第一章 §8
A级 基础巩固
一、选择题
1.若将函数y=2sin 2x的图像向左平移个单位长度,则平移后图像的对称轴为( B )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
[解析]__函数y=2sin 2x的图像向左平移个单位长度,得到的图像对应的函数表达式为y=2sin 2(x+),令2(x+)=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),所以所求对称轴的方程为x=+(k∈Z),故选B.
2.要得到函数y=cos (2x+1)的图像,只要将函数y=cos 2x的图像( C )
A.向左平移1个单位 B.向右平移1个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
[解析] ∵y=cos (2x+1)=cos [2(x+)],
∴只须将y=cos 2x的图像向左平移个单位即可得到y=cos (2x+1)的图像.
3.函数y=sin (x-)的图像的一条对称轴是( C )
A.x=- B.x=
C.x=- D.x=
[解析] 由x-=kπ+,k∈Z,解得x=kπ+,k∈Z,令k=-1,得x=-.
4.函数y=sin (-2x+)的单调递减区间是( C )
A.[-+2kπ,+2kπ],k∈Z
B.[+2kπ,+2kπ],k∈Z
C.[-+kπ,+kπ],k∈Z
D.[+kπ,+kπ],k∈Z
[解析] y=-sin (2x-).
令2kπ-≤2x-≤2kπ+,得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数的单调递减区间是[kπ-,kπ+](k∈Z).
5.将函数y=sin x的图像上所有的点向右平行移动个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像的函数解析式是( C )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
[解析] 将函数y=sin x的图像上所有的点向右平行移动个单位长度,所得函数图像的解析式为y=sin (x-),再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像的函数解析式是y=sin (x-).
6.已知函数f(x)的部分图像如图所示,则f(x)的解析式可能为( A )
A.f(x)=2cos (-)
B.f(x)=cos (4x+)
C.f(x)=2sin (-)
D.f(x)=2sin (4x+)
[解析]__由图像知,A=2,排除选项B.又=-=π,知T=4π,∴=4π.∴ω=,排除选项D.把x=0,y=1代入选项A、选项C中检验,知选项C错误.
二、填空题
7.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图像如图所示,则ω=____.
[解析] 由图像可得函数f(x)的最小正周期为,
∴T==,ω=.
8.完成下列填空:
(1)函数y=2sin 的最小正周期为__4__;
(2)函数y=sin (ω>0)的最小正周期为,则ω=__3__;
(3)函数y=4sin +3sin 的最小正周期为__π__.
[解析] (1)T==4,∴应填4.
(2)∵=,∴ω=3,∴应填3.
(3)∵4sin 与3sin 的最小正周期都为,∴应填.
三、解答题
9.已知函数f(x)=3sin (x-),x∈R.
(1)列表并画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图;
(2)将函数y=sin x的图像作怎样的变换可得到f(x)的图像?
[解析] (1)函数f(x)的周期T==4π.
由x-=0,,π,,2π,
解得x=,,,,.
列表如下:
x
x-
0
π
2π
3sin (x-)
0
3
0
-3
0
描出五个关键点并光滑连线,得到一个周期的简图.
图像如下:
(2)方法一:先把y=sin x的图像向右平移个单位,然后把所有点的横坐标扩大为原来的2倍,再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,得到f(x)的图像.
方法二:先把y=sin x的图像所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,然后把所有点的横坐标扩大为原来2倍,再把图像向右平移个单位,得到f(x)的图像.
10.已知函数y=Asin (ωx+φ)的图像的一个最高点为(2,2),从这个最高点到相邻最低点之间的图像与x轴交于点(6,0),求这个函数的解析式.
[解析] 已知图像的最高点为(2,2),所以A=2,
又从最高点到相邻最低点之间的图像交x轴于点(6,0),所以=6-2=4,所以T=16,所以ω==,
所以y=2sin ,
代入最高点坐标(2,2),得2=2sin ,
所以sin (+φ)=1.又|φ|<,所以φ=,
所以函数的解析式为y=2sin .
B级 素养提升
一、选择题
1.要得到函数y=3sin (2x+)的图像,只需将函数y=3sin 2x的图像( C )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
[解析] 由y=3sin 2(x+φ)=3sin (2x+),得
∴2φ=,φ=.故向左平移个单位.
2.使函数y=2sin ,x∈[0,π]为增函数的区间是( C )
A. B.
C. D.
[解析] 由y=2sin (-2x)=-2sin (2x-)可知,其增区间可由y=2sin (2x-)的减区间得到,即2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z.
∴kπ+≤x≤kπ+,k∈Z.
令k=0,故选C.
3.已知函数f(x)=sin (x∈R,ω>0)的最小正周期为π.将y=f(x)的图像向左平移|φ|个单位长度,所得图像关于y轴对称,则φ的一个值是( D )
A. B.
C. D.
[解析] 本小题主要考查三角函数的图像和性质.
∵T==π,∴ω=2,∴f(x)=sin (2x+).
将f(x)左移|φ|个单位后得sin [2(x+φ)+]=sin (2x+2φ+)为偶函数.
∴sin (2φ+)=±1,∴2φ+=kπ+(k∈Z),
∴φ=kπ+(k∈Z),k=0时φ=.故选D.
4.已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0)的图像关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值为( A )
A.2 B.4
C.6 D.8
[解析] 函数f(x)的周期T≤4=π,
则≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2.
二、填空题
5.已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(x∈R,ω>0,|φ|<)的最小正周期为π且f(0)=,则cos (ωφ)=__-__.
[解析] T==π,∴ω=2.
又f(0)=2sin φ=,sin φ=,
又|φ|<,∴φ=.
∴cos (ωφ)=cos =-.
6.关于函数f(x)=4sin (2x+)(x∈R),有下列命题:
①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2必是π的整数倍;
②y=f(x)的表达式可改写为y=4cos (2x-);
③y=f(x)的图像关于点(-,0)对称;
④y=f(x)的图像关于直线x=-对称.
其中正确的命题序号是__②③__.(注:把正确的命题的序号都填上)
[解析] 对于①,由于函数f(x)的周期T==π,而|x1-x2|的最小值是,故①不正确;
对于②,由于y=4cos (2x-)=4cos [(2x+)-]=4cos [-(2x+)]=4sin (2x+),故②正确;
令2x+=kπ,得x=-,故当k=0时,对称中心为(-,0),所以③正确;
令2x+=+kπ,得x=+(k∈Z),不论k取何整数,对称轴方程都不为x=-,所以④不正确.
三、解答题
7.如图,表示函数y=Asin (ωx+φ)+k(A>0,ω>0)的图像的一段,求此函数的解析式.
[解析] 由图像知A==,
k==-1,T=2(-)=π,
∴ω==2.∴y=sin (2x+φ)-1.
当x=时,2×+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ.令k=0,则φ=.
∴所求函数解析式为y=sin (2x+)-1.
8.已知函数f(x)=Asin (ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<)的图像与x轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且图像上一个最低点为M(,-2).
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈[,]时,求f(x)的值域.
[解析] (1)由最低点为M(,-2),得A=2.
由T=π,得ω===2.
∴f(x)=2sin (2x+φ).
由点M(,-2)在图像上,得2sin (+φ)=-2,
即sin (+φ)=-1.
∴+φ=2kπ-(k∈Z),即φ=2kπ-(k∈Z).
又φ∈(0,),∴φ=.∴f(x)=2sin (2x+).
(2)∵x∈[,],∴2x+∈[,].
∴当2x+=,即x=时,f(x)取得最小值-1;
当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值2.
∴f(x)的值域为[-1,2].
9.已知函数f(x)=Asin (ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0),图像最低点的纵坐标是-,相邻的两个对称中心是和.
求:(1)f(x)的解析式;
(2)f(x)的值域;
(3)f(x)的对称轴.
[解析] (1)A=,T=2=π,
∴=π.∴ω=2.
∴f(x)=sin (2x+φ).
又在f(x)图像上,
∴f=0.∴sin =0.
∴sin =0.
又-π<φ<0,∴φ=-.∴f(x)=sin .
(2)值域是[-,].
(3)令2x-=+kπ(k∈Z),
∴x=+(k∈Z).
∴对称轴是直线x=+(k∈Z).
C级 能力拔高
将函数y=sin (2x-)图像上的点P(,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数y=sin 2x的图像上,则( A )
A.t=,s的最小值为 B.t=,s的最小值为
C.t=,s的最小值为 D.t=,s的最小值为
[解析] 因为点P在函数y=sin 的图像上,所以t=sin =sin =.又P′在函数y=sin 2x的图像上,所以=sin 2,则2=2kπ+或2=2kπ+,k∈Z,得s=-kπ+或s=-kπ-,k∈Z,又s>0,故s的最小值为,故选A.
课件58张PPT。第一章三角函数§8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质自主预习学案你知道冲浪运动吗?那汹涌的波涛时而把人们推向高耸的巅峰,时而又将人们卷入无底的深渊,让人们尽情享受冲浪的乐趣.小孩嬉水时,常将小石子扔进平静的水中,形成阵阵涟漪.这些都给我们无限的遐想,猛然间我们会发现它竟然与我们所学的正弦、余弦函数的图像是那么的相似,它们之间是不是有某种联系?相信学过本节之后,你一定会豁然开朗.1.“五点法”画函数y=Asin (ωx+φ)的图像
利用“五点法”作函数y=Asin (ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0)的简图,先分别令ωx+φ=_____________________,列表求出长度为一个周期的闭区间上的五个关键点的坐标,再描点,并用平滑的曲线连接作出一个周期上的图像,最后向左、右分别扩展,即可得到函数y=Asin (ωx+φ),x∈R的简图.振幅 周期 频率 相位 初相 A+b -A+b 向左 向右 缩短 伸长 伸长 缩短 B D D D 2 互动探究学案命题方向1 ?五点法作y=Asin (ωx+φ)的图像典例 1 [思路分析] 可以按变换顺序φ—ω—A进行图像变换,也可以按变换顺序ω—φ—A进行图像变换.命题方向2 ?函数图像的变换典例 2 『规律总结』 本题用了由函数y=sin x(x∈R)的图像变换到函数y=Asin (ωx+φ)(x∈R)的图像的两种方法,第一种方法是先进行相位变换;第二种方法是先进行周期变换.在先进行周期变换时,我们要注意下一步的变换平移的长度.〔跟踪练习2〕已知函数f(x)=lnx+ln(2-x),则( )
A.f(x)在(0,2)单调递增
B.f(x)在(0,2)单调递减
C.y=f(x)的图像关于直线x=1对称
D.y=f(x)的图像关于点(1,0)对称
[解析] f(x)的定义域为(0,2).
f(x)=lnx+ln(2-x)=ln[x(2-x)]=ln(-x2+2x).
设u=-x2+2x,x∈(0,2),则u=-x2+2x在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.C 又y=lnu在其定义域上单调递增,
∴f(x)=ln(-x2+2x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.
∴选项A,B错误.
∵f(x)=lnx+ln(2-x)=f(2-x),
∴f(x)的图像关于直线x=1对称,∴选项C正确.
∵f(2-x)+f(x)=[ln(2-x)+lnx]+[lnx+ln(2-x)]=2[lnx+ln(2-x)],不恒为0,
∴f(x)的图像不关于点(1,0)对称,
∴选项D错误.
故选C.命题方向3 ?由函数解析式研究性质典例 3 『规律总结』 对于函数单调性、对称性的研究,运用整体处理,只要熟练掌握y=sin x的性质,就可以“以不变应万变”. 如图所示的是函数y=Asin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)在一个周期内的图像,试确定A,ω,φ的值,并求出函数的解析式.命题方向4 ?由函数图像确定函数解析式典例 4 [思路分析] 结合图像先求出A,T,再利用待定系数法或图像变换法求解.C 函数y=Asin (ωx+φ)性质的综合应用 典例 5 故函数y=f(x)在区间[0,π]上的图像是『规律总结』 解决该类题目的关键是由y=Asin (ωx+φ)确定出函数的相应性质,如单调性、奇偶性、对称性、最值等,充分利用函数性质求解.典例 6 [辨析] 图像变换要看变量发生多大变化,而不是角变化多少.『规律总结』 当三角函数y=Asin (ωx+φ)的图像向左或向右平移时,根据左加右减的方法,变换中要以x+α代替x,但往往ωx+φ整体加了α,变成ωx+φ+α,导致错误.C C D A A 课时作业学案