专题11 函数y=Asin(wx+φ)(题型专练)高一数学人教A版必修第一册
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内容正文:
专题03 函数
(题型突破·举一反三)
题型01 相位变换及解析式特征 1
题型02 周期变换及解析式特征 2
题型03 正(余)弦型函数图象的变换 4
题型04 通过三角函数单调性与奇偶性求ω与φ的参数 6
题型05 通过三角函数周期性求ω与φ的参数 7
题型06 通过三角函数最值或值域求ω与φ的参数 9
题型07 通过三角函数零点或根求ω与φ的参数 10
题型08 通过三角函数图象求ω与φ的参数 11
▌题型01 相位变换及解析式特征
相位变换:函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
【典例1】(25-26高一下·四川成都·期中)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
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】D
【详解】对于三角函数图象平移,遵循“左加右减,针对本身”的原则.
将平移得到.
先对目标函数变形:.
对比与,替换为,
根据“右减”规则,需将的图象向右平移个单位长度.
【变式1-1】(24-25高一下·四川宜宾·期末)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
【变式1-2】(2025高二下·湖南郴州·学业考试)为了得到函数的图象,则只需将的图象( )
A.向右平移个长度单位 B.向左平移个长度单位
C.向右平移个长度单位 D.向左平移个长度单位
【变式1-3】(25-26高二下·广东揭阳·期末)为了得到函数的图象,只需将函数的图象上的每个点( )
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
▌题型02 周期变换及解析式特征
周期变换:函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
【典例2-1】.(24-25高一上·全国·课堂例题)为了得到,的图象,只需把正弦曲线上所有点的( )
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【答案】B
【分析】根据正弦函数图象的伸缩变换即可得结果.
【详解】,因此只需把正弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变.
故选:.
【变式2-1】(2022·河南开封·模拟预测)已知函数的图象为C,为了得到函数的图象,只要把C上所有点( )
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
【变式2-2】(24-25高一上·全国·课后作业)为了得到,的图象,只需把余弦曲线上所有点的( ).
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【变式2-3】(23-24高一下·陕西·阶段检测)为了得到的图象,只需把图象上所有点的( )
A.纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变 B.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
C.横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变 D.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
▌题型03 正(余)弦型函数图象的变换
函数的图象经变换得到的图象的两种途径
【典例3-1】(22-23高一下·江西·期末)将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标伸长为原来的2倍,然后将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据伸缩得出解析式,再结合平移得出函数的解析式即可.
【详解】由题意将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的得,
纵坐标伸长为原来的2倍得,
将所得图象向右平移个单位长度,即.
故选:A.
【变式3-1】(25-26高一下·湖北·期中)为了得到函数的图象,可以将函数的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的倍,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倍,纵坐标不变,再向右平移个单位
C.每个点的横坐标伸长到原来的4倍,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4倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【变式3-2】(25-26高一下·广东汕尾·期中)只需要把图象上( ),即可得到的图象.
A.各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
B.各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
C.各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
D.各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
【变式3-3】(多选)(25-26高一上·云南昆明·期末)为得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
A.先向右平行移动个单位,再横坐标缩短到原来的,纵坐标不变;
B.先向左平行移动个单位,再横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变;
C.先横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位;
D.先横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平行移动个单位;
▌题型04 通过三角函数单调性与奇偶性求ω与φ的参数
根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数或的单调区间.
【典例4-1】(25-26高一下·江西吉安·期末)已知函数,对都有,且在上单调,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到,,从而求出答案
【详解】对都有,故,
即,,
故,,解得,,
在上单调,,故,解得,
故,解得,
因为,所以,
当时,,,符合题意,
当时,,,符合题意,
故.
【典例4-2】(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4-1】(26-27高三上·江苏常州·阶段检测)已知函数,对任意均有,且,在上单调递减,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高一下·河北·期中)若函数在区间上单调,且,则的取值范围为________.
【变式4-3】(25-26高三上·江西·阶段检测)将函数图象向左平移个单位后得到函数的图象.若为奇函数,则正实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4-4】(25-26高一下·辽宁大连·期末)将函数的图象向左平移个单位,得到函数.图象,若函数为奇函数,则的最小值是_____.
▌题型05 通过三角函数周期性求ω与φ的参数
利用公式求周期.
【典例5】(多选)(24-25高二下·广西南宁·期末)已知函数的最小正周期为,则( )
A.
B.曲线的一个对称中心为
C.的单调递增区间
D.将正弦曲线向左平移个单位长度可得到曲线
【答案】BC
【分析】对于A:利用周期的公式即可求得结果;对于B:利用对称中心的公式即可求得结果,对于C:利用单调递增区间的公式即可求得结果;对于D:利用平移变换“左加右减”即可求得结果.
【详解】对于A:因为,所以,故A不正确;
对于B:,令,得曲线的对称中心为,
当时,对称中心为,所以B正确;
对于C:令,得的单调递增区间为,
所以C正确;
对于D:将正弦曲线向左平移个单位长度得到曲线,所以D不正确.
故选:BC
【变式5-1】(多选)(2026·湖南永州·一模)已知函数的最小正周期为,则( )
A. B.
C.在上单调递增 D.函数的图象关于点对称
【变式5-2】(25-26高一下·上海·期中)若函数(其中常数)的最小正周期为3,则的值为__________.
【变式5-3】(26-27高三上·河北衡水·开学考试)(多选)已知函数的最小正周期为,则下列选项中是图象的对称中心的是( )
A. B. C. D.
▌题型06 通过三角函数最值或值域求ω与φ的参数
根据自变量的范围确定的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值.
【典例6】(26-27高三上·广东广州·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,且在区间上只取得一次最大值2,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先化简三角表达式得到,再分别利用在单调递增、在上恰好取得一次最大值 这两个条件列出关于的不等式,联立取交集得到的取值范围.
【详解】由题意得
,
由题意得在区间上单调递增,
由,则,结合,
可得,解得,
当时,,要使得该函数取得一次最大值2,
故只需,解得;
综上所述,的取值范围为.
【变式6-1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)已知函数,对任意恒有,且在区间上有且只有一个使,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知函数,若存在,,使得,则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式6-3】(25-26高一下·北京朝阳·期中)已知函数的图象在区间上有且只有4个最高点,则实数的取值范围是__________.
▌题型07 通过三角函数零点或根求ω与φ的参数
换元得的区间,结合图象,列出关于的不等式组。
关键:端点是否取得到,要看题目条件,注意开闭。
【典例7】(26-27高三·全国·一轮复习)将函数的图象向右平移个单位长度后得到的图象.若在上恰有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出平移后的函数解析式及其整体相位的取值范围,根据“恰有3个零点”结合正弦函数的图象即可求得的取值范围.
【详解】由题意得,
因为,所以,
因为在上恰有3个零点,所以,
解得.
【变式7-1】(25-26高三上·江西赣州·期中)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数.若函数在区间上恰有2个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)已知函数将函数图象向上平移个单位,然后保持纵坐标不变,横坐标扩大为原来的倍得到,若在区间上恰有个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式7-3】(25-26高三上·广东·阶段检测)已知函数的图象是由的图象向右平移个单位得到的.若在上仅有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
▌题型08 通过三角函数图象求ω与φ的参数
五点(针对,):,对应上升零点、最高点、下降零点、最低点、上升零点。
解题步骤:
①看图象上下高度求;
②读图象周期T,求;
③取图象上关键点代入匹配五点,解;
④结合范围取舍,优先取绝对值小的初相。
【典例8】(25-26高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.的对称中心为
B.当时,
C.的单调递减区间为
D.若,且,则
【答案】D
【分析】对于A,根据函数图象确定相关参数,可求出函数解析式,根据正弦函数的对称性可判断A;对于B,由的范围求的范围,再结合正弦函数性质求的范围可判断B;对于C,根据正弦函数的单调性求函数的单调递减区间判断C;对于D,根据正弦函数图象的对称性结合已知图象得到,代入求值,即可判断.
【详解】对于A,已知函数.
由图知,,故,
又过点,且该点在函数增区间上,
故,,又,
则,则,
令,,可得,,
所以函数的对称中心为,故A错误;
对于B,由,可得,
所以,所以,
当时,,当时,,B错误;
对于C,由,,可得,,
所以函数的单调递减区间为,C错误;
对于D,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
【变式8-1】(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
【变式8-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的部分图象如图所示,则,的值分别是( )
A.2, B.2, C.2, D.4,
【变式8-3】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)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
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专题03 函数
(题型突破·举一反三)
▌题型01 相位变换及解析式特征
【典例1】
【答案】D
【详解】对于三角函数图象平移,遵循“左加右减,针对本身”的原则.
将平移得到.
先对目标函数变形:.
对比与,替换为,
根据“右减”规则,需将的图象向右平移个单位长度.
【变式1-1】
【答案】B
【分析】根据正弦函数平移原则即可得到答案.
【详解】,
则只需将函数的图象向左平移个单位.
故选:B.
【变式1-2】
【答案】B
【分析】根据平移变换左加右减原则即可求解.
【详解】因为,
所以只需将的图象向左平移个长度单位.
故选:B.
【变式1-3】
【答案】C
【详解】因为,根据函数图象的平移变换规律,
将函数图象上的每个点向左平行移动个单位长度,
即可得函数的图象.
▌题型02 周期变换及解析式特征
【典例2-1】.
【答案】B
【分析】根据正弦函数图象的伸缩变换即可得结果.
【详解】,因此只需把正弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变.
故选:.
【变式2-1】
【答案】B
【分析】结合三角函数的图象变换,即可求解.
【详解】根据三角函数的图象变换,将的图象上所有点的横坐标缩短为原来
倍,即可得到函数.
故选:B.
【变式2-2】
【答案】B
【分析】根据余弦函数图象的伸缩变换即可得结果.
【详解】由题意得,因此只需把余弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,
即可得到,的图象.
故选:B.
【变式2-3】
【答案】D
【分析】根据三角函数的图象变换即可得到结论.
【详解】将图象上所有的点的横坐标缩小到原来的倍,纵坐标不变,即可得到函数的图象.
故选:D.
▌题型03 正(余)弦型函数图象的变换
【典例3-1】
【答案】A
【分析】先根据伸缩得出解析式,再结合平移得出函数的解析式即可.
【详解】由题意将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的得,
纵坐标伸长为原来的2倍得,
将所得图象向右平移个单位长度,即.
故选:A.
【变式3-1】
【答案】B
【详解】将函数的图象上每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,可以得到,
再向右平移个单位,得到.
【变式3-2】
【答案】D
【分析】应用三角函数的伸缩变化结合平移规则计算求解.
【详解】正弦函数各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到,
再向右平移个单位长度,得到.
【变式3-3】
【答案】AD
【分析】由三角函数图象平移逐项判断即可;
【详解】对于A,将函数图象先向右平行移动个单位得到,
再横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到,说法正确;
对于B,将函数图象先向左平行移动个单位得到,
再横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到,说法错误;
对于C,将函数图象先横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到,
再向右平行移动个单位得到,说法错误;
对于D,将函数图象先横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到,
再向右平行移动个单位得到,说法正确;
故选:AD
▌题型04 通过三角函数单调性与奇偶性求ω与φ的参数
【典例4-1】
【答案】B
【分析】根据题意得到,,从而求出答案
【详解】对都有,故,
即,,
故,,解得,,
在上单调,,故,解得,
故,解得,
因为,所以,
当时,,,符合题意,
当时,,,符合题意,
故.
【典例4-2】
【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4-1】
【答案】C
【分析】由,可得的图象关于点对称,关于直线对称,通过在上单调递减可得点和直线是的图象相邻的对称中心和对称轴,可算出.
【详解】,的图象关于点对称,
又,当时,取得最值,即的图象关于直线对称,
又在上单调递减,,
点和直线是的图象相邻的对称中心和对称轴,
设的最小正周期为,则,.
,又的图象关于点对称,且在上单调递减,
由正弦函数的性质,,.
,时,.
【变式4-2】
【答案】
【分析】分析正切函数的单调区间,并根据恒成立问题求解.
【详解】令,解得:,所以,
则,即:,由题意得:,
因为,所以,
所以,即的取值范围为.
【变式4-3】
【答案】D
【分析】利用平移变换得到,然后根据正切函数的性质得,结合的范围即可求解.
【详解】依题意,函数的最小正周期为
由为奇函数,可得,即,
因为,所以当时,.
故选:D.
【变式4-4】
【答案】1
【分析】求出平移后的解析式,根据函数的奇偶性得到方程,求出,进而得到最小值.
【详解】的图象向左平移个单位,
得到函数,
因为为奇函数,所以,解得,
又,故当时,取得最小值,最小值为1.
故答案为:1
▌题型05 通过三角函数周期性求ω与φ的参数
【典例5】
【答案】BC
【分析】对于A:利用周期的公式即可求得结果;对于B:利用对称中心的公式即可求得结果,对于C:利用单调递增区间的公式即可求得结果;对于D:利用平移变换“左加右减”即可求得结果.
【详解】对于A:因为,所以,故A不正确;
对于B:,令,得曲线的对称中心为,
当时,对称中心为,所以B正确;
对于C:令,得的单调递增区间为,
所以C正确;
对于D:将正弦曲线向左平移个单位长度得到曲线,所以D不正确.
故选:BC
【变式5-1】
【答案】ACD
【分析】先由周期公式求出得到函数解析式,再逐个选项代入求值、换元结合复合函数单调性法则、利用正弦函数对称中心性质判断正误.
【详解】对于A,由函数的最小正周期为,得,解得,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,当时,令,
因为在上单调递增,在上单调递增,
由复合函数同增异减的性质,得在上单调递增,C正确;
对于D,因为,
所以点是的图象的对称中心,D正确.
【变式5-2】
【答案】
【分析】根据正切型函数的最小正周期公式求解即可.
【详解】由题意可知:,解得:.
【变式5-3】
【答案】ACD
【详解】由,得,
所以,
令,
解得,
令得,A正确,
令得,C正确,
令得,D正确.
▌题型06 通过三角函数最值或值域求ω与φ的参数
【典例6】
【答案】B
【分析】先化简三角表达式得到,再分别利用在单调递增、在上恰好取得一次最大值 这两个条件列出关于的不等式,联立取交集得到的取值范围.
【详解】由题意得
,
由题意得在区间上单调递增,
由,则,结合,
可得,解得,
当时,,要使得该函数取得一次最大值2,
故只需,解得;
综上所述,的取值范围为.
【变式6-1】
【答案】B
【分析】根据的零点及最值点列方程组,可得的关系式,根据在区间上有且只有一个使,得在区间上有且只有一个最小值,从而求得的取值范围,得到的最大值.
【详解】因为对任意恒有,所以在处取得最值,
所以,
由,得,
所以,
令,则.
由在区间上有且只有一个使,所以,
所以,
所以,解得,又,,
若,则,此时取,可使成立,
当时,,其中或时,,不合题意,所以.
若,,此时取可使成立.
当时,,当且仅当时,,所以满足题意.
故的最大值为.
【变式6-2】
【答案】C
【分析】根据函数的值域可推断在和处分别取得最大和最小值,因此区间的长度需要超过周期的一半,再用表示,且两数要在上述区间中,求解不等式可得答案.
【详解】函数的值域为,而,则和必定一个为,一个为,
不妨设,,
函数的周期,要使,且,,
则,即,
对于函数,
有,则,其中,
因为,所以,解得,其中,
因为,所以,
若,即,不满足;
若,即,故.
同理,,则,其中,
因为,所以,解得,其中,
因为,所以,
若,即,结合,即.
综上所述,的最小值为
【变式6-3】
【答案】
【分析】结合三角函数图象性质可列出与有关不等式,结合为整数计算即可得解.
【详解】当时,,
则有,,
解得,,
当时,,,则不等式组无解;
当时,有,即;
当时,由,,则不等式组无解;
综上可得.
▌题型07 通过三角函数零点或根求ω与φ的参数
【典例7】
【答案】A
【分析】先求出平移后的函数解析式及其整体相位的取值范围,根据“恰有3个零点”结合正弦函数的图象即可求得的取值范围.
【详解】由题意得,
因为,所以,
因为在上恰有3个零点,所以,
解得.
【变式7-1】
【答案】D
【分析】应用二倍角余弦公式及图象平移得,再由余弦型函数的周期性及区间上零点的个数列不等式求参数范围.
【详解】由题意,
函数向右平移个单位长度,得,
当,则,
由题意,在区间上恰好有2个解,
因此,即.
故选:D
【变式7-2】
【答案】B
【分析】根据题意得到,再利用正弦函数的零点为以及自变量的取值范围即可求解.
【详解】因,
将其图象向上平移个单位,然后保持纵坐标不变,横坐标扩大为原来的2倍得到,
则,由,可得,
因为在区间上恰有个零点,
令,即,则,其中,因,
①使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,解得;
②使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,解得;
③使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,无解;
同理,使得的的取值是和时,其中,同样无解,
综上所述,的取值范围为.
【变式7-3】
【答案】A
【分析】将问题化为函数在上仅有一个零点,求出零点,然后讨论由第一个正零点在区间上,第二个正零点大于列不等式组求解可得.
【详解】由题知,函数在上仅有一个零点,
所以,所以,
令,得,即.
若第一个正零点,则(矛盾),
因为函数在上仅有一个零点,
所以,解得.
故选:A
▌题型08 通过三角函数图象求ω与φ的参数
【典例8】
【答案】D
【分析】对于A,根据函数图象确定相关参数,可求出函数解析式,根据正弦函数的对称性可判断A;对于B,由的范围求的范围,再结合正弦函数性质求的范围可判断B;对于C,根据正弦函数的单调性求函数的单调递减区间判断C;对于D,根据正弦函数图象的对称性结合已知图象得到,代入求值,即可判断.
【详解】对于A,已知函数.
由图知,,故,
又过点,且该点在函数增区间上,
故,,又,
则,则,
令,,可得,,
所以函数的对称中心为,故A错误;
对于B,由,可得,
所以,所以,
当时,,当时,,B错误;
对于C,由,,可得,,
所以函数的单调递减区间为,C错误;
对于D,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
【变式8-1】
【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.
【变式8-2】
【答案】C
【分析】先由函数的图象确定函数的周期,求得的值,再由,列出方程,求得的值,得到答案.
【详解】设函数的周期为,由图象得,
解得,所以,即,
又由图象知,点在函数的图象上,
可得,即,
则,解得,
因为,可得.
故选:C.
【变式8-3】
【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.
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专题03 函数
(题型突破·举一反三)
题型01 相位变换及解析式特征 1
题型02 周期变换及解析式特征 3
题型03 正(余)弦型函数图象的变换 5
题型04 通过三角函数单调性与奇偶性求ω与φ的参数 7
题型05 通过三角函数周期性求ω与φ的参数 11
题型06 通过三角函数最值或值域求ω与φ的参数 13
题型07 通过三角函数零点或根求ω与φ的参数 17
题型08 通过三角函数图象求ω与φ的参数 20
▌题型01 相位变换及解析式特征
相位变换:函数,(其中)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度而得到.(用平移法注意讲清方向:“左加右减”).
【典例1】(25-26高一下·四川成都·期中)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
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】D
【详解】对于三角函数图象平移,遵循“左加右减,针对本身”的原则.
将平移得到.
先对目标函数变形:.
对比与,替换为,
根据“右减”规则,需将的图象向右平移个单位长度.
【变式1-1】(24-25高一下·四川宜宾·期末)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
【答案】B
【分析】根据正弦函数平移原则即可得到答案.
【详解】,
则只需将函数的图象向左平移个单位.
故选:B.
【变式1-2】(2025高二下·湖南郴州·学业考试)为了得到函数的图象,则只需将的图象( )
A.向右平移个长度单位 B.向左平移个长度单位
C.向右平移个长度单位 D.向左平移个长度单位
【答案】B
【分析】根据平移变换左加右减原则即可求解.
【详解】因为,
所以只需将的图象向左平移个长度单位.
故选:B.
【变式1-3】(25-26高二下·广东揭阳·期末)为了得到函数的图象,只需将函数的图象上的每个点( )
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】C
【详解】因为,根据函数图象的平移变换规律,
将函数图象上的每个点向左平行移动个单位长度,
即可得函数的图象.
▌题型02 周期变换及解析式特征
周期变换:函数,(且)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短或伸长到原来的倍(纵坐标不变).若则可用诱导公式将符号“提出”再作图.决定了函数的周期.
【典例2-1】.(24-25高一上·全国·课堂例题)为了得到,的图象,只需把正弦曲线上所有点的( )
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【答案】B
【分析】根据正弦函数图象的伸缩变换即可得结果.
【详解】,因此只需把正弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变.
故选:.
【变式2-1】(2022·河南开封·模拟预测)已知函数的图象为C,为了得到函数的图象,只要把C上所有点( )
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
【答案】B
【分析】结合三角函数的图象变换,即可求解.
【详解】根据三角函数的图象变换,将的图象上所有点的横坐标缩短为原来
倍,即可得到函数.
故选:B.
【变式2-2】(24-25高一上·全国·课后作业)为了得到,的图象,只需把余弦曲线上所有点的( ).
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【答案】B
【分析】根据余弦函数图象的伸缩变换即可得结果.
【详解】由题意得,因此只需把余弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,
即可得到,的图象.
故选:B.
【变式2-3】(23-24高一下·陕西·阶段检测)为了得到的图象,只需把图象上所有点的( )
A.纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变 B.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
C.横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变 D.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
【答案】D
【分析】根据三角函数的图象变换即可得到结论.
【详解】将图象上所有的点的横坐标缩小到原来的倍,纵坐标不变,即可得到函数的图象.
故选:D.
▌题型03 正(余)弦型函数图象的变换
函数的图象经变换得到的图象的两种途径
【典例3-1】(22-23高一下·江西·期末)将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标伸长为原来的2倍,然后将所得图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据伸缩得出解析式,再结合平移得出函数的解析式即可.
【详解】由题意将函数的图象上所有点的横坐标缩短为原来的得,
纵坐标伸长为原来的2倍得,
将所得图象向右平移个单位长度,即.
故选:A.
【变式3-1】(25-26高一下·湖北·期中)为了得到函数的图象,可以将函数的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的倍,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倍,纵坐标不变,再向右平移个单位
C.每个点的横坐标伸长到原来的4倍,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4倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
【答案】B
【详解】将函数的图象上每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,可以得到,
再向右平移个单位,得到.
【变式3-2】(25-26高一下·广东汕尾·期中)只需要把图象上( ),即可得到的图象.
A.各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
B.各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
C.各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
D.各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
【答案】D
【分析】应用三角函数的伸缩变化结合平移规则计算求解.
【详解】正弦函数各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到,
再向右平移个单位长度,得到.
【变式3-3】(多选)(25-26高一上·云南昆明·期末)为得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
A.先向右平行移动个单位,再横坐标缩短到原来的,纵坐标不变;
B.先向左平行移动个单位,再横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变;
C.先横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位;
D.先横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平行移动个单位;
【答案】AD
【分析】由三角函数图象平移逐项判断即可;
【详解】对于A,将函数图象先向右平行移动个单位得到,
再横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到,说法正确;
对于B,将函数图象先向左平行移动个单位得到,
再横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到,说法错误;
对于C,将函数图象先横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到,
再向右平行移动个单位得到,说法错误;
对于D,将函数图象先横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到,
再向右平行移动个单位得到,说法正确;
故选:AD
▌题型04 通过三角函数单调性与奇偶性求ω与φ的参数
根据正、余弦函数的单调区间列不等式求函数或的单调区间.
【典例4-1】(25-26高一下·江西吉安·期末)已知函数,对都有,且在上单调,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到,,从而求出答案
【详解】对都有,故,
即,,
故,,解得,,
在上单调,,故,解得,
故,解得,
因为,所以,
当时,,,符合题意,
当时,,,符合题意,
故.
【典例4-2】(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4-1】(26-27高三上·江苏常州·阶段检测)已知函数,对任意均有,且,在上单调递减,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,可得的图象关于点对称,关于直线对称,通过在上单调递减可得点和直线是的图象相邻的对称中心和对称轴,可算出.
【详解】,的图象关于点对称,
又,当时,取得最值,即的图象关于直线对称,
又在上单调递减,,
点和直线是的图象相邻的对称中心和对称轴,
设的最小正周期为,则,.
,又的图象关于点对称,且在上单调递减,
由正弦函数的性质,,.
,时,.
【变式4-2】(25-26高一下·河北·期中)若函数在区间上单调,且,则的取值范围为________.
【答案】
【分析】分析正切函数的单调区间,并根据恒成立问题求解.
【详解】令,解得:,所以,
则,即:,由题意得:,
因为,所以,
所以,即的取值范围为.
【变式4-3】(25-26高三上·江西·阶段检测)将函数图象向左平移个单位后得到函数的图象.若为奇函数,则正实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用平移变换得到,然后根据正切函数的性质得,结合的范围即可求解.
【详解】依题意,函数的最小正周期为
由为奇函数,可得,即,
因为,所以当时,.
故选:D.
【变式4-4】(25-26高一下·辽宁大连·期末)将函数的图象向左平移个单位,得到函数.图象,若函数为奇函数,则的最小值是_____.
【答案】1
【分析】求出平移后的解析式,根据函数的奇偶性得到方程,求出,进而得到最小值.
【详解】的图象向左平移个单位,
得到函数,
因为为奇函数,所以,解得,
又,故当时,取得最小值,最小值为1.
故答案为:1
▌题型05 通过三角函数周期性求ω与φ的参数
利用公式求周期.
【典例5】(多选)(24-25高二下·广西南宁·期末)已知函数的最小正周期为,则( )
A.
B.曲线的一个对称中心为
C.的单调递增区间
D.将正弦曲线向左平移个单位长度可得到曲线
【答案】BC
【分析】对于A:利用周期的公式即可求得结果;对于B:利用对称中心的公式即可求得结果,对于C:利用单调递增区间的公式即可求得结果;对于D:利用平移变换“左加右减”即可求得结果.
【详解】对于A:因为,所以,故A不正确;
对于B:,令,得曲线的对称中心为,
当时,对称中心为,所以B正确;
对于C:令,得的单调递增区间为,
所以C正确;
对于D:将正弦曲线向左平移个单位长度得到曲线,所以D不正确.
故选:BC
【变式5-1】(多选)(2026·湖南永州·一模)已知函数的最小正周期为,则( )
A. B.
C.在上单调递增 D.函数的图象关于点对称
【答案】ACD
【分析】先由周期公式求出得到函数解析式,再逐个选项代入求值、换元结合复合函数单调性法则、利用正弦函数对称中心性质判断正误.
【详解】对于A,由函数的最小正周期为,得,解得,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,当时,令,
因为在上单调递增,在上单调递增,
由复合函数同增异减的性质,得在上单调递增,C正确;
对于D,因为,
所以点是的图象的对称中心,D正确.
【变式5-2】(25-26高一下·上海·期中)若函数(其中常数)的最小正周期为3,则的值为__________.
【答案】
【分析】根据正切型函数的最小正周期公式求解即可.
【详解】由题意可知:,解得:.
【变式5-3】(26-27高三上·河北衡水·开学考试)(多选)已知函数的最小正周期为,则下列选项中是图象的对称中心的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】由,得,
所以,
令,
解得,
令得,A正确,
令得,C正确,
令得,D正确.
▌题型06 通过三角函数最值或值域求ω与φ的参数
根据自变量的范围确定的范围,根据相应的正弦曲线或余弦曲线求值域或最值,另外求最值时,根据所给关系式的特点,也可换元转化为求二次函数的最值.
【典例6】(26-27高三上·广东广州·阶段检测)已知函数在区间上单调递增,且在区间上只取得一次最大值2,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先化简三角表达式得到,再分别利用在单调递增、在上恰好取得一次最大值 这两个条件列出关于的不等式,联立取交集得到的取值范围.
【详解】由题意得
,
由题意得在区间上单调递增,
由,则,结合,
可得,解得,
当时,,要使得该函数取得一次最大值2,
故只需,解得;
综上所述,的取值范围为.
【变式6-1】(26-27高三上·重庆沙坪坝·阶段检测)已知函数,对任意恒有,且在区间上有且只有一个使,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据的零点及最值点列方程组,可得的关系式,根据在区间上有且只有一个使,得在区间上有且只有一个最小值,从而求得的取值范围,得到的最大值.
【详解】因为对任意恒有,所以在处取得最值,
所以,
由,得,
所以,
令,则.
由在区间上有且只有一个使,所以,
所以,
所以,解得,又,,
若,则,此时取,可使成立,
当时,,其中或时,,不合题意,所以.
若,,此时取可使成立.
当时,,当且仅当时,,所以满足题意.
故的最大值为.
【变式6-2】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知函数,若存在,,使得,则的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的值域可推断在和处分别取得最大和最小值,因此区间的长度需要超过周期的一半,再用表示,且两数要在上述区间中,求解不等式可得答案.
【详解】函数的值域为,而,则和必定一个为,一个为,
不妨设,,
函数的周期,要使,且,,
则,即,
对于函数,
有,则,其中,
因为,所以,解得,其中,
因为,所以,
若,即,不满足;
若,即,故.
同理,,则,其中,
因为,所以,解得,其中,
因为,所以,
若,即,结合,即.
综上所述,的最小值为
【变式6-3】(25-26高一下·北京朝阳·期中)已知函数的图象在区间上有且只有4个最高点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】结合三角函数图象性质可列出与有关不等式,结合为整数计算即可得解.
【详解】当时,,
则有,,
解得,,
当时,,,则不等式组无解;
当时,有,即;
当时,由,,则不等式组无解;
综上可得.
▌题型07 通过三角函数零点或根求ω与φ的参数
换元得的区间,结合图象,列出关于的不等式组。
关键:端点是否取得到,要看题目条件,注意开闭。
【典例7】(26-27高三·全国·一轮复习)将函数的图象向右平移个单位长度后得到的图象.若在上恰有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出平移后的函数解析式及其整体相位的取值范围,根据“恰有3个零点”结合正弦函数的图象即可求得的取值范围.
【详解】由题意得,
因为,所以,
因为在上恰有3个零点,所以,
解得.
【变式7-1】(25-26高三上·江西赣州·期中)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数.若函数在区间上恰有2个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】应用二倍角余弦公式及图象平移得,再由余弦型函数的周期性及区间上零点的个数列不等式求参数范围.
【详解】由题意,
函数向右平移个单位长度,得,
当,则,
由题意,在区间上恰好有2个解,
因此,即.
故选:D
【变式7-2】(25-26高一下·辽宁沈阳·期中)已知函数将函数图象向上平移个单位,然后保持纵坐标不变,横坐标扩大为原来的倍得到,若在区间上恰有个零点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到,再利用正弦函数的零点为以及自变量的取值范围即可求解.
【详解】因,
将其图象向上平移个单位,然后保持纵坐标不变,横坐标扩大为原来的2倍得到,
则,由,可得,
因为在区间上恰有个零点,
令,即,则,其中,因,
①使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,解得;
②使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,解得;
③使得的的取值是和时,即需使和在区间内,但和不在此区间内,
则有,无解;
同理,使得的的取值是和时,其中,同样无解,
综上所述,的取值范围为.
【变式7-3】(25-26高三上·广东·阶段检测)已知函数的图象是由的图象向右平移个单位得到的.若在上仅有一个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将问题化为函数在上仅有一个零点,求出零点,然后讨论由第一个正零点在区间上,第二个正零点大于列不等式组求解可得.
【详解】由题知,函数在上仅有一个零点,
所以,所以,
令,得,即.
若第一个正零点,则(矛盾),
因为函数在上仅有一个零点,
所以,解得.
故选:A
▌题型08 通过三角函数图象求ω与φ的参数
五点(针对,):,对应上升零点、最高点、下降零点、最低点、上升零点。
解题步骤:
①看图象上下高度求;
②读图象周期T,求;
③取图象上关键点代入匹配五点,解;
④结合范围取舍,优先取绝对值小的初相。
【典例8】(25-26高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.的对称中心为
B.当时,
C.的单调递减区间为
D.若,且,则
【答案】D
【分析】对于A,根据函数图象确定相关参数,可求出函数解析式,根据正弦函数的对称性可判断A;对于B,由的范围求的范围,再结合正弦函数性质求的范围可判断B;对于C,根据正弦函数的单调性求函数的单调递减区间判断C;对于D,根据正弦函数图象的对称性结合已知图象得到,代入求值,即可判断.
【详解】对于A,已知函数.
由图知,,故,
又过点,且该点在函数增区间上,
故,,又,
则,则,
令,,可得,,
所以函数的对称中心为,故A错误;
对于B,由,可得,
所以,所以,
当时,,当时,,B错误;
对于C,由,,可得,,
所以函数的单调递减区间为,C错误;
对于D,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
【变式8-1】(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.
【变式8-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的部分图象如图所示,则,的值分别是( )
A.2, B.2, C.2, D.4,
【答案】C
【分析】先由函数的图象确定函数的周期,求得的值,再由,列出方程,求得的值,得到答案.
【详解】设函数的周期为,由图象得,
解得,所以,即,
又由图象知,点在函数的图象上,
可得,即,
则,解得,
因为,可得.
故选:C.
【变式8-3】(26-27高三上·辽宁沈阳·阶段检测)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.
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