内容正文:
高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版
7.3.2
正弦型函数的性质与图象
学习手册
变式训练
1
解:
∵0≤x≤
π
2
,
∴-
π
3
≤2x-
π
3
≤
2
3
π
,
∴-
3
姨
2
≤
sin
2x-
π
3
3 $
≤1.
当
a>0
时, 则
2a+b=1
,
- 3
姨
a+b=-5
%
,
解得
a=12-6 3
姨
,
b=-23+12 3
姨
%
.
当
a<0
时, 则
2a+b=-5
,
- 3
姨
a+b=1
%
,
解得
a=-12+6 3
姨
,
b=19-12 3
姨
%
.
变式训练
2
解: (
1
)
∵ω=5
,
∴T=
2π
|ω|
=
2
5
π.
(
2
)
∵ω=
1
π
,
∴T=
2π
|ω|
=
2π
1
π
=2π
2
.
变式训练
3
解: 设
u=
π
3
-
x
2
, 则
y=3sinu
,
当
2kπ+
π
2
≤u≤2kπ+
3π
2
(
k∈Z
) 时,
y=3sinu
随
u
的
增大而减小, 又
∵u=
π
3
-
x
2
随
x
的增大而减小,
∴
当
2kπ+
π
2
≤
π
3
-
x
2
≤2kπ+
3π
2
,
k∈Z
, 即当
-4kπ-
7π
3
≤x≤-4kπ-
π
3
,
k∈Z
时,
y
随
x
的增大而增大
.
∴
函数
y=3sin
π
3
-
x
2
3 2
的单调增区间为
4kπ-
7
3
π
π
,
4kπ-
π
3
3
(
k∈Z
)
.
变式训练
4
解: 列出五个关键点如下表:
描点作图, 如下图
.
变式训练
5
解: [方法一] 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
π
6
个单位, 得到函数
y=sin
x+
π
6
6 2
的图象;
②
把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的
1
2
(纵坐
标不变), 得到函数
y=sin
2x+
π
6
6 2
的图象;
③
把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的
1
2
(横坐
标不变), 得到函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
的图象;
④
把得到的图象向上平移
5
4
个单位 , 得到函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
+
5
4
的图象
.
综上得到函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
+
5
4
的图象
.
[方法二] 将函数
y=sinx
依次进行如下变换:
①
把函数
y=sinx
的图象上各点的横坐标缩短到原来的
1
2
(纵坐标不变), 得到函数
y=sin2x
的图象;
②
把得到的图象向左平移
π
12
个单位 , 得到函数
y=
sin
2x+
π
6
6 2
的图象;
③
把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的
1
2
(横坐
标不变), 得到函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
的图象;
④
把得到的图象向上平移
5
4
个单位 , 得到函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
+
5
4
的图象
.
综上可得函数
y=
1
2
sin
2x+
π
6
6 2
+
5
4
的图象
.
变式训练
6
解 : 由题图可知 ,
A=
3
姨
-
(
- 3
姨
)
3
= 3
姨
,
T=2×
5π
6
-
π
3
6 2
=π
,
∴ω=
2π
T
=2
,
∴y= 3
姨
sin
(
2x+φ
), 由题图可
知 , 当
x=
π
3
时 ,
y= 3
姨
sin
2
3
π+
6 2
φ
=0
, 则
2
3
π+φ=2kπ
(
k∈Z
),
∴φ=2kπ-
2
3
π
(
k∈Z
),
φ
可以取
-
2
3
π
,
∴
函数
的一个解析式为
y= 3
姨
sin
2x-
2
3
6 2
π
.
变式训练
7
②③
【解析】
f
π
12
6 2
=3sin
2×
π
12
-
π
3
6 2
=3sin
-
π
6
6 2
=-
3
2
,
f
2π
3
6 2
=3sin
4π
3
-
π
3
6 2
=0
, 故
①
错,
②
正确
.
令
-
π
2
+2kπ≤2x-
π
3
≤
π
2
+2kπ
,
k∈Z
, 解得
-
π
12
+kπ≤
x≤
5π
12
+kπ
,
k∈Z
, 故
③
正确
.
函数
y=3sin2x
的图象向右平
移
π
3
个单位, 得到函数
y=3sin2
x-
π
3
6 2
=3sin
2x-
2π
3
6 2
的图
2x+
π
4
0
π
2
π
3π
2
2π
x
-
π
8
π
8
3π
8
5π
8
7π
8
y 0 2 0 -2 0
变式训练
4
答图
36
参 考 答 案
象, 故
④
错
.
变式训练
8
y=30sin
π
150
t-
π
2
! "
+35
【解析】 设
y=Asin
(
ωt+φ
)
+B
, 由
题意可得
A=30
,
ω=
2π
300
=
π
150
,
B=30×2+5-30=35. ∵
(
0
,
5
)
为最低点, 代入可得
5=30sinφ+35
,
sinφ=-1
,
φ=-
π
2
+2kπ
,
k=0
时,
φ=-
π
2
,
∴y=30sin
π
150
t-
π
2
! "
+35.
变式训练
9
解 : (
1
) 由题设的数据可得
A+b=14
,
-A+b=8
#
,
故
A=3
,
b=
11
, 周期
T=12
, 故
ω=
π
6
, 故
y=3sin
π
6
t+
! "
φ
+11. ∵t=4
时,
y =14
,
∴3sin
2π
3
+
! "
φ
+11 =14
,
sin
2π
3
+
! "
φ
=1. ∵ |φ |<
π
2
,
∴φ=-
π
6
,
y=3sin
π
6
t-
π
6
! "
+11.
(
2
) 令
y≥7.5+5=12.5
, 则
3sin
π
6
t-
π
6
! "
+11≥12.5
, 得
π
6
t-
π
6
! "
≥
1
2
,
∴
π
6
+2kπ≤
π
6
t-
π
6
≤
5π
6
+2kπ
,
k∈Z
,
即
2+12k≤t≤6+12k. ∵t∈
[
0
,
24
],
∴
故
2≤t≤6
或
14≤
t≤18
, 故船舶至多能在港内停留
16 h.
随堂练习
1. D 2. C 3. A 4. 3
π
2
2
π
4x-
π
3
-
π
3
5. y=sin
-
3
2
x+
2π
3
! "
练习手册
效果评价
1. B
【解析 】 令
sin
2x+
π
6
! "
=±1
, 得
2x+
π
6
=kπ+
π
2
(
k∈Z
), 即
x=
k
2
π+
π
6
(
k∈Z
), 取
k=1
时,
x=
2π
3
.
故选
B.
2. A
【解析】 将 (
0
,
1
) 点代入
f
(
x
)可得
sinφ=
1
2
.
∵|φ|<
π
2
,
∴φ=
π
6
,
T=
2π
π
3
=6.
故选
A.
3. D
【解析】
∵T=π
,
∴
排除
A
; 又
∵
图象关于
x=
π
3
对
称,
∴
当
x=
π
3
时,
y
取得最大值 (或最小值)
.
故选
D.
4. A
【解析】 由
T=π=
2π
ω
得,
ω=2
,
g
(
x
)
=cos2x=sin
2x+
π
2
! "
,
f
(
x
)
= sin
2x+
π
4
! "
的图象向左平移
π
8
个单位 , 得 到
y=
sin
2
x+
π
8
! "
+
π
4
4 (
=sin
2x+
π
4
! "
=g
(
x
)的图象
.
故选
A.
5. B
【解析】 方法一: 由图可知,
3
2
T=
5π
4
-
π
4
=π
, 即
T=
2π
3
,
∴ω=
2π
T
=3. ∴y=2sin
(
3x+φ
), 将
π
4
,
! "
0
代入上式
得,
sin
3π
4
+
! "
φ
=0
,
∴
3π
4
+φ=2kπ
,
k∈Z
, 则
φ=2kπ-
3π
4
.
∴f
7π
12
! "
=2sin
7π
12
×3+2kπ-
3π
4
! "
=0.
方法二: 由图可知,
3
2
T=
5π
4
-
π
4
=π
, 即
T=
2π
3
.
又由
正弦图象性质可知, 若
f
(
x
0
)
=0
, 则
f
x
0
+
T
2
! "
=0. ∴f
7π
12
! "
=
f
π
4
+
π
3
! "
=0.
故选
B.
6. A
【解析】
3
4
T=
5π
12
-
-
π
3
! "
,
T=π
,
∴ω=2
,
∴2×
5π
12
+φ=
π
2
,
∴φ=-
π
3
, 故选
A.
7. y=sin
-x-
π
4
! "
【解析 】 作函数
y=sinx
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
π
4
个单位, 得到函数图象的函数
解析式为
y=sin -
x+
π
4
! "4 4
=sin
-x-
π
4
! "
.
8. 3 -
π
5
【解析】 由已知得到函数解析式为
y=sin
ωx-
π
5
! "
且
2π
ω
=
2π
3
,
∴ω=3
,
φ=-
π
5
.
9. ②③
【解析】 由
f
(
x
)
=0
, 可得
2x+
π
3
=kπ
(
k∈Z
)
.
∴x=
k
2
π-
π
6
(
k∈Z
) ,
∴x
1
-x
2
是
π
2
的整数倍 ,
∴①
错
误 ; 由
f
(
x
)
=4sin
2x+
π
3
! "
可得
f
(
x
)
=4cos
π
2
-
2x+
π
3
! "
4 4
=
4cos
2x-
π
6
! "
, 故
②
正确;
f
(
x
)
=4sin
2x+
π
3
! "
的对称中心满
足
2x+
π
3
=kπ
(
k∈Z
),
∴x=
k
2
π-
π
6
(
k∈Z
),
∴
-
π
6
,
! "
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+
π
3
=
π
2
+kπ
(
k∈Z
),
∴x=
π
12
+
kπ
2
(
k∈Z
)
. ∴④
错误
.
10.
解 : (
1
) 依题意 ,
A= 2
姨
,
T=4×
3π
8
-
π
8
! "
=π.
∵T=
2π
|ω|
=π
,
ω>0
,
∴ω=2
,
∴y= 2
姨
sin
(
2x+φ
)
.
又
∵
曲线
上的最高点为
π
8
, 2
姨
! "
,
∴sin
2×
π
8
+
! "
φ
=1. ∵-
π
2
<φ<
π
2
,
∴φ=
π
4
. ∴y= 2
姨
sin
2x+
π
4
! "
.
(
2
) 列出
x
,
y
的对应值表:
作图如下:
第
10
题答图
x 0
π
8
3
8
π
π
2x+
π
4
π
4
π
2
π
9π
4
y 1
2
姨
0 1
5
8
π
3
2
π
- 2
姨
7
8
π
2π
0
37
高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版
提升练习
11. A
【解析】
∵f
(
x
)图象的周期为
π
,
∴ω=2. ∴f
(
x
)
=
sin
2x+
π
3
! "
,
∴f
(
x
)图象关于点
kπ
2
-
π
6
,
! "
0
(
k∈Z
) 对称,
关于
x=
kπ
2
+
π
12
(
k∈Z
) 对称
.
故选
A.
12. D
【解析】 由图象知
T
4
=
7π
12
-
π
3
=
π
4
,
∴T=π
,
ω=
2
, 且
2×
7π
12
+φ=2kπ+π
(
k∈Z
),
φ=2kπ-
π
6
(
k∈Z
)
.
又
|φ|<
π
2
,
∴φ=-
π
6
.
故选
D.
13. BC
【解析 】
y=sinx
的图象横坐标变为原来的
1
2
,
再向左平移
π
4
个单位, 得
y=sin 2
x+
π
4
! "4 %
=sin
2x+
π
2
! "
的图
象, 故
A
不正确;
y=sinx
的图象横坐标变为原来的
1
2
, 再
向左平移
π
8
个单位 , 得
y=sin 2
x+
π
8
! "4 %
=sin
2x+
π
2
! "
的图
象, 故
B
正确;
y=sinx
的图象向左平移
π
4
个单位, 再将横
坐标变为原来的
1
2
, 得
y=sin
2x+
π
4
! "
个单位, 故
C
正确;
y=sinx
的图象向左平移
π
8
个单位, 再将横坐标变为原来的
1
2
, 得
y=sin
2x+
π
8
! "
的图象, 故
D
不正确
.
故选
BC.
14. 2
【解析】 由题意知
T=2×
7π
12
-
π
12
! "
=π. ∴ω=
2π
T
=2.
15.
4
9
-
11
12
【解析 】 由题意 , 得
sinx=
1
3
-siny.
由
sinx∈
[
-1
,
1
], 得
-1≤
1
3
-siny≤1
,
-1≤siny≤1
1
,
解得
-
2
3
≤siny≤1
,
∴M=
1
3
-siny-cos
2
y=sin
2
y-siny-
2
3
=
siny-
1
2
! "
2
-
11
12
, 则当
siny=
1
2
时 ,
M
最小值为
-
11
12
; 当
siny=-
2
3
时 ,
M
最大值
为
4
9
.
16.
解:
∵
π
4
≤x≤
3π
4
,
∴
2π
3
≤2x+
π
6
≤
5π
3
,
∴-1≤
sin
2x+
π
6
! "
≤
3
姨
2
.
假设存在这样的有理数
a
,
b
, 则当
a>0
时,
- 3
姨
a+2a+b=-3
,
2a+2b+b= 3
姨
-1
1
,
解得
a=1
,
b= 3
姨
-
1
5
(不合题意 , 舍
去);
当
a<0
时,
2a+2a+b=-3
,
- 3
姨
a+2a+b= 3
姨
-1
1
,
解得
a=-1
,
b=1
1
.
故
a
,
b
存在, 且
a=-1
,
b=1.
7.3.3
余弦函数的性质与图象
学习手册
变式训练
1
解 : (
1
) 方法一 :
y=
2cosx+1
cosx-2
=2+
5
cosx-2
,
∵-1≤
cosx≤1
,
∴ -5≤
5
cosx-2
≤-
5
3
,
-3≤2 +
5
cosx-2
≤
1
3
,
∴y
max
=
1
3
,
y
min
=-3.
方法二 : 由
y=
2cosx+1
cosx-2
, 解得
cosx=
2y+1
y-2
. ∵-1≤
cosx≤1
,
∴-1≤
2y+1
y-2
≤1
, 解得
-3≤y≤
1
3
. ∴y
max
=
1
3
,
y
min
=-3.
(
2
)
∵ -
π
6
≤x≤
π
6
,
∴0≤2x +
π
3
≤
2π
3
,
∴ -1≤
2cos
2x+
π
3
! "
≤2
, 当
cos
2x+
π
3
! "
=1
, 即
x=-
π
6
时,
y
max
=2
,
当
cos
2x+
π
3
! "
=-
1
2
, 即
x=
π
6
时,
y
min
=-1.
变式训练
2
解: (
1
) 由
1-cosx≥0
,
cosx-1≥0
1
,
圯cosx=1. ∴x=2kπ
(
k∈Z
)
.
∴
定义域关于原点对称, 而此时
y=0.∴y= 1-cosx
姨
+ cosx-1
姨
既是奇函数又是偶函数
.
(
2
)
∵f
(
x
)
=sin
3
4
x+
3π
2
! "
=-cos
3
4
x
, 其定义域为
R
,
∴f
(
-x
)
=-cos
-
3
4
! "
x
=-cos
3
4
x = f
(
x
) ,
∴
函 数
f
(
x
)
=
sin
3
4
x+
3π
2
! "
为偶函数
.
变式训练
3
解:
∵y=Acos
(
ωx+φ
) (
A≠0
,
ω≠0
) 的周期为
T=
2π
|ω|
.
(
1
)
T=
2π
4
=
π
2
.
(
2
)
T=
2π
|-2|
=π.
变式训练
4
B
【解析】 本题主要考查利用函数的对称性求解析式,
设
M
(
x
,
y
) 是所求函数
y=f
(
x
)图象上任意一点, 则点
M
关
于点
π
4
,
! "
0
的对称点为
M′
π
2
-x
,
-
! "
y
, 代入已知函数
解析式中有
-y=sin
π
2
-x+
π
4
! "
=sin
π
2
-
x-
π
4
! "
4 %
=cos
x-
π
4
! "
,
则
y=-cos
x-
π
4
! "
, 故选
B.
变式训练
5
(
1
) [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈Z
) (
2
) [
-π
,
0
] ,
[
π
,
2π
] 【解析】 (
1
)
y=3-2cosx
与
y=3+2cosx
的单调性
相反, 由
y=3+2cosx
的递减区间为 [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈
Z
),
∴y=3-2cosx
的递增区间为 [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈Z
)
.
(
2
) 函数
y=1+cosx
的单调递增区间为 [
2kπ+π
,
2π+
2kπ
] (
k∈Z
),
∵
[
2kπ+π
,
2π+2kπ
]
∩
[
-π
,
2π
]
=
[
-π
,
0
]
∪
[
π
,
2π
],
∴y=1+cosx
的单调递增区间为 [
-π
,
0
],
[
π
,
2π
]
.
变式训练
6
解: (
1
)
cos1 155°= cos
(
3 × 360 ° + 75 °
)
= cos75 °
,
cos
(
-1 516°
)
=cos1 516°=cos
(
4×360°+76°
)
=cos76°
,
∵y=
cosx
在
0
,
π
2
4 %
上是递减的, 且
0°<75°<76°<90°
,
∴cos75°>
38
日期: 班级: 姓名:
1.
已知函数
y=f
(
x
)的图象上所有点的纵坐标保持不变, 将横
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
π
2
个单位, 得到的曲线与
y=
1
2
sinx
图象相同, 则
y=f
(
x
)
的图象表达式为 ( )
A. y=sin
1
2
x-
π
2
2 "
B. y=
1
2
sin
x+
π
2
2 "
C. y=
1
2
sin
1
2
x+
π
2
2 "
D. y=
1
2
sin
2x-
π
2
2 "
2.
函数
y=sin
-2x+
π
6
2 "
的单调递减区间是 ( )
A.
-
π
6
+2kπ
,
π
3
+2k
k $
π
,
k∈Z
B.
π
6
+2kπ
,
5π
6
+2k
k $
π
,
k∈Z
C.
-
π
6
+kπ
,
π
3
+k
k $
π
,
k∈Z
D.
π
6
+kπ
,
5π
6
+k
k $
π
,
k∈Z
7.3.2
正弦型函数的性质与图象
17
3.
函数
f
(
x
)
=2sin
(
棕x+φ
)
棕>0
,
-
π
2
<φ<
π
2
2 "
的部分图象如图所
示, 则
棕
,
φ
的值分别是 ( )
A. 2
,
-
π
3
B. 2
,
-
π
6
C. 4
,
-
π
6
D. 4
,
π
3
4.
函数
y=3sin
4x-
π
3
2 "
,
x∈
[
0
,
+∞
) 的振幅是 , 周
期是 , 频率是 , 相位是 , 初相
是
.
5.
把函数
f
(
x
)
=sin
-3x+
π
6
2 "
的周期扩大为原来的
2
倍, 再将其
图象向右平移
π
3
个单位, 所得图象的解析式为
.
第
3
题图
18