函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
一、选择题
1.(2020届河南信阳高级中学高三月考)为了得到函数y=sin(2x-)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
2.(2020·永州模拟)函数y=2cos的部分图象大致是( )
3.若将函数f(x)=sin 2x+cos 2x的图象向右平移φ个单位长度,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是( )
A. B. C. D.
4.函数f(x)=cos(ωx+)(ω>0)的最小正周期是π,则其图象向右平移个单位长度后对应函数的单调递减区间是( )
A.[-+kπ,+kπ](k∈Z)
B.[+kπ,+kπ](k∈Z)
C.[+kπ,+kπ](k∈Z)
D.[-+kπ,+kπ](k∈Z)
5.(多选题)已知函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)与g(x)=cos ωx的部分图象如图所示,则( )
A.A=1
B.A=2
C.ω=
D.ω=
6.(2020届贵州高三月考)已知函数f(x)=sin(x+),把函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数y=g(x)的图象,则下面结论正确的是( )
A.函数y=g(x)的最小正周期为5π
B.函数y=g(x)的图象关于直线x=对称
C.函数y=g(x)在区间[π,2π]上是增函数
D.函数y=g(x)是奇函数
7.(多选题)若函数f(x)=sin 2x-(cos2x-sin2x)的图象为C,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为π
B.对任意x∈R,都有f(x+)+f(-x)=0
C.f(x)在(-,)上是增函数
D.由y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度可以得到图象C
8.将函数f(x)=sin 2x-cos 2x的图象向左平移t(t>0)个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若g(x)=g(-x),则实数t的最小值为( )
A. B. C. D.
9.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1(ω>0,|φ|<),f(α)=-1,f(β)=1,若|α-β|的最小值为,且f(x)的图象关于点(,1)对称,则函数f(x)的单调递增区间是( )
A.[-+2kπ,π+2kπ],k∈Z
B.[-+3kπ,π+3kπ],k∈Z
C.[π+2kπ,+2kπ],k∈Z
D.[π+3kπ,+3kπ],k∈Z
10.(2020届新疆兵团二中高三月考)将函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)(0<φ<π)的图象向左平移个单位长度后,得到函数的图象关于点(,0)对称,则φ=( )
A.- B. C. D.
二、填空题
11.已知函数f(x)=sin 2x-cos 2x,将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,则所得函数的最小正周期为________,g(-)的值为________.
12.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f()=________.
13.已知函数f(x)=2sincos+2cos2-1(ω>0)的最小正周期为π,当x∈[0,]时,方程f(x)=m恰有两个不同的实数解x1,x2,则x1+x2=________,f(x1+x2)=________.
三、解答题
14.(2020届黑龙江大庆实验中学高三月考)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示:
(1)求函数f(x)的解析式,并写出其图象的对称中心;
(2)若方程f(x)+2cos(4x+)=a有实数解,求a的取值范围.
15.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象过点P,图象上与点P最近的一个最高点是Q.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的单调递增区间.
参考答案
1.答案:B
解析:y=sin=sin,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.故选B.
2.答案:A
解析:选A 由y=2cos可知,函数的最大值为2,故排除D;又因为函数图象过点,故排除B;又因为函数图象过点,故排除C.
3.答案:C
解析:f(x)=sin 2x+cos 2x=cos,将函数f(x)的图象向右平移φ个单位长度后所得图象对应的函数为y=cos,且该函数为偶函数,故2φ+=kπ(k∈Z),所以φ的最小正值为.故选C.
4.答案:B
解析:由题意知ω==2,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)=cos=cos=sin 2x的图象.由2kπ+≤2x≤2kπ+(k∈Z),解得所求函数的单调递减区间为(k∈Z).故选B.
5.答案:BC
解析:由题图可得过点(0,1)的图象对应的函数解析式为g(x)=cos ωx,即=1,A=2.过原点的图象对应函数f(x)=Asin ωx.由f(x)的图象可知T==1.5×4,可得ω=.故选BC.
6.答案:C
解析:将函数f(x)=sinx+的图象向右平移个单位长度后得函数y=g(x)的图象,所以g(x)=sinx-+=sinx+π=-cosx,因此其最小正周期为T==10π,A错;由x=kπ得x=5kπ,k∈Z,即函数y=g(x)的对称轴为直线x=5kπ,k∈Z,B错;由2kπ7.答案:ABC
解析:f(x)=sin 2x-(cos2x-sin2x)=sin 2x-cos 2x=2sin2x-.f(x)的最小正周期为=π,故A正确;f=2sin2×-=0,即函数f(x)的图象关于点,0对称,即对任意x∈R,都有fx++f-x=0成立,故B正确;当x∈-,时,2x-∈-,,所以f(x)在-,上是增函数,故C正确;由y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度得到y=2sin 2x-=2sin2x-的图象,故D错误.故选ABC.
8.答案:B
解析:由题意得f(x)=2sin,则g(x)=2sin,从而2sin=2sin=-2sin(2x-2t)=2sin(2x-2t+π).又t>0,所以,当2t-=-2t+π+2kπ,即t=+(k∈Z)时,tmin=π.故选B.
9.答案:B
解析:由题意可知f(x)的最小正周期T=4|α-β|min=4×=3π,则=3π,即ω=.因为f(x)的图象关于点对称,所以2sin+1=1,即sin=0.因为|φ|<,所以φ=-,则f(x)=2sin+1.令2kπ-≤x-≤2kπ+,k∈Z,解得3kπ-≤x≤3kπ+π,k∈Z,所以函数f(x)的单调递增区间是,k∈Z.故选B.
10.答案:B
解析:∵f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)=2sin2x++φ,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度后,所得图象的函数解析式为g(x)=2sin2x+++φ=2sin2x++φ.由于函数y=g(x)的图象关于点,0对称,则2×++φ=kπ(k∈Z),得φ=k-π(k∈Z).∵0<φ<π,∴k=2,φ=.故选B.
11.答案:π 3
解析:由题知函数f(x)=sin 2x-cos 2x=2sin2x-,将y=f(x)的图象向左平移个单位长度,可得y=2sin2x+-=2sin 2x的图象,再向上平移1个单位长度得到函数y=g(x)=2sin 2x+1的图象,则T==π,g-=2sin-+1=3.
12. 答案:
解析:由图象可知A=2,T=-=,∴T=π,∴ω=2.∵当x=时,函数f(x)取得最大值,∴2×+φ=+2kπ(k∈Z),∴φ=+2kπ(k∈Z).∵0<φ<π,∴φ=,∴f(x)=2sin,则f=2sin=2cos=.
13.答案: 1
解析:函数f(x)=2sincos+2cos2-1=sin ωx+cos ωx=2sinωx+.由T==π,可得ω=2,∴f(x)=2sin2x+.∵x∈0,,∴≤2x+≤,∴-1≤f(x)≤2.画出f(x)的图象(图略),结合图象知x1+x2=,则f(x1+x2)=f=2sin+=2sin=1.
14.解:(1)由题图可得A=2,=-=,
所以T=π,所以ω=2.
当x=时,f(x)=2,可得2sin=2.
因为|φ|<,所以φ=.
所以函数f(x)的解析式为f(x)=2sin.
令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z),
所以函数f(x)图象的对称中心为(k∈Z).
(2)设g(x)=f(x)+2cos,
则g(x)=2sin+2cos=2sin+2,
令t=sin,t∈[-1,1],
记h(t)=-4t2+2t+2=-42+.
因为t∈[-1,1],
所以h(t)∈,
即g(x)∈,故a∈.
故a的取值范围为.
15. 解:(1)依题意得A=5,
周期T=4=π,∴ω==2.
故f(x)=5sin(2x+φ),
又图象过点P,∴5sin=0,
由已知可得+φ=kπ,k∈Z,
∵|φ|<,∴φ=-,∴f(x)=5sin.
(2)由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
故函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z).