学业分层测评(十二) 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
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[学业达标]
一、填空题
1.已知f(x)=sin(3x+φ)的图象的一个对称中心是,则φ=________.
【解析】 把x=-π代入sin(3x+φ)=0,
得sin=0,
∴φ-π=kπ,又|φ|<,所以令k=-2,得φ=-2π+π=-.
【答案】 -
2.三角函数式:
①y=3sin;②y=3sin;
③y=3sin;④y=3cos.
其中在上的图象如图1 3 11所示的函数是________.
图1 3 11
【解析】 代入,检验.
【答案】 ①②④
3.函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图1 3 12所示,则ω=________;φ=________.
图1 3 12
【解析】 T=-=,∴T==π,
∴ω=2.
当x=时,2×+φ=,∴φ=-.
【答案】 2 -
4.点P是函数f(x)=sin(ωx+φ)+m(ω>0,|φ|<)的图象的一个对称中心,且点P到该图象的对称轴的距离的最小值为,则正确的序号有________.①f(x)的最小正周期是π;②f(x)的值域为[0,4];③f(x)的初相φ=;④f(x)在上单调递增.
【解析】 由题意,且函数的最小正周期为T=4×=2π,故ω==1.代入①式得φ=kπ+(k∈Z),又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=sin+2.故函数f(x)的值域为[1,3],初相为,排除①②③项,选④项.
【答案】 ④
5.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)的图象如图1 3 13所示,f=-,则f(0)=________.
图1 3 13
【解析】 由图象可得最小正周期为π,于是f(0)=f,注意到π与关于对称,所以f=-f=.
【答案】
6.设函数f(x)=2sin.若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为________.
【解析】 f(x)的周期T=4,|x1-x2|的最小值为2.
【答案】 2
7.若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),则f=________.
【解析】 由于函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),
则函数f(x)的图象关于直线x=对称,则f是函数f(x)的最大值或最小值,则f=-3或3.
【答案】 ±3
8.设函数y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论:①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数,所有正确结论的编号为________.
【解析】 ∵T=π,∴ω=2.又2×+φ=kπ+,
∴φ=kπ+.∵φ∈,∴φ=,
∴y=sin.由图象及性质可知②④正确.
【答案】 ②④
二、解答题
9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R的周期为π,且图象上一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的最值.
【解】 (1)由最低点为M得A=2.由T=π,得ω===2.由点M是图象的一个最低点,得2sin=-2,即sin=-1,+φ=2kπ-(k∈Z),φ=2kπ-(k∈Z).又φ∈,∴φ=,∴f(x)=2sin.
(2)∵x∈,∴2x+∈,∴当2x+=,即x=0时,f(x)取得最小值1;当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值.
[能力提升]
1.方程2sin+2a-1=0在[0,π]上有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是________.
【解析】 ∵x∈[0,π],x+∈,2sinx+∈[-,2].
画出函数图象可知,当≤1-2a<2时,原方程有两个不相等的实数根,故-<a≤.
【答案】
2.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的一段图象如图1 3 14所示.
图1 3 14
(1)求f(x)的解析式;
(2)把f(x)的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?
【解】 (1)A=3,==5π,故ω=.
由f(x)=3sin的图象过点得sin=0,
又|φ|<,故φ=-,∴f(x)=3sin.
(2)设把f(x)的图象向左至少平移m(m>0)个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数.
由f(x+m)=3sin
=3sin为偶函数,知-=kπ+,即m=kπ+.
∵m>0,∴m取最小值.
故至少把f(x)的图象向左平移个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.