人教A版(2019)第5章 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ) 培优练习(含答案和知识讲解)

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名称 人教A版(2019)第5章 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ) 培优练习(含答案和知识讲解)
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资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-12-31 17:15:41

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1.φ对函数的图象的影响
2.ω(ω>0)对函数的图象的影响
3.A(A>0)对函数的图象的影响
4.确定函数的解析式的关键是φ的确定,常用方法有:
(1)代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω已知)或代入图象与x轴的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口.“五点”的的值具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为=0;“第二点”(即图象的“峰点”)
为;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为;“第四点”(即图象的“谷点”)为;“第五点”为.
5.正弦余弦型函数奇偶性的判断方法
正弦型函数和余弦型函数不一定具备奇偶性.
对于函数,当时为奇函数,当时为偶函数;
对于函数,当时为偶函数,当时为奇函数。
6.与正弦、余弦函数有关的单调区间的求解技巧
(1)结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间.
(2)确定函数单调区间的方法:采用“换元”法整体代换,将看作一个整体,可令“z=”,即通过求y=
Asin
z的单调区间而求出函数的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数转变为正数,再求单调区间.
7.准确理解“图象变换法”
(1)由y=sinx到的图象变换称为相位变换,由y=sinx到y=
sinωx图象的变换称为周期变换;由y=sinx到y=
Asin
x图象的变换称为振幅变换.
(2)由y=sinx的图象,通过变换可得到函数的图象,其变换途径有两条,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。
(3)类似地的图象也可以由y=cosx的图象变换得到。
(4)由的图象性质或部分图象确定解析式的关键在于确定参数.其基本方法是在观察图象的基础上,利用待定系数法求解.
选择题
1.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
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.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.
4.下列表示函数y=sin在区间上的简图正确的是(  )
5.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=
6.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
7.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
8.若
的最小值为-2,其图像相邻最高点与最低点横坐标之差为
,且图像过点(0,1),则其解析式是(
??)
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
9.(200汇西高三其他(文))已知函数其图象的相邻两条对称轴之间的距离为,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于原点对称,则下列说法正确的是(
)
A.函数f(x)的周期为
B.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
C.函数f(x)在上有且仅有1个零点
D.函数f(x)在上为减函数
10.(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.
11.(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.
填空题
1.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.
2.函数
的部分图像如图所示.若
(点A为图像的一个最高点),
,则
________,
________.
3.将函数
的图象向左平移
个单位长度,若所得图象关于原点对称,则a的值为________.
4.(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________.
解答题
1.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.
2.设

(1)求使不等式
成立的x的取值集合;
(2)先将
图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;再向右平移
个单位;最后向下平移
个单位得到函数
的图象.若不等式

上恒成立,求实数
的取值范围.
3.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a4.已知函数
,
的部分图象如图所示.
(1)求
的解析式,并说明
的图象怎样经过2次变换得到
的图象;
(2)若对于任意的
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
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精品试卷·第
2

(共
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页)
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1.φ对函数的图象的影响
2.ω(ω>0)对函数的图象的影响
3.A(A>0)对函数的图象的影响
4.确定函数的解析式的关键是φ的确定,常用方法有:
(1)代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω已知)或代入图象与x轴的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口.“五点”的的值具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为=0;“第二点”(即图象的“峰点”)
为;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为;“第四点”(即图象的“谷点”)为;“第五点”为.
5.正弦余弦型函数奇偶性的判断方法
正弦型函数和余弦型函数不一定具备奇偶性.
对于函数,当时为奇函数,当时为偶函数;
对于函数,当时为偶函数,当时为奇函数。
6.与正弦、余弦函数有关的单调区间的求解技巧
(1)结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间.
(2)确定函数单调区间的方法:采用“换元”法整体代换,将看作一个整体,可令“z=”,即通过求y=
Asin
z的单调区间而求出函数的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数转变为正数,再求单调区间.
7.准确理解“图象变换法”
(1)由y=sinx到的图象变换称为相位变换,由y=sinx到y=
sinωx图象的变换称为周期变换;由y=sinx到y=
Asin
x图象的变换称为振幅变换.
(2)由y=sinx的图象,通过变换可得到函数的图象,其变换途径有两条,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。
(3)类似地的图象也可以由y=cosx的图象变换得到。
(4)由的图象性质或部分图象确定解析式的关键在于确定参数.其基本方法是在观察图象的基础上,利用待定系数法求解.
选择题
1.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
【答案】B
【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.故选B。
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)
【答案】C
【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.
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.
【答案】A
【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.
4.下列表示函数y=sin在区间上的简图正确的是(  )
【答案】A
【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.
5.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=
【答案】C
【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.
6.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
【答案】D
【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.
7.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
【答案】D
【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.
8.若
的最小值为-2,其图像相邻最高点与最低点横坐标之差为
,且图像过点(0,1),则其解析式是(
??)
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
【答案】
C
【解析】由已知条件可知,A=2,T=2×
=
,故
,又因为图像过点(0,1),
所以2
=1,可得
,所以

故答案为:C.
9.(200汇西高三其他(文))已知函数其图象的相邻两条对称轴之间的距离为,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的图象关于原点对称,则下列说法正确的是(
)
A.函数f(x)的周期为
B.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
C.函数f(x)在上有且仅有1个零点
D.函数f(x)在上为减函数
【答案】D
【解析】:函数f(x)的图象相邻两条对称轴之间的距离为,∴,故A错误;
由将函数f(x)得图象向左平移个单位长度后的图象对应得解析式为,其图象关于原点对称,所以f(x)为奇函数,所以f(0)=0,
∴于是
∵∴B错误;
∵,故C错误;
由,所以函数f(x)在上为减函数,故D正确;
10.(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.
【答案】AC
【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.故答案为:AC。
11.(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.
【答案】AB
【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.
填空题
1.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.
【答案】
【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.
故答案为:
2.函数
的部分图像如图所示.若
(点A为图像的一个最高点),
,则
________,
________.
【答案】

【解析】因为点
为图像的一个最高点,所以

由图可知,
,得
,所以
,解得

所以

将点
坐标代入
中,得

所以


因为
,所以

故答案为:

3.将函数
的图象向左平移
个单位长度,若所得图象关于原点对称,则a的值为________.
【答案】
【解析】将函数
的图象向左平移
个单位长度,
得解析式为

它的图象关于原点对称,则
,即


故答案为:

4.(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________.
【答案】②③
【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
解答题
1.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.
【答案】(1)实数m的取值范围为(-,1)∪(1,).(2)α+β的值为或.
【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.
2.设

(1)求使不等式
成立的x的取值集合;
(2)先将
图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;再向右平移
个单位;最后向下平移
个单位得到函数
的图象.若不等式

上恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】
(1);(2)
【解析】(1)
.
即:

所以原不等式的解集为:
(2)
将图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,


再向右平移
个单位,得

最后向下平移
个单位得到函数


.

,由
可得:

则原不等式等价于:

上恒成立;


,则

递增,

递减,所以

所以
3.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a【答案】(1);(2).
【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,
令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×=.
4.已知函数
,
的部分图象如图所示.
(1)求
的解析式,并说明
的图象怎样经过2次变换得到
的图象;
(2)若对于任意的
,不等式
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】
(1);将函数
的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移
个单位长度可得
.(2)
【解析】(1)由图得
,
因为
为函数递增区间上的零点,
所以
,即
.
因为
,所以
,


将函数
的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移
个单位长度可得

(2)因为
,所以
,
所以当
时,
取最小值
,

时,
取最大值1,
因为
恒成立,即
恒成立,
所以
,

.
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