5.6 函数y=Asin(ωx+φ)(一)
必备知识基础练
知识点一
平移变换
1.要得到函数y=sin的图象,只需将函数y=sin
4x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
2.将函数y=sin
2x的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数是( )
A.y=cos
2x
B.y=1+cos
2x
C.y=1+sin
D.y=cos
2x-1
3.为了得到函数y=sin的图象,可以将函数y=cos
2x的图象( )
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
知识点二
伸缩变换
4.为了得到y=3sin(x∈R)的图象,只需把函数y=3sin(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
5.将函数y=sin
x的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把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
6.把函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,向下平移1个单位长度,然后再把所得图象上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到函数y=sin
x的图象,则y=f(x)的解析式为( )
A.y=sin+1
B.y=sin+1
C.y=sin-1
D.y=sin-1
知识点三
图象变换的综合应用
7.由y=3sin
x的图象变换得到y=3sin的图象主要有两个过程:先平移后伸缩和先伸缩后平移,前者需向左平移________个单位长度,后者需向左平移________个单位长度.
8.函数f(x)=5sin-3的图象是由y=sin
x的图象经过怎样的变换得到的?
关键能力综合练
一、选择题
1.函数y=cos
x图象上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的2倍,得到图象的解析式为y=cos
ωx,则ω的值为( )
A.2
B.
C.4
D.
2.为了得到函数y=2sin,x∈R的图象,只需把函数y=2sin
x,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)
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
4.要得到函数y=cos的图象,只需将函数y=sin
2x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
5.下列表示函数y=sin在区间上的简图正确的是( )
6.(易错题)把函数f(x)=sin的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位长度可以得到函数g(x)的图象.若g(x)的图象关于y轴对称,则φ的值为( )
A.
B.
C.或
D.或
二、填空题
7.将函数y=sin
4x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin(4x+φ)(0<φ<π)的图象,则φ的值为________.
8.函数y=sin
2x的图象向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图象关于直线x=对称,则φ的最小值为________.
9.(探究题)给出下列六种图象变换的方法:
①图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的;
②图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍;
③图象向右平移个单位长度;
④图象向左平移个单位长度;
⑤图象向右平移个单位长度;
⑥图象向左平移个单位长度.
请用上述变换中的两种变换,将函数y=sin
x的图象变换为函数y=sin的图象,那么这两种变换正确的标号是________(按变换先后顺序填上一种你认为正确的标号即可).
三、解答题
10.已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)用“五点法”作出函数f(x)在一个周期内的图象;
(3)函数f(x)的图象可以由函数y=sin
x的图象经过怎样的变换得到?写出变换过程.
学科素养升级练
1.(多选题)下列说法正确的是( )
A.将y=cos
x的图象向右平移个单位,得到y=sin
x的图象;
B.将y=sin
x的图象向右平移2个单位,可得到y=sin(x+2)的图象;
C.将y=sin(-x)的图象向左平移2个单位,得到y=sin(-x-2)的图象;
D.函数y=sin的图象是由y=sin
2x的图象向左平移个单位而得到的.
2.要得到y=sin的图象,需将函数y=cos的图象上所有的点至少向左平移________个单位长度.
3.(学科素养—逻辑推理)已知函数f(x)=2sin
ωx,其中常数ω>0.
(1)若y=f(x)在上单调递增,求ω的取值范围;
(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,区间[a,b](a,b∈R且a5.6 函数y=Asin(ωx+φ)(一)
必备知识基础练
1.解析:由y=sin=sin
4得,只需将y=sin
4x的图象向右平移个单位即可,故选B.
答案:B
2.解析:将函数y=sin
2x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,即y=sin=cos
2x的图象,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数为y=1+cos
2x.
答案:B
3.解析:y=sin=cos=cos=cos=cos.故选B.
答案:B
4.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
5.解析:将y=sin
x的图象向右平移个单位长度得到y=sin的图象,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍得到y=sin的图象.
答案:C
6.解析:将函数y=sin
x的图象上每个点的横坐标缩短到原来的(纵坐标保持不变),得到函数y=sin
2x的图象,将所得图象向上平移1个单位长度,得到函数y=sin
2x+1的图象,再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin+1=sin+1的图象.故选B.
答案:B
8.解析:先把函数y=sin
x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(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,得函数y=5sin-3的图象.
关键能力综合练
1.解析:由题意可知得到图象的解析式为y=cosx,所以ω=.
答案:B
2.解析:先将y=2sin
x,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
3.解析:y=sin的图象向右平移个单位得到y=sin=sin=-cos
2x的图象,y=-cos
2x是偶函数.
答案:D
4.解析:y=cos=sin
=sin=sin.
由题意知,要得到y=sin的图象,
只需将y=sin
2x的图象向左平移个单位长度.
答案:A
5.解析:将y=sin
x的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再将所有点向右平移个单位长度即得y=sin的图象,依据此变换过程可得到A中图象是正确的.也可以分别令2x-=0,,π,,2π得到五个关键点,描点连线即得函数y=sin的图象.
答案:A
6.解析:由题意,得g(x)=sin=sin.∵g(x)的图象关于y轴对称,
∴g(x)为偶函数,∴2φ-=kπ+(k∈Z),∴φ=+(k∈Z).当k=0时,φ=;当k=1时,φ=,故选D.
答案:D
7.解析:将函数y=sin
4x的图象向左平移个单位长度,
得y=sin=sin,
所以φ的值为.
答案:
8.解析:平移后解析式为y=sin(2x-2φ),图象关于x=对称,
∴2×-2φ=kπ+(k∈Z),
∴φ=--(k∈Z),又∵φ>0,
∴当k=-1时,φ的最小值为.
答案:
9.解析:y=sin
xy=siny=sin或y=sin
xy=siny=sin=sin.
答案:④②或②⑥
10.解析:(1)ω===2.
(2)由(1)可知f(x)=sin.列表:
2x-
0
π
2π
x
sin
0
1
0
-1
0
作图(如图所示).
(3)把函数y=sin
x的图象上的所有点向右平行移动个单位长度,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把函数y=sin的图象上的所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象.
学科素养升级练
1.解析:A正确;B错,y=sin
x的图象向右平移2个单位,得y=sin(x-2)的图象;C正确;D错,应向左平移个单位.
答案:AC
2.解析:cos=sin,将y=sin的图象上所有的点向左平移φ(φ>0)个单位长度得y=sin的图象.令+=2kπ+,k∈Z,
∴φ=4kπ-,k∈Z.
∴当k=1时,φ=是φ的最小正值.
答案:
3.解析:(1)因为ω>0,根据题意有
解得0<ω≤.
所以ω的取值范围是.
(2)由f(x)=2sin
2x可得,
g(x)=2sin+1=2sin+1,
g(x)=0?sin=-?x=kπ-或x=kπ-π,k∈Z,
即g(x)的零点相邻间隔依次为和,
故若y=g(x)在[a,b]上至少含有30个零点,
则b-a的最小值为14×+15×=.5.6 函数y=Asin(ωx+φ)(二)
必备知识基础练
知识点一
求函数y=Asin(ωx+φ)的表达式
1.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式是( )
A.f(x)=2sin
B.f(x)=2sin
C.f(x)=2sin
D.f(x)=2sin
2.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.
3.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B的周期为T,在一个周期内的图象如图所示,则正确的结论是( )
A.A=3,T=2π
B.B=-1,ω=2
C.T=4π,φ=-
D.A=3,φ=
知识点二
三角函数性质的综合应用
4.若将函数y=2sin
2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z)
B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z)
D.x=+(k∈Z)
5.如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为( )
A. B.
C.
D.
6.将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )
A. B.
C.0 D.-
7.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,B,C为图象上相邻的最高点和最低点,将函数f(x)的图象向右平移个单位后得到函数g(x)的图象.
(1)求f(x)的最小正周期及解析式;
(2)求函数g(x)在上的最大值和最小值.
关键能力综合练
一、选择题
1.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
2.已知函数f(x)=cos(ω>0)的相邻两个零点的距离为,要得到y=f(x)的图象,只需把y=cos
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.向右平移个单位长度
D.向左平移个单位长度
3.已知ω>0,函数f(x)=cos的一条对称轴为x=,一个对称中心为,则ω有( )
A.最小值2
B.最大值2
C.最小值1
D.最大值1
4.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2
022)的值等于( )
A.
B.2+2
C.+2
D.-2
5.已知点P是函数f(x)=sin(ωx+φ)+m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( )
A.f(x)的最小正周期是π
B.f(x)的值域为[0,4]
C.f(x)的初相φ=
D.f(x)在区间上单调递增
6.(易错题)已知a是实数,则函数f(x)=1+asin
ax的图象不可能是( )
二、填空题
7.在函数y=2sin的图象的对称中心中,离原点最近的一个对称中心的坐标是________.
8.已知函数f(x)=3sin,则f(x)图象的一条对称轴方程是____________;当x∈时,f(x)的值域为__________.
9.(探究题)关于f(x)=4sin(x∈R),有下列命题:
①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2是π的整数倍;
②y=f(x)的表达式可改写成y=4cos;
③y=f(x)的图象关于对称;
④y=f(x)的图象关于x=-对称.
其中正确命题的序号为________.
三、解答题
10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象与y轴的交点为(0,1),它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x0,2)和(x0+2π,-2).
(1)求f(x)的解析式及x0的值;
(2)求f(x)的单调递增区间;
(3)若x∈[-π,π],求f(x)的值域.
学科素养升级练
1.(多选题)已知函数f(x)=2sin
xcos
x-2sin2x,给出下列四个选项,正确的有( )
A.函数f(x)的最小正周期是π;
B.函数f(x)在区间上是减函数;
C.
函数f(x)的图象关于点对称;
D.函数f(x)的图象可由函数y=sin
2x的图象向右平移个单位,再向下平移1个单位得到.
2.已知函数f(x)=sin(ω>0),f=f,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,则ω=________.
3.(学科素养—逻辑推理)设m为实常数,已知方程sin=m在开区间(0,2π)内有两相异实根α,β.
(1)求m的取值范围;
(2)求α+β的值.
5.6 函数y=Asin(ωx+φ)(二)
必备知识基础练
1.解析:由图象可知=-=,所以T=2π,ω==1.又因为sin=0,且0<φ<,所以φ=.由图象可知A=2,所以f(x)=2sin,故选B.
答案:B
2.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
3.解析:由题图得解得
T==2=4π,∴ω=.
又×+φ=+2kπ,k∈Z,φ=-+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=-.故选C.
答案:C
4.解析:将函数y=2sin
2x的图象向左平移个单位长度,所得到的图象对应函数的解析式为y=2sin
=2sin,由2x+=+kπ,k∈Z,得x=+kπ,k∈Z.
答案:B
5.解析:依题意得3cos=0,+φ=kπ+,φ=kπ-(k∈Z),因此|φ|的最小值是.
答案:A
6.解析:将函数y=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位后,得到y=sin的图象,因为它是偶函数,所以φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,当k=0时,φ=.
答案:B
7.解析:(1)由图象知,A=,=-2=,T=6,
ω==,故f(x)=sin.
又由f(x)的图象过点(2,0),得sin=0,
所以+φ=kπ,k∈Z,所以φ=kπ-,k∈Z,
又因为|φ|<,所以φ=,
故f(x)=sin.
所以f(x)的最小正周期为6,
f(x)=sin.
(2)由题意,得
g(x)=sin=sin.
由x∈,得x-∈.
故当x-=,即x=1时,g(x)取得最大值,且g(x)max=;
当x-=-,即x=-1时,g(x)取得最小值,且g(x)min=-.
关键能力综合练
1.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
2.解析:由已知得=2×,故ω=2.
y=cos
2x向右平移个单位长度可得
y=cos
2=cos的图象.
答案:A
3.解析:由题意知-≥,故T=≤π,ω≥2.
答案:A
4.解析:由图象可知A=2,φ=2kπ,k∈Z,T=8,
∴=8,即ω=,∴f(x)=2sin.
∵周期为8,且f(1)+f(2)+…+f(8)=0,
∴f(1)+f(2)+…+f(2
022)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=2sin+2sin+2sin+2sin
π+2sin+2sin=.
答案:A
5.解析:由题意,得且函数的最小正周期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,A,B,C均错误.令2kπ-≤x+≤2kπ+(k∈Z),得2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z),令k=1,则≤x≤,故f(x)在上单调递增,D正确.
答案:D
6.解析:当a=0时,f(x)=1,C符合,当0<|a|<1时,T>2π,且最小值为正数,A符合,当|a|>1时,T<2π,且最小值为负数,B符合,排除A,B,C.D项中,由振幅得a>1,∴T<2π,而由图象知T>2π矛盾,故选D.
答案:D
7.解析:由4x+=kπ,k∈Z,得x=-+,k∈Z,所以当k=1时,x=-=,即离原点最近.
答案:
8.解析:①当x=时,函数的值为3.②当x∈时,-≤2x-≤,
所以f(x)的值域为.
答案:x=
9.解析:对于①,由f(x)=0,可得2x+=kπ(k∈Z).
∴x=-,∴x1-x2是的整数倍,∴①错误;
对于②,f(x)=4sin利用公式得:
f(x)=4cos=4cos,∴②正确;
对于③,f(x)=4sin的对称中心满足2x+=kπ,k∈Z,∴x=-,k∈Z.
∴是函数y=f(x)的一个对称中心,∴③正确;
对于④,函数y=f(x)的对称轴满足2x+=+kπ,k∈Z.
∴x=+,k∈Z,∴④错误.
答案:②③
10.解析:(1)由题意作出f(x)的简图如图.
由图象知A=2,由=2π,得T=4π,
∴4π=,即ω=,∴f(x)=2sin,
∴f(0)=2sin
φ=1,
又∵|φ|<,∴φ=,
∴f(x)=2sin.
∵f(x0)=2sin=2,
∴x0+=+2kπ,k∈Z.
∴x0=4kπ+,k∈Z,
又(x0,2)是y轴右侧的第一个最高点,∴x0=.
(2)由-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
得-+4kπ≤x≤+4kπ,k∈Z,
∴f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(3)∵-π≤x≤π,∴-≤x+≤,
∴-≤sin≤1,∴-≤f(x)≤2,
故f(x)的值域为[-,2].
学科素养升级练
1.解析:f(x)=sin
2x-2sin2x+1-1=sin
2x+cos
2x-1=sin-1.
对于A:因为ω=2,则f(x)的最小正周期T=π,结论正确.
对于B:当x∈时,2x+∈,则sin
x在上是减函数,结论正确.
对于C:因为f=-1,得到函数f(x)图象的一个对称中心为,结论不正确.
对于D:函数f(x)的图象可由函数y=sin
2x的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位得到,结论不正确.
故正确结论有A,B,故选A,B.
答案:AB
2.解析:依题意知f(x)=sin(ω>0),f=f,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,∴f(x)图象关于直线x=对称,
即关于直线x=对称,且-∴·ω+=+2kπ,k∈Z,且0<ω<12,∴ω=.
答案:
3.解析:作出函数y=sin在区间(0,2π)上的图象如图所示.
(1)若方程sin=m在区间(0,2π)内有两相异实根α,β,则y=sin的图象与y=m有两个相异的交点.观察图象知,当-<m<且m≠1时有两个相异的交点,即方程sin=m在区间(0,2π)内有两个相异实根,故实数m的取值范围为(-,1)∪(1,).
(2)当m∈(-,1)时,由图象易知两交点关于直线x=对称,
∴=,α+β=.
当m∈(1,)时,由图象易知两交点关于直线x=对称,
∴=,α+β=,故α+β的值为或.