内容正文:
第30讲 函数y=Asin(ωx+φ)
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 “五点法”作正(余)弦型函数图象
题型2 同名三角函数间的图象变换
题型3 异名三角函数间的图象变换
题型4 与三角恒等变换有关的图象变换
题型5 求图象变换前后的解析式
题型6 根据三角函数部分图象求解析式
题型7 根据图象变换研究三角函数性质
题型8 y=Asin(ωx+φ)图象性质综合
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
y=Asin(ωx+φ)
1. 理解背景:经历匀速圆周运动(如筒车)的数学建模过程,理解参数的实际意义,培养数学建模素养.
2. 掌握变换:探究参数对图象的影响,掌握由 到 的图象变换规律,培养直观想象素养.
3. 熟练作图:掌握“五点法”作图,能由图象求解析式并解决简单实际问题,提升逻辑推理与数学运算素养.
4. 体会思想:领悟数形结合、从特殊到一般及整体代换的数学思想.
学习重点:(1)图象变换:准确掌握平移、伸缩变换的顺序及对应的解析式变化规律.
(2)五点法作图:熟练运用“五点法”绘制函数在一个周期内的简图.
学习难点:(1)深刻理解“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”中平移量的差异及内在联系.
(2)逆向求参:由部分图象信息准确提取 A,ω,φ,特别是初相 φ的确定.
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 五点法作图
“五点法”画函数,的图象的步骤:
(1)列表:令,依次得到相应的的值,列表如下:
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
(2)描点:在直角坐标系中描出各点;
(3)连线:用干光滑的曲线连接这些点,得到函数,在一个周期内的图象.
知识点02 A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
1、φ对函数图象的影响(平移变换)
函数(其中)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有的点向左(当时)或向右(当时)平移个单位长度而得到(可简记为“左加右减”).
φ决定了x=0时的函数值,通常称φ为初相,ωx+φ为相位.
2、对函数图象的影响(周期变换)
函数的图象,可以看作是把的图象上所有的点的横坐标缩短(当)或伸长(当时)到原来的(纵坐标不变)而得到.
ω决定了函数的周期
3、对函数图象的影响(振幅变换)
函数的图象,可以看作是把图象上所有点的纵坐标伸长(当时)或缩短(当时)到原来的倍而得到.
A决定了函数的值域以及函数的最大值和最小值,通常称A为振幅.
知识点03 三角函数图象变换
1、函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径
2、三角函数图象变换中的三个注意点
(1)变换前后,函数的名称要一致,若不一致,应先利用诱导公式转化为同名函数;
例如:或
(2)要弄清变换的方向,即变换的是哪个函数图象,得到的是哪个函数图象,切不可弄错方向;
(3)要弄准变换量的大小,特别是平移变换中
函数y=Asin x到y=Asin(x+φ)的变换量是|φ|个单位,
函数y=Asin ωx到y=Asin(ωx+φ)时,变换量是个单位.
题型1 “五点法”作正(余)弦型函数图象
【例1】利用“五点法”画出函数在长度为一个周期的闭区间的简图.
列表:
x
y
作图:
【方法总结】
“五点法”作正(余)弦型函数图象的方法见知识点01.
【变式1-1】已知函数.
利用“五点法”完成下面表格,并画出在区间上的图象;
0
题型2 同名三角函数间的图象变换
【例2】为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
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
【方法总结】
同名三角函数图象变换解题方法总结:
同名三角函数变换分先平移后伸缩、先伸缩后平移两类,核心口诀:平移针对单独 x,伸缩改变 x 系数.
(1)平移规则:只对自变量加减常数,左加右减. 形如,需提取写成,平移量为,极易错把直接当作平移单位. 如,向左移得.
(2)伸缩规则:横坐标伸缩只改变x系数,纵坐标伸缩改变函数整体倍数. 先平移再伸缩时,平移量不受系数影响;先伸缩再平移时,平移量要除以.
(3)解题步骤:统一函数名→整理出x单独括号形式→区分变换顺序计算平移长度,最后匹配选项.
【变式2-1】(多选)得到函数的图象,只需将函数图象上所有点的坐标( )
A.向左平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
B.向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
C.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
D.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
题型3 异名三角函数间的图象变换
【例3】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.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【方法总结】
异名三角函数图象变换解题方法总结:
(1)第一步:利用诱导公式统一函数名,依托完成正弦、余弦互化,再按同名变换规则操作;
(2)统一函数:将目标式全部化为同一种三角函数,如本题;
(3)整理自变量:提取x前系数,写成形式,平移单位只看单独x后的常数,牢记左加右减,不可直接用相位平移;
(3)区分变换顺序:先伸缩后平移时,平移长度需除以;先平移后伸缩时,平移长度不变.
解题流程:异名化同名→提取分离 → 对比两式括号内的常数差,确定平移方向与单位,匹配选项.
【变式3-1】 将函数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4 与三角恒等变换有关的图象变换
【例4】要得到函数的图象,只需把函数的图象( )
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
【方法总结】
与三角恒等变换有关的图象变换问题的方法总结:
(1)标准化简为先:先用和差公式、诱导公式、辅助角公式,将含的混合表达式,统一化成单一标准三角函数,消除多分项形式,这是解题基础;
(2)拆分自变量:对化简后的式子提取,整理为,平移变换只针对单独的,不可直接用整体相位作为平移单位;
(2)判定平移规则:遵循 “左加右减”,平移距离为;区分变换顺序,先伸缩后平移时,平移长度需除以,先平移后伸缩则平移长度不变;
通用解题流程:恒等化简统一函数→拆分角分离自变量x→对比原始函数相位差→确定平移、伸缩的方向与单位,匹配答案.
【变式4-1】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.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
题型5 求图象变换前后的解析式
【例5】将函数的图象上所有点向左平移个单位,再将所得的图象的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式是
A. B.
C. D.
【方法总结】
求图象变换前后的解析式方法总结:
类型一:正向变换(已知原式求变换后解析式): 遵循先平移、后伸缩分步替换:平移时,将式中单独替换为(左加右减);横坐标伸缩时,将替换为,伸长则,缩短则;纵坐标伸缩直接在函数整体乘系数. 全程只替换自变量,不可整体加减缩放.
类型二:逆向变换(已知变换后求原式): 变换操作反向、参数取逆:平移反向,左移变右移;伸缩取倒数,伸长换缩短. 逆推时从最终式子往回代换,每一步还原自变量.
提示: 所有变换仅作用于单独x,不能对整体平移;变换顺序不可颠倒,先平移后伸缩与先伸缩后平移的平移量不同,分步书写代换避免混淆.
【变式5-1】将函数的图象上所有的点向右平移个单位长度,再将其横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,若,,则( )
A. B. C. D.
题型6 根据三角函数部分图象求解析式
【例6】下图是函数的部分图象,则该函数的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【方法总结】
由三角函数部分图象求解析式的方法总结:标准形式,按四步求解:
(1)求振幅:由图象最高点、最低点纵坐标,得.
(2)求:先找图象上两个关键点算出周期,再用;可利用零点、极值点之间的水平距离判断周期倍数.
(3)求初相: 方法一:代入图象已知点坐标解方程; 方法二:五点法,匹配正弦标准五点位置,锁定对应取值; 方法三:平移法,由标准左右平移推导相位.
(4)核验取舍:求出后代入图象特殊点验证,舍去不符选项,注意限定常见取值范围.
【变式6-1】已知函数的图象如图所示,则的表达式可以为( )
A. B.
C. D.
题型7 根据图象变换研究三角函数性质
【例7】(1)将函数的图象向右平移个单位长度后得到曲线.若曲线关于原点对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
(2)将函数图象向右平移个单位后得到的函数,则具有性质( )
A.最大值为1,图角关于直线对称 B.在上单调递增,为奇函数
C.在上单调递增,为偶函数 D.周期为,图象关于点对称
【变式7-1】若函数()的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【变式7-2】(多选)先将函数的图象上所有的点向右平移个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到函数的图象,则下列说法中正确的是( ).
A.的周期是 B.是奇函数
C.的图象关于点对称 D.在区间上单调递增
题型8 y=Asin(ωx+φ)图象性质综合
【例8】已知函数的部分图象如图所示,给出下列结论:
①;
②当时,;
③函数的单调递增区间为,;
④将的图象向右平移个单位,得到的图象;其中正确的结论个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【方法总结】
研究y=Asin(ωx+φ)的性质时可将ωx+φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
【变式8-1】13.已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.将的图象向右平移个单位,再将所有点的横坐标变为原来2倍,得到的图象,则
C.的对称中心为
D.若,且,则
一、单选题
1.要得到函数的图象,只要将函数的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
2.如图是函数的部分图象,则该函数的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
3.要得到的图像,只需将的图像( )
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向左平移
4.已知函数在上的最小值为-1,那么实数的最小值为( )
A. B. C.2 D.3
5.将函数的图象上各点向右平移个单位长度,再把横坐标缩短为原来的一半,纵坐标伸长为原来的4倍,则所得到的图象的函数解析式是( ).
A. B.
C. D.
6.将函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
二、多选题
7.函数图象上所有的点经过变换得到函数的图象,这种变换可以是( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向左平行移动个单位长度
C.向右平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
8.若将函数的图像向右平移个周期后,与函数的图像重合,则的一个可能取值为( )
A. B. C. D.
9.函数的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.函数图象可由的图象向左平移个单位得到
B.函数在区间上单调递增
C.函数图象关于直线对称
D.函数图象的对称中心为
三、填空题
10.已知函数的最小正周期为,且在上单调递增,则的取值范围为________.
11.函数(其中,,)的图象如图所示,若将函数的图象上的各点的横坐标伸长为原来的3倍(纵坐标不变)得到函数的图象,则 ______.
12.已知,则_________.若在上单调递减,则_________.
四、解答题
13.已知函数的部分图象如图所示,图象与x轴正半轴的第一个交点(从左至右)为,图象与y轴的交点为.
(1)求的解析式及对称中心;
(2)将的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短为原来的倍,再将所得图象上各点向右平移个单位长度,得到的图象,求在区间上的单调递减区间.
14.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,求方程的所有根之和.
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第30讲 函数y=Asin(ωx+φ)
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03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 “五点法”作正(余)弦型函数图象
题型2 同名三角函数间的图象变换
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题型8 y=Asin(ωx+φ)图象性质综合
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y=Asin(ωx+φ)
1. 理解背景:经历匀速圆周运动(如筒车)的数学建模过程,理解参数的实际意义,培养数学建模素养.
2. 掌握变换:探究参数对图象的影响,掌握由 到 的图象变换规律,培养直观想象素养.
3. 熟练作图:掌握“五点法”作图,能由图象求解析式并解决简单实际问题,提升逻辑推理与数学运算素养.
4. 体会思想:领悟数形结合、从特殊到一般及整体代换的数学思想.
学习重点:(1)图象变换:准确掌握平移、伸缩变换的顺序及对应的解析式变化规律.
(2)五点法作图:熟练运用“五点法”绘制函数在一个周期内的简图.
学习难点:(1)深刻理解“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”中平移量的差异及内在联系.
(2)逆向求参:由部分图象信息准确提取 A,ω,φ,特别是初相 φ的确定.
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知|识|精|讲
知识点01 五点法作图
“五点法”画函数,的图象的步骤:
(1)列表:令,依次得到相应的的值,列表如下:
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
(2)描点:在直角坐标系中描出各点;
(3)连线:用干光滑的曲线连接这些点,得到函数,在一个周期内的图象.
知识点02 A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
1、φ对函数图象的影响(平移变换)
函数(其中)的图象,可以看作是把正弦曲线上所有的点向左(当时)或向右(当时)平移个单位长度而得到(可简记为“左加右减”).
φ决定了x=0时的函数值,通常称φ为初相,ωx+φ为相位.
2、对函数图象的影响(周期变换)
函数的图象,可以看作是把的图象上所有的点的横坐标缩短(当)或伸长(当时)到原来的(纵坐标不变)而得到.
ω决定了函数的周期
3、对函数图象的影响(振幅变换)
函数的图象,可以看作是把图象上所有点的纵坐标伸长(当时)或缩短(当时)到原来的倍而得到.
A决定了函数的值域以及函数的最大值和最小值,通常称A为振幅.
知识点03 三角函数图象变换
1、函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径
2、三角函数图象变换中的三个注意点
(1)变换前后,函数的名称要一致,若不一致,应先利用诱导公式转化为同名函数;
例如:或
(2)要弄清变换的方向,即变换的是哪个函数图象,得到的是哪个函数图象,切不可弄错方向;
(3)要弄准变换量的大小,特别是平移变换中
函数y=Asin x到y=Asin(x+φ)的变换量是|φ|个单位,
函数y=Asin ωx到y=Asin(ωx+φ)时,变换量是个单位.
题型1 “五点法”作正(余)弦型函数图象
【例1】利用“五点法”画出函数在长度为一个周期的闭区间的简图.
列表:
x
y
作图:
【答案】答案见解析;
【详解】先列表,后描点并画图.
0
x
y
0
1
0
0
【方法总结】
“五点法”作正(余)弦型函数图象的方法见知识点01.
【变式1-1】已知函数.
利用“五点法”完成下面表格,并画出在区间上的图象;
0
【答案】答案见解析
【详解】由题意,列表如下:
0
画出在区间上的图象如图:
题型2 同名三角函数间的图象变换
【例2】为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
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】C
【详解】函数,
因此把函数图象上的所有点向左平移个单位得到函数的图象.
【方法总结】
同名三角函数图象变换解题方法总结:
同名三角函数变换分先平移后伸缩、先伸缩后平移两类,核心口诀:平移针对单独 x,伸缩改变 x 系数.
(1)平移规则:只对自变量加减常数,左加右减. 形如,需提取写成,平移量为,极易错把直接当作平移单位. 如,向左移得.
(2)伸缩规则:横坐标伸缩只改变x系数,纵坐标伸缩改变函数整体倍数. 先平移再伸缩时,平移量不受系数影响;先伸缩再平移时,平移量要除以.
(3)解题步骤:统一函数名→整理出x单独括号形式→区分变换顺序计算平移长度,最后匹配选项.
【变式2-1】(多选)得到函数的图象,只需将函数图象上所有点的坐标( )
A.向左平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
B.向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
C.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
D.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
【答案】AD
【详解】先平移后伸缩:
函数的图象向左平移个单位长度,得,
再将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得;
先伸缩后平移:
函数图象将横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得,
再向左平移个单位长度,得,即.
故AD符合题意.
故选:AD.
题型3 异名三角函数间的图象变换
【例3】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.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【详解】 ,
将的图象向左平移个单位即可得到.
【方法总结】
异名三角函数图象变换解题方法总结:
(1)第一步:利用诱导公式统一函数名,依托完成正弦、余弦互化,再按同名变换规则操作;
(2)统一函数:将目标式全部化为同一种三角函数,如本题;
(3)整理自变量:提取x前系数,写成形式,平移单位只看单独x后的常数,牢记左加右减,不可直接用相位平移;
(3)区分变换顺序:先伸缩后平移时,平移长度需除以;先平移后伸缩时,平移长度不变.
解题流程:异名化同名→提取分离 → 对比两式括号内的常数差,确定平移方向与单位,匹配选项.
【变式3-1】 将函数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】A
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度后,
得到,
由题有,即,取,得到,
故选:A.
题型4 与三角恒等变换有关的图象变换
【例4】要得到函数的图象,只需把函数的图象( )
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】A
【详解】,
把函数的图象向左平移个单位得到,满足要求,A正确,
其他选项均不合要求.
【方法总结】
与三角恒等变换有关的图象变换问题的方法总结:
(1)标准化简为先:先用和差公式、诱导公式、辅助角公式,将含的混合表达式,统一化成单一标准三角函数,消除多分项形式,这是解题基础;
(2)拆分自变量:对化简后的式子提取,整理为,平移变换只针对单独的,不可直接用整体相位作为平移单位;
(2)判定平移规则:遵循 “左加右减”,平移距离为;区分变换顺序,先伸缩后平移时,平移长度需除以,先平移后伸缩则平移长度不变;
通用解题流程:恒等化简统一函数→拆分角分离自变量x→对比原始函数相位差→确定平移、伸缩的方向与单位,匹配答案.
【变式4-1】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.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【详解】由题意,函数
,
将向左平移个单位,可得,
题型5 求图象变换前后的解析式
【例5】将函数的图象上所有点向左平移个单位,再将所得的图象的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的解析式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意,
将函数的图象上所有点向左平移个单位,得到,
将得到的图象的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到.
【方法总结】
求图象变换前后的解析式方法总结:
类型一:正向变换(已知原式求变换后解析式): 遵循先平移、后伸缩分步替换:平移时,将式中单独替换为(左加右减);横坐标伸缩时,将替换为,伸长则,缩短则;纵坐标伸缩直接在函数整体乘系数. 全程只替换自变量,不可整体加减缩放.
类型二:逆向变换(已知变换后求原式): 变换操作反向、参数取逆:平移反向,左移变右移;伸缩取倒数,伸长换缩短. 逆推时从最终式子往回代换,每一步还原自变量.
提示: 所有变换仅作用于单独x,不能对整体平移;变换顺序不可颠倒,先平移后伸缩与先伸缩后平移的平移量不同,分步书写代换避免混淆.
【变式5-1】将函数的图象上所有的点向右平移个单位长度,再将其横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由 向右平移 个单位,
得到;
将横坐标伸长为原来的2倍,得到.
由 且 ,可得,
因此.
题型6 根据三角函数部分图象求解析式
【例6】下图是函数的部分图象,则该函数的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图可得: ,即,即,
观察各选项可知,本题考虑即可,则,
把点代入中,可得:,
故,即,
所以.
【方法总结】
由三角函数部分图象求解析式的方法总结:标准形式,按四步求解:
(1)求振幅:由图象最高点、最低点纵坐标,得.
(2)求:先找图象上两个关键点算出周期,再用;可利用零点、极值点之间的水平距离判断周期倍数.
(3)求初相: 方法一:代入图象已知点坐标解方程; 方法二:五点法,匹配正弦标准五点位置,锁定对应取值; 方法三:平移法,由标准左右平移推导相位.
(4)核验取舍:求出后代入图象特殊点验证,舍去不符选项,注意限定常见取值范围.
【变式6-1】已知函数的图象如图所示,则的表达式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由图可知: ,
经过最高点,故,故,
所以.
故选:A.
题型7 根据图象变换研究三角函数性质
【例7】(1)将函数的图象向右平移个单位长度后得到曲线.若曲线关于原点对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度后函数解析式为:
,即,
又因为曲线关于原点对称,所以,,
解得,,因为,所以当时,取得最小值,
的最小值是.
故选:C
(2)将函数图象向右平移个单位后得到的函数,则具有性质( )
A.最大值为1,图角关于直线对称 B.在上单调递增,为奇函数
C.在上单调递增,为偶函数 D.周期为,图象关于点对称
【答案】D
【详解】
可得g(x),
故函数g(x)图象的对称轴为x=,故A错误;
因为g(-x)=-sin 2x=-g(x),故函数g(x)为奇函数,
函数g(x)在上单调递增,在上单调递减,故B、C错误;
,当时,,
所以函数g(x)周期为,图象关于点对称,故D正确.
故选:D
【变式7-1】若函数()的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度后,
所得图象对应的函数为 .
因为平移后的图象与原图象重合,所以有(),
即(),又,所以的最小值为3.
故选:B
【变式7-2】(多选)先将函数的图象上所有的点向右平移个单位长度,再向上平移1个单位长度后得到函数的图象,则下列说法中正确的是( ).
A.的周期是 B.是奇函数
C.的图象关于点对称 D.在区间上单调递增
【答案】AD
【详解】由题意得的最小正周期,A正确;
为偶函数,B错误;
将的图象上所有的点向右平移个单位,再向上平移1个单位后,
得到函数,令,得,,
令,得,则的图象关于点对称,C错误;
若 ,则,则在区间上单调递增,D正确.
故选:AD.
题型8 y=Asin(ωx+φ)图象性质综合
【例8】已知函数的部分图象如图所示,给出下列结论:
①;
②当时,;
③函数的单调递增区间为,;
④将的图象向右平移个单位,得到的图象;其中正确的结论个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】由图象可知:, ,
由 ,又,所以.
所以,
因为,故①正确;
当时,,所以,所以,故②错误;
由, ,,
所以函数的单调递增区间为,.故③正确;
将的图象向右平移个单位,得到 的图象,故④错误.
故选:B.
【方法总结】
研究y=Asin(ωx+φ)的性质时可将ωx+φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
【变式8-1】13.已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.将的图象向右平移个单位,再将所有点的横坐标变为原来2倍,得到的图象,则
C.的对称中心为
D.若,且,则
【答案】D
【详解】已知函数.
由图知,,故,
又过点,且该点在函数增区间上,
故,则,
则,故A错误;
将的图象向右平移个单位,可得的图象,再将所有点的横坐标变为原来2倍,可得的图象,即,故B错误;
令,则,即对称中心为,故C错误;
因为,且,根据正弦函数图象的对称性结合已知图象,可知,
则,则,故D正确.
故选:D
一、单选题
1.要得到函数的图象,只要将函数的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】A
【详解】因为,
所以要得到函数的图象,只要将函数的图象向右平移个单位.
2.如图是函数的部分图象,则该函数的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知:,解得,
设函数的最小正周期为,
则,可得,
且,则,解得,可得,
代入点可得,即,
又因为,则,
可得,解得,
所以.
3.要得到的图像,只需将的图像( )
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向左平移
【答案】D
【详解】 ,
将向左平移得.
4.已知函数在上的最小值为-1,那么实数的最小值为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【详解】函数在区间上的最小值是-1,
令,
因为,所以只需,或解得,或.
所以实数的取值范围是,实数的最小值为2.
故选:C.
5.将函数的图象上各点向右平移个单位长度,再把横坐标缩短为原来的一半,纵坐标伸长为原来的4倍,则所得到的图象的函数解析式是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】将函数的图象上各点向右平移个单位长度,得到函数即的图象,
再把函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的一半,就得到函数的图象,
然后再把函数的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的4倍,就得到函数的图象.
故选:A.
6.将函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,当时,,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【详解】由函数的图像向右平移个单位长度后,所得图像与原来的图像重合,则是函数的一个周期,
所以,化简可得,其中,由,则,
可得,令,解得,其中,
所以函数的对称中心为,其中,
令,化简可得,则
故函数在上的对称中心为,
由,则,则函数在上单调递减,
由,且,则,即,
所以.
二、多选题
7.函数图象上所有的点经过变换得到函数的图象,这种变换可以是( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向左平行移动个单位长度
C.向右平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【答案】BD
【详解】,
若向左平行移动个单位长度,
得,故错误;
若向左平行移动个单位长度,
得故正确;
若向右平行移动个单位长度,
得故错误;
若向右平行移动个单位长度,
得故正确.
8.若将函数的图像向右平移个周期后,与函数的图像重合,则的一个可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】,周期,
函数的图像向右平移个周期后,
得函数的图像,
而,
由题意,,
令,得,故A错误;
令,得,故B正确;
令,得,故C错误;
令,得,故D正确.
9.函数的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.函数图象可由的图象向左平移个单位得到
B.函数在区间上单调递增
C.函数图象关于直线对称
D.函数图象的对称中心为
【答案】ABD
【详解】由图象可知,,,因为,所以,
所以,而,则,
由图可知,所以,所以,
A,图象向左平移个单位得到图象,正确;
B,由,可得,
则单调递增区间为,则在上单调递增,即在上单调递增,正确;
C,由于,则直线不是函数图象的对称轴,不正确;
D,由,可得,则函数图象关于点对称,正确.
三、填空题
10.已知函数的最小正周期为,且在上单调递增,则的取值范围为________.
【答案】
【详解】因为的最小正周期为,所以,解得,
所以,
当,,
因为,所以,
因为在上单调递增,
所以,解得.
故答案为:.
11.函数(其中,,)的图象如图所示,若将函数的图象上的各点的横坐标伸长为原来的3倍(纵坐标不变)得到函数的图象,则 ______.
【答案】
【详解】由图象易知,,图象过点,即,,
因为,所以,
又图象过点且该点位于单调递增区间,即,
所以,所以,
又,,所以,所以,
所以函数的解析式为,
将函数的图象上的各点的横坐标伸长为原来的3倍(纵坐标不变)得到函数的图象,
则可得,
故 ,
故答案为:
12.已知,则_________.若在上单调递减,则_________.
【答案】 1
【详解】由,可得,
所以,即,
所以,
由,
可得或,,
即或,,
又在上单调递减,
所以,,
可得:,
解得:,
又或,,
所以当时,满足题意,
故答案为:1;
四、解答题
13.已知函数的部分图象如图所示,图象与x轴正半轴的第一个交点(从左至右)为,图象与y轴的交点为.
(1)求的解析式及对称中心;
(2)将的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短为原来的倍,再将所得图象上各点向右平移个单位长度,得到的图象,求在区间上的单调递减区间.
【答案】(1);,. (2)
【详解】(1)∵过,∴,由,∴,∴,
又过,∴,∴
∴,∵,∴
∴,∴,
令,
∴的对称中心为,.
(2)函数的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短为原来的倍,得到;
再将所得图象上各点向右平移个单位长度,得到的图象,所以,
,
∴,
∵,∴,
∴在上单调递减区间为.
14.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,求方程的所有根之和.
【答案】(1),单调减区间为 . (2)
【详解】(1)由题意可知,函数,
又因为函数为奇函数,所以可得,,
又,解得
因为函数图象的相邻两对称轴间的距离为,
可得周期,由可得.
故函数.
令,
可得单调减区间为,.
(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.
由方程得或,
即或(舍)
当时,,所以或或或;
即方程有四个实数根,不妨设为;
可得.
所以,
故所有根之和为.
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