5.6 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的应用-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)

2024-11-21
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内容正文:

第五章 三角函数 5. 6 函数y=Asin(ωx+φ) 5.6.1 匀速圆周运动的数学模型 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的应用 (教师独具内容) 课程标准:1.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.2.整体把握函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,并能解决有关问题. 教学重点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的应用. 教学难点:利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质解决匀速圆周运动的实际问题. 核心素养:通过函数图象能抽象出数学模型,并能研究函数的性质,逐步提升数学抽象素养、直观想象素养、数学运算素养和数学建模素养. 核心概念掌握 核心素养形成 随堂水平达标 目录 课后课时精练 核心概念掌握 (-∞,+∞) [-A,A] kπ,k∈Z 知识点  函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质 核心概念掌握 5 核心概念掌握 6 核心概念掌握 7 答案 核心概念掌握 8 答案 核心概念掌握 9 答案 2 核心概念掌握 10 核心素养形成 题型一 求三角函数的解析式 核心素养形成 12 解 核心素养形成 13 解 核心素养形成 14 核心素养形成 15 核心素养形成 16 答案 核心素养形成 17 解析 核心素养形成 18 题型二 三角函数图象与性质的综合应用 核心素养形成 19 解 核心素养形成 20 解 核心素养形成 21 核心素养形成 22 核心素养形成 23 核心素养形成 24 解 核心素养形成 25 解 核心素养形成 26 题型三 y=Asin(ωx+φ)在匀速圆周运动中的应用 核心素养形成 27 解 核心素养形成 28 解 核心素养形成 29 【感悟提升】匀速圆周运动的数学模型一般都归结为正弦型或余弦型函数形式.此类问题的切入点是初始位置及其半径、频率的值要明确,半径决定了振幅A,频率或周期能确定ω,初始位置不同对φ有影响.还要注意最大值、最小值与函数中参数的关系. 核心素养形成 30 【跟踪训练】 3.某挂钟秒针的端点A到中心点O的距离为20 cm,秒针均匀地绕点O旋转,当时间t=0时,点A与钟面上标12的点B重合,A与B两点距离地面的高度差h(cm)与t(s)存在函数关系式,则解析式h(t)=____________,其中t∈[0,60],一圈内A与B两点距离地面的高度差不低于30 cm的时长为_____s. 答案 20 核心素养形成 31 解析 核心素养形成 32 随堂水平达标 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 34 答案 随堂水平达标 1 2 3 4 5 35 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 36 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 37 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 38 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 39 课后课时精练 基础题(占比50%) 中档题(占比40%) 拔高题(占比10%) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 三角函数的值域、周期的综合应用 利用三角函数的图象求参数值 三角函数图象的平移、伸缩变换;三角函数图象的对称中心 利用三角函数的图象与性质求参数值 三角函数图象的平移变换;三角函数的周期性、单调 区间 三角函数的零点、最值、周期性、对称性的 综合 三角函数在匀速圆周中的 应用 三角函数的平移变换;三角函数的奇偶性与 值域 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 41 题号 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 利用三角函数的周期与最值求解析式;“五点法”作图 利用三角函数的图象与性质求解析式;与三角函数有关的方程问题 三角函数图象的对称性、伸缩变换;由三角函数的单调性求参数 三角函数图象与性质的综合应用 由函数图象交点问题求三角函数值 利用函数的最值求参数范围 利用三角函数的图象与性质求解析式;由函数零点问题求参数范围 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 42 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 43 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 44 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 45 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 46 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 47 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 48 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 49 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 50 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 51 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 52 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 53 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 54 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 55 答案 [-1,2] 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 56 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 57 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 58 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 59 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 60 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 61 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 62 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 63 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 64 解 析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 65 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 66 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 67 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 68 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 69 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 70 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 71 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 72 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 73 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 74               R 定义域 _______________ 值域 _______________ 周期 T=_______ 奇偶性 当φ=____________时为奇函数 当φ=_______________时为偶函数 当φ≠_____________时为非奇非偶函数 eq \f(2π,ω) kπ+eq \f(π,2),k∈Z eq \f(kπ,2),k∈Z 图象的 对称轴 直线x=________________________ 求法:令ωx+φ=kπ+eq \f(π,2),k∈Z可求 图象的 对称中心 对称中心:________________________ 求法:令ωx+φ=kπ,k∈Z可求 单调性 求法:令-eq \f(π,2)+2kπ≤ωx+φ≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z可求单调递增区间 求法:令eq \f(π,2)+2kπ≤ωx+φ≤eq \f(3π,2)+2kπ,k∈Z可求单调递减区间 eq \f(kπ,ω)+eq \f(π,2ω)-eq \f(φ,ω),k∈Z (kπ,ω)INCLUDEPICTURE"A左括.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\A左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\A左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\A左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\A左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\赵娜\\535数学(必修第一册导学案(A版\\A左括.TIF" \* MERGEFORMATINET -eq \f(φ,ω),0 ,k∈Z [点拨] 对于函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0): (1)A越大,函数的最大值越大,最大值与A是正比例关系. (2)ω越大,函数的周期越小;ω越小,周期越大,周期与ω为反比例关系. [提醒] (1)两条相邻对称轴之间间隔为eq \f(1,2)个周期; (2)函数在对称轴处取得最大值或最小值. 1.(由图象求三角函数解析式)若函数y=sin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图所示,则(  ) A.ω=eq \f(π,2),φ=eq \f(π,4) B.ω=eq \f(π,3),φ=eq \f(π,6) C.ω=eq \f(π,4),φ=eq \f(π,4) D.ω=eq \f(π,4),φ=eq \f(5π,4) 2.(三角函数的单调性)(2024·湖南长沙一中高一上月考)函数y=cosπx的图象向右平移eq \f(1,4)个单位长度所得图象对应的函数(  ) A.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,4),\f(1,4)))上单调递减 B.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,4),\f(1,4)))上单调递增 C.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,4),\f(π,4)))上单调递减 D.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,4),\f(π,4)))上单调递增 3.(三角函数的最值)函数y=2sinx的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度,得到函数f(x)的图象,则f(x)的最大值为_____. 4.(三角函数的奇偶性)若f(x)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)+φ)) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))是奇函数,则φ=_____. eq \f(π,6) \lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))INCLUDEPICTURE"例1灰.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\赵娜\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例1灰.TIF" \* MERGEFORMATINET  如图是函数y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,求此函数的解析式. 解 解法一(逐一定参法): 由图象知A=3,T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))=π, ∴ω=eq \f(2π,T)=2,∴y=3sin(2x+φ). ∵点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),0))在函数图象上, ∴0=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)×2+φ)), ∴-eq \f(π,6)×2+φ=kπ(k∈Z),得φ=eq \f(π,3)+kπ(k∈Z). ∵|φ|<eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,3), ∴y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))). 解法二(待定系数法): 由图象知A=3. 由图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))和eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),0)),且在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))处下降,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),0))处上升, 可令eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(πω,3)+φ=π,,\f(5πω,6)+φ=2π,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ω=2,,φ=\f(π,3).)) ∴y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))). 解法三(图象变换法): 由A=3,T=π,点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),0))在图象上,可知函数图象是由 y=3sin2x的图象向左平移eq \f(π,6)个单位长度得到的, ∴y=3sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))))),即y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))). 【感悟提升】求函数y=Asin(ωx+φ)解析式的方法 若设所求解析式为y=Asin(ωx+φ),则在观察函数图象的基础上,可按以下规律来确定A,ω,φ. (1)由函数图象上的最大值、最小值来确定|A|. (2)由函数图象与x轴的交点确定T,由T=eq \f(2π,|ω|),确定ω. (3)确定函数y=Asin(ωx+φ)中φ的值的两种方法: ①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω已知,最好是代入图象与x轴的交点)求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上). ②五点对应法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(φ,ω),0))作为突破口.“五点”的ωx+φ的值具体如下: “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=eq \f(π,2); “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=eq \f(3π,2); “第五点”为ωx+φ=2π. 【跟踪训练】 1.如图所示为函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,0<|φ|<\f(π,2)))的图象的一部分,则函数f(x)的解析式为(  ) A.f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)x+\f(π,6))) B.f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)x-\f(π,6))) C.f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))) D.f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))) 解析:由图象知A=2,eq \f(T,2)=eq \f(2π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),∴T=π=eq \f(2π,ω),∴ω=2.∵图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),2)),∴2=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,6)+φ)),∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+φ))=1,∴eq \f(π,3)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,∴φ=eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z.又0<|φ|<eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,6).∴函数f(x)的解析式为f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))). (3)INCLUDEPICTURE"例2灰.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\赵娜\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例2灰.TIF" \* MERGEFORMATINET  已知函数f(x)=1+2sinxcosx-2sin2x,x∈R. (1)求函数f(x)的单调递增区间; (2)若把函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度得到函数g(x)的图象,求g(x)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上的最小值和最大值. 解 (1)f(x)=1+2eq \r(3)sinxcosx-2sin2x=eq \r(3)sin2x+cos2x=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))), 令2kπ-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2),k∈Z, 得kπ-eq \f(π,3)≤x≤kπ+eq \f(π,6),k∈Z, ∴函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,3),kπ+\f(π,6))),k∈Z. (2)把函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度,得到函数g(x)=2sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,6)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象, ∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0)),∴2x-eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(7π,6),-\f(π,6))), ∴2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))∈[-2,1]. 故g(x)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上的最小值为-2,最大值为1. 【感悟提升】三角函数图象与性质综合问题的解题技巧 (1)单调区间的求解技巧 ①结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间; ②确定函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调区间的方法:采用“换元”法整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“z=ωx+φ”,即通过求y=Asinz的单调区间进而求出函数的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数转变为正数,再求单调区间. (2)奇偶性的求解技巧 正弦型函数y=Asin(ωx+φ)和余弦型函数y=Acos(ωx+φ)不一定具备奇偶性.对于函数y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数,当φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)时为偶函数;对于函数y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数,当φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)时为奇函数. (3)最值的求解技巧 当ωx+φ=2kπ±eq \f(π,2)(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)取得最大值或最小值. (4)对称性的求解技巧 函数y=Asin(ωx+φ)的图象的对称轴由ωx+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)解出,其对称中心的横坐标由ωx+φ=kπ(k∈Z)解出;同理y=Acos(ωx+φ)的图象的对称轴由ωx+φ=kπ(k∈Z)解出,对称中心的横坐标由ωx+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)解出. 【跟踪训练】 2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,-\f(π,2)<φ<\f(π,2)))在一个周期内的图象如图所示. (1)求函数f(x)的最小正周期T及f(x)的解析式; (2)求函数f(x)图象的对称轴方程及单调递增区间; (3)将f(x)的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,若g(x)=a-1在x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上有两个解,求a的取值范围. 解:(1)由题意A=1,eq \f(T,4)=eq \f(π,12)+eq \f(π,6)=eq \f(π,4)⇒T=π,则eq \f(2π,ω)=π⇒ω=2,所以f(x)=sin(2x+φ),又因为图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),1)),所以2×eq \f(π,12)+φ=eq \f(π,2)+2kπ(k∈Z)⇒φ=eq \f(π,3)+2kπ(k∈Z),而-eq \f(π,2)<φ<eq \f(π,2),则φ=eq \f(π,3),于是f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))). (2)结合图象可知,函数f(x)图象的对称轴方程为x=eq \f(π,12)+eq \f(kπ,2)(k∈Z), 令-eq \f(π,2)+2kπ≤2x+eq \f(π,3)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z⇒-eq \f(5π,12)+kπ≤x≤eq \f(π,12)+kπ,k∈Z,即函数f(x)的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)+kπ,\f(π,12)+kπ))(k∈Z). (3)f(x)的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度得到y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))+\f(π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的图象,横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))的图象,于是g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),其在x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上的图象如图所示. 因为g(x)=a-1在x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上有两个解,所以eq \f(1,2)≤a-1<1⇒a∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),2)).  如图,游乐场中的摩天轮匀速旋转,每转一圈需要12分钟,其中心O距离地面40.5米,半径40米.如果你从最低处登上摩天轮,那么你与地面的距离将随时间的变化而变化,以你登上摩天轮的时刻开始计时.请解答下列问题: (1)求出你与地面的距离y与时间t之间的函数解析式; (2)当你第四次距离地面60.5米时,用了多长时间? (3)当你登上摩天轮2分钟后,你的朋友也在摩天轮最低处登上摩天轮,问:你的朋友登上摩天轮多长时间后,你和你的朋友与地面的距离之差最大?并求出最大值. 解 (1)可以用余弦型函数来表示该函数解析式, 由已知可设y=40.5-40cosωt(t≥0), 由周期为12分钟可知,T=eq \f(2π,ω)=12, 解得ω=eq \f(π,6), 所以y=40.5-40coseq \f(π,6)t(t≥0). (2)令y=40.5-40coseq \f(π,6)t=60.5, 得coseq \f(π,6)t=-eq \f(1,2), 所以eq \f(π,6)t=eq \f(2π,3)+2kπ,k∈Z或eq \f(π,6)t=eq \f(4π,3)+2kπ,k∈Z, 解得t=4+12k,k∈Z或t=8+12k,k∈Z, 又t≥0,故第四次距离地面60.5米时,用了12+8=20(分钟). (3)与地面的距离之差最大,此时你必须在你的朋友的正上方,或你的朋友在你的正上方,由周期性知,再过2分钟后,你恰好在你的朋友的正上方;再过半个周期时,恰好相反,故过(6k+2)(k∈N)分钟后,你和你的朋友与地面的距离之差最大,最大值为40米. 20-20coseq \f(π,30)t 解析:经过t s,秒针转过的圆心角为-eq \f(π,30)t,得h(t)=20-20sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\f(π,30)t))=20-20coseq \f(π,30)t.由20-20coseq \f(π,30)t≥30,得coseq \f(π,30)t≤-eq \f(1,2),又0≤t≤60,故0≤eq \f(π,30)t≤2π,得eq \f(2π,3)≤eq \f(π,30)t≤eq \f(4π,3),解得20≤t≤40,故一圈内A与B两点距离地面的高度差h不低于30 cm的时长为20 s. 1.将函数y=sin2x的图象向右平移eq \f(π,2)个单位长度,所得图象对应的函数是(  ) A.奇函数 B.既是奇函数又是偶函数 C.偶函数 D.非奇非偶函数 解析:y=sin2x的图象y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,2)))))=sin(2x-π)=-sin(π-2x)=-sin2x的图象.由于x∈R,-sin(-2x)=sin2x,所以是奇函数. 2.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则(  ) A.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))) B.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))) C.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))) D.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))) 解析:根据函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象,可得A=2,eq \f(1,2)T=eq \f(1,2)·eq \f(2π,ω)=eq \f(π,3)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6))),∴ω=2,∴y=2sin(2x+φ).又函数图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),2)),∴2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,3)+φ))=2,∴2×eq \f(π,3)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,解得φ=-eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z.∵|φ|<π,∴φ=-eq \f(π,6),∴函数的解析式为y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))).故选A. 3.(2024·安徽亳州一中高一下月考)函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+φ))(0<φ<π)的图象向右平移eq \f(2π,3)个单位长度后得到函数g(x)的图象,且g(x)的图象关于点(π,0)对称,则φ=(  ) A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,3) C.eq \f(2π,3) D.eq \f(5π,6) 解析:由题得g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2π,3)))+φ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)+φ)),因为g(x)的图象关于点(π,0)对称,所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×π-\f(π,3)+φ))=0,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=0,所以eq \f(π,6)+φ=kπ,k∈Z,φ=-eq \f(π,6)+kπ,k∈Z,因为0<φ<π,所以φ=eq \f(5π,6).故选D. 4.(多选)如图为一半径为3 m的水轮,水轮圆心O距离水面2 m,已知水轮自点A开始1 min旋转4圈,水轮上的点P到水面的距离y(m)与时间x(s)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2(A>0,ω>0),则(  ) A.ω=eq \f(2π,15) B.ω=eq \f(15,2π) C.A=3 D.A=5 解析:由题目可知y的最大值为5,所以5=A×1+2⇒A=3,T=15,则ω=eq \f(2π,15). eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12),\f(π,12))) 5.(2024·浙江台州书生中学高一下开学考试)已知函数f(x)=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),函数g(x)的图象由函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,4)个单位长度而得到,则当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))时,g(x)的单 调递增区间是___________. 解析:由函数f(x)的图象向右平移eq \f(π,4)个单位长度,得到g(x)=2coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+\f(π,3)))=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象,令2kπ-π≤2x-eq \f(π,6)≤2kπ,k∈Z,解得kπ-eq \f(5π,12)≤x≤kπ+eq \f(π,12),k∈Z,即g(x)的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(5π,12),kπ+\f(π,12))),k∈Z,则当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))时,可得g(x)的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12),\f(π,12))). 1.设函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)x+\f(π,5))).若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为(  ) A.4 B.2 C.1 D.eq \f(1,2) 解析:函数f(x)的周期T=4.因为对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,所以|x1-x2|min=eq \f(T,2)=2. 2.如图是函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象,则下列说法正确的是(  ) A.ω=2,φ=eq \f(2π,3) B.ω=1,φ=eq \f(2π,3) C.ω=2,φ=eq \f(π,3) D.ω=2,φ=eq \f(π,6) 解析:由图象得A=2,eq \f(T,2)=eq \f(11π,12)-eq \f(5π,12),则T=π,∴eq \f(2π,ω)=π,∴ω=2,∴f(x)=2sin(2x+φ),∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11π,12)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(11π,12)+φ))=2,得φ=-eq \f(4π,3)+2kπ,k∈Z,又|φ|<π,∴φ=eq \f(2π,3).故选A. 3.(2024·湖南岳阳高一上期末)将函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6x+\f(π,4)))的图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移eq \f(π,8)个单位长度,得到函数y=f(x)的图象,则y=f(x)图象的一个对称中心是(  ) A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),0)) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9π,14),0)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,8),0)) 解析:函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6x+\f(π,4)))的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍,得到图象的解析式为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),再向右平移eq \f(π,8)个单位长度,得到图象的解析式为y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,8)))+\f(π,4)))=sin2x.当x=eq \f(π,2)时,y=sinπ=0,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),0))是函数y=sin2x图象的一个对称中心.故选B. 4.函数y=sinωx(ω>0)的部分图象如图所示,点A,B是最高点,点C是最低点,若△ABC是直角三角形,则ω的值为(  ) A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,4) C.eq \f(π,3) D.eq \f(π,2) 解析:由题意并结合三角函数的对称性可知△ABC为等腰直角三角形,且∠ACB为直角,取AB的中点为D,由三角函数的最大值和最小值为1和-1,可得CD=1-(-1)=2,故AB的长度为2CD=4,又AB为函数的一个周期的长度,故可得4=eq \f(2π,ω),解得ω=eq \f(π,2).故选D. 5.已知函数f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)图象的两条相邻的对称轴之间的距离为2,将f(x)的图象向右平移eq \f(1,3)个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列是函数g(x)的单调递增区间的为(  ) A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(8,3),-\f(2,3))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(2,3),\f(4,3))) C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(7,3))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,3),\f(13,3))) 解析:已知函数f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)图象的两条相邻的对称轴之间的距离为2,所以函数f(x)的最小正周期为4.则eq \f(2π,ω)=4,解得ω=eq \f(π,2),所以f(x)=Asineq \f(π,2)x.将f(x)的图象向右平移eq \f(1,3)个单位长度,得到函数g(x)=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)x-\f(π,6)))的图象.令-eq \f(π,2)+2kπ≤eq \f(π,2)x-eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),解得-eq \f(2,3)+4k≤x≤4k+eq \f(4,3)(k∈Z).当k=0时,函数g(x)的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(2,3),\f(4,3))). 6.(多选)(2024·新课标Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4))),下列说法正确的有(  ) A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值 C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期 D.f(x)与g(x)的图象有相同的对称轴 解析:对于A,令f(x)=sin2x=0,解得x=eq \f(kπ,2),k∈Z,即为f(x)的零点,令g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))=0,解得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,8),k∈Z,即为g(x)的零点,显然f(x)与g(x)的零点不同,A错误;对于B,显然f(x)max=g(x)max=1,B正确;对于C,根据周期公式,可知f(x),g(x)的最小正周期均为eq \f(2π,2)=π,C正确;对于D,根据正弦函数的性质,f(x)图象的对称轴满足2x=kπ+eq \f(π,2),k∈Z⇔x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,4),k∈Z,g(x)图象的对称轴满足2x-eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z⇔x=eq \f(kπ,2)+eq \f(3π,8),k∈Z,显然f(x),g(x)图象的对称轴不同,D错误.故选BC. 7.为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针指向位置P(x,y),若初始位置为P0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2),\f(1,2))),秒针从P0(注:此时t=0)开始沿顺时针方向走动, 则点P的纵坐标y与时间t(单位:s)的函数关系为___________________. y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,30)t+\f(π,6))) 解析:∵秒针是顺时针旋转,且每60秒转一周,∴ω=-eq \f(2π,60)=-eq \f(π,30) rad/s.由P0eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2),\f(1,2))),得cosφ=eq \f(\r(3),2),sinφ=eq \f(1,2),解得φ=eq \f(π,6).故点P的纵坐标y与时间t的函数关系为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,30)t+\f(π,6))). 8.(2024·山东青岛二中高一上月考)将函数f(x)=2sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向左平移eq \f(π,6)个单位长度后得到函数y=g(x)的图象,若函数y=g(x)为偶函数,则函数y=f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的值域为________. 解析:将函数f(x)=2sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向左平移eq \f(π,6)个单位长度后得到函数y=g(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)+φ))的图象,若函数y=g(x)为偶函数,则eq \f(π,3)+φ=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,φ=eq \f(π,6)+kπ,k∈Z,又0<φ<π,∴φ=eq \f(π,6),故函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),2x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)),2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))∈[-1,2],则函数y=f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的值域为[-1,2]. 9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,-\f(π,2)<φ<\f(π,2)))的最小正周期是π,且当x=eq \f(π,6)时,f(x)取得最大值2. (1)求f(x)的解析式; (2)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表). 解:(1)因为函数f(x)的最小正周期是π,所以ω=2. 又当x=eq \f(π,6)时,f(x)取得最大值2, 所以A=2,2×eq \f(π,6)+φ=2kπ+eq \f(π,2),k∈Z. 所以φ=2kπ+eq \f(π,6),k∈Z. 因为-eq \f(π,2)<φ<eq \f(π,2),所以φ=eq \f(π,6), 所以f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))). (2)因为x∈[0,π],所以2x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(13π,6))), 列表如下: 2x+eq \f(π,6) eq \f(π,6) eq \f(π,2) π eq \f(3π,2) 2π eq \f(13π,6) x 0 eq \f(π,6) eq \f(5π,12) eq \f(2π,3) eq \f(11π,12) π f(x) 1 2 0 -2 0 1 描点、连线得图象如下: 10.已知定义在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-π,\f(2π,3)))上的函数y=f(x)的图象关于直线x=-eq \f(π,6)对称,当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(2π,3)))时,f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ≤π)的图象如图所示. (1)求f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-π,\f(2π,3)))上的解析式; (2)求方程f(x)=eq \f(\r(2),2)的解. 解:(1)由题图知A=1, T=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-\f(π,6)))=2π,则ω=eq \f(2π,T)=1, 当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(2π,3)))时,将eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),1))代入f(x)得, feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=1, 所以eq \f(π,6)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,φ=eq \f(π,3)+2kπ,k∈Z. 因为0<φ≤π,所以φ=eq \f(π,3), 所以当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(2π,3)))时,f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))). 由函数y=f(x)的图象关于直线x=-eq \f(π,6)对称, 得当x∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-π,-\f(π,6)))时,f(x)=-sinx. 综上,f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),x∈\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(2π,3))),,-sinx,x∈\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-π,-\f(π,6))).)) (2)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(2π,3)))内,由f(x)=eq \f(\r(2),2),可得x1=-eq \f(π,12),x2=eq \f(5π,12). 因为函数f(x)的图象关于直线x=-eq \f(π,6)对称, 所以有x3=-eq \f(π,4),x4=-eq \f(3π,4). 则方程f(x)=eq \f(\r(2),2)的解为-eq \f(3π,4),-eq \f(π,4),-eq \f(π,12),eq \f(5π,12). 11.(2024·福建福州一中高一上第二学段考试)已知函数f(x)=cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(φ,2)))(0<φ<π)图象的一个对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(1,2))),现将函数f(x)图象上各点的横坐标变为原来的ω(ω>0)倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在[0,π]上单调递减,则ω的取值可以为(  ) A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2) C.2 D.3 解析: f(x)=cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(φ,2)))=eq \f(1,2)cos(2x+φ)+eq \f(1,2),∵函数f(x)图象的一个对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(1,2))),∴2×eq \f(π,6)+φ=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,即φ=eq \f(π,6)+kπ,k∈Z,∵0<φ<π,∴φ=eq \f(π,6),∴f(x)=eq \f(1,2)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+eq \f(1,2),将函数f(x)图象上各点的横坐标变为原来的ω(ω>0)倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,则g(x)=eq \f(1,2)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,ω)x+\f(π,6)))+eq \f(1,2),当x∈[0,π]时,eq \f(2,ω)x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,ω)+\f(π,6))),若函数g(x)在[0,π]上单调递减,则eq \f(2π,ω)+eq \f(π,6)≤π,得ω≥eq \f(12,5).故选D. 12.(多选)(2024·河北正定中学高一上月考)函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的图象如图所示,则(  ) A.该函数的解析式为y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+\f(π,3))) B.该函数图象的对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,3),0)),k∈Z C.该函数的单调递增区间是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(3kπ-\f(5π,4),3kπ+\f(π,4))),k∈Z D.将函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象上所有点的横坐标伸长为原来的eq \f(3,2)倍,纵坐标不变,可得到该函数的图象 解析:由题图可知,A=2,周期T=eq \f(2π,ω)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π-\f(π,4)))=3π,所以ω=eq \f(2,3),则y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+φ)).因为当x=eq \f(π,4)时,y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)×\f(π,4)+φ))=2,即sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=1,所以eq \f(π,6)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,即φ=eq \f(π,3)+2kπ,k∈Z.又0<φ<π,故φ=eq \f(π,3),从而y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+\f(π,3))),故A正确;令eq \f(2,3)x+eq \f(π,3)=kπ,k∈Z,得x=-eq \f(π,2)+eq \f(3,2)kπ,k∈Z,故B错误;令-eq \f(π,2)+2kπ≤eq \f(2,3)x+eq \f(π,3)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,得-eq \f(5π,4)+3kπ≤x≤eq \f(π,4)+3kπ,k∈Z,故C正确;将函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象上所有点的横坐标伸长为原来的eq \f(3,2)倍,纵坐标不变,可得到y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+\f(π,3)))的图象,故D正确. 13.(2023·新课标Ⅱ卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=eq \f(1,2)与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=eq \f(π,6),则f(π)=________. -eq \f(\r(3),2) 解析:设Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x1,\f(1,2))),Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x2,\f(1,2))),由|AB|=eq \f(π,6)可得x2-x1=eq \f(π,6),由sinx=eq \f(1,2)可知,x=eq \f(π,6)+ 2kπ或x=eq \f(5π,6)+2kπ,k∈Z,由图可知,ωx2+φ-(ωx1+φ)=eq \f(5π,6)-eq \f(π,6)=eq \f(2π,3),即ω(x2-x1)=eq \f(2π,3),则ω=4.因为feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8π,3)+φ))=0,所以eq \f(8π,3)+φ=kπ,k∈Z,即φ=-eq \f(8π,3)+kπ,k∈Z,所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(8π,3)+kπ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(2π,3)+kπ))(k∈Z),所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(2π,3)))或f(x)=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(2π,3))),又因为f(0)<0,所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(2π,3))),则f(π)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4π-\f(2π,3)))=-eq \f(\r(3),2). 解析:函数的周期T=eq \f(2π,\f(π,2))=4,而区间的长度为1,即eq \f(T,4),由正弦函数的单调性可知M的最大值为2,令2kπ+eq \f(π,2)≤eq \f(π,2)x+eq \f(π,4)≤2kπ+eq \f(3π,2),k∈Z,即4k+eq \f(1,2)≤x≤4k+eq \f(5,2),k∈Z,如图所示,当函数f(x)在[t,t+1]内的图象关于直线x=4k+eq \f(5,2),k∈Z对称时,最小值M=f(t)=f(2+4k)=2sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)(2+4k)+\f(π,4)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+2kπ+\f(π,4)))=-2sineq \f(π,4)=-eq \r(2),所以M的取值范围为[-eq \r(2),2]. 14.(2024·江西宜春高一期中)已知函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)x+\f(π,4)))在区间[t,t+1](t∈R)上的最大值记为M,则M的取值范围为__________. [-eq \r(2),2] 15.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,0<ω<6,|φ|<\f(π,2))),且x=eq \f(π,3)是函数f(x)的零点,直线x=eq \f(π,12)是函数f(x)图象的一条对称轴,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)))=2. (1)求函数f(x)的解析式; (2)若函数g(x)=f(x)-m在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上有两个零点,求m的取值范围. 解:(1)因为直线x=eq \f(π,12)是函数f(x)图象的一条对称轴,且feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)))=2,A>0, 所以A=2. 又x=eq \f(π,3)是函数f(x)的零点, 所以eq \f(2n-1,4)T=eq \f(π,3)-eq \f(π,12)(n∈N+), 即T=eq \f(π,2n-1)(n∈N+), 所以ω=eq \f(2π,T)=eq \f(2π,\f(π,2n-1))=4n-2(n∈N+), 因为0<ω<6, 所以0<4n-2<6, 所以eq \f(1,2)<n<2, 又n∈N+, 所以n=1,所以ω=2, 因此f(x)=2sin(2x+φ), 因为feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)))=2, 所以2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=2,即sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=1, 又|φ|<eq \f(π,2),所以φ=eq \f(π,3), 故f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))). (2)依题意,知函数y=f(x)的图象与直线y=m在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上有2个交点, 设t=2x+eq \f(π,3),由x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0)),得t∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(2π,3),\f(π,3))),结合图象可知,函数y=2sint在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(2π,3),-\f(π,2)))上单调递减,在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,3)))上单调递增, 且当t=-eq \f(2π,3)时,y=-eq \r(3), 当t=-eq \f(π,2)时,y=-2, 当t=eq \f(π,3)时,y=eq \r(3), 所以m的取值范围为(-2,-eq \r(3)]. $$

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5.6 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的应用-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)
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5.6 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的应用-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)
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