三角函数的图象及三角函数模型的应用---2013届高考理科数学第一轮基础复习

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【答案】 C
作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
x x 作出函数 y= 3sin +cos 的图象简图, 并说明图象如何 2 2 由 y=sin x 的图象变换得到?
x x x π 【尝试解答】 (1)y= 3sin +cos =2sin( + ), 2 2 2 6 x π 令 t= + ,则列表如下: 2 6
π 1 【规范解答】 (1)∵f(x)的图象过点( , ), 6 2 1 1 π 1 π 2π ∴ = sin sin φ+cos cos φ- sin( +φ). 2 2 3 6 2 2 3 1 π 化简 sin φ+ cos φ=1,即 sin(φ+ )=1…………….3 分 2 2 6 π π 7π ∵0<φ<π,∴ <φ+ < , 6 6 6 π 因此 φ= …………………………………………………5 分 3
π π 1.易出现将 x= 代入,得 f(2x+ )=1 的错误. 6 4 2.(1)函数 y=Asin(ωx+φ)的图象关于直线 x=xk(其中 ωxk π +φ=kπ+ ,k∈Z)成轴对称图形;(2)函数 y=Asin(ωx+φ)的图 2 象关于点(xj,0)(其中 ωxj+φ=kπ,k∈Z)成中心对称图形.
【答案】 B
求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
(2011· 江 苏 高 考 ) 函 数 f(x) = Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0, ω>0)的部分图象如图3-4-2所示,
则f(0)的值是________.
【思路点拨】 观察函数f(x)的图象特
征,可求A、T,借助“五点作图法或
得最大值或最小值时相应的x,对称中心的横坐标都是它们的
2.在图象变换时运用“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”两 种途径,向左或向右平移距离为什么不一样?
【提示】 左右平移,其距离为 x 的变化量,都针对自变量 x 而言. ∴y=Asin x→y=Asin(x+φ)中,x 的变化量为|φ|,平移距离 为|φ|, φ φ y=Asin ωx→y=Asin(ωx+φ)=Asin[ω(x+ )],x 的变化量为| |, ω ω φ 即平移距离为| |. ω
实际应用题,准确建模是解题的关键,如本题,在审题 时,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.然后利用三角函数的有关知识
求解.
(2012· 广州模拟)某城市一年中 12 个月的平均气温 π 与月 份的关系可近 似地用三角 函数 y=a+ Acos x-6 (x= 6 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 ________℃.
对称 轴
π x=kπ+ , 2 ____________ ______________ (k∈Z)
x=kπ,k∈Z
无对称轴
2.y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图; (2)由函数y=sin x的图象变换得到: ①先平移后伸缩 ②先伸缩后平移
1.正弦函数和余弦函数的图象的对称轴以及对称中心与函数图 象的关键点有什么关系? 【提示】 零点. y=sin x与y=cos x的对称轴方程中的x都是它们取
【答案】 B
三角函数模型的简单应用 如图3-4-4为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8 m, 圆上最低点与地面距离为0.8 m,60秒转动一圈,图中OA与地面 垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设B点与地面间的
距离为h.
(1)求h与θ间关系的函数解析式;
(2)设从OA开始转动,经过t秒后到达OB,求h与t之间的函数
(2012· 惠州调研)定义运算a bc d =ad-bc,则 cos x 图象的一条对称轴方程是 函数 f(x)=2sin x 1-2 ( ) π π A.x= B.x= 2 4 C.x=π D.x=0
π 【解析】 f(x)=2sin xcos x+2=sin 2x+2.当 x= 时 f(x)取 4 最值.选 B.
7 π 【解析】 由图象知 A=1,T=4( π- )=π, 12 3 2π ∴ =π,ω=2,排除 A,B. ω π π π 再由 2× +φ= ,得 φ=- . 3 2 6
【答案】 D
4.(2011· 大纲全国卷)设函数 f(x)=cos ωx(ω>0),将 y=f(x) π 的图象向右平移 个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则 ω 3 的最小值等于( ) 1 A. B.3 C.6 D.9 3 π π 【解析】 平移后函数 y=cos ω(x- )=cos(ωx- ω), 3 3 π 依题意 cos ωx=cos(ωx- ω), 3 π ∴- ω=2kπ,(ω>0),ωmin=6. 3
关系式,并求缆车到达最高点时用的最少时间是多少?
【尝试解答】 (1)以圆心 O 为原点, 建立 如图所示直角坐标系, 则以 Ox 为始边,OB 为 π 终边的角为 θ- . 2 π 故点 B 的坐标为(4.8cos(θ- ),4.8sin(θ- 2 π )), 2 π ∴h=5.6+4.8sin(θ- ). 2
【解】 (1)由图象知,A=1,T=π. 2π ∴ω= =2,则 y=sin(2x+φ). T π 又 x0=- ,且 2x0+φ=0. 6 π ∴φ=-2x0= . 3 π 因此 y=sin(2x+ ). 3 π π (2)将正弦曲线 y=sin x(x∈R)向左平移 个单位,得 y=sin(x+ ) 3 3 π 1 的图象;然后将 y=sin(x+ )各点的横坐标缩短为原来的 倍,得 3 2 π y=sin(2x+ )的图象. 3
【解析】 由题意得a+A=28,a-A=18, ∴a=23,A=5, π x-6 . ∴y=23+5cos 6 1 x=10 时,y=23+5×- =20.5. 2
【答案】 20.5

从近两年的高考试题来看,函数y=Asin(ωx+φ)图象的 平移和伸缩变换以及根据图象确定A、ω、φ的问题是高考的热 点,题型多样,难度中低档.主要考查识图、用图能力;同时 考查利用三角公式进行三角恒等变换的能力,以及函数与方程、 数形结合等数学思想.
【尝试解答】 (1)∵f(x)=sin(x+φ). ∴函数 f(x)的最小正周期为 2π. π π (2)∵函数 y=f(2x+ )=sin(2x+ +φ), 4 4 π 又 y=sin x 的图象的对称轴为 x=kπ+ (k∈Z), 2 π π 令 2x+ +φ=kπ+ , 4 2 π π 将 x= 代入,得 φ=kπ- (k∈Z). 6 12 11π ∵0<φ<π,∴φ= . 12
第四节 三角函数的图象及三角函数模型的应用
1.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象(填表)
Hale Waihona Puke Baidu函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
对称 _______________ (kπ,0)(k∈Z) 中心
π (kπ+ ,0) 2 (k∈Z)
kπ ( ,0)(k∈Z) ______________ 2
1.“五点法”作图的关键是确定一个周期内的最高点、最低 点及图象与平衡位置的交点. 2.进行图象变换:(1)是注意平移的单位和平移的方向;(2) 1 是伸缩变换时,伸长或缩短的倍数是 ,应特别注意的是相位变 ω 换和周期变换都是对变量 x 而言的.
π 将函数 f(x)= 3sin 2x+cos 2x 的图象向左平移 个单 6 位得到函数 g(x)的图象,则函数 g(x)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 π 【解析】 依题意知,f(x)=2sin(2x+ ), 6 π π π g(x)=f(x+ )=2sin[2(x+ )+ ] 6 6 6 π =2sin(2x+ )=2cos 2x, 2 因此有 g(-x)=2cos 2(-x)=2cos 2x=g(x), 2π 所以函数 g(x)是偶函数,最小正周期是 =π. 2
代点法可求φ”.
T 7π π π 【尝试解答】 由题图知 A= 2, = - = ,T=π. 4 12 3 4 2π 又 T= ,∴ω=2, ω π 根据函数图象的对应关系,得 2× +φ=2kπ+π, 3 π ∴φ=2kπ+ ,k∈Z. 3 π 令 k=0,取 φ= , 3 π ∴函数解析式为 f(x)= 2sin(2x+ ), 3 π 6 ∴f(0)= 2sin = . 3 2
t x y=2sin t
0 π - 3 0
π 2 2 π 3 2
π 5 π 3 0
3 π 2 8 π 3 -2
2π 11 π 3 0
在坐标系中描出相应的五点,再用 平滑的曲线连结起来,如图所示, 再向两端伸展一下.
π π (2)①将 y=sin x 的图象向左平移 个单位, y=sin(x+ )的图象; 得 6 6 1 ②将得到的函数图象的横坐标伸长到原来的 2 倍,得 y=sin( x+ 2 π 1 π )图象;③将 y=sin( x+ )图象的纵坐标伸长到原来的 2 倍,得 6 2 6 x π y=2sin( + )的图象. 2 6
规范解答之五 函数 y=Asin(ωx+φ)最值的求法 (12 分)(2010· 山东高考)已知函数 f(x)= 1 1 π 2 sin 2xsin φ+cos xcos φ- sin( +φ)(0<φ<π),其图象过点 2 2 2 π 1 ( , ). 6 2 (1)求 φ 的值; 1 (2)将函数 y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的 ,纵 2 π 坐标不变,得到函数 y=g(x)的图象,求函数 g(x)在[0, ]上的最 4 大值和最小值.
π (2)点 A 在圆上转动的角速度是 , 30 π 故 t 秒转过的弧度数为 t, 30 π π ∴h=5.6+4.8sin( t- ),t∈[0,+∞). 30 2 到达最高点时,h=10.4 m. π π π π π 由 sin( t- )=1 且用时最少得 t- = , 30 2 30 2 2 ∴t=30,∴缆车到达最高点时,用的时间最少为 30 秒.
π 【解析】 y=sin 2(x+ )+1=cos 2x+1=2 cos2x. 4
【答案】 A
π 3.已知函数 y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|< )的部分图象如图 2 3-4-1 所示,则( )
π A.ω=1,φ= 6 π C.ω=2,φ= 6
π B.ω=1,φ=- 6 π D.ω=2,φ=- 6
三角函数图象的对称性
(2012· 佛山模拟)已知函数 f(x)=sin xcos φ+cos xsin φ(其 中 x∈R,0<φ<π). (1)求函数 f(x)的最小正周期; π π (2)若函数 y=f(2x+ )的图象关于直线 x= 对称,求 φ 的值. 4 6
【思路点拨】 (1)将 f(x)化为 f(x)=sin(x+φ)最小正周期可 π 求;(2)由 f(2x+ )的对称性,可得关于 φ 的方程. 4
【答案】 6 2
1.求参数 φ 是解答本题的关键,由特殊点求 φ 时,一定要 分清特殊点是“五点法”的第几个点. 2. 用五点法确定 φ 值时, 往往以寻找“五点法”中的第一个 φ 零点(- ,0)作为突破口.“第一点”(即图象上升时与 x 轴的交 ω 点)为 ωx+φ=0.
如图 3-4-3所示是函数 y=Asin(ωx+φ)(ω>0,x∈R)在区间 π 5 [- , π]上的图象. 6 6 (1)求 y=Asin(ωx+φ)的解析式; (2)如何由 y=sin x 的图象得到 y =Asin(ωx+φ)的图象?
π 1.(教材改编题)y=sin(x- )的图象的一个对称中心是( 4 3π A.(-π,0) B.(- ,0) 4 3π π C.( ,0) D.( ,0) 4 2
π π 【解析】 令 x- =kπ,∴x=kπ+ ,k∈Z. 4 4 3 令 k=-1,得 x=- π,y=0. 4
【答案】 B
)
π 2. (2012· 湛江模拟)将函数 y=sin 2x 的图象向左平移 个单位, 4 再向上平移 1 个单位,所得图象的函数解析式是( ) A.y=2cos2x B.y=2sin2x π C.y=1+sin(2x+ ) D.y=cos 2x 4
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