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5.6函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换(二)
班级 姓名
学习目标
1.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
2.能够根据y=Asin(ωx+φ)的图象确定其解析式.
3.掌握函数y=Asin(ωx+φ)的性质,能够利用性质解决相关问题.
学习过程
自学指导 自学检测及课堂展示
复习完成右边的填空 函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径:
作y=Asin(ωx+φ)、y=Acos(ωx+φ)、y=Atan(ωx+φ)的图象 例1、已知函数y=sin,x∈R.(1)用“五点法”作出它在一个周期内的简图;(2)该函数的图象可由y=sin x(x∈R)的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?变式1、作出函数f(x)=3cos与g(x)=tan的图象.
求三角函数的解析式 例2、如图是函数y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,求此函数的解析式.变式2、(1)如图为函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,则函数f(x)=Asin(ωx+φ)的解析式为( )A.f(x)=sinB.f(x)=sinC.f(x)=2sinD.f(x)=sin(2)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)+B的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )A.y=2cos+4 B.y=2cos+4C.y=4cos+2 D.y=4cos+2
函数y=Asin(ωx+φ)的性质 例3、(多选题)已知函数f(x)=sin,以下命题中为真命题的是( )A.函数f(x)的图象关于直线x=对称 B.x=-是函数f(x)的一个零点C.函数f(x)的图象可由g(x)=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到D.函数f(x)在上是增函数
思考题 思考题:函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向右平移个单位后得到的函数是奇函数,则函数f(x)的图象( )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
课后作业
一、基础训练题
1.若函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图,则ω=( )
A.5 B.4
C.3 D.2
2.若函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R其中ω>0,|φ|<的最小正周期是π,且f(0)=,则( )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=
C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=
3.已知函数f(x)=Asin(A>0)在它的一个最小正周期内的图象上,最高点与最低点的距离是5,则A等于( )
A.1 B.2
C.4 D.8
4.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,如果A>0,ω>0,|φ|<,则( )
A.A=4 B.ω=1 C.φ= D.B=4
5.(多选题)(2020·新高考全国卷Ⅰ)如图是函数y=sin(ωx+φ)的部分图象,则sin(ωx+φ)=( )
A.sin B.sin C.cos D.cos
6.(多选题)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于直线x=对称
B.函数f(x)的图象关于点对称
C.函数f(x)在区间上单调递增
D.函数y=1与y=f(x)的图象的所有交点的横坐标之和为
7.已知函数y=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=________,φ=________.
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)=__________.
9.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图时,列表如下:
ωx+φ 0 π 2π
x
y 0 2 0 -2 0
则根据表格可得出A=__________,ω=__________,φ=__________.
10.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)=____________.
11.已知f(x)=sin(2x-φ)-1(0<φ<π)的一个零点是.
(1)求f(x)的最小正周期;(2)当x∈时,求函数的最大值以及最小值.
二、综合训练题
12.(多选题)已知函数f=2sin,若将函数f的图象向右平移个单位长度后,所得图象关于y轴对称,则下列结论中正确的是( )
A.φ= B.是f图象的一个对称中心
C.f=-2 D.x=-是f图象的一条对称轴
13.已知函数f=2cos.
(1)若φ=-,用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数f在上的图象;
(2)若f为奇函数,求φ;
(3)在(2)的前提下,将函数y=f的图象向左平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g的图象,求g在上的单调递增区间.
三、能力提升题
14.(多选题)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,<π)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.f=2sin
B.若把f(x)图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到的函数在上是增函数
C.若把函数f(x)的图象向左平移个单位,则所得函数是奇函数
D. x∈,若f(3x)+a≥f恒成立,则a的最小值为+2
15.将函数f(x)=2sin的图象向左平移m个单位(m>0)得到函数g(x)的图象,若所得的图象关于直线x=对称,则m的最小值为________.
5.6函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换(二)
参考答案
1、【答案】B
【解析】由函数的图象可得=×=-x0=,解得ω=4.
2、【答案】D
【解析】∵=π,∴ω=2.∵f(0)=,∴2sin φ=.∴sin φ=.∵|φ|<,∴φ=.
3、【答案】B
【解析】函数f(x)=Asin(A>0)的周期T===6.
∵函数f(x)=Asin(A>0)在它的一个最小正周期内的图象上,最高点与最低点的距离是5,
∴=,∴A=2
4、【答案】C
【解析】由图象可知,A=2,B=2,T=-=,T=π,ω=2.因为2×+φ=,所以φ=
5、【答案】BC 由题图可知,函数的最小正周期T=2=π,
∴=π,ω=±2.
当ω=2时,y=sin(2x+φ),将点代入得,sin=0,
∴2×+φ=2kπ+π,k∈Z,即φ=2kπ+,k∈Z,
∴y=sin,故A错误;
由sin=sin=sin知B正确;
由sin=sin=cos知C正确;
由sin=cos=cos=-cos知D错误.
综上可知,正确的选项为B、C.
6、【答案】BCD
【解析】由函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<|φ|<π)的图象可得,
A=2,=-=,因此T=π,所以ω==2,
所以f(x)=2sin(2x+φ),过点,
因此+φ=+2kπ,k∈Z,又0<|φ|<π,
所以φ=,所以f(x)=2sin.
当x=时,f =-1,故A错;当x=-时,f =0,故B正确;
当x∈,2x+∈,
所以f(x)=2sin在x∈上单调递增,故C正确;
由f(x)=2sin=1,得sin=,∴2x+=+2kπ或2x+=+2kπ,k∈Z.取k=0,
得x=0或;取k=1,得x=π或.
∴函数y=1与y=f(x)的图象的所有交点的横坐标之和为0++π+=,故D正确.
7、【答案】2
【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=.
8、【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、【答案】2 3 - [由表格得A=2,T=π-=,∴ω=3,∴ωx+φ=3x+φ.
∵当x=时,3x+φ=+φ=0,∴φ=-.
10、【答案】y=3cos
【解析】由函数的最值可得A=3,函数的周期T=4×=4π,则ω==,
当x=时,ωx+φ=×+φ=2kπ+π,k∈Z,解得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<,令k=0可得φ=,据此可得函数的解析式为f(x)=3cos.
11、[解] (1)依题意有f =0,所以sin-1=0.因此cos φ=.又因为0<φ<π,所以φ=.
故f(x)=sin-1,其最小正周期为T==π.
(2)由x∈,得2x-∈,则sin∈,
所以--1≤sin-1≤-1,
所以函数y=f(x)的最大值为-1,最小值为--1.
12、【答案】ABD
【解析】由题意,f=2sin向右平移,得y=2sin=2sin,
∵y=2sin的图象关于y轴对称,∴φ-=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ+,k∈Z,又0<φ<π,
∴k=0,φ=,即f=2sin,∴f=0,f=2,f=2,
则是f图象的一个对称中心,x=-是f图象的一条对称轴,
而f=2,则C错,A、B、D正确.
13、解:(1)当φ=-时,f=2cos,列表:
x 0 π
2x- - 0 π
y 2 0 -2 0
描点、连线,则函数y=f在区间上的图象如图所示.
(2)∵f=2cos为奇函数,∴f=2cos φ=0,
∴φ=+kπ,k∈Z,又-π<φ<0,∴φ=-.
(3)由(2)知:f=2cos=2sin 2x,
将f的图象向左平移个单位,再将横坐标变为原来的2倍,
所得图象对应的函数解析式为g=2sin,
令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
解得-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
∴g的单调递增区间为-+2kπ,+2kπ(k∈Z),
∴g在上的单调递增区间为.
14、【答案】 ACD
【解析】对A,由题意知: T=6π,∴ω==,∵f(2π)=2,∴f(2π)=2sin=2,
即sin=1,∴+φ=2kπ+(k∈Z),∴φ=2kπ-(k∈Z),
又∵<π,∴φ=-,∴f=2sin,故A正确 ;
对B,把y=f(x)图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到的函数为y=2sin,∵x∈,∴-≤x-≤,∴y=2sin在上不单调递增,故B错误;
对C,把y=f(x)的图象向左平移个单位,则所得函数为y=2sin=2sin,是奇函数,故C正确;
对D,对 x∈,f(3x)+a≥f恒成立,即a≥f-f(3x), x∈恒成立,
令g(x)=f-f(3x),x∈,则g(x)=-2sin,∵-≤x≤,∴-≤x-≤,
∴-1≤g(x)≤+2,∴a≥+2,∴a的最小值为+2,故D正确.
15、【答案】
【解析】由函数的平移规律得g(x)=2sin,即g(x)=2sin,
∵函数g(x)的图象关于x=对称,
∴g=2sin=2sin=±2,
∴+2m=+kπ,k∈Z.∴m=+,k∈Z,
又 m>0,∴m的最小值为.
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