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专题21 函数y=Asin(ωx+)的图象及其应用
1、 核心体系
二、关键能力
1.了解函数的物理意义,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.熟练运用“五点法”作函数的图象;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的实际问题,并能进行图象变换.
三、教学建议
(1) “五点法”作图;
(2)函数图象的变换;
(3)三角函数模型的应用问题.
(4)对于三角恒等变换,高考命题主要以公式的基本运用(正用、逆用、变用)、计算为主,其中多与角的范围、三角函数的性质、三角形等知识结合考查.
四、高频考点
1.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)
振幅
周期
频率
相位
初相
(A>0,ω>0)
A
T=
f==
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
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
-
-
-
ωx+φ
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
3.由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法
4.三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.
五、重点题型
考点一、求函数y=Asin(ωx+)的解析式
例1-1.(多选)(2020·新高考全国卷Ⅰ)如图是函数y=sin(ωx+φ)的部分图象,则sin(ωx+φ)=( )
A.sin B.sin C.cos D.cos
例1-2.(2023·全国·统考高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
对点训练
1.(2020·全国卷Ⅰ)设函数f(x)=cos在[-π,π]的图象大致如图,则f(x)的最小正周期为( )
A. . C. D.
2.函数的一部分图象如图所示,其中,,.
(1)求函数解析式;
(2)求时,函数的值域;
(3)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,求函数的单调递减区间.
3.在已知函数(其中)的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且图象上一个最低点为.
(1)求的解析式; (2)当时,求的值域.
考点二、图像的变换
例2-1.(2023·全国·统考高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2-2.(2022·西安模拟)已知函数f(x)=sin x(sin x+cos x)-,将f(x)的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度后得到g(x)的图象,实数x1,x2满足|f(x1)-g(x2)|=2,且|x1-x2|min=,则φ的最小取值为( )
A. B.
C. D.π
对点训练
1.(2020·江苏高考)将函数y=3sin的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是________.
2.【多选题】(2021·江苏高三其他模拟)将函数图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度后,得到函数的图象,则下列结论中正确的有( )
A.函数的最大值为2 B.函数的图象关于点对称
C.函数是偶函数 D.直线是函数图象的一条对称轴
3.(2022·衡阳联考)已知函数f(x)=cosωx(ω>0),将f(x)的图象向右平移个单位得到函数g(x)的图象,点A,B,C是f(x)与g(x)图象的相邻三个交点,若△ABC是钝角三角形,则ω的取值范围为( )
A.(0,π) B.(0,π)
C.(π,+∞) D.(π,+∞)
考点三、性质与图像的综合应用
例3-1.(2022·全国·统考高考真题)已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A.在区间单调递减
B.在区间有两个极值点
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的切线
例3-2.(2023·全国·统考高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则 .
对点训练
1.(2020·全国高三(文))已知,函数.
(Ⅰ)若,求的单调递增区间;
(Ⅱ)若的最大值是,求的值.
2.(2019·全国卷Ⅲ)设函数f(x)=sin(ω>0),已知f(x)在[0,2π]有且仅有5个