06函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-09-13
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摘要:
**基本信息**
以“变换规律+综合应用”为核心,系统整合图象变换方法,构建从概念到性质的逻辑链条,培养数学抽象与几何直观素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|变换规律|提示总结+选择/填空题(约8题)|归纳振幅/周期/相位/平移四大变换,明确“先伸缩后平移”与“先平移后伸缩”操作差异|从参数A/ω/φ/b的几何意义出发,建立变换规则与图象特征的对应关系|
|综合应用|解答题(5题)+图象分析题(约7题)|提炼“由图求解析式”三步法(定周期→求振幅→算相位),强化性质应用(单调性/对称性)|以变换为基础,延伸至图象识别、参数计算及性质判断,形成“概念-变换-应用”完整链条|
内容正文:
2027届高三数学复习专项练习——三角函数篇
06 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
提示:对函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,φ≠0,b≠0),其图象的基本变换有:
(1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A的变化引起的,A>1时伸长,A<1时缩短.
(2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的,ω>1时缩短,ω<1时伸长.
(3)相位变换(横向平移变换):是由φ引起的,φ>0时左移,φ<0时右移.
(4)上下平移(纵向平移变换):是由b引起的,b>0时上移,b<0时下移.
可以使用“先伸缩后平移”或“先平移后伸缩”两种方法来进行变换.
一、单选题
1.(25-26高一下·河北衡水·阶段检测)已知函数,先将图象上所有点的横坐标缩短到原来的,再将图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,将图象上所有点的横坐标缩短到原来的,得到,再将图象向左平移个单位长度,得到函数,要使且,则或,
所以,所以,,则.
2.(26-27高三上·山东济南·开学考试)设函数,若将的图象沿轴的负方向平移个单位长度,所得图象与的图象关于轴对称,则满足条件的的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】先写出平移后解析式,利用关于轴对称得,由正弦恒等条件求出通式,在给定区间数出解的个数.
【详解】向左平移个单位:.
由两图像关于轴对称,所以,,
由得:,
所以或,第二个等式含,对任意不恒成立,舍去.
整理得:.因为,所以,
所以整数.时,;时,;
时,.三个都落在区间,共3个.
3.(2026·安徽合肥·三模)将函数的图象上各点的横坐标扩大为原来的3倍,纵坐标不变,再将图象向左平移的单位长度,得到函数的图象;若函数在上有最小值,没有最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数平移变换得的解析式,再根据正弦函数性质列不等式计算求解;
【详解】函数的图象上各点的横坐标扩大为原来的3倍,纵坐标不变,得,
再将图象向左平移的单位长度,得到函数的图象,所以,
当时,,要使函数在上有最小值,没有最大值,
则,解得,所以的取值范围是.
4.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数的部分图象如图所示,且阴影部分的面积为,则下列说法错误的是( )
A.函数的最小正周期为
B.为函数的一个对称轴
C.要得到函数,需将函数向右平移个单位长度
D.函数在区间上单调递增
【答案】C
【分析】先确定,再结合正弦型函数的性质及平移变换逐项判断即可.
【详解】如图,,分别过点作轴的垂线,与过点的轴的垂线交于点,
由对称性可知,阴影部分的面积等于矩形的面积,即,解得,函数的最小正周期为,故A正确;由,解得,又函数过点,则,即,
,,则,又为最小值,所以为函数的一条对称轴,故B正确;因,则要得到该函数的图象,需将函数向右平移个单位长度,故C错误;因,,而在上单调递增,故函数在区间上单调递增,故D正确.
5.(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.
6.(2026·江苏淮安·模拟预测)函数(,,)的部分图象如图所示.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则 ( )
A. B.
C.1 D.
【答案】B
【分析】由图象确定振幅、周期和相位,写出函数解析式,根据平移规则得到新函数解析式,代入自变量计算即得结果.
【详解】由图象可知,,图象与轴交点坐标为,与之相邻的最高点坐标为,
所以,所以,解得,将代入,得,所以 ,所以,又因为,所以,所以,
将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,
所以,所以.
7.(2026·重庆·三模)已知函数的图象是由函数的图象向左移动个单位长度得到,则下列命题正确的是( )
A. B.是的一条对称轴
C.在单调递增 D.是奇函数
【答案】D
【分析】A选项,利用“左加右减”进行计算;
B选项,利用余弦函数的对称轴进行求解;
C选项,将区间代入函数,看是否满足递增区间的需求;
D选项,先判断定义域是否关于原点对称,再利用,验证奇偶性.
【详解】函数的图象向左移动个单位长度,
得到新的函数为:.
A选项,,所以A选项错误;
B选项,,令,得:,其中,
所以不是的一条对称轴,所以B选项错误;
C选项, ,则,在该区间上不单调,所以C选项错误;
D选项,,
对函数而言,,且,
所以是奇函数,所以D选项正确.
8.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知函数,将图象上的所有点的横坐标缩小为原来的后,再向右平移个单位,得到函数的图象.若函数在区间上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过伸缩平移得到函数,由题意得到在存在最值点,进而可求解.
【详解】由,横坐标缩小为原来的,得;
向右平移个单位,得: ,
当时,相位的范围为: ,
不单调区间内存在正弦函数的最值点,
结合,则,该范围内仅有的最值点为,
因此要求: ,右半部分: ,符合题设;
左半部分:综上,的取值范围是 .
二、多选题
9.(26-27高三上·重庆九龙坡·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.的图象关于点对称
C.直线是的一条对称轴
D.函数为奇函数
【答案】ABD
【详解】选项A:由图可知,,因为,所以.因为,所以,则.此时.由图可知,函数图像过点,
所以,即.因为,取,得.
所以,故A正确.选项B:令,解得,所以的图像关于点对称,故B正确.选项C:当时,,
此时函数值为0,不是最值,所以直线不是的对称轴,故C错误.选项D:,因为是奇函数,所以函数为奇函数,故D正确.
10.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( ).
A.的最小正周期为 B.为偶函数
C.的图象关于直线对称 D.在上单调递减
【答案】ABD
【分析】根据正弦型函数的图象及性质,结合函数图象的平移变换求解即可.
【详解】由题意知,,所以.由,得,又,得.
由,得,所以,所以.
又,即,所以,故,所以,所以的最小正周期为,即A正确;,所以为偶函数,即B正确;又,所以直线不是的图象的对称轴,即C不正确;
当时,,故在上单调递减,即D正确.
11.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)将函数的图象向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,下列说法正确的有( )
A.的图象关于直线对称
B.在区间上单调递增
C.若,则
D.若,且,则
【答案】ACD
【分析】利用三角函数图象变换求出函数的解析式,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;求出、的表达式,可求出的最小值,可判断C选项;利用同角三角函数的基本关系和诱导公式可判断D选项.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度,可得到函数的图象,
再将所得图象上所有点的横坐标变为原来的,可得到函数的图象,对于A选项,因为,所以函数的图象关于直线对称,A对;对于B选项,当时,,所以函数在区间上不单调,B错;
对于C选项,由可得或,
解得或,若,,则,由题意可知,故,
若,,同上可知,
若,,则,
当时,取最小值,即,综上所述,,C对;
对于D选项,因为,,所以,
则,
故,D对.
三、填空题
12.(2026·北京海淀·三模)已知函数,则的最大值为______,将函数图象向右平移个单位得到函数,若对任意,都有成立,则常数的最小值为______.
【答案】 /;
【分析】先利用三角恒等变换化简函数为余弦型函数标准形式,根据余弦函数的值域求解最大值;再根据三角函数图象平移规则得到的解析式,结合奇函数的性质推导参数的取值,最终确定最小正值.
【详解】∵ ,由平方差公式及余弦二倍角公式可得:
,
∵ , ∴ 的最大值为.将函数的图象向右平移个单位,可得,∵ 对任意,都有,即,∴ 是定义在上的奇函数,∴ , 即,
又∵ , ∴ 当时,取得最小值.
13.将函数图象的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象,则曲线与的一个交点坐标为______.
【答案】(或或答案不唯一)
【分析】利用三角恒等变换化简得,结合平移变换、三角恒等变换化简得,令,,解得或或即可得解.
【详解】因为
, 将图象的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象,
则,
由,可得,即,解得或.
又,所以,故或或,或或,
所以曲线与的交点坐标为或,或.
14.(25-26高三下·安徽阜阳·开学考试)将函数的图象向左平移θ个单位长度得到函数的图象,如图所示,图中阴影部分的面积为,且,则θ=____,____.
【答案】 / /
【分析】通过三角函数图象的对称性可将阴影部分的面积用矩形的面积表示,列方程可求得θ,根据周期性可求得ω,根据特殊点可求得,进而求解.
【详解】如图所示,根据三角函数图象的对称性,可得阴影部分的面积等于矩形和的面积之和,即,
因为将函数的图象向左平移θ个单位长度得到函数的图象,
所以,故.又图中阴影部分的面积为,
所以,解得.又由图象可得,即,所以,所以,
所以.因为,
所以,解得.因为,所以,所以,
所以.
四、解答题
15.(26-27高三上·湖北·阶段检测)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)由题图可知,,,,则.又,
,,解得,,由,可得,.
(2)将的图象向左平移个单位,得到,再将所有点的横坐标缩短为原来的,得到,函数的最小正周期,则,,,,则,所以.
16.(26-27高三上·江苏常州·开学考试)已知函数.
(1)求出单调递减区间与极值;
(2)设函数,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一,求出在区间上的最大值和最小值.
条件①:在区间上单调递增;
条件②:;
【答案】(1)单调递减区间为;极大值为,极小值为。
(2)仅可选择条件①,此时最大值为,最小值为;
条件②无法使唯一,不符合要求.
【分析】(1)先利用二倍角公式、辅助角公式化简为正弦型函数,结合正弦函数性质求解单调区间与极值;
(2)根据所选条件推导的取值,验证唯一性后,代入区间求的最值.
【详解】(1)因为,
由,解得,
即的单调递减区间为;
当,即时,取极大值;
当,即时,取极小值;
(2)因为,,
选择①:在区间上单调递增;则,
所以,,解得,,所以,,
又因为,所以,所以,解析式唯一;
当时,,所以,所以,
所以最大值为,最小值为;
选择②:;则的图象关于对称,所以,
解得,又因为,所以或,此时不满足函数存在且唯一.
综上,只能选择条件①,此时最大值为,最小值为.
17.(2026·湖北武汉·三模)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的值;
(2)将函数上所有点的横坐标变为原来的2倍,再向右平移个单位,最终得到的图象,求的解集.
【答案】(1)1;(2)
【详解】(1)
,而,又得:.
(2)由(1)知:,,由得:
得,,,
或,解得或,,
得或,,
所以的解集为.
18.(2026·陕西商洛·二模)已知函数()图象的相邻两对称轴之间的距离为.
(1)求;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的纵坐标缩小为原来的(横坐标不变),得到函数的图象,若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由相邻两对称轴之间的距离求得周期,根据周期的计算公式求得;
(2)由(1)得的解析式,根据图象变换法则得的解析式,从而求得在上的取值范围,再根据不等式在上恒成立,求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为的图象相邻两对称轴间的距离为,
所以函数的周期为,即,解得.
(2)由(1)知,
由题意知,,
当时,,,即.
由在上恒成立,得在上恒成立.
所以,解得.故实数的取值范围为.
19.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若将函数的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍,再将其图象向左平移个单位得到函数的图象.若对任意的,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据函数图象的最高点确定振幅,利用周期性确定,再代入特殊点坐标结合的范围求出初相;
(2)根据三角函数图象变换规律求出的解析式,将恒成立问题转化为求函数在给定区间上的最小值问题.
【详解】(1)由函数的图象可知,函数的最大值为2,
因为,所以.观察图象,函数在处取得最大值,在处经过平衡位置且单调递增,
所以,解得.因为且,所以,
此时,将点代入函数解析式,得,
所以,解得.
因为,令,得. 所以函数的解析式为.
(2)
将函数的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍, 得到函数的图象.再将其图象向左平移个单位,得到函数的图象,
则.因为,所以.
由余弦函数的性质可知,当时,函数单调递增;
当时,函数单调递减. 又因为,,且,
所以当,即时,取得最小值,最小值为.
若对任意的,都有恒成立,则,即.
所以实数的取值范围是.
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2027届高三数学复习专项练习——三角函数篇
06 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
提示:提示:对函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,φ≠0,b≠0),其图象的基本变换有:
(1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A的变化引起的,A>1时伸长,A<1时缩短.
(2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的,ω>1时缩短,ω<1时伸长.
(3)相位变换(横向平移变换):是由φ引起的,φ>0时左移,φ<0时右移.
(4)上下平移(纵向平移变换):是由b引起的,b>0时上移,b<0时下移.
可以使用“先伸缩后平移”或“先平移后伸缩”两种方法来进行变换.
一、单选题
1.(25-26高一下·河北衡水·阶段检测)已知函数,先将图象上所有点的横坐标缩短到原来的,再将图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(26-27高三上·山东济南·开学考试)设函数,若将的图象沿轴的负方向平移个单位长度,所得图象与的图象关于轴对称,则满足条件的的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(2026·安徽合肥·三模)将函数的图象上各点的横坐标扩大为原来的3倍,纵坐标不变,再将图象向左平移的单位长度,得到函数的图象;若函数在上有最小值,没有最大值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知函数的部分图象如图所示,且阴影部分的面积为,则下列说法错误的是( )
A.函数的最小正周期为
B.为函数的一个对称轴
C.要得到函数,需将函数向右平移个单位长度
D.函数在区间上单调递增
5.(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
6.(2026·江苏淮安·模拟预测)函数(,,)的部分图象如图所示.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则 ( )
A. B.
C.1 D.
7.(2026·重庆·三模)已知函数的图象是由函数的图象向左移动个单位长度得到,则下列命题正确的是( )
A. B.是的一条对称轴
C.在单调递增 D.是奇函数
8.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)已知函数,将图象上的所有点的横坐标缩小为原来的后,再向右平移个单位,得到函数的图象.若函数在区间上不单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(26-27高三上·重庆九龙坡·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.的图象关于点对称
C.直线是的一条对称轴
D.函数为奇函数
10.(26-27高三上·湖北·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( ).
A.的最小正周期为 B.为偶函数
C.的图象关于直线对称 D.在上单调递减
11.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)将函数的图象向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,下列说法正确的有( )
A.的图象关于直线对称
B.在区间上单调递增
C.若,则
D.若,且,则
三、填空题
12.(2026·北京海淀·三模)已知函数,则的最大值为______,将函数图象向右平移个单位得到函数,若对任意,都有成立,则常数的最小值为______.
13.将函数图象的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象,则曲线与的一个交点坐标为______.
14.(25-26高三下·安徽阜阳·开学考试)将函数的图象向左平移θ个单位长度得到函数的图象,如图所示,图中阴影部分的面积为,且,则θ=____,____.
四、解答题
15.(26-27高三上·湖北·阶段检测)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求.
16.(26-27高三上·江苏常州·开学考试)已知函数.
(1)求出单调递减区间与极值;
(2)设函数,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,使函数存在且唯一,求出在区间上的最大值和最小值.
条件①:在区间上单调递增;
条件②:;
17.(2026·湖北武汉·三模)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的值;
(2)将函数上所有点的横坐标变为原来的2倍,再向右平移个单位,最终得到的图象,求的解集.
18.(2026·陕西商洛·二模)已知函数()图象的相邻两对称轴之间的距离为.
(1)求;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的纵坐标缩小为原来的(横坐标不变),得到函数的图象,若在上恒成立,求实数的取值范围.
19.(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试)已知函数(其中,,)的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若将函数的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的4倍,再将其图象向左平移个单位得到函数的图象.若对任意的,都有恒成立,求实数的取值范围.
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