考点23 函数y=Asin(ωx+φ)及三角函数的应用8种常见考法归类-【考点通关】备战2024年高考数学一轮题型归纳与解题策略(新高考地区专用)含解析.docx
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1、考点23 函数yAsin(x)及三角函数的应用8种常见考法归类-【考点通关】备战2024年高考数学一轮题型归纳与解题策略(新高考地区专用)考点23 函数及三角函数的应用8种常见考法归类考点一 “五点法”作函数的图象考点二 函数中各量的物理意义考点三 三角函数的图象变换(一)已知初始函数与变换过程,求目标函数(二)已知变换过程和目标函数,求初始函数(三)已知初始函数与目标函数,求变换过程(四)平移前后两个函数的名称不一致(五)与辅助角公式的结合考点四 三角函数图象变换的综合应用(一)与周期性的综合(二)与对称性的综合(三)与奇偶性的综合(四)与单调性的综合(五)与零点的综合(六)综合应用考点五
2、根据函数图象确定函数解析式考点六 根据函数性质确定函数解析式考点七 函数的图象和性质综合应用考点八 三角函数模型1. 函数yAsin(x)(1)匀速圆周运动的数学模型如图,点P从P0(t0)开始,逆时针绕圆周匀速运动(角速度为),则点P距离水面的高度H与时间t的函数关系式为Hrsin(t)h. (2)函数yAsin(x)的图象用五点法画yAsin(x)(A0,0,xR)的简图:列表. 先由x0,2分别求出x的值,再由x的值求出y的值,列出下表. x02xyAsin(x)0A0A0描点. 在同一平面直角坐标系中描出各点. 连线. 用光滑的曲线连接这些点,得到一个周期内的图象. 成图. 利用函数的
3、周期性,通过左、右平移得到定义域内的简图. 对函数的图象的影响对函数的图象的影响函数中对图象的影响(其中0)的图象,可以看作是把图象上所有的点向右(当0时)平行移动个单位长度而得到的.函数中对图象的影响函数(其中0)的图象,可以看作是把函数的图象上所有点的横坐标伸长(当01时)到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.函数中对图象的影响函数(其中A0)的图象,可以看作是把函数的图象上所有点的纵坐标伸长(当A1时)或缩短(当0A0,0)的性质函数(A0,0)的性质奇偶性:时,函数为奇函数;时,函数为偶函数 周期性:存在周期性,其最小正周期为T=单调性:根据y=sint和t=的单调性来研究由得单调增区间;
4、由得单调减区间对称性:对称轴对称中心函数yAsin(x)对称轴方程的求法:令sin(x)1,得xk(kZ),则x(kZ),所以函数yAsin(x)的图象的对称轴方程为x(kZ)函数yAsin(x)对称中心的求法:令sin(x)0,得xk(kZ),则x(kZ),所以函数yAsin(x)的图象关于点(kZ)成中心对称拓展:函数yAcos(x)对称轴方程的求法:令cos(x)1,得xk(kZ),则x(kZ),所以函数yAcos(x)的图象的对称轴方程为x(kZ)函数yAcos(x)对称中心的求法:令cos(x)0,得xk(kZ),则x(kZ),所以函数yAcos(x)的图象关于点(kZ)成中心对称3
5、.三角函数对称性与其他性质的转化三角函数的性质(如奇偶性、周期性、单调性、对称性)中,尤为重要的是对称性.因为对称性奇偶性(若函数图像关于坐标原点对称,则函数为奇函数;若函数图像关于轴对称,则函数为偶函数);对称性周期性(相邻的两条对称轴之间的距离是;相邻的对称中心之间的距离为;相邻的对称轴与对称中心之间的距离为);对称性单调性(在相邻的对称轴之间,函数单调,特殊的,若,函数在上单调,且,设,则深刻体现了三角函数的单调性与周期性、对称性之间的紧密联系)4. 函数图象变换解题策略三角函数图象的平移变换要注意平移方向与的符号之间的对应,横坐标的变化与的关系,纵坐标的变化与A的关系:(1)对函数,或
6、y=Acos(x)的图象,无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|个单位,都是相应的解析式中的x变为x|,而不是x变为x|.(2)注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移.(3)确定函数的图象经过变换后所得图象对应的函数的解析式,关键是明确左右平移的方向和横纵坐标伸缩的量,确定出的值. 由的图象得到的图象,可采用逆向思维,将原变换反过来逆推得到.(4)要注意是将f(x)的图象进行平移得到的图像,还是将的图象进行平移得到f(x)的图像,认真读题,是解题的第一要求,图象变换的两种情况先周期变换后相位变换和先相位变换后周期变换,这两种它们所移动的长度单位是
7、不一样的解答此类题目时应注意将自变量x的系数提取出来,紧紧抓住谁是变元这个关键函数图象的左右平移是指自变量x的改变程度,另外应记清:左“”右“”,上“”下“”的规律.5. 给出yAsin(x)的图象的一部分,确定A,的方法:已知函数图像求函数的解析式时,常用的解析方法是待定系数法,由图中的最大值或最小值确定A,由周期确定,由适合解析式点的坐标确定,但有图像求得的的解析式一般不唯一,只有限定的取值范围,才能得出唯一解,将若干个点代入函数式,可以求得相关特定系数,这里需要注意的是,要认清选择的点属于“五点”中的哪一个位置点,并能正式代入式中,依据五点列表法原理,点的序号与式子的关系是:“第一点”(
8、及图像上升时与轴的交点)为;“第二点”(即图像曲线的最高点)为;“第三点”(及图像下降时与轴的交点),为;“第四点”(及图像曲线的最低点)为;“第五点”(及图像上升时与轴的交点)为.(1)第一零点法:如果从图象可直接确定A和,则选取“第一零点”(即“五点法”作图中的第一个点)的数据代入“x0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得(由,即可求出. 求时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x0,则令x00(或x0),即可求出)(2)特殊值法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式(3)
9、代入最值法,将最值点(最高点、最低点)坐标代入解析式,再结合图形解出和. (4)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式yAsin x,再根据图象平移规律确定相关的参数6. 三角函数的应用(1)如果某种变换着的现象具有周期性,那么就可以考虑借助三角函数来描述. (2)在适当的直角坐标系下,简谐运动可以用函数yAsin(x),x0,)表示,其中A0,0. 描述简谐运动的物理量,大都与这个解析式中的常数有关:振幅周期频率相位初相ATfx(3)三角函数能模拟现实生活中的许多周期现象,匀速圆周运动是比较典型的一个. 解决这类问题时,首先寻找与角有关的信息,确定三角函数模型;其次搜集数据,
10、求出三角函数解析式,再利用三角函数的性质解决有关问题. 考点一 “五点法”作函数的图象1(2023全国高三专题练习)(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:xy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.(3)求函数图象的对称轴方程.2(2023春四川眉山高三眉山市彭山区第一中学校考阶段练习)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:0x020(1)请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)将的图象向左平行移动个单位长度,得到的图象若的图象关于直线对称,求的最小值3(2023秋江苏扬州高三校
11、考阶段练习)某同学用“五点法”画函数在某一周期内的图象时,列表并填入的部分数据如表:x001010000(1)请利用上表中的数据,写出、的值,并求函数的解析式;(2)若,求函数的单调增区间;(3)将函数的图象向右平移个单位,再把所得图象上各点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,若在上恒成立,求实数m的取值范围4(2023全国高三专题练习)用“五点法”作函数f(x)Asin(x)(A0,0,)的图像(1)列出下表,根据表中信息x0a2x13b79f(x)020c0请求出A,的值;请写出表格中a,b,c对应的值;用表格数据作为“五点”坐标,作出函数yf(x)一个周期内的图像;(2)当
12、时,设“五点法”中的“五点”从左到右依次为B,C,D,E,F,其中C,E点分别是图象上的最高点与最低点,当BCE为直角三角形,求A的值5(2023春江西高三校联考期中)已知变换:先纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍,再向左平移个单位长度;变换:先向左平移个单位长度,再纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍.请从,两种变换中选择一种变换,将函数的图象变换得到函数的图象,并求解下列问题.(1)求的解析式,并用五点法画出函数在一个周期内的闭区间上的图象;(2)求函数的单调递减区间,并求的最大值以及对应的取值集合.考点二 函数中各量的物理意义6(2023全国高三专题练习)函数的振幅、频率和初相分别为()A
13、,B,C,D,7(2023春上海长宁高三上海市第三女子中学校考期中)函数的振幅是2,最小正周期是,初始相位是,则它的解析式为_.8(2023全国高三专题练习)已知电流随时间t变化的关系式是.(1)求电流i的周期频率振幅和初相;(2)分别求时的电流.考点三 三角函数的图象变换(一)已知初始函数与变换过程,求目标函数9(2023河北高三学业考试)为了得到函数,的图象,只需将函数,的图象上所有的点()A向左平行移动个单位长度B向右平行移动个单位长度C向左平行移动个单位长度D向右平行移动个单位长度10(2023全国高三专题练习)为了得到函数的图像,可以将函数的图像上()A每个点的横坐标缩短到原来的倍,
14、纵坐标不变,再向左平移个单位B每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再向右平移个单位C每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位D每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位11(2023春四川南充高三四川省南充高级中学校考期中)先将函数的图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所有点的纵坐标缩短到原来的(横坐标不变),所得函数的解析式为()ABCD12(2023全国高三专题练习)将图象上每一个点的横坐标变为原来的3倍(纵坐标不变),得到的图象,再将图象向左平移,得到的图象,则的解析式为()ABCD13(2023全国高三专题练习)将函数的
15、图像向左平移个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到函数的图像,则的解析式为()ABCD(二)已知变换过程和目标函数,求初始函数14(2023全国高三专题练习)将函数图象上所有点的横坐标都伸长到原来的2倍,得到函数的图象,则的解析式是()ABCD15(2023河南郑州模拟预测)把函数图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象,则()ABCD16(2023陕西汉中统考模拟预测)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()ABC1D(三)已知初始函数与目标函数,求变换过程17(20
16、23安徽蚌埠统考三模)已知函数,则要得到函数的图象,只需将函数的图象()A向左平移个单位B向右平移个单位C向左平移个单位D向右平移个单位18(2023浙江金华统考模拟预测)为了得到函数的图象,只要把图象上所有的点()A向右平行移动个单位长度B向左平行移动个单位长度C向右平行移动个单位长度D向左平行移动个单位长度19【多选】(2023春广东高三校联考阶段练习)为了得到函数的图象,只需将函数的图象()A所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的图象向右平移个单位长度B所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移个单位长度C向右平移个单位长度,再把得到的图象上所有点的横坐标
17、缩短到原来的,纵坐标不变D向左平移个单位长度,再把得到的图象上所有点的横坐标摍短到原来的,纵坐标不变20【多选】(2023河北唐山统考三模)为了得到函数的图象,只需把余弦曲线上所有的点()A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B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C向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变D向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变(四)平移前后两个函数的名称不一致21(2023陕西汉中统考一模)为得到函数的图象,只需将的图象()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
18、移个单位长度22(2023全国高三专题练习)要得到函数的图象,只需要将函数的图象()A向右平行移动个单位B向左平行移动个单位C向右平行移动个单位D向左平行移动个单位23(2023高三课时练习)要得到函数的图象,只需的图象A向左平移个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变)B向左平移个单位,再把各点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变)C向左平移个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变)D向左平移个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变)(五)与辅助角公式的结合24(2023春吉林长春高三东北师大附中校考阶段练习)要得到函数的图象,只需将函数的图象上所有的点()A先向
19、右平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)B先向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)C先向右平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)D先向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)25(2023河南统考模拟预测)要得到函数的图象,只需将函数的图象()A向右平移个单位长度B向右平移个单位长度C向左平移个单位长度D向左平移个单位长度26(2023甘肃兰州校考模拟预测)要得到函数图象,只需把函数的图象()A向右平移个单位B向左平移个单位C向右平移个单位D向左平移个单位27(2
20、023全国高三专题练习)已知函数的图象向左平移()个单位长度后得到的导函数的图象,则()AB3C1D考点四 三角函数图象变换的综合应用(一)与周期性的综合28(2023春贵州高三校联考阶段练习)已知函数的最小正周期为,将函数的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象经过原点,则的最小值为()ABCD29(2023秋浙江丽水高三浙江省丽水中学校联考期末)将函数的图像向右平移个单位长度得到的图象与原图象重合,则的最小值为()A2B3C4D630(2023全国高三专题练习)设函数,将函数的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则的最小值为_.(二)与对称性的综合31(2023陕西榆林统考模
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