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)

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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)
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版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-08-05 18:17:16

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

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.