5.6 函数y=Asin(wx+φ)(思维导图+3大知识点+8大题型)(讲义) -2025-2026学年高一数学新教材同步配套培优讲义与精练(人教A版2019必修第一册)
2025-11-28
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 5.6 函数y=Asin(ωx +φ) |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.58 MB |
| 发布时间 | 2025-11-28 |
| 更新时间 | 2025-11-28 |
| 作者 | 冠一高中数学精品打造 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55164075.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦三角函数y=Asin(ωx+φ)+B的图象与性质,系统梳理五点法作图、振幅周期等概念,以及从y=sinx到目标函数的图象变换规律,构建从基础作图到综合应用的学习支架。
资料含思维导图整合知识,通过八种题型(如由图象求解析式、异名变换)培养数学思维,结合声波曲线等实例发展数学眼光与应用意识。课中辅助教师系统授课,课后变式题与方法总结助学生查漏补缺,提升综合能力。
内容正文:
5.6 函数
目录
01 题型归纳目录 2
02 思维导图 3
03 知识点梳理 4
知识点一:用五点法作函数的图象 4
知识点二:函数中有关概念 4
知识点三:由得图象通过变换得到的图象 4
04 题型归纳,举一反三 6
题型一:由图象求解析式 6
题型二:同名变换 8
题型三:异名变换 9
题型四:变换的重合问题 10
题型五:求图象变换前、后的解析式 12
题型六:由图象变换研究函数的性质 12
题型七:综合问题的应用 15
题型八:用五点法 17
知识点一:用五点法作函数的图象
用“五点法”作的简图,主要是通过变量代换,设,由z取来求出相应的,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.
知识点二:函数中有关概念
表示一个振动量时,A叫做振幅,叫做周期,叫做频率,叫做相位,x=0时的相位称为初相.
知识点三:由得图象通过变换得到的图象
1、振幅变换:
,(且)的图象可以看作把正弦曲线上的所有点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍得到的(横坐标不变),它的值域,最大值是,最小值是.若可先作的图象,再以轴为对称轴翻折,称为振幅.
2、周期变换:
函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
3、相位变换:
函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
4、函数的图象经变换得到的图象的两种途径
知识点诠释:一般地,函数,的图象可以看作是用下面的方法得到的:
(1)先把y=sinx的图象上所有的点向左()或右()平行移动个单位;
(2) 再把所得各点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变);
(3) 再把所得各点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍(横坐标不变).
题型一:由图象求解析式
【例题1】(2025·高一·北京·期中)已知函数的部分图像如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【例题2】已知函数的图象的一部分如图1,则图2中的函数图象所对应的函数解析式是( )
A. B.
C. D.
【方法技巧与总结】
确定函数()的解析式的步骤
(1)求A,B,确定函数的最大值M和最小值m,则,.
(2)求,确定函数的周期,则.
(3)求,常用方法有
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:确定值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.
【变式1】(2025·高一·四川泸州·期末)函数(其中,,)的部分图象如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(2025·高一·广西柳州·期末)我们在用微信语音通话时,手机话筒采集到的声音信号是一段类似正弦函数图像的声波曲线(如图所示),已知该声波曲线(其中)的振幅为4,周期为,初相位为,则该声波曲线的解析式可能是(已知周期公式:)( )
A. B.
C. D.
【变式3】若函数的部分图象如图所示,则的解析式和的值分别为( ).
A. B.
C. D.
【变式4】函数在区间上的简图如图,则函数的解析式可以是( ).
A. B.
C. D.
题型二:同名变换
【例题3】(2025·高一下·山东聊城·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
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
【例题4】(2025·高一·陕西咸阳·期末)为了得到函数的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )
A.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
D.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
【方法技巧与总结】
对,,的三点说明
(1)越大,函数图象的最大值越大,最大值与是正比例关系.
(2)越大,函数图象的周期越小,越小,周期越大,周期与为反比例关系.
(3)大于0时,函数图象向左平移,小于0时,函数图象向右平移,即“加左减右”.
【变式5】(2025·高一·甘肃武威·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【变式6】(2025·高一·安徽蚌埠·期末)要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度而得到 B.向右平移个单位长度而得到
C.向左平移个单位长度而得到 D.向右平移个单位长度而得到
【变式7】(2025·高一·四川巴中·期末)为了得到函数的图象,可以将的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【变式8】(2025·高一·四川宜宾·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
题型三:异名变换
【例题5】(2025·高一·山东威海·期末)已知曲线,,则( )
A.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,再把得到的曲线上的所有点向左平移个单位长度,得到曲线
B.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,再把得到的曲线上的所有点向右平移个单位长度,得到曲线
C.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再把得到的曲线上的所有点向左平移个单位长度,得到曲线
D.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再把得到的曲线上的所有点向右平移个单位长度,得到曲线
【例题6】要得到的图象,只需将的图象( ).
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【方法技巧与总结】
变为同名再变换.
【变式9】(2025·高一·江西萍乡·期末)为了得到函数的图象,可以把函数的图象上所有点( )
A.左移个单位 B.右移个单位
C.左移个单位 D.右移个单位
【变式10】为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【变式11】(2025·高一·陕西渭南·期中)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位 C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【变式12】要得到函数的图象,只需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
题型四:变换的重合问题
【例题7】(2025·高一·上海奉贤·期中)函数的图象向右平移个单位后与函数的图象重合,则下列结论中正确的是( )
①函数的最小正周期为;
②函数的图象关于对称;
③是函数的一个零点;
④函数在上为严格减函数.
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
【例题8】已知函数的图象向左平移个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )
A.3 B. C. D.
【变式13】函数的图象向右平移单位后与函数的图象重合,则的解析式是( )
A. B.
C. D.
【变式14】已知函数的图象向左平移个单位长度后与原图象重合,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.8
【变式15】(2025·高二·广西·开学考试)把函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,图象的对称轴与图象的对称轴重合,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【变式16】(2025·陕西西安·模拟预测)将的图象向左平移个单位长度后与函数的图象重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型五:求图象变换前、后的解析式
【例题9】(2025·高一·全国·课前预习)若将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则 .
【例题10】(2025·高一·全国·单元测试)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到的图象,若在区间上恰有两个零点,且在上单调递减,则的取值范围为 .
【方法技巧与总结】
常规法主要有两种:先平移后伸缩;先伸缩后平移.值得注意的是,对于三角函数图象的平移变换问题,其平移变换规则是“左加、右减”,并且在变换过程中只变换自变量x,如果x的系数不是1,那么需把x的系数提取后再确定平移的单位和方向.
【变式17】(2025·高一·全国·单元测试)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象恰好关于轴对称,则的最小正周期为 .若在区间上存在最大值,则实数的取值范围为 .
【变式18】(2025·高一·全国·单元测试)把函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再把所得图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数为,则的解析式为 ,若在区间上单调递增,则的最小值为 .
【变式19】(2025·高一·上海·期中)已知函数的最小正周期为,将图像向左平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则 .
【变式20】(2025·高一·辽宁大连·期末)将函数的图象向左平移个单位,得到函数.图象,若函数为奇函数,则的最小值是 .
题型六:由图象变换研究函数的性质
【例题11】(多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.在上单调
D.将的图象向左平移个单位后,得到的图象关于原点对称
【例题12】(多选题)(2025·高一·内蒙古呼和浩特·期中)函数的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.的图象的一个对称中心为
D.的图象向左平移个单位后得到一个关于y轴对称的图象
【方法技巧与总结】
求函数周期、最值、单调区间的方法步骤:
①利用公式求周期;
②根据自变量的范围确定的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值;
③根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数或的单调区间.
【变式21】(多选题)(2025·高一·湖北宜昌·期中)函数的部分图象如图,图象与轴交于点,与轴交于点,点在图象上,点、关于点对称,则下列正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在上单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为偶函数
【变式22】(多选题)(2025·高一·湖南株洲·期中)已知函数,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,若在上恰有两个零点,则( )
A.在上也恰有两个零点 B.的取值范围是
C.的图象在上恰有一条对称轴 D.的图象在上最多有三条对称轴
【变式23】(多选题)(2025·宁夏银川·一模)已知函数,若将的图象向右平移个单位后,再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则
C.的图象关于直线对称
D.的图象与的图象在内有4个交点
【变式24】(多选题)(2025·高一·江苏南通·期末)对于函数(),下列说法正确的是( )
A.当时,函数在上有且只有一个零点
B.若函数在单调递增,则的取值范围为
C.若函数在时取最小值,在时取最大值,且,则
D.将函数图象向左平移个单位得到的图象,若为偶函数,则的最小值为2
题型七:综合问题的应用
【例题13】(2025·高一·北京顺义·期末)已知函数(),且函数图象的一个对称中心为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在区间上的值域是,求m的取值范围.
【例题14】(2025·高一·全国·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)先将的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标伸长到原来的2倍,得到函数的图象,若对任意,,求实数的最小值.
【方法技巧与总结】
研究函数性质的基本策略
(1)借助周期性:研究函数的单调区间、对称性等问题时,可以先研究在一个周期内的单调区间、对称性,再利用周期性推广到全体实数.
(2)整体思想:研究当时的函数的值域时,应将看作一个整体,利用求出的范围,再结合的图象求值域.
【变式25】(2025·高一·全国·单元测试)已知函数为奇函数,且图象的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,当时,求函数的值域;
(3)对于第(2)问中的函数,记方程在上的根从小到大依次为,,,,试确定n的值,并求的值.
【变式26】(2025·高一·全国·单元测试)如图,已知函数的图象与y轴的交点为,它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为和.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)先将函数的图象上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再将得到的函数图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,求在区间上的值域.
【变式27】(2025·高一·四川泸州·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上有两个零点,求实数m的取值范围.
【变式28】(2025·高一·全国·单元测试)已知函数(其中)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度,得到函数的图象,若对任意的,都有成立,求实数的取值范围.
题型八:用五点法
【例题15】(2025·高一·福建泉州·期中)已知函数.
(1)用“五点作图法”在给定的坐标系中,画出函数在上的图像,并写出图像的对称中心;
(2)将函数的图象向左平移个单位,向下平移1个单位,然后再将各点的横坐标伸长到原来的2倍得到函数的图像,若函数经过点,求的值.
【例题16】(2025·高一·江苏镇江·期末)已知函数(其中,)的最小正周期为,且___________.
①点在函数的图象上;
②函数的一个零点为;
③的一个增区间为.
请你从以上三个条件选择一个(如果选择多个,则按选择的第一个给分),补充完整题目,并求解下列问题:
(1)求的解析式;
(2)用“五点作图法”画出函数一个周期内的图象.
【方法技巧与总结】
用“五点法”作的简图,主要是通过变量代换,设,由取来求出相应的,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.
【变式29】(2025·高一·辽宁鞍山·期中)已知函数,,现有如下两种图象变换方案:
(方案1):将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度;
(方案2):将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变.
请你从中选择一种方案,确定在此方案下所得函数的解析式,并解决如下问题:
(1)用“五点作图法”画出函数在的闭区间上的图象(列表并画图);
(2)请你在答题纸相应位置逐一写出函数的①周期性②奇偶性③单调递增区间④单调递减区间.
【变式30】已知函数.
(1)请用“五点作图法”列表作出函数在一个周期内的图象;
(2)的图象经过怎样的图象变换,可以得到的图象.(请写出具体的变换过程)
【变式31】(2025·高一·四川成都·期末)某同学学习习惯不好,把黑板上老师写的表达式忘了,记不清楚是还是.翻出草稿本发现在用五点作图法列表作图时曾算出过一些数据(如下表).
0
0
3
0
0
(1)请你帮助该同学补充完表格中的数据,写出该函数的表达式,并写出该函数的最小正周期;
(2)若利用的图象用图象变化法作的图象,其步骤如下:(在空格内填上合适的变换方法)
第一步:的图象向右平移_____得到_____的图象;
第二步:的图象(纵坐标不变)______得到_____的图象;
第三步:的图象(横坐标不变)_____得到的图象.
【变式32】已知函数,将函数图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标扩大到原来的倍,所得图象为函数的图象.
(1)写出g(x)的解析式;
(2)用“五点描点法”画出的图象().
(3)求函数图象的对称轴,对称中心.
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5.6 函数
目录
01 题型归纳目录 2
02 思维导图 3
03 知识点梳理 4
知识点一:用五点法作函数的图象 4
知识点二:函数中有关概念 4
知识点三:由得图象通过变换得到的图象 4
04 题型归纳,举一反三 6
题型一:由图象求解析式 6
题型二:同名变换 10
题型三:异名变换 12
题型四:变换的重合问题 14
题型五:求图象变换前、后的解析式 17
题型六:由图象变换研究函数的性质 20
题型七:综合问题的应用 26
题型八:用五点法 32
知识点一:用五点法作函数的图象
用“五点法”作的简图,主要是通过变量代换,设,由z取来求出相应的,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.
知识点二:函数中有关概念
表示一个振动量时,A叫做振幅,叫做周期,叫做频率,叫做相位,x=0时的相位称为初相.
知识点三:由得图象通过变换得到的图象
1、振幅变换:
,(且)的图象可以看作把正弦曲线上的所有点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍得到的(横坐标不变),它的值域,最大值是,最小值是.若可先作的图象,再以轴为对称轴翻折,称为振幅.
2、周期变换:
函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
3、相位变换:
函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
4、函数的图象经变换得到的图象的两种途径
知识点诠释:一般地,函数,的图象可以看作是用下面的方法得到的:
(1)先把y=sinx的图象上所有的点向左()或右()平行移动个单位;
(2) 再把所得各点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变);
(3) 再把所得各点的纵坐标伸长()或缩短()到原来的倍(横坐标不变).
题型一:由图象求解析式
【例题1】(2025·高一·北京·期中)已知函数的部分图像如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图象可知,,所以,
故,所以,
由图象过点,所以,即,
所以,
由于,所以,
所以.
故选:A
【例题2】已知函数的图象的一部分如图1,则图2中的函数图象所对应的函数解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】若,
则,,
,,
由已知图象可知,右图的周期是左图函数周期的,从而可排除选项B,C;
对于选项A,,当时函数值为,从而排除选项A.
故选:D.
【方法技巧与总结】
确定函数()的解析式的步骤
(1)求A,B,确定函数的最大值M和最小值m,则,.
(2)求,确定函数的周期,则.
(3)求,常用方法有
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:确定值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.
【变式1】(2025·高一·四川泸州·期末)函数(其中,,)的部分图象如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图象知函数周期,所以,所以,
又函数图象过点,,所以,
解得,又,所以,所以.
故选:A
【变式2】(2025·高一·广西柳州·期末)我们在用微信语音通话时,手机话筒采集到的声音信号是一段类似正弦函数图像的声波曲线(如图所示),已知该声波曲线(其中)的振幅为4,周期为,初相位为,则该声波曲线的解析式可能是(已知周期公式:)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,,,即,,
所以函数的解析式为.
故选:B
【变式3】若函数的部分图象如图所示,则的解析式和的值分别为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图象知,,最小正周期为4,故,解得,
故,所以,,,,,
,又,
所以
.
故选:B.
【变式4】函数在区间上的简图如图,则函数的解析式可以是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】取正弦型函数,由图象知,
因为,所以,则,所以函数的解析式是.
因为函数的图象过点,
所以,则,.
当时,,所以函数的解析式可以是,
故选:B.
题型二:同名变换
【例题3】(2025·高一下·山东聊城·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
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】B
【解析】由题意可得的图象向右平移个单位可得,故B正确.
故选:B.
【例题4】(2025·高一·陕西咸阳·期末)为了得到函数的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )
A.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
D.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
【答案】A
【解析】只需把余弦曲线上所有的点横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数的图象;
故选:A.
【方法技巧与总结】
对,,的三点说明
(1)越大,函数图象的最大值越大,最大值与是正比例关系.
(2)越大,函数图象的周期越小,越小,周期越大,周期与为反比例关系.
(3)大于0时,函数图象向左平移,小于0时,函数图象向右平移,即“加左减右”.
【变式5】(2025·高一·甘肃武威·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】因为,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:A.
【变式6】(2025·高一·安徽蚌埠·期末)要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度而得到 B.向右平移个单位长度而得到
C.向左平移个单位长度而得到 D.向右平移个单位长度而得到
【答案】A
【解析】因为,
所以将函数的图象向左平移个单位长度而得.
故选:A.
【变式7】(2025·高一·四川巴中·期末)为了得到函数的图象,可以将的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】C
【解析】将向右移动个单位得.
故选:C
【变式8】(2025·高一·四川宜宾·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】B
【解析】,
则只需将函数的图象向左平移个单位.
故选:B.
题型三:异名变换
【例题5】(2025·高一·山东威海·期末)已知曲线,,则( )
A.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,再把得到的曲线上的所有点向左平移个单位长度,得到曲线
B.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,再把得到的曲线上的所有点向右平移个单位长度,得到曲线
C.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再把得到的曲线上的所有点向左平移个单位长度,得到曲线
D.把上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再把得到的曲线上的所有点向右平移个单位长度,得到曲线
【答案】A
【解析】对于A,所得曲线为,A正确;
对于B,所得曲线为,B错误;
对于C,所得曲线为,C错误;
对于D,所得曲线为,D错误.
故选:A
【例题6】要得到的图象,只需将的图象( ).
A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】B
【解析】由于,
所以将的图象向左平移个单位长度即得.
故选:B.
【方法技巧与总结】
变为同名再变换.
【变式9】(2025·高一·江西萍乡·期末)为了得到函数的图象,可以把函数的图象上所有点( )
A.左移个单位 B.右移个单位
C.左移个单位 D.右移个单位
【答案】C
【解析】因为向左平移个单位可得,
向左平移个单位可得,
向右平移个单位可得,
向右平移个单位可得,
故C正确,ABD错误.
故选:C
【变式10】为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】因为
故将函数的图象向右平移个单位长度可得,
故选:D.
【变式11】(2025·高一·陕西渭南·期中)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位 C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【解析】因为,
所以,为了得到函数的图象,只需将函数的图象向左平移个单位长度.
故选:A.
【变式12】要得到函数的图象,只需要将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【解析】,
,
所以只需把函数的图象,向左平移个单位,得到的图象.
故选:A.
题型四:变换的重合问题
【例题7】(2025·高一·上海奉贤·期中)函数的图象向右平移个单位后与函数的图象重合,则下列结论中正确的是( )
①函数的最小正周期为;
②函数的图象关于对称;
③是函数的一个零点;
④函数在上为严格减函数.
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
【答案】C
【解析】由题可知,,
,故①错误;
,故②正确;
,故③正确;
当时,,
因为在单调递增,所以④错误;
故选:C.
【例题8】已知函数的图象向左平移个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意知,,∴,∴,∴ω的最小值为.
故选:B.
【变式13】函数的图象向右平移单位后与函数的图象重合,则的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函数的图象向左平移单位后得出,则的解析式是.
故选:B.
【变式14】已知函数的图象向左平移个单位长度后与原图象重合,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.8
【答案】B
【解析】由题可知,是该函数的周期的整数倍,即,
解得,又,故其最小值为.
故选: B.
【变式15】(2025·高二·广西·开学考试)把函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,图象的对称轴与图象的对称轴重合,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,与函数对称轴相同,
则,
得,所以的值可能为.
故选:C.
【变式16】(2025·陕西西安·模拟预测)将的图象向左平移个单位长度后与函数的图象重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将的图象向左平移个单位长度后,
得到,
则,解得,
所以当时,的最小值为.
故选:C.
题型五:求图象变换前、后的解析式
【例题9】(2025·高一·全国·课前预习)若将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则 .
【答案】
【解析】将函数的图象向右平移个单位长度后得到的图象.
故答案为:
【例题10】(2025·高一·全国·单元测试)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到的图象,若在区间上恰有两个零点,且在上单调递减,则的取值范围为 .
【答案】
【解析】依题意可得,
当时,,
因为在上恰有两个零点,
所以,解得.
令,得,
令,得在上单调递减,
所以,所以又,所以.
综上所述,,即的取值范围是.
故答案为:
【方法技巧与总结】
常规法主要有两种:先平移后伸缩;先伸缩后平移.值得注意的是,对于三角函数图象的平移变换问题,其平移变换规则是“左加、右减”,并且在变换过程中只变换自变量x,如果x的系数不是1,那么需把x的系数提取后再确定平移的单位和方向.
【变式17】(2025·高一·全国·单元测试)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象恰好关于轴对称,则的最小正周期为 .若在区间上存在最大值,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】由,
又函数的图象向左平移个单位长度,
即得到的图象.
又的图象关于轴对称,
则为偶函数,
所以,,解得,,
又,则,
所以的最小正周期为.
则,
当时,,
若在区间上存在最大值,则,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:;.
【变式18】(2025·高一·全国·单元测试)把函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再把所得图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数为,则的解析式为 ,若在区间上单调递增,则的最小值为 .
【答案】
【解析】把函数图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),
得到函数的图象,再把的图象向右平移个单位长度,
得到的图象,即.由于在上单调递增,
所以时,,
因此,
即且,则且,
可得,由于,故当时,取到最小值.
故答案为:,.
【变式19】(2025·高一·上海·期中)已知函数的最小正周期为,将图像向左平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则 .
【答案】
【解析】因为最小正周期为,
所以,解得,所以.
将的图象向左平移个单位长度,可得的图象,
根据所得图象关于轴对称,可得,解得,
又,所以.
故答案为:.
【变式20】(2025·高一·辽宁大连·期末)将函数的图象向左平移个单位,得到函数.图象,若函数为奇函数,则的最小值是 .
【答案】1
【解析】的图象向左平移个单位,
得到函数,
因为为奇函数,所以,解得,
又,故当时,取得最小值,最小值为1.
故答案为:1
题型六:由图象变换研究函数的性质
【例题11】(多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.在上单调
D.将的图象向左平移个单位后,得到的图象关于原点对称
【答案】AC
【解析】根据辅助角公式对进行化简:
,
对于,,则其最小正周期,所以选项A正确.
若是函数图象的一条对称轴,则.
当时,,所以不是图象的一条对称轴,选项B错误.
令,解不等式可得:
当时,单调递减区间为,,所以在上单调递减,选项C正确.
将的图象向左平移个单位,根据“左加右减”的原则,得到的图象.
因为,所以是偶函数,其图象关于轴对称,不关于原点对称,选项D错误.
故选:AC.
【例题12】(多选题)(2025·高一·内蒙古呼和浩特·期中)函数的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.
B.
C.的图象的一个对称中心为
D.的图象向左平移个单位后得到一个关于y轴对称的图象
【答案】ABD
【解析】由图象可知,,
所以,即,
又因为,所以,故A正确;
所以的解析式为,
,,
所以,解得,故B正确;
所以,此为函数的最小值,
故点不是的图象的一个对称中心,故C错误;
的图象向左平移个单位后得到,
显然为偶函数,其图象关于y轴对称,故D正确.
故选:ABD.
【方法技巧与总结】
求函数周期、最值、单调区间的方法步骤:
①利用公式求周期;
②根据自变量的范围确定的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值;
③根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数或的单调区间.
【变式21】(多选题)(2025·高一·湖北宜昌·期中)函数的部分图象如图,图象与轴交于点,与轴交于点,点在图象上,点、关于点对称,则下列正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在上单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为偶函数
【答案】BC
【解析】对于A选项,因为点与点关于点对称,则点,
结合图形可知,函数的最小正周期为,A错;
对于B选项,,且函数在附近单调递增,
故,所以,
又因为,故,所以,,
因为,所以函数的图象关于点对称,B对;
对于C选项,当时,,
所以函数在上单调递增,C对;
对于D选项,函数的图象向右平移后,得到的图象,
则函数为奇函数,D错.
故选:BC.
【变式22】(多选题)(2025·高一·湖南株洲·期中)已知函数,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,若在上恰有两个零点,则( )
A.在上也恰有两个零点 B.的取值范围是
C.的图象在上恰有一条对称轴 D.的图象在上最多有三条对称轴
【答案】ACD
【解析】的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,在上恰有两个零点,故函数在 上恰有两个零点,故A正确;
由题意知 且 ,则 ,,.
由“五点法”知 或 ,
得 或,故B错误;
若,则,
而或,
因为,故的图象恰有一条对称轴,故C正确;
,若,则,
若 ,则,,
若 ,则,,
所以的图象在上最多有三条对称轴,故D正确.
故选:ACD.
【变式23】(多选题)(2025·宁夏银川·一模)已知函数,若将的图象向右平移个单位后,再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则
C.的图象关于直线对称
D.的图象与的图象在内有4个交点
【答案】BD
【解析】对于A,将的图象向右平移个单位后可得,
进而可得,故A错误;
对于B,由,得,又,则,
,故B正确;
对于C,由,所以不是的对称轴,故C错误;
对于D,分别作出与在内的图象,可知有4个交点,故D正确.
故选:BD.
【变式24】(多选题)(2025·高一·江苏南通·期末)对于函数(),下列说法正确的是( )
A.当时,函数在上有且只有一个零点
B.若函数在单调递增,则的取值范围为
C.若函数在时取最小值,在时取最大值,且,则
D.将函数图象向左平移个单位得到的图象,若为偶函数,则的最小值为2
【答案】ABD
【解析】对于A,当时,,
令,则,
当,为正弦函数的递减区间,此时,
所以有解,且只有一个零点,故A正确;
对于B,,
因为单调递增,所以,解得,
又,所以,故B正确;
对于C,由题可得,所以,故,此时,
令,则,
故,所以,故C错误;
对于D,,
若为偶函数,则,解得,
所以当时,的最小值为2,故D正确;
故选:ABD
题型七:综合问题的应用
【例题13】(2025·高一·北京顺义·期末)已知函数(),且函数图象的一个对称中心为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在区间上的值域是,求m的取值范围.
【解析】(1)
,
因函数图象的一个对称中心为,则,
则,即,
因,则当时,.
(2)由(1)可知,,
令,得,
故的单调递增区间为;
(3),则,
因,结合函数图象可知,
欲使在区间上的值域是,
则,即,
故的取值范围为.
【例题14】(2025·高一·全国·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)先将的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标伸长到原来的2倍,得到函数的图象,若对任意,,求实数的最小值.
【解析】(1)根据图象可得,,则,
因为,所以,
将代入的解析式,得,
结合图象知,解得,
因为,所以,
所以.
(2)由(1)知,
将的图象向左平移个单位长度得的图象,
再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标伸长到原来的2倍得的图象,
因为,所以,则,
所以,
故在上的值域为,
对任意的,,则只需即可,
所以,即实数的最小值为12.
【方法技巧与总结】
研究函数性质的基本策略
(1)借助周期性:研究函数的单调区间、对称性等问题时,可以先研究在一个周期内的单调区间、对称性,再利用周期性推广到全体实数.
(2)整体思想:研究当时的函数的值域时,应将看作一个整体,利用求出的范围,再结合的图象求值域.
【变式25】(2025·高一·全国·单元测试)已知函数为奇函数,且图象的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,当时,求函数的值域;
(3)对于第(2)问中的函数,记方程在上的根从小到大依次为,,,,试确定n的值,并求的值.
【解析】(1)因为函数图象的相邻两对称轴间的距离为,所以,可得.
又由函数为奇函数,可得,所以,
因为,所以,所以函数,
令,解得,
所以的单调递减区间为.
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,可得的图象,
再把横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,
当时,,
当时,函数取得最小值,最小值为,
当时,函数取得最大值,最大值为,
故函数在区间上的值域为.
(3)由方程,即,得,
因为,所以,
设,则,,结合正弦函数的图象,如图所示:
可得方程在区间上有5个根,即,
其中,,,,
即,,,,
解得:,,,,
所以.
【变式26】(2025·高一·全国·单元测试)如图,已知函数的图象与y轴的交点为,它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为和.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)先将函数的图象上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再将得到的函数图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,求在区间上的值域.
【解析】(1)设函数的最小正周期为T,由题意可得,,故.
因为,,所以,.
由,解得.
(2)由题意得,.
当时,,所以,
所以,即的值域为.
【变式27】(2025·高一·四川泸州·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上有两个零点,求实数m的取值范围.
【解析】(1)因,
令,解得,
函数的单调递增区间为;
(2)将函数的图象向右平移个单位,可得的图象,
再将其图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,可得函数的图象,
若函数在上有两个零点,
则与在上有两个交点,
由,得,由,得,
所以结合正弦函数性质可得,在上单调递增,在上单调递减,
因为,,,
所以要使与在上有两个交点,只要,
故m的范围为.
【变式28】(2025·高一·全国·单元测试)已知函数(其中)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度,得到函数的图象,若对任意的,都有成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)设的最小正周期为,由图象可得,,
所以,所以,
又,
所以,即,
又,所以,所以.
(2)由题意有:.
由任意的,都有成立,
即时,,
由可得,此时,
由可得,此时.
所以,解得,
即实数的取值范围为.
题型八:用五点法
【例题15】(2025·高一·福建泉州·期中)已知函数.
(1)用“五点作图法”在给定的坐标系中,画出函数在上的图像,并写出图像的对称中心;
(2)将函数的图象向左平移个单位,向下平移1个单位,然后再将各点的横坐标伸长到原来的2倍得到函数的图像,若函数经过点,求的值.
【解析】(1)
因为,所以
0
1
1
3
函数的图象如图所示
令,则,
所以的对称中心为
(2)将函数的图象向左平移个单位,
得到函数
再向下平移1个单位,得到函数
然后再将各点的横坐标伸长到原来的2倍得到函数
因为函数经过点
所以
即
因为,所以
因为所以
所以
所以
.
【例题16】(2025·高一·江苏镇江·期末)已知函数(其中,)的最小正周期为,且___________.
①点在函数的图象上;
②函数的一个零点为;
③的一个增区间为.
请你从以上三个条件选择一个(如果选择多个,则按选择的第一个给分),补充完整题目,并求解下列问题:
(1)求的解析式;
(2)用“五点作图法”画出函数一个周期内的图象.
【解析】(1)由题意最小正周期为,解得,所以,
若选①,则,所以,
又,所以,
所以函数的解析式为;
若选②,则,所以,
又,所以,
所以函数的解析式为;
若选③,即的一个增区间为,
当时,,
又,
由复合函数单调性可知,只能,
,所以函数的解析式为;
综上所述,无论选哪个条件,函数的解析式均为.
(2)列表如下:
0
0
1
0
0
描点、连线(光滑曲线)画出函数一个周期内的图象如图所示:
【方法技巧与总结】
用“五点法”作的简图,主要是通过变量代换,设,由取来求出相应的,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.
【变式29】(2025·高一·辽宁鞍山·期中)已知函数,,现有如下两种图象变换方案:
(方案1):将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度;
(方案2):将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变.
请你从中选择一种方案,确定在此方案下所得函数的解析式,并解决如下问题:
(1)用“五点作图法”画出函数在的闭区间上的图象(列表并画图);
(2)请你在答题纸相应位置逐一写出函数的①周期性②奇偶性③单调递增区间④单调递减区间.
【解析】(方案1):将函数的图象上所有点的横标变为原来的一半,纵坐标不变,
得到函数的图象,再将函数图象向左平移个单位长度得到的图象;
(方案2):将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,
再将函数图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,得到的图象,即.
所以,无论在何种方案下所得的函数都是.
(1)当时,,列表如下:
所以,函数在区间上图象如下图所示:
(2)函数,
最小正周期:;奇偶性:非奇非偶函数;
增区间:令,解得,
所以,函数的单调递增区间为;
减区间:令,解得,
所以,函数的单调递减区间为.
【变式30】已知函数.
(1)请用“五点作图法”列表作出函数在一个周期内的图象;
(2)的图象经过怎样的图象变换,可以得到的图象.(请写出具体的变换过程)
【解析】(1)①列表
②描点,连线
(2)将函数图象上各点横坐标不变纵坐标变为原来的三倍,得到函数的图象; 的图象上各点纵坐标不变横坐标变为原来二分之一,得到函数的图象;的图象上各点向右平移个单位,得到的图象.
【变式31】(2025·高一·四川成都·期末)某同学学习习惯不好,把黑板上老师写的表达式忘了,记不清楚是还是.翻出草稿本发现在用五点作图法列表作图时曾算出过一些数据(如下表).
0
0
3
0
0
(1)请你帮助该同学补充完表格中的数据,写出该函数的表达式,并写出该函数的最小正周期;
(2)若利用的图象用图象变化法作的图象,其步骤如下:(在空格内填上合适的变换方法)
第一步:的图象向右平移_____得到_____的图象;
第二步:的图象(纵坐标不变)______得到_____的图象;
第三步:的图象(横坐标不变)_____得到的图象.
【解析】1)
0
0
3
0
0
由对应关系可知,函数最小正周期为,故,,将代入可得,又,故,故函数表达式为
,最小正周期
(2)第一步:的图象向右平移(个单位长度)得到的图象.
第二步:的图象(纵坐标不变)横坐标变为原来的倍得到的图象.
第三步:的图象(横坐标不变)纵坐标变为原来的3倍得到的图象
【变式32】已知函数,将函数图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标扩大到原来的倍,所得图象为函数的图象.
(1)写出g(x)的解析式;
(2)用“五点描点法”画出的图象().
(3)求函数图象的对称轴,对称中心.
【解析】(1)∵函数,将函数图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标扩大到原来的倍,
∴
(2)绘制表格如下:
x
0
0
0
(3)根据图象易得:对称轴,对称中心,
2 / 2
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