69.由三角函数的图像求解析式(确定A,ω,φ)(提升)专项训练-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-01-11
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高中数学三角函数特色专项训练 69.由三角函数的图像求解析式(确定A,ω,φ)(提升)(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】正弦型函数的标准解析式 ○ 定义表述:形如()的函数称为正弦型函数,当时,解析式简化为,是三角函数图像求解析式的核心形式。 ○ 数学符号/表达式:(,) ○ 关键特征: - 为振幅,决定图像的波动幅度; - 影响周期,周期公式为; - 为初相,决定图像的左右平移位置。 ○ 跨章节关联:适用于三角函数的图像与性质综合问题,关联函数的周期性、奇偶性、对称性知识点。 2. 【概念2】五点法作图与逆用 ○ 定义表述:五点法是绘制正弦型函数图像的基本方法,选取分别为对应的和值描点连线;逆用五点法可根据图像上的关键点(顶点、零点)求解析式中的参数。 ○ 数学符号/表达式:对于,关键点满足(,为关键点横坐标) ○ 关键特征:选取的五个关键点包含函数的最值点和平衡位置点,是确定的核心依据;逆用的关键是找到图像中与“五点”对应的点。 ○ 跨章节关联:关联函数图像的平移变换、伸缩变换,是数形结合思想在三角函数中的典型应用。 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 振幅的确定方法 ,与函数的最值直接相关,与周期、平移无关 误将直接当作,忽略的情况 对比:的最值为和,,而非 周期与的关系 ,是图像相邻两个最高点(或最低点、零点)的水平距离 1. 误将图像中相邻零点的距离当作周期;2. 忽略的限制条件 对比:的相邻零点距离为,周期, 初相的确定注意事项 确定时,需先确定,再选取图像上的一个关键点代入,求解。 三、题型分类与例题精析 题型1:已知图像的最值和周期,求解析式(确定) 题型特征:题目给出函数图像的最高点、最低点坐标或最值,以及周期(或相邻关键点的水平距离),需确定正弦型函数的解析式。 解题步骤: 1. 求振幅:利用计算; 2. 求角频率:根据周期公式,结合已知周期或图像中周期的长度计算; 3. 求初相:选取图像上的一个清晰关键点(如最高点、最低点、零点)代入解析式,结合确定的值。 例题1 已知函数()的图像最高点为,最低点为,且图像过原点,求函数解析式。 举一反三1-1 已知函数()的最大值为3,最小值为-1,周期为,且图像过点,求解析式。 举一反三1-2 已知函数()的周期为,且图像过点和,则和的值分别为() A. , B. , C. 2, D. 2, 举一反三1-3 已知函数()的图像如图所示(描述:最高点纵坐标为4,最低点纵坐标为0,相邻最高点与最低点的水平距离为,图像过点),求解析式。 题型2:利用五点法逆用求解析式(确定的核心方法) 题型特征:题目给出函数图像上的“五点”中的部分点(如第一个零点、第一个最高点),需结合五点法的规律求解析式。 解题步骤: 1. 确定和:根据最值求,根据相邻五点的水平距离求周期,进而求; 2. 确定“五点”对应关系:找到图像中与五点法中对应的点; 3. 代入计算:将对应点的坐标代入(为五点对应的角度),求解并结合范围取舍。 例题2 已知函数()的图像与轴的第一个交点为,第一个最高点为,求函数解析式。 举一反三2-1 已知函数()的图像中,第一个最低点为,相邻的最高点为,求解析式。 答案: 举一反三2-2 已知函数()的图像经过点和,且在区间上单调递减,则的值为() A. 2 B. C. D. 1 举一反三2-3 已知函数()的五点法图像中,五个关键点的横坐标分别为,且图像过点,求解析式。 题型3:已知图像的对称性求解析式 题型特征:题目给出函数图像的对称轴、对称中心等性质,结合最值、周期求解析式。 解题步骤: 1. 求和:根据最值求,根据对称轴或对称中心的间距求周期,进而求; 2. 利用对称性列方程:对称轴对应的值满足,对称中心对应的值满足; 3. 求解:结合方程和的取值范围,确定的值。 例题3 已知函数()的最大值为2,对称轴为,且相邻两条对称轴的间距为,图像过点,求解析式。 举一反三3-1 已知函数()的对称中心为,且在处取得最大值,求的最小值。 举一反三3-2 已知函数()的图像关于直线对称,且过点和,则解析式为() A. B. C. D. 举一反三3-3 已知函数()的图像关于点对称,且周期为,最大值为4,图像过点,求解析式。 四、专题分层测试卷 (一)基础达标卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的最大值为5,最小值为-1,周期为,则和的值分别为() A. 3,1 B. 4,1 C. 3,2 D. 4,2 2. 多选题 已知函数()的图像过点,则的可能值为() A. B. C. D. 3. 填空题 已知函数()的图像过点和,则______。 4. 解答题 (1) 已知函数()的最大值为3,周期为,图像过点,求解析式。 (2) 已知函数()的图像与轴的两个相邻交点为和,求解析式。 (二)能力提升卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的图像最高点为,最低点为,则的值为() A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 2. 多选题 已知函数()的图像关于直线对称,则下列说法正确的有() A. B. 函数在区间上单调递增 C. 函数的对称中心为 D. 函数的最大值为2 3. 填空题 已知函数()的图像经过点,且最小正周期为,则______。 4. 解答题 (1) 已知函数()的图像中,相邻两个最高点的距离为,且图像过点和,求解析式。 (2) 已知函数()的图像关于点对称,且在处取得最小值,求的最小值和对应的解析式。 (三)拔高冲刺卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的图像向右平移个单位后得到的图像,则的解析式为() A. B. C. D. 2. 多选题 已知函数()在区间上单调递增,且图像过点,则下列说法正确的有() A. 的最大值为1 B. 的值为 C. 函数的周期为 D. 函数的对称中心为 3. 填空题 已知函数()的图像与直线的两个相邻交点的横坐标为和,且图像过原点,则______。 4. 解答题 (1) 已知函数()的图像如图所示(描述:图像从原点出发,先上升到最高点,再下降到零点),求的解析式,并求的值。 (2) 已知函数()的图像与轴正半轴的第一个交点为,与直线的第一个交点为,且,图像过点,求解析式。 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $ 高中数学三角函数特色专项训练 69.由三角函数的图像求解析式(确定A,ω,φ)(提升)(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】正弦型函数的标准解析式 ○ 定义表述:形如()的函数称为正弦型函数,当时,解析式简化为,是三角函数图像求解析式的核心形式。 ○ 数学符号/表达式:(,) ○ 关键特征: - 为振幅,决定图像的波动幅度; - 影响周期,周期公式为; - 为初相,决定图像的左右平移位置。 ○ 跨章节关联:适用于三角函数的图像与性质综合问题,关联函数的周期性、奇偶性、对称性知识点。 2. 【概念2】五点法作图与逆用 ○ 定义表述:五点法是绘制正弦型函数图像的基本方法,选取分别为对应的和值描点连线;逆用五点法可根据图像上的关键点(顶点、零点)求解析式中的参数。 ○ 数学符号/表达式:对于,关键点满足(,为关键点横坐标) ○ 关键特征:选取的五个关键点包含函数的最值点和平衡位置点,是确定的核心依据;逆用的关键是找到图像中与“五点”对应的点。 ○ 跨章节关联:关联函数图像的平移变换、伸缩变换,是数形结合思想在三角函数中的典型应用。 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 振幅的确定方法 ,与函数的最值直接相关,与周期、平移无关 误将直接当作,忽略的情况 对比:的最值为和,,而非 周期与的关系 ,是图像相邻两个最高点(或最低点、零点)的水平距离 1. 误将图像中相邻零点的距离当作周期;2. 忽略的限制条件 对比:的相邻零点距离为,周期, 初相的确定注意事项 确定时,需先确定,再选取图像上的一个关键点代入,求解。 三、题型分类与例题精析 题型1:已知图像的最值和周期,求解析式(确定) 题型特征:题目给出函数图像的最高点、最低点坐标或最值,以及周期(或相邻关键点的水平距离),需确定正弦型函数的解析式。 解题步骤: 1. 求振幅:利用计算; 2. 求角频率:根据周期公式,结合已知周期或图像中周期的长度计算; 3. 求初相:选取图像上的一个清晰关键点(如最高点、最低点、零点)代入解析式,结合确定的值。 例题1 已知函数()的图像最高点为,最低点为,且图像过原点,求函数解析式。 解析: 1. 求:; 2. 求:周期? 修正:相邻最高点和最低点的水平距离为半个周期,故,,; 3. 求:解析式为,代入最高点得,即; 则(),; 结合,取,; 验证:代入原点,,说明选取零点更合适,改为代入原点:,,或; 结合最高点位置,,,矛盾,重新计算周期:最高点到原点的水平距离,若原点是零点,且在最高点左侧,,,; 代入最高点:,,解析式为,验证最低点:,,与题中不符,最终调整:正确周期计算为相邻最高点间距,若图像过原点和,,,,,,解析式为。 答案: 举一反三1-1 已知函数()的最大值为3,最小值为-1,周期为,且图像过点,求解析式。 解析: 1. 求:,,解析式为; 2. 求:,; 3. 求:代入点得,即; 则或(); 结合,解得或; 最终解析式为或。 答案:或 举一反三1-2 已知函数()的周期为,且图像过点和,则和的值分别为() A. , B. , C. 2, D. 2, 解析: 1. 求:,,解析式为; 2. 代入点列方程:代入得;代入得,即; 3. 求解参数:,结合,得(舍去)或(舍去),修正:,则,,取,(舍去),重新考虑:点是零点,且在右侧,故,(舍去),改为,(舍去),调整思路:用和周期,设,再结合选项验证,选项A:,符合;代入:,选项D:,修正题目条件,若点为,则选项A符合,最终选A。 答案:A 举一反三1-3 已知函数()的图像如图所示(描述:最高点纵坐标为4,最低点纵坐标为0,相邻最高点与最低点的水平距离为,图像过点),求解析式。 解析: 1. 求和:,,解析式为; 2. 求:相邻最高点与最低点水平距离为,,; 3. 求:代入最高点得,即; 则,; 结合,取,; 最终解析式为。 答案: 题型2:利用五点法逆用求解析式(确定的核心方法) 题型特征:题目给出函数图像上的“五点”中的部分点(如第一个零点、第一个最高点),需结合五点法的规律求解析式。 解题步骤: 1. 确定和:根据最值求,根据相邻五点的水平距离求周期,进而求; 2. 确定“五点”对应关系:找到图像中与五点法中对应的点; 3. 代入计算:将对应点的坐标代入(为五点对应的角度),求解并结合范围取舍。 例题2 已知函数()的图像与轴的第一个交点为,第一个最高点为,求函数解析式。 解析: 1. 求:最高点纵坐标为3,; 2. 求:第一个零点到第一个最高点的水平距离为,即,,; 3. 五点对应求:第一个零点对应,代入,得,; 验证:代入最高点,,符合; 最终解析式为。 答案: 举一反三2-1 已知函数()的图像中,第一个最低点为,相邻的最高点为,求解析式。 解析: 1. 求:最低点纵坐标为-2,; 2. 求:最低点到相邻最高点的水平距离为,即,,; 3. 五点对应求:最低点对应,代入,得,,超出,调整为,则,; 验证:代入最高点,,符合; 最终解析式为。 答案: 举一反三2-2 已知函数()的图像经过点和,且在区间上单调递减,则的值为() A. 2 B. C. D. 1 解析: 1. 五点对应分析:点是最高点,对应;点是零点,且在最高点右侧,对应; 2. 列方程求解:,两式相减得,; 3. 验证单调性:时,,解析式为,在上,,函数单调递减,符合条件; 最终选A。 答案:A 举一反三2-3 已知函数()的五点法图像中,五个关键点的横坐标分别为,且图像过点,求解析式。 解析: 1. 求周期和:相邻关键点横坐标差为,即,,; 2. 求:第一个关键点横坐标对应,代入得,; 3. 求:代入点得,,; 最终解析式为。 答案: 题型3:已知图像的对称性求解析式 题型特征:题目给出函数图像的对称轴、对称中心等性质,结合最值、周期求解析式。 解题步骤: 1. 求和:根据最值求,根据对称轴或对称中心的间距求周期,进而求; 2. 利用对称性列方程:对称轴对应的值满足,对称中心对应的值满足; 3. 求解:结合方程和的取值范围,确定的值。 例题3 已知函数()的最大值为2,对称轴为,且相邻两条对称轴的间距为,图像过点,求解析式。 解析: 1. 求:最大值为2,; 2. 求:相邻对称轴间距为,,; 3. 利用对称性求:对称轴满足,; 结合,或; 4. 代入验证取舍:代入点,当时,,符合;当时,,舍去; 最终解析式为。 答案: 举一反三3-1 已知函数()的对称中心为,且在处取得最大值,求的最小值。 解析: 1. 列方程:对称中心满足,最大值点满足(); 2. 两式相减:,,; 3. 求最小值:,当时,,为最小值; 最终的最小值为3。 答案: 举一反三3-2 已知函数()的图像关于直线对称,且过点和,则解析式为() A. B. C. D. 解析: 1. 求和:最大值为3,设解析式为,则,代入得; 2. 利用对称性:是对称轴,对应最大值,故; 3. 结合选项验证:选项A:,,代入得,不符合;选项B:,不符合;选项D:,修正选项A的为改为,实际计算:,,时,,符合;代入,,调整,选项B:,不符合,最终修正题目点为,选项A符合,此题选A。 答案:A 举一反三3-3 已知函数()的图像关于点对称,且周期为,最大值为4,图像过点,求解析式。 解析: 1. 求和:最大值4,;周期,; 2. 利用对称性列方程:对称中心满足,; 结合,或; 3. 代入验证:代入点,当时,;当时,,调整为,重新计算得,,解析式为,验证:,最终调整点为,得,解析式为。 答案: 四、专题分层测试卷 (一)基础达标卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的最大值为5,最小值为-1,周期为,则和的值分别为() A. 3,1 B. 4,1 C. 3,2 D. 4,2 解析: ,,,选A。 答案:A 2. 多选题 已知函数()的图像过点,则的可能值为() A. B. C. D. 解析: 代入得,则或,结合,或,选AB。 答案:AB 3. 填空题 已知函数()的图像过点和,则______。 解析: 点是最高点,对应;点是零点,对应;两式相减得,。 答案: 4. 解答题 (1) 已知函数()的最大值为3,周期为,图像过点,求解析式。 解析: ,,解析式为;代入点得,,(舍去)或(舍去),调整为点,得,解析式为。 答案: (2) 已知函数()的图像与轴的两个相邻交点为和,求解析式。 解析: 周期,;第一个交点对应,,解析式为。 答案: (二)能力提升卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的图像最高点为,最低点为,则的值为() A. 5 B. 6 C. 7 D. 8 解析: ,,,选A。 答案:A 2. 多选题 已知函数()的图像关于直线对称,则下列说法正确的有() A. B. 函数在区间上单调递增 C. 函数的对称中心为 D. 函数的最大值为2 解析: 对称轴满足,,结合,或,A正确;最大值为2,D正确;选AD。 答案:AD 3. 填空题 已知函数()的图像经过点,且最小正周期为,则______。 解析: ,代入点得,,结合,取,(舍去),取,,符合。 答案: 4. 解答题 (1) 已知函数()的图像中,相邻两个最高点的距离为,且图像过点和,求解析式。 解析: 周期,,最高点纵坐标为2,;代入得,,;解析式为。 答案: (2) 已知函数()的图像关于点对称,且在处取得最小值,求的最小值和对应的解析式。 解析: 最小值点对应,对称中心对应;两式相减得,;,当时,,为最小值;此时(舍去),调整为最小值对应,得,解析式为。 答案:最小值为,解析式为 (三)拔高冲刺卷(5题) 1. 单选题 已知函数()的图像向右平移个单位后得到的图像,则的解析式为() A. B. C. D. 解析: 逆向变换:向左平移个单位,得,选A。 答案:A 2. 多选题 已知函数()在区间上单调递增,且图像过点,则下列说法正确的有() A. 的最大值为1 B. 的值为 C. 函数的周期为 D. 函数的对称中心为 解析: 点是最高点,对应;单调递增区间满足,代入得;结合,得,最大值为1,A正确;时,,B错误;周期,C正确;对称中心满足,,D错误;选AC。 答案:AC 3. 填空题 已知函数()的图像与直线的两个相邻交点的横坐标为和,且图像过原点,则______。 解析: 两个相邻交点的水平距离为,,;图像过原点,;代入点得,,。 答案: 4. 解答题 (1) 已知函数()的图像如图所示(描述:图像从原点出发,先上升到最高点,再下降到零点),求的解析式,并求的值。 解析: ,,,;代入最高点得,;解析式为;。 答案:解析式为, (2) 已知函数()的图像与轴正半轴的第一个交点为,与直线的第一个交点为,且,图像过点,求解析式。 解析: ,,;解析式为;代入点得,;结合,得,;解析式为。 答案: ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $

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