内容正文:
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
$