资源简介 <备战2023年高考数学一轮复习方案>专题18 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用1.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象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y=sin(x- )的图像,则f(x)=( )A.sin( ) B.sin( )C.sin( ) D.sin( )2.(2020·新课标Ⅰ·理)设函数 在 的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )A. B. C. D.1.简谐运动的有关概念y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0),x≥0 振幅 周期 频率 相位 初相A T= f== ωx+φ φ2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个特征点ωx+φ 0 π 2πxy=Asin (ωx+φ) 0 A 0 -A 03.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径【常用结论】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:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.3.函数y=Asin(ωx+φ)图象的对称轴由ωx+φ=kπ+,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换【方法总结】(1)由y=sin ωx的图象到y=sin(ωx+φ)的图象的变换:向左平移(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(2)如果平移前后两个图象对应的函数的名称不一致,那么应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.1.(2022·天津二中模拟)将函数y=sin 2x的图象向左平移φ个单位长度后,得到函数y=cos的图象,则φ等于( )A. B.C. D.考点二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式【方法总结】确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)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A=,b=.(2)求ω.确定函数的最小正周期T,则ω=.(3)求φ,常用方法如下:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入.2.(2022·天津中学月考)把函数f(x)图象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g(x)的图象,已知函数g(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)等于( )A.sin B.sinC.sin D.sin题型三 三角函数图象、性质的综合应用【方法总结】(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.3.(2022·福州模拟)如图所示,一半径为4米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每60秒逆时针转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图中点P0)开始计时,则( )A.点P第一次到达最高点需要20秒B.当水轮转动155秒时,点P距离水面2米C.当水轮转动50秒时,点P在水面下方,距离水面2米D.点P距离水面的高度h(米)与t(秒)的函数解析式为h=4cos+24.(多选)(2022·青岛模拟)已知函数f(x)=cos 2xcos φ-sin 2xsin φ的图象的一个对称中心为,则下列说法正确的是( )A.直线x=π是函数f(x)的图象的一条对称轴B.函数f(x)在上单调递减C.函数f(x)的图象向右平移个单位长度可得到y=cos 2x的图象D.函数f(x)在上的最小值为-1一、单选题1.(2022·宁乡模拟)将函数 图象上的所有点向左平移 个单位长度,则所得图象的函数解析式是( )A. B. C. D.2.(2022·汝州模拟)将函数 的图象向左平移 个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,得到函数 的图象,则函数 的一个解析式 ( )A. B.C. D.3.(2022·昌吉二模)已知函数的图象过点,,,且在上仅有1个极值点,则( )A. B. C.1 D.-14.(2022·开封模拟)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5.(2022·甘肃模拟)函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A.的最小正周期是B.直线是图象的一条对称轴C.点是图象的一个对称中心D.的单调递减区间是6.(2022·河南模拟)函数的部分图象如图所示,则图象的一个对称中心为( )A. B. C. D.7.(2022·雅安模拟)已知函数,若将的图象向右平移个单位后,再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则( )A. B.C. D.8.(2022·射洪模拟)已知函数 的部分图象如图所示,将函数 的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数 的图象,则下列关于函数的说法正确的是( )A.的最小正周期为B.在区间上单调递增C.的图象关于直线x=对称D.的图象关于点中心对称9.(2022·佛山模拟)如图,函数的图象经过点和点,则( )A.的最小正周期为B.图象关于点成中心对称C.图象关于直线对称D.在区间上单调递增10.(2022·和平模拟)函数的部分图象如图所示,已知函数在区间有且仅有3个最大值点,则下列说法错误的个数是( )①函数的最小正周期为2:②点为的一个对称中心;③函数的图象向左平移个单位后得到的图象:④函数在区间上是增函数.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个二、填空题11.(2022·日照模拟)已知函数的部分图像如图所示,则 .12.(2021高三上·湖北期中)将函数 的图象向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 .13.(2021高三上·临沂月考)设 ,将 的图像向右平移 个单位长度,得到 的图像,若 是偶函数,则 的最小值为 .14.(2022·怀化模拟)已知函数(,)的部分图形如图所示,求函数的解析式 .15.(2022·晋中模拟)已知函数 ,给出下列四个命题:① 的图象关于 轴对称;②8为 的一个周期;③当 时, ;④ 在 上单调递增.其中真命题有 (填序号).三、解答题16.(2021高三上·九龙坡期中)已知函数 的最小正周期为 .(1)求 的值;(2)将函数 的图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标扩大为原来的 倍,得到函数 ,若 ,求 的取值范围.17.(2021高三上·桂林月考)已知函数 的图象如图所示,直线 、 是其两条对称轴.(1)求函数 的解析式;(2)已知 ,且 ,求 的值.18.(2021高三上·河北月考)已知函数 .(1)求函数 的最小正周期及单调增区间;(2)将函数 的图象向右平移 个单位,再将横坐标扩大为原来的2倍得到 的图象,求函数 在 上的值域.19.(2022·河南模拟)已知函数的部分图像如图所示.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)在中,角的对边分别是,若,求的取值范围.20.(2022·上虞模拟)已知函数的部分图象如图所示.(1)求的值及函数的单调减区间;(2)在锐角中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,求c的取值范围.<备战2023年高考数学一轮复习方案>专题18 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用1.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象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y=sin(x- )的图像,则f(x)=( )A.sin( ) B.sin( )C.sin( ) D.sin( )【答案】B【解析】根据图象平移的规律可知,将y= y=sin(x- )的图像 上所有的点向左平移平移个单位,纵坐标不变,得到再把所得到的图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,即函数的周期变原来的2倍,就得到函数y=,故答案为:B。2.(2020·新课标Ⅰ·理)设函数 在 的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可得:函数图象过点 ,将它代入函数 可得:又 是函数 图象与 轴负半轴的第一个交点,所以 ,解得:所以函数 的最小正周期为故答案为:C1.简谐运动的有关概念y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0),x≥0 振幅 周期 频率 相位 初相A T= f== ωx+φ φ2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个特征点ωx+φ 0 π 2πxy=Asin (ωx+φ) 0 A 0 -A 03.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径【常用结论】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:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.3.函数y=Asin(ωx+φ)图象的对称轴由ωx+φ=kπ+,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换【方法总结】(1)由y=sin ωx的图象到y=sin(ωx+φ)的图象的变换:向左平移(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(2)如果平移前后两个图象对应的函数的名称不一致,那么应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.1.(2022·天津二中模拟)将函数y=sin 2x的图象向左平移φ个单位长度后,得到函数y=cos的图象,则φ等于( )A. B.C. D.【答案】C【解析】y=sin 2x=cos.将函数y=sin 2x的图象向左平移φ个单位长度后,得到函数y=cos=cos=cos,由题意知2φ-=+2kπ(k∈Z),则φ=+kπ(k∈Z),又0≤φ<,所以φ=.考点二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式【方法总结】确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)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A=,b=.(2)求ω.确定函数的最小正周期T,则ω=.(3)求φ,常用方法如下:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入.2.(2022·天津中学月考)把函数f(x)图象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g(x)的图象,已知函数g(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)等于( )A.sin B.sinC.sin D.sin【答案】D【解析】先根据函数图象求函数g(x)=Asin(ωx+φ)的解析式,由振幅可得A=1,显然=-=,所以T=π,所以=π,所以ω=2,所以g(x)=sin(2x+φ),再由g=sin=0,由|φ|<可得φ=-,所以g(x)=sin,反向移动先向左平移个单位长度可得sin=sin,再将横坐标伸长到原来的2倍可得f(x)=sin.题型三 三角函数图象、性质的综合应用【方法总结】(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.3.(2022·福州模拟)如图所示,一半径为4米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每60秒逆时针转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图中点P0)开始计时,则( )A.点P第一次到达最高点需要20秒B.当水轮转动155秒时,点P距离水面2米C.当水轮转动50秒时,点P在水面下方,距离水面2米D.点P距离水面的高度h(米)与t(秒)的函数解析式为h=4cos+2【答案】ABC【解析】设点P距离水面的高度h(米)和时间t(秒)的函数解析式为h=Asin(ωt+φ)+B,由题意得解得故h=4sin+2.故D错误;对于A,令h=6,即h=4sin+2=6,解得t=20,故A正确;对于B,令t=155,代入h=4sin+2,解得h=2,故B正确;对于C,令t=50,代入h=4sin+2,解得h=-2,故C正确.4.(多选)(2022·青岛模拟)已知函数f(x)=cos 2xcos φ-sin 2xsin φ的图象的一个对称中心为,则下列说法正确的是( )A.直线x=π是函数f(x)的图象的一条对称轴B.函数f(x)在上单调递减C.函数f(x)的图象向右平移个单位长度可得到y=cos 2x的图象D.函数f(x)在上的最小值为-1【答案】ABD【解析】∵f(x)=cos 2xcos φ-sin 2xsin φ=cos(2x+φ)的图象的一个对称中心为,∴2×+φ=+kπ,k∈Z,∴φ=+kπ,k∈Z.∵0<φ<,∴φ=.则f(x)=cos.∵f =cos=cos π=-1,∴直线x=π是函数f(x)的图象的一条对称轴,故A正确;当x∈时,2x+∈,∴函数f(x)在上单调递减,故B正确;函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到y=cos=cos的图象,故C错误;当x∈时,2x+∈,∴函数f(x)在上的最小值为cos π=-1,故D正确.一、单选题1.(2022·宁乡模拟)将函数 图象上的所有点向左平移 个单位长度,则所得图象的函数解析式是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】将函数 图象上的所有点向左平移 个单位长度,则所得图象的函数解析式是 。故答案为:A2.(2022·汝州模拟)将函数 的图象向左平移 个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,得到函数 的图象,则函数 的一个解析式 ( )A. B.C. D.【答案】D【解析】将函数 的图象上所有点的横坐标扩大到原来的4倍,纵坐标不变,得到 ,再将函数 的图象向右平移 个单位长度,得到 .故答案为:D3.(2022·昌吉二模)已知函数的图象过点,,,且在上仅有1个极值点,则( )A. B. C.1 D.-1【答案】C【解析】因为图象过点,,,且在上仅有1个极值点,所以,即,故,因为,由五点法作图知,,,又,解得,所以,则,故答案为:C4.(2022·开封模拟)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【解析】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.故答案为:B.5.(2022·甘肃模拟)函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A.的最小正周期是B.直线是图象的一条对称轴C.点是图象的一个对称中心D.的单调递减区间是【答案】C【解析】由图象可知,即,A不符合题意;由 可得 ,又因为函数图象过点 ,所以 ,由五点法作图可知, ,即 ,又 ,故 ,所以 ,当 时, , B不符合题意;因为 ,所以点 是 图象的一个对称中心,C符合题意;令 ,解得 ,即函数的单调递减区间为 ,D不符合题意.故答案为:C6.(2022·河南模拟)函数的部分图象如图所示,则图象的一个对称中心为( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由图可知,则,所以.由,得,所以.令,得,当时,,即图象的一个对称中心为.故答案为:C7.(2022·雅安模拟)已知函数,若将的图象向右平移个单位后,再把所得曲线上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则( )A. B.C. D.【答案】D【解析】将函数的图象向右平移,可得函数的图象;再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到函数的图象.故答案为:D﹒8.(2022·射洪模拟)已知函数 的部分图象如图所示,将函数 的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数 的图象,则下列关于函数的说法正确的是( )A.的最小正周期为B.在区间上单调递增C.的图象关于直线x=对称D.的图象关于点中心对称【答案】C【解析】由函数图象知,,所以,所以 ,因为函数图象过点,所以,则,解得,又,所以,所以,将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的,得到,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到,的最小正周期,A不符合题意;当时,,此时 单调递减,B不符合题意;令,则,当时,,C符合题意;因为,D不符合题意.故答案为:C.9.(2022·佛山模拟)如图,函数的图象经过点和点,则( )A.的最小正周期为B.图象关于点成中心对称C.图象关于直线对称D.在区间上单调递增【答案】D【解析】由图可知,,又函数的图像经过点,所以,因为,所以.因为函数的图像经过点,所以,所以,,即,,由图可知,,且,,所以,即,则,即,因为,所以,,所以,所以的最小正周期为,A不正确;因为,所以图象不关于点成中心对称,B不正确;因为,所以图象不关于直线对称,C不正确;当时,,设,则,因为在上递增,在上递增,所以在区间上单调递增,D符合题意.故答案为:D10.(2022·和平模拟)函数的部分图象如图所示,已知函数在区间有且仅有3个最大值点,则下列说法错误的个数是( )①函数的最小正周期为2:②点为的一个对称中心;③函数的图象向左平移个单位后得到的图象:④函数在区间上是增函数.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】A【解析】由图象可得且,故,故,所以,而,故即,因为,所以即.对于①,,因为,故的周期为1,故的最小正周期不为2,故①错误.对于②,因为,故点为的一个对称中心,故②正确.对于③,函数的图象向左平移个单位后所得图象对应的解析式为:,故③正确.对于④,由可得,故,因为函数在区间有且仅有3个最大值点,故,故,而当时,有,因为在上是增函数,故函数在区间上是增函数,故④正确.故错误说法共有1个,故答案为:A.二、填空题11.(2022·日照模拟)已知函数的部分图像如图所示,则 .【答案】【解析】解:由知,,由五点法可知,,即,又,所以故答案为:12.(2021高三上·湖北期中)将函数 的图象向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 .【答案】0【解析】解:由题意可知,将函数 的图象向右平移 个单位长度后得到 ,则 ,所以 .故答案为:0.13.(2021高三上·临沂月考)设 ,将 的图像向右平移 个单位长度,得到 的图像,若 是偶函数,则 的最小值为 .【答案】【解析】 ,将 的图像向右平移 个单位长度得到 ,因为函数g(x)是偶函数,所以 ,所以故答案为14.(2022·怀化模拟)已知函数(,)的部分图形如图所示,求函数的解析式 .【答案】【解析】由函数的图象,可得,即可,所以,所以,又由,可得,即,且,可得,解得,又由,即,解得,所以函数的解析式为.故答案为:.15.(2022·晋中模拟)已知函数 ,给出下列四个命题:① 的图象关于 轴对称;②8为 的一个周期;③当 时, ;④ 在 上单调递增.其中真命题有 (填序号).【答案】①②③【解析】 .对①,易得 为偶函数,①正确;对②, ,②正确;对③,当 时, , , ,, , ,③正确;对④,由③的分析可得 在 上单调递减,④不正确.故答案为:①②③三、解答题16.(2021高三上·九龙坡期中)已知函数 的最小正周期为 .(1)求 的值;(2)将函数 的图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标扩大为原来的 倍,得到函数 ,若 ,求 的取值范围.【答案】(1)解:由 ,∴ ,则 .(2)解:由(1)知:由题设, ,则 ,∴由正弦函数的性质,可得: ,即 ,∴ , .【解析】(1)根据题意首先由诱导公式以及二倍角的正、余弦公式,整理化简即可得出函数的解析式,然后由正弦公式的周期公式计算出即可。(2)由(1)的结论即可求出函数的解析式,由此整理化简即可得出结合正弦函数的单调性由整体思想,即可求出x的取值范围。17.(2021高三上·桂林月考)已知函数 的图象如图所示,直线 、 是其两条对称轴.(1)求函数 的解析式;(2)已知 ,且 ,求 的值.【答案】(1)解:因为直线 、 是其两条对称轴,所以 ,因为,所以(2)解:因为 ,所以因为 ,所以【解析】(1)由已知的图象的性质即可得出函数的周期,由函数周期公式代入计算出的值,然后由特殊点法代入计算出,结合题意即可求出,从而得到函数的解析式。(2)利用特殊值代入法计算出,结合角的取值范围结合同角三角函数的基本关系式计算出,然后两角和的正弦公式代入数值计算出结果即可。18.(2021高三上·河北月考)已知函数 .(1)求函数 的最小正周期及单调增区间;(2)将函数 的图象向右平移 个单位,再将横坐标扩大为原来的2倍得到 的图象,求函数 在 上的值域.【答案】(1)解: ,所以函数 的最小正周期为 ,由 ,得单调增区间为(2)解:函数 的图象向右平移 个单位,得到 ,再将横坐标扩大为原来的2倍得到 ,令 ,【解析】(1)根据题意由两角和的正弦公式整理化简函数的解析式,然后由正弦函数的周期公式和单调性利用整体思想即可得出答案。(2)由函数平移的性质即可得出函数g(x)的解析式,然后由正弦函数的单调性即可得出,由此即可得出函数的值域。19.(2022·河南模拟)已知函数的部分图像如图所示.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)在中,角的对边分别是,若,求的取值范围.【答案】解:(Ⅰ)由图像知, ,∴,由图像可知, , ∴, ∴,∴, 又∵, ∴, ∴.(Ⅱ)依题设, ,∴,即,∴, 又, ∴. ∴.由(Ⅰ)知,,又∵, ∴, ∴,∴的取值范围是.【解析】(1)根据图象求出A,和φ,即可求函数f(x)的解析式;(2)由 , 利用正弦定理化简,可得B的大小,从而得到A的范围,利用三角函数的性质即可求的取值范围.20.(2022·上虞模拟)已知函数的部分图象如图所示.(1)求的值及函数的单调减区间;(2)在锐角中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,求c的取值范围.【答案】(1)解:因为图象最高点,所以,,由于,∴,∴,由,得,故函数的单调减区间为;(2)解:∵,且为锐角三角形,∴,由正弦定理得,∴,∵,∴由于为锐角三角形,,所以,所以,∴.【解析】(1)先根据图象求φ,再根据三角函数图象性质求单调减区间;(2)通过正弦定理转化,构建c关于角的三角函数模型,再通过函数思想求解出 c的取值范围. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题18 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用——备战2023年高考数学一轮复习方案(原卷版).docx 专题18 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用——备战2023年高考数学一轮复习方案(解析版).docx