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考点23 函数及三角函数的应用8种常见考法归类
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考点一 “五点法”作函数的图象
考点二 函数中各量的物理意义
考点三 三角函数的图象变换
(一)已知初始函数与变换过程,求目标函数
(二)已知变换过程和目标函数,求初始函数
(三)已知初始函数与目标函数,求变换过程
(四)平移前后两个函数的名称不一致
(五)与辅助角公式的结合
考点四 三角函数图象变换的综合应用
(一)与周期性的综合
(二)与对称性的综合
(三)与奇偶性的综合
(四)与单调性的综合
(五)与零点的综合
(六)综合应用
考点五 根据函数图象确定函数解析式
考点六 根据函数性质确定函数解析式
考点七 函数的图象和性质综合应用
考点八 三角函数模型
1. 函数y=Asin(ωx+φ)
(1)匀速圆周运动的数学模型
如图,点P从P0(t=0)开始,逆时针绕圆周匀速运动(角速度为ω),则点P距离水面的高度H与时间t的函数关系式为H=rsin(ωt+φ)+h.
(2)函数y=Asin(ωx+φ)的图象
①用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)的简图:
列表. 先由ωx+φ=0,,π,,2π分别求出x的值,再由ωx+φ的值求出y的值,列出下表.
ωx+φ
0
π
2π
x
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
描点. 在同一平面直角坐标系中描出各点.
连线. 用光滑的曲线连接这些点,得到一个周期内的图象.
成图. 利用函数的周期性,通过左、右平移得到定义域内的简图.
②对函数的图象的影响
对函数的图象的影响
函数中对图象的影响
(其中φ≠0)的图象,可以看作是把图象上所有的点向右(当φ<0时)或向左(当φ>0时)平行移动个单位长度而得到的.
函数中对图象的影响
函数(其中ω>0)的图象,可以看作是把函数的图象上所有点的横坐标伸长(当0<ω<1时)或缩短(当ω>1时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
函数中对图象的影响
函数(其中A>0)的图象,可以看作是把函数的图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)而得到的.
③由y=sinx的图象通过图象变换得到y=Asin(ωx+φ)图象的方法:
注:在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩(先相位后周期),但先伸缩后平移(先周期后相位)在题目中也经常出现,所以必须熟练掌握,无论哪种变化,切记每一个变换总是对变量而言的,即图像变换要看“变量”发生多大变化,而不是“角”变化多少.
2. 函数(A>0,ω>0)的性质
函数(A>0,ω>0)的性质
奇偶性:
时,函数为奇函数;
时,函数为偶函数.
周期性:
存在周期性,其最小正周期为T=
单调性:
根据y=sint和t=的单调性来研究
由得单调增区间;
由得单调减区间
对称性:
对称轴
对称中心
函数y=Asin(ωx+φ)对称轴方程的求法:令sin(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=kπ+(k∈Z),则x=(k∈Z),所以函数y=Asin(ωx+φ)的图象的对称轴方程为x=(k∈Z).
函数y=Asin(ωx+φ)对称中心的求法:令sin(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ(k∈Z),则x=(k∈Z),所以函数y=Asin(ωx+φ)的图象关于点(k∈Z)成中心对称.
拓展:函数y=Acos(ωx+φ)对称轴方程的求法:令cos(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=kπ(k∈Z),则x=(k∈Z),所以函数y=Acos(ωx+φ)的图象的对称轴方程为x=(k∈Z).
函数y=Acos(ωx+φ)对称中心的求法:令cos(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ+(k∈Z),则x=(k∈Z),所以函数y=Acos(ωx+φ)的图象关于点(k∈Z)成中心对称.
3.三角函数对称性与其他性质的转化
三角函数的性质(如奇偶性、周期性、单调性、对称性)中,尤为重要的是对称性.
因为对称性奇偶性(若函数图像关于坐标原点对称,则函数为奇函数;若函数图像关于轴对称,则函数为偶函数);对称性周期性(相邻的两条对称轴之间的距离是;相邻的对称中心之间的距离为;相邻的对称轴与对称中心之间的距离为);对称性单调性(在相邻的对称轴之间,函数单调,特殊的,若,函数在上单调,且,设,则深刻体现了三角函数的单调性与周期性、对称性之间的紧密联系)
4. 函数图象变换解题策略
三角函数图象的平移变换要注意平移方向与