【高考一轮】2018课标版文科数学一轮复习 4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 夯基提能作业本(含答案)

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【高考复习】2018年高考数学 必修4 三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象性质 复习题(含答案)

【高考复习】2018年高考数学 必修4 三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象性质 复习题(含答案)

2018年高考数学 必修4 三角函数y=Asin(ωx +φ)的图象性质复习题1.求函数sin()y A x ωϕ=+的值域,最值,周期,单调区间,对称轴、对称中心等 ,会用五点法作sin()y A x ωϕ=+简图:五点分别为:、 、 、 、 。

2.图象的基本变换:相位变换:sin sin()y x y x ϕ=⇒=+ 周期变换:sin()sin()y x y x ϕωϕ=+⇒=+ 振幅变换:sin()sin()y x y A x ωϕωϕ=+⇒=+ 3.函数sin()y A x ωϕ=+的解析式:即求A 由最值确定,ω有周期确定,φ有特殊点确定。

4.函数sin y x =象到函数sin()(0,0)y A x A ωϕω=+>>的图象变换.5.三角函数最值类型:(1)y =a sin x +b cos x 型函数最值的求法:常转化为:y =x +ϕ)(2)y =a sin 2x +b sin x +c 型:常通过换元法(令sinx=t ,[]1,1t ∈-)转化为y =at 2+bt +c 型: (3)同一问题中出现sin cos ,sin cos ,sin cos x x x x x x +-∙,求它们的范围时,一般是令sin cos x x t +=或21sin cos sin cos 2t x x t x x --=⇒∙=或21sin cos 2t x x -∙=-,转化为关于t 的二次函数来解决例1.基础练习: 1、函数2sin(3)7y x π=+的振幅是 ,相位是 ,初相是 ,周期是 .2、为了得到函数R x x y ∈+=),3cos(的图象,只需把余弦曲线上所有的点向 (左或右)平行移动 个单位长度.3、要得到函数sin(2)3y x π=-的图象,只要sin 2y x =的图象向 (左或右)平行移动 个单位长度.4、把函数sin(2)6y x π=+的图象向右平移3π个单位后,所得图象对应函数解析式为 .5、要得到函数sin()26x y π=-+的图象,可由sin()2xy =-的图象向 (左或右)平行移动 个单位长度.6、把函数sin y x =的图象上所有的点的纵坐标变为原来的13倍(横坐标不变)所得图象的解析式为 .7、将函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π个单位长度,再把所得图象上各点横坐标变为原来的5倍,则最后所得图象的解析式为 .例2.已知函数f(x)=sin(3π-2x) (x ∈R ).(1)求f(x)的单调减区间;(2)经过怎样的图象变换使f(x)的图象关于y 轴对称?(仅叙述一种方案即可).例3.如图为函数y 1=Asin(ωx +φ) (|φ|<2π)的一个周期内的图象.(1)写出y 1的解析式;(2)若y 2与y 1的图象关于直线x=2对称,写出y 2的解析式; (3)指出y 2的周期、频率、振幅、初相.例4.已知函数)32sin(21)(π-+=x x f ,x ∈[2,4ππ,].(1)求f(x)的最大值和最小值;(2)若不等式f(x)-m<2在x ∈[2,4ππ,]上恒成立,求实数m 的取值范围.例5.已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的一个周期的图象如图所示. (1)求f(x)的解析式;(2)若函数g(x)与f(x)的图象关于直线x=2对称,求g(x)的解析式; (3)求函数g(x)的单调区间.三角函数y =Asin(ωx +φ)的图象性质 测试题一、选择题:1.函数y=2sin(421π-x )的振幅、周期和初相分别是( )A.2,π41,-4πB.2,π41,4π C.2,4π,-4π D.±2,4π,-4π2.函数y=sin(2x-3π)在区间[-2π,π]的简图是( )3.函数y=2sin(2x+3π)图象的一条对称轴方程为( ) A.x=-6π B.x=-125ππ C.x=2π D.x=6π4.将函数y=sin x 的图象上所有的点向右平移10π个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )A.y=sin(2x-10π)B.y=sin(2x-20π)C.y=sin(1021π-x )D.y=sin(2021π-x )5.将函数y=sin4x 的图像向左平移12π个单位,得到函数y=sin(4x+ϕ)的图像,则ϕ的值为( ) A.12π- B.3π- C.3π D.12π6.将函数y=sin x 的图象向左平移2π个单位长度,得到函数y=f(x)的图象,则下列说法正确的是( )A.y=f(x)是奇函数B.y=f(x)的周期为πC.y=f(x)的图象关于直线x=2π对称D.y=f(x)的图象关于点(-2π,0)对称7.函数y=2sin(1x 23π+)在一个周期内的三个零点可能是( ) A.511,,333πππ- B.2410,,333πππ- C.1123,,666πππ- D.25,,333πππ- 二、填空题: 8.函数 y=51sin(3x-3π) 的定义域是_________,值域是________,周期是________,振幅是________,频率是________,初相是_________.9.要得到y=sin2x-cos2x 的图象,只需将函数y=sin2x+cos2x 的图象沿x 轴向____移___________个单位.10.设函数y=1-3sin(2x+3π)(其中2π-≤x ≤0),当x=_______时,函数的最大值为4.11.把函数y=sin(3x+6π)的图像向左平移3π个单位,再将图像上各点的横坐标缩短为原来的12,那么所得的图像的函数表达式为_______.12.已知函数f(x)=Atan(ωx+ ϕ)(ω>0, ||2πϕ<),y=f(x)的部分图像如下图,则f(24π)=_____.13.已知ω>0,0<φ<π,直线x=4π和x=45π是函数f(x)=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=________.三、解答题:14.已知函数f(x)=Asin(ωx+ ϕ)(A>0,ω>0,| ϕ |<π,x ∈R)的部分图像如图所示. (1)求函数f(x)的解析式;(2)求函数y=f(-x)的单调区间及在x ∈[-2,2]上的最值,并求出相应的x 的值.15.已知曲线y=Asin(ωx +φ) (A>0,ω>0)上的一个最高点的坐标为(2,8,π),此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点(83π,0),若φ∈(-2π,2π).(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]上的图象.16.已知函数f(x)=sin(ωx +φ) (ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M(43π,0)对称,且在区间[0,2π]上是单调函数,求φ和ω的值.17.已知函数f(x)=-2asin(2x+6π)+2a+b,x ∈[3,44ππ],是否存在常数a,b ∈Z ,使得f(x)的值域为[].若存在,求出a,b 的值;若不存在,请说明理由.参考答案例2.解:例3.解:例4.解:例5.测试题参考答案1.答案为:C2.答案为:A3.答案为:B4.答案为:C5.选C.【解析】将函数y=sin4x 的图像向左平移12π个单位,得到函数y=sin [4(x+12π)]=sin(4x+3π)的图像,所以ϕ的值为3π. 6.答案为:D 7.选B.【解析】23π-是y=2sin(1x 23π+)的一个零点,y=2sin(1x 23π+)周期T=4π,T2=2π, 所以410,33ππ也是零点. 8.答案为:(-∞,+ ∞),(-15 ,15 ), 2π3 ,15 ,15 ,32π ,-π3 ;9.答案为:右,π2;10.答案:512π-;【解析】由2π-≤x ≤0知22x 333πππ-≤+≤, 当2x 32ππ+=-, 即5x 12π=-时,y=sin(2x+3π)取最小值-1,故y=1-3sin(2x+3π)取最大值4.11.答案:y=-sin(6x+6π);【解析】把函数y=sin(3x+6π)的图像向左平移3π个单位长度,得到函数y sin 3(x )sin(3x )366πππ=++=-+[]的图像,再将图像上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得到函数y=-sin(6x+6π)的图像.12.答案【解析】如图可知T 3288ππ=-,即24ππ=ω,所以ω=2, 再结合图像可得2k 82ππ⨯+ϕ=π+,k ∈Z ,即|k |42ππϕ=π+<,所以31k 44-<<,只有k=0,所以4πϕ=,又图像过点(0,1),代入得Atan 4π=1,所以A=1,函数的解析式为f(x)=tan(2x+ 4π),则f ()tan 243ππ==13.答案为:4π;14.解:(1)由图像知A=2.T=8,∵2T 8π==ω,∴4πω=,又图像经过点(1,2), ∴2sin(4π+ϕ)=2,2k 42ππ+ϕ=π+,(k ∈Z),即2k 4πϕ=π+,(k ∈Z).∵|ϕ|<π,∴4πϕ=,∴f(x)=2sin(x 44ππ+).(2)y=f(-x)=2sin(x 44ππ-+)=-2sin(x 44ππ-)由2k x 2k 2442πππππ-≤-≤π+,得8k-1≤x ≤8k+3,k ∈Z ,故y=f(-x)在[8k-1,8k+3],k ∈Z 上是减少的;同理,函数在[8k+3,8k+7],k ∈Z 上是增加的.∵x ∈[-2,2],由上可知当x=-1时,y=f(-x)取最大值2;当x=2时,y=f(-x)取最小值15.解:16.解:17.解:∵3x 44ππ≤≤∴3252x 2x 22363πππππ≤≤≤+≤,∴1sin(2x )62π-≤+≤ (1)当a>0时-2a<0由题意得2a 2a b 12a 2a b 32⎧++=⎪⎨-++=-⎪⎩ ,解得a 1b 5=⎧⎪⎨=⎪⎩.∵a,b ∈Z 舍去. (2)当a<0时-2a>0由题意得2a 2a b 32a 2a b 1++=-⎧⎪⎨-++=⎪⎩解得a 1b 1=-⎧⎨=⎩符合题意.。

2018届高三数学(理)一轮复习课件:4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

2018届高三数学(理)一轮复习课件:4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

(
) ( )
关闭
(5)若函数
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
π y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则 φ=2kπ+ (k∈Z). 2
答案
-6知识梳理 双基自测
1
2
3
4
5
单位长度,则平移后图象的对称轴为 (
������π π − (k∈Z) 2 6 ������π π C.x= 2 − 12(k∈Z)
3
< ������ <
π 2
的部分图象如图所
)
π
π π
D.4,3

π
关闭
∵4T=12 − - 3 ,∴T=π,∴ω=2. ∴2× +φ=2kπ+2,k∈Z,∴φ=2kπ-3,k∈Z. 12 又 A φ∈ - 2 , 2 ,∴φ=-3,故选 A.
解析
π π π
关闭

π
π
π
答案
-8知识梳理 双基自测
������π π x= + -θ,k∈Z. 2 12 π
π 6
且函数表达式为 f(x)=5sin 2������π (2)由(1)知 f(x)=5sin 2������- 6 π 得 g(x)=5sin 2������ + 2������- 6 .
.
,
-12-
考点1
考点2
考点3
因为 y=sin x 图象的对称中心为(kπ,0),k∈Z, 所以令 2x+2θ-6=kπ,k∈Z, 解得
k=-1 时,φ
解析
答案
考点1
考点2
考点3
考点 1 函数 y=Asin(ωx+φ)的图象及变换

2018届高三数学文一轮总复习江苏专用课件:第四章 第四节 函数y=Asinωxφ的图象及三角函数模

2018届高三数学文一轮总复习江苏专用课件:第四章 第四节 函数y=Asinωxφ的图象及三角函数模

[即时应用] 如图,一个水轮的半径为 4 m,水轮圆心 O 距离水面 2 m,已知水轮逆时针旋转且 每分钟转动 5 圈.如果当水轮上点 P 从水 中浮现时(图中点 P0)开始计算时间. (1)将点 P 距离水面的高度 z m 表示为时间 t s 的函数,求 其解析式; (2)求点 P 第一次到达最高点时所需要的时间.
解析:将函数f(x)=sin
2x-π3
的图象向左平移
π 3
个单位长
度得到函数y=sin 2x+π3-π3 =sin 2x+π3 的图象,再将
它的图象上各点横坐标缩短为原来的
1 2
,得到函数y=
sin4x+π3的图象. 答案:y=sin4x+π3
2.将函数y=sin x的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长 度后,得到函数y=sin x-π6 的图象,则φ等于 ________.
解:因为f(x)=5sin2x-π6, 则g(x)=5sin2x+2θ-π6. 因为函数y=sin x图象的对称中心为(kπ,0),k∈Z, 令2x+2θ-π6=kπ,k∈Z,解得x=k2π+1π2-θ,k∈Z. 由于函数y=g(x)的图象关于点51π2,0成中心对称, 所以令k2π+1π2-θ=51π2,k∈Z,解得θ=k2π-π3,k∈Z. 由θ>0可知,当k=1时,θ取得最小值π6.
用五点法画 y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五
个关键点,如下表所示:
x
-ωφ
-ωφ+2πω
π-φ ω
23ωπ -ωφ
2π-φ ω
ωx+φ 0
π

2
π
2

y=
Asin(ωx 0
A
0

2018版高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 理

2018版高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 理

第4讲 函数y =Asin(ωx +φ)的图象及性质一、选择题1.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图像( ) A .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称 B .关于直线x =π4对称 C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称 D .关于直线x =π3对称 解析 由已知,ω=2,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,所以函数图像关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0中心对称,故选A. 答案 A 2.要得到函数cos(21)y x =+的图像,只要将函数cos 2y x =的图像( ) A. 向左平移1个单位 B. 向右平移1个单位 C. 向左平移12 个单位 D.向右平移 12个单位 解析 因为1cos(21)cos(2()2y x x =+=+,所以将cos 2y x =向左平移12个单位,故选C.答案 C3. 函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则将y =f (x )的图象向右平移π6个单位后,得到的图象对应的函数解析式为( ).A .y =sin 2xB .y =cos 2xC .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2π3D .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6 解析 由所给图象知A =1,34T =11π12-π6=3π4,T =π,所以ω=2πT =2,由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=1,|φ|<π2得π3+φ=π2,解得φ=π6,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移π6个单位后得到的图象对应的函数解析式为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,故选D.答案 D4.将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为( ). A.π6B.π3 C.π4D.π12解析 将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ个单位,得到函数y =sin 2(x +φ)=sin(2x +2φ)的图象,由题意得2φ=π2+k π(k ∈Z ),故φ的最小值为π4.答案 C5. 如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝⎛⎭⎪⎫32,12,当秒针从P 0(注:此时t =0)正常开始走时,那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为( ).A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t +π6B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π60t -π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t -π3解析 由题意可得,函数的初相位是π6,排除B ,D.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转,即T =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2πω=60,所以|ω|=π30,即ω=-π30,故选C.答案 C6.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图像如图所示,则当t =1100秒时,电流强度是( )A .-5安B .5安C .53安D .10安解析 由函数图像知A =10,T 2=4300-1300=1100.∴T =150=2πω,∴ω=100π.∴I =10sin(100πt +φ). 又∵点⎝⎛⎭⎪⎫1300,10在图像上,∴10=10sin ⎝⎛⎭⎪⎫100π×1300+φ ∴π3+φ=π2,∴φ=π6,∴I =10sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt +π6. 当t =1100时,I =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1100+π6=-5.答案 A 二、填空题7.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ≤π2的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,则ω=________.解析 由已知两相邻最高点和最低点的距离为22,而f (x )max -f (x )min =2,由勾股定理可得T2=22-22=2,∴T =4,∴ω=2πT =π2.答案 π28.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.解析 ∵f (x )与g (x )的图象的对称轴完全相同,∴f (x )与g (x )的最小正周期相等,∵ω>0,∴ω=2,∴f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∵0≤x ≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6,∴-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1,∴-32≤3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤3,即f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 9.已知函数f (x )=-2sin(2x +φ)(|φ|<π),若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,5π8是f (x )的一个单调递增区间,则φ的值为________.解析 令π2+2k π≤2x +φ≤3π2+2k π,k ∈Z ,k =0时,有π4-φ2≤x ≤3π4-φ2,此时函数单调递增,若⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,5π8是f (x )的一个单调递增区间,则必有⎩⎪⎨⎪⎧π4-φ2≤π8,3π4-φ2≥5π8,解得⎩⎪⎨⎪⎧φ≥π4,φ≤π4,故φ=π4.答案π410.在函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的一个周期内,当x =π9时有最大值12,当x =4π9时有最小值-12,若φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则函数解析式f (x )=________.解析 首先易知A =12,由于x =π9时f (x )有最大值12,当x =4π9时f (x )有最小值-12,所以T =⎝⎛⎭⎪⎫4π9-π9×2=2π3,ω=3.又12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×π9+φ=12,φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,解得φ=π6,故f (x )=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6.答案 12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6三、解答题11.已知函数f (x )=3sin2x +2cos 2x .(1)将f (x )的图像向右平移π12个单位长度,再将周期扩大一倍,得到函数g (x )的图像,求g (x )的解析式;(2)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间. 解 (1)依题意f (x )=3sin2x +2·cos2x +12=3sin2x +cos2x +1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+1, 将f (x )的图像向右平移π12个单位长度,得到函数f 1(x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π6+1=2sin2x +1的图像,该函数的周期为π,若将其周期变为2π,则得g (x )=2sin x +1. (2)函数f (x )的最小正周期为T =π,当2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z)时,函数单调递增,解得k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z),∴函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z). 12.已知向量m =(sin x,1),n =(3A cos x ,A2cos 2x )(A >0),函数f (x )=m ·n 的最大值为6. (1)求A ;(2)将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π24上的值域.解 (1)f (x )=m ·n =3A sin x cos x +A2cos 2x=A ⎝⎛⎭⎪⎫32sin 2x +12cos 2x =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为A >0,由题意知A =6. (2)由(1)知f (x )=6sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位后得到y =6sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π12+π6=6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3的图象.因此g (x )=6sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π24,所以4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,7π6,故g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π24上的值域为[-3,6]. 13.已知函数f (x )=23sin x 2+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2+sin x=3cos x +sin x =2⎝⎛⎭⎪⎫32cos x +12sin x=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )的最小正周期为2π.(2)∵将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,∴g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=2sin[⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3]=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6. ∵x ∈[0,π],∴x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴当x +π6=π2,即x =π3时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=1,g (x )取得最大值2.当x +π6=7π6,即x =π时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=-12,g (x )取得最小值-1. 14.设函数f (x )=22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+sin 2x .(1)求f (x )的最小正周期;(2)设函数g (x )对任意x ∈R ,有g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=g (x ),且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,g (x )=12-f (x ).求g (x )在区间[-π,0]上的解析式.解 (1)f (x )=22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+sin 2x=22⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2x cos π4-sin 2x sin π4+1-cos 2x2=12-12sin 2x , 故f (x )的最小正周期为π.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,g (x )=12-f (x )=12sin 2x ,故①当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0时,x +π2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.由于对任意x ∈R ,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=g (x ),从而g (x )=g ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=12sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=12sin(π+2x )=-12sin 2x . ②当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π,-π2时,x +π∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2.从而g (x )=g (x +π)=12sin[2(x +π)]=12sin 2x .综合①、②得g (x )在[-π,0]上的解析式为 g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12sin 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π,-π2,-12sin 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0.。

2018届高三理科数学一轮复习教案4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

2018届高三理科数学一轮复习教案4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

第四章⎪⎪⎪三角函数、解三角形第四节函数y =A sin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用突破点(一) 函数y =A sin(ωx +φ)的图象1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:本节主要包括2个知识点: 1.函数y =A sin (ωx +φ)的图象; 2.三角函数模型的简单应用.1.“五点法”画图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0),图象如图①所示.(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1),图象如图②所示.2.三角函数图象的变换函数y =A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0)中,参数A ,ω,φ,k 的变化引起图象的变换:A 的变化引起图象中振幅的变换,即纵向伸缩变换;ω的变化引起周期的变换,即横向伸缩变换;φ的变化引起左右平移变换,k 的变化引起上下平移变换.图象平移遵循的规律为:“左加右减,上加下减”.[例1] 某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)(2)将y =f (x )图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中心;(3)说明函数f (x )的图象是由y =sin x 的图象经过怎样的变换得到的. [解] (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6,数据补全如下表:x π12 π3 7π12 5π6 13π12 A sin(ωx +φ)5-5则函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 因此g (x )=5sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6-π6=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z , 令2x +π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π12,k ∈Z ,即y =g (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,0,k ∈Z , 其中离原点O 最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π12,0. (3)把y =sin x 的图象上所有的点向右平移π6个单位长度,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,再把y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象上的点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,最后把y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变),即可得到y =5sin2x -π6的图象.[易错提醒](1)由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)的变换:向左平移φω(ω>0,φ>0)个单位长度而非φ个单位长度.(2)平移前后两个三角函数的名称如果不一致,应先利用诱导公式化为同名函数,ω为负时应先变成正值.由图象求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式变换相结合.由图象(或性质)求三角函数解析式的方法:(1)A ,k 由最值确定,在一个周期内(或者从最高点到相邻的最低点),若最大值为M ,最小值为m ,则A =M -m 2,k =M +m2.特别地,当k =0时,A =M =-m .(2)ω由周期T 确定,即由2πω=T 求出.常用的确定T 值的方法如下:①曲线与x 轴的相邻两个交点之间的距离为T2;②最高点的横坐标和与其相邻的最低点的横坐标之间的距离为T2;③相邻的两个最低点(最高点)之间的距离为T ; ④有时还可以从图中读出T 4或者3T4的长度来确定ω.(3)φ值的确定有三种途径:[例2] (1)(2017·石家庄模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫11π24的值为( ) A .-62 B .-32C .-22D .-1(2)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)的图象如图所示,f ⎝⎛⎭⎫π2=-23,则f ⎝⎛⎭⎫-π6=( ) A .-23B .-12C.23D.12[解析] (1)由图象可得A =2,最小正周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,则ω=2πT=2.由f ⎝⎛⎭⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎫7π6+φ=-2,且|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,f ⎝⎛⎭⎫11π24=2sin ⎝⎛⎭⎫11π12+π3=2sin 5π4=-1. (2)由题图知T 2=11π12-7π12=π3,∴T =2π3,即ω=3,当x =7π12时,y =0,即3×7π12+φ=2k π-π2,k ∈Z ,∴φ=2k π-9π4,k ∈Z ,取k =1,则φ=-π4,∴f (x )=A cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4. 则A cos ⎝⎛⎭⎫3π2-π4=-23,解得A =223, ∴f (x )=223cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4, 故f ⎝⎛⎭⎫-π6=223cos ⎝⎛⎭⎫-π2-π4=-23. [答案] (1)D (2)A [易错提醒](1)一般情况下,ω的值是唯一确定的,但φ的值是不确定的,它有无数个,如果求出的φ值不在指定范围内,可以通过加减2πω的整数倍达到目的.(2)正弦函数、余弦函数的两个相邻的对称中心、两条相邻的对称轴之间的距离并不是函数的一个周期,而是半个周期,在解题中要考虑到这一点.[例3] 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)x ∈R ,ω、A >0,0<φ<π2的最大值为2,最小正周期为π,直线x =π6是其图象的一条对称轴.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π12-f ⎝⎛⎭⎫x +π12的单调递增区间. [解] (1)由题意,得A =2,ω=2ππ=2,又直线x =π6是f (x )的图象的一条对称轴,所以2sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=±2, 即sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=±1, 所以π3+φ=k π+π2(k ∈Z),解得φ=k π+π6(k ∈Z),又0<φ<π2,∴φ=π6.故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2)g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π12+π6-2sin2⎝⎛⎭⎫x +π12+π6 =2sin 2x -2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 =2sin 2x -2⎝⎛⎭⎫12sin 2x +32cos 2x=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z.所以函数g (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z. [方法技巧]三角函数图象与性质的综合问题的求解思路先将y =f (x )化为y =A sin(ωx +φ)+B 的形式,再借助y =A sin(ωx +φ)的图象和性质(如定义域、值域、最值、周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.[考点一](2017·西安模拟)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图是( )解析:选A 令x =0,得y =sin ⎝⎛⎭⎫-π3=-32,排除B 、D.当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,0时,-4π3≤2x -π3≤-π3,在此区间上函数不会出现最高点,排除C ,故选A. 2.[考点一](2016·四川高考)为了得到函数y =sin2x -π3的图象,只需把函数y =sin 2x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向左平行移动π6个单位长度D .向右平行移动π6个单位长度解析:选D ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6, ∴将函数y =sin 2x 的图象向右平行移动π6个单位长度,可得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象. 3.[考点二]函数f (x )=2sin(ωx +φ)ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3解析:选A 由图可得,3T 4=5π12-⎝⎛⎭⎫-π3=3π4,∴T =π,则ω=2,∵图象过点B ⎝⎛⎭⎫5π12,2,∴2sin ⎝⎛⎭⎫2×5π12+φ=2,∴2×5π12+φ=π2+2k π(k ∈Z),∵-π2<φ<π2,∴φ=-π3. 4.[考点二、三](2016·银川二模)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的图象与x 轴的一个交点⎝⎛⎭⎫-π12,0到其相邻的一条对称轴的距离为π4,若f ⎝⎛⎭⎫π12=32,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( )A.12B .- 3C .-32 D .-12解析:选C 由题意得,函数f (x )的最小正周期T =4×π4=π=2πω,解得ω=2.因为点⎝⎛⎭⎫-π12,0在函数f (x )的图象上,所以A sin ⎣⎡⎦⎤2×⎝⎛⎭⎫-π12+φ=0,解得φ=k π+π6,k ∈Z ,由0<φ<π,可得φ=π6.因为f ⎝⎛⎭⎫π12=32,所以A sin2×π12+π6=32,解得A =3,所以f (x )=3sin2x +π6.当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,sin2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1,且当2x +π6=7π6,即x =π2时,函数f (x )取得最小值,最小值为-32,故选C. 5.[考点二](2017·江西百校联盟联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2,ω>0的图象在y 轴右侧的第一个最高点为P ⎝⎛⎭⎫π6,1,在原点右侧与x 轴的第一个交点为Q ⎝⎛⎭⎫5π12,0,则f ⎝⎛⎭⎫π3的值为( )A .1 B.22 C.12 D.32解析:选C 由题意得T 4=5π12-π6,所以T =π,所以ω=2,则f (x )=sin(2x +φ),将点P ⎝⎛⎭⎫π6,1代入f (x )=sin(2x +φ),得sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=1,所以φ=π6+2k π(k ∈Z).又|φ|<π2,所以φ=π6,即f (x )=sin ⎝⎛⎫2x +π6(x ∈R),所以f ⎝⎛⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+π6=sin 5π6=12,选C. 6.[考点三]已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)ω>0,-π2≤φ<π2的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,求函数y =f (x )的最大值和最小值. 解:(1)因为f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π, 所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT =2.又因为f (x )的图象关于直线x =π3对称,所以2×π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,即φ=k π-π6,k ∈Z ,又-π2≤φ<π2,所以φ=-π6.综上,ω=2,φ=-π6.(2)由(1)知f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,-π6≤2x -π6≤5π6, 所以,当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )最大值=3;当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )最小值=-32.突破点(二) 三角函数模型的简单应用三角函数模型在实际中的应用体现在两个方面:(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则.(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.[典例] 某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温?[解] (1)因为f (t )=10-3cos π12t -sin π12t =10-2sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3,又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3=1; 当t =14时,sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天的最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温. 由(1)得f (t )=10-2sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3,故有10-2sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3>11, 即sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3<-12. 又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18.故在10时至18时实验室需要降温. [方法技巧]解决三角函数实际应用题的四个注意点(1)活用辅助角公式准确化简; (2)准确理解题意,实际问题数学化; (3)“ωx +φ”整体处理;(4)活用函数图象性质,数形结合.能力练通 抓应用体验的“得”与“失”1.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k .据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10解析:选C 根据图象得函数的最小值为2,有-3+k =2,k =5,最大值为3+k =8. 2.据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+BA >0,ω>0,|φ|<π2的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价9千元,9月份价格最低为5千元.则7月份的出厂价格为________元.解析:作出函数简图如图:三角函数模型为:y =A sin(ωx +φ)+B ,由题意知:A =2 000,B =7 000,T =2×(9-3)=12,∴ω=2πT =π6.将(3,9 000)看成函数图象的第二个特殊点,则有π6×3+φ=π2,∴φ=0,故f (x )=2 000sinπ6x +7 000(1≤x ≤12,x ∈N *).∴f (7)=2 000×sin 7π6+7 000=6 000.故7月份的出厂价格为6 000元. 答案:6 0003.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的平均气温最高,为28 ℃,12月份的平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为________℃.解析:依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5,所以y =23+5cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6), 当x =10时,y =23+5cos ⎝⎛⎭⎫π6×4=20.5. 答案:20.54.如图所示,某市拟在长为8 km 的道路OP 的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM ,该曲线段为函数y =A sin ωx (A >0,ω>0),x ∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S (3,23),赛道的后一部分为折线段MNP ,求A ,ω的值和M ,P 两点间的距离.解:依题意,有A =23,T4=3,又T =2πω,所以ω=π6,所以y =23sin π6x ,x ∈[0,4],所以当x =4时,y =23sin 2π3=3, 所以M (4,3),又P (8,0),所以MP =(8-4)2+(0-3)2=42+32=5(km),即M ,P 两点间的距离为5 km.5.(2017·青岛调研)某市新体育公园的中心广场平面图如图所示,在y 轴左侧的观光道(单位:米)曲线段是函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π),x ∈[-4,0]的图象且最高点为B (-1,4),在y 轴右侧的观光道曲线段是以CO 为直径的半圆弧.(1)试确定A ,ω和φ的值;(2)现要在y 轴右侧的半圆中修建一条步行道CDO ,点C 与半圆弧上的一点D 之间设计为直线段(造价为2万元/米).点D 到点O 之间设计为沿半圆弧的弧形(造价为1万元/米).设∠DCO =θ(弧度),试用θ来表示修建步行道CDO 的造价预算,并求该造价预算的最大值?(注:只考虑步行道的长度,不考虑步行道的宽度)解:(1)因为最高点为B (-1,4),所以A =4. 由图可得T4=-1-(-4)=3,所以T =12,因为T =2πω=12,所以ω=π6,所以4=4sin ⎣⎡⎦⎤π6×(-1)+φ,即sin ⎝⎛⎭⎫φ-π6=1, 又0<φ<π,所以φ=2π3.(2)由(1)知y =4sin⎝⎛⎭⎫π6x +2π3,x ∈[-4,0],得点C (0,23),即CO =23,取CO 的中点F ,连接DF ,DO ,因为弧CD 为半圆弧,所以∠DFO =2θ,∠CDO =90°,即DO =2θ×3=23θ,则圆弧段DO 的造价预算为23θ万元,在Rt △CDO 中,CD =23cos θ,则直线段CD 的造价预算为43cos θ万元, 所以步行道CDO 的造价预算g (θ)=43cos θ+23θ,θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. 由g ′(θ)=43(-sin θ)+23=23(1-2sin θ),得当θ=π6时,g ′(θ)=0,当θ∈⎝⎛⎭⎫0,π6时,g ′(θ)>0, 即g (θ)在⎝⎛⎭⎫0,π6上单调递增; 当θ∈⎝⎛⎭⎫π6,π2时,g ′(θ)<0, 即g (θ)在⎝⎛⎭⎫π6,π2上单调递减.所以g (θ)在θ=π6时取得极大值也是最大值6+33π,即修建步行道CDO 的造价预算的最大值为⎝⎛⎭⎫6+33π万元.[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2016·全国乙卷)将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( )A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 解析:选D 函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向右平移14个周期即π4个单位长度,所得图象对应的函数为y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,故选D. 2.(2016·全国甲卷)若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )A .x =k π2-π6(k ∈Z)B .x =k π2+π6(k ∈Z)C .x =k π2-π12(k ∈Z)D .x =k π2+π12(k ∈Z)解析:选B 将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得到函数y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π12=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象.由2x +π6=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z),即平移后图象的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z).3.(2015·新课标全国卷Ⅰ)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎫k π-14,k π+34,k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫k -14,k +34,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 解析:选D 由图象知,周期T =2⎝⎛⎭⎫54-14=2,∴2πω=2,∴ω=π.由π×14+φ=π2+2k π,得φ=π4+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,则f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π4.由2k π<πx +π4<2k π+π,k ∈Z ,得2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,∴f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z ,故选D. 4.(2016·全国丙卷)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.解析:因为y =sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3,所以把y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象至少向右平移2π3个单位长度可得y =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象. 答案:2π35.(2013·新课标全国卷Ⅱ)函数y =cos(2x +φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移π2个单位后,与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象重合,则φ=________. 解析:将y =cos(2x +φ)的图象向右平移π2个单位后得到y =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π2+φ的图象,化简得y =-cos(2x +φ),又可变形为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +φ-π2.由题意可知φ-π2=π3+2k π(k ∈Z),所以φ=5π6+2k π(k ∈Z),结合-π≤φ<π知φ=5π6. 答案:5π6[课时达标检测] 重点保分课时——一练小题夯双基,二练题点过高考[练基础小题——强化运算能力]1.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位解析:选B 由y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12得,只需将y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位即可,故选B.2.(2017·渭南模拟)由y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π6的图象,则f (x )为( ) A .2sin ⎝⎛⎭⎫32x +π6 B .2sin ⎝⎛⎭⎫6x -π6 C .2sin ⎝⎛⎭⎫32x +π3D .2sin ⎝⎛⎭⎫6x +π3 解析:选B y =2sin ⎝⎛⎫3x -π6错误!y =2sin 错误!错误!y =2sin ⎣⎡⎦⎤6⎝⎛⎭⎫x -π3-π6=2sin ⎝⎛⎭⎫6x -π6=f (x ). 3.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则φ=( )A .-π6B.π6 C .-π3D.π3解析:选D 由图可知A =2,T =4×⎝⎛⎭⎫π3-π12=π,故ω=2ππ=2,又f ⎝⎛⎭⎫π12=2,所以2sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=2,所以2×π12+φ=π2+2k π(k ∈Z),故φ=π3+2k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=π3. 4.(2016·长沙四校联考)将函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π3个单位长度得到y =sin x 的图象,则函数f (x )的单调递增区间为( )A.⎣⎡⎦⎤2k π-π12,2k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+5π6,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z D.⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+5π6,k ∈Z 解析:选C 将y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度得到的函数为y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3,将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象上每一点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),则函数变为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=f (x ),由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,选C.5.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则y=f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值时x 的集合为________.解析:根据所给图象,周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,故ω=2ππ=2,因此f (x )=sin(2x +φ),又图象经过点⎝⎛⎭⎫7π12,0,所以有2×7π12+φ=k π(k ∈Z),再由|φ|<π2,得φ=-π6,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,则f ⎝⎛⎭⎫x +π6=sin2x +π6,当2x +π6=-π2+2k π(k ∈Z),即x =-π3+k π(k ∈Z)时,y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值. 答案: ⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫x =k π-π3,k ∈Z[练常考题点——检验高考能力]一、选择题1.(2017·汕头调研)已知函数周期为π,其图象的一条对称轴是x =π3,则此函数的解析式可以是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6解析:选A 由函数周期为π,排除D ;又其图象的一条对称轴是x =π3,所以x =π3时,函数取得最值,而f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2×π3-π6=1,所以A 正确. 2.(2017·洛阳统考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f (x )的解析式是( )A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫3x +π3B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 解析:选D 由图象可知A =1,T 4=5π12-π6,∴T =π,∴ω=2πT =2,故排除A ,C ,把x=π6代入检验知,选项D 符合题意. 3.(2017·湖北八校联考)把函数y =sin x (x ∈R)的图象上所有点向左平移π6个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到图象的函数解析式为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6D .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6解析:选C 把函数y =sin x (x ∈R)的图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到函数y=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6(x ∈R)的图象;再把所得图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到图象的函数解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6(x ∈R).4.(2017·郑州模拟)将函数f (x )=-cos 2x 的图象向右平移π4个单位后得到函数g (x )的图象,则g (x )具有性质( )A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称B .在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,为奇函数 C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增,为偶函数 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称解析:选B 由题意得,g (x )=-cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4=-cos2x -π2=-sin 2x .A.最大值为1正确,而g ⎝⎛⎭⎫π2=0,图象不关于直线x =π2对称,故A 错误;B.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4时,2x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,g (x )单调递减,显然g (x )是奇函数,故B 正确;C.当x ∈⎝⎛⎭⎫-3π8,π8时,2x ∈⎝⎛⎭⎫-3π4,π4,此时不满足g (x )单调递增,也不满足g (x )是偶函数,故C 错误;D.周期T =2π2=π,g ⎝⎛⎭⎫3π8=-22,故图象不关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称.故选B.5.(2017·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称D .关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称解析:选B ∵f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )的图象向右平移π3个单位后得到g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3+φ的图象,又g (x )的图象关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A ,C 错误;当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误.6.将函数f (x )=sin 2x 的图象向右平移φ⎝⎛⎭⎫0<φ<π2个单位后得到函数g (x )的图象.若对满足|f (x 1)-g (x 2)|=2的x 1,x 2,有|x 1-x 2|min =π3,则φ=( )A.5π12B.π3C.π4D.π6解析:选D 由已知得g (x )=sin (2x -2φ),满足|f (x 1)-g (x 2)|=2,不妨设此时y =f (x )和y =g (x )分别取得最大值与最小值,又|x 1-x 2|min =π3,令2x 1=π2,2x 2-2φ=-π2,此时|x 1-x 2|=⎪⎪⎪⎪π2-φ=π3,又0<φ<π2,故φ=π6,选D.二、填空题7.函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=________. 解析:观察图象可知,A =1,T =2⎣⎡⎦⎤π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π, ∴ω=2,∴f (x )=sin(2x +φ).将⎝⎛⎭⎫-π6,0代入上式得sin ⎝⎛⎭⎫-π3+φ=0, 即-π3+φ=k π,k ∈Z ,由|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2), ∴x 1+x 22=π12,即x 1+x 2=π6, ∴f (x 1+x 2)=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3=32. 答案:328.(2017·山东师大附中模拟)设P 为函数f (x )=sin π2x 的图象上的一个最高点,Q 为函数g (x )=cos π2x 的图象上的一个最低点,则|PQ |的最小值是________.解析:由题意知两个函数的周期都为T =2ππ2=4,由正、余弦函数的图象知,f (x )与g (x )的图象相差14个周期,设P ,Q 分别为函数f (x ),g (x )图象上的相邻的最高点和最低点,设P (x 0,1),则Q (x 0+1,-1),则|PQ |min =(x 0+1-x 0)2+(-1-1)2= 5.答案: 59.将函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,-π2≤φ<π2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π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f π6=________.解析:把函数y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象,再把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象,所以f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫12×π6+π6=sin π4=22. 答案:2210.已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6=f ⎝⎛⎭⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=________.解析:依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值,即sin ⎝⎛⎭⎫π4ω+π3=-1,则π4ω+π3=2k π+3π2(k ∈Z).所以ω=8k +143(k ∈Z).因为f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0,得ω=143. 答案:143三、解答题11.函数f (x )=cos(πx +φ)0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求φ及图中x 0的值;(2)设g (x )=f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +13,求函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤-12,13上的最大值和最小值. 解:(1)由题图得f (0)=32,所以cos φ=32,因为0<φ<π2,故φ=π6.由于f (x )的最小正周期等于2,所以由题图可知1<x 0<2,故7π6<πx 0+π6<13π6,由f (x 0)=32得cos ⎝⎛⎭⎫πx 0+π6=32,所以πx 0+π6=11π6,故x 0=53.(2)因为f ⎝⎛⎭⎫x +13=cos ⎣⎡⎦⎤π⎝⎛⎭⎫x +13+π6=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π2=-sin πx ,所以g (x )=f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +13=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π6-sin πx =cos πx cos π6-sin πx sin π6 -sin πx =32cos πx -32sin πx =3sin ⎝⎛⎭⎫π6-πx .当x ∈⎣⎡⎦⎤-12,13时,-π6≤π6-πx ≤2π3.所以-12≤sin ⎝⎛⎭⎫π6-πx ≤1,故当π6-πx =π2,即x =-13时,g (x )取得最大值3;当π6-πx =-π6,即x =13时,g (x )取得最小值-32.12.(2017·洛阳质检)如图,摩天轮上一点P 在时刻t (单位:分钟)距离地面的高度y (单位:米)满足y =A sin(ωt +φ)+b ,φ∈[-π,π],已知该摩天轮的半径为50米,圆心O 距地面的高度为60米,摩天轮做匀速转动,每3分钟转一圈,点P 的起始位置在摩天轮的最低点处.(1)根据条件写出y 关于t 的解析式;(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间点P 距离地面的高度超过85米? 解:(1)由题设可知A =50,b =60, 又T =2πω=3,所以ω=2π3,从而y =50sin ⎝⎛⎭⎫2π3t +φ+60. 由题设知t =0时y =10,将t =0,y =10代入y =50sin ⎝⎛⎭⎫2π3t +φ+60,得sin φ=-1,又φ∈[-π,π],从而φ=-π2, 因此y =60-50cos 2π3t (t ≥0).(2)要使点P 距离地面的高度超过85米,则有y =60-50cos 2π3t >85,即cos 2π3t <-12,解得2π3<2π3t <4π3,即1<t <2,所以在摩天轮转动的一圈内,点P 距离地面的高度超过85米的时间有1分钟.。

【3年高考2年模拟】2018课标版文数一轮 第四章 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 同步训练题目

【3年高考2年模拟】2018课标版文数一轮 第四章 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 同步训练题目

第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用A组基础题组1.(2015山东,4,5分)要得到函数y=sin4x-π3的图象,只需将函数y=sin4x的图象()A.向左平移π12个单位 B.向右平移π12个单位C.向左平移π3个单位 D.向右平移π3个单位2.(2016陕西渭南模拟)将y=f(x)的图象向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=2sin3x-π6的图象,则f(x)=()A.2sin32x+π6B.2sin6x-π6C.2sin32x+π3D.2sin6x+π33.(2016河南洛阳统考)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) A>0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f(x)的解析式是()A.f(x)=sin3x+π3B.f(x)=sin2x+π3C.f(x)=sin x+π3D.f(x)=sin2x+π64.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sinπ6x+φ +k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为()A.5B.6C.8D.105.已知直线y=m(0<m<2)与函数y=sinωx+3cosωx(ω>0)的图象依次交于A(1,m),B(5,m),C(7,m)三点,则ω=()A.π3B.π4C.π2D.π66.(2017福建南平模拟)将函数y=sin4x-π6图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π4个单位,纵坐标不变,所得函数图象的一条对称轴的方程是()A.x=π12B.x=π6C.x=π3D.x=-π127.将函数f(x)=sin2x的图象向右平移φ0<φ<π2个单位长度后得到函数g(x)的图象.若对满足|f(x1)-g(x2)|=2的x1,x2,有|x1-x2|min=π3,则φ=()A.5π12B.π3C.π4D.π68.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ) ω>0,|φ|<π2,y=f(x)的部分图象如图,则fπ24=.9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=.10.已知f(x)=sin ωx+π3(ω>0),fπ6=fπ3,且f(x)在区间π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=.11.已知函数f(x)=4cosωx·sin ωx+π6+a(ω>0)图象上最高点的纵坐标为2,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求a和ω的值;(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间.B组提升题组12.(2016湖南长沙四校模拟)将函数f(x)=sin(ωx+φ) ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π3个单位长度得到y=sinx的图象,则函数f(x)的单调递增区间为()A.2kπ-π12,2kπ+5π12,k∈ZB.2kπ-π6,2kπ+5π6,k∈ZC. kπ-π12,kπ+5π12,k∈ZD. kπ-π6,kπ+5π6,k∈Z13.要得到函数f(x)=cos2x+π3的图象,只需将函数g(x)=sin2x+π3的图象()A.向左平移π2个单位长度 B.向右平移π2个单位长度C.向左平移π4个单位长度 D.向右平移π4个单位长度14.(2016宁夏银川模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象与x轴的一个交点-π12,0到其相邻的一条对称轴的距离为π4,若fπ12=32,则函数f(x)在0,π2上的最小值为()A.12 B.-3 C.-32D.-1215.函数f(x)=cos(πx+φ)0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求φ及图中x0的值;(2)设g(x)=f(x)+f x+13,求函数g(x)在区间-12,13上的最大值和最小值.16.已知函数f(x)=3sinωx·cosωx+cos2ωx-12(ω>0),其最小正周期为π2.(1)求f(x)的表达式;个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵(2)将函数f(x)的图象向右平移π8坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,若关于x的方程g(x)+k=0在区间0,π上有且只有一个实数解,求实2数k的取值范围.答案全解全析A组基础题组1.B将函数y=sin4x的图象向右平移π12个单位可得到函数y=sin4x-π12=sin4x-π3的图象.2.B y=2sin3x-π6y=2sin6x-π6f(x)=2sin6x-π3-π6=2sin6x-π6.3.D由图象可知A=1,T4=5π12-π6,∴T=π,∴ω=2πT =2,故排除A,C,把x=π6,y=1代入检验知,选项D符合题意.4.C由题图可知-3+k=2,k=5,∴y max=3+5=8.5.A f(x)=sinωx+3cosωx=2sin ωx+π3.由f(1)=f(5)=f(7)知x=3和x=6是函数f(x)图象的相邻的两条对称轴,∴T2=3,即T=6,∴2πω=6(ω>0),得ω=π3,故选A.6.A将函数y=sin4x-π6图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到的图象对应的函数解析式为g(x)=sin2x-π6,再将g(x)=sin2x-π6的图象向左平移π4个单位(纵坐标不变)得到y=g x+π4=sin2x+π4-π6=sin2x+π2-π6=sin2x+π3的图象,由2x+π3=kπ+π2(k∈Z),得x=kπ2+π12,k∈Z.当k=0时,x=π12,即x=π12是变化后的函数图象的一条对称轴的方程,故选A.7.D由已知得g(x)=sin(2x-2φ),若满足|f(x1)-g(x2)|=2,则不妨设此时y=f(x)和y=g(x)分别取得最大值与最小值,又|x1-x2|min=π3,令2x1=π2,2x2-2φ=-π2,此时|x1-x2|=π2-φ =π3,又0<φ<π2,故φ=π6,故选D.8.答案3解析由T2=3π8-π8=πω×12,得ω=2,∴f(x)=Atan(2x+φ).又图象过点3π8,0,∴Atan3π4+φ =0,又|φ|<π2,∴φ=π4,∴f(x)=Atan 2x +π4 .又图象过点(0,1),即Atan π4=1,故A=1,∴f(x)=tan 2x +π4 ,∴f π24 =tan 2×π24+π4 =tan π3= 3. 9.答案 2 2+2解析 由题图知A=2,ω=2π2×(6-2)=π4,且可取φ=0,则f(x)=2sin πx4,则T=8,f(1)+f(2)+f(3)+…+f(8)=0. 又2012=251×8+4,∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2 sin π4+sin2π4+sin3π4+sin4π4=2 2+2.10.答案 143解析 依题意知,当x=π6+π32=π4时,y 有最小值,∴sin π4·ω+π3 =-1,∴π4ω+π3=2k π+3π2(k ∈Z).∴ω=8k+143(k ∈Z ),∵f(x)在区间 π6,π3 上有最小值,无最大值,∴π3-π4≤πω,即ω≤12,令k=0,得ω=143. 11.解析 (1)f(x)=4cos ωx ·sin ωx +π6 +a=4cos ωx · 32sinωx +12cosωx +a =2 3sin ωxcos ωx+2cos 2ωx-1+1+a= 3sin2ωx+cos2ωx+1+a=2sin 2ωx +π6 +1+a. 当sin 2ωx +π6 =1时,f(x)取得最大值2+1+a=3+a, 又f(x)图象上最高点的纵坐标为2,∴3+a=2,∴a=-1.又f(x)图象上相邻两个最高点的距离为π,∴f(x)的最小正周期T=π,∴2ω=2πT =2,∴ω=1. (2)由(1)得f(x)=2sin 2x +π6 , 由π2+2k π≤2x+π6≤3π2+2k π,k ∈Z,得π6+k π≤x ≤2π3+k π,k ∈Z.令k=0,得π6≤x ≤2π3,∴函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间为 π6,2π3.B组提升题组12.C解法一:将函数f(x)=sin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)后图象对应的函数为y=sin12ωx+φ ,再向左平移π3个单位长度得到的图象对应的函数为y=sin12ωx+π3+φ=sin12ωx+ωπ6+φ=sinx,又ω>0,所以12ω=1,ωπ6+φ=2kπ,k∈Z,所以ω=2,又-π2≤φ<π2,所以φ=-π3,则f(x)=sin2x-π3,由2kπ-π2≤2x-π3≤2kπ+π2,k∈Z,可得kπ-π12≤x≤kπ+5π12,k∈Z.则函数f(x)的单调递增区间为kπ-π12,kπ+5π12,k∈Z.选C.解法二:将y=sinx的图象向右平移π3个单位长度得到的图象对应的函数为y=sin x-π3,将函数y=sin x-π3的图象上每一点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变)后图象对应的函数为y=sin2x-π3=f(x),由2kπ-π2≤2x-π3≤2kπ+π2,k∈Z,可得kπ-π12≤x≤kπ+5π12,k∈Z,则函数f(x)的单调递增区间为kπ-π12,kπ+5π12,k∈Z.选C.13.C因为f(x)=cos2x+π2-π6=sinπ6-2x=sin2x+5π6=sin2x+π4+π3,所以要得到函数f(x)=cos2x+π3的图象,只需将函数g(x)=sin2x+π3的图象向左平移π4个单位长度.故选C.14.C由题意得,函数f(x)的最小正周期T=4×π4=π=2πω,解得ω=2.因为点-π12,0在函数f(x)的图象上,所以Asin2×-π12+φ=0,解得φ=kπ+π6,k∈Z,由0<φ<π,可得φ=π6.因为fπ12=32,所以Asin2×π12+π6=32,解得A=3,所以f(x)=3sin2x+π6.当x∈0,π2时,2x+π6∈π6,7π6,则sin2x+π6∈-12,1,则当2x+π6=7π6,即x=π2时,函数f(x)取得最小值,且最小值为-32,故选C.15.解析(1)由题图得f(0)=32,所以cosφ=32,因为0<φ<π2,所以φ=π6.由于f(x)的最小正周期等于2,所以由题图可知1<x0<2,故7π6<πx0+π6<13π6,由f(x0)=32得cos πx0+π6=32,所以πx0+π6=11π6,x0=53.(2)由(1)得f(x)=cos πx+π6.因为 f x+13=cos π x+13+π6=cos πx+π2=-sinπx,所以g(x)=f(x)+f x+13=cos πx+π6-sinπx=cosπxcosπ6-sinπxsinπ6-sinπx=3 2cosπx-12sinπx-sinπx=3 2cosπx-32sinπx=3sinπ6-πx.当x∈-12,13时,-π6≤π6-πx≤2π3.所以-12≤sinπ6-πx≤1,故当π6-πx=π2,即x=-13时,g(x)取得最大值3;当π6-πx=-π6,即x=13时,g(x)取得最小值-32.16.解析(1)f(x)=3sinωx·cosωx+cos2ωx-12=32sin2ωx+cos2ωx+12-12=sin2ωx+π6,又f(x)的最小正周期T=π2,所以T=2π2ω=πω=π2,所以ω=2,所以f(x)=sin4x+π6.(2)将f(x)的图象向右平移π8个单位长度后,得到y=sin4x-π3的图象;再将所得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y=sin2x-π3的图象,所以g(x)=sin2x-π3,当0≤x≤π2时,-π3≤2x-π3≤2π3,易知当-π3≤2x-π3≤π2,即0≤x≤512π时,g(x)递增,且g(x)∈-32,1,当π2<2x-π3≤2π3,即512π<x≤π2时,g(x)递减,且g(x)∈32,1.又g(x)+k=0在区间0,π2上有且只有一个实数解,即函数y=g(x)与y=-k的图象在区间0,π2上有且只有一个交点,所以-32≤-k<32或-k=1,解得-32<k≤32或k=-1,所以实数k的取值范围是-32,32∪{-1}.。

18版高考数学一轮复习第四章三角函数、解三角形4.4函数y=Asinωx+φ的图象及应用课件理

18版高考数学一轮复习第四章三角函数、解三角形4.4函数y=Asinωx+φ的图象及应用课件理
数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例 1 (2015· 湖 北 ) 某 同 学 用 “ 五 点 法 ” 画 函 数 f(x) = A sin(ωx +
π φ)ω>0,|φ|< 在某一个周期内的图象时, 列表并填入了部分数据, 如下表: 2
ωx+φ x Asin(ωx+φ)
π 3 过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0,,π, π,2π来求出相应的x,通过 2 2
列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.
(2)图象变换:由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图 象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
跟踪训练1
把函数y=sin x的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一 π 半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移 个单位,得到的函 4 几何画板展示 数图象的解析式是 答案 解析 A.y=cos 2x C.y=sin(2x-π ) 4 B.y=-sin 2x
因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z.
π kπ π 令 2x+ =kπ,k∈Z,解得 x= - ,k∈Z. 6 2 12 kπ π 即 y=g(x)图象的对称中心为( - ,0),k∈Z. 2 12
思维升华
(1) 五点法作简图:用 “ 五点法 ” 作 y = Asin(ωx + φ) 的简图,主要是通
11π 7π 2π 由题图知,函数 f(x)的周期 T=2( - )= , 12 12 3 π π 2π π 2 所以 f(- )=f(- + )=f( )=- . 6 6 3 2 3
π 5.若将函数f(x)=sin(2x+ )的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴 4 3π 答案 解析 对称,则φ的最小正值是________. 8

2018高考数学文科一轮复习-函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

2018高考数学文科一轮复习-函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用
高三(8)班高考数学第一轮复习
复习十一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象
高三(8)班高考数学第一轮复习
考纲要求
考情分析
1.了解函数y=Asin(ωx+φ) 三角函数y=Asin(ωx+φ)
的物理意义,能画出
+b的图象和性质一直是高
y=Asin(ωx+φ)的图象,了 考的热点,它的单调性、奇
解参数A、ω、φ对图象变化 偶性及最值问题都是高考的
(1)求 ω 的值;
《新坐标》P49变式训练3
(2)求 f(x)在区间π,32π上的最大值和最小值.
高三(8)班高考数学第一轮复习

3
(2011
年浙江高考)已知函数
f(x)

Asin(
π 3
x

φ)

x

R

A>0,0<φ<π2,y=f(x)的部分图象如图所示,P、Q 分别为该图象的最高点
和最低点,点 P 的坐标为(1,A).
(1)求 f(x)的最小正周期及 φ 的值; (2)若点 R 的坐标为(1,0),∠PRQ=23π,求 A 的值.
高三(8)班高考数学第一轮复习
练习:
《新坐标》P48 例2(1)(2) P49 变式训练2
高三(8)班高考数学第一轮复习
考点 4 函数 y=Asin(ωx+φ)图象与性质的综合应用
例 4、 (2016·天津高考)已知函数 f(x)=4tan xsinπ2-x·cosx-π3- 3.
考点 3 已知图象求函数 y=Asin(ωx+φ)+b 的解析式 确定 y=Asin(ωx+φ)+b 的解析式的步骤 (1)求 A,b,确定函数的最大值 M 和最小值 m, 则 A=M-2 m,b=M+2 m. (2)求 ω,确定函数的周期 T,则 ω=2Tπ.

2018年高三数学(文)一轮复习课件 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

2018年高三数学(文)一轮复习课件   函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
知识梳理 核心考点
-5-
1
2
3
4
5
1 2
1.下列结论正确的打“√”,错误的打“×”. (1)把 y=sin x 的图象上各点的横坐标缩短为原来的 ,纵坐标不 变,所得图象对应的函数解析式为 y=sin2x.(
π 3 1
)
π 3
(2)将 y=sin 2x 的图象向右平移 个单位长度,得到 y=sin 2������-
关闭
由题意知 1=2sin φ,得 sin φ= .又|φ|< ,得 φ= .
π 6,6
1 2
函数 f(x)的最小正周期为 T=2π÷
π 3
π 2
π 6
=6.
解析
关闭
答案
第四章
知识梳理 双基自测 自测点评
4.4
函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
知识梳理 核心考点
-9-
1
2
3
4
5
5.若将函数 f(x)=sin 的图象向右平移φ个单位,所得图象 关于y轴对称,则φ的最小正值是 .
的图象. ( ) (3)函数 f(x)=Asin(ωx+φ)(A≠0)的最大值为 A,最小值为-A.( ) (4)如果 y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为 T,那么函数图象的两个
������ 相邻对称中心之间的距离为2.
(
) ( )
关闭
(5)若函数
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
π y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则 φ=2kπ+ (k∈Z). 2
答案
第四章
知识梳理 双基自测 自测点评
4.4
函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

2018课标版理数一轮(4)第四章-三角函数、解三角形(含答案)6 第六节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

2018课标版理数一轮(4)第四章-三角函数、解三角形(含答案)6 第六节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
11


的 2
)
6 A.- 2
3 B.- 2
2 C.- 2
D.-1
栏目索引
(2)已知函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的最大值为4,最小值为0,最小正 周期为 ,直线x= 是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解
2 3


析式为 (
)
3 4 x 题意的是y=2sin +2. 6 2

2

ω
2
5 6
3
栏目索引
方法技巧 根据函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的图象求其解析式时,主要从以下 四个方面入手:
最大值 最小值 ; 2 最大值 最小值 (2)b的确定:根据图象的最高点和最低点,即b= ; 2 2 (3)ω的确定:利用图象先求出周期T,然后由T= (ω>0)来确定ω; ω


坐标不变),得到y=sin 的图象 , 最后把 y =sin 2 x 2 x 的图象上所有
3 3
点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y=2sin 2x 的 3



图象.
栏目索引
方法技巧 函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的作法 (1)五点法:用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换, 令z=ωx+φ,由z取0, ,π, π,2π来求出相应的x,通过列表得出五点坐标,描



)
4 A.± 5 4 B. 5
8 C.± 5 8 D. 5

2018高考数学文人教B版一轮课件:4-4函数y=Asinωx+φ

2018高考数学文人教B版一轮课件:4-4函数y=Asinωx+φ

)
π 3
B.y=2sin 2������ + D.y=2sin 2������-
关闭
D
答案
-8知识梳理 双基自测 自测点评
1
2
3
4
π 0,- 2
5
3.函数 f(x)=2sin(ωx+φ) ������ > 示,则 ω,φ 的值分别是( A.2,-3 B.2,-6 C.4,-6 D.4,3
π π π π
-12考点1 考点2 考点3
考点 1 函数 y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例 1 某同学用“五点法”画函数 f(x)=Asin(ωx+φ) ������ > 0,|������| < 2 在某一个周期内的图象,列表并填入了部分数据,如下表: ������ 3������ ωx+φ 0 π 2π 2 2 ������ 5������ x 3 6 Asin(ωx+φ) 0 5 -5 0
π y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则 φ=2kπ+ (k∈Z). 2
答案
-7知识梳理 双基自测 自测点评
1
2
3
4
5
π 2������ + 6 π 3 1 的图象向右平移4
2.(2016 全国乙卷,文 6)将函数 y=2sin 个周期后,所得图象对应的函数为( A.y=2sin 2������ + C.y=2sin 2������π 4 π 4
4.4
函数y=Asin(ωx+φ)的 图象及应用
-2知识梳理 双基自测 自测点评
1
2
3
4
1.“五点法”作三角函数图象的五点 作图的五点是三角函数图象在一个周期内的最高点、最低点及 与x轴的三个交点.

全国通用2018高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角3

全国通用2018高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形第4节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角3

第四节 函数y =Asin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用————————————————————————————————[考纲传真] 1.了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义;能画出函数的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响.2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.1.y =A sin (ωx +φ)的有关概念先平移后伸缩 先伸缩后平移⇓ ⇓1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的单位长度一致.( )(2)将y =3sin 2x 的图象左移π4个单位后所得图象的解析式是y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.( )(3)函数f (x )=A sin(ωx +φ)的图象的两个相邻对称轴间的距离为一个周期.( ) (4)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( )[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√2.(2016·四川高考)为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向上平行移动π3个单位长度D .向下平行移动π3个单位长度A [把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度就得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象.]3.若函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图3­4­1,则ω=( )图3­4­1A .5B .4C .3D .2B [由图象可知,T 2=x 0+π4-x 0=π4,所以T =π2=2πω,所以ω=4.]4.将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π4C .0D .-π4B [把函数y =sin(2x +φ)沿x 轴向左平移π8个单位后得到函数y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ2+π8=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+π4为偶函数,则φ的一个可能取值是π4.]5.(教材改编)电流I (单位:A)随时间t (单位:s)变化的函数关系式是I =5sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt +π3,t ∈[0,+∞),则电流I 变化的初相、周期分别是________. π3,150 [由初相和周期的定义,得电流I 变化的初相是π3,周期T =2π100π=150.]已知函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -4,x ∈R.(1)画出函数f (x )在一个周期的闭区间上的简图;(2)将函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到f (x )的图象? [解] (1)列表取值:(2)先把y =sin x 的图象向右平移π4个单位,然后把所有点的横坐标扩大为原来的2倍,再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,得到f (x )的图象.12分[规律方法] 1.变换法作图象的关键是看x 轴上是先平移后伸缩还是先伸缩后平移,对于后者可利用ωx +φ=ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φω确定平移单位.2.用“五点法”作图,关键是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,描点得出图象.如果在限定的区间内作图象,还应注意端点的确定.[变式训练1] (1)(2016·全国卷Ⅰ)将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( )A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3C .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3 (2)(2016·全国卷Ⅲ)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.(1)D (2)π3 [(1)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期即π4个单位长度,所得图象对应的函数为y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,故选D.(2)∵y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,∴函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y=2sin x 的图象向右平移π3个单位长度得到.]( )图3­4­2A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3(2)已知函数y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式为( )A .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+2C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6+2 (1)A (2)D [(1)由图象知T 2=π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π2,故T =π,因此ω=2ππ=2.又图象的一个最高点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫π3,2,所以A =2,且2×π3+φ=2k π+π2(k ∈Z),故φ=2k π-π6(k ∈Z),结合选项可知y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.故选A.(2)由函数y =A sin(ωx +φ)+b 的最大值为4,最小值为0,可知b =2,A =2.由函数的最小正周期为π2,可知2πω=π2,得ω=4.由直线x =π3是其图象的一条对称轴,可知4×π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,从而φ=k π-5π6,k ∈Z ,故满足题意的是y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6+2.][规律方法] 确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m2,b =M +m2;(2)求ω:确定函数的周期T ,则可得ω=2πT;(3)求φ:常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 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”中的某一个点为突破口.“第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)时ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)时ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)时ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2;“第五点”时ωx +φ=2π.[变式训练2] (2017·石家庄一模)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象如图3­4­3所示,则f ⎝⎛⎭⎪⎫11π24的值为( )图3­4­3A .-62 B .-32 C .-22D .-1 D [由图象可得A =2,最小正周期T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12-π3=π,则ω=2πT =2.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫7π6+φ=-2,解得φ=-5π3+2k π(k ∈Z),即k =1,φ=π3,则f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π24=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12+π3=2sin 5π4=-1,故选D.](2016·天津高考)已知函数f (x )=4tan x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-x ·cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -3- 3.(1)求f (x )的定义域与最小正周期;(2)讨论f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上的单调性.[解] (1)f (x )的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π2+k π,k ∈Z.2分 f (x )=4tan x cos x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3- 3=4sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x - 3=2sin x cos x +23sin 2x - 3 =sin 2x +3(1-cos 2x )- 3 =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.6分(2)令z =2x -π3,则函数y =2sin z 的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z. 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z.8分设A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4,B =x ⎪⎪⎪-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,易知A ∩B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4.所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,-π12上单调递减.12分[规律方法] 讨论函数的单调性,研究函数的周期性、奇偶性与对称性,都必须首先利用辅助角公式,将函数化成一个角的一种三角函数.[变式训练3] 设函数f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx (ω>0),且y =f (x )图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4. 【导学号:31222119】(1)求ω的值;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值. [解] (1)f (x )=32-3sin 2ωx -sin ωx cos ωx =32-3·1-cos 2ωx 2-12sin 2ωx =32cos 2ωx -12sin 2ωx =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3.3分因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为π4,又ω>0,所以2π2ω=4×π4,因此ω=1.5分(2)由(1)知f (x )=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.6分当π≤x ≤3π2时,5π3≤2x -π3≤8π3,所以-32≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1,则-1≤f (x )≤32.10分故f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2上的最大值和最小值分别为32,-1.12分某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温? [解] (1)因为f (t )=10-2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos π12t +12sin π12t =10-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π12t +π3,2分又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1.4分当t =2时,sin ⎝⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1.于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.6分 (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温. 由(1)得f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,故有10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3>11,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.9分又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18.故在10时至18时实验室需要降温.12分[规律方法] 1.三角函数模型在实际中的应用体现在两个方面:一是用已知的模型去分析解决实际问题,二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型解决问题,其关键是合理建模.2.建模的方法是认真审题,把问题提供的“条件”逐条地“翻译”成“数学语言”,这个过程就是数学建模的过程.[变式训练4] (2015·陕西高考)如图3­4­4,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6x +φ+k .据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )图3­4­4A.5 B.6 C.8 D.10C [根据图象得函数的最小值为2,有-3+k=2,k=5,最大值为3+k=8.][思想与方法]1.由图象确定函数解析式由图象确定y=A sin(ωx+φ)时,φ的确定是关键,尽量选择图象的最值点代入;若选零点代入,应根据图象升降找“五点法”作图中第一个零点.2.对称问题函数y=A sin(ωx+φ)的图象与x轴的每一个交点均为其对称中心,经过该图象上坐标为(x,±A)的点与x轴垂直的每一条直线均为其图象的对称轴,这样的最近两点间横坐标的差的绝对值是半个周期(或两个相邻对称中心的距离).[易错与防范]1.要弄清楚是平移哪个函数的图象,得到哪个函数的图象.2.要注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应先利用诱导公式化为同名函数.3.由y =sin x 的图象变换到y =A sin(ωx +φ)的图象,先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因是相位变换和周期变换都是针对x 而言的.4.函数y =A sin(ωx +φ)在x ∈[m ,n ]上的最值可先求t =ωx +φ的范围,再结合图象得出y =A sin t 的值域.课时分层训练(二十) 函数y =A sin(ωx +φ)的图象A 组 基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象( ) 【导学号:31222120】A .向右平移π12个单位 B .向右平移π4个单位C .向左平移π12个单位D .向左平移π4个单位A [由于y =sin 3x +cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4,y =2cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π2,因此只需将y =2cos 3x 的图象向右平移π12个单位,即可得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π2=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象.]2.(2017·成都二诊)将函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6图象上所有点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )的解析式为( )A .g (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3B .g (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6C .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3D .g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6 B [由图象变换规则可得g (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,故选B.]3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图3­4­5所示,则ω,φ的值分别是( )图3­4­5A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3A [∵T 2=1112π-512π,∴T =π.由T =2πω=π,得ω=2.∵5π12×2+φ=π2+2k π,k∈Z ,∴φ=-π3+2k π.又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=-π3.]4.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f (x )的单调递增区间是( ) 【导学号:31222121】A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z C [由题设知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6,f (x )的周期为T =π,所以ω=2,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 得,k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z.]5.(2016·全国卷Ⅱ)若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )A .x =k π2-π6(k ∈Z) B .x =k π2+π6(k ∈Z) C .x =k π2-π12(k ∈Z) D .x =k π2+π12(k ∈Z) B [将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得到函数y =2sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象.由2x +π6=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z),即平移后图象的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z).] 二、填空题6.若函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=________.【导学号:31222122】0 [由f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为π2,得ω=4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4×π3-π3=0.]7.已知函数y =cos x 与y =sin(2x +φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则φ的值是________.π6 [由题意cos π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+φ=12,2π3+φ=k π+(-1)k·π6(k ∈Z).因为0≤φ<π,所以φ=π6.] 8.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28 ℃,12月份的月平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为________ ℃.20.5 [依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5,∴y =23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -, 当x =10时,y =23+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×4=20.5.]三、解答题9.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4+1.(1)求它的振幅、最小正周期、初相;(2)画出函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的图象. [解] (1)振幅为2,最小正周期T =π,初相为-π4.5分(2)图象如图所示.12分10.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P ⎝⎛⎭⎪⎫π12,0,图象上与点P 最近的一个最高点是Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5. (1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.[解] (1)依题意得A =5,周期T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12=π,2分∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,4分 ∴5sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6,∴y =5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.6分 (2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,10分故函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z).12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2016·北京高考)将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3图象上的点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y =sin 2x 的图象上,则( )A .t =12,s 的最小值为π6B .t =32,s 的最小值为π6C .t =12,s 的最小值为π3D .t =32,s 的最小值为π3A [因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,t 在函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象上,所以t =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4-π3=sin π6=12.所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,12.将点P 向左平移s (s >0)个单位长度得P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s ,12.因为P ′在函数y =sin 2x 的图象上,所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-s =12,即cos 2s =12,所以2s =2k π+π3或2s =2k π+53π,即s =k π+π6或s =k π+5π6(k ∈Z),所以s 的最小值为π6.]2.若函数y =cos 2x +3sin 2x +a 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为________.【导学号:31222123】(-2,-1] [由题意可知y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a ,该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,即y =-a ,y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的交点.结合函数的图象可知1≤-a <2,所以-2<a ≤-1.]3.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0<φ<π2的部分图象如图3­4­6所示.图3­4­6(1)求f (x )的解析式;(2)设g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π122,求函数g (x )在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上的最大值,并确定此时x 的值. [解] (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3,2分∴ω=32.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4+φ=0, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π4=0.4分∵0<φ<π2,∴-π4<φ-π4<π4,∴φ-π4=0,即φ=π4,∴f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π4.6分(2)由(1)可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π8,8分 ∴g (x )=⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π122=4×1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π42=2-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π4.10分∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3,∴-π4≤3x +π4≤5π4,∴当3x +π4=π,即x =π4时,g (x )max =4.12分。

(山东专用)高考数学一轮复习 第四章三角函数、解三角形4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象与

(山东专用)高考数学一轮复习 第四章三角函数、解三角形4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象与

4.4 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质考纲要求1.了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义;能画出函数y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响.2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.31.把y =sin 12x 的图象上点的横坐标变为原来的2倍得到y =sin ωx 的图象,则ω的值为( ).A .1B .4C .14D .22.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(其中ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,且f (0)=3,则( ).A .ω=12,φ=π6B .ω=12,φ=π3C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=π33.(2012安徽高考)要得到函数y =cos(2x +1)的图象,只要将函数y =cos 2x 的图象( ).A .向左平移1个单位B .向右平移1个单位C .向左平移12个单位D .向右平移12个单位4.已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -3π4的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12=__________.5.(2012湖南高考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12的单调递增区间.一、三角函数y =A sin(ωx +φ)的图象【例1】设函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)的周期为π. (1)求它的振幅、初相;(2)用五点法作出它在一个周期上的图象;(3)说明函数f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到. 方法提炼1.用“五点法”作图应抓住四条:①将原函数化为y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)或y =A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0)的形式;②求出周期T =2πω;③求出振幅A ;④列出一个周期内的五个特殊点,当画出某指定区间上的图象时,应列出该区间内的特殊点.2.图象变换法 (1)平移变换①沿x 轴平移,按“左加右减”法则; ②沿y 轴平移,按“上加下减”法则. (2)伸缩变换①沿x 轴伸缩时,横坐标x 伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)为原来的1ω倍(纵坐标y 不变);②沿y 轴伸缩时,纵坐标y 伸长(A >1)或缩短(0<A <1)为原来的A 倍(横坐标x 不变).请做演练巩固提升2,3二、求函数y =A sin(ωx +φ)+b 的解析式【例2-1】已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+b (ω>0,|φ|<π2)的图象的一部分如图所示:(1)求f (x )的表达式;(2)试写出f (x )的对称轴方程.【例2-2】已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)-cos(ωx +φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数y =f (x )图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8的值; (2)将函数y =f (x )的图象向右平移π6个单位后,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )的单调递减区间.方法提炼确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的解析式的步骤: 1.求A ,b ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,b =M +m 2.2.求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT.3.求φ,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,b 已知)或代入图象与直线y =b 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”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”为ωx +φ=2π.请做演练巩固提升4三、三角函数模型的应用【例3】已知某海湾内海浪的高度y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:小时)的函数,记作y =f ((1)根据以上数据,求函数y =A cos ωt +b 的最小正周期T ,振幅A 及函数表达式; (2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内从8:00至20:00之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?方法提炼三角函数模型在实际中的应用体现在两个方面,一是已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则,二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.请做演练巩固提升5不理解相位变换而致误【典例】(2012天津高考)将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0,则ω的最小值是( ). A .13 B .1 C .53D .2 解析:f (x )=sin ωx 的图象向右平移π4个单位长度得:y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x -π4.又所得图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0,∴sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-π4=0.∴sin ωπ2=0.∴ωπ2=k π(k ∈Z ).∴ω=2k (k ∈Z ).∵ω>0,∴ω的最小值为2. 答案:D 答题指导:要熟练掌握“先平移再伸缩”和“先伸缩再平移”这两种变换方案.即前者平移|φ|个单位,后者平移⎪⎪⎪⎪⎪⎪φω个单位,原因在于相位变换和周期变换都是针对变量x 而言的,因此在用这样的变换法作图象时一定要注意平移与伸缩的先后顺序,否则会出现错误.1.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A ≠0,ω>0,-π2<φ<π2的图象关于直线x =23π对称,它的周期是π,则下列结论一定正确的是( ).A .f (x )的最大值为AB .f (x )的一个对称中心是点⎝ ⎛⎭⎪⎫512π,0 C .f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 D .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤512π,23π上是减函数2.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位后,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6的图象,则φ等于( ).A .π6B .5π6C .7π6D .11π63.(2012浙江高考)把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( ).4.(2012重庆高考)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,-π<φ≤π)在x =π6处取得最大值2,其图象与x 轴的相邻两个交点的距离为π2.(1)求f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=6cos 4x -sin 2x -1f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的值域.5.如图,某市拟在长为8 km 的道路OP 的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM ,该曲线段为函数y =A sin ωx (A >0,ω>0),x ∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S (3,23);赛道的后一部分为折线段MNP .为保证参赛运动员的安全,限定∠MNP =120°.(1)求A ,ω的值和M ,P 两点间的距离;(2)应如何设计,才能使折线段赛道MNP 最长?参考答案基础梳理自测 知识梳理 1.2πω ω2π2.-φω π2ω-φω πω-φω 3π2ω-φω 2πω-φω3.|φ| 1ω 1ω |φω| A A基础自测1.C 解析:y =sin 12x ――-----------→横坐标变为原来的2倍y =sin 12⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =sin 14x ,∴ω=14.2.D 解析:由题意得ω=2πT=2,∴f (x )=2sin(2x +φ),又f (0)=3,即2sin φ=3,∴sin φ=32,∵|φ|<π2,∴φ=π3,故选D.3.C 解析:∵y =cos(2x +1)=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, ∴只须将y =cos 2x 的图象向左平移12个单位即可得到y =cos(2x +1)的图象.4.0 解析:由图象知32T =π,所以T =2π3.所以ω=3.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x -3π4. 故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π4-3π4=0. 5.解:(1)由题设图象知,周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π,所以ω=2πT=2,因为点⎝⎛⎭⎪⎫5π12,0在函数图象上,所以A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+φ=0. 又因为0<φ<π2,所以5π6<5π6+φ<4π3,从而5π6+φ=π,即φ=π6.又点(0,1)在函数图象上,所以A sin π6=1,得A =2.故函数f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π6-2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π6 =2sin 2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 =2sin 2x -2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2x +32cos 2x=sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z ,所以函数g (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .考点探究突破【例1】解:(1)f (x )=sin ωx +3cos ωx =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx +32cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3. 又∵T =π,∴2πω=π,即ω=2.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. ∴函数f (x )=sin ωx +3cos ωx 的振幅为2,初相为π3.(2)(3)把y =sin x 图象上所有的点向左平移π3个单位,得到y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,再把y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,然后把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 【例2-1】解:(1)由图象可知,函数的最大值M =3,最小值m =-1,则A =3-(-1)2=2,b =3-12=1.又T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫23π-π6=π,∴ω=2πT =2ππ=2,∴f (x )=2sin(2x +φ)+1.将x =π6,y =3代入上式,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+φ=1, ∴π3+φ=π2+2k π,k ∈Z , 即φ=π6+2k π,k ∈Z ,又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1. (2)由2x +π6=π2+k π(k ∈Z ),得x =π6+12k π,k ∈Z ,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+1的对称轴方程为:x =π6+12k π,k ∈Z . 【例2-2】解:(1)f (x )=3sin(ωx +φ)-cos(ωx +φ)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤32sin(ωx +φ)-12cos(ωx +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +φ-π6. 因为f (x )为偶函数,所以对x ∈R ,f (-x )=f (x )恒成立,因此sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-ωx +φ-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ-π6,即-sin ωx cos ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π6+cos ωx sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π6=sin ωx cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π6+cos ωx sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π6, 整理得sin ωx cos ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π6=0. 因为ω>0,且x ∈R ,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π6=0. 又因为0<φ<π,故φ-π6=π2.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π2=2cos ωx . 由题意得2πω=2·π2,所以ω=2.故f (x )=2cos 2x .因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2cos π4= 2. (2)将f (x )的图象向右平移π6个单位后,得到f ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6的图象.所以g (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当2k π≤2x -π3≤2k π+π(k ∈Z ),即k π+π6≤x ≤k π+2π3(k ∈Z )时,g (x )单调递减.因此g (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ). 【例3】解:(1)由表中数据,知周期T =12,∴ω=2πT =2π12=π6.由t =0,y =1.5,得A +b =1.5; 由t =3,y =1.0,得b =1.0,∴A =0.5,b =1,∴振幅为12,∴y =12cos π6t +1.(2)由题知,当y >1时才可对冲浪者开放, ∴12cos π6t +1>1,∴cos π6t >0, ∴2k π-π2<π6t <2k π+π2,k ∈Z ,即12k -3<t <12k +3,k ∈Z .①∵0≤t ≤24,故可令①中的k 分别为0,1,2, 得0≤t <3,或9<t <15,或21<t ≤24.∴在规定时间8:00至20:00之间,有6个小时的时间可供冲浪者运动,即9:00至15:00.演练巩固提升 1.B2.D 解析:∵y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2π+116π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +11π6,∴φ=11π6.3.A 解析:y =cos 2x +1图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍得y 1=cos x +1,再向左平移1个单位长度得y 2=cos(x +1)+1,再向下平移1个单位长度得y 3=cos(x +1),故相应图象为A.4.解:(1)由题设条件知f (x )的周期T =π,即2πω=π,解得ω=2.因f (x )在x =π6处取得最大值2,所以A =2.从而sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=1,所以π3+φ=π2+2k π,k ∈Z .又由-π<φ≤π得φ=π6.故f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)g (x )=6cos 4x -sin 2x -12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=6cos 4x +cos 2x -22cos 2x=(2cos 2x -1)(3cos 2x +2)2(2cos 2x -1) =32cos 2x +1⎝⎛⎭⎪⎫cos 2x ≠12.因cos 2x ∈[0,1],且cos 2x ≠12,故g (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,74∪⎝ ⎛⎦⎥⎤74,52.5.解:解法一:(1)连接MP .依题意,有A =23,T 4=3,又T =2πω,∴ω=π6,∴y =23sin π6x ,当x =4时,y =23sin 2π3=3,∴M (4,3),又P (8,0),∴MP =(-4)2+32=5.(2)在△MNP 中,∠MNP =120°,MP =5.设∠PMN =θ,则0°<θ<60°.由正弦定理得MP sin 120°=NP sin θ=MNsin(60°-θ).∴NP =1033sin θ,MN =1033sin(60°-θ). ∴NP +MN =1033sin θ+1033sin(60°-θ)=1033⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin θ+32cos θ=1033sin(θ+60°).∵0°<θ<60°,∴60°<θ+60°<120°, ∴当θ=30°时,折线段赛道MNP 最长.亦即,将∠PMN 设计为30°时,折线段赛道MNP 最长. 解法二:(1)同解法一.(2)在△MNP 中,∠MNP =120°,MP =5,由余弦定理得MN 2+NP 2-2MN ·NP ·cos∠MNP =MP 2,即MN 2+NP 2+MN ·NP =25.故(MN +NP )2-25=MN ·NP ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫MN +NP 22, 从而34(MN +NP )2≤25, 即MN +NP ≤1033, 当且仅当MN =NP 时等号成立.亦即,设计为MN =NP 时,折线段赛道MNP 最长.。

高考文科一轮第四章三角函数解三角函数4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用试题

高考文科一轮第四章三角函数解三角函数4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用试题

⾼考⽂科⼀轮第四章三⾓函数解三⾓函数4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应⽤试题A 组专项基础训练(时间:35分钟)1.函数y =cos ?2x -π3的部分图象可能是( )【解析】∵y =cos ?2x -π3,∴当2x -π3=0,即x =π6时,函数取得最⼤值1,结合图象看,可使函数在x =π6时取得最⼤值的只有D.【答案】 D2.(2016·课标全国Ⅱ)函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所⽰,则( )A .y =2sin 2x -π6B .y =2sin 2x -π3C .y =2sin x +π6D .y =2sinx +π3【解析】由图易知A =2,因为周期T 满⾜T 2=π3-? ????-π6,所以T =π,ω=2πT=2.由x=π3时,y =2可知2×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),所以φ=-π6+2k π(k ∈Z ),结合选项可知函数解析式为y =2sin ?2x -π6.【答案】 A3.(2016·天津)已知函数f (x )=sin 2ωx 2+12sin ωx -12(ω>0),x ∈R .若f (x )在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是( )A.0,18B.0,14∪58,1 C.0,58 D.0,18∪14,58 【解析】 f (x )=1-cos ωx 2+12sin ωx -12=12·(sin ωx -cos ωx )=22sin ? ????ωx -π4,∵x ∈(π,2π),ω>0,∴ωx -π4∈? ????ωπ-π4,2ωπ-π4,∵f (x )在区间(π,2π)内没有零点,∴有以下两种情况:①?ωπ-π4,2ωπ-π4?(2k π,2k π+π),k ∈Z ,则有ωπ-π4≥2k π,2ωπ-π4≤2k π+π,k ∈Z ,得ω∈2k +14,k +58,k ∈Z ,当k =0时,ω∈14,58;②?ωπ-π4,2ωπ-π4?(2k π+π,2k π+2π),k ∈Z ,则有ωπ-π4≥2k π+π,2ωπ-π4≤2k π+2π,k ∈Z ,得ω∈2k +54,k +98,k ∈Z ,当k =-1时,ω∈-34,18,⼜ω>0,∴ω∈0,18. 综上,ω∈0,18∪14,58,故选D. 【答案】 D4.(2016·沈阳质检)已知曲线f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0)相邻的两条对称轴之间的距离为π2,且曲线关于点(x 0,0)中⼼对称,若x 0∈?0,π2,则x 0等于( )A.π12B.π6C.π3D.5π12 【解析】 f (x )=sin ωx +3cos ωx =212sin ωx +32cos ωx=2sin ?ωx +π3.∵曲线f (x )=2sin ? ?ωx +π3相邻的两条对称轴之间的距离为π2,∴最⼩正周期T =π=2πω,∴ω=2,∴f (x )=2sin ?2x +π3.∵曲线关于点(x 0,0)中⼼对称;∴2x 0+π3=k π(k ∈Z ),∴x 0=k π2-π6(k ∈Z ),⼜x 0∈0,π2,∴x 0=π3.【答案】 C5.(2016·开封模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所⽰,为了得到这个函数的图象,只需将y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点( )A .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变B .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变D .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变【解析】由图象可知f (x )=sin ? ?2x +π3,由y =sin x 的图象先左移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变.【答案】 C6.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)A >0,ω>0,0<φ<π2的图象如右图所⽰,则当t =1100秒时,电流强度是________安.【解析】由图象知A =10,T 2=4300-1300=1100,∴ω=2πT =100π,∴I =10sin(100πt +φ).∵图象过点1300,10,∴10sin100π×1300+φ=10,∴sin ? ????π3+φ=1,π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π+π6,k ∈Z ,⼜∵0<φ<π2,∴φ=π6.∴I =10sin ? ?100πt +π6,当t =1100秒时,I =-5安.【答案】-57.(2016·全国卷Ⅲ)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象⾄少向右平移________个单位长度得到.【解析】函数y =sin x -3cos x =2sin ? ??x -π3的图象可由函数y =2sin x 的图象⾄少向右平移π3个单位长度得到.【答案】π38.(2015·忻州市⾼三联考)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2在⼀个周期内的图象如图所⽰.若⽅程f (x )=m 在区间[0,π]上有两个不同的实数x 1,x 2,则x 1+x 2的值为________.【解析】由图象可知y =m 和y =f (x )图象的两个交点关于直线x =π6或x =23π对称,∴x 1+x 2=π3或43π.【答案】π3或43π 9.(2015·天津)已知函数f (x )=sin 2x -sin 2x -π6,x ∈R .(1)求f (x )的最⼩正周期;(2)求f (x )在区间-π3,π4上的最⼤值和最⼩值.【解析】 (1)由已知,有f (x )=1-cos 2x 2-1-cos ?2x -π32=1212cos 2x +32sin 2x -12cos 2x =34sin 2x -14cos 2x =12sin ? ?2x -π6. 所以f (x )的最⼩正周期T =2π2=π.(2)因为f (x )在区间-π3,-π6上是减函数,在区间-π6,π4上是增函数,且f ? ????-π3=-14, f ? ??-π6=-12,f ? ????π4=34,所以f (x )在区间-π3,π4上的最⼤值为34,最⼩值为-12.10.(2016·青岛模拟)已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ωx +π6+a (ω>0)图象上最⾼点的纵坐标为2,且图象上相邻两个最⾼点的距离为π.(1)求a 和ω的值;(2)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间.【解析】 (1)f (x )=4cos ωx ·sin ? ?ωx +π6+a=4cos ωx ·??32sin ωx +12cos ωx +a=23sin ωx cos ωx +2cos 2ωx -1+1+a =3sin 2ωx +cos 2ωx +1+a =2sin ?2ωx +π6+1+a .当sin ? ?2ωx +π6=1时,f (x )取得最⼤值2+1+a =3+a ,⼜f (x )图象上最⾼点的纵坐标为2,∴3+a =2,∴a =-1.⼜f (x )图象上相邻两个最⾼点的距离为π,∴f (x )的最⼩正周期T =π,∴2ω=2πT=2,∴ω=1.(2)由(1)得f (x )=2sin ? ?2x +π6,由π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π6+k π≤x ≤2π3+k π,k ∈Z . 令k =0,得π6≤x ≤2π3,∴函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间为π6,2π3.B 组专项能⼒提升 (时间:20分钟)11.(2016·课标全国Ⅰ)将函数y =2sin 2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( )A .y =2sin 2x +π4B .y =2sin 2x +π3C .y =2sin 2x -π4D .y =2sin ?2x -π3【解析】该函数的周期为π,将其图象向右平移π4个单位后,得到的图象对应的函数为y =2sin2? x -π4+π6=2sin ? ?2x -π3,故选D.【答案】 D12.(2016·宁夏⼤学附中第三次⽉考)已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0)的图象与x 轴交点的横坐标构成⼀个公差为π2的等差数列,把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象.关于函数g (x ),下列说法正确的是( )A .在π4,π2上是增函数B .其图象关于直线x =-π4对称C .函数g (x )是奇函数D .当x ∈π6,2π3时,函数g (x )的值域是[-2,1].【解析】∵f (x )=3sin ωx +cos ωx =2??32sin ωx +12cos ωx =2sin ?ωx +π6,由题意知T 2=π2,则T =π,∴ω=2πT =2ππ=2,∴f (x )=2sin ? ?2x +π6,把函数f (x )的图象沿x 轴向左平移π6个单位长度,得g (x )=f ? ????x +π6=2sin 2? ????x +π6+π6=2sin ?2x +π2=2cos 2x .其图象如图.由图可知,函数在π4,π2上是减函数,A 错误;其图象的对称中⼼为? ????-π4,0,B 错误;函数为偶函数,C 错误;2cos ? ????2×π6=1,2cos ?2×2π3=-1,∴当x ∈π6,23π时,函数g (x )的值域是[-2,1],D 正确.故选D.【答案】 D13.已知函数f (x )=cos 3x +π3,其中x ∈π6,m ,若f (x )的值域是-1,-3 2,则m 的取值范围是________.【解析】画出函数的图象.由x ∈π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3,因为f ? ????π6=cos 5π6=-32,且f ?2π9=cos π=-1,要使f (x )的值域是?-1,-32,所以π≤3m +π3≤76π,则2π9≤m ≤5π18,即m ∈??2π9,5π18.【答案】 ??2π9,5π1814.已知f (x )=sin ωx +π3(ω>0),f π6=f π3,且f (x )在区间π6,π3上有最⼩值,⽆最⼤值,则ω=________.【解析】依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最⼩值,∴sin ? ????π4ω+π3=-1,∴π4ω+π3=2k π+3π2(k ∈Z ),∴ω=8k +143(k ∈Z ),∵f (x )在区间? ??π6,π3上有最⼩值,⽆最⼤值,∴π3-π4<πω,即ω<12,令k =0,得ω=143. 【答案】14315.(2017·江西吉安市⼀中第⼆次质检)已知函数f (x )=23sin x +π4cos x +π4+sin 2x+a 的最⼤值为1.(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)将f (x )的图象向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,若⽅程g (x )=m 在x ∈?0,π2上有解,求实数m 的取值范围.【解析】 (1)∵f (x )=3sin ? ?2x +π2+sin 2x +a=3cos 2x +sin 2x +a =2sin ? ?2x +π3+a ,∴2+a =1,∴a =-1.由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,∴函数f (x )的单调递增区间是-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z .(2)∵将f (x )的图象向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,即g (x )=f ? ????x +π6=2sin2? x +π6+π3-1=2sin ?2x +2π3-1.∵x ∈0,π2,∴2x +2π3∈2π3,5π3,∴当2x +2π3=2π3时,sin ? ????2x +2π3=3 2,g (x )取最⼤值3-1;当2x +2π3=3π2时,sin ? ?2x +2π3=-1,g (x )取最⼩值-3.∴-3≤m ≤3-1.。

2018北师大版文科数学高考总复习练习4-4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用Word版含答案

2018北师大版文科数学高考总复习练习4-4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用Word版含答案

第4讲 函数y =A sin(ωx +φ)的图像及应用基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2016·全国Ⅱ卷)若将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图像的对称轴为( )A .x =k π2-π6(k ∈Z ) B .x =k π2+π6(k ∈Z ) C .x =k π2-π12(k ∈Z )D .x =k π2+π12(k ∈Z )解析 由题意将函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度后得到函数的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,由2x +π6=k π+π2得函数的对称轴为x =k π2+π6(k ∈Z ),故选B. 答案 B2.(2017·衡水中学金卷)若函数y =sin(ωx -φ)(ω>0,|φ|<π2)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π上的图像如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .ω=2,φ=π3 B .ω=2,φ=-2π3 C .ω=12,φ=π3D .ω=12,φ=-2π3解析 由图可知,T =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=π,所以ω=2πT =2,又sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6-φ=0,所以π3-φ=k π(k ∈Z ),即φ=π3-k π(k ∈Z ),而|φ|<π2,所以φ=π3,故 选A. 答案 A3.(2017·西安模拟)将函数f (x )=3sin x -cos x 的图像沿着x 轴向右平移a (a >0)个单位后的图像关于y 轴对称,则a 的最小值是( )A.π6B.π3C.π2D.2π3解析 依题意得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,因为函数f (x -a )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a -π6的图像关于y 轴对称,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -π6=±1,a +π6=k π+π2,k ∈Z ,即a =k π+π3,k ∈Z ,因此正数a 的最小值是π3,选B. 答案 B4.(2016·长沙模拟)函数f (x )=3sin π2x -log 12x 的零点的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析 函数y =3sin π2x 的周期T =2ππ2=4,由log 12x =3,可得x =18.由log 12x=-3,可得x =8.在同一平面直角坐标系中,作出函数y =3sin π2x 和y =log 12x 的图像(如图所示),易知有5个交点,故函数f (x )有5个零点.答案 D5.(2017·宜春调研)如图是函数f (x )=sin 2x 和函数g (x )的部分图像,则g (x )的图像可能是由f (x )的图像( )A .向右平移2π3个单位得到的 B .向右平移π3个单位得到的 C .向右平移7π12个单位得到的D .向右平移π6个单位得到的解析 由函数f (x )=sin 2x 和函数g (x )的部分图像,可得g (x )的图像位于y 轴右侧的第一个最高点的横坐标为m ,则有17π24-m =π4-π8,解得m =7π12,故把函数f (x )=sin 2x 的图像向右平移7π12-π4=π3个单位,即可得到函数g (x )的图像,故选B. 答案 B 二、填空题6.(2016·龙岩模拟)某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高为28 ℃,12月份的月平均气温最低为18 ℃,则10月份的平均气温为________℃.解析 因为当x =6时,y =a +A =28;当x =12时,y =a -A =18,所以a =23,A =5, 所以y =f (x )=23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6),所以当x =10时,f (10)=23+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×4=23-5×12=20.5. 答案 20.57.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ≤π2的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-12,则函数f (x )的解析式为________.解析 据已知两个相邻最高和最低点距离为22,可得⎝ ⎛⎭⎪⎫T 22+(1+1)2=22,解得T =4,故ω=2πT =π2,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 2+φ.又函数图像过点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-12,故f (2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2×2+φ=-sin φ=-12,又-π2≤φ≤π2,解得φ=π6,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 2+π6.答案 f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 2+π68.已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3 (ω>0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=________.解析 依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4·ω+π3=-1,∴π4ω+π3=2k π+3π2 (k ∈Z ). ∴ω=8k +143 (k ∈Z ),因为f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0, 得ω=143. 答案 143 三、解答题9.已知函数f (x )=sin ωx +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6,其中x ∈R ,ω>0. (1)当ω=1时,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值;(2)当f (x )的最小正周期为π时,求f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上取得最大值时x 的值.解 (1)当ω=1时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3+cos π2 =32+0=32.(2)f (x )=sin ωx +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6=sin ωx +32cos ωx -12sin ωx =12sin ωx +32cos ωx =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3.∵2π|ω|=π,且ω>0,得ω=2,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,得2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6, ∴当2x +π3=π2,即x =π12时,f (x )max =1.10.已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2的图像关于直线x =π3对称,且图像上相邻最高点的距离为π. (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值;(2)将函数y =f (x )的图像向右平移π12个单位后,得到y =g (x )的图像,求g (x )的单调递减区间.解 (1)因为f (x )的图像上相邻最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT =2.又f (x )的图像关于直线x =π3对称,所以2×π3+φ=k π+π2(k ∈Z ),因为-π2≤φ<π2,所以k =0,所以φ=π2-2π3=-π6,所以f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4-π6=3sin π3=32.(2)将f (x )的图像向右平移π12个单位后,得到 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12的图像, 所以g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π12-π6 =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z ),即k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z )时,g (x )单调递减. 因此g (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z ).能力提升题组 (建议用时:20分钟)11.(2017·西安调研)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图像关于直线x =π3对称 B .f (x )的图像关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称C .f (x )的最小正周期为π,且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12上为增函数D .把f (x )的图像向右平移π12个单位,得到一个偶函数的图像 解析 对于函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin 5π6=12,故A 错;当x =π6时, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin π2=1,故⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0不是函数的对称点,故B 错;函数的最小正周期为T =2π2=π,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12时, 2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3,此时函数为增函数,故C 正确;把f (x )的图像向右平移π12个单位,得到g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π12+π6=sin 2x ,函数是奇函数,故D 错. 答案 C12.(2016·南昌一模)已知函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,则ω的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-92∪[6,+∞) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-92∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ C .(-∞,-2]∪[6,+∞) D .(-∞,-2]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞解析 当ω>0时,-π3ω≤ωx ≤π4ω,由题意知-π3ω≤-π2,即ω≥32;当ω<0时,π4ω≤ωx ≤-π3ω, 由题意知π4ω≤-π2,∴ω≤-2.综上可知,ω的取值范围是(-∞,-2]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞.答案 D13.(2015·湖南卷)已知ω>0,在函数y =2sin ωx 与y =2cos ωx 的图像的交点中,距离最短的两个交点的距离为23,则ω=________. 解析 由⎩⎨⎧y =2sin ωx ,y =2cos ωx 得sin ωx =cos ωx ,∴tan ωx =1,ωx =k π+π4 (k ∈Z ). ∵ω>0,∴x =k πω+π4ω (k ∈Z ).设距离最短的两个交点分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),不妨取x 1=π4ω,x 2=5π4ω,则|x 2-x 1|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪5π4ω-π4ω=πω.又结合图形知|y 2-y 1|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22-2×22=22,且(x 1,y 1)与(x 2,y 2)间的距离为23, ∴(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(23)2, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫πω2+(22)2=12,∴ω=π2.答案 π214.(2017·郑州模拟)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图像时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)(2)将y =f (x )的图像向左平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图像.若关于x 的方程g (x )-(2m +1)=0在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的解,求实数m 的取值范围.解 (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6. 数据补全如下表:且函数表达式为f (x )=5sin ⎝ ⎭⎪⎫2x -6.(2)通过平移,g (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,方程g (x )-(2m +1)=0可看成函数y =g (x )和函数y =2m +1的图像在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个交点,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,为使直线y =2m +1与函数y =g (x )的图像在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个交点,结合函数y =g (x )在[0,π2]上的图像,只需52≤2m +1<5,解得34≤m <2. 即实数m 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,2.。

2018北师大版文科数学高考总复习教师用书:4-4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用含答案

2018北师大版文科数学高考总复习教师用书:4-4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用含答案

第4讲函数y=A sin(ωx+φ)的图像及应用最新考纲 1.了解函数y=A sin(ωx+φ)的物理意义;能画出y=A sin(ωx+φ)的图像,了解参数A,ω,φ对函数图像变化的影响;2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.知识梳理1.“五点法"作函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x轴相交的三个点,作图时的一般步骤为:(1)定点:如下表所示.x -错误!错误!错误!错误!错误!ωx+φ0错误!π错误!2πy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 0(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y=A sin(ωx+φ)在一个周期内的图像.(3)扩展:将所得图像,按周期向两侧扩展可得y=A sin(ωx+φ)在R上的图像.2.函数y=A sin(ωx+φ)中各量的物理意义当函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示简谐振动时,几个相关的概念如下表:简谐振动振幅周期频率相位初相y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)A T=错误!f=错误!ωx+φφ3.函数y=sin x的图像经变换得到y=A sin(ωx+φ)的图像的两种途径诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)精彩PPT展示(1)将函数y=3sin 2x的图像左移错误!个单位长度后所得图像的解析式是y=3sin错误!。

()(2)利用图像变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.() (3)函数y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图像的两个相邻对称中心之间的距离为错误!。

()(4)由图像求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图像中最高点的值与最低点的值确定的.()解析(1)将函数y=3sin 2x的图像向左平移错误!个单位长度后所得图像的解析式是y=3cos 2x.(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为|φ|ω.故当ω≠1时平移的长度不相等.答案(1)×(2)×(3)√(4)√2.y=2sin错误!的振幅、频率和初相分别为()A.2,错误!,-错误!B.2,错误!,-错误!C.2,错误!,-错误!D.2,错误!,-错误!答案 A3.(2016·全国Ⅰ卷)若将函数y=2sin错误!的图像向右平移错误!个周期后,所得图像对应的函数为()A.y=2sin错误!B.y=2sin错误!C.y=2sin错误!D.y=2sin错误!解析函数y=2sin错误!的周期为π,将函数y=2sin错误!的图像向右平移错误!个周期即错误!个单位,所得函数为y=2sin错误!=2sin错误!,故选D.答案 D4.(2017·衡水中学金卷)将函数y=sin错误!的图像上各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),再向右平移错误!个单位,所得函数图像的一个对称中心是()A。

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第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用A组基础题组1.(2015山东,4,5分)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.(2016陕西渭南模拟)将y=f(x)的图象向左平移个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到y=2sin的图象,则f(x)=( )A.2sinB.2sinC.2sinD.2sin3.(2016河南洛阳统考)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)=sinB.f(x)=sinC.f(x)=sinD.f(x)=sin4.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sin+k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A.5B.6C.8D.105.已知直线y=m(0<m<2)与函数y=sin ωx+cos ωx(ω>0)的图象依次交于A(1,m),B(5,m),C(7,m)三点,则ω=( )A. B. C. D.6.(2017福建南平模拟)将函数y=sin图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移个单位,纵坐标不变,所得函数图象的一条对称轴的方程是( )A.x=B.x=C.x=D.x=-7.将函数f(x)=sin 2x的图象向右平移φ个单位长度后得到函数g(x)的图象.若对满足|f(x1)-g(x2)|=2的x1,x2,有|x1-x2|min=,则φ=( )A. B. C. D.8.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ),y=f(x)的部分图象如图,则f= .9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 012)= .10.已知f(x)=sin(ω>0), f=f,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,则ω= .11.已知函数f(x)=4cos ωx·sin+a(ω>0)图象上最高点的纵坐标为2,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求a和ω的值;(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间.B组提升题组12.(2016湖南长沙四校模拟)将函数f(x)=sin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度得到y=sin x的图象,则函数f(x)的单调递增区间为( )A.,k∈ZB.,k∈ZC.,k∈ZD.,k∈Z13.要得到函数f(x)=cos的图象,只需将函数g(x)=sin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14.(2016宁夏银川模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象与x轴的一个交点到其相邻的一条对称轴的距离为,若f=,则函数f(x)在上的最小值为( )A. B.- C.- D.-15.函数f(x)=cos(πx+φ)的部分图象如图所示.(1)求φ及图中x0的值;(2)设g(x)=f(x)+f,求函数g(x)在区间上的最大值和最小值.16.已知函数f(x)=sin ωx·cos ωx+cos2ωx-(ω>0),其最小正周期为.(1)求f(x)的表达式;(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,若关于x的方程g(x)+k=0在区间上有且只有一个实数解,求实数k的取值范围.答案全解全析A组基础题组1.B 将函数y=sin 4x的图象向右平移个单位可得到函数y=sin=sin4x-的图象.2.B y=2sin y=2sin f(x)=2sin6-=2sin.3.D 由图象可知A=1,=-,∴T=π,∴ω==2,故排除A,C,把x=,y=1代入检验知,选项D符合题意.4.C 由题图可知-3+k=2,k=5,∴y max=3+5=8.5.A f(x)=sin ωx+cos ωx=2sin.由f(1)=f(5)=f(7)知x=3和x=6是函数f(x)图象的相邻的两条对称轴,∴=3,即T=6,∴=6(ω>0),得ω=,故选A.6.A 将函数y=sin图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到的图象对应的函数解析式为g(x)=sin,再将g(x)=sin的图象向左平移个单位(纵坐标不变)得到y=g=sin=sin=sin的图象,由2x+=kπ+(k∈Z),得x=+,k∈Z.当k=0时,x=,即x=是变化后的函数图象的一条对称轴的方程,故选A.7.D 由已知得g(x)=sin(2x-2φ),若满足|f(x1)-g(x2)|=2,则不妨设此时y=f(x)和y=g(x)分别取得最大值与最小值,又|x1-x2|min=,令2x1=,2x2-2φ=-,此时|x1-x2|==,又0<φ<,故φ=,故选D.8.答案解析由=-=×,得ω=2,∴f(x)=Atan(2x+φ).又图象过点,∴Atan=0,又|φ|<,∴φ=,∴f(x)=Atan.又图象过点(0,1),即Atan=1,故A=1,∴f(x)=tan,∴f=tan=tan=.9.答案2+2解析由题图知A=2,ω==,且可取φ=0,则f(x)=2sin ,则T=8,f(1)+f(2)+f(3)+…+f(8)=0.又2 012=251×8+4,∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4) =2=2+2.10.答案解析依题意知,当x==时,y有最小值,∴sin=-1,∴ω+=2kπ+(k∈Z).∴ω=8k+(k∈Z),∵f(x)在区间上有最小值,无最大值,∴-≤,即ω≤12,令k=0,得ω=.11.解析(1)f(x)=4cos ωx·sin+a=4cos ωx·+a=2sin ωxcosωx+2cos2ωx-1+1+a=sin 2ωx+cos 2ωx+1+a=2sin+1+a.当sin=1时, f(x)取得最大值2+1+a=3+a,又f(x)图象上最高点的纵坐标为2,∴3+a=2,∴a=-1.又f(x)图象上相邻两个最高点的距离为π,∴f(x)的最小正周期T=π,∴2ω==2,∴ω=1.(2)由(1)得f(x)=2sin,由+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.令k=0,得≤x≤,∴函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间为.B组提升题组12.C 解法一:将函数f(x)=sin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)后图象对应的函数为y=sin,再向左平移个单位长度得到的图象对应的函数为y=sinω+φ=sinωx++φ=sin x,又ω>0,所以所以ω=2,又-≤φ<,所以φ=-,则f(x)=sin,由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,可得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.则函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.选C.解法二:将y=sin x的图象向右平移个单位长度得到的图象对应的函数为y=sin,将函数y=sin的图象上每一点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变)后图象对应的函数为y=sin=f(x),由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,可得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,则函数f(x)的单调递增区间为,k ∈Z.选C.13.C 因为f(x)=cos=sin=sin=sin2+,所以要得到函数f(x)=cos的图象,只需将函数g(x)=sin的图象向左平移个单位长度.故选C.14.C 由题意得,函数f(x)的最小正周期T=4×=π=,解得ω=2.因为点在函数f(x)的图象上,所以Asin2×+φ=0,解得φ=kπ+,k∈Z,由0<φ<π,可得φ=.因为f=,所以Asin=,解得A=,所以f(x)=sin.当x∈时,2x+∈,则sin∈,则当2x+=,即x=时,函数f(x)取得最小值,且最小值为-,故选C.15.解析(1)由题图得f(0)=,所以cos φ=,因为0<φ<,所以φ=.由于f(x)的最小正周期等于2,所以由题图可知1<x0<2,故<πx0+<,由f(x0)=得cos=,所以πx0+=,x0=.(2)由(1)得f(x)=cos.因为 f=cos=cos=-sin πx,所以g(x)=f(x)+f=cos-sin πx=cos πxcos-sin πxsin-sin πx=cos πx-sin πx-sin πx=cos πx-sin πx=sin.当x∈时,-≤-πx≤.所以-≤sin≤1,故当-πx=,即x=-时,g(x)取得最大值;当-πx=-,即x=时,g(x)取得最小值-.16.解析(1)f(x)=sin ωx·cos ωx+cos2ωx-=sin 2ωx+-=sin,又f(x)的最小正周期T=,所以T===,所以ω=2,所以f(x)=sin.(2)将f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到y=sin的图象;再将所得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y=sin的图象,所以g(x)=sin,当0≤x≤时,-≤2x-≤,易知当-≤2x-≤,即0≤x≤π时,g(x)递增,且g(x)∈,当<2x-≤,即π<x≤时,g(x)递减,且g(x)∈.又g(x)+k=0在区间上有且只有一个实数解,即函数y=g(x)与y=-k的图象在区间上有且只有一个交点,所以-≤-k<或-k=1,解得-<k≤或k=-1,所以实数k的取值范围是∪{-1}.。

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