新课标高中数学北师大版必修4 1.8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(课件2份+检测)

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名称 新课标高中数学北师大版必修4 1.8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(课件2份+检测)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2020-04-04 20:55:30

文档简介

第一章 三角函数
§8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(1)
课时跟踪检测
一、选择题
1.函数y=2sin的最大值及振幅分别为(  )
A.2,2         B.-2,π
C.2,-2 D.2,π
答案:A
2.函数y=3sin的相位和初相分别为(  )
A.-x+, B.x+,
C.x-,- D.x+,
解析:y=3sin=3sin=3sin,∴相位是x+,初相是.
答案:B
3.将函数y=sinx的图像上所有的点向左平移个单位长度,再将图像上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图像的函数解析式为(  )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
解析:将y=sinx的图像上所有的点向左平移个单位长度,得到y=sin的图像,再将图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=sin的图像.
答案:A
4.已知函数f(x)=2sin,如果存在实数x1,x2使得对任意实数x,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2),则|x1-x2|的最小值是(  )
A.8π B.4π
C.2π D.π
解析:由题意可知,|x1-x2|的最小值即函数最小正周期的一半=×=4π.
答案:B
5.函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图像如图所示,为得到函数f(x)的图像,只需得g(x)=sinωx的图像(  )
A.向右平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向左平移个单位长度
解析:由图像知,T=4=π,∴ω==2.
∴f(x)=sin(2x+φ),代入点,
得sin=-1,又|φ|<,∴φ=.
∴f(x)=sin.又g(x)=sin2x,∴只需将g(x)的图像向左平移个单位,即得f(x)的图像.
答案:C
6.若把函数y=sinωx(ω>0)的图像向左平移个单位后与函数y=cosωx的图像重合,则ω的值可能是(  )
A. B.
C. D.
解析:y=sinωx向左平移个单位后得到y=sin=sin,它与y=cosωx重合,故π=2kπ+(k∈Z),∴ω的值可能是.
答案:C
二、填空题
7.若函数y=2sin的最小正周期在内,则正整数m的值为________.
解析:由题意得T==,则<<,
∴∵m为正整数,∴m=26,27或28.
答案:26,27或28
8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像如图所示,则f(x)=________.
解析:由图知A=1,T=4=π,∴ω=2.又2×+φ=π,∴φ=,
∴f(x)=sin.
答案:sin
9.一正弦曲线的一个最高点为,从相邻的最低点到这个最高点的图像交x轴于点,最低点的纵坐标为-3,则这一正弦曲线的解析式可以为________.
解析:A=3,T=4=2,
ω==π, π·+φ=2π,
φ=2π+,
∴y=3sin=3sin.
答案:y=3sin
三、解答题
10.已知曲线y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)上的一个最高点的坐标为,此点到相邻最低点间的曲线与x轴交于点,若φ∈.
(1)试求这条曲线的函数表达式;
(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图像.
解:(1)由题意知,A=,T=×4=π,
∴ω==2.∴y=sin(2x+φ).把点代入上式,得sin=1.又φ∈,∴φ=.
∴y=sin.
(2)列出x,y的对应值表:
x

2x+
0
π

y
0
0

0
作图如下:
11.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图像如图所示,求f(0)的值.
解:=-=,
∴T=π,ω=2.
由图知A=,f(x)=sin(2x+φ),把代入得sin=0,+φ=π,则φ=.
∴f(x)=sin,
f(0)=sin=.
12.已知函数y=Asin(ωx+φ)的图像过点P,图像与P点最近的一个最高点坐标为.
(1)求函数解析式;
(2)求函数的最大值,并写出相应的x的值;
(3)求使y≤0时,x的取值范围.
解:(1)由题意知T=4=π.∴ω==2.
由2×+φ=0,得φ=-.
又A=5,∴y=5sin.
(2)函数的最大值为5,此时2x-=2kπ+(k∈Z),
∴x=kπ+(k∈Z).
(3)∵y=5sin≤0,
∴2kπ-π≤2x-≤2kπ(k∈Z),
∴kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴x的取值范围是(k∈Z).
13.已知函数y=sin+,x∈R.
(1)求它的振幅、周期、初相;
(2)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合;
(3)该函数的图像可由y=sinx(x∈R)的图像经过怎样的平移和伸缩变换而得到?
解:(1)振幅为,周期为π,初相为.
(2)当sin=1,即2x+=+2kπ,k∈Z时,y取得最大值+=,此时x=kπ+,k∈Z.即.
(3)把y=sinx的图像向左平移个单位长度得到函数y=sin的图像,然后再把y=sin的图像上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)得到y=sin的图像,然后再把y=sin的图像上所有点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),得到y=sin的图像,最后把y=sin的图像向上平移个单位长度,就得到y=sin+的图像.
课件49张PPT。第一章 三角函数 §8 函数y=Asin(ωx+φ)
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§8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(2)
课时跟踪检测
一、选择题
1.函数y=sin(2x+π)是(  )
A.周期为π的奇函数   B.周期为π的偶函数
C.周期为2π的奇函数 D.周期为2π的偶函数
解析:y=sin(2x+π)=-sin2x,周期为=π.
∵f(-x)=-sin2(-x)=sin2x=-f(x),
∴y=sin(2x+π)为奇函数.
答案:A
2.已知函数f(x)=sin,若存在α∈(0,π),使得f(x+α)=f(x+3α)恒成立,则α的值是(  )
A. B.
C. D.
解析:函数f(x)的周期T==π.
∵f(x+α)=f(x+3α),∴T=2α=π,即α=.
答案:D
3.已知函数y=sin,则其图像的下列结论中,正确的是(  )
A.向左平移后得到奇函数
B.向左平移后得到偶函数
C.关于点中心对称
D.关于直线x=轴对称
答案:A
4.若将函数y=2sin2x的图像向左平移个单位长度,则平移后图像的对称轴为(  )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
解析:由题意,将函数y=2sin2x的图像向左平移个单位得y=2sin2=2sin,则平移后函数的对称轴为2x+=+kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,故选B.
答案:B
5.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.2    B.4   
C.6    D.8
解析:由题意得ω+φ=k1π+(k1∈Z),ω+φ=k2π(k2∈Z),∴ω=(k1-k2)π+(k1,k2∈Z).∴ω=4(k1-k2)+2(k1,k2∈Z).∵ω>0,∴ω的最小值为2.
答案:A
6.设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图像向右平移个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于(  )
A. B.3
C.6 D.9
解析:依题意得f=cos=cos=cosωx,
∴-ω=2kπ(k∈Z),∴ω=-6k.
又ω>0,∴当k=-1时,ω有最小值6.
答案:C
二、填空题
7.函数y=sin,x∈的单调递增区间为________.
解析:由-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z得函数的单调递增区间为,k∈Z.
又x∈,∴单调递增区间为.
答案:
8.(2018·江苏卷)已知函数y=sin(2x+φ)的图像关于直线x=对称,则φ的值是________.
解析:由题意可得sin=±1,所以π+φ=+kπ,φ=-+kπ(k∈Z),因为-<φ<,所以当k=0时,φ=-.
答案:-
9.设函数y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,且图像关于直线x=对称,则在下面四个结论中:
①图像关于点对称;
②图像关于点对称;
③在上是增函数;
④在上是增函数.
那么所有正确结论的编号为________.
解析:∵=π,∴ω=2.
∴f(x)=sin(2x+φ),
又∵f(x)关于x=对称,
∴sin=±1,
∴+φ=kπ+,
∴φ=kπ+,k∈Z,
又∵φ∈,
∴令k=0得φ=,
∴f(x)=sin.
令f(x)=0得2x+=kπ,
∴x=-,k∈Z,
令k=1得一个对称中心,
令-≤2x+≤,
-π≤x≤,
∴f(x)的一个增区间为,
又∵?,
∴②④正确.
答案:②④
三、解答题
10.已知函数f(x)=sin+.
(1)求f(x)的最大值、最小值,及相应x的值;
(2)求f(x)的最小正周期、对称轴和对称中心;
(3)函数f(x)的图像至少向左平移多少个单位长度时才为偶函数?
解:(1)当2x+=2kπ+(k∈Z)时,f(x)有最大值,即当x=+kπ(k∈Z)时,f(x)max=,
当2x+=-+2kπ(k∈Z)时,f(x)有最小值,
即当x=kπ-(k∈Z)时,f(x)min=.
(2)由T=知函数f(x)的最小正周期为T=π.
令2x+=kπ+(k∈Z),则x=+(k∈Z),
∴对称轴为直线x=+(k∈Z),
令2x+=kπ(k∈Z),则x=-(k∈Z),
∴对称中心为(k∈Z).
(3)由函数性质知若函数y=Asin(ωx+φ)+b为偶函数,φ>0,则φ至少为,即y=sin+=cos2x+为偶函数.
∴应将函数y=sin+的图像平移至函数y=sin+的图像处.由函数图像平移方法知:y=sin+的图像y=sin+的图像,
∴函数f(x)的图像至少向左平移个单位长度才为偶函数.
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R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.
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈,求f(x)的值域.
解:(1)由最低点为M得A=2.
由x轴上相邻的两个交点之间的距离为得=,
即T=π,ω===2.
由点M在图像上知,2sin=-2,
即sin=-1.
故+φ=2kπ-(k∈Z),∴φ=2kπ-(k∈Z).
又∵φ∈,∴φ=.故f(x)=2sin.
(2)∵x∈,∴2x+∈.
当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值2;
当2x+=,即x=时,f(x)取得最小值-1,故f(x)的值域为[-1,2].
12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)-b(ω>0,0<φ<π)的图像两相邻对称轴之间的距离是,若将f(x)的图像先向右平移个单位,再向上平移个单位,所得函数g(x)为奇函数.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的对称轴及单调区间.
解:(1)∵=2×,∴ω=2,∴f(x)=sin(2x+φ)-b.
又∵g(x)=sin-b+为奇函数,且0<φ<π,则φ=,b=,
故f(x)=sin-.
(2)由(1)知f(x)=sin-,
其对称轴由2x+=kπ+(k∈Z),
得x=+(k∈Z).
由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
由2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数f(x)的对称轴为x=+(k∈Z),
增区间为(k∈Z),
减区间为(k∈Z).
13.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)与对数函数y=g(x)在同一坐标系中的图像如图所示.
(1)分别写出两个函数的解析式;
(2)方程f(x)=g(x)共有多少个解?
解:(1)由图像知A=2,φ=0,T=2,
故ω=π,f(x)=2sinπx.
设g(x)=logax,由图像知loga4=-1,
故a=,g(x)=logx.
(2)因g(x)为减函数,f(x)最小值为-2.故当g(x)≥-2时,可能有交点,由logx≥-2,得0<x≤16.当2≤x≤16时,f(x)与g(x)在f(x)的每一个周期上的图像均有两个交点,共14个交点;
当0<x<2时,由图像知有3个交点;
当x>16时,图像无交点.
综上可知f(x)=g(x)共有17个解.
课件48张PPT。第一章 三角函数 §8 函数y=Asin(ωx+φ)
的图像与性质(2)自主学习 梳理知识课前基础梳理典例精析 规律总结课堂互动探究即学即练 稳操胜券基础知识达标word部分: 请做: 课时跟踪检测
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