(共33张PPT)
第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(一)
1.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
2.理解y=Asin(ωx+φ)中ω、φ、A对图象的影响.
3.掌握y=sinx与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.
参数A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
(1)φ对函数y=sin(x+φ),x∈R的图象的影响
(2)ω(ω>0且ω≠1)对y=sin(ωx+φ)的图象的影响
(3)A(A>0且A≠1)对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
温馨提示:A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
(1)A越大,函数图象的最大值越大,最大值与A是正比例关系.
(2)ω越大,函数图象的周期越小,ω越小,周期越大,周期与ω为反比例关系.
(3)φ大于0时,函数图象向左平移,φ小于0时,函数图象向右平移,即“左加右减”.
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)由函数y=sin的图象得到y=sinx的图象,必须向左平移.( )
(2)把函数y=sinx的图象上点的横坐标伸长到原来的3倍就得到函数y=sin3x的图象.( )
(3)将函数y=sinx图象上各点的纵坐标变为原来的A(A>0)倍,便得到函数y=Asinx的图象.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√
题型一用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
【典例1】 用“五点法”作出函数y=sin的简图.
[思路导引] 先列表,再描点,最后连线.
[解] 函数y=sin的周期T==6π,先用“五点法”作它在长度为一个周期上的图象.列表如下:
x π 4π 7π
x- 0 π 2π
sin 0 0 - 0
描点、连线,如图所示,
利用该函数的周期性,把它在一个周期上的图象分别向左、右扩展,从而得到函数y=sin的简图(图略).
“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)的图象的步骤
(1)列表.令ωx+φ=0,,π,,2π,依次得出相应的(x,y)值.
(2)描点.
(3)连线得函数在一个周期内的图象.
(4)左右平移得到y=Asin(ωx+φ),x∈R的图象.
[针对训练]
1.已知f(x)=2sin.
(1)在给定的坐标系内,用“五点法”作出函数f(x)在一个周期内的图象;
(2)写出f(x)的单调递增区间;
(3)求f(x)的最大值和此时相应的x的值.
[解] (1)列表:
+ 0 π 2π
x -
f(x) 0 2 0 -2 0
作图:
(2)由2kπ-≤+≤2kπ+,
得4kπ-≤x≤4kπ+,k∈Z.
所以函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(3)当+=+2kπ,
即x=+4kπ(k∈Z)时,f(x)max=2.
题型二函数图象的平移变换
【典例2】 要得到函数y=sin的图象,只需将函数y=sin4x的图象( )
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
[思路导引] 注意平移变换是就“x”而言.
[解析] 由y=sin=sin4得,只需将y=sin4x的图象向右平移个单位即可,故选B.
[答案] B
平移变换的策略
(1)先确定平移方向和平移的量.
(2)当x的系数是1时,若φ>0,则左移φ个单位;若φ<0,则右移|φ|个单位.
当x的系数是ω(ω>0)时,若φ>0,则左移个单位;若φ<0,则右移个单位.
[针对训练]
2.将函数y=sin向左平移个单位,可得到函数图象是( )
A.y=sin2x B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
[解析] 将函数y=sin向左平移个单位,得y=sin=sin,故选C.
[答案] C
题型三函数图象的伸缩变换
【典例3】 已知函数y=sin+,该函数的图象可由y=sinx,x∈R的图象经过怎样的变换得到?
[思路导引] 由y=sinx的图象通过变换得y=Asin(ωx+φ)的图象有两种途径:一是先伸缩后平移,二是先平移后伸缩.
[解] 解法一:步骤:①把函数y=sinx的图象向左平移个单位长度,可以得到函数y=sin的图象;
②把函数y=sin的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可以得到函数y=sin的图象;
③把函数y=sin的图象上各点的纵坐标缩短到原来的,横坐标不变,可以得到函数y=sin(2x+)的图象;
④再把得到的函数y=sin的图象向上平移个单位长度,就能得到函数y=sin+的图象.
解法二:步骤:①把函数y=sinx的图象上各点的横坐标缩短到原来的,而纵坐标不变,得到函数y=sin2x的图象;
②把函数y=sin2x的图象向左平移个单位长度,可以得到函数y=sin的图象;
③把函数y=sin的图象上各点的纵坐标缩短到原来的,而横坐标不变,可以得到函数y=sin的图象;
④再把得到的函数y=sin的图象向上平移个单位长度,就能得到函数y=sin+的图象.
由函数y=sinx的图象通过变换得到函数y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤
[针对训练]
3.把函数y=sinx(x∈R)的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )
A.y=sin,x∈R
B.y=sin,x∈R
C.y=sin,x∈R
D.y=sin,x∈R
[解析] 把函数y=sinx的图象上所有的点向左平行移动个单位长度后得到函数y=sin的图象,再把所得图象上所有的点的横坐标缩短到原来的倍,得到函数y=sin的图象.
[答案] C
4.把函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)所得图象的函数解析式为y=sinx,则( )
A.ω=2,φ= B.ω=2,φ=-
C.ω=,φ= D.ω=,φ=-
[解析] 将函数y=sinx图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得解析式为y=sin2x的图象,再向右平移个单位长度,得解析式为y=sin2=sin的图象,所以ω=2,φ=-.故选B.
[答案] B
课堂归纳小结
1.由y=sinx的图象,通过变换可得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,其变化途径有两条:
(1)y=sinxy=sin(x+φ)
y=sin(ωx+φ)y=Asin(ωx+φ).
(2)y=sinxy=sinωx
y=sin=sin(ωx+φ)y=
Asin(ωx+φ).
注意:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.(2)是先周期变换后相位变换,平移个单位,这是很易出错的地方,应特别注意.
2.类似地,y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象也可由y=cosx的图象变换得到.
1.将函数y=cosx的图象向右平移个单位长度,所得图象的解析式是( )
A.y=cosx+ B.y=cosx-
C.y=cos D.y=cos
[答案] D
2.函数y=sin在区间上的简图是( )
[解析] 当x=0时,y=sin=-<0,排除B,D.当x=时,sin=sin0=0,排除C,故选A.
[答案] A
3.为了得到y=3sin(x∈R)的图象,只需把函数y=3sin(x+)(x∈R)的图象上所有的点的( )
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变
[解析] y=3sin,x∈R图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变得到y=3sin,故选B.
[答案] B
4.将函数y=sin2x的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )
A.y=cos2x B.y=1+cos2x
C.y=1+sin D.y=cos2x-1
[解析] 将函数y=sin2x的图象向左平移个单位,得到函数y=sin,即y=sin=cos2x的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y=1+cos2x.
[答案] B
5.把函数y=sin的图象向右平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的,所得图象对应的解析式为______________________.
[解析] 将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin=sin的图象,再将所得函数y=sin的图象上各点的横坐标缩短为原来的,得到函数y=sin的图象.
[答案] y=sin
课后作业(五十四)
复习巩固
一、选择题
1.要得到函数y=sinx的图象,只需将函数y=sin(x-)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
[解析] 根据图象左、右平移的条件很容易得出答案应选A.
[答案] A
2.将函数y=sinx的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
[解析] 函数y=sinx的图象上的点向右平移个单位长度可得函数y=sin的图象;横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)可得函数y=sin的图象,所以所求函数的解析式是y=sin.
[答案] C
3.把函数y=sin的图象向右平移个单位,所得图象对应的函数是( )
A.非奇非偶函数
B.既是奇函数又是偶函数
C.奇函数
D.偶函数
[解析] y=sin图象向右平移个单位得到y=sin=sin=-cos2x的图象,y=-cos2x是偶函数.
[答案] D
4.为了得到函数y=2sin,x∈R的图象,只需把函数y=2sinx,x∈R的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)
B.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)
D.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)
[解析] 先将y=2sinx,x∈R的图象向左平移个单位长度,得到函数y=2sin,x∈R的图象,再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),得到函数y=2sin,x∈R的图象.
[答案] C
5.设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( )
A. B.3 C.6 D.9
[解析] 将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后得到y=cos,所得图象与原图象重合,所以cos=cosωx,则-ω=2kπ(k∈Z),得ω=-6k(k∈Z).又因为ω>0,所以ω的最小值为6,故选C.
[答案] C
二、填空题
6.用“五点法”画函数y=2sin(ω>0)在一个周期内的简图时,五个关键点是,,,,,则ω=________.
[解析] 因为周期T=-=π,所以=π,所以ω=2.
[答案] 2
7.将函数y=sinx的图象上所有点____________________,得到y=sin的图象,再将y=sin的图象上所有点____________________,可得到y=sin的图象.
[答案] 向右平移个单位长度 纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍
8.将函数y=sin2x的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,然后纵坐标缩短为原来的,则所得图象的函数解析式为________________________.
[解析] y=sin2xy=sin2=
sinxy=sinx.即所得图象的解析式为y=sinx.
[答案] y=sinx
三、解答题
9.函数f(x)=5sin-3的图象是由y=sinx的图象经过怎样的变换得到的?
[解] 先把函数y=sinx的图象向右平移个单位,得y=sin的图象;再把所得函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),得y=sin的图象;然后把所得函数图象上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变)得函数y=5sin的图象,最后将所得函数图象向下平移3个单位长度,得函数y=5sin-3的图象.
10.函数y=sin2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到的图象恰好关于直线x=对称,求φ的最小值.
[解] y=sin2x的图象向左平移φ个单位长度,得y=sin2(x+φ),由于其图象关于直线x=对称,故2×+2φ=kπ+(k∈Z),得φ=+(k∈Z),又φ>0,故φ的最小值为.
综合运用
11.为了得到函数y=cos的图象,可以将函数y=sin的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
[解析] y=cos=sin
=sin=sin,故选A.
[答案] A
12.函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象上所有的点向左平移个单位长度.若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( )
A.4 B.6 C.8 D.12
[解析] 解法一:逐项代入检验,对B选项,f(x)=sin(6x+φ)图象向左平移个单位得:y=sin=sin(6x+φ+π)=-sin(6x+φ)的图象.
解法二:y=f(x)的图象向左平移后得到y=
sin=sin,其图象与原图象重合,有ω=2kπ,即ω=4k,k∈Z,故选B.
[答案] B
13.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=sinx的图象,则f=________.
[解析] y=sinx的图象向左平移个单位长度,得到y=sin图象,再对每一点横坐标伸长为原来的2倍,得到y=sin的图象即为f(x)=sin(ωx+φ)的图象,∴f(x)=sin,f=.
[答案]
14.某同学给出了以下论断:
①将y=cosx的图象向右平移个单位,得到y=sinx的图象;
②将y=sinx的图象向右平移2个单位,可得到y=sin(x+2)的图象;
③将y=sin(-x)的图象向左平移2个单位,得到y=
sin(-x-2)的图象;
④函数y=sin的图象是由y=sin2x的图象向左平移个单位而得到的.
其中正确的结论是________(将所有正确结论的序号都填上).
[解析] ①正确;②错,y=sinx的图象向右平移2个单位,得y=sin(x-2)的图象;③正确;④错,应向左平移个单位.
[答案] ①③
15.已知函数f(x)=3sin,x∈R.
(1)利用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的简图.
(2)先把f(x)的图象上所有点向左平移个单位长度,得到f1(x)的图象;然后把f1(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),得到f2(x)的图象;再把f2(x)的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),得到g(x)的图象,求g(x)的解析式.
[解] (1)列表取值:描出五个关键点并用光滑连线连接,得到一个周期的简图.
x
x- 0 π 2π
f(x) 0 3 0 -3 0
(2)将f(x)=3sin图象上所有点向左平移个单位长度得到f1(x)=3sin
=3sinx的图象.
把f1(x)=3sinx的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到f2(x)=3sinx的图象,把f2(x)=3sinx的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变)得到g(x)=sinx的图象.
所以g(x)的解析式g(x)=sinx.
1
(共34张PPT)
第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(二)
1.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象,确定其解析式.
2.了解函数y=Asin(ωx+φ)的图象的物理意义,能指出简谐运动中的振幅、周期、相位、初相.
3.会根据三角函数的图象与性质讨论函数y=Asin(ωx+φ)的性质.
1.函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中参数的物理意义
2.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的有关性质
1.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的对称中心、对称轴各有什么特点?
[答案] 对称中心为图象与x轴的交点;对称轴为经过图象最高点或最低点与x轴垂直的直线
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=-2sin(3x+2)的振幅为-2.( )
(2)函数y=sin(ωx+φ)(ω≠0)的值域为[-,].( )
(3)函数y=Asin(ωx+φ),x∈R的最大值为A.( )
(4)函数y=3sin(2x-5)的初相为5.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义
【典例1】 指出下列函数的振幅A、周期T、初相φ.
(1)y=2sin,x∈R;
(2)y=-6sin,x∈R.
[思路导引] 函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)中振幅为A,周期T=,初相为φ.
[解] (1)A=2,T==4π,φ=.
(2)将原解析式变形,得y=-6sin=6sin,则有A=6,T==π,φ=π.
首先把函数解析式化为y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的形式,再求振幅、周期、初相.应注意A>0,φ>0.
[针对训练]
1.已知简谐运动f(x)=2sin的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( )
A.T=6,φ= B.T=6,φ=
C.T=6π,φ= D.T=6π,φ=
[解析] 由题意得1=2sinφ,∴sinφ=,
又∵|φ|<,∴φ=,∴T==6.
[答案] A
题型二由图象确定函数解析式
【典例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.
[思路导引] 由图象可知振幅为3,要确定ω,先求周期T,求φ时可代入图象中一点求解.
[解] 解法一:逐一定参法
由图象知A=3,
T=-=π,∴ω==2,
∴y=3sin(2x+φ).
∵点在函数图象上,且是上升趋势的零点,
∴-×2+φ=2kπ,得φ=+2kπ(k∈Z).
∵|φ|<,∴φ=,∴y=3sin.
解法二:待定系数法
由图象知A=3.
∵图象过点和,且由图象的上升及下降趋势,
可得解得
∴y=3sin.
解法三:图象变换法
由A=3,T=π,点在图象上,可知函数图象由y=3sin2x向左平移个单位长度而得,
所以y=3sin2,即y=3sin.
给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一零点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ或选取最值点代入公式ωx+φ=kπ+,k∈Z,求φ.
(2)待定系数法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asinωx,再根据图象平移规律确定相关的参数.
[针对训练]
2.某函数部分图象如图所示,它的函数的解析式可能是( )
A.y=sin
B.y=sin
C.y=sin
D.y=-cos
[解析] =-=,于是=,即ω=,排除A、D.不妨令该函数解析式为
y=Asin(ωx+φ),由题图知A=1,
于是·+φ=2kπ+π(k∈Z),
所以φ=2kπ+(k∈Z),所以φ可以是,故选C.
[答案] C
题型三三角函数图象的对称性
【典例3】 函数y=sin的对称中心是___________,对称轴方程是__________________.
[思路导引] 将x+看成一个整体求解.
[解析] 函数的对称中心:x+=kπ,k∈Z,
∴x=2kπ-,k∈Z,即(k∈Z),
对称轴方程:x+=kπ+,k∈Z,
∴x=2kπ+,k∈Z.
[答案] k∈Z x=2kπ+,(k∈Z)
[变式] 若本例条件变为“函数y=sin”,则与y轴最近的对称轴方程是_____________________________.
[解析] 令2x-=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z).
由k=0,得x=;由k=-1,得x=-.
[答案] x=-
三角函数对称轴、对称中心的求法
[针对训练]
3.函数y=sin的图象的一条对称轴是( )
A.x=- B.x=
C.x=- D.x=
[解析] ∵x-=kπ+,k∈Z,
∴x=kπ+,k∈Z,令k=-1,得x=-.
[答案] C
4.在函数y=2sin的图象的对称中心中,离原点最近的一个中心的坐标是________.
[解析] 设4x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z),
∴函数y=2sin图象的对称中心坐标为(k∈Z).取k=1得满足条件.
[答案]
课堂归纳小结
1.由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A,ω,φ的值.
(1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A|.
(2)因为T=,所以往往通过求周期T来确定ω,可通过已知曲线与x轴的交点从而确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)从寻找“五点法”中的第一零点(也叫初始点)作为突破口.以y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离y轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.
2.在研究y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的思想.例如,它在ωx+φ=+2kπ(k∈Z)时取得最大值;在ωx+φ=+2kπ(k∈Z)时取得最小值.
1.函数y=sin的周期、振幅、初相分别是( )
A.3π,, B.6π,,
C.3π,3,- D.6π,3,
[解析] 周期T==6π,振幅为,初相为.
[答案] B
2.函数y=Asin(ωx+φ)+1(A>0,ω>0)的最大值为5,则A=( )
A.5 B.-5 C.4 D.-4
[解析] ∵A>0,∴函数最大值A+1=5,∴A=4.
[答案] C
3.函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则φ的值为( )
A.- B.
C.- D.
[解析] 由图象知T==2=π,所以ω=2,2×+φ=2kπ(k∈Z),又因为-<φ<,所以φ=-.故选A.
[答案] A
4.如图所示为函数y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,则函数的一个解析式为( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
[解析] 由图象知A=2,=-=,
∴T=π=,∴ω=2,
∵图象过,∴2=2sin,
∴sin=1,∴+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z,
又∵0<|φ|<,∴φ=.
∴函数解析式y=2sin.
[答案] C
5.函数f(x)=sin的图象的对称轴方程是_______________.
[解析] ∵x-=+kπ,k∈Z,
∴x=+kπ,k∈Z.
[答案] x=kπ+,k∈Z
课后作业(五十五)
复习巩固
一、选择题
1.最大值为,周期为,初相为的函数表达式可表示为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
[解析] A=,=?ω=6,φ=,C项正确.
[答案] C
2.将函数f(x)=sin的图象向右平移个单位得到函数g(x)的图象,则g(x)的一条对称轴方程可以为( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=
[解析] f(x)=sin的图象向右平移个单位得g(x)=sin=sin(2x-π)=-sin2x.
由2x=kπ+得g(x)的对称轴方程为
x=+(k∈Z)
取k=1,得x=,故选A.
[答案] A
3.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=cos D.y=cos
[解析] 由图知T=4×=π,
∴ω==2.
又x=时,y=1,经验证,可得D项解析式符合题目要求.
[答案] D
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)的图象如图所示,则f等于( )
A. B.0 C.2 D.-2
[解析] 解法一:由图可知,T=-=π,即T=,∴ω==3.
∴y=2sin(3x+φ),将代入上式得,sin=0,
又是图象上升的趋势的点,
∴+φ=2kπ,k∈Z,则φ=2kπ-.
∴f=2sin=0.
解法二:由图可知,T=-=π,
即T=.
又由正弦图象性质可知,若f(x0)=0,则f=0.
∴f=f=0.
[答案] B
5.同时具有性质“①最小正周期是π;②图象关于直线x=对称;③在上单调递增”的一个函数是( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=cos
[解析] 由①知T=π=,ω=2,排除A.由②③知x=时,f(x)取最大值,验证知只有C符合要求.
[答案] C
二、填空题
6.函数y=sin的图象在(-π,π)上有________条对称轴.
[解析] ∵2x-=+kπ,k∈Z,
∴x=+,k∈Z,
k=-2时,x=-;k=-1时,x=-;
k=0时,x=;k=1时,x=.
∴在(-π,π)上有4条对称轴.
[答案] 4
7.在函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0)的一个周期上,当x=时,有最大值2,当x=时,有最小值-2,则ω=________.
[解析] 依题意知=-=,所以T=π,又T==π,得ω=2.
[答案] 2
8.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)的图象如图所示,f=-,则f(0)=________.
[解析] 由图象可得最小正周期为.
所以f(0)=f,注意到与关于对称,
故f=-f=.
[答案]
三、解答题
9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)
的部分图象如图所示.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)当x∈时,求f(x)的取值范围.
[解] (1)由函数图象得A=1,=-=,所以T=2π,则ω=1.
将点代入得sin=1,而-<φ<,
所以φ=,因此函数的解析式为f(x)=sin.
(2)由于-π≤x≤-,-≤x+≤,
所以-1≤sin≤,
所以f(x)的取值范围是.
10.已知函数f(x)=sinxcosx+cos2x+1.
(1)求f(x)的振幅、最小正周期及单调增区间;
(2)求f(x)的图象的对称轴方程和对称中心;
(3)求f(x)的最小值及取得最小值时的x的取值集合.
[解] (1)f(x)=sin2x++1
=sin2x+cos2x+=+=sin+.
所以函数f(x)的振幅为,最小正周期T==π.由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),f(x)的单调增区间为(k∈Z).
(2)令2x+=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),
所以对称轴方程为x=+(k∈Z).
令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z),
所以对称中心为(k∈Z).
(3)当sin=-1,
即2x+=-+2kπ(k∈Z),
所以x=-+kπ(k∈Z)时,f(x)的最小值为,此时x的取值集合是.
综合运用
11.函数y=cos(x∈[0,2π))的图象和直线y=的交点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] 由y=cos=sin=,得=2kπ+或=2kπ+π-,即x=4kπ+或x=4kπ+,又因为x∈[0,2π),所以x=或.故选B.
[答案] B
12.下图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间上的图象.为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
[解析] 由图象可知A=1,T=-=π,
∴ω==2.∵图象过点,
∴sin=0,∴+φ=π+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z.
∴y=sin=sin.
故将函数y=sinx先向左平移个单位长度后,再把所得各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可得原函数的图象.
[答案] A
13.已知ω>0,0<φ<π,直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=________.
[解析] 由题意得周期T=2=2π,∴2π=,即ω=1,∴f(x)=sin(x+φ),
∴f=sin=±1.
∵0<φ<π,∴<φ+<,
∴φ+=,∴φ=.
[答案]
14.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象上相邻的最高点和最低点的距离为2,且过点,则函数解析式为f(x)=______________.
[解析] 由函数图象上相邻最高点和最低点距离为2,得=2.
解得T=4,∴ω==,∴f(x)=sin.
又∵函数图象过点,∴f(2)=sin=-sinφ=-.
又∵-≤φ≤,∴φ=,∴f(x)=sin.
[答案] sin
15.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π),在同一周期内,当x=时,f(x)取得最大值3;当x=π时,f(x)取得最小值-3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的单调递减区间;
(3)若x∈时,函数h(x)=2f(x)+1-m有两个零点,求实数m的取值范围.
[解] (1)由题意,易知A=3,T=2=π,∴ω==2.由2×+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=+2kπ,k∈Z.
又∵-π<φ<π,∴φ=,∴f(x)=3sin.
(2)由+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
∴函数f(x)的单调递减区间为,k∈Z.
(3)由题意知,方程sin=在区间上有两个实根.
∵x∈,∴2x+∈,
∴sin∈,
∴∈,∴m∈[1+3,7).
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