重难点专训03 三角函数的图像与性质(专项训练)(天津专用)2027年高考数学一轮复习讲练测
2026-07-24
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 三角函数与解三角形 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.14 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | 数理化精进工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58950307.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以标准形式转化和整体换元为核心,系统整合图像变换、性质分析及天津考法的专项训练
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法及技巧提炼|1|三角恒等变换化标准式,整体换元转化为基础三角函数,图像变换“左加右减针对x”|从y=Asin(ωx+φ)定义出发,推导周期、对称、单调等性质,形成“转化-换元-分析”链条|
|题型通法及变式提升|4题型(各2典例+2变式)|平移问题抓平移量与ω关系,识图问题用五点法/待定系数法,对称问题令相位=kπ+π/2或kπ,周期问题用化一法/图像法|题型与性质一一对应,从基础变换到综合应用,体现“性质-题型-变式”递进|
|重难专题分层过关练|巩固10题+创新10题|综合题用有界性求最值,参数问题回代检验,特值排除法解选择|结合天津考情,从基础巩固到创新提升,覆盖高频考点与易错点|
内容正文:
重难点专训03 三角函数的图像与性质
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 3
题型1 正余弦平移问题 3
题型2 识图问题 5
题型3 已知对称轴及对称中心问题 10
题型4 周期问题 14
重难专题分层过关练 17
巩固过关 17
创新提升 25
解题方法及技巧提炼
解题核心套路为先借助三角恒等变换,将函数整理为(y=Asin(ωx+φ))标准形式,坚持整体换元,令(t=ωx+φ),转化为基础正弦、余弦函数分析。图像变换牢记 “左加右减针对 x,伸缩后平移量要除以 ω”,区分先平移、先伸缩两种路径。求解单调区间、对称轴、零点、值域时,依托 t 的范围结合图像分析;含 ω 范围问题,依据区间约束列出不等式,重点校验区间端点取舍。奇偶性抓住定义域优先原则,利用相位快速判断初相。天津考题常融合零点、恒成立、存在性综合设问,灵活运用三角函数有界性求解最值;选择题可特值排除,大题算出参数范围后务必回代检验,规避边界、符号等高频陷阱。
与的图像与性质
(1)最小正周期:.
(2)定义域与值域:,的定义域为R,值域为[-A,A].
(3)最值
假设.
①对于,
②对于,
(4)对称轴与对称中心.
假设.
①对于,
②对于,
正、余弦曲线的对称轴是相应函数取最大(小)值的位置.正、余弦的对称中心是相应函数与轴交点的位置.
(5)单调性.
假设.
①对于,
②对于,
(6)平移与伸缩
由函数的图像变换为函数的图像的步骤;
方法一:.先相位变换,后周期变换,再振幅变换,不妨采用谐音记忆:我们“想欺负”(相一期一幅)三角函数图像,使之变形.
方法二:.先周期变换,后相位变换,再振幅变换.
题型通法及变式提升
题型1 正余弦平移问题
【典例1-1】(2026·天津滨海新区·阶段检测)要得到的图象,只需将函数图象( )
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】B
【分析】由可知.
【详解】因为,
则将函数的图象向右平移个单位可得的图象.
故选:B.
函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径
注意:1.两种变换的区别
①先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;②先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位长度.
2.变换的注意点
无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量x而言的,即图象变换要看“自变量x”发生多大变化,而不是看角“ωx+φ”的变化.
【典例1-2】(2026·天津·学业考试)为了得到函数,的图像,只需将余弦曲线上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【答案】B
【分析】根据余弦函数平移规律直接判断.
【详解】将图像所有的点向右平移个单位长度,得到图像,
即为了得到函数,的图像,只需将余弦曲线上所有的点向右平行移动个单位长度.
故选:B
【变式1-1】(2025·天津河北·一模)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则函数的一个单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先对函数解析式化简,然后通过平移变换得到函数解析式,然后求解出函数的单调递减区间,通过对进行赋值选取合适的单调区间即可.
【详解】因为,
函数图象向右平移个单位长度后得到函数,即,
函数的单调递增区间为:,解得,
当时,,故选项A正确;
当时,,选项B错误;
当时,,选项C、选项D错误.
故选:A.
【变式1-2】(2025·天津南开·阶段检测)把函数y=sin(x+)(>0,||<)的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)所得的图象解析式为y=sinx,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】从逆变换得到函数解析式,再对应系数得到的值.
【详解】图象上的点横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到,再向右平移个单位,得到,对应系数可得:,满足题干中的范围限制.
故选:D
题型2 识图问题
【典例2-1】(2026·天津·二模)已知函数的部分图象如图,则下列说法正确的是( )
A.是函数的一个对称中心
B.在区间上单调递增
C.的图象可以由函数的图象向右平移个单位长度后,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到
D.的图象可以由函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)后,再将图象向右平移个单位长度得到
【答案】C
【分析】利用图象求出函数的解析式,利用正弦型函数的对称性可判断A选项;利用正弦型函数的单调性可判断B选项;利用三角函数的图象变换可判断CD选项.
【详解】由图象可知,可得,又因为,所以,
所以,
结合图象可知函数的一条对称轴为直线,
且为函数的一个最大值点,即,
所以,则,解得,
设函数的最小正周期为,则,故,
所以,即,解得,
又因为,即,故,,
所以,
对于A选项,,
所以不是函数的一个对称中心,A错;
对于B选项,当时,,
所以函数在区间上单调递减,B错;
对于C选项,将函数的图象向右平移个单位长度后,可得到函数的图象,
再将所得函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),
可得到函数的图象,C对;
对于D选项,将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),
可得到函数的图象,
再将所得图象向右平移个单位长度,可得到函数,D错.
给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一零点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ或选取最值点代入公式ωx+φ=kπ+,k∈Z,求φ.
(2)待定系数法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asin ωx,再根据图象平移、伸缩规律确定相关的参数.
【典例2-2】(2026·天津西青·模拟预测)函数的图象如图,则下列有关性质的描述正确的是( )
A.
B.,为函数的对称轴
C.向右移后的函数为偶函数
D.函数的单调递减区间为,
【答案】D
【分析】根据函数的图象,求出函数的解析式,再逐项判断.
【详解】由图象知:,,则,,
,因为在图象上,则,
所以,则,又,
则,所以,
令,解得,
所以的对称轴方程为:,
向右移后得到函数,
令,解得,
所以的单调递减区间为,
故选:D
【变式2-1】(2025·天津宁河·一模)如图,某港口某天从6h到18h的水深y(单位:m)与时间x(单位:h)之间的关系可用函数近似刻画,据此可估计当天12h的水深为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数图象可确定周期,即可求解,根据最低点得,即可代入求解,从而根据解析式代入即可得解.
【详解】由题图可得,则,
当时,y取得最小值,为,得,
∵函数的图象过点,
∴,即,又,∴,∴.
当时,.
故选:A.
【变式2-2】(2026·天津滨海新区·模拟预测)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动如图2,将筒车抽象为一个半径为的圆,设筒车按逆时针方向每旋转一周用时60秒,当时,盛水筒位于点,经过t秒后运动到点,点P的纵坐标满足,则______;当筒车旋转45秒时,盛水筒M对应的点P的纵坐标为______.
【答案】
【分析】根据筒车按逆时针方向每旋转一周用时60秒,可求出,由时,求出和,
从而可求出的关系式,进而可求出点P的纵坐标
【详解】因为筒车按逆时针方向每旋转一周用时60秒,
所以,得,
所以,
因为当时,盛水筒M位于点,
所以,
所以,
因为,
所以,得,
因为,所以,
所以,
所以,
所以当筒车旋转45秒时,盛水筒M对应的点P的纵坐标为,
故答案为:,
题型3 已知对称轴及对称中心问题
【典例3-1】(2026·天津河东·三模)已知函数,则下列结论正确的个数是( )
①的图象关于点对称;
②在区间内有2个极大值点;
③;
④将函数的图象向左平移个单位,所得图象关于直线对称.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先用辅助角公式把函数化成的形式,再结合函数的图象和性质进行判断.
【详解】.
对于①,因为,所以是的一条对称轴,故①错误;
对于②,由,得,,所以,,
所以可能为:,等等,在内只有两个极大值点和,故②正确;
对于③,因为,
,
又在上单调递减,所以,即,故③正确;
对于④,把的图象向左平移个单位,可得,
当时,为函数最小值,是所得函数的一条对称轴,故④正确.
综上,结论正确的个数是3.
处理正弦型函数对称轴、对称中心问题,优先整体换元。对称轴处函数取得最值,令ωx+φ=kπ+;对称中心处函数值为 0,令ωx+φ=kπ。相邻对称轴间距T/2),对称轴与邻近对称中心间距T/4),可快速推导周期。天津考题常结合已知对称条件求ω,φ,列出等式联立求解;区间内存在对称轴或对称中心题型,转化为相位范围不等式,重视边界取舍。可利用(f(a+x)=f(a-x))、(f(a+x)+f(a-x)=0)验证对称性,算出参数务必回代检验。
【典例3-2】(2026·天津·模拟预测)已知函数(其中)的部分图象如图所示,则下列命题①,②的图象关于直线对称,③,④在上的值域为,其中正确的个数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】结合函数图像求出的解析式,进而判断①③;利用代入检验法可判断②;利用换元法和三角函数性质求出在上的值域可判断④.
【详解】由图象可知,,,故①正确;
从而,
由,,
因为,所以,
从而,故③正确;
因为,所以不是的对称轴,故②错误;
当时,则,
因为在上单调递减,在上单调递增,所以,
因为,,所以,故,即,
从而,即在上的值域为,故④错误.
【变式3-1】(2026·天津滨海新区·模拟预测)若函数与函数图象的对称中心完全一致,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用余弦函数、正切函数的性质求出图象的对称中心,结合已知建立方程求解.
【详解】由,得函数图象的对称中心为
由,函数图象的对称中心为,
依题意,对整数,点与重合,则,
因此,,而,所以,,D正确.
【变式3-2】(2026·天津西青·阶段检测)已知函数,其图象距离轴最近的一条对称轴方程为,最近的一个对称中心为,则下列结论错误的是( )
A.
B.的图象在区间内有个对称中心
C.在区间上单调递增
D.的图象上所有点向右平移个单位长度得到函数的图象
【答案】C
【详解】选项A,,
其图象距离轴最近的一条对称轴方程为,最近的一个对称中心为,
则函数的周期满足,,,,
一条对称轴方程为,,
,,故A正确;
选项B,,,,
,由,可得或,
的图象在区间内有个对称中心,故B正确;
选项C,,,
在区间上单调递减,故C错误;
选项D,的图象上所有点向右平移个单位长度,
得到函数,故D正确.
故选:C.
题型4 周期问题
【典例4-1】(2026·天津武清·阶段检测)已知函数则下列正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.的最大值为3
【答案】B
【分析】利用余弦型函数的周期公式可判断A选项;利用余弦型函数的单调性可判断BC选项;利用余弦型函数的最值可判断D选项.
【详解】对于A选项,函数的最小正周期为,A错;
对于B选项,当时,,余弦函数在上单调递减,
所以函数在上单调递减,B对;
对于C选项,当时,,余弦函数在上不单调,
所以函数在上不单调,C错;
对于D选项,,D错.
故选:B.
1.化一法,直接利用正余弦最小正周期定义求解.
2.利用图像观察求解.
3.定义证明:f(x+T)=f(x).
4.经验推论:如果是多项式和与差型,则各项的最小正周期的公倍数是周期(需要证明是否是最小正周期)
【典例4-2】(2025·天津·一模)设符号函数,已知函数,则( )
A.为的最小正周期 B.图象的对称轴方程为
C.在上单调递增 D.函数在上有4个零点
【答案】D
【分析】根据新函数的定义化简函数,作出函数的图象,即可利用图象,结合选择逐一判断.
【详解】由题意,画出函数的部分图象,
如图所示:
根据图象可知为的最小正周期,故A错误;
由图象知图象的对称轴方程为,故B错误;
在上先单调递增,再单调递减,故C错误;
函数在上的零点个数,转化为方程在上的解的个数,
转化为函数与的交点个数,由图知,函数与有6个交点,
所以,函数在上有4个零点,故D正确;
故选:D
【变式4-1】(2025·天津宁河·一模)已知函数,则下列正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在单调递减
C.在上单调递增 D.的最大值为
【答案】B
【分析】利用二倍角的余弦公式化简函数解析式,利用余弦型函数的周期公式可判断A选项;利用余弦型函数的单调性可判断BC选项;利用余弦型函数的最值可判断D选项.
【详解】因为,
对于A选项,函数的最小正周期为,A错;
对于B选项,当时,,
所以,函数在单调递减,B对;
对于C选项,当时,,
所以,函数在上不单调,C错;
对于D选项,,D错.
故选:B.
【变式4-2】(2025·天津宁河·模拟预测)下面有四个命题:
①函数的最小正周期是;
②终边在y轴上的角的集合是;
③函数的图象关于点中心对称;
④函数是最小正周期为的奇函数;
其中真命题的序号是_________.(写出所有真命题的序号)
【答案】①③
【分析】对于①:整理可得,即可最小正周期;对于②:根据终边相同的角分析判断;对于③:检验可知,即可判断;对于④:根据正切型函数的性质分析判断.
【详解】对于①:因为,
所以函数的最小正周期是,故①正确;
对于②:终边在y轴上的角的集合是,故②错误;
对于③:因为,
所以函数的图象关于点中心对称,故③正确;
对于④:函数是最小正周期为的奇函数,故④错误;
故选:①③.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·天津滨海新区·三模)已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用奇偶性和复合函数的单调性求解.
【详解】从图像上看,的图像不关于轴对称,
选项A,是奇函数,对称轴为,
所以对称轴为,
,为单调递增函数,为单调递增函数,
则在上是单调递增函数,符合题意,故A正确;
选项B,,关于轴对称,不满足题意,故B错误;
选项C,,为单调递增函数,为单调递减函数,
则在上是单调递减函数,不符合题意,故C错误;
选项D,,不满足题意,故D错误;
2.(2026·天津北辰·三模)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据函数奇偶性的定义与判断方法,求得为奇函数,再结合,即可得到答案.
【详解】由函数,可得其定义域为,关于原点对称,
且满足,
所以函数为奇函数,图象关于原点对称,可排除B、D选项;
又由,可排除C选项,所以选项A符合题意.
3.(天津市滨海新区塘沽第一中学2026届高三毕业班十二校联考(三)模拟考数学试题)已知函数,已知是的一个极值点,且在上单调递增,则下列选项中不正确的是( )
A.
B.不是奇函数
C.的对称中心是
D.在上的最小值为
【答案】D
【分析】先由极值点与单调性确定的值,再逐一分析函数奇偶性、对称中心与区间最值.
【详解】由是的极值点,可得,整理得,
当时,,
由在上单调递增,可得,
解得,
结合,得,故A正确;
当时,,,
因此,不是奇函数,故B正确;
令,解得,
因此,的对称中心为,故C正确;
当时,,则,
可得,其最小值为,故D错误.
4.(2026·天津北辰·二模)已知函数,的部分图象如图所示,给出下列命题:
①的图象关于直线对称
②的图象关于点对称
③将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
④若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
则上述命题中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】对于AB,代入选项的的值并依据正弦函数的图象性质判断即可,对于C,由图象变换结合辅助角公式即可求解,对于D,使用整体代入法结合图象的交点个数即可求解.
【详解】由题意得,最小正周期满足,即,
则,即,
代入得,即,
由此可得,解得,
因为,令,则,
综上,,
对于①,若为对称轴,则或,
代入得,
因为或,故①错误;
对于②,若的图象关于点对称,则,
代入得,
因为,故②错误;
对于③,设,
则,故③错误;
对于④,若,则,设,,
,即,
则与在上有两个交点,
即,解得,故④错误.
所以有0个命题正确.
5.(2026·天津·二模)把函数图象上所有的点横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把所得的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】,
横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数,
再把图象向右平移个单位长度得:
.
6.(2026·天津武清·模拟预测)若函数的最小正周期为,则曲线的对称中心可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由最小正周期可得,据此可得对称中心,然后验证选项可得答案.
【详解】因最小正周期为,则,结合,可得.
则,其对称中心横坐标满足,
所以对称中心可为:.
选项A:令,得,不符合;
选项B:令,得,不符合;
选项C:令,得,不符合;
选项D:令,得,符合要求.
7.(2026·天津红桥·二模)已知函数在一个周期内的图象如图所示,其中图象最高点、最低点的横坐标分别为,图象在轴上的截距为.则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的最大值为
C.在区间上单调递增 D.为偶函数
【答案】C
【分析】先由最高点与最低点横坐标求出周期,得;再由最高点位置求,结合轴截距求出振幅,确定函数;最后据此逐一验证选项:A周期为错误,B最大值为错误,C的区间符合单调递增区间正确,D化简后不是偶函数错误.
【详解】对于A,由图知,解得,A错误;
对于B,由,得,则,
由时,函数取最大值,得,
化简得,结合,得,
由函数在轴上的截距为,即,解得,
所以,最大值为,B错误;
对于C,由,
得,
当时,递增区间为,C正确;
对于D,,
该函数不是偶函数,D错误.
8.(2026·天津北辰·三模)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的单调递增区间是
B.函数的图象向左平移个单位后得到的是一个奇函数的图象
C.图象的对称中心是
D.图象的一条对称轴方程是
【答案】D
【分析】根据函数图像易得,从而可得出,再将点代入求得,从而得到函数的解析式,再根据正弦函数的性质逐一判断即可得出答案.
【详解】由图像可得,,,
,将点代入可得,
又,,所以函数,
令,解得,,
故函数的增区间为,,故A错误;
由,所以是函数的一条对称轴,故D正确;
令,解得,所以函数的对称中心为,,故C错误;
将函数的图像向左平移个单位,得到,该函数为偶函数,故B错误.
9.(2026·天津河北·二模)已知函数(,,)的图象如图所示,将的图象上各点向右平移个单位长度后,得到函数的图象,则( )
A.在区间上单调递增 B.的最小正周期为
C.的图象关于点对称 D.的图象关于直线对称
【答案】A
【分析】根据图象确定,,,得到的解析式,根据函数图象平移的“左加右减”原则,得到的解析式,再分别利用正弦型函数的单调性、周期、对称中心、对称轴的性质,对每个选项分析验证.
【详解】由图像可知,函数最大值为,且,故,
最高点横坐标为,右侧零点横坐标为,因此,得周期.
由,,得.
将代入,得:
,解得,结合,得.
所以.
将向右平移个单位,得:.
选项A:当时,,在上单调递增,
故在上单调递增,正确.
选项B:的最小正周期,错误.
选项C:,故不是对称中心,错误.
选项D:,不是最值,正弦函数对称轴处函数取最值,
故不是对称轴,错误.
10.(2026·天津宝坻·三模)已知函数的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.
B.将函数图象向左平移个单位长度,得到的函数图象恰好关于y轴对称
C.关于点对称
D.在区间上的最大值为
【答案】B
【分析】先利用辅助角公式化简函数解析式,结合周期公式求出的值,再逐一验证各选项的正误.
【详解】对于A,,由的最小正周期为得,
则,故A错误;
对于B,由,将函数图象向左平移个单位长度,
得到,为偶函数,关于y轴对称,故B正确;
对于C,,
则不关于点对称,故C错误;
对于D,当时,,则,即,
故的最大值为,故D错误.
创新提升
1.(2026·天津河西·三模)已知函数,图像的对称中心到相邻的对称轴之间的距离为,则在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
正弦函数中,对称中心到相邻对称轴的距离为,已知该距离为,
因此:, 由周期公式(),得:,
所以, 当时,令,则,
此时在时取得最小值,所以.
2.(2026·天津滨海新区·三模)若函数(,)在区间上单调递增,且,,则以下说法中正确的个数是( )
①;
②;
③函数是偶函数;
④若函数在区间内有个零点,则在此区间内有且只有个极大值点.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】由题意,可得且,
即,则有,
解得,
因函数在区间上单调递增,则该函数的最小正周期满足,
即,故由(*)可得,则,
又由可得,则得,
即,因,则,故①错误;
由上分析,得,则,故②错误;
于是,因为,故为偶函数,故③正确;
当时,,要使函数在区间内有个零点,需使,
此时若,则函数有3个极大值,若,则函数有2个极大值,故④错误.
3.(2026·天津·模拟预测)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为图象的两个相邻对称中心之间的距离为,
所以的最小正周期为,
又,所以,解得,故,
因为为函数的对称中心,所以,
所以,解得,
因为,所以只有满足要求,故,
,故,
画出在上的函数图象,如下:
有且只有两个不同的实数根,
则方程有且只有两个不同的实数根,
则与的图象仅有两个交点,
所以且,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
则的所有可能取值构成的集合为.
4.(2026·天津河东·二模)已知,在函数的部分图象中(如图),其图象上的点,,是同一直线上的三点,且该直线与轴交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,并设直线 的单位方向向量为
由可得
因为都在函数的图象上,所以
令
则上面三式化为①②③
由 ①+②得
若,设,则由②③可推出
即
由于,故,从而,这与图象位置关系矛盾,因此不成立.
所以只能有取最小正值,
此时由①③得
即所以
于是故
再由得
而,所以
因此
5.(2026·天津东丽·一模)函数在处取得最值,则下列命题正确的是( )
A.将的图象向右平移个单位长度后得到的函数图象关于原点对称
B.点为图象的一个对称中心
C.
D.在区间上单调递减
【答案】D
【详解】由函数在处取得最值,则图象关于直线对称,得,而,则,,所以.
对于A,将的图象向右平移个单位长度后得,函数不是奇函数,其图象关于原点不对称,A错误;
对于B,,所以点不是图象的对称中心,B错误;
对于C,,C错误;
对于D,当时,,正弦函数在上单调递减,所以函数在区间上单调递减,D正确.
6.(2026·天津·一模)函数,若恰有四个不同零点,则实数a的取值范围为______________.
【答案】
【详解】当时,令,则,所以,
此时零点为正奇数:.
当时,,
此时在上单调递增,最多有一个零点.
因为恰有四个不同零点,所以在上至少有三个零点,
故,此时,在上有且仅有一个零点,
所以时,与轴有3个交点,需满足,
所以实数a的取值范围为.
7.(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,则,
若函数在处取得最小值,
则,解得,可得,
又因为,则,
令,解得,
所以在区间上的单调递减区间为.
8.(2026·天津红桥·一模)已知函数的图象在轴上的截距为,在轴右侧的第一个最高点的横坐标为,关于该函数有下列四个说法:
①;
②;
③函数在上一定单调递增;
④在轴右侧的第一个最低点的横坐标为.
以上说法中,正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】因为函数的图象在轴上的截距为,所以,
因为,所以,①正确;
,
因为在轴右侧的第一个最高点的横坐标为,
所以,,,
则,
所以函数在上单调递增,③正确;
,
所以在轴右侧的第一个最低点的横坐标为,④正确;
,所以
则
故的最大值为,
因为,所以②错误.
9.(2026·天津河北·一模)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.
B.的图象关于点对称
C.在区间上单调递减
D.将的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
【答案】B
【详解】由图象可知:,,所以,
由得.
由,得,又可得.
所以,故A正确;
因为,所以不是函数的对称中心,故B错误;
当时,,
因为函数在上单调递减,
所以在区间上单调递减,故C正确;
将的图象向右平移个单位长度可得,故D正确.
10.(2026·天津和平·一模)已知函数的导函数的部分图象如下图,记,则函数在区间上的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,
由图可得,则,故,解得,
由图可得,解得,
又,则,故,,
则,
当时,,
则,故.
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重难点专训03 三角函数的图像与性质
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 3
题型1 正余弦平移问题 3
题型2 识图问题 4
题型3 已知对称轴及对称中心问题 7
题型4 周期问题 8
重难专题分层过关练 9
巩固过关 9
创新提升 13
解题方法及技巧提炼
解题核心套路为先借助三角恒等变换,将函数整理为(y=Asin(ωx+φ))标准形式,坚持整体换元,令(t=ωx+φ),转化为基础正弦、余弦函数分析。图像变换牢记 “左加右减针对 x,伸缩后平移量要除以 ω”,区分先平移、先伸缩两种路径。求解单调区间、对称轴、零点、值域时,依托 t 的范围结合图像分析;含 ω 范围问题,依据区间约束列出不等式,重点校验区间端点取舍。奇偶性抓住定义域优先原则,利用相位快速判断初相。天津考题常融合零点、恒成立、存在性综合设问,灵活运用三角函数有界性求解最值;选择题可特值排除,大题算出参数范围后务必回代检验,规避边界、符号等高频陷阱。
与的图像与性质
(1)最小正周期:.
(2)定义域与值域:,的定义域为R,值域为[-A,A].
(3)最值
假设.
①对于,
②对于,
(4)对称轴与对称中心.
假设.
①对于,
②对于,
正、余弦曲线的对称轴是相应函数取最大(小)值的位置.正、余弦的对称中心是相应函数与轴交点的位置.
(5)单调性.
假设.
①对于,
②对于,
(6)平移与伸缩
由函数的图像变换为函数的图像的步骤;
方法一:.先相位变换,后周期变换,再振幅变换,不妨采用谐音记忆:我们“想欺负”(相一期一幅)三角函数图像,使之变形.
方法二:.先周期变换,后相位变换,再振幅变换.
题型通法及变式提升
题型1 正余弦平移问题
【典例1-1】(2026·天津滨海新区·阶段检测)要得到的图象,只需将函数图象( )
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
函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径
注意:1.两种变换的区别
①先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;②先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位长度.
2.变换的注意点
无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量x而言的,即图象变换要看“自变量x”发生多大变化,而不是看角“ωx+φ”的变化.
【典例1-2】(2026·天津·学业考试)为了得到函数,的图像,只需将余弦曲线上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【变式1-1】(2025·天津河北·一模)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则函数的一个单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2025·天津南开·阶段检测)把函数y=sin(x+)(>0,||<)的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)所得的图象解析式为y=sinx,则( )
A. B. C. D.
题型2 识图问题
【典例2-1】(2026·天津·二模)已知函数的部分图象如图,则下列说法正确的是( )
A.是函数的一个对称中心
B.在区间上单调递增
C.的图象可以由函数的图象向右平移个单位长度后,再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到
D.的图象可以由函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)后,再将图象向右平移个单位长度得到
给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一零点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ或选取最值点代入公式ωx+φ=kπ+,k∈Z,求φ.
(2)待定系数法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asin ωx,再根据图象平移、伸缩规律确定相关的参数.
【典例2-2】(2026·天津西青·模拟预测)函数的图象如图,则下列有关性质的描述正确的是( )
A.
B.,为函数的对称轴
C.向右移后的函数为偶函数
D.函数的单调递减区间为,
【变式2-1】(2025·天津宁河·一模)如图,某港口某天从6h到18h的水深y(单位:m)与时间x(单位:h)之间的关系可用函数近似刻画,据此可估计当天12h的水深为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2026·天津滨海新区·模拟预测)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动如图2,将筒车抽象为一个半径为的圆,设筒车按逆时针方向每旋转一周用时60秒,当时,盛水筒位于点,经过t秒后运动到点,点P的纵坐标满足,则______;当筒车旋转45秒时,盛水筒M对应的点P的纵坐标为______.
题型3 已知对称轴及对称中心问题
【典例3-1】(2026·天津河东·三模)已知函数,则下列结论正确的个数是( )
①的图象关于点对称;
②在区间内有2个极大值点;
③;
④将函数的图象向左平移个单位,所得图象关于直线对称.
A.1 B.2 C.3 D.4
处理正弦型函数对称轴、对称中心问题,优先整体换元。对称轴处函数取得最值,令ωx+φ=kπ+;对称中心处函数值为 0,令ωx+φ=kπ。相邻对称轴间距T/2),对称轴与邻近对称中心间距T/4),可快速推导周期。天津考题常结合已知对称条件求ω,φ,列出等式联立求解;区间内存在对称轴或对称中心题型,转化为相位范围不等式,重视边界取舍。可利用(f(a+x)=f(a-x))、(f(a+x)+f(a-x)=0)验证对称性,算出参数务必回代检验。
【典例3-2】(2026·天津·模拟预测)已知函数(其中)的部分图象如图所示,则下列命题①,②的图象关于直线对称,③,④在上的值域为,其中正确的个数( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式3-1】(2026·天津滨海新区·模拟预测)若函数与函数图象的对称中心完全一致,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026·天津西青·阶段检测)已知函数,其图象距离轴最近的一条对称轴方程为,最近的一个对称中心为,则下列结论错误的是( )
A.
B.的图象在区间内有个对称中心
C.在区间上单调递增
D.的图象上所有点向右平移个单位长度得到函数的图象
题型4 周期问题
【典例4-1】(2026·天津武清·阶段检测)已知函数则下列正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.的最大值为3
1.化一法,直接利用正余弦最小正周期定义求解.
2.利用图像观察求解.
3.定义证明:f(x+T)=f(x).
4.经验推论:如果是多项式和与差型,则各项的最小正周期的公倍数是周期(需要证明是否是最小正周期)
【典例4-2】(2025·天津·一模)设符号函数,已知函数,则( )
A.为的最小正周期 B.图象的对称轴方程为
C.在上单调递增 D.函数在上有4个零点
【变式4-1】(2025·天津宁河·一模)已知函数,则下列正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在单调递减
C.在上单调递增 D.的最大值为
【变式4-2】(2025·天津宁河·模拟预测)下面有四个命题:
①函数的最小正周期是;
②终边在y轴上的角的集合是;
③函数的图象关于点中心对称;
④函数是最小正周期为的奇函数;
其中真命题的序号是_________.(写出所有真命题的序号)
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·天津滨海新区·三模)已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·天津北辰·三模)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
3.(天津市滨海新区塘沽第一中学2026届高三毕业班十二校联考(三)模拟考数学试题)已知函数,已知是的一个极值点,且在上单调递增,则下列选项中不正确的是( )
A.
B.不是奇函数
C.的对称中心是
D.在上的最小值为
4.(2026·天津北辰·二模)已知函数,的部分图象如图所示,给出下列命题:
①的图象关于直线对称
②的图象关于点对称
③将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
④若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
则上述命题中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.(2026·天津·二模)把函数图象上所有的点横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把所得的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
6.(2026·天津武清·模拟预测)若函数的最小正周期为,则曲线的对称中心可以是( )
A. B. C. D.
7.(2026·天津红桥·二模)已知函数在一个周期内的图象如图所示,其中图象最高点、最低点的横坐标分别为,图象在轴上的截距为.则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的最大值为
C.在区间上单调递增 D.为偶函数
8.(2026·天津北辰·三模)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的单调递增区间是
B.函数的图象向左平移个单位后得到的是一个奇函数的图象
C.图象的对称中心是
D.图象的一条对称轴方程是
9.(2026·天津河北·二模)已知函数(,,)的图象如图所示,将的图象上各点向右平移个单位长度后,得到函数的图象,则( )
A.在区间上单调递增 B.的最小正周期为
C.的图象关于点对称 D.的图象关于直线对称
10.(2026·天津宝坻·三模)已知函数的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.
B.将函数图象向左平移个单位长度,得到的函数图象恰好关于y轴对称
C.关于点对称
D.在区间上的最大值为
创新提升
1.(2026·天津河西·三模)已知函数,图像的对称中心到相邻的对称轴之间的距离为,则在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·天津滨海新区·三模)若函数(,)在区间上单调递增,且,,则以下说法中正确的个数是( )
①;
②;
③函数是偶函数;
④若函数在区间内有个零点,则在此区间内有且只有个极大值点.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2026·天津·模拟预测)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
4.(2026·天津河东·二模)已知,在函数的部分图象中(如图),其图象上的点,,是同一直线上的三点,且该直线与轴交于点,若,则( )
A. B. C. D.
5.(2026·天津东丽·一模)函数在处取得最值,则下列命题正确的是( )
A.将的图象向右平移个单位长度后得到的函数图象关于原点对称
B.点为图象的一个对称中心
C.
D.在区间上单调递减
6.(2026·天津·一模)函数,若恰有四个不同零点,则实数a的取值范围为______________.
7.(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
8.(2026·天津红桥·一模)已知函数的图象在轴上的截距为,在轴右侧的第一个最高点的横坐标为,关于该函数有下列四个说法:
①;
②;
③函数在上一定单调递增;
④在轴右侧的第一个最低点的横坐标为.
以上说法中,正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(2026·天津河北·一模)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.
B.的图象关于点对称
C.在区间上单调递减
D.将的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
10.(2026·天津和平·一模)已知函数的导函数的部分图象如下图,记,则函数在区间上的值域为( )
A. B.
C. D.
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