文档内容
专题 02 三角函数的图象与性质(五点法作图)
(典型题型归类训练)
目录
一、必备秘籍..............................................1
二、典型题型..............................................2
题型一:用五点法画出一个周期内的图象,不限制具体范围...2
题型二:用五点法画出具体某个范围内的图象...............8
三、专项训练.............................................13
一、必备秘籍
必备方法: 五点法步骤
③
①
②
对于复合函数 ,
第一步:将 看做一个整体,用五点法作图列表时,分别令 等于 , ,
, , ,对应的 则取 , , , , 。,(如上表中,先列出序号①②两
行)
第二步:逆向解出 (如上表中,序号③行。)
学科网(北京)股份有限公司第三步:得到五个关键点为: , , , ,
二、典型题型
题型一:用五点法画出一个周期内的图象,不限制具体范围
1.(23-24高一上·湖北武汉·期末)已知函数 .
(1)请用五点法作图作出 在一个周期内的大致图象;
(2)若不等式 在 上恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)结合正弦函数的五点作图法,列表描点即可作图,
(2)结合(1)的图象即可求解.
【详解】(1)列表如下:
0
学科网(北京)股份有限公司0
1 3 0
对应的图象如下:
(2)由题意可得: 在 上恒成立,
根据小问一可得 在 上的最大值为 ,
则 ,解得 ,
的范围是 .
2.(23-24高一上·湖南张家界·阶段练习)利用“五点法”作图作函数 在长
度为一个周期的闭区间上的简图.(图中 轴上每格的长度为 , 轴上每格的长度为1)
列表:
学科网(北京)股份有限公司【答案】见解析
【分析】根据五点法作图的方法先取值,然后描点即可得到图象.
【详解】列表:
【点睛】本题主要考查三角函数的图象的作法,利用五点法是解决三角函数图象的基本方
法.
3.(23-24高一下·北京怀柔·期中)已知函数 满足 .
(1)求 的值;
(2)用五点法画出函数 在一个周期上的图象;
学科网(北京)股份有限公司(3)根据(2)得到的图形,写出函数 的图象的对称轴方程与对称中心的坐标.
【答案】(1) ;
(2)见解析;
(3)对称轴为: , ;对称中心为: ,
【分析】(1)由特殊角三角函数直接求解 ;
(2)结合五点作图进行列表描点即可作图得解;
(3)结合正弦函数的对称性即可求解对称轴及对称中心;
【详解】(1) ,即 ,又 ,则 ;
(2)列表如下:
0
0 1 0 0
描点连线,图像如下:
(3)令 , ,解得 , ,可得函数对称轴为:
, .
令 , ,解得 , ,可得函数对称中心为: ,
.
4.(23-24高一下·辽宁抚顺·阶段练习)小美同学用“五点法”画函数
学科网(北京)股份有限公司在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如
下表:
0
0 0
(1)请将上表数据补充完整并求出函数 的解析式;
(2)若 ,求不等式 成立的 的取值集合.
【答案】(1)表格见解析,
(2)
【分析】(1)由表格数据得到 ,及 、 的方程组,解得即可得到函数解析式,再完善
表格即可;
(2)首先得到 解析式,再结合正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)根据表中已知数据可得 , ,解得 ,
所以 ;
表格数据补全如下:
(2)由题意 ,
不等式 ,即 ,即 ,
学科网(北京)股份有限公司所以 ,
解得 ,
所以不等式 成立的 的取值集合为 .
5.(2024·上海长宁·二模)某同学用“五点法”画函数 在某一个
周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
0
0 1 0
(1)请在答题卷上将上表 处的数据补充完整,并直接写出函数 的解析式;
(2)设 ,求函数 的值域;
【答案】(1)补充表格见解析,
(2)
【分析】(1)由表得 ,解方程组即可得 ,进一步可据此完成表格;
(2)由题意结合二倍角公式、诱导公式以及辅助角公式先化简 的表达式,进一步通
过整体换元法即可求解.
【详解】(1)由题意 ,解得 ,
所以函数 的解析式为 ,
令 时,解得 ,当 时, ,
将表中 处的数据补充完整如下表:
学科网(北京)股份有限公司0
0 1 0 0
(2)若 ,
则
,
因为 ,所以 ,
进而 ,
所以函数 的值域为 .
题型二:用五点法画出具体某个范围内的图象
1.(2024高一·全国·专题练习)已知函数 .用“五点法”在给定的坐
标系中,画出函数 在 上的大致图象.
【答案】作图见解析
【分析】通过列表得函数 在 内的关键点以及端点值,在所给的坐标系中,描点
连线画出图.
【详解】列表:
学科网(北京)股份有限公司0
1 2 0 0 1
描点,连线,画出 在 上的大致图象如图:
2.(23-24高一上·安徽·期末)已知函数 周期为 ,其中 .
(1)求函数 的单调递增区间;
(2)请运用“五点法”,通过列表、描点、连线,在所给的直角坐标系中画出函数 在
上的简图.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先利用周期求出函数解析式,再利用单调性可得答案;
(2)利用五点法画图可得答案.
【详解】(1)由题意可得 ,所以 ;
学科网(北京)股份有限公司令 , ,解得 ,
故函数 的单调递增区间为 .
(2)
0
0
0 2 0
描点,连线,其简图如下
3.(23-24高一上·湖北荆州·期末)已知函数 .
(1)用“五点法”作出函数 在 上的图象;
(2)解不等式 .
【答案】(1)图象见解析
(2)
【分析】(1)利用“五点作图法”即可得解;
(2)利用整体代入法,结合正弦函数的性质即可得解.
学科网(北京)股份有限公司【详解】(1)列表
0
0 1 0 0
又当 时, ,当 时, ,
描点作图,如图所示:
(2)因为 ,
所以 , ,
解得 , ,
故不等式的解集为 .
4.(23-24高一上·云南昆明·期末)已知函数 .
(1)用五点法作图作出 在 的图象;
(2)求 在 上的最大值和最小值.
【答案】(1)图象见解析
(2)
学科网(北京)股份有限公司【分析】(1)根据五点法作图的方法填表,描点,作图即可;
(2)根据 ,求出 的范围,再根据三角函数的性质求出最值.
【详解】(1)列表如下:
0
0
1 3 1
对应的图象如图:
(2) ,
又 ,
即 ,
.
5.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数 , .
(1)用“五点法”在所给的直角坐标系中画出函数 在区间 内的图象;
(2)求函数 的最小正周期;
学科网(北京)股份有限公司(3)求函数 的单调递增区间.
【答案】(1)图象详见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用五点作图法画出图象.
(2)由 求得 的最小正周期.
(3)利用整体代入法求得 的单调递增区间.
【详解】(1) ,
列表如下:
描点画图如下:
(2)函数 的最小正周期 .
(3)由 ,
解得 ,
所以 的单调递增区间为 .
学科网(北京)股份有限公司三、专项训练
1.(23-24高一上·湖北·期末)已知函数
(1)填写下表,并用“五点法”画出 在 上的图象;
x 0
(2)将 的图象向下平移1个单位,横坐标扩大为原来的4倍,再向左平移 个单位
后,得到 的图象,求 的对称中心.
【答案】(1)表格见解析,图象见解析
(2)
【分析】(1)首先根据五点法将表格补充完整,然后描点,最终用一条“光滑”的曲线连
接起来即可.
(2)根据三角函数图形的平移变换、伸缩变换法则求得 的表达式,通过整体代换即
可求解.
【详解】(1)
x 0
0 0
学科网(北京)股份有限公司(2) 的图象向下平移1个单位得 的图象,
横坐标扩大为原来的4倍得, ,
再向左平移 个单位后,得 ,
令 ,得 ,
所以函数 的对称中心为
2.(23-24高三上·北京海淀·阶段练习)某同学用“五点法”画函数 ,
在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
0
0 0
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数 的解析式;
(2)当 时,求不等式 的解集.
【答案】(1)表格见解析,
(2)
【分析】(1)利用五点作图法完善表格即可,根据表中数据求出 即可求出函数解析
式;
(2)根据正弦函数的性质结合整体思想即可得解.
学科网(北京)股份有限公司【详解】(1)由表可知 ,
所以 ,所以 ,
又 ,所以 ,
所以 ,
表格如下:
0
0 0
(2) ,即 ,
所以 ,解得 , ,
又因 ,所以 ,
即不等式 的解集为 .
3.(22-23高一下·河南省直辖县级单位·阶段练习)用五点法作出函数 在一
个周期内的图象
【答案】答案见解析
【分析】根据五点法确定各点坐标,进而可得函数图象.
【详解】列表如下
描点连线,可得函数图象如下:
学科网(北京)股份有限公司4.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)某同学在研究函数
的图象与性质时,采用“五点法”画简图列表如下:
(1)根据上表中数据,求出 及 的值;
(2)求函数 的单调递减区间.
【答案】(1) , , , ,
(2)
【分析】(1)根据表格数据可得 最小正周期,由此可得 ;由 可求得
;根据“五点法”基本原理,采用整体对应方式即可求得 ;
(2)令 ,解不等式即可求得单调递减区间.
【详解】(1)由表格数据知: 的最小正周期 , ,
, ,解得: ,
又 , ;
令 ,解得: ;
令 ,解得: ;
学科网(北京)股份有限公司令 ,解得: .
(2)由(1)知: ,
令 ,解得: ,
的单调递减区间为 .
5.(2023高三·全国·专题练习)用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数
在 上的大致图像.
【答案】答案见解析
【分析】根据函数解析式按照“五点法”的步骤,列表、描点、连线即可作出 的图
象.
【详解】列表:
0
1 2 0 0 1
描点,连线,画出 在 上的大致图像如图:
学科网(北京)股份有限公司6.(2023高三·全国·专题练习)已知函数 , .在用“五点法”
作函数 的图象时,列表如下:
x
完成上述表格,并在坐标系中画出函数 在区间 上的图象;
【答案】填表见解析;作图见解析
【分析】由五点作图法的步骤:列表(此题找特殊点),描点,连线(用一条光滑的曲线
连接).
【详解】由题意列出以下表格:
0
学科网(北京)股份有限公司x 0
0 2 0
函数图象如图所示:
7.(22-23高一下·广东佛山·阶段练习)已知函数 .
(1)请用“五点法”画出函数 在一个周期上的图像(先在所给的表格中填上所需的数
字,再画图);
(2)求 的单调递增区间.
【答案】(1)答案见解析
(2) , .
【分析】
学科网(北京)股份有限公司(1)分别令 , , , , ,列表描点连线可得函数图像;
(2)将 表示出来并化简,利用三角函数的单调性求解即可.
【详解】(1)
分别令 , , , , ,可得:
0
0 1 0 0
画出在一个周期的图像如图所示:
(2)
,
若求单调递增区间,需满足 , ,
, ,
则 的单调递增区间为 , .
8.(22-23高一下·江西赣州·期末)已如函数 .
(1)用“五点法”作出函数 在区间 上的图像;
(2)将函数 的图像向右平移 个单位长度,再将图像上的每个点的横坐标都伸长为原来
学科网(北京)股份有限公司的2倍,纵坐标不变,得到函数 的图像,求 在区间 上的取值范围.
【答案】(1)图像见解析
(2)
【分析】(1)根据题意列出“五点法”对应的表格,从而得解;
(2)利用三角函数平移伸缩变换的性质得到 的解析式,从而利用三角函数的性质即
可得解.
【详解】(1)依题意,列表如下:
所以数 在区间 上的图象如下:
.
(2)因为 ,
所以将函数 的图像向右平移 个单位长度,可得到
的图像,
再将得到的图像上的每个点的横坐标都伸长为原来的2倍,纵坐标不变,可得到
的图像,
因为 ,所以 ,则
学科网(北京)股份有限公司故 的取值范围是 .
9.(22-23高一下·江西赣州·阶段练习)某同学用“五点法”画函数
在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数
据,如下表:
x
0
0 3 0 0
(1)请将上表数据补充完整,并写出函数 的解析式(直接写出结果即可);
(2)根据表格中的数据作出 在一个周期内的图象;
(3)求函数 在区间 上的值域.
【答案】(1)表格见解析, ;
(2)作图见解析;
(3) .
【分析】(1)利用最大值求 ;由表格中数据先求周期,再求 ;再由 求得 ,
进而得到解析式,由解析式补全表格即可;
(2)由表格数据描点连线作图即可;
(3)令 ,则 ,利用正弦函数的性质求解即可.
【详解】(1)由题表知 , ,所以 ,
, ,
学科网(北京)股份有限公司,
则数据补全如下表:
0
0 3 0 0
;
(2)由(1), 在一个周期内的图象如图所示,
;
(3)令 ,则 ,
所以 在 上的值域可转化为 在 上的值域,
因为正弦函数 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增,
所以 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增,
故 的最小值为 ,最大值为 ,
当 时, ;当 时, ,
故当 时, ;当 时, ,
所以函数 在区间 上的值域为 .
10.(22-23高一上·广东广州·期末)设函数 (
学科网(北京)股份有限公司),将该函数的图像向左平移 个单位长度后得到函数 的图像,函数 的图像关于
y轴对称.
(1)求 的值;
(2)在给定的坐标系内,用“五点法”列表、画出函数 在一个周期内的图像;
(3)设关于x的方程 在区间 上有两个不相等的实数
根,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)图像见解析
(3)
【分析】(1)先对 作恒等变换,再求出 解析式,根据条件求出 ;
(2)用整体代入法取5点作图;
(3)将原方程转化为一元二次方程求解.
【详解】(1)
,
,是偶函数,并且 ;
(2)由(1)的结论得 ,
取5点得下表:
学科网(北京)股份有限公司0 0 0
作下图:
(3)由(1)得 ,原方程为:
,
, …①,
令 , ,则t关于x的函数图像如下图:
由图可知:当 时,任意一个t对于2个x,当 时 ,任意一个t对应1个
x,并且 ;
变为: ,即 ,
即不论m为何值, 总是原方程的一个解,∴欲使得原方程有2个解,必须是
,
;
综上, , .
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