资源简介 函数的图像和性质1 性质(1) 简谐运动可用函数,表示,是振幅,周期,频率 ,相位,初相.(2) 对的影响影响函数的最值,影响周期,影响函数水平位置.2 函数的变换(1) 平移变换① 将图像沿轴向左(右)平移个单位(左加右减);②将图像沿轴向上(下)平移个单位(上加下减).PS 向左平移个单位,得到的函数不是, 而是.(2) 伸缩变换①将图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的倍(伸长,缩短).②将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍(缩短,伸长);问题 怎么理解呢?例:若将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那得到的函数是呢?解析 我们把的图象想象成一条弹簧,若纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那说明弹簧被压缩了,则周期变小,会变大(与成反比,即变换后的函数应该是. 【题型一】函数图象的变换【典题1】 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( ).函数的最小正周期为.函数的单调递增区间为.函数的图象有一条对称轴为.函数的图象有一个对称中心为巩固练习1(★) 将函数的图象先左移,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,所得图象的解析式为( )2(★) 将函数)的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.若,则( ). . . .3(★★) 为了得到函数的图象,可以将函数的图象( ).向右平移个单位 .向左平移个单位.向右平移个单位 .向左平移个单位4(★★) 已知函数的两条相邻的对称轴的间距为,现将的图象向左平移个单位后得到一个偶函数,则的一个可能取值为( ). . .5(★★) 已知函数的最小正周期为,且图象向右平移个单位后得到的函数为偶函数,则的图象( ).关于点对称 .关于直线对称.在[,]单调递增 .在单调递减6(★★★) 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( ).函数的最小正周期为.函数的单调递增区间为.函数的图象有一条对称轴为.函数的图象有一个对称中心为【题型二】由函数的部分图象求解析式【典题1】 已知函数的部分图象如图所示,下述四个结论:①;②;③是奇函数;④是偶函数中,其中所有正确结论的编号是 .【典题2】 已知函数,,且上单调,则函数的解析式是 .巩固练习1(★) 函数(其中,)的图象如图,则此函数表达式为 .2(★★) 如图,函数与坐标轴的三个交点满足,,为的中点,,则的值为 .3 (★★) 已知函数的部分图象如图所示,点,,则下列说法中错误的是( ).直线是图象的一条对称轴.的图象可由向左平移个单位而得到的最小正周期为在区间(,)上单调递增4 (★★★) 已知函数的部分图象如图所示.(1)求的解析式;(2)求的单调递增区间和对称中心坐标;(3)将的图象向左平移个单位,再讲横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,最后将图象向上平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最大值和最小值.5 (★★★) 如图是函数的部分图象,是它与轴的两个不同交点,是之间的最高点且横坐标为,点是线段的中点.(1)求函数的解析式及上的单调增区间;(2)若时,函数的最小值为求实数的值.【题型三】三角函数模型的简单应用一【典题1】已知函数.(1)求的最小值并写出此时的取值集合;(2)若,求出的单调减区间.【典题2】已知函数.求的对称中心;设常数,若函数在区间上是增函数,求的取值范围;若函数在区间上的最大值为,求的值.【典题3】已知函数.(1)当时,求函数的单调减区间;(2)设方程在内有两个相异的实数根、,求实数的取值范围及的值;(3)若对任意实数,恒成立,求实数的取值范围.巩固练习1(★★) 已知函数.求函数的最小正周期;求函数的单调增区间;求函数在区间上的最大值.2(★★) 已知函数的最小正周期为.(1)求图象的对称轴方程;(2)将图象向右平移个单位长度后,得到函数,求函数在上的值域.3(★★★) 已知函数,其中.(1)求使的的取值范围;(2)若函数,且对任意的,恒有成立,求实数的最大值.4(★★★★) 已知函数,),函数的图象经过点且的最小正周期为.(1)求函数的解析式;(2)将函数图象上所有的点向下平移个单位长度,再函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,再将图象上所有的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍,得到函数图象,令函数,区间(且)满足:在上至少有个零点,在所有满足上述条件的中,求的最小值.(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围.【题型四】三角函数模型的简单应用二【典题1】 如图,一个水轮的半径为,水轮轴心距离水面的高度为,已知水轮按逆时针匀速转动,每分钟转动圈,当水轮上点从水中浮现时的起始(图中点)开始计时,记为点距离水面的高度关于时间的函数,则下列结论正确的是( )..若,则.不论为何值,是定值【典题2】 某公司欲生产一款迎春工艺品回馈消费者,工艺品的平面设计如图所示,该工艺品由直角和以为直径的半圆拼接而成,点为半圈上一点(异于),点在线段上,且满足.已知,,设.为了使工艺礼品达到最佳观赏效果,需满足,且达到最大.当为何值时,工艺礼品达到最佳观赏效果;为了工艺礼品达到最佳稳定性便于收藏,需满足∠,且达到最大.当为何值时,取得最大值,并求该最大值.巩固练习1(★★) 水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是一个半径为的水车,一个水斗从点出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时秒.经过t秒后,水斗旋转到点,设的坐标为,其纵坐标满足.则下列叙述错误的是( )A.B.当时,点到轴的距离的最大值为C.当时,函数单调递减D.当时,2(★★) 某游乐场中半径为米的摩天轮逆时针(固定从一侧观察)匀速旋转,每分钟转一圈,其最低点离底面米,如果以你从最低点登上摩天轮的时刻开始计时,那么你与底面的距离高度(米)随时间(秒)变化的关系式为 .3(★★) 如图,已知扇形的半径为,中心角为,四边形是扇形的内接矩形,为上一动点,问:点在怎样的位置时,矩形的面积最大?并求出这个最大值.4(★★★) 如图,某正方形公园,在区域内准备修建三角形花园,满足与平行(点在上),且(单位:百米).设∠,的面积为(单位:百米平方).求关于的函数解析式求的最大值,并求出取到最大值时的值.5(★★★) 某农场有一块扇形农田,如图所示.已知扇形的圆心角为,半径为米,点在上,于,于.现要在和区域中分别种植甲、乙两种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜单位面积年产值之比为.设∠,.(1)用分别表示和的面积;(2)当为何值时,读农场种植甲、乙两种蔬菜的年总产值最大?6(★★★★) 如图,半圆的直径,为圆心,,为半圆上的点.(1)请你为点确定位置,使的周长最大,并说明理由;(2)已知,设∠,当为何值时,①四边形的周长最大,最大值是多少?②四边形的面积最大,最大值是多少?中小学教育资源及组卷应用平台21世纪教育网(www.21cnjy.com)函数的图像和性质1 性质(1) 简谐运动可用函数,表示,是振幅,周期,频率 ,相位,初相.(2) 对的影响影响函数的最值,影响周期,影响函数水平位置.2 函数的变换(1) 平移变换① 将图像沿轴向左(右)平移个单位(左加右减);②将图像沿轴向上(下)平移个单位(上加下减).PS 向左平移个单位,得到的函数不是, 而是.(2) 伸缩变换①将图像横坐标不变,纵坐标伸长到原来的倍(伸长,缩短).②将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍(缩短,伸长);问题 怎么理解呢?例:若将图像纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那得到的函数是呢?解析 我们把的图象想象成一条弹簧,若纵坐标不变,横坐标缩到原来的倍,那说明弹簧被压缩了,则周期变小,会变大(与成反比,即变换后的函数应该是. 【题型一】函数图象的变换【典题1】 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( ).函数的最小正周期为.函数的单调递增区间为.函数的图象有一条对称轴为.函数的图象有一个对称中心为【解析】函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到的图象.与比较 (利用诱导公式转化同函数名)又由于,所以.所以,故函数的周期为,错误;令,解得,所以函数单调递增区间为,故正确;由于,则取不到最值,不是对称轴,,不是对称中心,即,错误.故选:.巩固练习1(★) 将函数的图象先左移,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,所得图象的解析式为( )【答案】【解析】函数,其图象先左移个单位,得的图象;再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,得函数的图象;所以函数的解析式为.故选:.2(★) 将函数)的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.若,则( ). . . .【答案】【解析】将函数)的图象向左平移个单位长度,可得 的图象,因为,所以,即,所以或.因为,所以,,故选:C.3(★★) 为了得到函数的图象,可以将函数的图象( ).向右平移个单位 .向左平移个单位.向右平移个单位 .向左平移个单位【答案】【解析】为了得到函数的图象,可以将函数的图象向左平移个单位.故选:.4(★★) 已知函数的两条相邻的对称轴的间距为,现将的图象向左平移个单位后得到一个偶函数,则的一个可能取值为( ). . .【解析】函数的两条相邻的对称轴的间距为,所以,解得,现将的图象向左平移个单位后得到一个为偶函数,则,整理得,当时,.故选:B.5(★★) 已知函数的最小正周期为,且图象向右平移个单位后得到的函数为偶函数,则的图象( ).关于点对称 .关于直线对称.在[,]单调递增 .在单调递减【答案】【解析】的最小正周期为,,得,此时,图象向右平移个单位后得到),若函数为偶函数,则,,得,,当时,,则),则,故关于点不对称,故错误,,故关于直线不对称,故错误,当时,,,此时函数为增函数,故正确,当时,,,此时函数不单调,故错误,故选:.6(★★★) 将函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到函数的图象,则下列说法正确的是( ).函数的最小正周期为.函数的单调递增区间为.函数的图象有一条对称轴为.函数的图象有一个对称中心为【解析】函数的图象上的点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位得到:的图象.与比较,又由于,所以.故,得到,所以:.故函数的周期为,错误;令,解得,函数单调递增区间为,故正确;由于,可得错误.故选:.【题型二】由函数的部分图象求解析式【典题1】 已知函数的部分图象如图所示,下述四个结论:①;②;③是奇函数;④是偶函数中,其中所有正确结论的编号是 .【解析】由函数图象的最值可得,由,解得,所以,此时代入得,,又,,,①、②正确;不是奇函数,③错误;,为偶函数,④正确.综上知,正确的命题序号是①②④.【点拨】由函数()的部分图象求解析式的方法(1) 求:通过函数最值求解,得;(2) 求:根据图象求出周期,再利用求出;(3) 求:求出后代入函数图象一最值点,求出.【典题2】 已知函数,,且上单调,则函数的解析式是 .【解析】 对于函数),由,可得函数的图象关于直线对称;又,可得函数的图象关于点(,对称,即;,解得,;上单调,,(由单调区间得到周期范围),又, ,(,0)是对称中心,,即,又 ,.【点拨】① 对于函数,若,则是其对称轴;若,则是其对称中心;② 处理三角函数,多注意其对称性,结合图象进行分析.巩固练习1(★) 函数(其中,)的图象如图,则此函数表达式为 .【答案】【解析】如图所示,,,可得,,解得,所以,因为函数过,代入,得,即,,当时,φ.所以,故选:.2(★★) 如图,函数与坐标轴的三个交点满足,,为的中点,,则的值为 .【答案】【解析】由∠,所以,设,则,又为的中点,所以;又,即;整理得,解得或(不合题意,舍去);所以,;所以,解得T=8,所以8,解得;把代入,即,由,得;把代入,得,解得.3 (★★) 已知函数的部分图象如图所示,点,,则下列说法中错误的是( ).直线是图象的一条对称轴.的图象可由向左平移个单位而得到的最小正周期为在区间(,)上单调递增【答案】【解析】由函数部分图象,点,,,,,).再根据五点法作图可得,求得,故 ).令,求得,为最大值,故直线是图象的一条对称轴,故正确;把向左平移个单位,可得)的图象,故不正确;)的最小正周期为 ,故正确;在区间上,,故)单调递增,故选:.4 (★★★) 已知函数的部分图象如图所示.(1)求的解析式;(2)求的单调递增区间和对称中心坐标;(3)将的图象向左平移个单位,再讲横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,最后将图象向上平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最大值和最小值.【答案】单调递增区间,对称中心坐标.【解析】(1)由图象可知,可得:,,又由于,可得:,所以,由图象及五点法作图可知:,所以,所以.(2)由(1)知,令,,得,,所以的单调递增区间为,令,,得,,所以的对称中心的坐标为.(3)由已知的图象变换过程可得:),因为,所以,所以当,得x时,取得最小值,当,即时,取得最大值.5 (★★★) 如图是函数的部分图象,是它与轴的两个不同交点,是之间的最高点且横坐标为,点是线段的中点.(1)求函数的解析式及上的单调增区间;(2)若时,函数的最小值为求实数的值.【答案 】,【解析】(1)取的中点为,则,因为为的中点,且在轴上,则且,则,所以,,则,,所以所以,由,解得,由,所以,即,令解得,又,所以函数在上的单调增区间为;(2)因为,所以,所以,所以,令,则,则,①当1,即时,,解得:,②当,即时,,解得:舍),③当即时,,解得(舍),综合①②③得实数的值为.【题型三】三角函数模型的简单应用一【典题1】已知函数.(1)求的最小值并写出此时的取值集合;(2)若,求出的单调减区间.【解析】(1)由于(二倍角公式、两角和差公式)(辅助角公式))令,,解得,,可得的最小值为,此时的取值集合为;(2)由,,可得,,所以的单调减区间为,,因为,当时,减区间为;当时,减区间为.综上,时的单调减区间为和.【点拨】① 解析式的化简中用积化和差公式更简洁些;②本题通过各种公式(两角和差公式、倍角公式、积化和差公式等)转化,最终把函数的解析式转化为或的形式求解函数的各性质(单调性、对称性、周期、最值等).【典题2】已知函数.求的对称中心;设常数,若函数在区间上是增函数,求的取值范围;若函数在区间上的最大值为,求的值.【解析】(1) (函数解析式转化为形式).所以对称中心,(2),由,解得,的增区间为,在上是增函数,(是函数增区间的子集,而,故)当时,有,,解得,的取值范围是.,(注意,)令,则,,,而,则,(问题转化为动轴定区间最值问题,分对称轴在区间左中右)①当时,即时,,令,解得(舍).②当时,即时,,令,解得或(舍),③当时,即时,在处,,由,解得,综上所述或.【典题3】已知函数.(1)当时,求函数的单调减区间;(2)设方程在内有两个相异的实数根、,求实数的取值范围及的值;(3)若对任意实数,恒成立,求实数的取值范围.【解析】(1) .当时,,(函数化为)由,得,.当时,函数的单调减区间为,;(2) (将问题逐步等价转化,化成“最简问题”)方程在内有两个相异的实数根,即在内有两个相异的实数根,也就是在内有两个相异的实数根,当)时,,即在内有两个相异的实数根,(数形结合,与在内相交于两点)易得在内的值域是,即,此时;(3)若对任意实数,恒成立,则恒成立,即恒成立,(换元法化为二次函数恒成立问题)令,则恒成立.可得,即.实数的取值范围是. 巩固练习1(★★) 已知函数.求函数的最小正周期;求函数的单调增区间;求函数在区间上的最大值.【答案】(1) (2) , (3)【解析】,(1)最小正周期;(2)令,,则,,故单调增区间为:,,(3)当时,,则,所以函数在区间上的最大值为.2(★★) 已知函数的最小正周期为.(1)求图象的对称轴方程;(2)将图象向右平移个单位长度后,得到函数,求函数在上的值域.【答案】 (1).(2).【解析】(1),由于函数的最小正周期为,故,所以;令,整理得,故函数的对称轴方程为.(2)由于,由于,所以,故.3(★★★) 已知函数,其中.(1)求使的的取值范围;(2)若函数,且对任意的,恒有成立,求实数的最大值.【答案】 (1) , (2)【解析】(1),,即,所以,,解得,,即使的的取值范围是,.(2)令,因为对任意的,恒有成立,所以当时,为增函数,所以,解得, 所以实数的最大值为. 4(★★★★) 已知函数,),函数的图象经过点且的最小正周期为.(1)求函数的解析式;(2)将函数图象上所有的点向下平移个单位长度,再函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,再将图象上所有的点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍,得到函数图象,令函数,区间(且)满足:在上至少有个零点,在所有满足上述条件的中,求的最小值.(3)若对任意恒成立,求实数的取值范围.【答案】 (1) (2) (3)【解析】(1),又函数的最小正周期为,,..又函数经过点,所以,于是因为,所以.故.(2)由题意,.令得:,或,解得:或相邻两个零点之间的距离为或.若最小,则均为的零点,此时在区间分别恰有,,…,零点.在区间恰有个零点.至少有一个零点.,即.检验可知,在恰有个零点,满足题意(可有可无)的最小值为.(3)由题意得.,,.设,.则.设.则在上是增函数.当时,,.故实数的取值范围是.【题型四】三角函数模型的简单应用二【典题1】 如图,一个水轮的半径为,水轮轴心距离水面的高度为,已知水轮按逆时针匀速转动,每分钟转动圈,当水轮上点从水中浮现时的起始(图中点)开始计时,记为点距离水面的高度关于时间的函数,则下列结论正确的是( )..若,则.不论为何值,是定值【解析】 方法一 几何法图中水面,,(由图,则需了解与的关系,从几何角度求解)每分钟转动圈 每秒钟内所转过的角度为,(角速度)则秒转过的角度,即如上图依题意可知,即在中,对于,,即错误;对于,,,即正确;(或确定是函数对称轴也行)对于,因为,所以,即,所以,解得,即错误;对于D,因为 ,所以,即正确.故选:.方法二 待定系数法可知符合三角函数模型,设,依题意可知的最大值为,最小为,,且,可得,;每分钟转动圈,圈要秒,即,则,得,(也可由每秒钟内所转过的角度为得)依题意可知,得,取,(得到的一个值便可)故所求的函数解析式为,接下来如同方法一.【点拨】① 方法一利用几何性质求出(即图中的)与之间的关系;② 方法二是根据题意确定符合三角函数模型,则用待定系数法设函数,根据题意由最大值和最小值求出的值,根据周期性由求出,注意一个特殊情况代入一个点求出.【典题2】 某公司欲生产一款迎春工艺品回馈消费者,工艺品的平面设计如图所示,该工艺品由直角和以为直径的半圆拼接而成,点为半圈上一点(异于),点在线段上,且满足.已知,,设.为了使工艺礼品达到最佳观赏效果,需满足,且达到最大.当为何值时,工艺礼品达到最佳观赏效果;为了工艺礼品达到最佳稳定性便于收藏,需满足∠,且达到最大.当为何值时,取得最大值,并求该最大值.【解析】依题意∠∠,则在直角中,;在直角中,,;(用变量表示,利用函数最值方法求解)(1),,所以当,即,的最大值为;(2)在直角△ABC中,由,(等积法)可得;在直角中,,所以,,(函数化为求最值)所以当,达到最大,最大值为.【点拨】① 利用直角三角形等几何性质用表示各线段长度;② 题目中体现了函数思想,在求解实际问题中,特别要注意自变量的取值范围.巩固练习1(★★) 水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是一个半径为的水车,一个水斗从点出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时秒.经过t秒后,水斗旋转到点,设的坐标为,其纵坐标满足.则下列叙述错误的是( )A.B.当时,点到轴的距离的最大值为C.当时,函数单调递减D.当时,【答案】【解析】由题意,,,,点代入可得,,.故正确;,当时,,点到轴的距离的最大值为,正确;当时,,函数单调递减,不正确;当时,,的纵坐标为,,正确,故选:.2(★★) 某游乐场中半径为米的摩天轮逆时针(固定从一侧观察)匀速旋转,每分钟转一圈,其最低点离底面米,如果以你从最低点登上摩天轮的时刻开始计时,那么你与底面的距离高度(米)随时间(秒)变化的关系式为 .【答案】【解析】设,由题意可得,,,为最低点,代入可得,,,时,,,故选:.3(★★) 如图,已知扇形的半径为,中心角为,四边形是扇形的内接矩形,为上一动点,问:点在怎样的位置时,矩形的面积最大?并求出这个最大值.【答案】当为中点时,矩形的面积取到最大值【解析】如图,在中,设∠,则,,在中,,所以..设矩形的面积为,则.由于,所以当,即时,.因此,当时,矩形的面积最大,最大面积为.4(★★★) 如图,某正方形公园,在区域内准备修建三角形花园,满足与平行(点在上),且(单位:百米).设∠,的面积为(单位:百米平方).求关于的函数解析式求的最大值,并求出取到最大值时的值.【答案】 ,(2)的最大值为百米平方,此时.5(★★★) 某农场有一块扇形农田,如图所示.已知扇形的圆心角为,半径为米,点在上,于,于.现要在和区域中分别种植甲、乙两种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜单位面积年产值之比为.设∠,.(1)用分别表示和的面积;(2)当为何值时,读农场种植甲、乙两种蔬菜的年总产值最大?【答案】 (1) 和的面积分别为平方米,平方米;(2) 当时,该农场种植甲,乙两种蔬菜的年总产值量大.【解析】(1)直角三角形中,,,所以的面积为,同理的面积为.(2)设农场种植甲,乙两种蔬菜的年总产值为,甲,乙两种蔬菜每平方米年产值分别为,,则,.当,即时,取得最大值.答:(1)和的面积分别为平方米,平方米;(2)当时,该农场种植甲,乙两种蔬菜的年总产值量大.6(★★★★) 如图,半圆的直径,为圆心,,为半圆上的点.(1)请你为点确定位置,使的周长最大,并说明理由;(2)已知,设∠,当为何值时,①四边形的周长最大,最大值是多少?②四边形的面积最大,最大值是多少?【答案】①时,最大值是. ②时,最大值是.【解析】(Ⅰ)点在半圆中点位置时,周长最大;理由如下:因为点在半圆上,且是圆的直径,所以,即是直角三角形;设,,,显然,,均为正数,则;因为,当且仅当时等号成立,所以,所以,所以周长为,当且仅当时等号成立;即为等腰直角三角形时,周长取得最大值为;此时点是半圆的中点.(Ⅱ)(ⅰ)因为,所以∠∠;所以,;设四边形的周长为,则;显然,所以当时,取得最大值.(ⅱ)过作于,设四边形的面积为,四边形的面积为,的面积为,则;所以.当且仅当,即时,等号成立;显然,所以,所以此时;所以当时,,即四边形的最大面积是.中小学教育资源及组卷应用平台21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 5.7 函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质知识点精讲与典型例题分类练习-(必修第一册) (学生版).docx 5.7 函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质知识点精讲与典型例题分类练习-(必修第一册) (教师版).docx