高中数学人教A版必修4练习1.5 第二课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质 课下检测 Word版含解析
高中数学人教A版必修四练习:1.5函数y=Asin(ωx+φ)的图象(二)(含答案)
§1.5 函数y=A sin(ωx+φ)的图象(二)课时目标 1.会用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象.2.明确函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A、ω、φ为常数,A>0,ω>0)中常数A、ω、φ的物理意义.理解振幅、频率、相位、初相的概念.3.了解函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象的对称性(如对称轴,对称中心).1.简谐振动简谐振动y=Asin(ωx+φ)中,______叫做振幅,周期T=______,频率f=______,相位是______,初相是______.2.函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的性质如下:定义域R值域__________周期性T=____________奇偶性φ=______________时是奇函数;φ=____________________________时是偶函数;当φ≠kπ2(k∈Z)时是__________函数单调性单调增区间可由__________________________________________得到,单调减区间可由______________________________得到一、选择题1.函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)为偶函数的条件是()A.φ=π2+2kπ (k∈Z) B.φ=π2+kπ (k∈Z)C.φ=2kπ (k∈Z) D.φ=kπ(k∈Z)2.已知简谐运动f(x)=2sin π3x+φ(|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为()A.T=6,φ=π6B.T=6,φ=π3C.T=6π,φ=π6D.T=6π,φ=π33.下列函数中,图象的一部分如下图所示的是()。
人教版高中数学高一A版必修4达标训练 1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象
更上一层楼基础•巩固1.已知函数y=2sinωx(ω>0)的图象与直线y+2=0的相邻的两个公共点之间的距离为32π,则ω的值为( )A.3B.23 C.32 D.31 思路分析:函数y=2sinωx 的最小值是-2,它与直线y+2=0的相邻两个公共点之间的距离恰好为一个周期,由232πωπ=,得ω=3. 答案:A2.图1-5-9是周期为2π的三角函数y=f(x)的图象,那么f(x)可以写成( )图1-5-9A.sin(1+x)B.sin(-1-x)C.sin(x-1)D.sin(1-x) 思路分析:函数y=f(x)的图象过点(1,0),即f(1)=0,可排除A 、B. 又因为y=f(x)的图象过点(0,b),b >0,即f(0)>0,可排除C ,故选D. 答案:D3.函数y=cos(2x+3π)的图象的一个对称中心是( ) A.(65π,1) B.(3π,-1) C.(12π,0) D.(24π,0)思路分析:由于对称中心是使函数值为零的点,可排除A 、B.当x=12π时,y=cos(2×12π+3π)=cos 2π=0,故选C. 答案:C4.若函数y=f(x)的图象上每点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x 轴向左平移2π个单位,沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线与y=21sinx 的图象相同,则y=f(x)是( )A.y=21sin(2x+2π)+1 B.y=21sin(2x-2π)+1 C.y=21sin(2x-4π)+1 D.y=21sin(2x+4π)+1思路分析:设y=Asin(ωx+φ)+1,将它的横坐标伸长到原来的2倍,得y=Asin(2ωx+φ)+1;再将其图象向左平移2π个单位,得y=Asin [2ω (x+2π)+φ]+1,即y=Asin(42ωπω+x +φ)+1;最后沿y 轴向下平移1个单位,得到y=21sinx ,即y=Asin(42ωπω+x +φ)=21sinx. ∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==.04,12,21ϕωπωA 解之,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===.2,2,21πϕωA ∴y=21sin(2x-2π)+1.答案:B5.已知图1-5-10是函数y=2sin(ωx+φ)(|φ|<2π)的简图,那么( )图1-5-10A.ω=1110,φ=6π B.ω=1110,φ=6π- C.ω=2,φ=6π D.ω=2,φ=6π-思路分析:曲线与y 轴的交点为(0,1),说明当x=0时,函数值y=1,∴原来关系式变成2sinφ=1.∵-2π<φ<2π,∴φ=6π.排除B 、D. 又曲线与x 轴的一个交点是(1211π,0),说明当x=1211π时,函数值y=0,即sin(61211πωπ+)=0,∴61211πωπ+=kπ(k ∈Z ).∵这点是曲线与x 轴的正方向的第二个交点,其相位是2π,即ω·61211πωπ+=2π,解得ω=2.因此ω=2,φ=6π. 答案:C6.函数f(x)=2sinωx(ω>0)在[0,4π]上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω等于___________.思路分析:由已知得2sin(ω·4π)=3,即ω·4π=2kπ+3π,ω=8k+34;已知函数在[0,4π]上单调递增,说明此函数的周期最小是2π,又T >0,∴T=22πωπ≥. ∴ω=34.答案:347.若函数y=sinx 的图象上的每个点的纵坐标不变,将横坐标缩小为原来的31倍,再将图象沿x 轴向左平移3π个单位,则变换后的图象所对应的函数解析式是_______. 答案:y=-sin3x 综合•应用8.若函数f(x)具有性质:①f(x)为偶函数;②对任意x ∈R ,都有f(4π-x)=f(4π+x),则函数f(x)的解析式是__________.〔只需写出满足条件的f(x)的一个解析式即可〕答案:f(x)=cos4x9.将y=sinx 的图象经过怎样的变换才能得到y=3sin(21x-6π)的图象? 解:将y=sinx 的图象向右平移6π,得到y=sin(x-6π)的图象;然后纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到y=sin(21x-6π)的图象;再使横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍,即得到y=3sin(21x-6π)的图象.10.求函数y=2sin(3π-x)-cos(6π+x)(x ∈R )的最小值及取得最小值时自变量x 的集合.解:y=2sin(3π-x)-sin [2π-(6π+x)]=2sin(3π-x)-sin(3π-x)=sin(3π-x)=-sin(x-3π).显然y min =-1,此时x-3π=2kπ+2π,得x=65π+2kπ,k ∈Z ,即函数的最小值为-1,此时{x|x=65π+2kπ,k ∈Z }.11.设三角函数f(x)=sin(35π+x k )(k≠0).(1)写出f(x)的最大值M 、最小值m 与最小正周期T ;(2)试求最小的正整数k ,使得当自变量x 在任意两个整数间(包括整数本身)变化时,函数f(x)至少有一个最大值是M 与一个最小值是m. 解:(1)∵f(x)=sin(35π+x k ),(k≠0),且x ∈R ,∴M=1,m=1,T=||10k π. (2)设x ∈[n,n+1],n ∈Z ,按题意,当自变量x 在任意两个整数间变化时,函数f(x)至少有一个最大值,又有一个最小值,则函数的周期应不大于区间的长度,即|-+)35(πkn ]35)1([π++n k |≥2π,解得|k|≥10π.所以最小的整数k=32. 回顾•展望12.(2006潍坊统考) 心脏跳动时,血压在增加或减少,血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数120/80 mmhg 称为标准值.设某人在某一时刻的血压满足函数式p(t)=125+25sin(170πt),其中p(t)为血压(mmhg),t 为时间(min),试解答下列问题:图1-5-11(1)求函数p(t)的周期;(2)求此人每分钟心跳的次数;(3)用“五点法”在给定的坐标系中作出p(t)在一个周期上的简图.思路分析:函数解析式中的ω=170π,由公式可直接得到周期;每分钟的心跳次数就是频率,即周期的倒数;五个点的横坐标就是图中给出的数值,求出对应的纵坐标即可描点;此人血压计的读数就是此函数的最大值和最小值,从图象可以观察得到. 解:(1)函数p(t)的周期8511702==ππT . (2)此人每分钟心跳的次数为85. (3)列表:t 0 3401 1701 3403 851 170πt 0 2π π 23π 2π p(t)125150125100125描点作图图略.。
人教版高中数学高一A版必修4学案 1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象
疱工巧解牛知识•巧学一、φ对y=sin(x+φ),x ∈R 的图象的影响1.以函数y=sin(x+3π),x ∈R 与y=sin(x-4π),x ∈R 为例说明. 函数y=cosx=sin(x+2π),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有的点向左平移2π个单位长度而得到的.显然,y=sin(x+3π)的图象可以看作是把正弦曲线y=sinx 上所有点向左平移3π个单位长度而得到的;y=sin(x-4π)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向右平移4π个单位长度而得到的. 这函数y=sin(x+3π),x ∈R 与函数y=sin(x-4π),x ∈R 的周期都是2π,用“五点法”画出它们在[0,2π]上的简图.列表:x3π-6π 32π 67π 35π x+3π 0 2π π 23π 2π sin(x+3π)1-1x4π 43π 45π 47π 49π x-4π 0 2π π 23π 2π sin(x-4π)1-1描点作图:图1-5-2从图1-5-2和表格中都可以看出:在y=sin(x+3π)与y=sin(x-4π)的图象上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,它的横坐标分别比y=sinx 的横坐标小3π与多4π.2.一般地,函数y=sin(x+φ)(φ≠0),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度而得到的,这种变换叫做相位变换. 学法一得 移图与移轴是相对的,把图象向右(左)平移φ(φ>0)个单位,相当于把y 轴向左(右)平移φ(φ>0)个单位;把图象向上(下)平移k(k >0)个单位,相当于把x 轴向下(上)平移k(k >0)个单位,移轴比移图更容易作出函数的图象. 二、ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=sin2x ,x ∈R 与y=sin21x ,x ∈R 为例说明. 由于函数y=sin2x 的周期是π,所以可先画出它在[0,π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 4π 2π 43π π 2x 0 2π π 23π 2π sin2x 01-1同理,函数y=sin 21x 的周期是4π,所以可先画出它在[0,4π]上的简图,按五个关键点列表:x0 π2π 3π4π 21x 0 2π π 23π 2π sin 21x 01-1描点作图:图1-5-3(1)函数y=sin2x 与y=sinx 的图象间的联系:从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin2x ,x ∈[0,π]的图象上,横坐标为2x ,x 0∈[0,π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin2x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线y=sinx ,x ∈R 上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变)而得到的. (2)函数y=sin 21x 与y=sinx 的图象间的联系从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin21x ,x ∈[0,4π]的图象中,横坐标为2x 0,x 0∈[0,4π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin21x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.2.一般地,函数y=sinωx(ω>0且ω≠1),x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到的,这种变换称为周期变换,它是由ω的变化而引起的,ω与周期T 的关系是ωπ2=T .学法一得 函数y=sinωx 的图象是由y=sinx 的图象通过实施周期变换而得到的,其中ω决定函数的周期,它能改变曲线的形状,φ的值只改变曲线的位置,并不改变曲线的形状. 三、A 对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=2sinx ,x ∈R ,y=21sinx ,x ∈R 为例说明. 由于这两个函数的周期都是2π,所以可先画出它们在[0,2π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 2π π 23π 2π Sinx 0 1 0 -1 0 2sinx0 20 -20 21sinx 021 021- 0描点画图:图15-4利用这两个函数的周期性,把它们在[0,2π]上的简图向左、右扩展,从而得到它们在整个定义域上的简图.(1)函数y=2sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系通过图1-5-4及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=2sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的2倍.根据函数的周期性,它在其他区间上也是如此.所以函数y=2sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=2sinx ,x ∈R 的值域是[-2,2]. (2)函数y=21sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系 通过图154及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=21sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的21倍,根据函数的周期性,在其他区间上也是如此.所以函数y=21sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=21sinx ,x ∈R 的值域是[-21,21]. 学法一得 一般地,函数y=Asinx ,x ∈R (A >0且A≠1)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换,它是由A 的变化而引起的,A 叫做函数的振幅,函数y=Asinx ,x ∈R 的值域是[-A ,A ].四、函数y=Asin(ωx+φ)与y=sinx 图象间的关系1.以函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 为例说明. 函数y=3sin(2x+3π)的周期是π,先画出它在长度为一个周期的闭区间上的简图,按五个关键点列表:x6π-12π 3π 127π 65π 2x+3π 0 2π π 23π 2π 3sin(2x+3π)3-3描点画图:图1-5-5函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 的图象,可看作是先将y=sinx 图象上所有的点向左平移3π个单位长度,得到y=sin(x+3π),x ∈R 的图象;再把y=sin(x+3π),x ∈R 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象;最后把y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变)得到的.2.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象,可以看作是用下面的方法而得到的:先把正弦曲线上所有的点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变).联想发散 y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象也可通过下面的方法而得到:先把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移ωϕ||个单位长度,再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变). 五、A 、ω、φ的物理意义当函数y=Asin(ωx+φ),x ∈[0,+∞)(其中A >0,ω>0)表示一个振动量时,A 就表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅;往复一次所需要的时间ωπ2=T ,称为这个振动的周期;单位时间内往复振动的次数Tf 1=,称为振动的频率;ωx+φ称为相位;当x=0时,相位φ称为初相. 例如,函数y=2sin(3x-3π),x ∈[0,+∞)的振幅是2,周期T=32π,频率π231==T f ,相位是3x-3π,初相是3π-.六、函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的对称问题1.对称轴过函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的图象的最值点作x 轴的垂线,可得该函数图象的对称轴.对称轴可由ωx+φ=kπ+2π,k ∈Z 解出,显然对称轴有无数条.例如,y=2sin(2x-3π)图象的对称轴方程是2x-3π=kπ+2π,k ∈Z ,即x=12521ππ+k ,k ∈Z .函数y=Acos(ωx+φ)的对称轴方程可由ωx+φ=kπ,k ∈Z 解出.2.对称中心函数y=Asin(ωx+φ)与x 轴的交点都叫做该函数的对称中心,它是函数值等于零的点,由ωx+φ=kπ得x=ωϕπ-k ,即对称中心是(ωϕπ-k ,0).显然,函数y=4sin(2x-3π)的对称中心是(62ππ+k ,0). 同理,函数y=Acos(ωx+φ)的对称中心是(ωωππ-+2k ,0),显然,函数y=2cos(2x+4π)的对称中心是(28ππk +,0). 学法一得 (1)所谓轴对称,就是把图形沿此直线对折,对折后的图形与原图形完全重合.由于函数y=Asin(ωx+φ)中的变量x ∈R ,所以它有无数条对称轴. (2)所谓中心对称,就是把图形绕该点旋转180°后,所得图形与原图形完全重合.由于y=Asin(ωx+φ)的变量x ∈R ,所以它有无数个对称中心. 典题•热题知识点一 A 、ω、φ的求值与图象的平移 例1 (1)用“五点法”作函数y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象,并指出这个函数的振幅、周期和初相;(2)怎样由y=sinx 的图象,得到y=2sin(2x-3π)的图象? 解:(1)列表:x6π 125π 32π 1211π67π 2x-3π 0 2π π 23π 2π 2sin(2x-3π)2-2描点连线:图1-5-6把函数y=2sin(2x-3π)在长度为一个周期的简图中向左右扩展,就得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的简图.振幅A=2,周期T=22π=π,初相φ=3π-.(2)解:先把函数y=sinx 的图象上所有的点向右平移3π个单位,得到函数y=sin(x-3π)的图象;再把y=sin(x-3π)图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x-3π)的图象;最后把y=sin(2x-3π)图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象.知识点二 图象的平移 例2 已知函数y=21sin(2x+6π)+45,x ∈R . (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(2)该函数的图象可由y=sinx(x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换而得到?思路分析:本题主要考查三角函数的图象和性质,求最值时,可把(ωx+φ)视为一个整体.解:(1)要使y 取得最大值必须且只需2x+6π=2π+2kπ,k ∈Z ,即x=6π+kx ,k ∈Z . 所以当函数y 取得最大值时,自变量x 的集合为{x|x=6π+kπ,k ∈Z }.(2)将函数y=sinx 依次进行如下变换: ①把函数y=sinx 的图象向左平移6π个单位,得到函数y=sin(x+6π)的图象;②把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+6π)的图象;③把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=21sin(2x+6π)的图象;④把得到的图象向上平移45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6π)+45的图象. 综上可得函数y=21sin(2x+6π)+45的图象.方法归纳 先相位,再周期变换,同先周期,后相位变换一样,函数y=sinx 图象上的点(0,0)都被变换成了点(ωϕ,0).但要注意平移的单位是不同的,先相位后周期,平移的单位为|φ|;先周期,后相位,平移的单位为ωϕ||.例3 把函数y=f(x)的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移2π个单位,得到曲线y=21sinx的图象,试求函数y=f(x)的解析式.思路分析:一是设f(x)=Asin(ωx+φ),按图象变换的法则,分两步,得y=Asin [2ω(x+2π)+φ],它就是y=21sinx ,构造A 、ω、φ的方程求解;二是采用逆变换,即把上述变换倒过来,由y=21sinx 得到y=f(x). 解:设y=Asin(ωx+φ),把它的横坐标伸长到原来的2倍得到y=Asin(2ωx+φ),再向左平移2π个单位,得到y=Asin [2ω(x+2π)+φ],即y=Asin x x sin 21)42(=++ϕπωω.由两个代数式恒等,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==.2,2,21041221πϕωϕωπωA A∴f(x)=21sin(2x-2π)=-21cos2x. 巧解提示:将y=21sinx 的图象向右平移2π个单位,得到y=21sin(x-2π)的图象,再把y=21sin(x-2π)的图象的所有点的横坐标缩短到原来的21倍,得到y=21sin(2x-2π),即y=21-cos2x 的图象,所以所求函数f(x)=21-cos2x.方法归纳 平移是相对的,平移的量也不是唯一的,若通过平移φ(φ>0)个单位能实现图象间的转化,那么平移kT+φ(k ∈Z ,T 是函数的最小正周期)个单位也能实现转化.三角函数的图象的变换是相对的、互逆的.知识点三 已知函数y=Asin(ωx+φ)的图象,求它的解析式. 例4 已知函数y=Asin(ωx+φ),|φ|<2π的图象,试确定A 、ω、φ的值.图1-5-7解:显然,A=2. ∵T=65π-(-6π)=π,∴222===πππωT . 从图1-5-7中可以看出,函数y=2sin(2x+φ)是由y=2sin2x 的图象向左平移6π个单位得到的,所以y=2sin2(x+6π),即φ=3π. 也可利用代点法求φ:由图可知当12]3)6[(21πππ=+-=x 时,y max =2. 故有2x+φ=2×12π+φ=2kπ+2π,即φ=2kπ+3π.∵|φ|<2π,∴φ=3π.方法归纳 若用代点法确定函数y=Asin(ωx+φ)中的φ值时,能代入最值点更好;若A >0,ω>0时,若代入递增区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ,k ∈Z .若代入递减区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ+π,k ∈Z ,再依据φ的范围,确定φ的值.例5 图1-5-8是一个按正弦规律变化的交流电的图象.根据图象求出它的周期、频率和电流的最大值,并写出图象的函数解析式.图1-5-8思路分析:通过图象确定周期T ,从而进一步求得ω的值是关键,振幅A 也可通过识图求得,初相φ一般通过代点求得.解:由图象看出,这个交流电的周期T=0.2 s ,由频率f 与周期T 的关系式,得频率5112===a T f ,电流的最大值为10 A. 由图1-5-8可知,这个曲线的函数解析式是正弦型函数I=Asin(ωt+φ),其中A=10,ω=2.022ππ=T =10π,再把点(0,10)代入函数解析式I=10sin(10πt+φ),得sinφ=1,取φ=2π,于是得到曲线的函数解析式为I=10sin(10πt+2π),t ∈[0,+∞).根据诱导公式,函数式可化为I=10cos10πt ,t ∈[0,+∞).方法归纳 A 表示振动量离开平衡位置的最大距离;ω可由周期T 或T 的一部分确定;φ可由图象离原点最近的递增区间中心点的横坐标确定,也可用代点法确定. 问题•探究 思想方法探究问题 如何理解函数y=A 1sin(ω1x+φ1)与函数y=A 2sin(ω2x+φ2)图象间的关系?探究过程:设函数y=2sin(x+6π),x ∈R 的图象为C ,要得到y=3sin(x+6π),x ∈R 的图象,只需把C 上所有点的纵坐标伸长到原来的23倍(横坐标不变);要得到y=2sin(21x+6π),x ∈R的图象,只需把曲线C 上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变);要得到y=2sin(x+3π),x ∈R 的图象,只需把曲线C 上所有的点向左平移6π个单位长度;要得到y=2sin(x+6π)+2的图象,只需把曲线C 上所有点向上平移2个单位.对于余弦函数也是如此.不同名称的弦函数间的关系,可先统一函数名称,如y=sin(2x-4π)与y=cos2x 图象间的关系,由于y=sin(2x-4π)=cos [2π-(2x-4π)]=cos(43π-2x)=cos(2x-43π),所以只需把y=sin(2x-4π)的图象向左平移83π个单位长度,即可得到y=cos2x 的图象.把y=cos2x 的图象向右平移83π个单位,便可得到y=cos(2x-43π),即y=sin(2x-4π)的图象,所以图象的变换是相对的.探究结论:由y=sinx 到y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω≠1)的思维过程是:①画出y=sinx ,x ∈[0,2π]的简图;②沿x 轴平移,得到y=sin(x+φ),x ∈R 在长度为一个周期的闭区间上的简图;③横坐标伸长或缩短,得到y=sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图;④纵坐标伸长或缩短,得到y=A sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图. 误区陷阱探究问题 “要想得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只需将函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位”这句话是否正确?探究过程:三角函数图象的变换包括了周期变换、振幅变换、相位变换和上下平移变换.其中由函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象是相位变换,它的实质是左右平移,而左右平移只是变换自变量x ,比如,将函数y=lg2x 的图象向左平移1个单位,得到的是函数y=lg2(x+1)的图象,而不是y=lg(2x+1).由于y=Asin(ωx+φ)=Asinω (x+ωϕ) (A >0,ω>0),则要由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只要向左或向右平移||ωϕ个单位即可.探究结论:这句话不正确,由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,应向左或向右平移||ωϕ个单位.。
人教A版高中数学必修4-1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象-课件
三 、 教学目标
1.知识与能力目标:
理解三个参数A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ) 图象的影响;揭示函数y=Asin(ωx+φ)的图象与 正弦曲线的变换关系,
2.过程与方法目标:
结合具体函数图象的变化,领会由简单到复杂 ,由特殊到一般的化归思想,通过A、ω、φ变化 与函数y=Asin(ωx+φ)图象变换的关系,加深对数 形结合思想的理解。
函数.
那么函数 y Asin( x )与函数y=sinx
有什么关系呢?
从解析式上来看函数y=sinx就是函数
y Asin( x )在A=1,ω=1, 0 的情况.
下面就来探索 、、A 对函数
y Asin( x )
的图象的影响.
***检测复习***
y sin x, x [0,2 ]的图象
合
函数y=sinx(>0)图象:
作 探
究
y=sinx 横坐标变为本来的1/倍 y=sinx
纵坐标不变
小试牛刀
2. 要得到函数 y=sin3x 的图象,只需将 y=sinx 图象( B )
A. 横坐标伸长到本来的3倍 ,纵坐标不变 B.横坐标缩小到本来的1/3倍 ,纵坐标不变 C.纵坐标扩大到本来的3倍,横坐标不变 D.纵坐标缩小到本来的1/3倍,横坐标不变
1 sin x 0
2
1 2
0
1 2
0
函数 y 2sin x、y 1 sin x与y sin x 的图象
2
间的变化关系.
y
自
2
主 学
1
习
O
3
2
x
2
-1
y 1 sin x
-2
高中数学人教A版必修四课时训练:1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象 1.5(一) Word版含答案
§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一) 课时目标 1.了解φ、ω、A 对函数f (x )=A sin(ωx +φ)的图象的影响.2.掌握y =sin x 与f (x )=A sin(ωx +φ)图象间的变换关系.用“图象变换法”作y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象1.φ对y =sin(x +φ),x ∈R 的图象的影响y =sin(x +φ) (φ≠0)的图象可以看作是把正弦曲线y =sin x 上所有的点______(当φ>0时)或________(当φ<0时)平行移动________个单位长度而得到.2.ω(ω>0)对y =sin(ωx +φ)的图象的影响函数y =sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把y =sin(x +φ)的图象上所有点的横坐标________(当ω>1时)或________(当0<ω<1时)到原来的______倍(纵坐标________)而得到.3.A (A >0)对y =A sin(ωx +φ)的图象的影响函数y =A sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把y =sin(ωx +φ)图象上所有点的纵坐标________(当A >1时)或________(当0<A <1时)到原来的________(横坐标不变)而得到,函数y =A sin x 的值域为________,最大值为________,最小值为________.4.函数y =sin x 的图象到函数y =A sin(ωx +φ)的图象的变换过程.y =sin x 的图象__________的图象______________的图象______________的图象.一、选择题1.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要将y =sin x 的图象( ) A .向左平移π3个单位长度 B .向右平移π3个单位长度 C .向左平移π6个单位长度 D .向右平移π6个单位长度 2.为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( ) A .向左平移π6个单位长度 B .向右平移π6个单位长度C .向左平移5π6个单位长度 D .向右平移5π6个单位长度 3.把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8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.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =cos 2x -1 5.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( ) A .向左平移π4个长度单位 B .向右平移π4个长度单位 C .向左平移π2个长度单位 D .向右平移π2个长度单位 6.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,x ∈R B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6,x ∈RC .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,x ∈R D .y =sin ⎛⎭⎫2x +2π,x ∈R 7.函数y =sin 2x 图象上所有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为f (x )=____________.8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向左平移π6个单位,所得函数的解析式为____________. 9.为得到函数y =cos x 的图象,可以把y =sin x 的图象向右平移φ个单位得到,那么φ的最小正值是________.10.某同学给出了以下论断:①将y =cos x 的图象向右平移π2个单位,得到y =sin x 的图象; ②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;③将y =sin(-x )的图象向左平移2个单位,得到y =sin(-x -2)的图象;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象是由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位而得到的. 其中正确的结论是______(将所有正确结论的序号都填上).三、解答题11.怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,试叙述这一过程.12.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x (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).能力提升13.要得到y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,只要将y =sin 2x 的图象( ) A .向左平移π8个单位 B .向右平移π8个单位 C .向左平移π4个单位 D .向右平移π4个单位 14.使函数y =f (x )图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩小到原来的12倍,然后再将其图象沿x 轴向左平移π6个单位得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,则f (x )的表达式为( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π31.由y =sin x 的图象,通过变换可得到函数y =A sin(ωx +φ)的图象,其变化途径有两条:(1)y =sin x ――→相位变换y =sin(x +φ)――→周期变换y =sin(ωx +φ)――→振幅变换y =A sin(ωx +φ).§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)答案知识梳理1.向左 向右 |φ| 2.缩短 伸长1ω不变 3.伸长 缩短 A 倍 [-A ,A ] A -A4.y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ)作业设计1.B 2.C 3.D4.B [将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到函数y =sin2(x +π4),即y =sin(2x +π2)=cos 2x 的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y =1+cos 2x .] 5.B [y =sin(2x +π6)4π−−−−−−−→向右平移个长度单位y =sin[2(x -π4)+π6]=sin(2x -π3).] 6.C [把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度后得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,再把所得图象上所有的点的横坐标缩短到原来的12倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象.] 7.sin x8.y =cos 2x9.32π 解析 y =sin x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =cos ⎝⎛⎭⎫x -π2向右平移φ个单位后得y =cos ⎝⎛⎭⎫x -φ-π2, ∴φ+π2=2k π,k ∈Z ,∴φ=2k π-π2,k ∈Z . ∴φ的最小正值是32π. 10.①③11.解 由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象有两种变化途径: ①y =sin x ————→向右平移π3个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3——————→纵坐标不变横坐标缩短为12 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 ②y =sin x ————→纵坐标不变横坐标缩短为12y =sin 2x ——————→向右平移π6个单位 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.12.解 (1)由已知函数化为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.欲求函数的单调递减区间,只需求y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间.由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 解得k π-π12≤x ≤k π+512π (k ∈Z ), ∴原函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π (k ∈Z ). (2)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6=cos2⎝⎛⎭⎫x +π12. ∵y =cos 2x 是偶函数,图象关于y 轴对称,∴只需把y =f (x )的图象向右平移π12个单位即可. 13.A [y =sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4――→向左平移π8个单位 y =cos[2(x -π8+π8)-π4]=cos(2x -π4).] 14.D [方法一 正向变换y =f (x )——————→横坐标缩小到原来的12y =f (2x )——————→沿x 轴向左平移π6个单位y =f ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6,即y =f ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以f ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2x .令2x +π3=t ,则2x =t -π3,∴f (t )=sin ⎝⎛⎭⎫t -π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 方法二 逆向变换据题意,y =sin 2x 6π−−−−−−→向右平移个单位y =sin2⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变 y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3.]。
高一数学必修4课件:1-5-2函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用
π π 个单位长度,可以得到函数 y=sinx+6的图象; 6
(2)把
π 1 x+ 的图象上各点的横坐标缩短到原来的 , y=sin 6 2 π y=sin2x+6的图象;
而纵坐标不变,可以得到函数 (3)将函数
π y=sin 2x+6的图象上的各点的纵坐标缩短到
成才之路 ·数学 ·人教A版 · 必修4
②对于函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,相邻的两 个对称中心或两条对称轴相距半个周期;相邻的一个对称中 心和一条对称轴相距周期的四分之一. ③讨论函数y=Asin(ωx+φ)的性质,要善于采用整体策 略,即把ωx+φ看成一个整体,将问题化归为正弦函数的性质 来解决.
π 7π = 12 时,取得最大值2;当x= 12 时,取得最小值-2,则函数 f(x)=________.
π 2sin2x+3
[答案]
第一章
1.5
1.5.2
Hale Waihona Puke 成才之路 ·数学 ·人教A版 · 必修4
[解析]
7π π T=212-12=π,A=2.
2π 又π= ω ,∴ω=2.
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人教A版 ·必修4
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 ·数学 ·人教A版 · 必修4
第一章
三角函数
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1.5 函数 y=Asin(ωx+φ)的图象
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1.5.2 函数 y=Asin(ωx+φ)的性质及应用
的图象,那么
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人教a版必修4学案:1.5函数y=asin(ωx+φ)的图象(2)(含答案)
1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图象(二)自主学习知识梳理1.函数y =2.简谐振动在物理学中,常用函数y =A sin(ωx +φ),x ∈[0,+∞),其中A >0,ω>0描述做简谐运动的一个振动量.A 就是这个简谐运动的________,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的____________;这个简谐运动的周期是____________,这是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;这个简谐运动的频率f =1T=________,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的__________;__________称为相位;x =0时的相位φ称为________.自主探究利用“五点法”作出函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω≠0,φ>0)在一个周期上的图象,要,____________,__________.若设T =2πω,则这五个关键点的横坐标依次为________,________,________,________,________.对点讲练知识点一 利用五点法作y =A sin(ωx +φ)的简图例1 作出y =2.5sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象.回顾归纳 “五点法”作图时,五点的确定,应先令ωx +φ分别为0、π2、π、3π2、2π,解出x ,从而确定这五点.变式训练1 作出y =3sin ⎝⎛⎭⎫12x -π4一个周期上的图象.知识点二 求y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 如图为y =A sin(ωx +φ)的图象的一段,求其解析式.回顾归纳 由图象求解析式,本质就是“五点法”作图的逆向思维:五点对应.如本题用到五点中的第一、五个点.若图象中有最值点坐标,也可代入解方程求φ,但φ的范围不能太大.变式训练2 若函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的图象(部分)如图所示,则ω和φ的取值分别为________.知识点三 正、余弦函数的对称问题例3 如图为函数y 1=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,|φ|<π2)的一个周期的图象.(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.回顾归纳 (1)函数f (x )=A sin(ωx +φ)关于(x 0,0)中心对称⇔f (x 0)=0⇔ωx 0+φ=k π(k ∈Z ); (2)函数f (x )=A sin(ωx +φ)关于直线x =x 0轴对称⇔f (x 0)=A 或f (x 0)=-A ⇔ωx 0+φ=k π+π2(k ∈Z ).变式训练3 关于f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 (x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍;②y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6; ③y =f (x )图象关于⎝⎛⎭⎫-π6,0对称; ④y =f (x )图象关于x =-π6对称.其中正确命题的序号为______(将你认为正确的都填上).1.由函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A ,ω,φ的值. (1)一般可由图象上的最大值,最小值来确定|A |.(2)因为T =2πω,所以往往通过求周期T 来确定ω,可通过已知曲线与x 轴的交点从而确定T ,即相邻的最高点与最低点之间的距离为T2;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T .(3)从寻找“五点法”中的第一零点⎝⎛⎭⎫-φω,0(也叫初始点)作为突破口.以y =A sin(ωx +φ)为例,位于单调递增区间上离y 轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.2.在研究y =A sin(ωx +φ)的性质时,注意采用整体代换的思想.如,它在ωx +φ=π2+2k π (k ∈Z )时取得最大值,在ωx +φ=3π2+2k π (k ∈Z )时取得最小值.课时作业一、选择题1.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)为偶函数的条件是( )A .φ=π2+2k π (k ∈Z )B .φ=π2+k π (k ∈Z )C .φ=2k π (k ∈Z )D .φ=k π(k ∈Z ) 2.函数图象的一部分如图所示,其函数为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 3.若函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R (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=π34.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则( )A .ω=1,φ=π6B .ω=1,φ=-π6C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=-π65.设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π5,若对于任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为( )A .4B .2C .1D.12二、填空题6.函数y =-3sin ⎝⎛⎫-2x +π3 (x ≥0)的初相是________. 7.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6与y 轴最近的对称轴方程是__________. 8.函数y =sin 2x 的图象向右平移φ个单位(φ>0)得到的图象恰好关于x =π6对称,则φ的最小值是________.三、解答题9. 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,-π2<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求f (x )的解析式; (2)写出f (x )的递增区间.10.已知曲线y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝⎛⎭⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫38π,0,若φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (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.§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(二)答案知识梳理 1.2.振幅 最大距离 T =2πω ω2π次数 ωx +φ 初相自主探究⎝⎛⎭⎫-φω,0 ⎝⎛⎭⎫-φω+π2ω,A ⎝⎛⎭⎫-φω+πω,0 ⎝⎛⎭⎫-φω+3π2ω,-A ⎝⎛⎭⎫-φω+2πω,0 -φω -φω+T 4 -φω+T 2 -φω+34T-φω+T 对点讲练例1 解 令X =2x +π,则x =1⎝⎛⎭⎫X -π.列表:变式训练例2 解 方法一 以N 为第一个零点,则A =-3,T =2⎝⎛⎭⎫5π6-π3=π,∴ω=2,此时解析式为y =-3sin(2x +φ).∵点N ⎝⎛⎭⎫-π6,0,∴-π6×2+φ=0,∴φ=π3, 所求解析式为y =-3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 方法二 由图象知A =3,以M ⎝⎛⎭⎫π3,0为第一个零点,P ⎝⎛⎭⎫5π6,0为第二个零点. 列方程组⎩⎨⎧ω·π3+φ=0ω·5π6+φ=π解之得⎩⎪⎨⎪⎧ω=2φ=-2π3.∴所求解析式为y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3 =-3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 变式训练2 2,π6解析 ∵图象过点⎝⎛⎭⎫0,12,∴sin φ=12. 又|φ|<π,∴φ=π6或5π6.又由“五点法”可得ω×0+φ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴φ=π6. ∵⎝⎛⎭⎫11π12,0是第五个点,∴ω⎝⎛⎭⎫11π12+φ=2π,即ω⎝⎛⎭⎫11π12+π6=2π. ∴ω=2.综上,ω=2,φ=π6.例3 解 (1)由图知,A =2,T =7-(-1)=8,ω=2πT =2π8=π4.∴y 1=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ. 将点(-1,0)代入得0=2sin ⎝⎛⎭⎫-π4+φ. ∴φ=π4.∴y 1=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4. (2)设P (x ,y )为函数y 2图象上任意一点,则P (x ,y )关于直线x =2的对称点P ′为 (4-x ,y ).∵y 1与y 2关于直线x =2对称.∴点P ′(4-x ,y )落在y 1=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4上. ∴y =2sin ⎣⎡⎦⎤π4(4-x )+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫π4-π4x +π即y 2=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π4. (3)由(2)知y 2=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π4. ∴周期T =2ππ4=8;频率f =1T =18;振幅A =2;初相φ=-π4.变式训练3 ②③解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π (k ∈Z ).∴x =k 2π-π6,∴x 1-x 2是π2的整数倍,∴①错;对于②,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3利用公式得: f (x )=4cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x +π3=4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6. ∴②对;对于③,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π (k ∈Z ),∴x =k 2π-π6(k ∈Z ), ∴⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数y =f (x )的一个对称中心.∴③对; 对于④,函数y =f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π(k ∈Z ),∴x =π12+k π2(k ∈Z ).∴④错.课时作业 1.B2.D [由图知T =4×⎝⎛⎭⎫π12+π6=π,∴ω=2πT=2. 又x =π12时,y =1.]3.D [ω=2π=2,又f (0)=2sin φ=3,∴sin φ=32.又∵|φ|<π2,∴φ=π3.]4.D [由图象知T 4=7π12-π3=π4,∴T =π,ω=2.且2×7π12+φ=k π+π(k ∈Z ),φ=k π-π6(k ∈Z ).又|φ|<π2,∴φ=-π6.]5.B [∵对任意x ∈R ,f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立. ∴f (x 1)=f (x )min =-2,f (x 2)=f (x )max =2.∴|x 1-x 2|min =T 2=12×2ππ2=2.]6.-π3解析 由诱导公式可知y =-3sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3 =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,故初相为-π3. 7.x =-π6解析 令2x -π6=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π2+π3(k ∈Z ).由k =0,得x =π3;由k =-1,得x =-π6.∴与y 轴最近的对称轴方程为x =-π6.8.5π129.解 (1)由图象可知:A =2,T =2×(6+2)=16,则ω=2πT =2π16=π8.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π8x +φ由π8×2+φ=π2,得φ=π4. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4.(2)由-π2+2k π≤π8x +π4≤π2+2k π,得16k -6≤x ≤16k +2,k ∈Z ,∴函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4的递增区间为[16k -k,16k +2],k ∈Z .10.解 (1)由题意知A =2,T =4×⎝⎛⎭⎫38π-π8=π, ω=2πT=2,sin ⎝⎛⎭⎫π8×2+φ=1, ∴π4+φ=2k π+π2,k ∈Z , ∴φ=2k π+π4,k ∈Z ,又∵φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,∴φ=π4. ∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. (2)列出x 、y。
人教版数学高一A版必修四作业 1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象(一)
1.5函数y =Asin(ωx +φ)的图象(一)一、选择题1.(2017·湖州期末)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需将函数y =sin 2x 的图象( ) A .向右平移π6个单位长度B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π3个单位长度D .向左平移π3个单位长度考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 A解析 因为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6, 所以只需将函数y =sin 2x 的图象向右平移π6个单位长度即可.2.若把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象向右平移m (m >0)个单位长度后,得到y =sin x 的图象,则m 的最小值为( ) A.π6 B.5π6 C.π3 D.2π3考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 C解析 依题意,y =sin ⎝⎛⎭⎫x -m +π3=sin x , ∴m -π3=2k π(k ∈Z ),∴m =π3+2k π(k ∈Z ),又m >0,∴m 的最小值为π3.3.为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 C解析 y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3+π2 =sin ⎝⎛⎭⎫x +5π6, 所以只需将函数y =sin x 的图象向左平移5π6个单位长度.4.把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位长度,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 .偶函数考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 答案 D解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2=-cos 2x 的图象,y =-cos 2x 是偶函数.5.(2017·荆州高一检测)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),然后向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 答案 B解析 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),得y 1=cos x +1,向右平移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).令x =0,得y 3>0,令x =π2+1,得y 3=0,观察即得答案.6.函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象上所有的点向左平移π2个单位长度.若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( ) A .4 B .6 C .8 D .12考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 B解析 对于B 选项,f (x )=sin(6x +φ)的图象向左平移π2个单位长度,得y =sin ⎣⎡⎦⎤6⎝⎛⎭⎫x +π2+φ=sin(6x +φ+π)=-sin(6x +φ)的图象.7.为了得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6,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π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13(纵坐标不变)B .向右平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13(纵坐标不变)C .向左平移π6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π6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)考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 答案 C解析 先将y =2sin x ,x ∈R 的图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,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 3+π6,x ∈R 的图象. 二、填空题8.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象可以看作把函数y =12sin 2x 的图象向________平移________个单位长度得到的.考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 右 π89.将函数y =cos 2x 的图象向右平移π3个单位长度,所得图象对应的解析式为________.考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -2π3 解析 由题意得所得图象对应的解析式为y =cos 2⎝⎛⎭⎫x -π3=cos ⎝⎛⎭⎫2x -2π3. 10.将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ<π2的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=________. 考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 答案22解析 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,再对每一点的横坐标伸长为原来的2倍,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象,即为f (x )=sin(ωx +φ)的图象,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6,f ⎝⎛⎭⎫π6=22. 11.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,需将函数y =cos x2的图象上所有的点至少向左平移________个单位长度.考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换答案11π3解析 cos x2=sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π2,将y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π2的图象上所有的点向左平移φ(φ>0)个单位长度得y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+φ2+π2的图象.令φ2+π2=2k π+π3,k ∈Z .∴φ=4k π-π3,k ∈Z . ∴当k =1时,φ=11π3是φ的最小正值.12.某同学给出了以下判断:①将y =cos x 的图象向右平移π2个单位长度,得到y =sin x 的图象;②将y =sin x 的图象向右平移2个单位长度,可得到y =sin(x +2)的图象; ③将y =sin(-x )的图象向左平移2个单位长度,得到y =sin(-x -2)的图象; ④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象是由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位长度而得到的. 其中正确的结论是______.(将所有正确结论的序号都填上) 考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 ①③ 三、解答题13.使函数y =f (x )的图象上的每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,然后再将其图象沿x 轴向左平移π6个单位长度得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,求f (x )的表达式.考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 解 方法一 (正向变换)y =f (x )―――――→横坐标缩短到原来的12倍y =f (2x )――――――→沿x 轴向左平移π6个单位长度y =f ⎝⎛⎭⎫2⎝⎛⎭⎫x +π6,即y =f ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴f ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2x . 令2x +π3=t ,则2x =t -π3,∴f (t )=sin ⎝⎛⎭⎫t -π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3.方法二 (逆向变换)根据题意,y =sin 2x ―――――→沿x 轴向右平移π6个单位长度y =sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3――――――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变 y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 四、探究与拓展14.(2017·绍兴柯桥区期末)将函数f (x )=12sin(2x +φ)的图象向左平移π6个单位长度,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象关于直线x =π3对称,则|φ|的最小值为________.考点 三角函数图象的平移变换和伸缩变换 题点 三角函数图象的平移变换 答案 π6解析 f (x )=12sin(2x +φ)向左平移π6个单位长度后得到12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+φ,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到12sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+φ,此函数图象关于x =π3对称, 所以令x =π3得sin ⎝⎛⎭⎫π3+π3+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=±1, 所以2π3+φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π6+k π,k ∈Z ,则|φ|的最小值为π6.15.已知函数f (x )=2sin ωx ,其中常数ω>0.(1)若y =f (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,2π3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π6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 <b )满足:y =g (x )在[a ,b ]上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[a ,b ]中,求b -a 的最小值. 考点 三角函数图象的综合应用 题点 三角函数图象的综合应用 解 (1)因为ω>0,根据题意有⎩⎨⎧-π4ω≥-π2,2π3ω≤π2,解得0<ω≤34.所以ω的取值范围为⎝⎛⎦⎤0,34. (2)由题意知f (x )=2sin 2x ,g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1, 由g (x )=0得,sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=-12, 解得x =k π-π4或x =k π-712π,k ∈Z ,即g (x )的零点相离间隔依次为π3和2π3,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14×2π3+15×π3=43π3.。
人教版高中数学必修四练习1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象
基础达标1.要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x 的图象,只需将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π6的图象( ).A .向左平移π3个单位 B .向右平移π3个单位 C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析 提取x 的系数-12得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,于是可得. 答案 A2.下列表示函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π上的简图正确的是( ).解析 将y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,再将所有点向右平移π6个单位长度即得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3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 -π3=0,π2,π,3π2,2π得到五个关键点,描点连线即得函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象. 答案 A3.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值是4,最小值是0,最小正周期是π2, 直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各解析式符合条件的是( ). A .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+2C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2解析 ∵最大值是4,故A 不符合题意. 又∵T =2πω=π2,∴ω=4,故排除B.又4x +π3=π2+k π⇒4x =π6+k π⇒x =π24+k π4=π3,所以k =76∉Z ,排除C ,故选D. 答案 D4.先作函数y =sin x 的图象关于y 轴的对称图象,再将所得图象向左平移π4个单位,所得图象的函数解析式是________.解析 作函数y =sin x 的图象关于y 轴的对称图象,其函数解析式为y =sin (-x ),再将函数y =sin (-x )的图象向左平移π4个单位,得到函数图象的函数解析式为:y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -π4.答案 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -π45.函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6与y 轴最近的对称轴方程是________.解析 令2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), ∴x =k π2+π3(k ∈Z ).由k =0,得x =π3;由k =-1,得x =-π6.答案 x =-π66.(2012·宝鸡期末)如图所示的曲线是y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的一部分,则这个函数的解析式是________.解析 由函数图象可知A =2,T =43⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π12=π,即2πω=π,∴ω=2.又⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0是五点法作图的第五个点,即2×5π6+φ=2π, ∴φ=π3.∴所求函数的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.答案 y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π37.已知曲线y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫38π,0,若φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.(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. 解 (1)依题意,A =2,T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫38π-π8=π.∵T =2π|ω|=π,ω>0, ∴ω=2,∴y =2sin(2x +φ),又曲线上的最高点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,⎝⎭8∵-π2<φ<π2,∴φ=π4. ∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.(2)列出x 、y 的对应值表:x 0 π8 38π 58π 78π π 2x +π4 π4 π2 π 32π 2π 9π4 y 12-21能力提升8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( ).A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π4B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +3π4C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4D .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -3π4解析 由题意可知,A =2,⎝⎭22∴ω=2πT =2π4π=12. ∵图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×π2+φ=0. ∵-π<φ<π, ∴φ=3π4,或φ=-π4. 又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2=-1,∴φ=3π4.∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +3π4,故选B.答案 B9.(2012·枣庄高一检测)关于f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍; ②y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;③y =f (x )图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;④y =f (x )图象关于直线=-π6对称.其中正确命题的序号为________(将你认为正确的都填上). 解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π(k ∈Z ). ∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴x 1-x 2是π2的整数倍, ∴①错误;对于②,由f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3可得f (x )=4cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴②正确;对于③,f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π(k ∈Z ),∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0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 +π3=π2+k π(k ∈Z ),∴x =π12+k π2(k ∈Z ).∴④错误. 答案 ②③10.(2012·洛阳高一检测)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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值.解 由f (x )是偶函数,得f (-x )=f (x ), 即函数f (x )的图象关于y 轴对称,∴f (x )在x =0时取得最值.即sin φ=1或-1. 依题设0≤φ≤π,∴解得φ=π2. 由f (x )的图象关于点M 对称,可知 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4ω+π2=0,解得ω=4k 3-23,k ∈Z . 又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数, 所以T ≥π,即2πω≥π, ∴ω≤2.又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2. ∴φ=π2,ω=2或23.。
数学人教A版必修4 1.5第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用 作业 Word版含解析
[.基础达标].函数=(-)的图象的一条对称轴是( ).=.=-.=.=-解析:选.由-=π+,∈,解得=π+,∈,令=-,得=-..已知ω>,函数()=(ω+)的一条对称轴为=,一个对称中心为(,),则ω有( ).最大值.最小值.最大值.最小值解析:选.由题意知-≥,故=≤π,ω≥..已知简谐运动()=的图象经过点(),则该简谐运动的最小正周期和初相φ分别为( ).=,φ=.=,φ=.=π,φ=.=π,φ=解析:选.∵===,又图象过点(),∴φ=.∵-<φ<,∴φ=..函数=(ω+φ)(ω>,φ<)在一个周期内,当=时,取得最大值,当=时,取得最小值-,那么函数的解析式为( ).=(+).=(+).=(+).=(+)解析:选.由题意知=,=(-)=π,所以ω==,又()=,所以×+φ=+π(∈),所以φ=+π(∈),又φ<,所以φ=,所以=(+)..函数()=(ω+φ)(其中>,φ<)的图象如图所示,为了得到()=的图象,则只要将()的图象( ).向右平移个单位长度.向右平移个单位长度.向左平移个单位长度.向左平移个单位长度解析:选.由题图可知,=,==π,故ω==,由于(,)为五点作图的第三点,∴×+φ=π,解得φ=,所以()=(+),将函数()的图象向右平移个单位长度,得===(),故选..函数=(-)的振幅是,周期是,频率是,初相是,图象最高点的坐标是.解析:由题意,得=,==π,==,φ=-.当-=π+(∈),即=π+(∈)时,函数取得最大值.答案:π-(π+,)(∈).函数()=(ω+φ)(>,ω>)在闭区间[-π,]上的图象如图所示,则ω=.解析:由图象知,=-(-)=,所以ω=.答案:.已知函数()=(ω+φ)(ω>)的图象如图所示,则()=.解析:依题意知×=,∴ω=,又图象过点(),则令+φ=,得φ=-.故()=(×-)=-.答案:-.设函数()=(+φ)(-π<φ<),已知它的一条对称轴是直线=.()求φ;()求函数()的单调递减区间.解:()函数的一条对称轴是直线=,×+φ=π+,∈,因为-π<φ<,所以φ=-.()由()知,()=,+π≤-≤+π,∈,即+π≤≤+π,∈,所以函数()的单调递减区间为(∈)..已知函数()=(ω+φ),∈,(其中>,ω><φ<)的周期为π,且图象上一个最低点为.()求()的解析式;()当∈时,求()的最值.解:()由函数()图象上一个最低点为(,-),得=,由周期=π,得ω===.由点在图象上,得=-,即=-,所以+φ=π-(∈),故φ=π-(∈),又<φ<,所以=,φ=.所以函数解析式为()=.()因为∈,所以+∈,所以当+=.即=时,函数()取得最小值;当+=,即=时,函数()取得最大值.[.能力提升].将函数=(+φ)的图象沿轴向左平移个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )π.-.解析:选=(+φ)==(++φ),因为=(++φ)是偶函数,所以+φ=+π(∈),即φ=+π(∈).令=,得φ=,故选.。
人教版高中数学高一A版必修4学案 1.5 函数y=Asin(ωxφ)的图象
1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象一、作函数y =A sin(ωx +φ)的图象活动与探究1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( )迁移与应用1.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12;②图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍;③图象向右平移π3个单位长度;④图象向左平移π3个单位长度;⑤图象向右平移2π3个单位长度;⑥图象向左平移2π3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 ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,那么这两种变换正确的标号是__________(要求按变换先后顺序填上一种你认为正确的标号即可).2.用“五点法”作函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4在一个周期上的图象,并指出它的周期、频率、相位、初相.1.用“五点法”作图时,利用五个关键点,令ωx +φ分别等于0,π2,π,3π2,2π,求出x 及相应的y 值,作出图象即可.2.图象变化中,当|ω|≠1时,应将ωx +φ化为ω⎝⎛⎭⎫x +φω. 二、求y =A sin(ωx +φ)的解析式活动与探究2若函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)在其一个周期内的图象上有一个最高点⎝⎛⎭⎫π12,3和一个最低点⎝⎛⎭⎫7π12,-5,求这个函数的解析式.迁移与应用函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是__________.对于这类给定一些条件求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式的题目,有一定的解题规律可寻:一般是先确定振幅A ,周期T ,解得ω,这些都是比较容易的,最难的是求φ的值,它一般是用点来代入求得,如果代入的是最高点或最低点,其φ值很容易确定;否则,则还要结合函数的单调性来确定.三、函数y =A sin(ωx +φ)性质的综合应用活动与探究3函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f ⎝⎛⎭⎫α2=2,求α的值.迁移与应用已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M ⎝⎛⎭⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值.解决该类题目的关键是由y =A sin(ωx +φ)确定出函数的相应性质,如单调性、奇偶性、对称性、最值等,充分利用函数性质求解.当堂检测1.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2.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象的一条对称轴是( ) A .x =-π2 B .x =π2C .x =-π6D .x =π63.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 4.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是__________.5.若函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ⎝⎛⎭⎫其中ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (0)=3,则ω=__________,φ=________.答案:课前预习导学 【预习导引】1.(1)0 π2 π 3π22π (2)y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ) y =sin(ωx )y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ)预习交流1 提示:不是.∵y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6,∴向左平移π6个单位.此种情况需将x 的系数化为“1”.2.A 2π|ω| 1T =|ω|2πωx +φ x =0时的相位φ预习交流2 提示:(1)定义域:R ; (2)值域:[-A ,A ];(3)最小正周期:T =2πω;(4)对称性:对称中心是⎝⎛⎭⎪⎫k π-φω,0(k ∈Z ),对称轴是x =k πω+π-2φ2ω(k ∈Z ).对称中心为图象与x 轴的交点;对称轴为过图象最高点或最低点与x 轴垂直的直线.课堂合作探究 【问题导学】活动与探究1 思路分析:先根据平移或伸缩变换写出所得到的函数解析式,再结合y =cos x 图象的“五点”进行变化得到图象.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 .迁移与应用 1.④②或②⑥ 解析:y =sin x ――→④y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3――→②y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3或y =sin x ――→②y =sin x 2⑥,y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3. 2.解:(1)(2)描点画图:周期T =π,频率f =1T =1π,相位为2x +π4,初相为π4.活动与探究2 思路分析:利用图象性质,结合“五点法”作图,分别求出A ,B ,ω,φ的值即可.解:由已知,y ma x =3,y min =-5,则 ①A =y max -y min 2=3-(-5)2=4;②B =y max +y min 2=3+(-5)2=-1;③由T 2=7π12-π12=π2,∴T =π,得ω=2πT =2ππ=2;④函数的解析式y =A sin(ωx +φ)+B =4sin(2x +φ)-1. 将点⎝⎛⎭⎫π12,3代入,得4sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ-1=3,即sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=1,所以π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,这里对φ没有限制,应该说φ=2k π+π3,k ∈Z 的任意一个解都满足题意,一般取|φ|<π2,故所求的函数解析式为y =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3-1. 迁移与应用62 解析:由图可知:A =2,T 4=7π12-π3=π4,所以T =π,ω=2πT =2,又函数图象经过点⎝⎛⎭⎫π3,0,所以2×π3+φ=π,则φ=π3,故函数的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,所以f (0)=2sin π3=62.活动与探究3 思路分析:(1)根据最大值求A ,根据对称轴的条件,得函数周期,从而求ω;(2)利用α范围,求出整体ωα2-π6的范围,结合图象利用特殊角的三角函数求值.解:(1)∵函数f (x )的最大值为3,∴A +1=3,即A =2.∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,∴最小正周期T =π. ∴ω=2.故函数f (x )的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1. (2)∵f ⎝⎛⎭⎫α2=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π6+1=2, 即sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=12, ∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3.∴α-π6=π6.故α=π3.迁移与应用 解:由f (x )是偶函数,得f (-x )=f (x ),即函数f (x )的图象关于y 轴对称,∴f (x )当x =0时取得最值,即sin φ=1或-1.依题设0≤φ≤π,解得φ=π2.由f (x )的图象关于点M 对称,可知sin ⎝⎛⎭⎫3π4ω+π2=0,解得ω=4k 3-23,k ∈Z .又f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,∴T ≥π,即2πω≥π,∴ω≤2.又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2.∴φ=π2,ω=2或23.【当堂检测】1.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.2.C 解析:由x -π3=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+5π6,k ∈Z ,令k =-1,得x =-π6.3.D 解析:“五点法”对应解方程.设y =A sin(ωx +φ),显然A =1,又图象过点⎝⎛⎭⎫-π6,0,⎝⎛⎭⎫π12,1, 所以⎩⎨⎧ω×⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0,ω×π12+φ=π2.解得ω=2,φ=π3.所以函数解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6.故选D .4.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 解析: y =sin x=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 5.2 π3 解析:由原函数的最小正周期为π,得到ω=2(ω>0).又由f (0)=3且|φ|<π2得到φ=π3.。
人教A版高考数学必修四练习1.5函数y=asin(ωx+φ)的图象1.5第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用
第一章 1.5 第2课时A 级 基础巩固一、选择题1.若将函数y =2sin2x 的图像向左平移π12个单位长度,则平移后图像的对称轴为导学号 14434460( B )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] 函数y =2sin2x 的图像向左平移π12个单位长度,得到的图像对应的函数表达式为y =2sin2(x+π12),令2(x +π12)=k π+π2(k ∈Z),解得x =k π2+π6(k ∈Z),所以所求对称轴的方程为x =k π2+π6(k ∈Z),故选B .2.若函数f(x)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ是偶函数,则φ的值可以是导学号 14434461( A ) A .5π6B .π2C .π3D .-π2[解析] 由于f(x)是偶函数,则f(x)图象关于y 轴即直线x =0对称, 则f(0)=±2,又当φ=5π6时,f(0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+5π6=2,则φ的值可以是5π6.3.函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是导学号 14434462( A )A .2,-π3B .2,-π6C .4,-π6D .4,π3[解析] 本题考查正弦型函数的周期与初相. 34T =5π12-(-π3)=3π4, ∴T =2πω=π,∴ω=2.当x =5π12时,2×5π12+φ=π2,∴φ=-π3.4.已知函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象关于直线x =π3对称,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,则ω的最小值为导学号 14434463( A )A .2B .4C .6D .8[解析] 函数f(x)的周期T≤4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12=π,则2πω≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2. 5.若函数f(x)=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f(-x),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=导学号 14434464( B )A .3或0B .-3或3C .0D .-3或0[解析] 由于函数f(x)=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f(-x),则函数f(x)的图象关于直线x =π6对称,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6是函数f(x)的最大值或最小值, 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-3或3. 二、填空题6.简谐振动s =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt +π3,在t =12时的位移s = 32 .初相φ= π3 .导学号 14434465 [解析] 当t =12时,s =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π3=3×12=32.三、解答题7.已知函数y =12cosx +12|cosx|.导学号 14434466(1)画出函数的简图;(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期; (3)指出这个函数的单调增区间. [解析] (1)y =12cosx +12|cosx|=⎩⎪⎨⎪⎧cosx ,x ∈[2k π-π2,2k π+π2] k∈Z 0,x ∈[2k π+π2,2k π+3π2] k∈Z .函数图象如图所示.(2)由图象知函数是周期函数,且它的周期是2π.(3)由图象知函数的单调增区间为[2k π-π2,2k π](k ∈Z).B 级 素养提升一、选择题1.设函数f(x)=2sin(π2x +π5).若对任意x ∈R ,都有f(x 1)≤f(x)≤f(x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为导学号 14434468( B )A .4B .2C .1D .12[解析] f(x)的周期T =4,|x 1-x 2|min =T2=2.2.(2017天津高考理科)设函数f(x)=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f(5π8)=2,f(11π8)=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则导学号 14434469( A )A .ω=23,φ=π12B .ω=23,φ=-11π12C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24[解析] ∵f(5π8)=2,f(11π8)=0,且f(x)的最小正周期大于2π,∴f(x)的最小正周期为4(11π8-5π8)=3π,∴ω=2π3π=23,∴f(x)=2sin(23x +φ).∴2sin(23×5π8+φ)=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z.又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.3.已知函数f(x)=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小正周期为6π,且当x =π2时,f(x)取得最大值,则导学号 14434470( A )A .f(x)在区间[-2π,0]上是增函数B .f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数C .f(x)在区间[3π,5π]上是减函数D .f(x)在区间[4π,6π]上是减函数[解析] ∵f(x)的最小正周期为6π,∴ω=13.∵当x =π2时,f(x)有最大值,∴13×π2+φ=π2+2k π(k ∈Z),φ=π3+2k π,∵-π<φ≤π,∴φ=π3.∴f(x)=2sin(x 3+π3),由此函数图象易得,在区间[-2π,0]上是增函数,而在区间[-3π,-π]或[3π,5π]上均没单调性,在区间[4π,6π]上是单调增函数.二、填空题4.若将函数y =sin(ωx +5π6)(ω>0)的图象向右平移π3个单位长度后,与函数y =sin(ωx +π4)的图象重合,则ω的最小值为 74.导学号 14434472[解析] y =sin(ωx +5π6)的图象向右平移π3个单位后得到y =sin[ω(x -π3)+56π],即y =sin(ωx +56π-ω3π),故56π-ω3π+2k π=π4(k ∈Z), 即ω3π=712π+2k π, ω=74+6k(k ∈Z),∵ω>0,∴ω的最小值为74.5.设函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ∈(-π2,π2))的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论:①图象关于点(π4,0)对称;②图象关于点(π3,0)对称;③在[0,π6]上是增函数;④在[-π6,0]上是增函数中,所有正确结论的编号为__②④__.导学号 14434473[解析] ∵T =π,∴ω=2.又2×π12+φ=k π+π2,∵φ=k π+π3.∵φ∈(-π2,π2),∴φ=π3,∴y =sin(2x +π3).由图象及性质可知②④正确.三、解答题7.已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0),图象最低点的纵坐标是-3,相邻的两个对称中心是⎝⎛⎭⎪⎫π3,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0.导学号 14434474求:(1)f(x)的解析式; (2)f(x)的值域; (3)f(x)的对称轴. [解析] (1)A =3,T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π3=π,∴2πω=π.∴ω=2.∴f(x)=3sin(2x +φ). 又⎝⎛⎭⎪⎫π3,0在f(x)图象上,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0.∴3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0. ∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0.又-π<φ<0,∴φ=-2π3.∴f(x)=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2π3.(2)值域是[-3,3].(3)令2x -2π3=π2+k π(k ∈Z),∴x =7π12+k π2(k ∈Z).∴对称轴是直线x =7π12+k π2(k ∈Z).。
高中数学1.5.2函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用课时作业新人教A版必修4
课时作业13 函数y =Asin(ωx +φ)的性质及应用时间:45分钟 分值:100分一、选择题(每小题6分,共计36分)1.最大值为12,周期为π3,初相为π4的函数表达式可表示为( )A .y =12sin(π3x +π4)B .y =12sin(π3x -π4)C .y =12sin(6x +π4)D .y =12sin(6x -π4)解析:∵A =12,2πω=π3⇒ω=6,φ=π4,∴C 项正确.答案:C2.已知f (x )=sin(3x +φ)的图象的一个对称中心是(-7π12,0),则φ可取( )A.π4 B .-π4C.7π12D .-7π12解析:把x =-712π代入sin(3x +φ)=0得sin[3×(-712π)+φ]=0,∴φ-74π=k π,令k =-2得φ=-2π+74π=-π4,故选B. 答案:B3.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ是偶函数,则φ的值可以是( )A.5π6 B.π2C.π3D .-π2解析:令x =0得f (0)=2sin(-π3+φ)=±2,∴sin(φ-π3)=±1,把φ=56π代入,符合上式.故选A.答案:A 4.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,为了得到g (x )=sin2x 的图象,则只要将f (x )的图象( )A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π12个单位长度解析:很明显,A =1,T =4(712π-π3)=π, ∴T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=sin(2x +φ).又f (π3)=0,∴sin(23π+φ)=0.又|φ|<π2,∴π6≤23π+φ≤76π,∴23π+φ=π, ∴φ=π3,∴f (x )=sin(2x +π3),∴g (x )=sin2x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,即将f (x )的图象向右平移π6个单位长度得到g (x )的图象.答案:A5.点P (-π6,2)是函数f (x )=sin(ωx +φ)+m (ω>0,|φ|<π2)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π2,则( )A .f (x )的最小正周期是πB .f (x )的值域为[0,4]C .f (x )的初相φ=π3D .f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤4π3,2π上单调递增解析:由题意,⎩⎪⎨⎪⎧-π6ω+φ=k π k ∈Z ①,m =2,且函数的最小正周期为T =4×π2=2π,故ω=2πT =1.代入①式得φ=k π+π6(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π6.所以f (x )=sin(x +π6)+2.故函数f (x )的值域为[1,3],初相为π6,排除A ,B ,C 项,选D 项.答案:D6.定义行列式运算⎪⎪⎪⎪a 1 a 2a 3 a 4=a 1a 4-a 2a 3,将函数f (x )=⎪⎪⎪⎪3 sin x 1 cos x 的图象向左平移n (n >0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则n 的最小值为( )A.π6 B.π3 C.5π6D.2π3解析:依题意可得f (x )=⎪⎪⎪⎪3 sin x 1 cos x =3cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,图象向左平移n (n >0)个单位得f (x +n )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +n +π6,要使平移后的函数为偶函数,则n 的最小值为5π6. 答案:C二、填空题(每小题8分,共计24分)7.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则f (7π12)=________.解析:由图象知32T =π,∴T =2π3,A =2,又∵T =2πω,∴ω=3,将点(π4,0)代入y =2sin(3x +φ)得:sin(3×π4+φ)=0,取φ=-34π.∴f (x )=2sin(3x -3π4),∴f (7π12)=2sin(3×7π12-3π4)=2sin π=0.答案:08.方程2sin(x +π3)+2a -1=0在[0,π]上有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.解析:∵x ∈[0,π],x +π3∈[π3,4π3],2sin(x +π3)∈[-3,2].画出函数图象可知,当3≤1-2a <2时,原方程有两个不相等的实数根,故-12<a ≤1-32.答案:(-12,1-32]9.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,∴f (x )图象关于直线x =π6+π32对称,即关于直线x =π4对称,且π3-π6<T =2πω,∴π4·ω+π3=3π2+2k π,k ∈Z ,且0<ω<12,∴ω=143. 答案:143三、解答题(共计40分,其中10题10分,11、12题各15分)10.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P (π12,0),图象离P 点最近的一个最高点坐标为(π3,5).(1)求函数解析式;(2)指出函数的增区间; (3)求使y ≤0的x 的取值范围.解:(1)T 4=π3-π12=π4,T =π,∴ω=2πT=2,A =5,又∵ω·π12+φ=0,∴φ=-π6.∴y =5sin(2x -π6).(2)∵2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,∴2k π-π3≤2x ≤2k π+2π3,k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ).∴增区间为[k π-π6,k π+π3](k ∈Z ).(3)∵5sin(2x -π6)≤0,∴2k π-π≤2x -π6≤2k π(k ∈Z ),∴k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z ).11.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)把f (x )的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?解:(1)A =3,2πω=43(4π-π4)=5π,故ω=25.由f (x )=3sin(25x +φ)的图象过点(π4,0)得sin(π10+φ)=0,又|φ|<π2,故φ=-π10,∴f (x )=3sin(25x -π10).(2)设把f (x )的图象向左至少平移m (m >0)个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数,由f (x +m )=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤25x +m -π10=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫25x +2m 5-π10为偶函数,知2m 5-π10=k π+π2,即m =52k π+3π2.∵m >0,∴m min =3π2.故至少把f (x )的图象向左平移3π2个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.12.如图所示,函数y =2cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,0≤φ≤π2的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π.(1)求φ和ω的值;(2)已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是PA 的中点,当y 0=32,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π时,求x 0的值.解:(1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +φ),得cos φ=32.因为0≤φ≤π2,所以φ=π6.因为T =π,且ω>0,所以ω=2πT =2ππ=2.(2)由(1)知y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为点Q (x 0,y 0)是PA 的中点,且A (π2,0),y 0=32,所以点P 的坐标为(2x 0-π2,3).因为点P 在函数y =2cos(2x +π6)的图象上,所以cos(4x 0-5π6)=32. 又因为π2≤x 0≤π,所以7π6≤4x 0-5π6≤19π6,从而得4x 0-5π6=11π6或4x 0-5π6=13π6,即x 0=2π3或x 0=3π4.。
2019年高中数学人教A版必修4 1.5第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用 作业练习本 Word版含解析
[A.基础达标]1.函数y =12sin(x -π3)的图象的一条对称轴是( )A .x =-π2B .x =π2C .x =-π6D .x =π6解析:选C.由x -π3=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+5π6,k ∈Z ,令k =-1,得x =-π6.2.已知ω>0,函数f (x )=cos(ωx +π3)的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为(π12,0),则ω有( )A .最小值2B .最大值2C .最小值1D .最大值1解析:选A.由题意知π3-π12≥T 4,故T =2πω≤π,ω≥2.3.已知简谐运动f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π3x +φ⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( )A .T =6,φ=π6B .T =6,φ=π3C .T =6π,φ=π6D .T =6π,φ=π3解析:选A.∵T =2πω=2ππ3=6,又图象过点(0,1),∴sin φ=12.∵-π2<φ<π2,∴φ=π6.4.函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)在一个周期内,当x =π12时,取得最大值2,当x=7π12时,取得最小值-2,那么函数的解析式为( ) A .y =2sin(x 2+π3) B .y =2sin(2x +π3)C .y =2sin(x 2+π6)D .y =2sin(2x +π6)解析:选B.由题意知A =2,T =2(7π12-π12)=π,所以ω=2πT =2,又f (π12)=2,所以2×π12+φ=π2+2k π(k ∈Z ),所以φ=π3+2k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π3,所以y=2sin(2x+π3).5.函数f(x)=A sin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<π2)的图象如图所示,为了得到g(x)=sin 2x 的图象,则只要将f(x)的图象()A.向右平移π6个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π6个单位长度D.向左平移π12个单位长度解析:选A.由题图可知,A=1,T=4⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,故ω=2πT=2,由于(π3,0)为五点作图的第三点,∴2×π3+φ=π,解得φ=π3,所以f(x)=sin(2x+π3),将函数f(x)的图象向右平移π6个单位长度,得y=sin⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x-π6+π3=sin 2x=g(x),故选A.6.函数y=6sin(14x-π6)的振幅是________,周期是________,频率是________,初相是________,图象最高点的坐标是________.解析:由题意,得A=6,T=2π14=8π,f=1T=18π,φ=-π6.当14x-π6=2kπ+π2(k∈Z),即x=8kπ+8π3(k∈Z)时,函数取得最大值6.答案:68π18π-π6(8kπ+8π3,6)(k∈Z)7.函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如图所示,则ω=________.解析:由图象知,T=0-(-2π3)=2π3,所以ω=3.答案:38.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则f(2)=________.解析:依题意知34×2πω=2,∴ω=3π4,又图象过点(1,1),则令3π4+φ=π2,得φ=-π4.故f (2)=sin(3π4×2-π4)=-22.答案:-229.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),已知它的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数f (x )的单调递减区间.解:(1)函数的一条对称轴是直线x =π8,2×π8+φ=k π+π2,k ∈Z ,因为-π<φ<0,所以φ=-3π4.(2)由(1)知,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -3π4, π2+2k π≤2x -3π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,即5π8+k π≤x ≤9π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤5π8+k π,9π8+k π(k ∈Z ). 10.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R ,(其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的周期为π,且图象上一个最低点为M ⎝⎛⎭⎫2π3,-2.(1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π12时,求f (x )的最值. 解:(1)由函数f (x )图象上一个最低点为M (2π3,-2),得A =2,由周期T =π,得ω=2πT=2ππ=2. 由点M ⎝⎛⎭⎫2π3,-2在图象上, 得2sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-2, 即sin ⎝⎛⎭⎫4π3+φ=-1, 所以4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),故φ=2k π-11π6(k ∈Z ),又0<φ<π2,所以k =1,φ=π6.所以函数解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.(2)因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π12, 所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,π3, 所以当2x +π6=π6.即x =0时,函数f (x )取得最小值1;当2x +π6=π3,即x =π12时,函数f (x )取得最大值 3.[B.能力提升]1.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.34πB.π4C .0D .-π4解析:选B.y =sin(2x +φ)――――――――――――→向左平移π8个单位长度y =sin ⎣⎡⎦⎤2(x +π8)+φ=sin(2x +π4+φ), 因为y =sin(2x +π4+φ)是偶函数,所以π4+φ=π2+k π(k ∈Z ),即φ=π4+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π4,故选B.2.已知函数y =⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,以下说法正确的是( ) A .函数的周期为π4B .函数是偶函数C .函数图象的一条对称轴为直线x =π3D .函数在⎣⎡⎦⎤2π3,5π6上为减函数解析:选C.该函数的周期T =π2;因为f (-x )=⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫-2x -π6=⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 因此它是非奇非偶函数; 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在⎣⎡⎦⎤2π3,5π6上是减函数,但y =⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在⎣⎡⎦⎤2π3,5π6上是增函数,因此只有C 项正确.3.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________.解析:根据题图可知34T =5π12-(-π3)=9π12=3π4,所以函数的周期为π,可得ω=2,根据图象过点(5π12,2),代入解析式,结合-π2<φ<π2,可得φ=-π3.答案:2,-π34.若对任意的实数a ,函数f (x )=14sin ⎝⎛⎭⎫kx +π3-13(k >0),x ∈⎣⎡⎭⎫a -π3,a +π6的图象与直线y =-12有且仅有两个不同的交点,则实数k 的值为________.解析:由函数f (x )的图象在x ∈⎣⎡⎭⎫a -π3,a +π6时与直线y =-12有且仅有两个不同的交点,故⎣⎡⎭⎫a -π3,a +π6的区间长度是函数f (x )的最小正周期,即T =π2,所以k =2πT =4. 答案:45.如图所示,函数y =2cos(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π2)的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π.(1)求φ和ω的值;(2)已知点A ⎝⎛⎭⎫π2,0,点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是P A 的中点,当y 0=32,x 0∈⎣⎡⎦⎤π2,π时,求x 0的值.解:(1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +φ),得cos φ=32.因为0≤φ≤π2,所以φ=π6. 因为T =π,且ω>0,所以ω=2πT =2ππ=2.(2)由(1)知y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6.因为点Q (x 0,y 0)是P A 的中点,且A ⎝⎛⎭⎫π2,0,y 0=32,所以点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫2x 0-π2,3.因为点P 在函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象上,所以cos ⎝⎛⎭⎫4x 0-5π6=32. 又因为π2≤x 0≤π,所以7π6≤4x 0-5π6≤19π6,从而得4x 0-5π6=11π6或4x 0-5π6=13π6,即x 0=2π3或x 0=3π4.6.(选做题)函数y =f (x )的图象与直线x =a ,x =b 及x 轴所围成图形的面积称为函数f (x )在[a ,b ]上的面积.已知函数y =sin nx 在⎣⎡⎦⎤0,πn 上的面积为2n(n ∈N *). (1)求函数y =sin 3x 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上的面积; (2)求函数y =sin(3x -π)+1在⎣⎡⎦⎤π3,4π3上的面积.解:(1)y =sin 3x 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上的图象如图所示.由函数y =sin 3x 在⎣⎡⎦⎤0,π3上的面积为23,可得函数y =sin 3x 在⎣⎡⎦⎤0,2π3上的面积为43. (2)由图可知阴影部分面积即为所求面积,即S =S 四边形ABCD +23=π+23.。
2019-2020数学人教A版必修4 1.5第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用 作业 Word版含解析
[A.基础达标]1.函数y =12sin(x -π3)的图象的一条对称轴是( )A .x =-π2B .x =π2C .x =-π6D .x =π6解析:选C.由x -π3=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+5π6,k ∈Z ,令k =-1,得x =-π6.2.已知ω>0,函数f (x )=cos(ωx +π3)的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为(π12,0),则ω有( )A .最小值2B .最大值2C .最小值1D .最大值1 解析:选A.由题意知π3-π12≥T 4,故T =2πω≤π,ω≥2.3.已知简谐运动f (x )=2sin⎝ ⎛⎭⎪⎫π3x +φ⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( )A .T =6,φ=π6B .T =6,φ=π3C .T =6π,φ=π6D .T =6π,φ=π3解析:选A.∵T =2πω=2ππ3=6,又图象过点(0,1), ∴sin φ=12.∵-π2<φ<π2,∴φ=π6.4.函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)在一个周期内,当x =π12时,取得最大值2,当x =7π12时,取得最小值-2,那么函数的解析式为( )A .y =2sin(x2+π3)B .y =2sin(2x +π3)C .y =2sin(x 2+π6)D .y =2sin(2x +π6)解析:选B.由题意知A =2,T =2(7π12-π12)=π,所以ω=2πT =2,又f (π12)=2,所以2×π12+φ=π2+2k π(k ∈Z ),所以φ=π3+2k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π3,所以y =2sin(2x +π3).5.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,|φ|<π2)的图象如图所示,为了得到g (x )=sin2x 的图象,则只要将f (x )的图象()A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π12个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π12个单位长度解析:选A.由题图可知,A =1,T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12-π3=π,故ω=2πT =2,由于(π3,0)为五点作图的第三点,∴2×π3+φ=π,解得φ=π3,所以f (x )=sin(2x +π3),将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=sin 2x =g (x ),故选A.6.函数y =6sin(14x -π6)的振幅是________,周期是________,频率是________,初相是________,图象最高点的坐标是________.解析:由题意,得A =6,T =2π14=8π,f =1T =18π,φ=-π6. 当14x -π6=2k π+π2(k ∈Z ), 即x =8k π+8π3(k ∈Z )时,函数取得最大值6.答案:6 8π 18π -π6 (8k π+8π3,6)(k ∈Z )7.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如图所示,则ω=________.解析:由图象知, T =0-(-2π3)=2π3,所以ω=3.答案:38.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则f (2)=________.解析:依题意知34×2πω=2,∴ω=3π4,又图象过点(1,1),则令3π4+φ=π2,得φ=-π4.故f (2)=sin(3π4×2-π4)=-22.答案:-229.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),已知它的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数f (x )的单调递减区间.解:(1)函数的一条对称轴是直线x =π8,2×π8+φ=k π+π2,k ∈Z ,因为-π<φ<0,所以φ=-3π4.(2)由(1)知,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4,π2+2k π≤2x -3π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,即5π8+k π≤x ≤9π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π8+k π,9π8+k π(k ∈Z ).10.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x∈R ,(其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的周期为π,且图象上一个最低点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2.(1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12时,求f (x )的最值.解:(1)由函数f (x )图象上一个最低点为M (2π3,-2),得A =2,由周期T =π,得ω=2πT =2ππ=2.由点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2在图象上,得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ=-2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ=-1,所以4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),故φ=2k π-11π6(k ∈Z ),又0<φ<π2,所以k =1,φ=π6.所以函数解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12,所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3,所以当2x +π6=π6.即x =0时,函数f (x )取得最小值1;当2x +π6=π3,即x =π12时,函数f (x )取得最大值3.[B.能力提升]1.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.34π B.π4C .0D .-π4解析:选B.y =sin(2x +φ)――――――――――――→向左平移π8个单位长度y =sin 错误!=sin(2x +错误!+φ), 因为y =sin(2x +π4+φ)是偶函数,所以π4+φ=π2+k π(k ∈Z ),即φ=π4+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π4,故选B.2.已知函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,以下说法正确的是( )A .函数的周期为π4B .函数是偶函数C .函数图象的一条对称轴为直线x =π3D .函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上为减函数解析:选C.该函数的周期T =π2;因为f (-x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫-2x -π6=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,因此它是非奇非偶函数;函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上是减函数,但y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上是增函数,因此只有C项正确.3.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________.解析:根据题图可知34T =5π12-(-π3)=9π12=3π4,所以函数的周期为π,可得ω=2,根据图象过点(5π12,2),代入解析式,结合-π2<φ<π2,可得φ=-π3.答案:2,-π34.若对任意的实数a ,函数f (x )=14sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫kx +π3-13(k >0),x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫a -π3,a +π6的图象与直线y =-12有且仅有两个不同的交点,则实数k 的值为________.解析:由函数f (x )的图象在x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫a -π3,a +π6时与直线y =-12有且仅有两个不同的交点,故⎣⎢⎡⎭⎪⎫a -π3,a +π6的区间长度是函数f (x )的最小正周期,即T =π2,所以k =2πT=4.答案:45.如图所示,函数y =2cos(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π2)的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π.(1)求φ和ω的值;(2)已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是P A 的中点,当y 0=32,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π时,求x 0的值.解:(1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +φ),得cos φ=32.因为0≤φ≤π2,所以φ=π6.因为T =π,且ω>0,所以ω=2πT =2ππ=2.(2)由(1)知y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为点Q (x 0,y 0)是P A 的中点,且A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,y 0=32,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x0-π2,3.因为点P 在函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象上,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x0-5π6=32.又因为π2≤x 0≤π,所以7π6≤4x 0-5π6≤19π6,从而得4x 0-5π6=11π6或4x 0-5π6=13π6,即x 0=2π3或x 0=3π4.6.(选做题)函数y =f (x )的图象与直线x =a ,x =b 及x 轴所围成图形的面积称为函数f (x )在[a ,b ]上的面积.已知函数y=sin nx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,πn 上的面积为2n (n ∈N *). (1)求函数y =sin 3x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的面积;(2)求函数y =sin(3x -π)+1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,4π3上的面积.解:(1)y =sin 3x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的图象如图所示.由函数y =sin 3x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的面积为23,可得函数y =sin 3x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的面积为43.(2)由图可知阴影部分面积即为所求面积,即S =S 四边形ABCD +23=π+23.。
人教版高中数学-必修4课后强化作业 1-5-2 函数y=Asin(ωxφ)的性质及应用
基 础 巩 固一、选择题1.函数y =2sin(x 2+π5)的周期、振幅各是( ) A .4π,-2 B .4π,2 C .π,2 D .π,-2[答案] B2.函数y =sin(x +π2),x ∈R ( ) A .在[-π2,π2]上是增函数 B .在[0,π]上是减函数 C .在[-π,0]上是减函数 D .在[-π,π]上是减函数 [答案] B3.函数y =A sin(ωx +φ)+k 的图象如图,则它的振幅A 与最小正周期T 分别是( )A .A =3,T =5π6B .A =3,T =5π3C .A =32,T =5π6 D .A =32,T =5π3[答案] D[解析] 由图象可知最大值为3,最小值为0,故振幅为32,半个周期为π2-(-π3)=5π6,故周期为53π.4.三角函数式:①y =3sin(2x -5π6); ②y =3sin(2x +7π6); ③y =3sin(2x -5π12); ④y =3cos(2x +2π3). 其中在[π6,2π3]上的图象如图所示的函数是( )A .③B .①②C .①②④D .①②③④[答案] B[解析] 代入(π6,-3),(23π,3)检验.5.简谐运动y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫5x +π4的相位和初相分别是( )A .3,5B .5x +π4,π4C .3,π4 D.π4,5x +π4[答案] B6.(广东揭阳第一中学2012-2013)函数y =sin(ωx +φ)的部分图象如图,则φ、ω可以取的一组值是( )A .ω=π2,φ=π4 B .ω=π3,φ=π6 C .ω=π4,φ=π4 D .ω=π4,φ=5π4[答案] C 二、填空题7.若函数f (x )=sin(ωx +π6)(ω>0)的最小正周期是2π5,则ω=________.[答案] 58.函数y =sin(2x -π6)的图象在上(-π,π)上有______条对称轴. [答案] 4 三、解答题9.函数y =A sin(ωx +φ)(|φ|<π2)的图象如图,求函数的表达式. [解析] 由函数图象可知A =1, 函数周期T =2×[3-(-1)]=8, ∴ω=2πT =π4,又sin(π4+φ)=0,∴π4+φ=k π(k ∈Z ),即φ=k π-π4(k ∈Z ),而|φ|<π2,∴φ=-π4, ∴函数的表达式为y =sin(π4x -π4).10.挂在弹簧下的小球上下振动,它在时间t (s)内离开平衡位置(就是静止时的位置)的距离h (cm)由函数关系式h =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2t +π4决定. (1)以t 为横坐标,h 为纵坐标作出这个函数的图象(其中0≤t ≤π); (2)求小球开始振动的位置;(3)求小球上升到最高点和下降到最低点的位置; (4)经过多少时间,小球往返振动一次? (5)每秒小球能往返振动多少次?[解析] (1)利用五点法可以作出其图象(如图所示).(2)令t =0,则h =322,所以小球开始振动时的位置为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,322. (3)最高点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3,最低点为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8,-3. (4)小球经过π秒往返振动一次. (5)每秒小球能往返振动1π次.。
高中数学必修四课时作业2:§1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(一)
1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图象(一)一、基础达标1.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π3在一个周期内的三个“零点”的横坐标可能是( )A .-π3,5π3,11π3 B .-2π3,4π3,10π3 C .-π6,11π6,23π6 D .-π3,2π3,5π3[答案] B2.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 2x 的图象( )A .向右平移π6个单位长度 B .向右平移π3个单位长度 C .向左平移π6个单位长度 D .向左平移π3个单位长度 [答案] B[解析] y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.3.为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度 B .向右平移π6个单位长度C .向左平移5π6个单位长度 D .向右平移5π6个单位长度 [答案] C4.把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向右平移π8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 [答案] D5.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数[解析]式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =cos 2x -1[答案] B[解析] 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到函数y =sin 2(x +π4),即y =sin(2x +π2)=cos 2x 的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数[解析]式为y =1+cos 2x .6.下列表示函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π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12倍,再将所有点向右平移π6个单位长度即得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3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 -π3=0,π2,π,3π2,2π得到五个关键点,描点连线即得函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象.7.怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,试叙述这一过程.解 由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象有两种变化途径:①y =sin x ――――――――――――→向右平移π3个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3――――――――――――――――――――――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3②y =sin x ――――――――――――――――――――――――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin 2x ―――――――――――→向右平移π6个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.二、能力提升8.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象( )A .向左平移π4个单位长度 B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π2个单位长度 D .向右平移π2个单位长度 [答案] B[解析]=sin [2(x -π4)+π6]=sin(2x -π3).9.要得到函数y =2cos x 的图象,只需将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4图象上的所有点的( )A .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向左平行移动π8个单位长度 B .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向右平行移动π4个单位长度 C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动π4个单位长度 D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动π8个单位长度 [答案] C[解析] ∵y =2cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4―――――――――――――――→纵坐标不变横坐标伸长到原来的2倍y=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2.10.某同学给出了以下论断:①将y =cos x 的图象向右平移π2个单位,得到y =sin x 的图象; ②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; ③将y =sin(-x )的图象向左平移2个单位,得到y =sin(-x -2)的图象; ④函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象是由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位而得到的.其中正确的结论是______(将所有正确结论的序号都填上). [答案] ①③11.为得到函数y =cos x 的图象,可以把y =sin x 的图象向右平移φ个单位得到,那么φ的最小正值是________. [答案] 32π[解析] y =sin x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2向右平移φ个单位后得y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -φ-π2, ∴φ+π2=2k π,k ∈Z , ∴φ=2k π-π2,k ∈Z . ∴φ的最小正值是32π.12.使函数y =f (x )图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩小到原来的12倍,然后再将其图象沿x 轴向左平移π6个单位得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,求f (x )的表达式. 解 法一 正向变换y =f (x )―――――――→横坐标缩小到原来的12y =f (2x )――――――→沿x 轴向左平移π6个单位y =f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,即y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin 2x . 令2x +π3=t ,则2x =t -π3, ∴f (t )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π3,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.法二 逆向变换据题意,y =sin 2x ―――――――――――――→沿x 轴向右平移π6个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3――――――――――――――――――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.三、探究与创新13.(2013·上海理)已知函数f (x )=2sin(ωx ),其中常数ω>0; (1)若y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,2π3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π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,区间[a ,b ](a ,b ∈R 且a <b )满足:y =g (x )在[a ,b ]上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[a ,b ]中,求b -a 的最小值.解 (1)因为ω>0,根据题意有 ⎩⎪⎨⎪⎧-π4ω≥-π22π3ω≤π2⇒0<ω≤34(2)f (x )=2sin(2x ),g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1g (x )=0⇒sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=-12⇒x =k π-π3或x =k π-712π,k ∈Z ,即g (x )的零点相离间隔依次为π3和2π3,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14×2π3+15×π3=43π3.。
【高一数学】必修四《1.5.2函数y=Asin(ωx+φ)的性质》课时练习及答案
函数y =A sin (ωx +φ)的图象第二课时 函数y =A sin(ωx +φ)的性质层级一 学业水平达标1.简谐运动y =4sin ⎝⎛⎭⎫5x -π3的相位与初相是( ) A .5x -π3,π3B .5x -π3,4C .5x -π3,-π3D .4,π32.最大值为12,最小正周期为2π3,初相为π6的函数表达式是( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6 B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3-π6 C .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x -π6 D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6 3.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象的一条对称轴是( ) A .x =-π2B .x =π2C .x =-π6D .x =π64.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 5.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象向左平移π个单位长度,则平移后的函数图象( ) A .关于直线x =π3对称 B .关于直线x =π6对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称D .关于点⎝⎛⎭⎫π6,0对称 6.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.7.若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)图象的两条相邻的对称轴之间的距离为π2,且该函数的图象关于点(x 0,0)成中心对称,x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=________. 8.函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(A >0,ω>0)在一个周期内,当x =π12时,函数f (x )取得最大值2,当x =7π12时,函数f (x )取得最小值-2,则函数解析式为___________________________.9.求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3图象的对称轴、对称中心.10.如图为函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的一个周期内的图象. (1)写出f (x )的解析式;(2)若y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,写出g (x )的解析式;(3)指出g (x )的周期、频率、振幅、初相.层级二 应试能力达标1.函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所示,则( ) A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π32.函数所示f (x )=cos(ωx +φ)(ω>0,φ∈[0,2π))的部分图象如图,则f (2 018)=( )A .-1B .1 C.22D .-223.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)的 值等于( )A. 2 B .2+22 C.2+2D.2-24.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A ≠0,ω>0,|φ|<π2的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则( )A .f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫0,12 B .f (x )在⎣⎡⎦⎤5π12,2π3上是减函数 C .f (x )的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫5π12,05.如图所示的曲线是函数y =A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2 的图象的一部分,则这个函数的解析式是____________.6.若函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)图象的对称轴中与y 轴距离最小的对称轴方程为x =π6,则实数ω的值为________.7.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫12x +φ⎝⎛⎭⎫φ∈⎝⎛⎭⎫0,π2的图象的一条对称轴是直线x =π4. (1)求φ值;(2)求函数y =f (x )的单调增区间和对称中心.8.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6+1(0<φ<π,ω>0) 为偶函数,且函数f (x )的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f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )的单调递减区间.函数y =A sin (ωx +φ)的图象第二课时 函数y =A sin(ωx +φ)的性质层级一 学业水平达标6.解析:由题意设函数周期为T ,则T 4=2π3-π3=π3, ∴T =4π3. ∴ω=2πT =32. 答案:327.解析:由f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)图象的两条相邻的对称轴之间的距离为T 2=π2,知T =2πω=π,得ω=2,又图象关于点(x 0,0)成中心对称,得sin ⎝⎛⎭⎫2x 0+π6=0,2x 0+π6=k π(k ∈Z),而x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则x 0=5π12. 8.解析:由题意可知A =2.T 2=7π12-π12=π2,∴T =π,∴2πω=π,即ω=2.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 答案:f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 9.解:令2x +π3=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π12(k ∈Z).令2x +π3=k π,得x =k π2-π6(k ∈Z).即函数的对称轴为直线x =k π2+π12(k ∈Z),对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0(k ∈Z). 10.解:(1)由图知A =2,T =7-(-1)=8, ∴ω=2πT =2π8=π4,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ. 将点(-1,0)代入,得0=2sin ⎝⎛⎭⎫-π4+φ. ∵|φ|<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4. (2)作出与f (x )的图象关于直线x =2对称的图象(图略),可以看出g (x )的图象相当于将f (x )的图象向右平移2个单位长度得到的,∴g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤π4(x -2)+π4=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π4. (3)由(2)知,g (x )的周期T =2ππ4=8,频率f =1T =18,振幅A =2,初相φ0=-π4.1.解析:选A 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).结合各选项可知函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. 2.解析:选C 由图可知,T 4=2,所以T =8,所以ω=π4.由点(1,1)在函数图象上可得f (1)=cos ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1,所以π4+φ=2k π(k ∈Z),所以φ=2k π-π4(k ∈Z),又φ∈[0,2π),所以φ=7π4.故f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π4x +7π4,f (2 018)=cos ⎝⎛⎭⎫2 018π4+7π4=cos ⎝⎛⎭⎫253×2π+π4=22. 3.解析:选C 由图可知A =2,φ=2k π,k ∈Z ,T =8, ∴2πω=8,即ω=π4,∴f (x )=2sin π4x .∵周期为8,且f (1)+f (2)+…+f (8)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (2 018)=f (1)+f (2)=2sin π4+2sin π2=2+2.4.解析:选C ∵周期T =π,∴2πω=π,∴ω=2.又∵f (x )的图象关于直线x =2π3对称, ∴2×2π3+φ=π2+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=π6.∴f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. ∴f (x )图象过点⎝⎛⎭⎫0,A 2. 又当x =5π12时,2x +π6=π,即f ⎝⎛⎭⎫5π12=0, ∴⎝⎛⎭⎫5π12,0是f (x )的一个对称中心.又∵A 的值不能确定,∴A 、B 、D 不一定正确.5.解析:由函数图象可知A =2,T =43⎝⎛⎭⎫5π6-π12=π,即2πω=π,∴ω=2.又⎝⎛⎭⎫5π6,0是五点作图法中的第五个点,即2×5π6+φ=2π,∴φ=π3.∴所求函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 6.解析:令ωx +π4=π2+k π,k ∈Z ,得函数图象的对称轴方程为x =k ωπ+π4ω,k ∈Z.根据题意得k =0,所以π4ω=π6,解得ω=32.7.解:(1)∵x =π4是f (x )的图象的一条对称轴,∴sin ⎝⎛⎭⎫12×π4+φ=±1,∴π8+φ=k π+π2,k ∈Z.∵0<φ<π2,∴φ=3π8. (2)由(1)知y =3sin ⎝⎛⎭⎫12x +3π8.由题意得2k π-π2≤12x +3π8≤2k π+π2,k ∈Z ,即4k π-7π4≤x ≤4k π+π4,k ∈Z , ∴函数f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤4k π-7π4,4k π+π4(k ∈Z). 由12x +3π8=k π(k ∈Z)得x =2k π-3π4(k ∈Z), 故该函数的对称中心为⎝⎛⎭⎫2k π-3π4,0(k ∈Z).∴φ-π6=k π+π2(k ∈Z),∴φ=k π+2π3(k ∈Z).又0<φ<π, ∴φ=2π3, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2+1=2cos ωx +1. 又函数f (x )的图象的两相邻对称轴间的距离为π2,∴T =2πω=2×π2,∴ω=2,∴f (x )=2cos 2x +1,∴f ⎝⎛⎭⎫π8=2cos ⎝⎛⎭⎫2×π8+1=2+1. (2)将f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,得到函数f ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象, 再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍, 纵坐标不变,得到f ⎝⎛⎭⎫x 4-π6的图象, 所以g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x 4-π6=2cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x 4-π6+1 =2cos ⎝⎛⎭⎫x 2-π3+1.当2k π≤x 2-π3≤2k π+π(k ∈Z),即4k π+2π3≤x ≤4k π+8π3(k ∈Z)时,g (x )单调递减. ∴函数g (x )的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤4k π+2π3,4k π+8π3 (k ∈Z)。
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一、选择题
.设函数()=.若对任意∈,都有()≤()≤()成立,则-的最小值为( )
..
.
解析:()的周期=,-==.
答案:.若()=(ω+φ)+对任意实数都有(+)=(-),且()=-,则实数的值等于( )
.-.±
.-或-.或
解析:依题意得函数()的图像关于直线=对称,于是当=时,函数()取得最值,因此有±
+=-,所以=-或=-.
答案:.已知函数=(ω+φ)在区间[,π]上单调,且()=,(
π)=,则函数的最小正周期为( )
.π
.π .π解析:∵函数=(ω+φ)在区间[,π]上单调,且()=,(π)=,∴=π-=π,∴=π.
答案:.将函数=(-θ)的图像向右平移
个单位长度得到图像′,若′的一条对称轴是直线=,则θ的一个可能取值是( )
π .-π
π .-π
解析:由=(-θ)向右平移得到=,且关于=对称,
∴=±,
即--θ=π+(∈),θ=-π-(∈),
当=-时,θ=.
答案:
二、填空题.如图所示的是函数()=(ω+φ)+(>,ω>,φ∈
(,))的图像的一部分,则()=.
解析:由于最大值和最小值之差等于,故=,=.
由于=φ+,且φ∈(,),得φ=.
由图像知ω(-π)+φ=π-,
得ω=-+(∈).
又>π,∴<ω<.∴ω=.
∴函数()的解析式是()=(+)+.
∴()=(×+)+=.
答案:
.已知函数()=(ω+φ)(ω>)的图像如图所示,则ω=.
解析:由题意设函数周期为,
则=π-=,∴=π.
∴ω==.
答案:
.设函数=的图像关于点()成中心对称,若∈,则=.
解析:因为函数图像的对称中心是其与轴的交点,所以==,又∈,故=-.
答案:-
.关于函数()=(∈)的说法如下:
①=()的解析式可改写为=;
②=()是以π为最小正周期的周期函数;
③=()的图像关于点对称;
④=()的图像关于直线=-对称.
其中,正确的说法是.
解析:∵=
=,∴①正确;②④不正确;
而③中=,∴是对称中心,故③正确.
答案:①③
三、解答题
.设函数()=(ω+),ω>,且以为最小正周期.
()求()的解析式;
()当∈时,求()的最值.
解:()∵()的最小正周期为,∴ω==.
∴()=(+).
()由∈,得+∈,
(+)∈.
∴当(+)=-,
即=-时,()有最小值-,
当(+)=,即=时,()有最大值..已知曲线=(ω+φ)(>,ω>)上的一个最高点的坐标为(,),由此点到相邻最低点间
的曲线与轴交于点(π,),若φ∈(-,).。