高中数学人教A版必修第一册 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ)图象与性质的应用 习题训练(含解析)

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名称 高中数学人教A版必修第一册 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ)图象与性质的应用 习题训练(含解析)
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文件大小 199.3KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-10-14 11:07:32

文档简介

第五章 5.6 第2课时
A级——基础过关练
1.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则φ的值为(  )
A.- B.
C.- D.
2.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的图象中相邻两个最值点之间的距离为5,则要得到函数y=f(x)的图象,只需将函数y=2sin 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.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
3.已知函数y=A sin (ωx+φ)+m的最大值是4,最小值是0,最小正周期是,直线x=是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是(  )
A.y=4sin B.y=2sin +2
C.y=2sin +2 D.y=2sin +2
4.已知关于x的方程2sin =m在上有两个不同的实数根,则m的取值范围是(  )
A.(-2,-1) B.[-2,-1]
C.(1,2) D.[1,2]
5.(2024年湛江期末)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则φ=(  )
A. B.
C. D.
6.(多选)已知a是实数,则函数f(x)=1+a sin ax的图象可能是(  )
   
7.函数y=2sin 图象的对称轴方程是________.
8.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=__________.
9.已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f(1)的值为________.
10.如图所示的是函数f(x)=A sin (ωx+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.
B级——综合运用练
11.(多选)(2024年黄冈期末)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,把函数f(x)图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍,得到函数y=g(x)的图象,则(  )
A.g为偶函数 B.g(x)的最小正周期是π
C.g(x)的图象关于直线x=对称 D.g(x)在区间上单调递减
12.(2024年大连模拟)如图所示的是函数f(x)=A sin (2x+φ)的部分图象,对于任意的x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,若f(x1)=f(x2),都有f(x1+x2)=,则φ=__________.
13.(2024年济宁期末)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)的图象过点,且其图象上相邻两个最高点之间的距离为π.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求函数y=f的单调递减区间.
C级——创新拓展练
14.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,0≤φ<π)是R上的奇函数,在区间上单调递增,则ω的最大值是__________.第五章 5.6 第2课时
A级——基础过关练
1.已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则φ的值为(  )
A.- B.
C.- D.
【答案】B
【解析】由题意,得=+=,所以T=π.由T=,得ω=2.由题图可知A=1,所以f(x)=sin (2x+φ).又f=sin =0,-<φ<,所以φ=.故选B.
2.已知函数f(x)=2sin (ω>0)的图象中相邻两个最值点之间的距离为5,则要得到函数y=f(x)的图象,只需将函数y=2sin 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.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】函数f(x)=2sin (ω>0)的最小正周期为T=,最大值为2,最小值为-2,所以相邻两个最值点之间的距离为==5,解得ω=,∴f(x)=2sin =2sin .故选A.
3.已知函数y=A sin (ωx+φ)+m的最大值是4,最小值是0,最小正周期是,直线x=是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是(  )
A.y=4sin B.y=2sin +2
C.y=2sin +2 D.y=2sin +2
【答案】D
【解析】由题意可得A==2,m==2,ω===4.∵直线x=是其图象的一条对称轴,∴ω+φ=kπ+(k∈Z),即φ=kπ+-(k∈Z).∴当k=1时,φ=-=.∴符合条件的一个解析式为y=2sin +2.
4.已知关于x的方程2sin =m在上有两个不同的实数根,则m的取值范围是(  )
A.(-2,-1) B.[-2,-1]
C.(1,2) D.[1,2]
【答案】A
【解析】设2x+=t,则t∈,问题转化为sin t=,t∈有两个不同的实数根,即y=和y=sin t,t∈的图象有两个不同的交点,如图,由图象观察知的取值范围是,故m的取值范围是(-2,-1).
5.(2024年湛江期末)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则φ=(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图象可知f(0)=2sin φ=1,即sin φ=.因为x=0位于函数f(x)的递减区间,结合五点作图法可知φ=2kπ+,k∈Z.又0<φ<π,所以φ=.故选D.
6.(多选)已知a是实数,则函数f(x)=1+a sin ax的图象可能是(  )
   
【答案】ABC
【解析】当a=0时,f(x)=1,即图象C;当0<a<1时,三角函数的最大值为1+a<2,且最小正周期为T=>2π,即图象A;当a>1时,三角函数的最大值为a+1>2,且最小正周期为T=<2π,即图象B.
7.函数y=2sin 图象的对称轴方程是________.
【答案】x=+(k∈Z)
【解析】令2x-=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z).
8.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=__________.
【答案】
【解析】由题意设函数周期为T,则=-=,所以T=.所以ω==.
9.已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f(1)的值为________.
【答案】-
【解析】由题意得A=,T=4=,ω=.因为f(x)=A cos (ωx+φ)为奇函数,所以φ=+kπ,k∈Z.由0<φ<π,取k=0,则φ=,所以f(x)=cos ,所以f(1)=-.
10.如图所示的是函数f(x)=A sin (ωx+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:(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2sin =0.
因为|φ|<,所以φ=,则f(x)=2sin .
(2)因为-1≤x≤2,则0≤x+≤,
所以0≤sin ≤1,0≤2sin ≤2.
所以f(x)的值域为[0,2].
B级——综合运用练
11.(多选)(2024年黄冈期末)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,把函数f(x)图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍,得到函数y=g(x)的图象,则(  )
A.g为偶函数 B.g(x)的最小正周期是π
C.g(x)的图象关于直线x=对称 D.g(x)在区间上单调递减
【答案】BC
【解析】由图知A=2,f(0)=-1,则2sin φ=-1,即sin φ=-.因为-π<φ<-,所以φ=-.因为x=为f(x)的零点,则-=kπ(k∈Z),得ω=1+(k∈Z).由图知<T=<2π,则1<ω<,所以k=1,ω=,从而f(x)=2sin .由题设,g(x)=2sin =2sin ,则g=2sin =2sin 为非奇非偶函数,A错误;g(x)的最小正周期T==π,B正确;当x=时, 2x-=,则g(x)的图象关于直线x=对称,C正确;当x∈时, 2x-∈,则g(x)的图象不单调,D错误.
12.(2024年大连模拟)如图所示的是函数f(x)=A sin (2x+φ)的部分图象,对于任意的x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,若f(x1)=f(x2),都有f(x1+x2)=,则φ=__________.
【答案】
【解析】由三角函数的最大值可知A=2,不妨设=m,则x1+x2=2m.由三角函数的性质可知2m+φ=2kπ+(k∈Z),则f(x1+x2)=2sin [2(x1+x2)+φ]=2sin (2×2m+φ)=2sin [2×(2m+φ)-φ]=2sin =2sin (4kπ+π-φ)=2sin φ=,则sin φ=,结合|φ|≤,得φ=.
13.(2024年济宁期末)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)的图象过点,且其图象上相邻两个最高点之间的距离为π.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求函数y=f的单调递减区间.
解:(1)因为函数f(x)的图象上相邻两个最高点之间的距离为π,可知T=π.由ω>0,得ω==2.
又因为函数f(x)=sin (2x+φ)的图象过点,则sin φ=.由0<φ<,得φ=,所以f(x)=sin .
(2)由(1)可知y=f=sin =sin 2x.
由2kπ+≤2x≤2kπ+(k∈Z),
解得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
故函数y=f的单调递减区间为
(k∈Z).
C级——创新拓展练
14.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,0≤φ<π)是R上的奇函数,在区间上单调递增,则ω的最大值是__________.
【答案】
【解析】因为f(x)是奇函数,所以f(0)=sin φ=0.又0≤φ<π,所以φ=0.因为f(x)=sin ωx(ω>0)在上单调递增,所以 ,于是解得0<ω≤,所以ω的最大值为.