【高考考点专题复习】高考数学考点专题复习——考向15《三角函数的图像变换》全能卷(重点)(全国通用)
展开A.B.C.D.
【答案】A
【解析】,的函数图象关于点中心对称,则有,且,所以,则;解得,由得,,故.
2.【2022年浙江卷】为了得到的图像,只要把函数图像上所有点
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
【答案】D
【解析】函数图像平移满足左加右减,,因此需要将函数图像向右平移个单位长度,可以得到的图像。故本题选D.
【点晴】
三角函数图象变换中的三个注意点:
(1)变换前后,函数的名称要一致,若不一致,应先利用诱导公式转化为同名函数;
(2)要弄清变换的方向,即变换的是哪个函数的图象,得到的是哪个函数的图象,切不可弄错方向;
(3)要弄准变换量的大小,特别是平移变换中,函数y=Asin x到y=Asin(x+φ)的变换量是|φ|个单位,而函数y=Asin ωx到y=Asin(ωx+φ)时,变换量是eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f (φ,ω)))个单位.
3.【2022年甲卷文科第11题】将函数f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
【答案】C
【解析】记为向左平移个单位后得到的曲线,则==由关于Y轴对称,可得:,,故有,所以的最小值为.选C.
4.【2022年甲卷理科第11题】已知区间在上恰有三个极值点,两个零点,则的取值范围是
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】设,则,有两个零点可得,即。又因为有三个极值点,,所以,所以,综上得,即选C.
函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
1、的作用
(1)称为振幅,与一个周期中所达到的波峰波谷有关
(2):称为频率,与的周期相关,即
(3):称为初相,一定程度上影响的对称轴,零点
2、的常规求法:
(1):
① 对于可通过观察在一个周期中所达到的波峰波谷(或值域)得到
② 对于可通过一个周期中最大,最小值进行求解:
(2):由可得:只要确定了的周期,即可立刻求出,而的值可根据对称轴(最值点)和对称中心(零点)的距离进行求解
① 如果相邻的两条对称轴为,则
② 如果相邻的两个对称中心为,则
③ 如果相邻的对称轴与对称中心分别为,则
注:在中,对称轴与最值点等价,对称中心与零点等价.
(3):在图像或条件中不易直接看出的取值,通常可通过代入曲线上的点进行求解,要注意题目中对的限制范围
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.
1.用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的简图,精髓是通过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0,eq \f (π,2),π,eq \f (3π,2),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,其中相邻两点的横向距离均为eq \f (T,4).
2.求参数的顺序问题:理论上,三个参数均可以通过特殊点的代入进行求解,但由于与函数性质联系非常紧密,所用通常先抓住波峰波谷以确定的值,再根据对称轴对称中心的距离确定,进而求出,最后再通过代入一个特殊点,并根据的范围确定.
3.求时特殊点的选取:往往优先选择最值点,因为最值点往往计算出的值唯一,不会出现多解的情况.如果代入其它点(比如零点),有时要面临结果取舍的问题.
1.若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间[eq \f(π,3),eq \f(π,2)]上单调递减,则ω的取值范围是( )
A.[0,eq \f(2,3)] B.[0,eq \f(3,2)] C.[eq \f(2,3),3] D.[eq \f(3,2),3]
【答案】D
【解析】令eq \f(π,2)+2kπ≤ωx≤eq \f(3,2)π+2kπ(k∈Z),得eq \f(π,2ω)+eq \f(2kπ,ω)≤x≤eq \f(3π,2ω)+eq \f(2kπ,ω),因为f(x)在[eq \f(π,3),eq \f(π,2)]上单调递减,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(π,2ω)+\f(2kπ,ω)≤\f(π,3),,\f(π,2)≤\f(3π,2ω)+\f(2kπ,ω).))得:6k+eq \f(3,2)≤ω≤4k+3.又ω>0,所以k≥0,又6k+eq \f(3,2)<4k+3,得0≤k
A.B.C.2D.
【答案】C
【解析】因为经过点,
所以,因为,所以,
即,令,
因为,所以,
因为在上只有一个零点,
所以有,所以的最大值为,
故选:C
3.若函数的图象由函数的图象经过以下变换得到的, 则该变换为( )
A.向左平移 个单位长度B.向左平移 个单位长度
C.向右平移 个单位长度D.向右平移 个单位长度
【答案】D
【解析】由题意,函数,
所以函数向右平移 个单位长度,即可得到.
故选:D.
4.已知三角函数﹐(且)的部分图像如图所示,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】最小正周期为,,
,又,所以,,.
故选:B.
5.已知直线是函数的图像的一条对称轴,为了得到函数的图像,可把函数的图像( )
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
【答案】B
【解析】依题意,直线是函数的图像的一条对称轴,
则,即,
解得,因为,所以,
所以函数.
将的图像,
向右平移个单位长度得.
故选:B.
6.已知函数,将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的部分图象如图所示,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】平移不改变振幅和周期,所以由图象可知,
,解得:,
函数的图象向左平移个单位长度,得
当时,,且,
得
所以,.
故选:A
7.函数的部分图像如图所示,现将的图像向左平移个单位长度,得到函数的图像,则的表达式可以为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由图像可知:,;
又,,又,,
,由五点作图法可知:,解得:,;
.
故选:B.
8.已知函数f(x)=2sin ωx在区间[-eq \f(π,3),eq \f(π,4)]上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.
【答案】(-∞,-2]∪[eq \f(3,2),+∞)
【解析】显然ω≠0.若ω>0,当x∈[-eq \f(π,3),eq \f(π,4)]时,-eq \f(π,3)ω≤ωx≤eq \f(π,4)ω,
因为函数f(x)=2sin ωx在区间[-eq \f(π,3),eq \f(π,4)]上的最小值为-2,
所以-eq \f(π,3)ω≤-eq \f(π,2),解得ω≥eq \f(3,2).若ω<0,当x∈[-eq \f(π,3),eq \f(π,4)]时,eq \f(π,4)ω≤ωx≤-eq \f(π,3)ω,
由题意知eq \f(π,4)ω≤-eq \f(π,2),即ω≤-2.所以ω的取值范围是(-∞,-2]∪[eq \f(3,2),+∞).
1.(2022·青海·海东市教育研究室一模(理))已知定义在上的函数,若的最大值为,则的取值最多有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】A
【解析】若的最大值为,分两种情况讨论:
①当,即时,根据正弦函数的单调性可知,,解得;
②当,即时,根据正弦函数的单调性可知,在上单调递增,所以,结合函数与在上的图像可知,存在唯一的,使得.
综上可知,若的最大值为,则的取值最多有2个.
故选:A.
2.(2022·上海松江·二模)设函数图像的一条对称轴方程为,若、是函数的两个不同的零点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由题知,则,
因为,所以
所以
易知的最小值为.
故选:B
3.将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若在上为增函数,则最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】依题意,,由,得:,于是得的一个单调递增区间是,因在上为增函数,因此,,即有,解得,即最大值为.
故选:A.
4.(2022·全国·模拟预测(文))已知函数的一个对称中心为,在区间上不单调,则的最小正整数值为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【解析】由函数的一个对称中心为,
可得,
所以,,,,
,由在区间上不单调,
所以在区间上有解,
所以,在区间上有解,
所以,所以,,
又,所以,所以,
当时,,此时的最小正整数为.
故选:B
5.已知函数 的部分图象如图所示.将函数的图象向左平移 个单位得到 的图象,则( )
A. )B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图象知,,∵,
∴,又,∴,∴,
∵将函数的图象向左平移个单位得到的图象,
∴,故选:D.
6.(2022·青海·模拟预测(理))若,分别是函数的零点和极值点,且在区间上,函数存在唯一的极大值点,使得,则下列数值中,的可能取值是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】设函数的最小正周期为T,由题意得则其中在区间上,
函数存在唯一的极大值点,使得,
所以解得即解得
对于D.若,则由且可知可使成立,
当时当或时,都成立,
故不符合;
对于C. 若,则,且可知
可使成立,当时,当时,存在唯一的极大值点,使得,故符合条件;
对于B. 若,则由且可知
可使成立,当时,
当或时,都成立,故不符合;
对于A. 若,则由 且可知
可使成立,当时,,
当或时,都成立,故不符合;
故选:C
7.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))将函数的图象向右平移 个单位长度,然后将所得图象上所有点的横坐标缩小到原来的 (纵坐标不变),得到函数的图象,则当时,函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】将的图象向右平移个单位长度得:
的图象,
再将图象上各点的横坐标缩小到原来的(纵坐标不变)得:的图象,
因为,所以,所以.
所以函数的值域为.故选:D
8.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))已知函数,若函数f(x)在上单调递减,则实数ω的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】函数,
由函数f(x)在上单调递减,且,
得,,解,.
又因为ω>0,,所以k=0,所以实数ω的取值范围是.
故选:B
9.(2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)设函数,若时,的最小值为,则( )
A.函数的周期为
B.将函数的图像向左平移个单位,得到的函数为奇函数
C.当,的值域为
D.函数在区间上的零点个数共有6个
【答案】D
【解析】由题意,得,所以,则,所以选项A不正确;
对于选项B:将函数的图像向左平移个单位,得到的函数是
为偶函数,所以选项B错误;
对于选项C:当时,则,所以的值域为,选项C不正确;
对于选项D:令,所以当时,,所以函数在区间上的零点个数共有6个,D正确,
故选:D.
10.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))若函数(其中)图象的一个对称中心为,其相邻一条对称轴方程为,且函数在该对称轴处取得最小值,为了得到的图象,则只要将f(x)的图象( )
A.向右平移个单位长度B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度
【答案】D
【解析】函数图象的一个对称中心为,其相邻一条对称轴方程为,
所以,所以.
因为函数在时取得最小值,所以,,
∴ ,
∵∴∴
根据平移变换规律可知,向左平移个单位,可得函数,
所以向左平移个单位可得的图象,
故选:D.
二、多选题
11.(2022·全国·模拟预测)已知函数的图象关于直线对称,则( )
A.是奇函数B.的最小正周期是π
C.的一个对称中心是D.的一个递增区间是
【答案】BD
【解析】B.的最小正周期是,B正确;
A.由于的图象关于直线对称,且最小正周期是,因此的图象也关于直线对称,故是偶函数,A错误;
C.因为是偶函数,且最小正周期是π,则或,根据可得解析式为前者.的对称中心为,,C错误;
D.由于,在单调递增,D正确.
故选:BD.
12.(2022·全国·模拟预测)函数的部分图像如图所示,则( )
A.B.
C.函数在上单调递增D.函数图像的对称轴方程为
【答案】AD
【解析】由图像知函数的周期,解得:,所以A对;
由五点对应法得,因为,所以,所以B错误,所以.
当时,函数单调递减.取,得的一个单调递减区间为,所以C错,
函数图像的对称轴方程为,即,所以D对.
故选:AD
三、填空题
13.(2022·上海闵行·二模)若函数的图像向右平移个单位后是一个奇函数的图像,则正数的最小值为___________;
【答案】
【解析】,向右平移个单位后解析式为,
则要想使得为奇函数,只需,
解得:,
因为,所以,,解得:,,
当时,正数取得最小值,所以.
故答案为:
14.(2022·上海市嘉定区第二中学模拟预测)已知函数,其中, ,恒成立,且在区间 上恰有个零点,则的取值范围是______________.
【答案】
【解析】由已知得:恒成立,则 ,
,
由得,
由于在区间 上恰有3个零点,
故,则, ,
则,
只有当时,不等式组有解,此时,故,
故答案为:
1.(2021·全国·高考真题(理))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.
【答案】B
【解析】解法一:函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到的图象,再把所得曲线向右平移个单位长度,应当得到的图象,
根据已知得到了函数的图象,所以,
令,则,
所以,所以;
解法二:由已知的函数逆向变换,
第一步:向左平移个单位长度,得到的图象,
第二步:图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象,
即为的图象,所以.
故选:B.
2.(2017·山东·高考真题(理))设函数,其中.已知.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求在上的最小值.
【答案】(Ⅰ) .(Ⅱ) .
【解析】(Ⅰ)利用两角和与差的三角函数化简得到
由题设知及可得.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
从而.
根据得到,进一步求最小值.
试题解析:(Ⅰ)因为,
所以
由题设知,所以,.故,,又,所以.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
所以.
因为,所以,当,即时,取得最小值.
3.(2018·天津·高考真题(理))将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数
A.在区间上单调递增B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增D.在区间上单调递减
【答案】A
【解析】由函数图象平移变换的性质可知:
将的图象向右平移个单位长度之后的解析式为:
.则函数的单调递增区间满足:,
即,
令可得一个单调递增区间为:.
函数的单调递减区间满足:,
即,
令可得一个单调递减区间为:,本题选择A选项.
4.(2019·天津·高考真题(文))已知函数是奇函数,将的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为.若的最小正周期为,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为为奇函数,∴;
又,,又
∴,故选C.
5(2020·天津·高考真题)已知函数.给出下列结论:
①的最小正周期为;
②是的最大值;
③把函数的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①B.①③C.②③D.①②③
【答案】B
【解析】因为,所以周期,故①正确;
,故②不正确;
将函数的图象上所有点向左平移个单位长度,得到的图象,
故③正确.故选:B.
6.【多选题】(2020·海南·高考真题)下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)= ( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【解析】由函数图像可知:,则,所以不选A,
不妨令,
当时,,
解得:,
即函数的解析式为:.
而故选:BC.
7.(2021·全国·高考真题(理))已知函数的部分图像如图所示,则满足条件的最小正整数x为________.
【答案】2
【解析】由图可知,即,所以;
由五点法可得,即;
所以.
因为,;
所以由可得或;
因为,所以,
方法一:结合图形可知,最小正整数应该满足,即,
解得,令,可得,
可得的最小正整数为2.
方法二:结合图形可知,最小正整数应该满足,又,符合题意,可得的最小正整数为2.
故答案为:2.
8.(2021·全国·高考真题(文))已知函数的部分图像如图所示,则_________.
【答案】
【解析】由题意可得:,
当时,,
令可得:,
据此有:.
故答案为:.
【规律方法】
确定y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的解析式的步骤
(1)求A,B,确定函数的最大值M和最小值m,则A=,B=.
(2)求ω,确定函数的周期T,则ω=.
(3)求φ,常用方法为代入法,即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.
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