2020高考数学专项复习《三角函数的图像和性质知识点及例题讲解》 联系客服

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三角函数的图像和性质

1、用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):

3

正弦函数 y=sinx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) ( ,1) (?,0) ( ,-1) (2?,0) 余弦函数 y=cosx x?[0,2?]的图像中,五个关键点是:(0,1) ( 2、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:

函 数 y ? sin x y ? cos x 性 质 2 2 3

,0) (?,-1) (

2

,0) (2?,1)

2

y ? tan x 图象 定 义 域 值 域 R R ? ???x x ? k? , k ? ?? 2 ? ??R ??1,1? 当 ??1,1? 当 x ? 2k时, 2 ymax ? 1;当 x ? 2k最y ? 1;当 x ? 2k? max 值 2时, ymin ? ?1. 时, ymin ? ?1. 周 期 性 奇 偶 性 x ? 2k? 时 , ? 既无最大值也无最小值 2 2 奇函数 偶函数 奇函数 单 上是增函数; 调 3??性 ? 在 ?2k? , 2k? ? ? ??在 ?2k? , 2k? ? 2 2 ? ? 在 ?2k数; 在 ?2k, 2k数. ?, 2k? 上是增函 ?上是减函? ??在? k? , k? ? 2 2 ??? ? 上是增函数. ?2 2 ? 上是减函数. 对对称中心?k, 0? 称 x ? k? 性 对称轴 2 ??? 对称中心? k? , 0 ? 2 ??? 对称轴 x ? k - 1 -

? k ??对称中心? , 0 ? ? 2 ??无对称轴

例作下列函数的简图

(1)y=|sinx|,x∈[0,2π],

(2)y=-cosx,x∈[0,2π]

例利用正弦函数和余弦函数的图象,求满足下列条件的 x 的集合:

1

(1) sin x ?

2 1

(2) cos x ?

2

3、周期函数定义:对于函数 y ??f (x) ,如果存在一个非零常数 T,使得当 x 取定义域内的每一个值时,

都有: f (x ? T ) ??f (x) ,那么函数 y ??f (x) 就叫做周期函数,非零常数 T 叫做这个函数的周期。

注意: 周期 T 往往是多值的(如 y ? sin x 2?,4?,…,-2?,-4?,…都是周期)周期 T 中最小的正数叫做

y ? f (x) 的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期) y ? sin x , y ? cos x 的最小正周期为 2? (一

般称为周期)

正弦函数、余弦函数: T ??

?

2? ? 。正切函数:

例求下列三角函数的周期:

1? y=sin(x+

3

) 2? y=cos2x 3? y=3sin( +

x

) 4? y=tan3x

2 5

例求下列函数的定义域和值域:

(1) y ? 2 ? sin x (2) y ? ?3sin x (3) y ? lg cos x

????

例 5 求函数 y ? sin(2x ??) 的单调区间

3

- 2 -

例不求值,比较大小

(1)sin(- )、sin(-

); (2)cos(- 23

)、cos(- 17

).

18

解:(1)∵- 且函数 y=sinx,x∈[- , ]是增函数 cos(- <- <- < . (2)cos(-

2 10 18 2

2

2

10

5 23 )=cos 235 5 17 17 )=cos =cos

4

=cos 3 5

4

∴sin(- )<sin(- ) ∵0< < 即 sin(- 4

4

3 5

4

<π

10 )-sin(- 18

)>0 且 函 数 y=cosx,x∈[0,π] 是 减 函 数

∴cos 即 cos ∴cos(- 18 10

3 <cos

5

3 -cos <0

4

5 23 5

4

)-cos(- 17 4

)<0

4、函数 y ? ?sin ?x ?(1)函数 y ? ?sin ?x ?

??? ? 0,??? ? 0,

? 0? 的图像: ? 0? 的有关概念:

x ?

; ⑤初相:

2 1

①振幅: ? ; ②周期: ? ? ; ③频率: f ? ? ; ④相位:

? 2

(2) 振幅变换

①y=Asinx,x?R(A>0 且A?1)的图象可以看作把正数曲线上的所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0

②它的值域[-A, A] 最大值是 A, 最小值是-A

③若 A<0 可先作 y=-Asinx 的图象 ,再以 x 轴为对称轴翻折

A 称为振幅,这一变换称为振幅变换

(3) 周期变换

①函数 y=sinωx, x?R (ω>0 且ω?1)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长 (0<ω<1)到原来的 倍(纵坐标不变)

②若ω<0 则可用诱导公式将符号“提出”再作图

1

ω决定了函数的周期,这一变换称为周期变换

(4) 相位变换

一般地,函数 y=sin(x+

),x∈R(其中≠0)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当>0

时)或向右(当<0 时=平行移动||个单位长度而得到 (用平移法注意讲清方向:“加左”“减右”)

- 3 -

y=sin(x+

)与 y=sinx 的图象只是在平面直角坐标系中的相对位置不一样,这一变换称为相位变

5、小结平移法过程(步骤)

作 y=sinx(长度为 2?的某闭区间)

沿 x 轴平 移|φ|个单位 得 y=sin(x+φ) 横坐标伸

横坐标伸长或缩短 得 y=sinωx 沿x 轴平 移| |个单位

得 y=sin(ωx+φ) 纵 坐标伸 长或缩短 长或缩短 得 y=sin(ωx+φ)

纵坐标伸 长或缩短

得 y=Asin(ωx+φ)的图象,先在一个周期闭区间上再扩充到 R 上。

6、函数 y ? ?sin ?x ?? ? ? ,当 x ? x1 时,取得最小值为 ymin ;当 x ? x2 时,取得最大值为 ymax ,则

? y

min

? ?

1

? y

? y

min

2

max

? ? 1 ? y ? ,

2

max

??? x ? x ? x ? x ? . ? ,

2

2 1 1 2

例 如图 e ,是 f (x )=Asin (ωx +φ),A >0 ,|φ|< 的一段图

2

象,则 f (x )的表达式为

例 如图 b 是函数 y=Asin(ωx+φ)+2 的图象的一部分,它的振幅、周期、初相各是(

4

A A=3,T= ,φ=-

3 6 43

B A=1,T= ,φ=-

3 4 23

C A=1,T= ,φ=-

3 4 4

D A=1,T= ,φ=-

3 6

图 e

)

例 画出函数 y=3sin(2x+ ),x∈R 的简图

3

- 4 -