55.函数y=Asin(ωx+φ)的图像绘制 (中等)专项训练-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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摘要:
**基本信息**
以五点法为核心,通过跨章节整合概念、分层题型训练和逆向推导,系统构建三角函数图像绘制的方法体系,强化数学抽象与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|核心概念|2个跨章节整合概念(五点法原理、振幅周期初相)|五点法关键点选取原理(1最高1最低3平衡位置)|从基础定义出发,关联二次函数图像变换逻辑,构建概念网络|
|性质辨析|2类综合辨析(平移变换、振幅最值)|平移变换"先伸缩后平移需调整平移量",振幅与最值关系(考虑A符号)|对比正确表述与易错点,结合跨函数案例深化理解|
|题型分类|2类核心题型(基础型、逆向型,各含1例题+3举一反三)|基础型:设相位→求关键点→描点连线;逆向型:定振幅→算周期→求初相|从正向绘制到逆向参数求解,形成完整解题链|
|分层测试|3卷15题(基础5+中等5+拔高5)|分层递进训练,基础巩固概念,拔高融合单调性、零点等综合考法|从单点突破到综合应用,覆盖不同能力层级需求|
内容正文:
高中数学三角函数特色专项训练
55.函数y=Asin(ωx+φ)的图像绘制 (中等)(全国通用)(解析版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】五点法绘制图像的核心原理
○ 定义表述:五点法是选取函数一个周期内,使相位依次取的五个关键点,计算对应、值后描点连线,得到函数图像的方法。
○ 数学符号/表达式:设,,则,()。
○ 关键特征:五个关键点包含1个最高点、1个最低点、3个平衡位置点;相邻关键点的水平间距为(为函数周期)。
○ 跨章节关联:适用于的图像绘制,类比二次函数顶点式的图像变换逻辑。
2. 【概念2】振幅、周期、初相的定义
○ 定义表述:为振幅,是函数偏离平衡位置的最大距离;为角频率,决定函数周期;为初相,决定函数图像的左右平移位置。
○ 数学符号/表达式:振幅,周期,初相。
○ 关键特征:影响图像纵向伸缩,影响横向伸缩,影响左右平移(“左加右减”仅针对)。
○ 跨章节关联:与中(纵向伸缩)、(左右平移)的作用原理一致。
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
平移变换规则
函数先平移个单位(左加右减),再横向伸缩倍,得;若先伸缩后平移,平移量为
1. 先伸缩后平移时,误将平移量记为;
2. 平移时直接对加减
二次函数先伸缩为,再右移1个单位,应为,而非
振幅与最值关系
当时,的最大值为,最小值为
忽略的符号,直接用(A)
三、题型分类与例题精析
题型1:已知,用五点法绘制函数图像(基础型)
题型特征:直接给出的具体数值,需计算一个周期内的五个关键点坐标,完成图像绘制。
解题步骤:
1. 设相位,
2. 分别解出对应值,代入函数计算值,列出关键点坐标表;
3. 描点并用光滑曲线连接,得到一个周期内的函数图像。
例题1:用五点法绘制函数在区间上的图像。
解析:
1. 设,令,解方程求:
· 时,,
· 时,,
· 时,,
· 时,,
· 时,,
2. 关键点坐标表:
3. 描点,用光滑曲线连接即可。
答案:图像见解析步骤3。
举一反三1-1
用五点法绘制函数在一个周期内的图像。
解析:
1. 设,设,则令,得,计算对应值:
2. 描点连线,得到周期内的图像。
答案:图像略。
举一反三1-2
用五点法绘制函数在区间上的图像。
解析:
1. 设,令设,,解得,计算对应值:
2. 描点连线,得到区间内的函数图像。
答案:图像略。
举一反三1-3
用五点法绘制函数在一个周期内的图像。
解析:
1. 设,令设,,解得,计算对应值:
2. 描点连线,得到周期内的图像。
答案:图像略。
题型2:已知关键点坐标,用五点法求(逆向型)
题型特征:给出函数图像上的部分关键点,反求参数的值。
解题步骤:
1. 由最高点或最低点的纵坐标确定振幅;
2. 由相邻关键点的水平间距计算周期,再由求角频率;
3. 代入一个关键点坐标,结合的取值范围(通常)求初相。
例题2:已知函数()的图像过点,最高点为,最低点为,求的值。
解析:
1. 求:最高点纵坐标为,故;
2. 求:最高点到最低点的水平间距为,即,得,则;
3. 求:函数解析式为,代入点得,又,故。
答案:,,
举一反三2-1
已知函数的图像过点,求的值。
解析:
1. 求:最高点纵坐标为,故;
2. 求:五个点为一个周期,周期,则;
3. 求:解析式为,代入点得,取。
答案:,,
举一反三2-2
已知函数()的图像中,相邻两个与轴交点为和,且过点,求的值。
解析:
1. 求:点为最高点,故;
2. 求:相邻轴交点间距为,即,得,则;
3. 求:解析式为,代入点得,取。
答案:,,
举一反三2-3
已知函数()的最高点为,相邻最低点为,求函数解析式。
解析:
1. 求:最高点纵坐标为,故;
2. 求:最高点到最低点间距为,即,得,则;
3. 求:解析式为,代入点得,解得,取,得(满足)。
答案:
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题:用五点法绘制的图像时,第一个关键点(对应点)的坐标为()
A. B. C. D.
解析:令,得,,故选A。
答案:A
2. 多选题:关于五点法绘制的图像,下列说法正确的有()
A. 五个关键点的横坐标间隔相等 B. 振幅决定图像的纵向高度
C. 初相决定图像的左右位置 D. 周期与成正比
解析:A正确,间隔为;B正确,是最值绝对值;C正确,平移由决定;D错误,,与成反比。故选ABC。
答案:ABC
3. 填空题:用五点法绘制的图像时,当时,对应的,。
解析:,。
答案:;
4. 解答题
(1) 用五点法绘制函数在区间上的图像。
解析:
① 设,设,得;
② 对应值为;
③ 描点连线即可。
答案:图像略。
(2) 已知函数的五个关键点为,求函数解析式。
解析:
① 由最值得;
② 周期,得;
③ 解析式为(代入得)。
答案:
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题:用五点法绘制的图像时,当时,对应的值为()
A. B. C. D.
解析:为最低点,此时,故选C。
答案:C
2. 多选题:已知函数()的图像过点和,且,则下列结论正确的有()
A. B. C. D. 周期
解析:由得,,B、D正确;点为最高点,,A正确;代入得,C错误。故选ABD。
答案:ABD
3. 填空题:已知函数的图像中,最高点为,相邻轴交点为,则______。
解析:最高点到轴交点间距为,得,。
答案:
4. 解答题
(1) 用五点法绘制函数在区间上的图像,并指出单调递增区间。
解析:
① 设,令,得,;
② 对应值为,描点连线得图像;
③ 单调递增区间为和。
答案:图像略;递增区间为
(2) 已知函数()过点,且关键点为和,求解析式并绘图。
解析:
① 由最值得;
② 周期,得;
③ 代入得,解析式为;
④ 五点法绘图略。
答案:解析式为;图像略。
5. 创新题:函数的图像由先左移,再横向缩短为,纵向伸长为倍得到,求解析式并用五点法绘图。
解析:
① 变换过程:;
② 五点法绘图:设,令,得,对应值为,描点连线即可。
答案:解析式为;图像略。
(三)拔高挑战卷(5题)
1. 单选题:函数的五个关键点横坐标成等差数列,公差为,最大值为,则()
A. B. C. D.
解析:公差为,得,,故选B。
答案:B
2. 多选题:关于函数的五点法图像,说法正确的有()
A. 五个关键点中两个点纵坐标为 B. 图像关于点对称
C. 函数在上单调递增 D. 图像可由左移得到
解析:A错误,三个点纵坐标为;B正确,是关键点;C正确,代入单调区间公式验证;D正确,平移量为。故选BCD。
答案:BCD
3. 填空题:函数的图像与直线的相邻交点横坐标为和,则______。
解析:相邻交点间距为,得。
答案:
4. 解答题
(1) 已知函数()过点,且在上单调递减,求解析式并求上的最值。
解析:
① 由得;
② 单调递减区间长度为,得,;
③ 代入点得,解析式为;
④ 在上,最大值为,最小值为。
答案:;最大值,最小值
(2) 用五点法绘制和的图像,并指出关系。
解析:
① 化简;
② 两个函数解析式相同,五点法绘制的图像重合。
答案:图像重合;图像略。
5. 压轴题:已知函数()过点、,且对任意成立,求解析式并求上的零点个数。
解析:
① 由得为最大值,故;
② 点为平衡位置点,间距为,得,;
③ 代入得,,解析式为;
④ 求零点:令,得,在上的零点为,共2个。
答案:解析式为;零点个数为2。
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高中数学三角函数特色专项训练
55.函数y=Asin(ωx+φ)的图像绘制 (中等)(全国通用)(原卷版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】五点法绘制图像的核心原理
○ 定义表述:五点法是选取函数一个周期内,使相位依次取的五个关键点,计算对应、值后描点连线,得到函数图像的方法。
○ 数学符号/表达式:设,,则,()。
○ 关键特征:五个关键点包含1个最高点、1个最低点、3个平衡位置点;相邻关键点的水平间距为(为函数周期)。
○ 跨章节关联:适用于的图像绘制,类比二次函数顶点式的图像变换逻辑。
2. 【概念2】振幅、周期、初相的定义
○ 定义表述:为振幅,是函数偏离平衡位置的最大距离;为角频率,决定函数周期;为初相,决定函数图像的左右平移位置。
○ 数学符号/表达式:振幅,周期,初相。
○ 关键特征:影响图像纵向伸缩,影响横向伸缩,影响左右平移(“左加右减”仅针对)。
○ 跨章节关联:与中(纵向伸缩)、(左右平移)的作用原理一致。
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
平移变换规则
函数先平移个单位(左加右减),再横向伸缩倍,得;若先伸缩后平移,平移量为
1. 先伸缩后平移时,误将平移量记为;
2. 平移时直接对加减
二次函数先伸缩为,再右移1个单位,应为,而非
振幅与最值关系
当时,的最大值为,最小值为
忽略的符号,直接用(A)
三、题型分类与例题精析
题型1:已知,用五点法绘制函数图像(基础型)
题型特征:直接给出的具体数值,需计算一个周期内的五个关键点坐标,完成图像绘制。
解题步骤:
1. 设相位,
2. 分别解出对应值,代入函数计算值,列出关键点坐标表;
3. 描点并用光滑曲线连接,得到一个周期内的函数图像。
例题1:用五点法绘制函数在区间上的图像。
举一反三1-1
用五点法绘制函数在一个周期内的图像。
举一反三1-2
用五点法绘制函数在区间上的图像。
举一反三1-3
用五点法绘制函数在一个周期内的图像。
题型2:已知关键点坐标,用五点法求(逆向型)
题型特征:给出函数图像上的部分关键点,反求参数的值。
解题步骤:
1. 由最高点或最低点的纵坐标确定振幅;
2. 由相邻关键点的水平间距计算周期,再由求角频率;
3. 代入一个关键点坐标,结合的取值范围(通常)求初相。
例题2:已知函数()的图像过点,最高点为,最低点为,求的值。
举一反三2-1
已知函数的图像过点,求的值。
举一反三2-2
已知函数()的图像中,相邻两个与轴交点为和,且过点,求的值。
举一反三2-3
已知函数()的最高点为,相邻最低点为,求函数解析式。
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题:用五点法绘制的图像时,第一个关键点(对应点)的坐标为()
A. B. C. D.
2. 多选题:关于五点法绘制的图像,下列说法正确的有()
A. 五个关键点的横坐标间隔相等 B. 振幅决定图像的纵向高度
C. 初相决定图像的左右位置 D. 周期与成正比
3. 填空题:用五点法绘制的图像时,当时,对应的,。
4. 解答题
(1) 用五点法绘制函数在区间上的图像。
(2) 已知函数的五个关键点为,求函数解析式。
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题:用五点法绘制的图像时,当时,对应的值为()
A. B. C. D.
2. 多选题:已知函数()的图像过点和,且,则下列结论正确的有()
A. B. C. D. 周期
3. 填空题:已知函数的图像中,最高点为,相邻轴交点为,则______。
4. 解答题
(1) 用五点法绘制函数在区间上的图像,并指出单调递增区间。
(2) 已知函数()过点,且关键点为和,求解析式并绘图。
5. 创新题:函数的图像由先左移,再横向缩短为,纵向伸长为倍得到,求解析式并用五点法绘图。
(三)拔高挑战卷(5题)
1. 单选题:函数的五个关键点横坐标成等差数列,公差为,最大值为,则()
A. B. C. D.
2. 多选题:关于函数的五点法图像,说法正确的有()
A. 五个关键点中两个点纵坐标为 B. 图像关于点对称
C. 函数在上单调递增 D. 图像可由左移得到
3. 填空题:函数的图像与直线的相邻交点横坐标为和,则______。
4. 解答题
(1) 已知函数()过点,且在上单调递减,求解析式并求上的最值。
(2) 用五点法绘制和的图像,并指出关系。
5. 压轴题:已知函数()过点、,且对任意成立,求解析式并求上的零点个数。
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