专题5-6 三角函数:y=Asin(ωx +φ)的图像及性质
【题型1】五点法作y=Asin(ωx+φ)图像及其应用
【题型2】三角函数图像的平移与伸缩变换
类型一:函数名不改变
类型二:函数名改变(结合诱导公式)
类型三:由平移前后函数性质求参数
【题型3】由图像识别函数解析式
【题型4】 单调性问题
类型一:求单调区间
类型二:复合函数型
类型三:由单调性求参数范围
【题型5】最值与值域问题(4 种类型)
类型一:求指定区间上的值域
类型二:化为二次函数型
类型三:设
类型四:已知值域求参数范围
【题型6】对称性与周期
【题型7】三角函数性质辨析
【题型8】由三角函数性质求参数的值
【题型9】三角函数新定义问题
【题型10】三角图像性质综合
【题型1】五点法作y=Asin(ωx+φ)图像及其应用
解题思路:用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图的步骤
第一步:列表;如下表所示:
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题型汇编
x
-
-
-
ωx+φ
2π
y=Asin(ωx
+φ)
0
A
0
-A
0
第二步:在同一坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图象.
【例题1】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
x
0
2
0
(1)将上表数据补充完整,填写在答题卡上相应位置,并写出函数
的解析式;
(2)将函数
图象上所有点向左平行移动
个单位长度,得到函数
的图象,求使
成立的x 的取值集合.
【巩固练习1】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
x
m
n
p
1
6
1
1
(1)求出实数m,n,p 的值;(2)求出函数
的解析式;
(3)将
图象向左平移
个单位,得到
的图象.若
为偶函数,求t 的最
小值.
【巩固练习2】(1)利用“五点法”画出函数
在长度为一个周期的闭区间的简图.
列表:
x
y
作图:
(2)并说明该函数图象可由
的图象经过怎么变换得到的.
【巩固练习3】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.
【题型2】三角函数图像的平移与伸缩变换
平移时注意点:对于
(1)确定平移方向和平移的量是解决平移变换的关键.
(2)当x 的系数是1 时,左移个单位则
.
(3)当x 的系数是ω(ω>0)时,左移个单位则
.
【例】由函数
sin
y
x
的图像变换为函数
2sin(2
)
3
3
y
x
的图像的步骤;
方法一:先平移后伸缩(
2
)
3
3
x
x
x
.
3
sin
y
x
向左平移
个单位
的图像
sin(
)
3
y
x
的图像
1
2
所有点的横坐标变为原来的
纵坐标不变
sin(2
)
3
y
x
的图像
2
所有点的纵坐标变为原来的倍
横坐标不变
2sin(2
)
3
y
x
的图像
3
向上平移个单位
2sin(2
)
3
3
y
x
方法二:先伸缩后平移(
2
)
2
3
x
x
x
.
sin
y
x
的图像
1
2
所有点的横坐标变为原来的
纵坐标不变
6
sin 2
y
x
向左平移
个单位
的图像
sin 2(
)
sin(2
)
6
2
y
x
x
的图像
2
所有点的纵坐标变为原来的倍
横坐标不变
3
2sin(2
)
3
y
x
向上平移个单位
的图像
2sin(2
)
3
3
y
x
注:在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移在题目中也经常出现,所以必须熟练
掌握,无论哪种变化,切记每一个变换总是对变量x 而言的,即图像变换要看“变量x ”发生多大
变化,而不是“角
x
”变化多少.
注:函数名称不一致的平移:诱导公式化同名
类型一:函数名不改变
【例题1】为了得到函数
,
的图象,只需把函数
,
的图象上
所有的点( )
A.向左平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的
倍(纵坐标不变)
B.向右平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的
倍(纵坐标不变)
C.向左平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)
D.向右平移
个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)
类型二:函数名改变(结合诱导公式)
【例题2】将函数
的图象平移后所得的图象对应的函数为
,则进行的平移
是( )
A.向左平移
个单位
B.向右平移
个单位
C.向右平移
个单位
D.向左平移
个单位
类型三:由平移前后函数性质求参数
【例题3】将函数
图象上所有点的横坐标缩短为原来的
,纵坐标不变,再将
所得图象向左平移
(
)个单位长度,得到函数
的图象,若
,请写出
的一个可能值为 .
【例题4】将函数
的图象向右平移
个单位后得到函数
的图象,
且
的图象关于
对称,则
( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习1】将函数
的图象向左平移
个单位后得到函数
的图象,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习2】(多选)要得到函数
的图象,只需将函数
图象上的所有点
( )
A.横坐标伸长到原来的2 倍,再向右平移
个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2 倍,再向右平移
个单位长度
C.先向右平移
个单位长度,再把横坐标伸长到原来的2 倍
D.先向右平移
个单位长度,再把横坐标缩短到原来的
【巩固练习3】已知函数
的最小正周期为
,为了得到函数
的图像,只要将
的图像( )
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
【巩固练习4】已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin (2x+
),则下面结论正确的是
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移
个单位
长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移
个单位
长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的
倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移
个单位
长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的
倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移
个单位
长度,得到曲线C2
【巩固练习6】为得到函数
π
cos 2
3
y
x
的图像,只需将函数
sin 2
y
x
的图像( )
A.向左平移
5π
12 个长度单位
B.向右平移
5π
12 个长度单位
C.向左平移
5π
6 个长度单位
D.向右平移
5π
6 个长度单位
【巩固练习7】函数
sin 2
f x
x
的图象向右平移6
个单位得到函数
g x 的图象,若
g x
g
x
,当
最小时,φ 的值是( )
A.
6
B.6
C.
3
D.3
【巩固练习8】将函数
2
sin 2
3
y
x
的图象沿水平方向平移个单位后得到的图象关于直线
4
x
对称(
0
向左移动,
0
向右移动),当最小时,则( )
A.3
B.12
C.6
D.
3
【题型3】由图像识别函数解析式
确定
(
)
(
)
sin
0
0
y
A
x
B A
,
的步骤和方法:
(1)求A
B
,
:确定函数的最大值M 和最小值m ,则
2
M
m
A
,
2
M
m
B
;
(2)求:确定函数的周期T ,则
2
T
=
;
(3)求:常用的方法有代入法和五点法.
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A
b
,,已知)或代入图象与直线y
b
=的交点求解(此
时要注意交点是在增区间还是在减区间).
②五点法:确定值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.
【例题1】(2020·新高考1 卷真题)(多选)下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)=
( )
A.
B.
C.
D.
【例题2】函数
sin
0,0
π
y
A
x
A
在一个周期内的图象如图,此函数的解析式为
.
【例题3】如图,某地一天中6 时至14 时的温度变化曲线近似满足函数
(其中
,
),则估计中午12 时的温度近似为 ℃;(精确到
)
【巩固练习1】已知函数
的部分图像如图所示,则
.
【巩固练习2】已知函数
( )
sin (
)
f x
x
(
0
,0
π
)的部分图象如图所示,则
(0)
f
.
【巩固练习3】函数
sin
( , ,
f x
A
x
A
是常数,
0,
0,0
2π
A
)的部分图象如图所
示,则
π
(
)
3
f -
的值是 .
【巩固练习4】已知函数
( )
2cos
0,|
|
2
f x
x
的部分图象如图所示,则
2
f
.
【题型4】 单调性问题
函数
图象
单调性
在
上是增函数;
在
上是减函数.
在
上是增函数;
在
上是减函数.
在
上是增函数.
类型一:求单调区间
【例题1】函数
2
2sin cos
2sin
1
y
x
x
x
,
[0
x
,
]
的单调递减区间为
.
类型二:复合函数型
【例题2】函数
1
2
log sin 2
4
y
x
的单调减区间为( )
A.
,
4
k
k
k
Z
B.
,
8
8
k
k
k
Z
C.
3 ,
8
8
k
k
k
Z
D.
3
,
8
8
k
k
k
Z
类型三:由单调性求参数范围
【例题3】若
π
sin 2
6
f x
x
在区间
,t t
上单调递增,则实数t 的取值范围为( )
A.
π π
,
6 2
B.
π
0, 3
C.
π π
,
6 3
D.
π
0, 6
【巩固练习1】函数
( )
3sin(
)
cos
3
f x
x
x
的单调递减区间为( )
A.
4
[
,
],
3
3
k
k
k
Z
B.
2
[
,
],
6
3
k
k
k
Z
C.
4
[
2
,
2
],
3
3
k
k
k
Z
D.
2
[
2
,
2
],
6
3
k
k
k
Z
【巩固练习2】函数
( )
sin( 2
)
6
f x
x
的单调增区间是( )
A.[
6
n
,
](
)
3
n
n
Z
B.[2
6
n
,2
](
)
3
n
n
Z
C.
2
[
3
n
,
](
)
6
n
n
Z
D.
2
[2
3
n
,2
](
)
6
n
n
Z
【巩固练习3】函数
的单调增区间为( ).
A.
B.
C.
D.不存在
【巩固练习4】若函数
( )
2
sin cos
cos
f x
x
x
x
a
x
在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是
.
【题型5】最值与值域问题(4 种类型)
求三角函数的最值,一般是通过三角变换化归为下列基本类型处理.
(1)
,引入辅助角
,化为
(2)
,设
,化为二次函数
在闭区间
上的最值
求解,也可以是
或
型.
(3 )
,设
,则
,故
,故原函数化为二次函数
在闭区间
上的最值求解.
心为
2
,
(
)
k
b
k
Z
类型一:求指定区间上的值域
【例题1】求
,
的值域.
类型二:化为二次函数型
【例题2】(2017·全国·高考真题)函数
(
)的最大值是
.
类型三:设
【例题3】(23-24 高一上·湖北武汉·期末)已知
,则函数
的值
域为( )
A.
B.
C.
D.
【例4】(23-24 高一下·云南昭通·阶段练习)已知
,
,则
的值域为 .
类型四:已知值域求参数范围
【例5】已知函数
的定义域为
(
),值域为[0,1],则
的取值范
围是( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习1】求下列函数的值域.
(1)
,
;(2)
,
.
【巩固练习2】函数
2
sin
4cos
6
y
x
x
的值域是( )
A.
2,10
B.
0,10
C.
2,10
D.
10, 2
【巩固练习3】求
的值域.
【巩固练习4】(23-24 高一上·广东广州·期末)函数
在区间
上的值
域是 .
【巩固练习5】(23-24 高三上·江苏连云港·阶段练习)函数y=sin x+cos x-sin xcos x 的值域为
.
【巩固练习6】(23-24 高一上·河北沧州·阶段练习)已知
.
(1)若
,求
的值;(2)求
的值域.
【巩固练习7】已知
,当
时,
取最大值,当
时,
取最小值,
则实数
的取值范围是( )
A.(−∞,−1]
B.
C.
D.
【巩固练习8】已知函数
2
π
( )
4sin
4sin
2
f x
x
x
,
0,
x
a
的值域为
4,5 ,则实数a 的取值范
围为( )
A.
π π
,
6 2
B.
π 5π
,
6
6
C.
π ,π
6
D.
5π ,π
6
【巩固练习9】(23-24 高一上·浙江杭州·阶段练习)已知函数
当
时,
(1)若
,求
的值;(2)求函数
的值域.
【巩固练习10】(23-24 高一下·江苏镇江·阶段练习)(1)求
的值;
(2)已知
,求函数
的值域.
【巩固练习11】已知函数
1
( )
sin
sin(
)
3
4
f x
x
x
的定义域为[m ,](
)
n m
n
,值域为
1 1
[
, ]
2 4
,
则n
m
的取值范围为
.
【题型6】对称性与周期
1.一般情况下,
)
( )=
+ )
0
0
(
(
f x
Asin
x
A
,
两个点关于中心对称,则函数值互为相反数。
2.对称中心之间的距离是半个周期的整数倍。
3.周期与轴之间的距离,是四分之一周期的整数倍。
4 正余弦与水平线交点的中点,是函数的对称轴。
5.一般情况下,
+
(
)
(
( )=
+
0
0)
f x
Asin
x
b A
,
的最大值或者最小值,必在对称轴处。
6.对称轴之间的距离,是半个周期的整数倍。
7、求函数
+
(
)
(
( )=
+
0
0)
f x
Asin
x
b A
,
的对称轴的方法;令
(
)
2
x
k
k
Z
,得
2
(
)
k
x
k
Z
;对称中心的求取方法;令
(
)
x
k
k
Z
,得
k
x
,即对称中心
为
k
b
,
.
8、求函数
cos(
)
(
0)
y
A
x
b w
的对称轴的方法;令
(
)
x
k
k
Z
得
2
k
x
,即
【例题1】已知函数
(其中
)的图象与直线
的两个相邻交点的距离
等于
,则
的值为( )
A.
B.2
C.1
D.3
【例题2】(高一·浙江杭州·期末)将函数
的图象向右平移
个单位长度,则平移
后函数图象的解析式为 ;平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是 .
【例题3】(23-24 高一下·浙江衢州·期末)一学生在求解以下问题“已知函数
的图象关于
直线
对称,关于
中心对称,且
,求
的值”时,思路
如下:令
(
,
),由对称轴和对称中心可求得
,再由对
称轴求
,对称中心求
,根据以上信息可得( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习1】(23-24·广东深圳·阶段练习)(多选)将函数
的图象向右平移
个单
位长度得到函数
的图象,则下列结论正确的为( )
A.
的最小正周期为
B.
的图象关于直线
对称
C.
在区间
上单调递减
D.
的图象与
的图象关于
对称
【巩固练习2】已知直线x = 5π
12 和
都是函数
图象的对称轴,则
的解析式可
能为( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习3】设函数
与函数
的对称轴完全相
同,则
的值为 .
【巩固练习4】函数
的图象在区间
上恰有一条对称轴和一个对称中
心,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习5】已知函数
,则
(
)
A.2025
B.
C.
D.
【巩固练习6】函数
1
f x
x
与函数
5π
2cos
1
2
g x
x
的图象所有交点的横坐标之和为
.
【题型7】三角函数性质辨析
在多选题中经常出现三角函数性质辨析题,其常见选项有
辨析1:判断x
a
或
,0
a
是否为对称轴或对称中心
辨析2: 在某区间上有是否单调递增(减);
辨析3: 判断在某区间上有多少个零点或对称轴
辨析4: 判断在某区间上的值域
辨析5:给出限制条件辨析参数范围是否正确
【例题1】(23-24 高一上·湖北武汉·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.f (x)的图象关于点
对称
B.
为奇函数
C.f (x)在区间
上单调递增
D.f (x)的图象关于直线
对称
【例题2】(23-24 高一上·广东深圳·期末)(多选)函数
(
,
,
)的部分图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.
B.函数
的图象关于点
对称
C.函数
在
上单调递增
D.将函数
的图象向右平移
个单位得到函数
的图象
【巩固练习1】(23-24 高一上·浙江温州·期末)(多选)已知函数
,则下列结
论正确的是( )
A.
的最小正周期为
B.
的图象关于直线
对称
C.
是奇函数
D.
的单调递减区间为
【巩固练习2】(23-24 高一上·江苏盐城·期末)(多选)已知函数
(
,
,
)的部分图象如图所示,则下列结论正确的有( ).
A.
的最小正周期为
B.
为偶函数
C.
在区间
内的最小值为1
D.
的图象关于直线
对称
【巩固练习3】(23-24 高一上·江苏淮安·期末)用“五点法”作函数
(
,
,
)在一个周期内的图象时,列表计算了部分数据,下列有关函数
描
述正确的是( )
0
x
a
b
c
1
3
1
d
1
A.函数
的最小正周期是
B.函数
的图象关于点
对称
C.函数
的图象关于直线
对称
D.函数
与
表示同一函数
【巩固练习4】(23-24 高一上·浙江杭州·期末)(多选)关于函数
,下列结论正确的是( )
A.函数
的最大值是2
B.函数
在
单调递减
C.函数
的图像可以由函数y=2sin2x+1 的图像向右平移
个单位得到
D.若方程
在区间
有两个实根,则
【巩固练习5】(23-24 高一上·江苏无锡·期末)函数
的
部分图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.
B.
的表达式可以写成
C.
的图象向右平移
个单位长度后得到的新函数是奇函数
D.若方程
在(0,m)上有且只有6 个根,则
【巩固练习7】(23-24 高一上·广东深圳·期末)(多选)已知函数
(
,
),
为
的零点,且在
上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.
B.若
,则
C.
是偶函数
D.
的取值范围是
【题型8】由三角函数性质求参数的值
【例题1】(2023·全国·统考高考真题)已知函数
在区间
单调递增,直线
和
为函数
的图像的两条相邻对称轴,则
( )
A.
B.
C.
D.
【例题2】(2022·全国·统考高考真题)记函数
的最小正周期为T.若
,且
的图象关于点
中心对称,则
( )
A.1
B.
C.
D.3
【例题3】已知函数
π
sin
0,0
2
f x
x
满足
π
6
f x
f
恒成立,
π
f x
f
x
,且
f
x
在区间
0,2π
上有5 个零点,则 .
【巩固练习1】已知函数
sin
f x
x
在区间
π 2π
,
6
3
上单调递减,直线
π
6
x
和
2π
3
x
为函数
y
f x
的图象的两条相邻对称轴,则
π
3
f
( )
A.
3
2
B.
1
2
C.
1
2
D.
3
2
【巩固练习2】(23-24 高一上·江苏南通·期末)设函数
的最小正周期为
. 若
,且对任意
,
恒成立,则
( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习3】已知函数
在区间
上单调递减,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习4】已知函数
( )
sin(
)
f x
x
在区间
π π
,
6 3
单调递增,直线
π
6
x
和
π
3
x
为函数
y
f x
的图像的两条相邻对称轴,则
π
12
f
( )
A.
3
2
B.
1
2
C.
1
2
D.
3
2
【巩固练习5】已知函数
sin
0
f x
x
有一个零点为
5π
2π
,
12
3
x
为其图象的一条对称轴.
且函数
f
x 在区间
5π 2π
,
12
3
上单调递增,则
π
6
f
( )
A.
1
2
B.
1
2
C.
3
2
D.
3
2
【巩固练习6】函数
sin
(
0)
f x
x
满足
π
0
3
f
,且
π
3
f x
f
恒成立,若
f
x
在区间
π π
,
3 3
上有最小值而无最大值,则 .
【题型9】三角函数新定义问题
【例题1】计算器是如何计算sin x 、cos x 、ex
、ln x 、
x 等函数值的?计算器使用的是数值计算法,
如
3
5
7
sin
3
5
7
x
x
x
x
x
,
2
4
6
cos
1
2!
4!
6!
x
x
x
x
,其中! 1 2 3
n
n
,英国数学家泰
勒(B.Taylor,1685-1731)发现了这些公式,可以看出,右边的项用得超多、计算得出的sin x 和
cos x 的值也就越精确,运用上述思想,可得到cos1的近似值为( )
A.0.50
B.0.52
C.0.54
D.0.56
【巩固练习1】定义:正割
1
sec
cos
,余割
1
csc
sin
.已知m 为正实数,且
2
2
csc
tan
15
m
x
x
对任意的实数
,
2
x x
k
k
Z
均成立,则m 的最小值为( )
A.1
B.4
C.8
D.9
【巩固练习2】人脸识别技术在各行各业的应用改变着人类的生活,所谓人脸识别,就是利用计算
机分析人脸视频或者图像,并从中提取出有效的识别信息,最终判别对象的身份,在人脸识别中为
了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试,常用测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.若
二维空间有两个点
1
1
,
A x y
,
2
2
,
B x
y
,则曼哈顿距离为:
1
2
1
2
,
d A B
x
x
y
y
,余弦相似
度为:
1
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
cos
,
x
x
y
y
A B
x
y
x
y
x
y
x
y
,余弦距离为
1 cos
,
A B
(1)若
1,2
A
,
3 4
,
5 5
B
,求A,B 之间的曼哈顿距离
,
d A B 和余弦距离;
(2)已知
sin
,cos
M
,
sin
,cos
N
,
sin
, cos
Q
,若
1
cos
,
5
M N
,
2
cos
,
5
M Q
,
求tan
tan
的值
【巩固练习3】已知函数
sin
cos
f x
a
x
b
x
,称向量
,
p
a b
为
f
x
的特征向量,
f
x
为p
的
特征函数.
(1)设
3
2sin
sin 2
g x
x
x
,求
g x 的特征向量;
(2)设向量
3,1
p
的特征函数为
f
x ,求当
6
5
f x
且
,
6 3
x
时,sin x 的值;
(3)设向量
1
3
,
2
2
p
的特征函数为
f
x ,记
2
1
4
h x
f
x
,若
h x 在区间
,a b 上至少有40
个零点,求b
a
的最小值.
【题型10】三角图像性质综合
【例题1】已知函数
的部分图像如图所示:
(1)求函数y = f (x)的表达式;
(2)当
时,求方程
的所有根的和.
【例题2】已知函数
.
(1)求函数
及其最小正周期;
(2)求函数
在区间
上的单调减区间;
(3)将函数
图象向右移动
个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短到原来的
倍
得到
的图象,若
在区间
上至少有100 个最大值,求a 的取值范围.
【巩固练习1】将函数
图象上所有点的横坐标缩小为原来的
,再向右平移
个单位
长度,得到函数
的图象,若
在
上有两个不同的零点
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习2】已知函数
的部分图象如下图所示,若曲线
y = f (x)过点
,
,
,
,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【巩固练习3】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.
【巩固练习4】已知函数
,将
的图象各点横坐标缩短到原来的
,纵坐标伸长到原
来的2 倍,然后再将所得函数图象向左平移
个单位后得到
函数的图象.
(1)方程
在
上有且只有一个解,求实数
的取值范围;
(2)实数
满足对任意
,都存在
,使得
成立,求
的取值范围.
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