三角函数的综合问题
考向一 三角函数的图象
【例1】已知函数f(x)=sin -4sin2ωx+2(ω>0),
其图象与x轴相邻两个交点的距离为 .
(1)求函数f(x)的解析式①.
(2)若将f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度得到函
数g(x)的图象②恰好经过点 ,求当m取得最小值时,
g(x)在 上的单调递增区间③.
【题眼直击】
题眼 思维导引
① 想到待定系数法求解析式
② 想到平移变换求出函数解析式
③ 利用数形结合思想求单调区间
【解析】(1)函数f(x)=sin -4sin2ωx+2=
sin 2ωx- cos 2ωx+2cos 2ωx= sin 2ωx+
cos 2ωx= sin (ω>0),根据函数f(x)的
图象与x轴相邻两个交点的距离为 ,可得函数f(x)的
最小正周期为2× ,得ω=1,故函数f(x)=
(2)将f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度得到函数
g(x)= 的图象,
根据g(x)的图象恰好经过点
可得 sin =0,即sin =0,
所以2m- =kπ(k∈Z),m= + (k∈Z),
因为m>0,所以当k=0时,m取得最小值,且最小值为 .
此时,g(x)= sin
令 得
故函数g(x)的单调递增区间为
(k∈Z).
结合x∈ 可得g(x)在 上的单调递增区
间为
【拓展提升】
函数表达式y=Asin(ωx+φ)+B的确定方法
字母 确定途径 说 明
A 由最值确定 A=
B 由最值确定 B=
字母 确定途径 说 明
ω 由函数的
周期确定
利用图象中最高、最低点与x轴交点的横坐标确定
周期
φ 由图象上的
特殊点确定
代入图象上某一个已知点的坐标,表示出φ后,利用
已知范围 求φ
【变式训练】
(2019·贵阳调研)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,
ω>0,|φ|< )的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式.
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的纵坐标保持不变,横
坐标缩短到原来的 倍,再把所得的函数图象向左平
移 个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)
在区间 上的最小值.
【解析】(1)设函数f(x)的最小正周期为T,由题图可知
A=1, 即T=π,所以π= ,解得ω=2,
故f(x)=sin(2x+φ).
由0=sin 可得 +φ=2kπ,k∈Z,
则φ=2kπ- ,k∈Z,因为|φ|< ,所以φ=- , 故函数f(x)的解析式为f(x)=sin
(2)根据条件得g(x)=sin
当x∈ 时,4x+
所以当x= 时,g(x)取得最小值,且g(x)min= .
考向二 三角函数的性质
【例2】已知函数f(x)=4tan xsin
(1)求f(x)的定义域与最小正周期①.
(2)讨论f(x)在区间 上的单调性②.
【题眼直击】
题眼 思维导引
① 先化简再分析求解
② 想到利用正弦曲线的性质求解
【解析】
(1)定义域
(2) 设t=2x- ,
因为y=sin t在t∈ 时单调递减,在t∈
时单调递增.
由 解得
解得
所以函数 在 上单调递增,在 上单
调递减.
【拓展提升】
1.处理三角函数性质问题的技巧
讨论三角函数的单调性,研究函数的周期性、奇偶性与
对称性,都必须首先利用辅助角公式,将函数化成一个
角的一种三角函数.
2.求函数y=Asin(ωx+φ)(A>0)的单调区间
(1)当ω>0时,将ωx+φ作为一个整体代入正弦函数增
区间(或减区间),求出的区间即为y=Asin(ωx+φ)的增
区间(或减区间);
(2)当ω0)的最小正周
期为π.
(1)求函数f(x)的单调递增区间①.
(2)将函数f(x)的图象向左平移 个单位,再向上平移
1个单位,得到函数y=g(x)的图象②,若y=g(x)在[0,b]
(b>0)上至少含有10个零点,求b的最小值③.
【题眼直击】
题眼 思维导引
① 先求出函数解析式,再用整体法求单调区间
② 想到平移变换求出函数解析式
③ 想到利用正弦函数的性质求解
【解析】(1)f(x)=2sin ωxcos ωx+ (2sin2ωx-1)
=sin 2ωx- cos 2ωx=2sin
由最小正周期为π,得ω=1,所以f(x)=2sin ,
由2kπ- ≤2x- ≤2kπ+ ,k∈Z,
整理得kπ- ≤x≤kx+ ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间是 ,k∈Z.
(2)将函数f(x)的图象向左平移 个单位,再向上平移
1个单位,得到y=2sin 2x+1的图象,所以g(x)=2sin 2x
+1.
令g(x)=0,得x=kπ+ 或x=kπ+ (k∈Z),
所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y=g(x)在[0,b]上
有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标即可.
所以b的最小值为4π+
【拓展提升】
1.研究三角函数的图象与性质,关键是将函数化为y=
Asin(ωx+φ)+B(或y=Acos(ωx+φ)+B)的形式,利用正
余弦函数与复合函数的性质求解.
2.函数y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))的最小正
周期T= .应特别注意y=|Asin(ωx+φ)|的最小正周
期为T= .
【变式训练】
设函数f(x)=sin 其中0