内容正文:
高中数学三角函数特色专项训练
64.三角函数的图像平移变换(上下平移:“上加下减”)(基础)(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
基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】函数图象的上下平移变换
○ 定义表述:设函数的定义域为,将其图象沿轴方向平移个单位(时向上,时向下),得到新函数的图象,这种变换称为上下平移变换。
○ 数学符号/表达式:平移后函数解析式为(上移,下移)
○ 关键特征:平移仅改变函数的函数值,定义域不变;平移前后函数的形状、大小、对称轴/对称中心的水平位置均不变。
○ 跨章节关联:适用于一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数
2. 【概念2】正弦型函数的上下平移来源
○ 定义表述:正弦型函数()可由基本正弦函数经伸缩、左右平移、上下平移变换得到;其上下平移的本质是对函数整体进行“加、减”操作,遵循“上加下减”原则。
○ 数学符号/表达式:由得到,等价于将的图象向上平移个单位()或向下平移个单位()
○ 关键特征:平移量由决定,平移后函数的值域变为;对称轴、对称中心的纵坐标同步平移个单位。
○ 跨章节关联:关联三角函数的值域、最值求解
三、题型分类与例题精析
题型1:已知平移方向和距离,求平移后的函数解析式
题型特征:给定基本三角函数或正弦型函数的解析式,明确上下平移的方向和单位长度,求平移后的函数表达式。
解题步骤:
1. 确定原函数解析式,明确函数的基本形式;
2. 根据“上加下减”原则,对函数整体进行加减操作;
3. 整理得到平移后的函数解析式。
例题1
将函数的图象向上平移2个单位,求平移后函数的解析式。
解析:
根据“上加”原则,对函数整体加2,平移后解析式为
答案:
举一反三1-1
将函数的图象向下平移1个单位,求平移后的函数解析式。
解析:
根据“下减”原则,对函数整体减1,平移后解析式为
答案:
举一反三1-2
将函数的图象先向上平移3个单位,再向下平移5个单位,最终的函数解析式为()
A. B. C. D.
解析:
先上移3个单位得,再下移5个单位得,选B
答案:B
举一反三1-3
将函数的图象平移后得到的图象,平移方式为()
A. 向上平移2个单位 B. 向下平移2个单位 C. 向左平移2个单位 D. 向右平移2个单位
解析:
对比原函数与平移后函数,整体加2,根据“上加”原则,平移方式为向上平移2个单位,选A
答案:A
题型2:已知平移前后的解析式,求平移方向和距离
题型特征:给出原函数和平移后函数的解析式,反向推导上下平移的方向和单位长度,核心是计算函数整体的增量。
解题步骤:
1. 对比平移前后的函数解析式,提取函数整体的增量;
2. 根据的正负判断方向(正上移,负下移);
3. 即为平移的距离。
例题2
已知函数的图象经平移后得到函数的图象,求平移的方向和距离。
解析:
对比原函数与平移后函数,增量,;
根据“下减”原则,平移方向为向下,平移距离为3个单位
答案:向下平移3个单位
举一反三2-1
函数的图象可由的图象经过怎样的平移得到?
解析:
对比两个函数解析式,增量;
根据“上加”原则,平移方式为向上平移1个单位
答案:向上平移1个单位
举一反三2-2
函数的图象是由的图象平移得到的,下列说法正确的是()
A. 向上平移2个单位 B. 向下平移2个单位 C. 向左平移2个单位 D. 向右平移2个单位
解析:
函数整体减2,增量,根据“下减”原则,平移方式为向下平移2个单位,选B
答案:B
举一反三2-3
将函数的图象平移后得到的图象,若平移后的函数最大值为5,最小值为-1,且,求平移的方向和距离。
解析:
平移后函数值域为,由题意得,解得;
,故平移方向为向上,平移距离为2个单位
答案:向上平移2个单位
题型3:上下平移与函数值域、最值的综合应用
题型特征:结合上下平移后函数的值域、最值条件,求平移量或参数值,需综合平移规则和三角函数的有界性。
解题步骤:
1. 根据平移规则写出平移后函数的解析式和值域;
2. 结合值域、最值条件列出关于的方程;
3. 解方程求出平移量,确定平移方向和距离。
例题3
将函数的图象向上平移个单位后,函数的最小值为0,求的值。
解析:
上移个单位后解析式为,值域为;
函数最小值为,解得
答案:
举一反三3-1
将函数的图象向下平移个单位()后,函数的最大值为-1,求的值。
解析:
下移个单位后解析式为,值域为;
函数最大值为,解得
答案:
举一反三3-2
将函数的图象向上平移2个单位后,得到的函数值域为,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:
平移后函数值域为,由题意得,解得,即,选C
答案:C
举一反三3-3
将函数的图象平移个单位后,函数的最大值为4,最小值为-2,求的值和平移方向。
解析:
平移后解析式为,值域为;
由题意得,解得;
,故平移方向为向上
答案:,向上平移1个单位
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题
将函数的图象向下平移3个单位,得到的函数解析式为()
A. B. C. D.
解析:
根据“下减”原则,对函数整体减3,解析式为,选C
答案:C
2. 多选题
关于函数的上下平移,下列说法正确的有()
A. 向上平移1个单位,得到的图象 B. 向下平移2个单位,函数值域变为
C. 平移后的函数对称轴水平位置不变 D. 向上平移个单位后,函数的最大值为
解析:
A正确,符合“上加”原则;B正确,下移2个单位后值域为;C正确,上下平移不改变对称轴水平位置;D正确,原最大值为1,上移个单位后最大值为
答案:ABCD
3. 填空题
将函数的图象向上平移2个单位,平移后的函数解析式为______。
解析:
根据“上加”原则,解析式为
答案:
4. 解答题
(1) 函数的图象经过怎样的平移可得到的图象?
解析:
对比两个函数,整体减1,根据“下减”原则,平移方式为向下平移1个单位
答案:向下平移1个单位
(2) 将函数的图象平移个单位后,函数的值域为,求的值和平移方向。
解析:
平移后解析式为,值域为;
由题意得,解得?修正:若值域为,则,原函数应为,平移后值域为,解得,平移方向为向下平移1个单位
答案:,向下平移1个单位
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题
将函数()的图象向下平移3个单位后,函数的最小值为-5,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:
平移后值域为,最小值为,解得,选B
答案:B
2. 多选题
已知函数,将其图象平移个单位后得到的图象,则下列说法正确的有()
A. 若,则的最大值为5 B. 若的值域为,则
C. 若,则的对称中心为() D. 若的最小值为0,原函数应为
解析:
A正确,时,最大值为;B正确,值域为,解得;C正确,时,对称中心纵坐标为-1,横坐标为,即;D正确,最小值为,,与原函数无关
答案:ABC
3. 填空题
将函数的图象平移后得到的图象,平移方式为______。
解析:
化简,对比,平移方式为向上平移1个单位
答案:向上平移1个单位
4. 解答题
(1) 已知函数由先向上平移2个单位,再向左平移个单位得到,求的解析式。
解析:
第一步:上移2个单位得;
第二步:左移个单位得,即
答案:
(2) 将函数的图象向下平移个单位(),若在区间上的最大值为2,求的值。
解析:
,当时,,最大值为1;
故,解得
答案:
(三)拔高冲刺卷(5题)
1. 单选题
定义:若函数的图象经上下平移后能与的图象重合,则称与为“上下平移重合函数”。已知,,若与为上下平移重合函数,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解析:
化简;
与为上下平移重合函数,故,选B
答案:B
2. 多选题
将函数()的图象向上平移1个单位得到的图象,若在上有且仅有4个零点,则的取值范围可能为()
A. B. C. D.
解析:
,令得;
当时,,要使有且仅有4个零点,需满足,取,解得,,在范围内,选BC
答案:BC
3. 填空题
已知函数,若的图象关于点对称,则的值为______。
解析:
正弦函数对称中心的函数值为0,故,解得
答案:
4. 解答题
(1) 已知函数的图象过点和,且的最大值为3,最小值为-1,若,,求和的值。
解析:
由最值得,解得,验证点:,符合
答案:
(2) 将函数的图象向上平移个单位(),再将横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象,若与的图象有公共点,求的取值范围。
解析:
上移个单位得;
横坐标伸长为2倍得;
令,即;
化简得,其值域为;
,的取值范围为
答案:
(
1
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高中数学三角函数特色专项训练
64.三角函数的图像平移变换(上下平移:“上加下减”)(基础)(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
基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】函数图象的上下平移变换
○ 定义表述:设函数的定义域为,将其图象沿轴方向平移个单位(时向上,时向下),得到新函数的图象,这种变换称为上下平移变换。
○ 数学符号/表达式:平移后函数解析式为(上移,下移)
○ 关键特征:平移仅改变函数的函数值,定义域不变;平移前后函数的形状、大小、对称轴/对称中心的水平位置均不变。
○ 跨章节关联:适用于一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数
2. 【概念2】正弦型函数的上下平移来源
○ 定义表述:正弦型函数()可由基本正弦函数经伸缩、左右平移、上下平移变换得到;其上下平移的本质是对函数整体进行“加、减”操作,遵循“上加下减”原则。
○ 数学符号/表达式:由得到,等价于将的图象向上平移个单位()或向下平移个单位()
○ 关键特征:平移量由决定,平移后函数的值域变为;对称轴、对称中心的纵坐标同步平移个单位。
○ 跨章节关联:关联三角函数的值域、最值求解
三、题型分类与例题精析
题型1:已知平移方向和距离,求平移后的函数解析式
题型特征:给定基本三角函数或正弦型函数的解析式,明确上下平移的方向和单位长度,求平移后的函数表达式。
解题步骤:
1. 确定原函数解析式,明确函数的基本形式;
2. 根据“上加下减”原则,对函数整体进行加减操作;
3. 整理得到平移后的函数解析式。
例题1
将函数的图象向上平移2个单位,求平移后函数的解析式。
举一反三1-1
将函数的图象向下平移1个单位,求平移后的函数解析式。
举一反三1-2
将函数的图象先向上平移3个单位,再向下平移5个单位,最终的函数解析式为()
A. B. C. D.
举一反三1-3
将函数的图象平移后得到的图象,平移方式为()
A. 向上平移2个单位 B. 向下平移2个单位 C. 向左平移2个单位 D. 向右平移2个单位
题型2:已知平移前后的解析式,求平移方向和距离
题型特征:给出原函数和平移后函数的解析式,反向推导上下平移的方向和单位长度,核心是计算函数整体的增量。
解题步骤:
1. 对比平移前后的函数解析式,提取函数整体的增量;
2. 根据的正负判断方向(正上移,负下移);
3. 即为平移的距离。
例题2
已知函数的图象经平移后得到函数的图象,求平移的方向和距离。
举一反三2-1
函数的图象可由的图象经过怎样的平移得到?
举一反三2-2
函数的图象是由的图象平移得到的,下列说法正确的是()
A. 向上平移2个单位 B. 向下平移2个单位 C. 向左平移2个单位 D. 向右平移2个单位
举一反三2-3
将函数的图象平移后得到的图象,若平移后的函数最大值为5,最小值为-1,且,求平移的方向和距离。
题型3:上下平移与函数值域、最值的综合应用
题型特征:结合上下平移后函数的值域、最值条件,求平移量或参数值,需综合平移规则和三角函数的有界性。
解题步骤:
1. 根据平移规则写出平移后函数的解析式和值域;
2. 结合值域、最值条件列出关于的方程;
3. 解方程求出平移量,确定平移方向和距离。
例题3
将函数的图象向上平移个单位后,函数的最小值为0,求的值。
举一反三3-1
将函数的图象向下平移个单位()后,函数的最大值为-1,求的值。
举一反三3-2
将函数的图象向上平移2个单位后,得到的函数值域为,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
举一反三3-3
将函数的图象平移个单位后,函数的最大值为4,最小值为-2,求的值和平移方向。
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题
将函数的图象向下平移3个单位,得到的函数解析式为()
A. B. C. D.
2. 多选题
关于函数的上下平移,下列说法正确的有()
A. 向上平移1个单位,得到的图象 B. 向下平移2个单位,函数值域变为
C. 平移后的函数对称轴水平位置不变 D. 向上平移个单位后,函数的最大值为
3. 填空题
将函数的图象向上平移2个单位,平移后的函数解析式为______。
4. 解答题
(1) 函数的图象经过怎样的平移可得到的图象?
(2) 将函数的图象平移个单位后,函数的值域为,求的值和平移方向。
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题
将函数()的图象向下平移3个单位后,函数的最小值为-5,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 多选题
已知函数,将其图象平移个单位后得到的图象,则下列说法正确的有()
A. 若,则的最大值为5 B. 若的值域为,则
C. 若,则的对称中心为() D. 若的最小值为0,原函数应为
3. 填空题
将函数的图象平移后得到的图象,平移方式为______。
4. 解答题
(1) 已知函数由先向上平移2个单位,再向左平移个单位得到,求的解析式。
(2) 将函数的图象向下平移个单位(),若在区间上的最大值为2,求的值。
(三)拔高冲刺卷(5题)
1. 单选题
定义:若函数的图象经上下平移后能与的图象重合,则称与为“上下平移重合函数”。已知,,若与为上下平移重合函数,则的值为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2. 多选题
将函数()的图象向上平移1个单位得到的图象,若在上有且仅有4个零点,则的取值范围可能为()
A. B. C. D.
3. 填空题
已知函数,若的图象关于点对称,则的值为______。
4. 解答题
(1) 已知函数的图象过点和,且的最大值为3,最小值为-1,若,,求和的值。
(2) 将函数的图象向上平移个单位(),再将横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象,若与的图象有公共点,求的取值范围。
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