第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(二)
学习目标 掌握函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,并能解决有关问题.
一、已知图象求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
问题1 确定三角函数y=Asin(ωx+φ)的解析式,需要确定三角函数的哪些参数?
提示 A,ω,φ的值.
问题2 观察如图所示的函数图象,你能说说这个图象有什么特点吗?
提示 这是一个周期上的函数图象,周期为π,最大值是3,最小值是-3.除此以外,我们还可以得到函数的单调性、对称轴、对称中心、函数的零点等函数的性质.
例1 如图是函数y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,求此函数的解析式.
解 方法一 (逐一定参法)
由图象知A=3,
T=-=π,
∴ω==2,
∴y=3sin(2x+φ).
∵点在函数图象上,
∴-×2+φ=0+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=,
∴y=3sin.
方法二 (待定系数法)
由图象知A=3.
∵图象过点和,
∴解得
∴y=3sin.
方法三 (图象变换法)
由A=3,T=π,点在图象上,
可知函数图象由y=3sin 2x向左平移个单位长度而得,
∴y=3sin 2,即y=3sin.
反思感悟 给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一点”)求得φ或选取最大值点时代入公式ωx+φ=+2kπ,k∈Z,选取最小值点时代入公式ωx+φ=+2kπ,k∈Z.
(2)待定系数法:将若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.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)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y=Asin ωx,再根据图象平移、伸缩规律确定相关的参数.
跟踪训练1 (1)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
答案 A
解析 由题图可知,A=2,T=2×=π,所以ω=2.由函数经过点可知2sin=2,所以2×+φ=+2kπ,k∈Z,所以φ=-+2kπ,k∈Z,因为|φ|<,所以φ=-,所以函数的解析式为y=2sin.
(2)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R的图象与x轴的交点中,相邻两个交点的距离为,且图象上一个最低点为M,求f(x)的解析式.
解 由最低点M,得A=2.
在x轴上两相邻交点之间的距离为,
故=,即T=π,ω===2.
由点M在图象上得
2sin=-2,即sin=-1,
故+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z,
又φ∈,
∴φ=.故f(x)=2sin.
二、函数y=Asin(ωx+φ)性质的综合应用
问题3 你能用正弦函数y=sin x的性质类比三角函数y=Asin(ωx+φ)的性质吗?
提示 可以,利用整体代换的思想,当A>0,ω>0时,用ωx+φ整体代换正弦函数中的x即可.
知识梳理
函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0的有关性质
名称 性质
定义域 R
值域 [-A,A]
周期性 T=
对称性 对称中心(k∈Z)
对称轴 x=+(k∈Z)
奇偶性 当φ=kπ(k∈Z)时是奇函数; 当φ=kπ+(k∈Z)时是偶函数
单调性 通过整体代换可求出其单调区间
例2 (1)(多选)将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的可能取值为( )
A. B. C.0 D.-
答案 ABD
解析 将函数y=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后,得到y=sin的图象,因为它是偶函数,所以φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,当k=0时,φ=.当k=-1时,φ=-.当k=1时,φ=,故选ABD.
(2)若f(x)=sin 2ωx+1(ω>0)在区间上是增函数,则ω的最大值为________.
答案
解析 因为f(x)=sin 2ωx+1(ω>0)在区间上是增函数,可得-·2ω≥-,且·2ω≤,解得ω≤,故ω的最大值为.
反思感悟 (1)正弦、余弦型函数奇偶性的判断方法
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)和余弦型函数y=Acos(ωx+φ)不一定具备奇偶性.对于函数y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数,当φ=kπ+(k∈Z)时为偶函数;对于函数y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数,当φ=kπ+(k∈Z)时为奇函数.
(2)与正弦、余弦型函数有关的单调区间的求解技巧
①结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间.
②采用“换元”法整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“z=ωx+φ”,即通过求y=Asin z的单调区间而求出函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数转变为正数,再求单调区间.
跟踪训练2 在下列三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.
①f(x)的最小正周期为π,且f(x)是偶函数;
②f(x)图象上相邻两个最高点之间的距离为π,且f =0;
③x=0与x=是f(x)图象上相邻的两条对称轴,且f(0)=2.
问题:已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),若________.
(1)求ω,φ的值;
(2)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将得到的函数图象上各点的横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[0,π]上的减区间.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解 方案一:选条件①,
(1)∵f(x)的最小正周期为π,
∴T==π,∴ω=2.
又f(x)是偶函数,
∴f(0)=2sin φ=±2,∴φ=kπ+,k∈Z,
又0<φ<π,∴φ=.
(2)由(1)知,f(x)=2sin=2cos 2x,
将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到y=2cos的图象.
再将横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变,得到g(x)=2cos的图象.
由2kπ≤-≤2kπ+π,k∈Z.
当k=0时,≤x≤,
∵0≤x≤π,∴≤x≤π,
∴g(x)在[0,π]上的减区间是.
方案二:选条件②,
(1)∵函数f(x)图象上相邻两个最高点之间的距离为π,∴T==π,∴ω=2,又f =0,
∴sin=0,即cos φ=0,
∴φ=kπ+,k∈Z.又0<φ<π,∴φ=.
(2)同方案一(2).
方案三:选条件③,
(1)∵x=0与x=是f(x)图象上相邻的两条对称轴,∴=,即T==π.
∴ω=2,又f(0)=2sin φ=2,∴sin φ=1,
∴φ=2kπ+,k∈Z.又0<φ<π,∴φ=.
(2)同方案一(2).
1.知识清单:
(1)由图象求三角函数的解析式.
(2)三角函数的性质的综合应用.
2.方法归纳:特殊点法、数形结合法.
3.常见误区:求φ值时增区间上与x轴的交点和减区间上与x轴的交点的区别.
1.将函数y=sin的图象向左平移个单位长度,所得图象所对应的函数是( )
A.非奇非偶函数
B.既是奇函数又是偶函数
C.奇函数
D.偶函数
答案 D
解析 y=sin
y=sin=sin
=cos 2x,为偶函数.
2.若函数f(x)=2sin是偶函数,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.-
答案 A
解析 令x=0得f(0)=2sin=±2,
∴sin=±1,把φ=代入,符合上式.故选A.
3.同时具有性质“(1)最小正周期是π;(2)图象关于直线x=对称;(3)在上是增函数”的一个函数是( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=cos
答案 C
解析 由(1)知T=π=,ω=2,排除A.
由(2)(3)知x=时,f(x)取最大值,
验证知只有C符合要求.
4.如图为函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的图象的一部分,则函数的解析式为________.
答案 y=sin
解析 由图象,可得A=,
·=-,∴ω=2.
∵函数图象过点,∴sin=0,
∴+φ=2kπ,k∈Z,∴φ=-+2kπ,k∈Z,
又∵-π<φ<0,∴φ=-,
故函数的解析式为y=sin.
1.(多选)若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x有f =f ,则f 等于( )
A.-3 B.-1 C.0 D.3
答案 AD
解析 由于函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f =f ,则函数f(x)的图象关于直线x=对称,则f 是函数f(x)的最大值或最小值,则f =-3或3.
2.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图,则其解析式为( )
A.f(x)=2sin
B.f(x)=sin
C.f(x)=2sin
D.f(x)=2sin
答案 C
解析 由图象知,A=2,T=-=π,
所以ω=2,又函数图象过点,
所以2sin=0,
所以-+φ=2kπ,k∈Z,
所以φ=+2kπ,k∈Z,φ可取,
所以f(x)=2sin.
3.已知函数f(x)=cos(ω>0)的相邻两条对称轴之间的距离为,要得到y=f(x)的图象,只需把y=cos ωx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 A
解析 由已知得=2×,故ω=2.
y=cos 2x的图象向右平移个单位长度可得
y=cos 2=cos的图象.
4.将函数f(x)=sin 4x图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再将它的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到了一个偶函数的图象,则φ的最小值为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 将函数f(x)=sin 4x图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)得y=sin 2x,再向左平移φ(φ>0)个单位长度后得y=sin 2(x+φ)=sin(2x+2φ),该函数为偶函数,则只要2φ=kπ+(k∈Z),即φ=+(k∈Z),取k=0,得φ的最小值为.
5.(多选)函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位长度后得到的函数是奇函数,则关于函数f(x)的图象,下列说法不正确的是( )
A.关于点对称
B.关于直线x=-对称
C.关于点对称
D.关于直线x=对称
答案 ABC
解析 将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位长度后,可得y=cos的图象,根据得到的函数是奇函数,可得-+φ=kπ+,k∈Z,又|φ|<,所以φ=-,所以f(x)=cos.
令x=-,求得f(x)=cos=-,
故A不正确.
令x=-,求得f(x)=cos=0,故B不正确.
令x=,求得f(x)=cos 0=1,为函数的最大值,故C不正确,D正确.
6.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)在一个周期内,当x=时有最大值2,当x=时有最小值-2,则ω和φ的值分别为( )
A.4, B.2,
C.2, D.1,
答案 C
解析 由题意知,T=2×=π,
所以ω==2;
又因为当x=时有最大值2,
f =2sin=2sin=2,
所以+φ=+2kπ,k∈Z,且|φ|≤,
所以φ=.
7.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则A+ω+φ=________.
答案 3+
解析 由图可知A=2,=-=,
所以T=2π,所以ω=1.
再根据f =2得sin=1,
所以+φ=+2kπ(k∈Z),
即φ=+2kπ(k∈Z).
又因为-<φ<,
所以φ=,因此A+ω+φ=3+.
8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(0)=________.
答案
解析 由图象可得A=,周期为4×=π,所以ω=2,将代入得2×+φ=2kπ+,k∈Z,即φ=2kπ+,k∈Z,所以f(0)=sin φ=sin =.
9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
(2)写出f(x)的增区间.
解 (1)易知A=,T=4×[2-(-2)]=16,
所以ω==,
所以f(x)=sin,
将点(-2,0)代入得sin=0,
所以-+φ=0+2kπ,k∈Z,
所以φ=+2kπ,k∈Z,
因为-<φ<,所以φ=,
所以f(x)=sin.
(2)由-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
解得16k-6≤x≤16k+2,k∈Z,
所以f(x)的增区间为[16k-6,16k+2],k∈Z.
10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的一段图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
(2)把f(x)的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?
解 (1)由题意知A=3,
T===5π,
所以ω=.
由f(x)=3sin的图象过点,
得sin=0,
又|φ|<,所以φ=-,
所以f(x)=3sin.
(2)由f(x+m)=3sin
=3sin为偶函数(m>0),
知-=kπ+(k∈Z),
即m=kπ+(k∈Z).
因为m>0,所以mmin=.
故至少把f(x)的图象向左平移个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,若A>0,ω>0,|φ|<,则( )
A.B=4 B.φ= C.ω=1 D.A=4
答案 B
解析 由函数图象可知
f(x)min=0,f(x)max=4.
所以A==2,B==2.
由周期T==4=π知ω=2.
由f =4得2sin+2=4,
sin=1,
所以+φ=+2kπ,k∈Z,所以φ=+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,故φ=.
12.设函数f(x)=sin(ωx+φ),ω>0.若f(x)在区间上单调,且f =f =-f ,则f(x)的最小正周期为( )
A. B.2π C.4π D.π
答案 D
解析 因为f(x)=sin(ωx+φ)在区间上单调,ω>0,
所以-≤=·=,
解得0<ω≤3.
又因为f =f =-f ,
所以直线x==为f(x)=sin(ωx+φ)的图象的一条对称轴,且=,点为f(x)=sin(ωx+φ)的图象的一个对称中心.
因为0<ω≤3,所以直线x=与点为同一周期里相邻的对称轴和对称中心,
所以T=4=π.
13.设偶函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM为等腰直角三角形,∠KML=90°,KL=1,则f 的值为________.
答案
解析 取KL的中点N,则MN=,
∴A=.
由T=2,得ω=π.
∵函数为偶函数,0<φ<π,∴φ=,
∴f(x)=cos πx,∴f =cos =.
14.已知函数f(x)=sin(ω>0),f =f ,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,则ω=________.
答案
解析 依题意知f(x)=sin(ω>0),f =f ,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,
∴f(x)图象关于直线x=对称,
即关于直线x=对称,且-≤T=,
∴·ω+=+2kπ,k∈Z,且0<ω≤12,
∴ω=.
15.方程2sin πx=在x∈[-2,1)∪(1,4]内的所有实数解之和为________.
答案 8
解析 作函数y=2sin πx与y=的图象如图所示,
由图可知共有8个公共点,所以方程有8个实数解.
易知两函数图象都关于点(1,0)中心对称,设8个交点的横坐标从左到右依次为x1,x2,x3,…,x8,则x1+x8=x2+x7=x3+x6=x4+x5=2,从而x1+x2+…+x8=8,
所以原方程的实数解之和为8.
16.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求方程f(x)-lg x=0的解的个数.
解 (1)由题图,知A=2,
由函数图象过点(0,1),
得f(0)=1,即sin φ=,
又|φ|<,所以φ=.
易知点是五点作图法中的第五点,
所以ω+=2π,所以ω=2.
因此所求函数的解析式为
f(x)=2sin.
(2)在同一平面直角坐标系中作函数y=f(x)和函数y=lg x的图象如图所示.
因为f(x)的最大值为2,
令lg x=2,得x=100,
令+kπ<100(k∈Z),得k≤30(k∈Z).
而+31π>100,且+30π+<100,
所以在区间(0,100]内有31个形如(k∈Z,0≤k≤30)的区间.
在每个区间上y=f(x)与y=lg x的图象都有两个交点,故这两个函数的图象在上有2×31=62(个)交点.
另外,两函数的图象在上还有一个交点,
所以方程f(x)-lg x=0共有63个实数解.7.3.3 函数y=Asin(ωx+φ)
第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(一)
学习目标 1.理解y=Asin(ωx+φ)中ω,φ,A对图象的影响.2.掌握y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.
导语
通过前面的学习,我们知道形如y=Asin(ωx+φ)这类函数的性质,与正弦函数的性质有一定的相似性,那么这类函数的图象与正弦曲线是否有关系呢?带着这个问题,开始今天的学习.
一、φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
问题1 你能在同一坐标系下画出y=sin x和y=sin的函数图象吗?
提示
我们分别在这两条曲线上选取纵坐标相同的点A,B,沿两条曲线同时移动这两点,并保持它们的纵坐标相等,在上述移动的过程中,线段AB的长度保持不变.可以发现,y=sin的图象上的点的横坐标总是等于y=sin x的图象上的点的横坐标加,这说明y=sin的图象可以看作是把正弦函数y=sin x的图象上所有的点向右平移个单位长度而得到的.
知识梳理
φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
例1 函数y=sin的图象可以看作是由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的?
解 函数y=sin的图象,可以看作是把曲线y=sin x上所有的点向右平移个单位长度而得到的.
延伸探究
1.函数y=sin x的图象可以看作是由y=sin的图象经过怎样的变换而得到的?
解 函数y=sin x的图象,可以看作是由y=sin上所有的点向左平移个单位长度而得到的.
2.函数y=sin的图象可以看作是由y=sin(-x)的图象经过怎样的变换而得到的?
解 因为y=sin=sin,故是由y=sin(-x)的图象向右平移个单位长度得到的.
反思感悟 对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同,则先化为同名函数,再确定平移的单位和方向,方向遵循左加右减.
跟踪训练1 为了得到y=sin的图象只需将函数y=cos x的图象________________而得到.
答案 向右平移个单位长度
解析 y=sin=cos
=cos=cos,
只需把y=cos x的图象向右平移个单位长度即得到y=sin的图象.
二、A(A >0且A≠1)对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
问题2 在同一坐标系下画出y=sin x和y=3sin x的图象,你能得出什么结论?
提示 (图略)可以发现对于同一x值,y=3sin x的图象上的点的纵坐标总是等于y=sin x的图象上对应点纵坐标的3倍.
问题3 在同一坐标系下函数y=sin和y=3sin的图象如图所示,问题2的结论还成立吗?
提示 依然成立.
知识梳理
A(A >0且A≠1)对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
例2 函数y=sin图象上所有点的横坐标保持不变,将纵坐标变为原来的________倍,将会得到函数y=3sin的图象.
答案 3
反思感悟 在研究A(A>0且A≠1)对y=Asin(ωx+φ)图象的影响时,由y=sin(ωx+φ)图象上所有点的纵坐标变成原来的A倍(横坐标不变),即可得到y=Asin(ωx+φ)的图象.
跟踪训练2 为了得到函数y=cos x的图象,只需把余弦曲线y=cos x上所有点的( )
A.横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
C.纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标变为原来的倍,横坐标不变
答案 D
三、ω(ω >0且ω≠1)对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
问题4 如图是y=sin x与y=sin x的图象,你能发现什么?
提示 由图象我们可以看到,函数周期从2π变成了4π,即函数的图象拉长了,对于同一个y值,y=sin x的图象上的点的横坐标总是等于y=sin x的图象上对应点的横坐标的2倍,这说明y=sin x的图象可以看作是把正弦曲线y=sin x上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.
问题5 借助多媒体,在同一坐标系下画出y=sin和y=sin的函数图象如图所示,你能得到什么?
提示 可以发现,对于同一个y值,y=sin的图象上的点的横坐标总是等于y=sin的图象上的点的横坐标的,这说明y=sin的图象可以看作是把正弦曲线y=sin上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
知识梳理
ω(ω >0且ω≠1)对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
例3 (1)为了得到y=sin 4x,x∈R的图象,只需把正弦曲线y=sin x上所有点的( )
A.横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
C.纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标变为原来的倍,横坐标不变
答案 B
(2)将函数y=sin x的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
答案 C
解析 将y=sin x的图象向右平移个单位长度得到y=sin的图象,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍得到y=sin的图象.
反思感悟 在研究 ω(ω>0且ω≠1)对y=sin(ωx+φ)图象的影响时,由y=sin(x+φ)图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),即可得到y=sin(ωx+φ)的图象.
跟踪训练3 函数y=cos x图象上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的2倍,得到图象的解析式为y=cos ωx,则ω的值为________.
答案
解析 函数y=cos x
y=cos x,所以ω=.
1.知识清单:
(1)y=Asin(ωx+φ)中ω,φ,A对图象的影响.
(2)y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系.
2.方法归纳:数形结合法.
3.常见误区:先平移和先伸缩作图时平移的量不一样.
1.要得到函数y=sin的图象,只要将函数y=sin x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.向右平移个单位长度
答案 A
2.要得到函数y=cos的图象,只需将y=cos 3x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 C
解析 将y=cos 3x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=cos 3=cos的图象.
3.函数y=sin在区间上的简图是( )
答案 A
解析 当x=0时,y=sin=-<0,故排除B,D;当x=时,sin=sin 0=0,排除C.
4.已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1上各点的横坐标变为原来的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上各点的横坐标变为原来的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上各点的横坐标变为原来的倍,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上各点的横坐标变为原来的倍,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
答案 D
解析 C1:y=cos x=sin.
即y=siny=sin
=sin 2y=sin 2
=sin.
1.将函数y=sin 4x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin(4x+φ)(0<φ<π)的图象,则φ的值为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 将函数y=sin 4x的图象向左平移个单位长度,得y=sin 4=sin,所以φ的值为.
2.为了得到函数y=sin的图象,可以将函数y=sin 2x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
答案 B
解析 y=sin=sin 2,故将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度,可得y=sin的图象.
3.函数y=cos x的图象上的每一点的纵坐标保持不变,将横坐标变为原来的倍,然后将图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的解析式为( )
A.y=sin 2x B.y=-sin 2x
C.y=cos D.y=cos
答案 B
解析 y=cos x的图象上每一点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)得到y=cos 2x的图象;再把y=cos 2x的图象向左平移个单位长度,就得到y=cos 2=cos=-sin 2x的图象.
4.将函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
答案 A
解析 y=sin 2x
y=sin 2=sin
=-sin(π-2x)=-sin 2x.
由于-sin(-2x)=sin 2x,所以是奇函数.
5.函数f(x)=sin ωx(ω>0)的图象向左平移个单位长度,所得图象经过点,则ω的最小值是( )
A. B.2 C.1 D.
答案 C
解析 依题意得,函数f =sin ω(ω>0)的图象过点,
于是有f =sin ω
=sin ωπ=0(ω>0),
所以ωπ=kπ,k∈N*,即ω=k,k∈N*,
因此正数ω的最小值是1.
6.(多选)有下列四种变换,其中能使y=sin x的图象变为y=sin的图象的是( )
A.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标变为原来的倍
B.向左平移个单位长度,再将各点的横坐标变为原来的倍
C.各点横坐标变为原来的倍,再向左平移个单位长度
D.各点横坐标变为原来的倍,再向左平移个单位长度
答案 AD
解析 由y=sin x的图象变为y=sin的图象有两种变换方式,第一种:先平移,后伸缩,向左平移个单位长度,再将各点的横坐标变为原来的倍;第二种:先伸缩,后平移,各点横坐标变为原来的倍,再向左平移个单位长度.
7.函数y=sin图象上各点的纵坐标不变,将横坐标变为原来的5倍,可得到函数____________的图象.
答案 y=sin
解析 y=sin的图象y=sin的图象.
8.将函数y=cos的图象向左平移个单位长度,则所得图象的解析式为________.
答案 y=-cos 2x
解析 将函数y=cos的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为y=cos=cos(2x+π)=-cos 2x.
9.函数f(x)=5sin-3的图象是由y=sin x的图象经过怎样的变换得到的?
解 先把函数y=sin x的图象向右平移个单位长度,得y=sin的图象;再把所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得y=sin的图象;然后把所得函数图象上所有点的纵坐标变为原来的5倍(横坐标不变)得函数y=5sin的图象,最后将所得函数图象向下平移3个单位长度,得函数y=5sin-3的图象.
10.已知函数f(x)=sin.
(1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期的闭区间上的简图;
(2)求函数f(x)的增区间;
(3)试问f(x)是由g(x)=sin x经过怎样变换得到?
解 (1)列表如下:
2x- 0 π 2π
x
f(x) 0 1 0 -1 0
描点连线,图象如图所示.
(2)令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的增区间是,k∈Z.
(3)先将g(x)的图象向右平移个单位长度,再将所得函数图象的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),即可得到f(x)的图象.
11.将函数f(x)=sin的图象向左平移个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),则所得图象对应的函数解析式为( )
A.y=sin x
B.y=sin
C.y=sin
D.y=sin
答案 B
解析 将函数f(x)=sin的图象向左平移个单位长度后,得到函数y=sin=sin的图象,再将图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=sin的图象.
12.(多选)将函数y=3sin的图象向右平移个单位长度,所得函数的性质有( )
A.在上是减函数
B.在上是增函数
C.周期为π
D.是一个对称中心
答案 BCD
解析 把函数y=3sin的图象向右平移个单位长度,得到的图象所对应的函数解析式为y=3sin,
即y=3sin.
其周期为π,是一个对称中心.
当函数为增函数时,由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,得
+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
取k=0,得≤x≤.所得图象对应的函数在区间上为增函数.
13.设ω>0,函数y=sin+2的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则ω的最小值是( )
A. B.
C. D.3
答案 C
解析
y=sin+2
y1=sin+2
=sin+2.
因为y与y1的图象重合,
所以-ω=2kπ(k∈Z).
所以ω=-k.
又因为ω>0,k∈Z,
所以k=-1时,ω取最小值为.
14.将函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=Asin x的图象,则ω=________,φ=________.
答案
解析 y=Asin x的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin的图象,再将每一点的横坐标变为原为的2倍(纵坐标不变),得到y=Asin的图象,即为f(x)=Asin(ωx+φ)的图象,
所以f(x)=Asin,
所以ω=,φ=.
15.已知函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为y=g(x).若g=,则f 的值为________.
答案
解析 ∵f(x)的最小正周期为π,
∴=π,∴ω=2,
∴f(x)=Asin 2x,
将y=f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),
所得图象对应的函数为g(x)=Asin x,
∵g=,
∴g=Asin =A=,
∴A=2,∴f(x)=2sin 2x,
∴f =2sin =2×=.
16.已知函数f(x)=2sin ωx,其中常数ω>0.
(1)若y=f(x)在上为增函数,求ω的取值范围;
(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,区间[a,b](a,b∈R且a解 (1)因为ω>0,根据题意有
解得0<ω≤.
所以ω的取值范围是.
(2)由f(x)=2sin 2x可得,
g(x)=2sin 2+1
=2sin+1,
g(x)=0 sin=-
x=kπ-或x=kπ-,k∈Z,即g(x)的图象与x轴交点相邻间隔依次为和,故若y=g(x)的图象在[a,b]上与x轴至少有30个交点,
则b-a的最小值为14×+15×=.