预测）已知函数，则“函数在上单调递增”是“”的（

）A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分也不必要件答案：A【解析】∵，∴，由于函数f（x）在上单调递增，∴（）解得，（）故只能取，即，∴“函数f（x）在上单调递增”是“”的充分不必要条件.故选：A.3.(2023·四川·泸县五中二模）将的图象向左平移个单位后得到的图象，则有（

）A．为奇函数，在上单调递減B．为偶函数，在上单调递增C．周期为π，图象关于点对称D．最大值为1，图象关于直线对称答案：D【解析】将函数的图象向左平移个单位后，得到函数的图象.为偶函数，，，函数单调递减，故A不正确；，，，，函数不单调，故B错误；的周期为，当时，，故C错误；g（x）最大值为1，当时，函数，为最小值，故的图象关于直线对称，故D正确，故选：D．【题型五三角函数五大性质之奇偶性、周期性、对称性】例7(2023·湖南周南中学高三月考）（多选）将函数的图象先向右平移个单位长度，再将横坐标缩短为原来的倍（纵坐标不变），得到函数的图象（x∈R），下列结论错误的是（）A．函数的图象最小正周期为B．函数的图象关于点对称C．函数的图象在上单调递增D．函数的图象关于直线对称答案：ABD【解析】向右平移个单位长度，得到，再将横坐标缩短为原来的倍（纵坐标不变），得到，即.对于A：最小正周期为.故A错误；对于B：当时，，故不是对称中心.故B错误；对于C：当时，，而，因为在上单调递增，所以函数在上单调递增.故C正确；对于D：当时，，所以不是的对称轴.故D错误.故选：ABD例8(2023·天津·静海一中高三阶段练习）关于函数，有下列命题：①函数是奇函数；②函数的图象关于直线对称；③函数可以表示为；④函数的图象关于点对称其中正确的命题的个数为（

）A．4个 B．3个 C．2个 D．1个答案：B【解析】对①，，函数不是奇函数，故①错误；对②，由，所以函数图象关于直线对称，故②正确；对③，，故③正确；对④，由函数，所以函数的图象关于点对称，故④正确