5.6函数y=Asin(ωx+φ)-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册练习 (2份打包)(Word含答案解析)

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名称 5.6函数y=Asin(ωx+φ)-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册练习 (2份打包)(Word含答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-07-29 13:01:00

文档简介

第五章 5.6
1.将函数y=sin(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),所得图象的函数解析式是(  )
A.y=cos2x     
 
B.y=sin(2x+)
C.y=sin(x+)
D.y=sin(x+)
2.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的振幅为,周期为,初相为,则该函数的表达式为(  )
A.y=sin(+)   
B.y=sin(-)
C.y=sin(3x+)
D.y=sin(3x-)
3.函数y=cos(2x-)+1的一个对称中心为(  )
A.(,0)
B.(,0)
C.(,1)  
D.(,1)
4.要得到函数y=cos2x的图象,只需将y=cos(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.函数y=sinωx(ω>0)在区间[0,1]上恰好有50个最大值,则ω的取值范围是____.
第五章 5.6
1.将函数y=sin(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),所得图象的函数解析式是( D )
A.y=cos2x     
 
B.y=sin(2x+)
C.y=sin(x+)
D.y=sin(x+)
2.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的振幅为,周期为,初相为,则该函数的表达式为( C )
A.y=sin(+)   
B.y=sin(-)
C.y=sin(3x+)
D.y=sin(3x-)
3.函数y=cos(2x-)+1的一个对称中心为( D )
A.(,0)
B.(,0)
C.(,1)  
D.(,1)
4.要得到函数y=cos2x的图象,只需将y=cos(2x+)的图象( B )
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] 平移问题遵循“左加右减,只针对x而言”的原则.则y=cos2x只需向左平移个单位即可.而y=cos(2x+)需右移个单位,得到y=cos2x.
5.函数y=sinωx(ω>0)在区间[0,1]上恰好有50个最大值,则ω的取值范围是__[,)__.
[解析] T=为其最小正周期,则(49+)T≤1<(50+)T时,有50个最大值点,所以ω∈[,).第五章 5.6
A组·素养自测
一、选择题
1.用“五点法”作函数y=cos(4x-)在一个周期内的图象时,第四个关键点的坐标是(  )
A.(,0)     
B.(-,1)
C.(,1)
D.(-,0)
2.将函数y=sinx的图象向左平移个单位,得到的图象的函数解析式是(  )
A.y=sin  
B.y=sinx-
C.y=sin
D.y=sinx+
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则A,ω的值分别为(  )
A.2,2
B.2,1
C.4,2
D.2,4
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值为(  )
A.2   
 
B.4 
 
C.6  
D.8
5.已知函数f(x)=sinx(a>0)的图象上的一个最大值点恰在圆x2+y2=a2上,则f(x)的最小正周期是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空题
6.简谐振动s=3sin,在t=时的位移s=___.初相φ=____.
7.把函数y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将图象向右平移个单位,所得函数的解析式为__.
8.函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为π,且函数图象关于点(-,0)对称,则函数的解析式为____.
三、解答题
9.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的图象如图,求该函数的一个解析式.
10.已知函数y=3sin(x-).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sinx的图象经过怎样的变换得到的.
B组·素养提升
一、选择题
1.设函数f(x)=2sin(x+).若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为(  )
A.4
B.2
C.1
D.
2.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内简图时,列表如下:
ωx+φ
0
π

x
y
0
2
0
-2
0
则有(  )
A.A=2,ω=,φ=0
B.A=2,ω=3,φ=
C.A=2,ω=3,φ=-
D.A=1,ω=2,φ=-
3.(多选题)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),将函数f(x)图象向左平移个单位长度后所得的函数图象过点P(0,1),则函数f(x)=sin(2x+φ)(  )
A.在区间[,]上单调递减
B.在区间[,]上单调递增
C.在区间[-,]上单调递减
D.在区间[-,-]上单调递增
4.(多选题)已知f(x)=2cos(ωx+),x∈R,又f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值是π,则ω的值为(  )
A.-
B.
C.
D.-
二、填空题
5.将函数y=cos2x的图象向左平移个单位,所得图象对应的解析式为____.
6.若将函数y=sin(ωx+)(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数y=sin(ωx+)的图象重合,则ω的最小值为___.
7.设函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(-,))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论:①图象关于点(,0)对称;②图象关于点(,0)对称;③在[0,]上是增函数;④在[-,0]上是增函数中,所有正确结论的编号为____.
三、解答题
8.已知函数f(x)=sin+.
(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.
9.将函数f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0,-π<φ<π)的图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)=4sinx的图象.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)求函数f(x)在上的值域;
(3)求证:对任意λ>0,都存在μ>0,使f(x)+x-4<0对x∈(-∞,λμ)恒成立.
第五章 5.6
A组·素养自测
一、选择题
1.用“五点法”作函数y=cos(4x-)在一个周期内的图象时,第四个关键点的坐标是( A )
A.(,0)     
B.(-,1)
C.(,1)
D.(-,0)
[解析] 令4x-=,得x=.∴该点坐标为(,0).
2.将函数y=sinx的图象向左平移个单位,得到的图象的函数解析式是( C )
A.y=sin  
B.y=sinx-
C.y=sin
D.y=sinx+
[解析] 函数y=sinx的图象向左平移个单位,
得到y=sin的图象.
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则A,ω的值分别为( A )
A.2,2
B.2,1
C.4,2
D.2,4
[解析] 由函数的图象可得A=2,T=-=π,
∴ω==2,故选A.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线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.
5.已知函数f(x)=sinx(a>0)的图象上的一个最大值点恰在圆x2+y2=a2上,则f(x)的最小正周期是( D )
A.1
B.2
C.3
D.4
[解析] 当x=,即x=时,f(x)max=.
把点(,)代入x2+y2=a2,
∵a>0,∴a=4,f(x)=sinx,则T=4.
二、填空题
6.简谐振动s=3sin,在t=时的位移s=____.初相φ=____.
[解析] 当t=时,s=3sin=3×=.
7.把函数y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将图象向右平移个单位,所得函数的解析式为__y=-cos2x__.
[解析] 把函数y=sin(x+)图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),可得y=sin(2x+)的图象;再将图象向右平移个单位,可得y=sin(2x-+)=sin(2x-)=-cos2x的图象.
8.函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为π,且函数图象关于点(-,0)对称,则函数的解析式为__y=sin(2x+)__.
[解析] 因为函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为π,所以ω=2;因为函数图象关于点(-,0)对称,
所以2(-)+φ=kπ(k∈Z),解得φ=kπ+(k∈Z),
由于0<φ<π,当取k=0时,φ=,
所以函数的解析式为y=sin(2x+).
三、解答题
9.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的图象如图,求该函数的一个解析式.
[解析] 方法一(最值点法):由图象知函数的最大值为,最小值为-,又A>0,∴A=.由图象知=-=,∴T=π=,∴ω=2.
又(+)=,
∴图象上的最高点为(,),∴=sin(2×+φ),即sin(+φ)=1,可取φ=-,
故函数的一个解析式为y=sin(2x-).
方法二(五点对应法):由图象知A=,又图象过点(,0),(,0),根据五点作图法原理(以上两点可判断为五点作图法中的第一点与第三点)得解得
故函数的一个解析式为y=sin(2x-).
10.已知函数y=3sin(x-).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sinx的图象经过怎样的变换得到的.
[解析] (1)列表:
x-
0
π

x
y
0
3
0
-3
0
描点:在坐标系中描出下列各点(,0),(,3),(,0),(,-3),(,0).
连线:将所得五点用光滑的曲线连接起来,得到所求函数的图象,如图所示.
这样就得到了函数y=3sin(x-)在一个周期内的图象,再将这部分图象向左或向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=3sin(x-)的图象.
(2)①把y=sinx的图象上所有的点向右平行移动个单位长度,得到y=sin(x-)的图象;
②把y=sin(x-)图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(x-)的图象;
③将y=sin(x-)的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3sin(x-)的图象.
B组·素养提升
一、选择题
1.设函数f(x)=2sin(x+).若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为( B )
A.4
B.2
C.1
D.
[解析] f(x)的周期T=4,|x1-x2|min==2.
2.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内简图时,列表如下:
ωx+φ
0
π

x
y
0
2
0
-2
0
则有( C )
A.A=2,ω=,φ=0
B.A=2,ω=3,φ=
C.A=2,ω=3,φ=-
D.A=1,ω=2,φ=-
[解析] 由表格得A=2,π-=,
∴ω=3.∴ωx+φ=3x+φ.
当x=时,3x+φ=+φ=0,∴φ=-.
3.(多选题)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),将函数f(x)图象向左平移个单位长度后所得的函数图象过点P(0,1),则函数f(x)=sin(2x+φ)( BD )
A.在区间[,]上单调递减
B.在区间[,]上单调递增
C.在区间[-,]上单调递减
D.在区间[-,-]上单调递增
[解析] 将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,得y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ),函数y的图象过点P(0,1),所以+φ=+2kπ,k∈Z;所以φ=-+2kπ,k∈Z;因为-π<φ<0,所以φ=-;所以函数f(x)=sin(2x-),令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z;解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z;所以f(x)在[-π,-],[-,]上单调递增.
4.(多选题)已知f(x)=2cos(ωx+),x∈R,又f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值是π,则ω的值为( AC )
A.-
B.
C.
D.-
[解析] 因为f(x)=2cos(ωx+),x∈R,若f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值是π,故=π,即=π,解得:ω=±.
二、填空题
5.将函数y=cos2x的图象向左平移个单位,所得图象对应的解析式为__y=cos(2x+)__.
6.若将函数y=sin(ωx+)(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数y=sin(ωx+)的图象重合,则ω的最小值为____.
[解析] y=sin(ωx+)的图象向右平移个单位后得到y=sin[ω(x-)+π],即y=sin(ωx+π-π),
故π-π+2kπ=(k∈Z),
即π=π+2kπ,ω=+6k(k∈Z),
∵ω>0,∴ω的最小值为.
7.设函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(-,))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论:①图象关于点(,0)对称;②图象关于点(,0)对称;③在[0,]上是增函数;④在[-,0]上是增函数中,所有正确结论的编号为__②④__.
[解析] ∵T=π,∴ω=2.又2×+φ=kπ+,∵φ=kπ+.∵φ∈(-,),∴φ=,∴y=sin(2x+).由图象及性质可知②④正确.
三、解答题
8.已知函数f(x)=sin+.
(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.
[解析] (1)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.
9.将函数f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0,-π<φ<π)的图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)=4sinx的图象.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)求函数f(x)在上的值域;
(3)求证:对任意λ>0,都存在μ>0,使f(x)+x-4<0对x∈(-∞,λμ)恒成立.
[解析] (1)∵将函数f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0,-π<φ<π)的图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)=4sinx=4sin的图象,∴·ω=1,且φ=0,∴ω=2,∴f(x)=4sin2x.令2kπ-≤2x≤2kπ+(k∈Z),得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
即函数f(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+],k∈Z.
(2)∵x∈,∴2x∈,∴sin2x∈,∴4sin2x∈[-2,4],即f(x)在上的值域为[-2,4].
(3)证明:不等式f(x)+x-4<0,即f(x)<4-x,故函数f(x)的图象位于直线y=4-x的下方.显然,当x≤0时,函数f(x)的图象位于直线y=4-x的下方.当x∈时,f(x)单调递增,f=2,显然f<4-,即函数f(x)的图象位于直线y=4-x的下方.
综上可得,当x≤时,函数f(x)的图象位于直线y=4-x的下方.
故对任意λ>0,都存在μ=>0,使f(x)+x-4<0对x∈(-∞,λμ)恒成立.