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高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第五章 三角函数
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
人教A版(2019) 必修 第一册 第五章 三角函数 5.6 第2课时函数y=A sin (ωx+φ)(二)(共打包5份)
文档属性
名称
人教A版(2019) 必修 第一册 第五章 三角函数 5.6 第2课时函数y=A sin (ωx+φ)(二)(共打包5份)
格式
zip
文件大小
2.0MB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2023-08-05 18:17:16
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文档简介
(共37张PPT)
第五章
三角函数
综合应用 素养提升
随堂演练 对点落实
课 时 作 业(五十六)
谢谢观看!
y
3
I
I
I
I
I
0
T
父
3
2第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
应用1 由图象确定函数的解析式
如图是函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的图象的一部分,求此函数的解析式.
解析: 法一 由图象知A=3,
T=-=π,
∴ω==2,
∴y=3sin (2x+φ),
∵点在函数图象上,
∴0=3sin .
∴-×2+φ=kπ,k∈Z,得φ=+kπ(k∈Z),
∵|φ|<,∴φ=.
∴y=3sin .
法二 由法一得A=3,ω=2.
将最高点M的坐标代入y=3sin (2x+φ),
得3sin =3.
∴+φ=2kπ+(k∈Z),∴φ=2kπ+(k∈Z).
∵|φ|<,∴取φ=.∴y=3sin .
法三 由图象知A=3.∵图象过点和,
∴解得
∴y=3sin .
确定y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的步骤和方法
(1)求A,确定函数的最值;
(2)求ω,确定函数的最小正周期T,则可得ω=;
(3)求φ,常用的方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
②特殊点法:确定φ的值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:
“最大值点”(即图象的“峰点”)时,ωx+φ=+2kπ;“最小值点”(即图象的“谷点”)时,ωx+φ=+2kπ.
即时练1.若函数y=sin (ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图,则( )
A.ω=,φ=
B.ω=,φ=
C.ω=,φ=
D.ω=,φ=
C [由所给题图象可知,=2,
∴T=8.又∵T=,∴ω=.
∵在x=1处取得最大值,
∴+φ=+2kπ(k∈Z),
∴φ=2kπ+(k∈Z),
∵0≤φ<2π,∴φ=.]
应用2 函数y=A sin (ωx+φ)图象的对称性
在函数y=2sin 的图象的对称中心中,离原点最近的一个坐标是________.
解析: 由4x+=kπ(k∈Z),
得x=-(k∈Z),
∴函数y=2sin的图象的对称中心坐标为(k∈Z).
取k=1,得满足条件.
答案:
[一题多变]
1.(变条件)将本例中“sin ”改为“cos ”,其他条件不变,结果如何?
解析: 由4x+=kπ+(k∈Z),
得x=-(k∈Z),
取k=0时,x=-.
则所求对称中心为t≥0.
2.(变条件,变设问)将本例中对称中心改为对称轴,其他条件不变,求离y轴最近的一条对称轴方程.
解析: 由4x+=kπ+(k∈Z),得x=-(k∈Z),
取k=0,x=-满足题意,故离y轴最近的一条对称轴方程为x=-.
三角函数对称轴、对称中心的求法
对称轴 对称中心
y=A sin (ωx+φ) 令ωx+φ=kπ+(k∈Z) 令ωx+φ=kπ(k∈Z)求对称中心横坐标
y=A cos (ωx+φ) 令ωx+φ=kπ(k∈Z) 令ωx+φ=kπ+(k∈Z)求对称中心横坐标
y=A tan (ωx+φ) 无 令ωx+φ=(k∈Z)求对称中心横坐标
即时练2.已知函数f(x)=tan (x+φ)的图象的一个对称中心为,则φ的值为________.
解析: 由于 是函数f(x)图象的对称中心,所以+φ=π,k∈Z,所以φ=π-,k∈Z,由于|φ|<,故取k=0,1,φ=-,.
答案: 或-
应用3 三角函数性质的综合问题
已知函数f(x)=sin +.
(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间;
(2)求f(x)的最小值及取得最小值时x的取值集合.
解析: (1)函数f(x)的最小正周期T==π.
令2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(2)令sin =-1,
则2x+=-+2kπ(k∈Z),
所以当x=-+kπ(k∈Z)时,f(x)取得最小值,所以f(x)的最小值为,此时x的取值集合是.
确定函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)单调区间的方法:采用“换元法”整体代换,将ωx+φ看作一个整体,令“z=ωx+φ”,即通过求y=A sin z的单调区间从而求出函数的单调区间.
即时练3.将曲线C1:y=sin 上所有点的横坐标缩短到原来的,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:y=g(x),则g(x)在[-π,0]上的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
B [将曲线C1:y=sin 上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到y=sin (2x-)的图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2:y=g(x)=sin =sin =sin =cos .令2kπ-π≤2x+≤2kπ,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ-,k∈Z,可得函数g(x)的单调递增区间为,k∈Z,所以g(x)在[-π,0]上的单调递增区间为,故选B.]
1.函数y=A sin (ωx+φ)+k的部分图象如图,则它的振幅A与最小正周期T分别是( )
A.A=3,T= B.A=3,T=
C.A=,T= D.A=,T=
D [由题图可知A=(3-0)=,
设周期为T,则T=-(-)=,
得T=.故选D.]
2.将函数y=sin x的图象向左平移个单位,得到函数y=f(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)是奇函数
B.y=f(x)的周期为π
C.y=f(x)的图象关于直线x=对称
D.y=f(x)的图象关于点对称
D [函数y=sin x的图象向左平移个单位长度后,得到函数f(x)=sin =cos x的图象,f(x)=cos x为偶函数,周期为2π,所以A,B错误;又因为f=cos =0,所以f(x)=cos x的图象不关于直线x=对称,所以C错误;又由f(-)=cos =0,知f(x)=cos x的图象关于点对称.故选D.]
3.函数y=2sin 的对称轴方程是________.
解析: 对于函数y=2sin ,
令2x-=kπ+(k∈Z)时,x=+(k∈Z).
答案: x=+(k∈Z)
4.如图为函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在x∈[-1,2]上的值域.
解析: (1)由题图,知A=2,T=7-(-1)=8,
所以ω===,
所以f(x)=2sin .
将点(-1,0)代入,得0=2sin .
因为|φ|<,所以φ=,
所以f(x)=2sin .
(2)因为-1≤x≤2,
则0≤x+≤π,
∴0≤sin ≤1.
∴0≤2sin ≤2.
∴函数f(x)的值域为[0,2].
课时作业(五十六) 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
B [将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,所得到的图象对应函数的解析式为y=2sin [2(x+)]=2sin ,由2x+=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z.]
2.设点P是函数f(x)=sin ωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴的距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为( )
A.2π B.π C. D.
B [函数f(x)=sin ωx与f(x)=sin x的图象形状相同,观察图象可知对称中心与对称轴最近距离为T.由题意得T=,所以T=π.]
3. 函数f(x)=A sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ分别为( )
A.4, B.3, C.4, D.3,
D [=-= T== ω=3,
所以f(x)=sin (3x+φ),
所以f=sin =-1 +φ=2kπ+,k∈Z,因为|φ|<,所以φ=,故选D.]
4.将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则函数g(x)( )
A.最大值为3 B.最小正周期为2π
C.为奇函数 D.图象关于y轴对称
D [将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则g(x)=3sin +1=3sin (2x-)+1=1-3cos 2x,且定义域为R,可得g(x)的最大值为4,故A错误;
g(x)的最小正周期T=π,故B错误;
g(-x)=1-3cos (-2x)=1-3cos 2x=g(x),为偶函数,故C错误,D正确.故选D.]
5. 为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针指向位置P(x,y),若初始位置为P0,秒针从P0(注:此时t=0)开始沿顺时针方向走动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
C [∵秒针是顺时针旋转,
∴角速度ω<0.又由每60秒转一周,
∴ω=-=-(弧度/秒),
由P0,得cos φ=,sin φ=.解得φ=.]
6.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
解析: 由题意设函数周期为T,
则=-=,∴T=.
∴ω==.
答案:
7.已知函数y=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
解析: 由题意可得sin =±1,解得+φ=+kπ(k∈Z),即φ=-+kπ(k∈Z).
因为-<φ<,所以k=0,φ=-.
答案: -
8.某同学利用描点法画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,列出的部分数据如表:
x 0 1 2 3 4
y 1 0 1 -1 -2
经检查,发现表格中恰有一组数据计算错误,请你根据上述信息推断函数y=A sin (ωx+φ)的解析式应是________________.
解析:
在平面直角坐标系中描出这五个点,如图所示.根据函数图象的大致走势,
可知点(1,0)不符合题意;
又因为0
函数图象过(4,-2),所以A=2.
因为函数图象过(0,1),∴2sin φ=1,
又∵-<φ<,∴φ=,
由(0,1),(2,1)关于直线x=1对称,
知x=1时函数取得最大值2,
因此函数的最小正周期为6.
∴ω=.
答案: y=2sin
9.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数f(x)在区间(0,π)上的单调递增区间;
(2)求f(x)在上的最大值和最小值.
解析: (1)f(x)=2sin
且f(x)的最小正周期是=π,所以ω=1,
从而f(x)=2sin .
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),
解得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
所以函数f(x)在(0,π)上的单调递增区间为和.
(2)当x∈时,2x∈,
所以2x-∈,
2sin ∈,
所以当2x-=,即x=时,f(x)取得最小值,当2x-=,即x=时,f(x)取得最大值2.
故f(x)在上的最大值和最小值分别为2和.
10.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ),x∈R的最小正周期T=π,且图象上的一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的最值.
解析: (1)由题意知,A=2,T=π=,
∴ω=2,∴f(x)=2sin (2x+φ).
又∵函数f(x)图象上的一个最低点为M,∴2×+φ=2kπ-,k∈Z,又∵0<φ<,∴φ=.
∴f(x)=2sin .
(2)由(1)知,f(x)=2sin .
∵x∈,∴2x+∈,
∴当2x+=,即x=0时,函数f(x)取得最小值1;当2x+=,即x=时,函数f(x)取得最大值.
[能力提升]
11.已知函数f(x)=2sin (πx+),将f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移1个单位长度,所得图象对应的函数为g(x),若函数g(x)的图象在P,Q两处的切线都与x轴平行,则|PQ|的最小值为( )
A. B.4 C.4π D.2
B [由题意知,g(x)=2sin [(x+1)+]=2sin (x++),其最大值为2,周期T==4,作出其图象如图所示.
由图可知,|PQ|取到的最小值可能为|PQ1|,|PQ2|.因为|PQ1|==2,|PQ2|=4,2>4,所以|PQ|的最小值为4,故选B.]
12.(多选)(2021·河北唐山高一(上)期末考试)函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.f(0)=1
B.函数f(x)在区间[-,0]上单调递增
C.将f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是偶函数
D.f(x)=-f(-x)
BD [由函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象,知A=2,=-(-)=,得T=π,所以ω==2,即f(x)=2sin (2x+φ).又f(-)=0,所以2×(-)+φ=0,解得φ=,所以f(x)=2sin (2x+).由f(0)=2sin =,知A错误.当x∈[-,0]时,2x+∈[-,],函数f(x)=2sin (2x+)单调递增,故B正确.将f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为y=f(x+)=2sin (2x+),该函数不是偶函数,故C错误.-f(-x)=-2sin [2(-x)+]=-2sin (-2x)=2sin (2x-)=2sin (2x+)=f(x),故D正确.故选BD.]
13.如图所示的为函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象,其中A,B两点之间的距离为5,那么f(1)=________.
解析: 由|AB|=5得 =5,解得T=6.
由T=,ω>0得ω=.
又当x=0时,f(x)=1,
即2sin =1,
∴sin φ=,又∵≤φ≤π,
∴φ=,∴f(x)=2sin ,
因此,f(1)=2sin =2sin =2×=-1.
答案: -1
14.已知函数f(x)=A sin 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伸长到原来的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________.
解析: ∵f(x)的最小正周期为π,∴=π,
∴ω=2,
∴f(x)=A sin 2x.将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)=A sin x.∵g=,
∴g=A sin =A=,∴A=2,∴f(x)=2sin 2x,∴f =2sin =2sin =2×=.
答案:
15.已知函数f(x)=sin (2x+φ)(0<φ<π).
(1)若函数f(x)=sin (2x+φ)为偶函数,求φ的值;
(2)若函数f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,求出φ的值及f(x)的对称轴方程及对称中心.
解析: (1)因为f(x)为偶函数,所以φ=kπ+,k∈Z,
又φ∈(0,π),所以φ=.
(2)因为f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,
所以f(0)=f ,
即sin φ=sin =cos φ,
所以tan φ=1,φ=kπ+(k∈Z).
又φ∈(0,π),所以φ=,
所以f(x)=sin .
由2x+=kπ+(k∈Z),
得x=+(k∈Z),
由2x+=kπ,得x=-(k∈Z),
所以f(x)的对称轴方程为x=+(k∈Z),
对称中心为(k∈Z).
16.将函数f(x)=sin (ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的取值范围.
解析: (1)将y=sin x的图象向左平移个单位长度得到y=sin 的图象,纵坐标保持不变,横坐标变为原来的2倍,可得y=f(x)=sin (x+)的图象.
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=sin .
(2)因为x∈[0,3π],令t=x+,
所以t∈,
sin ∈[-1,1],因为当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,所以函数f(x)的图象和直线y=m只有一个交点,如图所示.故方程f(x)=m有唯一实数根时,m的取值范围为∪{1,-1}.第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
应用1 由图象确定函数的解析式
如图是函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的图象的一部分,求此函数的解析式.
确定y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的步骤和方法
(1)求A,确定函数的最值;
(2)求ω,确定函数的最小正周期T,则可得ω=;
(3)求φ,常用的方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
②特殊点法:确定φ的值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:
“最大值点”(即图象的“峰点”)时,ωx+φ=+2kπ;“最小值点”(即图象的“谷点”)时,ωx+φ=+2kπ.
即时练1.若函数y=sin (ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图,则( )
A.ω=,φ=
B.ω=,φ=
C.ω=,φ=
D.ω=,φ=
应用2 函数y=A sin (ωx+φ)图象的对称性
在函数y=2sin 的图象的对称中心中,离原点最近的一个坐标是________.
[一题多变]
1.(变条件)将本例中“sin ”改为“cos ”,其他条件不变,结果如何?
2.(变条件,变设问)将本例中对称中心改为对称轴,其他条件不变,求离y轴最近的一条对称轴方程.
三角函数对称轴、对称中心的求法
对称轴 对称中心
y=A sin (ωx+φ) 令ωx+φ=kπ+(k∈Z) 令ωx+φ=kπ(k∈Z)求对称中心横坐标
y=A cos (ωx+φ) 令ωx+φ=kπ(k∈Z) 令ωx+φ=kπ+(k∈Z)求对称中心横坐标
y=A tan (ωx+φ) 无 令ωx+φ=(k∈Z)求对称中心横坐标
即时练2.已知函数f(x)=tan (x+φ)的图象的一个对称中心为,则φ的值为________.
应用3 三角函数性质的综合问题
已知函数f(x)=sin +.
(1)求f(x)的最小正周期及单调递增区间;
(2)求f(x)的最小值及取得最小值时x的取值集合.
确定函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)单调区间的方法:采用“换元法”整体代换,将ωx+φ看作一个整体,令“z=ωx+φ”,即通过求y=A sin z的单调区间从而求出函数的单调区间.
即时练3.将曲线C1:y=sin 上所有点的横坐标缩短到原来的,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:y=g(x),则g(x)在[-π,0]上的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
1.函数y=A sin (ωx+φ)+k的部分图象如图,则它的振幅A与最小正周期T分别是( )
A.A=3,T= B.A=3,T=
C.A=,T= D.A=,T=
2.将函数y=sin x的图象向左平移个单位,得到函数y=f(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)是奇函数
B.y=f(x)的周期为π
C.y=f(x)的图象关于直线x=对称
D.y=f(x)的图象关于点对称
3.函数y=2sin 的对称轴方程是________.
4.如图为函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在x∈[-1,2]上的值域.
课时作业(五十六) 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
2.设点P是函数f(x)=sin ωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴的距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为( )
A.2π B.π C. D.
3. 函数f(x)=A sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ分别为( )
A.4, B.3, C.4, D.3,
4.将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则函数g(x)( )
A.最大值为3 B.最小正周期为2π
C.为奇函数 D.图象关于y轴对称
5. 为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针指向位置P(x,y),若初始位置为P0,秒针从P0(注:此时t=0)开始沿顺时针方向走动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
6.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
7.已知函数y=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
8.某同学利用描点法画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,列出的部分数据如表:
x 0 1 2 3 4
y 1 0 1 -1 -2
经检查,发现表格中恰有一组数据计算错误,请你根据上述信息推断函数y=A sin (ωx+φ)的解析式应是________________.
9.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数f(x)在区间(0,π)上的单调递增区间;
(2)求f(x)在上的最大值和最小值.
10.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ),x∈R的最小正周期T=π,且图象上的一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的最值.
11.已知函数f(x)=2sin (πx+),将f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移1个单位长度,所得图象对应的函数为g(x),若函数g(x)的图象在P,Q两处的切线都与x轴平行,则|PQ|的最小值为( )
A. B.4 C.4π D.2
12.(多选)(2021·河北唐山高一(上)期末考试)函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.f(0)=1
B.函数f(x)在区间 上单调递增
C.将f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是偶函数
D.f(x)=-f(-x)
13.如图所示的为函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象,其中A,B两点之间的距离为5,那么f(1)=________.
14.已知函数f(x)=A sin 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伸长到原来的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________.
15.已知函数f(x)=sin (2x+φ)(0<φ<π).
(1)若函数f(x)=sin (2x+φ)为偶函数,求φ的值;
(2)若函数f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,求出φ的值及f(x)的对称轴方程及对称中心.
16.将函数f(x)=sin (ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的取值范围.课时作业(五十六) 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
B [将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,所得到的图象对应函数的解析式为y=2sin [2(x+)]=2sin ,由2x+=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z.]
2.设点P是函数f(x)=sin ωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴的距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为( )
A.2π B.π C. D.
B [函数f(x)=sin ωx与f(x)=sin x的图象形状相同,观察图象可知对称中心与对称轴最近距离为T.由题意得T=,所以T=π.]
3. 函数f(x)=A sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ分别为( )
A.4, B.3, C.4, D.3,
D [=-= T== ω=3,
所以f(x)=sin (3x+φ),
所以f=sin =-1 +φ=2kπ+,k∈Z,因为|φ|<,所以φ=,故选D.]
4.将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则函数g(x)( )
A.最大值为3 B.最小正周期为2π
C.为奇函数 D.图象关于y轴对称
D [将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则g(x)=3sin +1=3sin (2x-)+1=1-3cos 2x,且定义域为R,可得g(x)的最大值为4,故A错误;
g(x)的最小正周期T=π,故B错误;
g(-x)=1-3cos (-2x)=1-3cos 2x=g(x),为偶函数,故C错误,D正确.故选D.]
5. 为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针指向位置P(x,y),若初始位置为P0,秒针从P0(注:此时t=0)开始沿顺时针方向走动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
C [∵秒针是顺时针旋转,
∴角速度ω<0.又由每60秒转一周,
∴ω=-=-(弧度/秒),
由P0,得cos φ=,sin φ=.解得φ=.]
6.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
解析: 由题意设函数周期为T,
则=-=,∴T=.
∴ω==.
答案:
7.已知函数y=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
解析: 由题意可得sin =±1,解得+φ=+kπ(k∈Z),即φ=-+kπ(k∈Z).
因为-<φ<,所以k=0,φ=-.
答案: -
8.某同学利用描点法画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,列出的部分数据如表:
x 0 1 2 3 4
y 1 0 1 -1 -2
经检查,发现表格中恰有一组数据计算错误,请你根据上述信息推断函数y=A sin (ωx+φ)的解析式应是________________.
解析:
在平面直角坐标系中描出这五个点,如图所示.根据函数图象的大致走势,
可知点(1,0)不符合题意;
又因为0
函数图象过(4,-2),所以A=2.
因为函数图象过(0,1),∴2sin φ=1,
又∵-<φ<,∴φ=,
由(0,1),(2,1)关于直线x=1对称,
知x=1时函数取得最大值2,
因此函数的最小正周期为6.
∴ω=.
答案: y=2sin
9.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数f(x)在区间(0,π)上的单调递增区间;
(2)求f(x)在上的最大值和最小值.
解析: (1)f(x)=2sin
且f(x)的最小正周期是=π,所以ω=1,
从而f(x)=2sin .
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),
解得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
所以函数f(x)在(0,π)上的单调递增区间为和.
(2)当x∈时,2x∈,
所以2x-∈,
2sin ∈,
所以当2x-=,即x=时,f(x)取得最小值,当2x-=,即x=时,f(x)取得最大值2.
故f(x)在上的最大值和最小值分别为2和.
10.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ),x∈R的最小正周期T=π,且图象上的一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的最值.
解析: (1)由题意知,A=2,T=π=,
∴ω=2,∴f(x)=2sin (2x+φ).
又∵函数f(x)图象上的一个最低点为M,∴2×+φ=2kπ-,k∈Z,又∵0<φ<,∴φ=.
∴f(x)=2sin .
(2)由(1)知,f(x)=2sin .
∵x∈,∴2x+∈,
∴当2x+=,即x=0时,函数f(x)取得最小值1;当2x+=,即x=时,函数f(x)取得最大值.
[能力提升]
11.已知函数f(x)=2sin (πx+),将f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移1个单位长度,所得图象对应的函数为g(x),若函数g(x)的图象在P,Q两处的切线都与x轴平行,则|PQ|的最小值为( )
A. B.4 C.4π D.2
B [由题意知,g(x)=2sin [(x+1)+]=2sin (x++),其最大值为2,周期T==4,作出其图象如图所示.
由图可知,|PQ|取到的最小值可能为|PQ1|,|PQ2|.因为|PQ1|==2,|PQ2|=4,2>4,所以|PQ|的最小值为4,故选B.]
12.(多选)(2021·河北唐山高一(上)期末考试)函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.f(0)=1
B.函数f(x)在区间[-,0]上单调递增
C.将f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是偶函数
D.f(x)=-f(-x)
BD [由函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象,知A=2,=-(-)=,得T=π,所以ω==2,即f(x)=2sin (2x+φ).又f(-)=0,所以2×(-)+φ=0,解得φ=,所以f(x)=2sin (2x+).由f(0)=2sin =,知A错误.当x∈[-,0]时,2x+∈[-,],函数f(x)=2sin (2x+)单调递增,故B正确.将f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为y=f(x+)=2sin (2x+),该函数不是偶函数,故C错误.-f(-x)=-2sin [2(-x)+]=-2sin (-2x)=2sin (2x-)=2sin (2x+)=f(x),故D正确.故选BD.]
13.如图所示的为函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象,其中A,B两点之间的距离为5,那么f(1)=________.
解析: 由|AB|=5得 =5,解得T=6.
由T=,ω>0得ω=.
又当x=0时,f(x)=1,
即2sin =1,
∴sin φ=,又∵≤φ≤π,
∴φ=,∴f(x)=2sin ,
因此,f(1)=2sin =2sin =2×=-1.
答案: -1
14.已知函数f(x)=A sin 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伸长到原来的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________.
解析: ∵f(x)的最小正周期为π,∴=π,
∴ω=2,
∴f(x)=A sin 2x.将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x)=A sin x.∵g=,
∴g=A sin =A=,∴A=2,∴f(x)=2sin 2x,∴f =2sin =2sin =2×=.
答案:
15.已知函数f(x)=sin (2x+φ)(0<φ<π).
(1)若函数f(x)=sin (2x+φ)为偶函数,求φ的值;
(2)若函数f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,求出φ的值及f(x)的对称轴方程及对称中心.
解析: (1)因为f(x)为偶函数,所以φ=kπ+,k∈Z,
又φ∈(0,π),所以φ=.
(2)因为f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,
所以f(0)=f ,
即sin φ=sin =cos φ,
所以tan φ=1,φ=kπ+(k∈Z).
又φ∈(0,π),所以φ=,
所以f(x)=sin .
由2x+=kπ+(k∈Z),
得x=+(k∈Z),
由2x+=kπ,得x=-(k∈Z),
所以f(x)的对称轴方程为x=+(k∈Z),
对称中心为(k∈Z).
16.将函数f(x)=sin (ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的取值范围.
解析: (1)将y=sin x的图象向左平移个单位长度得到y=sin 的图象,纵坐标保持不变,横坐标变为原来的2倍,可得y=f(x)=sin (x+)的图象.
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=sin .
(2)因为x∈[0,3π],令t=x+,
所以t∈,
sin ∈[-1,1],因为当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,所以函数f(x)的图象和直线y=m只有一个交点,如图所示.故方程f(x)=m有唯一实数根时,m的取值范围为∪{1,-1}.课时作业(五十六) 函数y=A sin (ωx+φ)(二)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
2.设点P是函数f(x)=sin ωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴的距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为( )
A.2π B.π C. D.
3. 函数f(x)=A sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ分别为( )
A.4, B.3, C.4, D.3,
4.将函数f(x)=3sin +1(x∈R)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,则函数g(x)( )
A.最大值为3 B.最小正周期为2π
C.为奇函数 D.图象关于y轴对称
5. 为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针指向位置P(x,y),若初始位置为P0,秒针从P0(注:此时t=0)开始沿顺时针方向走动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
6.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
7.已知函数y=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
8.某同学利用描点法画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,列出的部分数据如表:
x 0 1 2 3 4
y 1 0 1 -1 -2
经检查,发现表格中恰有一组数据计算错误,请你根据上述信息推断函数y=A sin (ωx+φ)的解析式应是________________.
9.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数f(x)在区间(0,π)上的单调递增区间;
(2)求f(x)在上的最大值和最小值.
10.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ),x∈R的最小正周期T=π,且图象上的一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的最值.
11.已知函数f(x)=2sin (πx+),将f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移1个单位长度,所得图象对应的函数为g(x),若函数g(x)的图象在P,Q两处的切线都与x轴平行,则|PQ|的最小值为( )
A. B.4 C.4π D.2
12.(多选)(2021·河北唐山高一(上)期末考试)函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,下列结论正确的是( )
A.f(0)=1
B.函数f(x)在区间 上单调递增
C.将f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是偶函数
D.f(x)=-f(-x)
13.如图所示的为函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象,其中A,B两点之间的距离为5,那么f(1)=________.
14.已知函数f(x)=A sin 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伸长到原来的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________.
15.已知函数f(x)=sin (2x+φ)(0<φ<π).
(1)若函数f(x)=sin (2x+φ)为偶函数,求φ的值;
(2)若函数f(x)=sin (2x+φ)关于x=对称,求出φ的值及f(x)的对称轴方程及对称中心.
16.将函数f(x)=sin (ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈ 时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的取值范围.
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用