内容正文:
知识点36 三角函数图象的变换
振幅变换
由函数 的图象变换得到 的图象,需要将函数 的图象上所有点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的 倍。
相位变换
由函数 的图象变换得到 的图象,需要将函数 的图象上的所有点向左()或向右()平移 $
周期变换
由函数 的图象变换得到 的图象,需要将函数 的图象上所有点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的 。
注意:
1.函数 中, 称为振幅, 称为相位, 称为初相。
2.图象平移遵循的规律为“左加右减,上加下减”。
实战演练
一、单选题
1. 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
2. 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. 向左平移 个单位
C. 向右平移 个单位
D. 向右平移 个单位
3. 函数 的图象,可以由函数 的图象向右平移 ()个单位得到,则 ( )
A. B. C. D.
4. 将函数 的图象上每一点的横坐标伸长为原来的 2 倍,纵坐标不变,再向右平移 个单位长度,得到的函数解析式为( )
A.
B.
C.
D.
5. 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
6. 为了得到函数 的图象,只需把函数 图象上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的 2 倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的 倍,横坐标不变
7. 为了得到 的图象,只需要把 图象上所有的点( )
A. 向左平行移动 个单位长度,纵坐标变为原来的 2 倍
B. 向右平行移动 个单位长度,纵坐标变为原来的 倍
C. 向右平行移动 个单位长度,纵坐标变为原来的 2 倍
D. 向右平行移动 个单位长度,纵坐标变为原来的 倍
8. 函数 的周期、振幅分别是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 为了得到函数 的图象,只需将余弦函数图象上各点( )
A. 横坐标伸长到原来的 3 倍,再向左平移 个单位长度
B. 横坐标缩短到原来的 ,再向右平移 个单位长度
C. 向右平移 个单位长度,再把横坐标缩短到原来的
D. 向右平移 个单位长度,再把横坐标缩短到原来的
10. 以下四种变换方式,能将函数 的图象变换为 的图象的是( )
A. 先向左平移 个单位长度,再将每个点的横坐标扩大为原来的 2 倍
B. 先向左平移 个单位长度,再将每个点的横坐标扩大为原来的 2 倍
C. 先将每个点的横坐标扩大为原来的 2 倍,再向左平移 个单位长度
D. 先将每个点的横坐标扩大为原来的 2 倍,再向左平移 个单位长度
11. 已知 是实数,则函数 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12. 已知 ,将函数 的图象向右平移 个单位长度后,所得函数为偶函数,其中 ,则 ______。
13. 将 图象上所有点的横坐标变为原来的 ,得到函数______的图象。
14. 把函数 的图象上各点的纵坐标缩短到原来的 ,所得图象对应的解析式为______。
四、解答题
15. 由 的图象,得到 ()的图象是否还有其他的变换方法?
16. 试确定函数 的初相和周期。
17. 已知函数 ,将函数 的图像向右平移 个单位长度,再保持图像上的点的纵坐标不变,横坐标变为原来的 ,得到函数 的图像。
(1) 求函数 的单调递增区间;
(2) 当 时,求函数 的值域。
18. (1) 将函数 图象上的所有点的横坐标变为原来的 ,纵坐标不变,得到函数 的图象,求 的值。
(2) 将函数 的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的 ,求所得图象的解析式。
19. 已知函数 。
(1) 求函数 的最小正周期、振幅、初相及图象的对称轴方程;
(2) 将函数 的图象向右平移 个单位长度,所得图象对应的函数为 ,当 时,求函数 的值域。
参考答案与解析
一、单选题
1. 答案:D
解析:设向右平移 个单位,则
即向右平移 个单位长度。注意:平移量为针对 本身的系数而言,需先提出系数 ,故是 而非 。选 D。
2. 答案:B
解析:,令 ,得 ,即向左平移 个单位。选 B。
3. 答案:C
解析:向右平移 个单位后:
要使其恒等于 ,利用 的恒等匹配(对含 项取“同号”分支):
取 ,得 ,满足 。选 C。
4. 答案:D
解析:将 的图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变可得 , 再向右平移 个单位长度,得到的函数解析式为
选 D。
5. 答案:C
解析:。设再右移 个单位:
即每个点的横坐标缩短到原来的 ,再向右平移 个单位。选 C。
6. 答案:A
解析: 中 的系数由 变为 ,即横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变。选 A。
7. 答案:A
解析::由 图象先向左平移 个单位长度(注意:平移量就是 ,不带 ,因为相位中 的系数为 ),再纵坐标变为原来的 2 倍。选 A。
8. 答案:C
解析:,振幅 (振幅恒为正)。选 C。
二、多选题
9. 答案:BD
解析:选项A,先将横坐标伸长到原来的3倍,得到,再向左平移个单位长度,得到,和目标函数不一致,A错误.
选项B,先将横坐标缩短到原来的,得到,再向右平移个单位长度,得到,和目标函数完全一致,B正确.
选项C,先向右平移个单位长度,得到,再把横坐标缩短到原来的,得到,和目标函数不一致,C错误.
选项D,先向右平移个单位长度,得到,再把横坐标缩短到原来的,得到,和目标函数完全一致,D正确.
10. 答案:AD
解析:目标 。
A:左移 :;横坐标扩大 2 倍():
B:左移 后扩大:
C:先扩大:;再左移 :
D:先扩大:;再左移 :
选 AD。
11. 答案:ACD
解析:当 时,;
当 时,周期为 ,振幅为 。
对 A:当 时,,故 A 正确;
对 B:由 ,可得 ,所以 ,所以振幅小于 2,故 B 错误;
对 C:当 时,,故 C 正确;
对 D:由 可得 ,所以 ,所以振幅大于 2,故 D 正确。
选:ACD
三、填空题
12. 答案:
解析:。
右移 后:。为偶函数,需
取 ,得 ,满足 。
13. 答案:
解析:横坐标变为原来的 ,即 ,得 。
14. 答案:
解析:纵坐标缩短到原来的 ,即 由 变为 ,得 。
四、解答题
15.
解:还有其他变换方法。例如(先平移、后作周期变换):
即可以先平移(平移量为 ,需除以 的系数 ),再作振幅变换;也可以先作振幅变换再平移、伸缩,只要保证每一步对应的平移量、伸缩量按“作用于 本身”的规则换算即可。变换顺序不唯一,但先平移后伸缩时平移量要除以 ,先伸缩后平移时平移量不除以 。
16.
解: 中,,。
初相:;
周期:。
17.
解:先化简:
(1) 令 ,解得
故 的单调递增区间为 ()。
(2) 变换过程:右移 :
再横坐标变为原来的 ():
当 时,。
在此区间上正弦函数先减后增,最小值在 处取得,为 ;端点值 为最大值。
故 的值域为
18.
(1) 解:横坐标变为原来的 ():
(2) 解:横坐标缩短到原来的 ():
19.
(1) 解:,其中 ,,。
最小正周期:;
振幅:;
初相:;
对称轴:令 ,解得
(2) 解:右移 个单位:
当 时,。
在此区间上的取值范围为 ( 时取得 ),故
即 的值域为
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