内容正文:
专题03 三角函数的图像变换
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
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▶基础梳理・自主夯基
考点01三角函数的图像及性质
考点02 三角函数图像的变换
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶高考解密・母题探究
题型01 三角函数图像求解析式
题型02 三角函数图像的变换
▶考点聚焦・解法深研
题型01 五点画图法的应用
题型02 函数图像与解析式
题型03 根据函数图像求解析式与性质
题型04 三角函数图像与几何图形
题型05 三角函数图像四种变换
题型06 三角函数图像变换后求解析式
题型07 三角函数图像变换后求参
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 三角函数的图像及性质
函数
图象
定义域
对称性
对称轴:直线
对称中心:
对称轴:直线
对称中心:
无对称轴;
对称中心:
最小正周期
单调性
在 上单调递增;
在 上单调递减
在 上单调递增;
在 上单调递减
在 上单调递增
最值
当 时, 取最小值 ;
当 时, 取最大值
当 时, 取最小值 ;
当 时, 取最大值
无最值
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
【新题对点练】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)(多选)已知函数的部分图象,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,,则
C.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数
D.当时,曲线与有4个交点
考点02 三角函数图像的变换
1、函数 中,参数 的变化引起图象的变换:的变化引起图象振幅的变换,即纵向伸缩变换;的变化引起周期的变换,即横向伸缩变换;的变化引起图象左右平移变换;的变化引起图象上下平移变换,图象平移遵循的规律为“左加右减,上加下减”。
2、由函数的图象通过变换得到的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
方法一:(先平移后伸缩)
的图象的图象的图象的图象
方法二:(先伸缩后平移)
的图象的图象的图象的图象
注意:无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量而言的,即图象变换要看“自变量”发生多大变化,而不是看“角”的变化.
【新题对点练】(26-27高三上·山东日照·开学考试)为了得到函数的图像,只要把函数图像上所有的点( )
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
素养进阶·答题技法突破
题型01 三角函数图像求解析式
【典例1】(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则______.
【典例2】(2026·天津·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
题型02 三角函数图像的变换
【典例1】(2026·北京·高考真题)设函数,若将的图象沿轴的正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.1 B.2 C.3 D.4
【典例2】(2022·全国甲卷·高考真题)将函数的图像向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【典例3】(2021·全国乙卷·高考真题)把函数图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A. B.
C. D.
题型01 五点画图法的应用
令相位整体代换为五个关键角度,求出对应的x与y值。列表描点连线即可得到简图。关键在于整体代换思想的运用,准确求出五个关键点。
【典例1】(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)用“五点法”作函数的图象时,需描的点有( )
A. B.
C. D.
【典例2】(25-26高三·全国·一轮复习)用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图
(1)在正弦函数,的图象中,五个关键点是:,,______,,.
(2)在余弦函数,的图象中,五个关键点是:,,______,,.
【变式1】(25-26高三上·福建·阶段检测)用“五点法”画函数在的图象时,下列选项中不是关键点的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)将函数化为形式,填写下表,并画出函数在区间上的图象;(如图)
x
0
π
2π
(2)求函数的单调减区间.
题型02 函数图像与解析式
通过观察函数的奇偶性、特殊点取值及单调趋势,逐项排除选项或匹配解析式。重点关注原点附近的函数值以及图像的变化趋势。
【典例1】(2026·北京东城·二模)已知函数的部分图象如图所示,若,则可以为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(2026·天津·一模)已知函数的部分图象如下:
则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)下图对应的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【变式2】(26-27高三上·天津和平·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
题型03 根据函数图像求解析式与性质
先由最值求A,由周期求ω,由特殊点求φ,得到解析式。然后利用整体代换思想,结合基本三角函数的性质求解单调性、对称性、值域等问题。
【典例1】(2026·全国·模拟预测)(多选)已知如图是函数,的部分图象,则( )
A.在上单调递增 B.的图象关于中心对称
C.在点处的切线方程为 D.的图象向左平移个单位长度后为偶函数
【典例2】(2026·贵州遵义·模拟预测)(多选)函数的部分图象如图所示,其中轴,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为
B.
C.当时,的值域为
D.将的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则为偶函数
【变式1】(2027高三·全国·专题练习)(多选)已知函数,其部分图象如图所示,则关于函数的判断正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的单调递增区间为
C.是函数图象的一个对称点
D.将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象关于原点对称
【变式2】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)(多选)已知函数的图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.函数的一个对称中心是
B.是偶函数
C.将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度,可得到函数的图象
D.方程在区间上恰有2个不同的解,则的取值范围为
题型04 三角函数图像与几何图形
利用图像的对称性和周期性等几何特征,结合线段长度、角度或向量等条件建立等量关系。核心是数形结合,将几何条件转化为代数方程求解。
【典例1】(25-26高三上·福建莆田·期中)已知函数,其部分图像如图所示,其中为最高点,,则的解析式为______,______.
【典例2】(26-27高三上·重庆·阶段检测)若,则以曲线与曲线相邻四个交点为顶点的菱形的周长为_________.
【变式1】(26-27高三上·北京海淀·阶段检测)小斌老师在上课时在黑板上画出了函数图像的一部分,然后他画了一条长度为12的线段,如图所示:端点,落在曲线上,与轴交于点,与曲线交于点.若,,则满足条件的,可能是( )
A., B.,
C., D.,
【变式2】(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.
题型05 三角函数图像四种变换
遵循“左加右减,上加下减”的平移规则,以及“横坐标缩短为倒数倍,纵坐标伸缩改变振幅”的伸缩规则。注意区分“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”的顺序差异。
【典例1】(25-26高三上·吉林长春·阶段检测)(多选)已知函数,,要得到的图象,可由的图象( )
A.先将横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
B.先将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍,再向右平移个单位长度
C.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍
D.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍
【典例2】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)为了得到的图象,可以将函数 的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
B.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
C.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位
D.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【变式1】(26-27高二上·河南·阶段检测)函数的图象可由函数的图象经过怎样的平移而得到( )
A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【变式2】(26-27高三上·贵州·阶段检测)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06 三角函数图像变换后求解析式
根据变换规则直接代入原解析式求新解析式。横向变换总是针对自变量x进行,若x前有系数,需先提取系数再加减平移量,谨防平移量出错。
【典例1】(26-27高三上·山西·阶段检测)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将图象上所有的点向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(2026·广东广州·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A.是奇函数,最小正周期为 B.是偶函数,最小正周期为
C.是奇函数,最小正周期为 D.是偶函数,最小正周期为
【变式1】(26-27高三上·北京·开学考试)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),再向右平移个单位,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(26-27高三上·重庆渝中·阶段检测)若将函数的图象向右平移个单位,再把所得图象上每个点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
题型07 三角函数图像变换后求参
根据变换后的解析式满足特定性质(如奇偶性、对称性、零点等)列出方程。结合参数的给定范围求解,注意周期性带来的多解情况,通过赋值法确定最终参数。
【典例1】(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)设函数,将的图象沿x轴的正方向平移个单位长度,所得图象与图象关于y轴对称,则满足条件的t的最小值为( )
A. B. C. D.
【典例2】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)将函数的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象,若为偶函数,则的最小值为________.
【变式1】(26-27高三上·山西·阶段检测)将函数f(x)x的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的倍纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若函数g(x)在上没有零点,则ω的取值范围是__________.
【变式2】(26-27高三上·天津武清·阶段检测)若将函数的图像向右平移个单位长度后所得图像关于原点对称,则的最小值为_______.
优题精练·专题实战通关
1.(26-27高三上·天津和平·阶段检测)函数的部分图象如图所示,则以下说法正确个数为( )
①
②函数图象的对称中心为
③
④不等式的解集为
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(多选)(2026·重庆江津·三模)已知函数 的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.f(x)的图象关于中心对称
C.f(x)在上有4个零点,则实数a的取值范围是
D.将的图象向右平移个单位长度,可以得到函数的图象
3.(多选)(2026·福建龙岩·三模)已知函数的部分图象如图所示,为图象的最高点,分别为图象与轴,轴的交点,则( )
A.
B.为的一条对称轴
C.函数在上有且只有4个零点
D.若在区间上的最大值为,则
4.(2026·河北邢台·三模)如图为函数的部分图象.
(1)求函数的解析式;
(2)设为坐标原点,轴于点为线段上一点,且,求
5.(26-27高三上·山东江苏·阶段检测)若将函数的图象向左平移个单位后的函数图象关于y轴对称,则可取值为( )
A. B. C. D.
6.(2026·上海·三模)函数对应的图象如图,点为图象与轴的交点,点为图象的最高点,点为图象的最低点,若,则的值为______
7.(26-27高三上·天津静海·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于点对称
B.的图象向右平移个单位后得到的图象
C.在区间的最小值为
D.在上有两个零点,两个极值点,则
8.(2026·贵州遵义·模拟预测)(多选)将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B.的最小正周期为
C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增
9.(26-27高三上·山东青岛·阶段检测)对函数的图象进行以下五种变换各一次:
①向左平移1个单位长度;
②向下平移1个单位长度;
③关于x轴对称;
④曲线上各点的横坐标变为原来的倍;
⑤曲线上各点的纵坐标变为原来的3倍;
要使得变换后的解析式为,则不同的变换顺序有________________________种(用数字作答).
10.(多选)(26-27高三上·辽宁·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,且点和最低点在曲线上,则( )
A.
B.点为曲线的一个对称中心
C.将曲线向右平移个单位长度,得到的曲线关于轴对称
D.函数在上的值域为
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题型02 三角函数图像的变换
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题型02 函数图像与解析式
题型03 根据函数图像求解析式与性质
题型04 三角函数图像与几何图形
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考点01 三角函数的图像及性质
函数
图象
定义域
对称性
对称轴:直线
对称中心:
对称轴:直线
对称中心:
无对称轴;
对称中心:
最小正周期
单调性
在 上单调递增;
在 上单调递减
在 上单调递增;
在 上单调递减
在 上单调递增
最值
当 时, 取最小值 ;
当 时, 取最大值
当 时, 取最小值 ;
当 时, 取最大值
无最值
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
【新题对点练】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)(多选)已知函数的部分图象,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,,则
C.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数
D.当时,曲线与有4个交点
【答案】AD
【分析】根据函数的图象,结合正弦型函数的性质,求得的解析式,可判定A正确;列出方程,求得,举反例可判定B错误;利用三角函数的图象变换,可判定C错误;画出函数与的图象,结合图象,可判定D正确.
【详解】对于A,由函数的图象,可得,最小正周期,
则,所以,
又由,
根据五点对应法,可得,所以,
因为,所以,所以,所以A正确;
对于B,若,即且,
可得且,
因为,所以不妨设或,
即或,
所以,其中,
当时,,所以B错误;
对于C,将函数的图象向右平移个单位长度,
得到函数,所以C错误;
对于D,画出函数和在上的图象,
如图所示,结合图象,可得两个函数的图象共有4个交点,所以D正确.
考点02 三角函数图像的变换
1、函数 中,参数 的变化引起图象的变换:的变化引起图象振幅的变换,即纵向伸缩变换;的变化引起周期的变换,即横向伸缩变换;的变化引起图象左右平移变换;的变化引起图象上下平移变换,图象平移遵循的规律为“左加右减,上加下减”。
2、由函数的图象通过变换得到的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
方法一:(先平移后伸缩)
的图象的图象的图象的图象
方法二:(先伸缩后平移)
的图象的图象的图象的图象
注意:无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量而言的,即图象变换要看“自变量”发生多大变化,而不是看“角”的变化.
【新题对点练】(26-27高三上·山东日照·开学考试)为了得到函数的图像,只要把函数图像上所有的点( )
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】D
【分析】根据函数变化判断图像平移的方向和长度.
【详解】已知原函数,
为了得到函数的图像,即需要将原函数中的替换为,
所以需要将原函数图像上所有的点向右平移个单位长度.
素养进阶·答题技法突破
题型01 三角函数图像求解析式
【典例1】(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则______.
【答案】
【分析】设,依题可得,,结合的解可得,,从而得到的值,再根据以及,即可得,进而求得.
【详解】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
,即,.
因为,所以,即,.
所以,
所以或,
又因为,所以,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查根据图象求出以及函数的表达式,从而解出,熟练掌握三角函数的有关性质,以及特殊角的三角函数值是解题关键.
【典例2】(2026·天津·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】A、B、D项,结合特殊点即可排除;C项,求出奇偶性和单调性,即可判断.
【详解】由题意,
由题意及图得,函数为奇函数,且当时,,
对A选项,当时,,与图象不符,故A错误;
对B选项,当时,,与图象不符,故B错误;
对D选项,当时,,与图象不符,故D错误;
对C选项,在中,
,即该函数为奇函数,
,与图象相符,故C正确.
题型02 三角函数图像的变换
【典例1】(2026·北京·高考真题)设函数,若将的图象沿轴的正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.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】平移后函数为,与关于轴对称可知函数值互为相反数,利用正弦相等得方程,排除不恒成立情形,得到的取值个数.
【详解】将向右平移个单位得
.
由题意,与的图象关于轴对称,即恒成立,
即. 分两种情形讨论:
①,对任意不恒成立,舍去;
②,化简得
,即.
由得,
对应,因此的取值个数为3.
【典例2】(2022·全国甲卷·高考真题)将函数的图像向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由平移求出曲线的解析式,再结合对称性得,即可求出的最小值.
【详解】由题意知:曲线为,又关于轴对称,则,
解得,又,故当时,的最小值为.
故选:C.
【典例3】(2021·全国乙卷·高考真题)把函数图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解法一:从函数的图象出发,按照已知的变换顺序,逐次变换,得到,即得,再利用换元思想求得的解析表达式;
解法二:从函数出发,逆向实施各步变换,利用平移伸缩变换法则得到的解析表达式.
【详解】解法一:函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到的图象,再把所得曲线向右平移个单位长度,应当得到的图象,
根据已知得到了函数的图象,所以,
令,则,
所以,所以;
解法二:由已知的函数逆向变换,
第一步:向左平移个单位长度,得到的图象,
第二步:图象上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,
即为的图象,所以.
故选:B.
题型01 五点画图法的应用
令相位整体代换为五个关键角度,求出对应的x与y值。列表描点连线即可得到简图。关键在于整体代换思想的运用,准确求出五个关键点。
【典例1】(26-27高三·全国·一轮复习)(多选)用“五点法”作函数的图象时,需描的点有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】分别令,得,
所以所描的“五点”分别为,ABD正确,C错误.
【典例2】(25-26高三·全国·一轮复习)用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图
(1)在正弦函数,的图象中,五个关键点是:,,______,,.
(2)在余弦函数,的图象中,五个关键点是:,,______,,.
【答案】
【详解】略
【变式1】(25-26高三上·福建·阶段检测)用“五点法”画函数在的图象时,下列选项中不是关键点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦函数的性质即可求解.
【详解】五个关键点分别为,,,,故D选项不在函数图象上.
故选:D
【变式2】(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)将函数化为形式,填写下表,并画出函数在区间上的图象;(如图)
x
0
π
2π
(2)求函数的单调减区间.
【答案】(1),
图象如图.
(2)单调减区间为
【分析】(1)先化简函数表达式为,填写上图即可;
(2)由,得,即可求得函数的单调减区间.
【详解】(1),
图象如图.
(2)由得,
故单调减区间为,
注:也可以.
题型02 函数图像与解析式
通过观察函数的奇偶性、特殊点取值及单调趋势,逐项排除选项或匹配解析式。重点关注原点附近的函数值以及图像的变化趋势。
【典例1】(2026·北京东城·二模)已知函数的部分图象如图所示,若,则可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用奇偶性可排除AD;根据轴右侧两零点间的距离可确定C正确.
【详解】由图象可知:为奇函数;
对于A,,为偶函数,A错误;
对于D,,为偶函数,D错误;
对于BC,不妨设,,
令,解得:;令,解得:或;
则在轴右侧接近的两个零点依次为和;在轴右侧接近的两个零点依次为和,
,,
由图象可知:B错误,C正确.
【典例2】(2026·天津·一模)已知函数的部分图象如下:
则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】因为无法通过五点作图得出具体函数图像,所以本题使用奇偶性,特殊值逐项排除得出答案.
【详解】A选项:,为偶函数.题中图像为奇函数,所以A不可能.
C选项:同A选项判断方法也可判断C选项为偶函数,C错误.
D选项:因为,当足够大时,显然不满足图像显示最后一部分由负到正的急剧递增,且当时,,与图像矛盾.
B选项:从奇偶性,特殊值角度分析均有可能满足,因此图像解析式可能为.
【变式1】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)下图对应的函数解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由图象可知,图象关于原点对称,函数为奇函数,
对于A,,为奇函数,
,接近,符合题意;
对于B,,为偶函数,不符合题意;
对于C,,为奇函数,
,远小于,不符合题意;
对于D,,为偶函数,不符合题意.
【变式2】(26-27高三上·天津和平·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由图象可知,为偶函数,并且当时,,还可看出,即可选出选项.
【详解】由图象得函数的定义域为,且图象关于轴对称,即为偶函数,
当时,.
在选项BC中,当时,,故排除BC,
在选项D中,,排除D,故只有选项A满足图象.
题型03 根据函数图像求解析式与性质
先由最值求A,由周期求ω,由特殊点求φ,得到解析式。然后利用整体代换思想,结合基本三角函数的性质求解单调性、对称性、值域等问题。
【典例1】(2026·全国·模拟预测)(多选)已知如图是函数,的部分图象,则( )
A.在上单调递增 B.的图象关于中心对称
C.在点处的切线方程为 D.的图象向左平移个单位长度后为偶函数
【答案】ACD
【分析】首先根据函数图像得出,根据余弦函数的图像即可判断AB;由导数的几何意义即可判断C;根据函数平移及余弦函数的奇偶性即可判断D.
【详解】由题图可得,即,
而,可得,
又,即,
可得,可得,
又,且,即,
即,可得,,
对于A,,可得,
∴函数在上单调递增,故A正确;
对于B,,
不是函数的对称中心,故B不正确;
对于C,,,
则在点处的切线方程为,故C正确;
对于D,将向左平移个单位长度后,
可得,则为偶函数,故D正确.
【典例2】(2026·贵州遵义·模拟预测)(多选)函数的部分图象如图所示,其中轴,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为
B.
C.当时,的值域为
D.将的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则为偶函数
【答案】AD
【分析】借助余弦函数图象的对称性,先求出对称轴,从而得到周期与相位,求出解析式,然后依次求函数值、区间值域及图象平移与偶函数即可.
【详解】对于A:因为轴,所以的一条对称轴为,
所以,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,
是的零点,且在单调递减区间内,所以,所以,
因为,所以取,得,所以,
则,故B错误;
对于C:因为,当时,,
所以,所以,故C错误;
对于D:将的图象向左平移个单位长度后得到,
因为,所以是偶函数,故D正确.
【变式1】(2027高三·全国·专题练习)(多选)已知函数,其部分图象如图所示,则关于函数的判断正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的单调递增区间为
C.是函数图象的一个对称点
D.将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象关于原点对称
【答案】ABC
【分析】根据函数图象得到函数的最小正周期,即可判断A,可求出,结合正弦函数的性质即可判断BC,根据函数的平移变换得到函数解析式为,可判断D.
【详解】由图可知的最小值为,故,
,所以最小正周期,故A正确;
所以,
因为,所以,
解得,又,所以,
所以,
令,解得,
所以的单调递增区间为,故B正确;
又,所以是函数图象的一个对称点,故C正确;
将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数图象对应的解析式为,而的图象不关于原点对称,故D错误.
【变式2】(26-27高三上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)(多选)已知函数的图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.函数的一个对称中心是
B.是偶函数
C.将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度,可得到函数的图象
D.方程在区间上恰有2个不同的解,则的取值范围为
【答案】AC
【分析】先由图中最值、周期和顶点条件依次求出参数得到函数的解析式,再由对称中心方程求出函数的对称中心即可判断A;求出的解析式即可判断其奇偶性判断B;由平移变换公式和诱导公式求出变换后图象解析式即可判断C;将题设等价转换成在区间上恰有2个不同的解得到不等式即可分析计算求解的取值范围判断D.
【详解】由题可得,所以,
又,所以,
所以,即,
又,所以,所以,
令,所以函数的对称中心为,
令,所以函数的一个对称中心是,A正确;
图象不关于y轴对称,不是偶函数,B错误;
将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的可得到函数的图象,
再向右平移个单位长度,可得到函数即的图象,C正确;
因为方程即在区间上恰有2个不同的解,
所以即在区间上恰有2个不同的解,
令且,
所以方程在区间上恰有2个不同的解,则的取值范围为且,D错误.
题型04 三角函数图像与几何图形
利用图像的对称性和周期性等几何特征,结合线段长度、角度或向量等条件建立等量关系。核心是数形结合,将几何条件转化为代数方程求解。
【典例1】(25-26高三上·福建莆田·期中)已知函数,其部分图像如图所示,其中为最高点,,则的解析式为______,______.
【答案】
【分析】(1)由得,结合,得到和,然后即可求出,由函数经过的点求得,即可得到函数的解析式;
(2)利用三角函数的周期性和诱导公式即可求出结果.
【详解】,则,∵,∴且,即,
∴,
由图像可知函数经过点,即,且,
∴,
∴,
,∵函数的最小正周期为,
∴,
∵,
∴.
故答案为: ,
【典例2】(26-27高三上·重庆·阶段检测)若,则以曲线与曲线相邻四个交点为顶点的菱形的周长为_________.
【答案】8
【分析】用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再作出两个函数的草图,数形结合确定菱形顶点坐标,借助菱形的性质列式求解.
【详解】函数,
在同一坐标系内作出函数与的图象,
取两函数图象相邻的四个交点、、、,则四边形为菱形,
不妨设:,,,则.
由得:
,即,
由得,或,
即,,,
不妨取,,.
则,,,
即,,.
,
,
又因为,即,解得:,
所以,
即菱形的周长为8.
【变式1】(26-27高三上·北京海淀·阶段检测)小斌老师在上课时在黑板上画出了函数图像的一部分,然后他画了一条长度为12的线段,如图所示:端点,落在曲线上,与轴交于点,与曲线交于点.若,,则满足条件的,可能是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】先利用辅助角公式化简函数,再根据线段比例关系分析点的位置,利用线段长度推导水平距离,计算线段AB的竖直总落差, 推导出的取值,验证 的合理性即可.
【详解】利用辅助角公式,可得,
其中该函数的最大值为 ,最小值为 ,值域为;
设 ,由题设 ,可得 ,
因此总线段长度,
已知 ,解得 ,即 ,说明点 是线段的中点,
设点 ,点 ,因为 在 轴上且是中点,
所以 的纵坐标为 0 ,由中点坐标公式得,
也就是 ,说明两点关于点 中心对称,
设在竖直方向的分量为 ,则竖直分量为, 竖直分量为,
因此点纵坐标为点纵坐标为点纵坐标为.
得到两点的竖直总落差为 ,
结合线段总长 12 ,水平分量设为 ,由勾股定理 ,
同时 三点都在 上,且 ,
结合三角函数的对称性可得,解得 ,
因此竖直总落差为 6 ,代入得水平分量 .
得到到的水平距离为 ,结合三角函数的相位差关系,
可得到对应的相位差为 ,即, 解得,
将 代入选项,结合 的取值条件验证,
当时,满足三点的函数值匹配所有向量条件.
【变式2】(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
【分析】已知,而且共线,因此可以把这条直线的方向向量设出来,再把三个点都写成同一个参数形式.随后利用它们都在函数的图象上,把几何条件转化为三组正弦值关系,最后联立求出.
【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
题型05 三角函数图像四种变换
遵循“左加右减,上加下减”的平移规则,以及“横坐标缩短为倒数倍,纵坐标伸缩改变振幅”的伸缩规则。注意区分“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”的顺序差异。
【典例1】(25-26高三上·吉林长春·阶段检测)(多选)已知函数,,要得到的图象,可由的图象( )
A.先将横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
B.先将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍,再向右平移个单位长度
C.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍
D.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的倍,纵坐标扩大为原来的倍
【答案】BC
【分析】先将化简为余弦型辅助角形式,再根据三角函数图像的伸缩、平移变换规则,逐一对各选项的变换过程验证,判断是否得到的图像.
【详解】由题意可得:,
对A选项,横坐标伸长为原来的倍可得,
右移可得:,振幅为,与解析式不符,A错误,
对B选项,横坐标缩短为原来的倍可得,
纵坐标扩大为原来的倍可得,
右移可得,B正确,
对C选项,向右平移可得,横坐标缩短为原来的倍可得,
纵坐标扩大为原来的倍可得,C正确,
对D选项,向右平移得,横坐标缩短为原来的倍可得,
纵坐标扩大为原来的倍可得,与解析式不符,D错误.
【典例2】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)为了得到的图象,可以将函数 的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
B.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位
C.每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位
D.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【答案】C
【详解】将函数的图象上每个点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可得函数的图象,
再向右平移个单位,可得函数的图象.
【变式1】(26-27高二上·河南·阶段检测)函数的图象可由函数的图象经过怎样的平移而得到( )
A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【答案】C
【详解】 因为,
根据图象平移规则,函数的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
【变式2】(26-27高三上·贵州·阶段检测)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】C
【详解】由题,
所以的图象可由的图象向左平移个单位得到.
题型06 三角函数图像变换后求解析式
根据变换规则直接代入原解析式求新解析式。横向变换总是针对自变量x进行,若x前有系数,需先提取系数再加减平移量,谨防平移量出错。
【典例1】(26-27高三上·山西·阶段检测)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将图象上所有的点向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】将函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到,
再将图象上所有的点向右平移个单位长度后的函数为.
【典例2】(2026·广东广州·模拟预测)将函数的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A.是奇函数,最小正周期为 B.是偶函数,最小正周期为
C.是奇函数,最小正周期为 D.是偶函数,最小正周期为
【答案】B
【分析】先利用辅助角公式化简的解析式,再根据图象的平移变换得到的表达式,再逐一判断选项即可;
【详解】函数,
,
所以,是偶函数,最小正周期为.
【变式1】(26-27高三上·北京·开学考试)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),再向右平移个单位,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】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)得到
函数图象的解析式为,
再将所得函数图象向右平移个单位得到函数图象的解析式为,
即.
【变式2】(26-27高三上·重庆渝中·阶段检测)若将函数的图象向右平移个单位,再把所得图象上每个点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数的图象向右平移个单位,得的图象,
再把图象上每个点的横坐标缩小为原来的,得到的图象.
题型07 三角函数图像变换后求参
根据变换后的解析式满足特定性质(如奇偶性、对称性、零点等)列出方程。结合参数的给定范围求解,注意周期性带来的多解情况,通过赋值法确定最终参数。
【典例1】(26-27高三上·北京顺义·阶段检测)设函数,将的图象沿x轴的正方向平移个单位长度,所得图象与图象关于y轴对称,则满足条件的t的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,将的图象沿x轴的正方向平移个单位长度,
得到,
因为所得图象与图象关于y轴对称,所以,
即对任意恒成立,
则或对任意恒成立,
则,
因为,所以t的最小值为.
【典例2】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)将函数的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象,若为偶函数,则的最小值为________.
【答案】
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,
可得.
因为为偶函数,所以,可得.
因为,所以当时,即得最小值.
【变式1】(26-27高三上·山西·阶段检测)将函数f(x)x的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的倍纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若函数g(x)在上没有零点,则ω的取值范围是__________.
【答案】
【分析】先根据三角函数图像平移与伸缩变换求出解析式,换元得到相位的取值区间;无零点等价于在对应开区间无解,的解为,对分类讨论,保证区间内不包含,求解得到的取值范围.
【详解】向右平移个单位:,
横坐标变为原来倍,纵坐标不变:
,
令,当,
,
在无零点,即开区间内不含任何,
区间长度:,
若即,区间长度大于,余弦区间一定存在零点,舍去,只需讨论,
当时,,此范围内的点只有,
要开区间不含和,分两种情况:
①整个区间在左侧,即区间右端点,
,,
结合,得,
②整个区间夹在与之间,左端点且右端点,
,
得,
综合两种情况,的取值范围:.
【变式2】(26-27高三上·天津武清·阶段检测)若将函数的图像向右平移个单位长度后所得图像关于原点对称,则的最小值为_______.
【答案】
【详解】 根据三角函数图像平移规则,将向右平移个单位长度后,
所得函数解析式为: ,
因为的图像关于原点对称,故为奇函数,所以 ,
解得 , 由得,解得,
因为,故可取的最大整数为,代入得: , 即的最小值为.
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1.(26-27高三上·天津和平·阶段检测)函数的部分图象如图所示,则以下说法正确个数为( )
①
②函数图象的对称中心为
③
④不等式的解集为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由图象先求出周期,即可求出,利用定义域问题可求出,由特殊点可求出,即;令可求出对称中心,可讨论出,即可解出范围.
【详解】由图象知相邻渐近线为和,间距为,故周期.
时,有,又,解得,
由,得,因此.
A选项:由可知,A选项错误;
B选项:正切函数的对称中心为,令,得,
即函数图象的对称中心为选项正确.
C选项:,
故,C选项正确.
D选项:当时,;当时,.
不等式等价于,即,
解得,即,D选项正确.
2.(多选)(2026·重庆江津·三模)已知函数 的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.f(x)的图象关于中心对称
C.f(x)在上有4个零点,则实数a的取值范围是
D.将的图象向右平移个单位长度,可以得到函数的图象
【答案】AD
【分析】根据函数图象确定函数表达式,再结合正弦函数的图象与性质,涉及函数的对称性,单调性,零点以及函数图象的平移变换.
【详解】由图象可知,,根据,则,故,得,A正确;
此时,将代入可得,得,
则,因为,所以,
则,
因为,所以B错误;
因为,所以,因为在上有4个零点,
所以,解得,C错误;
,向右平移个单位长度后,得到,D正确.
3.(多选)(2026·福建龙岩·三模)已知函数的部分图象如图所示,为图象的最高点,分别为图象与轴,轴的交点,则( )
A.
B.为的一条对称轴
C.函数在上有且只有4个零点
D.若在区间上的最大值为,则
【答案】AC
【分析】根据函数所过的点,求出函数的两个参数,得到具体函数解析式,再根据正弦函数的对称轴,单调区间,零点、最值,逐项计算判断即可.
【详解】已知,过,得,
结合,得;
过,且是最高点之后的零点,满足,解得.
因此,最高点坐标为.
选项A.,,则,A选项正确;
选项B.不是最值,故不是的对称轴,B选项错误;
选项C.,
因此,该函数是偶函数.
当时,,不是零点.
令,即.
当时,作出函数和在区间上的图象如下:
.
所以当时有2个零点,由偶函数对称性,当时有2个零点,总共4个零点,C选项正确;
选项D.中,对应,即长度为的区间上的最大值.
取,区间对应,最大值,不满足,D选项错误.
4.(2026·河北邢台·三模)如图为函数的部分图象.
(1)求函数的解析式;
(2)设为坐标原点,轴于点为线段上一点,且,求
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定的图象,结合五点法作图求出即可.
(2)由的三角函数表示,再列式并利用辅助角公式求解.
【详解】(1)观察函数图象,得函数的最小正周期,而,
解得,由,得,
又,则,
所以函数的解析式是.
(2)设,
由函数的图象知,,
则,
则,
由,得,
整理得,即,则,
又,因此,解得,
所以.
5.(26-27高三上·山东江苏·阶段检测)若将函数的图象向左平移个单位后的函数图象关于y轴对称,则可取值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】化简可得,结合三角函数图象变换可得平移后的解析式为,再结合偶函数性质可得结论.
【详解】函数的图象向左平移个单位,
得到 图象关于轴对称,即,
解得,又,当时,的最小值为.
6.(2026·上海·三模)函数对应的图象如图,点为图象与轴的交点,点为图象的最高点,点为图象的最低点,若,则的值为______
【答案】
【分析】利用辅助角公式化简函数,得出振幅和周期,设点,利用正弦型函数的性质结合图象求出坐标,进而求出,利用构造方程求出,进而求出值.
【详解】,振幅为,周期,
设点,则,,
,
,
解得,解得或(舍去),
,解得.
7.(26-27高三上·天津静海·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.的图象关于点对称
B.的图象向右平移个单位后得到的图象
C.在区间的最小值为
D.在上有两个零点,两个极值点,则
【答案】D
【分析】根据求三角函数解析式的方法可得,利用代入检验法可判断A;根据图象平移可判断B;利用换元法,结合正弦函数的图象可判断C,利用卡根法,结合正弦函数的图象列式求解可判断D.
【详解】因为,且,所以,
又因为,
则,解得,
且函数的最小正周期,且,则,可得,
则,,所以.
对于A:,故A错误;
对于B:的图象向右平移个单位后得,故B错误;
对于C:因为,则,
所以,最小值不为,故C错误;
对于D:因为,则,
若在上有两个零点,两个极值点,则,
所以,所以,故D正确.
8.(2026·贵州遵义·模拟预测)(多选)将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B.的最小正周期为
C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增
【答案】BD
【分析】先根据图像的伸缩变换和平移变换求出可判断A,然后根据正弦型函数的性质可判断BCD.
【详解】将图象上所有点的横坐标缩短到原来的、纵坐标不变,即把原函数中的替换为,
得到中间函数,将的图象向右平移个单位,将替换为,
最终得到: ,A错误;
最小正周期,B正确;
,因此不是对称轴,C错误;
当时,内层相位的取值范围是,
正弦函数在该区间内单调递增,D正确.
9.(26-27高三上·山东青岛·阶段检测)对函数的图象进行以下五种变换各一次:
①向左平移1个单位长度;
②向下平移1个单位长度;
③关于x轴对称;
④曲线上各点的横坐标变为原来的倍;
⑤曲线上各点的纵坐标变为原来的3倍;
要使得变换后的解析式为,则不同的变换顺序有________________________种(用数字作答).
【答案】20
【分析】先由目标函数确定横向变换①必须在④之前,②必须在纵向变换③和⑤之后,五个变换全排列共种,其中①在④前占一半,②在③⑤后占三分之一,相乘即得.
【详解】设初始函数为,目标函数为
分析各变换的先后顺序:
(1)横向变换①与④的顺序:若先①(左移1)后④(横坐标缩短为 ):
若先④后①:故必须先①后④;
(2)纵向变换③与⑤的顺序:③(关于 轴对称)与⑤(纵坐标变为原来的3倍)可任意交换,结果相同;
(3)②(向下平移1)的位置:
②必须在③和⑤之后,否则平移量会被纵向伸缩放大或被对称改变方向;
所以五个变换中,①在④之前,②在③和⑤之后,
五个变换的全排列共有种,①在④之前的占一半种;
在这60种中,②在③和⑤之后的占三分之一:种.
所以不同的变换顺序共有20种.
10.(多选)(26-27高三上·辽宁·阶段检测)已知函数的部分图象如图所示,且点和最低点在曲线上,则( )
A.
B.点为曲线的一个对称中心
C.将曲线向右平移个单位长度,得到的曲线关于轴对称
D.函数在上的值域为
【答案】AB
【分析】求出的值,根据以及可得出的值,可判断A选项;结合图象求出的值,可得出函数的解析式,利用正弦型函数的对称性可判断B选项;求出平移后的函数解析式,利用正弦型函数的奇偶性可判断C选项;利用三角恒等变换化简函数的解析式,利用正弦型函数的基本性质求其值域,可判断D选项.
【详解】对于A选项,由最低点,则,
而,得,由,则,故A选项正确;
对于B选项,由图可知,点为函数的图象的最低点,
根据五点作图法可知,则,
设函数的最小正周期为,则,即,所以,
故,所以,所以,
因为,所以点为曲线的一个对称中心,故B选项正确;
对于C选项,曲线向右平移个单位长度得到,
为奇函数,关于原点对称,故C选项错误;
对于D选项,,
由,得,则,
则,故D选项错误.
$