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专题25 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用-2025年高考数学一轮复习讲义(知识梳理+真题自测+考点突破+分层检测)(新高考专用)
展开【知识梳理】2
【真题自测】3
【考点突破】4
【考点1】函数y=Asin(wx+φ)的图象及变换4
【考点2】由图象确定函数y=Asin(wx+φ)的解析式5
【考点3】三角函数图象、性质的综合应用8
【分层检测】10
【基础篇】10
【能力篇】12
【培优篇】14
考试要求:
1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出y=Asin(ωx+φ)的图象.
2.了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.
3.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
知识梳理
1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|
3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
2.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移eq \f(φ,ω)个单位长度而非φ个单位长度.
真题自测
一、单选题
1.(2023·全国·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1B.2C.3D.4
2.(2022·天津·高考真题)已知,关于该函数有下列四个说法:
①的最小正周期为;
②在上单调递增;
③当时,的取值范围为;
④的图象可由的图象向左平移个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为( )
A.B.C.D.
3.(2022·浙江·高考真题)为了得到函数的图象,只要把函数图象上所有的点( )
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
4.(2022·全国·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.
5.(2021·全国·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.
考点突破
【考点1】函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
一、单选题
1.(23-24高一上·天津宁河·期末)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点的( )
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
2.(2024·四川·模拟预测)已知函数的最小正周期为,且的图象关于点中心对称,给出下列三个结论:
①;
②函数在上单调递减;
③将的图象向左平移个单位可得到的图象.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②B.①③C.②③D.①②③
二、多选题
3.(2024·湖南长沙·模拟预测)已知,下列判断正确的是( )
A.若,且,则
B.时,直线为图象的一条对称轴
C.时,将的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于原点对称
D.若在上恰有9个零点,则的取值范围为
4.(2024·云南·一模)为得到函数的图象,只需要将函数的图象( )
A.向左平行移动个单位B.向左平行移动个单位
C.向右平行移动个单位D.向右平行移动个单位
三、填空题
5.(2007·安徽·高考真题)函数f(x)=3sin的图象为C,则以下结论中正确的是 .(写出所有正确结论的编号)
①图象C关于直线x=对称;
②图象C关于点对称;
③函数f(x)在区间内是增函数;
④由y=3sin2x的图象向右平移个单位长度可以得到图象C.
6.(2024·浙江·二模)将函数的图象上的每个点横坐标不变,纵坐标扩大为原来的2倍,再将所得图象向右平移得到函数的图象,若函数与函数图象交于点,其中,则的值为 .
反思提升:
作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象常用如下两种方法:
(1)五点法作图,用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0,eq \f(π,2),π,eq \f(3,2)π,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;
(2)图象的变换法,由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
【考点2】由图象确定函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
一、单选题
1.(2024·陕西商洛·模拟预测)将函数的图象的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),然后再向左平移个单位长度,得到函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为( )
A.B.
C.D.
2.(2024·内蒙古呼和浩特·二模)如图所示的曲线为函数的部分图象,将图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍,再将所得曲线向左平移个单位长度,得到函数的图像,则的解析式为( )
A.B.
C.D.
二、多选题
3.(2024·浙江金华·三模)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.B.
C.为偶函数D.在区间的最小值为
4.(2024·广东汕头·二模)如图,函数的部分图象与坐标轴分别交于点、、,且的面积为,则( )
A.点的纵坐标为1
B.在上单调递增
C.点是图象的一个对称中心
D.的图象可由的图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将图象向左平移个单位得到
三、填空题
5.(2024·全国·模拟预测)已知函数的部分图象如图所示,将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到的图象,若在区间上恰有两个极大值点,则实数m的取值范围是 .
6.(2023·广西·模拟预测)已知函数(,)的部分图象如图所示.将函数图象上所有的点向左平移个单位长度得到函数的图象,则的值为 .
反思提升:
由f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的一段图象求其解析式时,A比较容易由图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:
(1)如果图象明确指出了周期T的大小和“零点”坐标,那么由ω=eq \f(2π,T)即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的零点的横坐标x0,则令ωx0+φ=0(ωx0+φ=π)即可求出φ.
(2)代入点的坐标.利用一些已知点(最高点、最低点或零点)坐标代入解析式.再结合图形解出ω和φ,若对A,ω的符号或φ的范围有所需求,可用诱导公式变换使其符合要求.
【考点3】三角函数图象、性质的综合应用
一、单选题
1.(2024·山东泰安·二模)已知函数,将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的一半,纵坐标变为原来的2倍,得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A.B.在上单调递增
C.的图象关于点中心对称D.在上的值域为
2.(2024·浙江丽水·二模)将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象,若对满足的,有,则( )
A.B.C.D.
二、多选题
3.(2024·福建泉州·模拟预测)已知函数是偶函数,将的图象向左平移个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象.若曲线的两个相邻对称中心之间的距离为,则( )
A.
B.的图象关于直线对称
C.的图象关于点对称
D.若,则在区间上的最大值为
4.(2023·广东佛山·模拟预测)已知函数的图象关于对称,则( )
A.的最大值为2
B.是偶函数
C.在上单调递增
D.把的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于点对称
三、填空题
5.(2022·四川广安·二模)函数()的图象向右平移后所得函数图象关于轴对称,则 .
6.(2021·陕西西安·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,设,下列结论正确的是 .
①函数值域为;
②函数对称轴为;
③函数与在内交点的横坐标之和是;
④函数在是增加的.
反思提升:
(1)研究y=Asin(ωx+φ)的性质时可将ωx+φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.
(2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
(3)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题.
分层检测
【基础篇】
一、单选题
1.(2022·全国·模拟预测)为了得到函数的图象,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
2.(2024·山东潍坊·二模)将函数的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到的图象,则( )
A.B.C.D.
3.(2024·山西晋城·二模)将函数的图象向右平移()个单位长度,得到函数的图象,若函数在区间上恰有两个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
4.(2024·四川南充·二模)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则曲线与直线的所有交点中,相邻交点距离的最小值为( )
A.B.C.D.
二、多选题
5.(2024·浙江·模拟预测)为了得到函数的图象,只要把函数图象上所有的点( )
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
6.(2024·安徽合肥·三模)已知是函数的两个零点,且的最小值是,则( )
A.在上单调递增
B.的图象关于直线对称
C.的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
D.在上仅有1个零点
7.(22-23高三上·湖南常德·阶段练习)函数的图象如图所示,将函数的图象向右平移个单位长度,得到的图像,则下列说法正确的是( )
A.函数的最大值为3B.函数关于点对称
C.函数在上单调递增D.函数的最小正周期为
三、填空题
8.(2021·全国·模拟预测)已知函数(,),其图象相邻的对称轴与对称中心之间的距离为,且是一个极小值点.若把函数的图象向左平移个单位长度后,所得函数的图象关于直线对称,则实数的最小值为 .
9.(2023·湖北·一模)函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若函数是偶函数,则 .
10.(2022·陕西咸阳·二模)将函数的图象向右平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则的一个可能取值为 .
四、解答题
11.(22-23高一下·辽宁铁岭·阶段练习)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的最小正周期及解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,求函数在区间上的最大值和最小值.
12.(2021·浙江·三模)函数.
(1)求函数的对称中心;
(2)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,其中且,求函数在上的取值范围.
【能力篇】
一、单选题
1.(2024·陕西汉中·二模)函数的图象如图所示,为图象上两点,对于向量,为了得到的图象,需要将图象上所有点的坐标( )
A.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移个单位
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移个单位
C.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位
D.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位
二、多选题
2.(2024·安徽·模拟预测)已知函数,下列说法正确的是( )
A.是的一个周期
B.在上递减
C.将图象向左平移个单位可得到的图象
D.若,则
三、填空题
3.(2022·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知函数的部分图象如图所示.将函数的图象向右平移个单位,得到的图象,则下列有关与的描述正确的有 (填序号).
①;
②方程所有根的和为;
③函数与函数图象关于对称.
四、解答题
4.(23-24高三上·吉林白城·阶段练习)已知函数为奇函数,且图象的相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求的解析式与单调递减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,当时,求方程的所有根的和.
【培优篇】
一、单选题
1.(2020·陕西·模拟预测)如图是函数的图象的一部分,则要得到该函数的图象,只需要将函数的图象( )
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
二、多选题
2.(2022·海南·模拟预测)已知函数,满足,且对任意,都有,当取最小值时,则下列错误的是( )
A.图像的对称轴方程为
B.在上的值域为
C.将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象
D.在上单调递减
三、填空题
3.(2024·辽宁抚顺·一模)已知是函数的两个零点,且,若将函数的图象向左平移个单位后得到的图象关于轴对称,且函数在内恰有2个最值点,则实数的取值范围为 .
x
-eq \f(φ,ω)
-eq \f(φ,ω)+eq \f(π,2ω)
eq \f(π-φ,ω)
eq \f(3π,2ω)-eq \f(φ,ω)
eq \f(2π-φ,ω)
ωx+φ
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
y=Asin
(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=eq \f(2π,ω)
f=eq \f(1,T)=eq \f(ω,2π)
ωx+φ
φ
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