内容正文:
第一章 三角函数
§6 函数y=Asin(ωx+ φ)的性质与图象
6.1 探究ω对y=sinωx的图象的影响
6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
6.3 探究A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
第1课时 参数ω,φ,A对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
知识对点练
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y=sin4x
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三、解答题
9.已知函数f(x)=sin(3x-7),将函数f(x)图象上的所有点向左平移2个单位长度,得到函数g(x)的图象,写出函数g(x)的表达式,并写出函数g(x)的频率、振幅、初相和相位.
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R
知识点一 探究ω对y=sinωx的图象的影响
1.(1)将函数y=sinx的图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,4)(纵坐标不变),得到函数________的图象;
(2)将函数y=sin3x的图象上所有点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),得到函数y=sinωx的图象,则ω的值为________.
解析 (1)依题意知,函数y=sinx的图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,4)(纵坐标不变),得到函数y=sin4x的图象.
(2)依题意知,函数y=sin3x的图象上所有点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),可得到函数y=sinx的图象,所以ω=1.
2.求下列函数的最小正周期.
(1)y=sineq \f(3,7)x;(2)y=sin4x;(3)y=sineq \f(1,5)x.
解 (1)T=eq \f(2π,ω)=eq \f(2π,\f(3,7))=eq \f(14π,3).
(2)T=eq \f(2π,ω)=eq \f(2π,4)=eq \f(π,2).
(3)T=eq \f(2π,ω)=eq \f(2π,\f(1,5))=10π.
知识点二 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
3.简谐运动y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))的相位与初相是( )
A.x-eq \f(π,3),eq \f(π,3)
B.x-eq \f(π,3),4
C.x-eq \f(π,3),-eq \f(π,3)
D.4,eq \f(π,3)
解析 相位是x-eq \f(π,3),当x=0时的相位为初相,即-eq \f(π,3).
4.[易错题]要得到函数y=sin(2x+3)的图象,只需将函数y=sin2x的图象( )
A.向左平移3个单位长度
B.向左平移eq \f(3,2)个单位长度
C.向右平移3个单位长度
D.向右平移eq \f(3,2)个单位长度
解析 因为y=sin(2x+3)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(3,2))))),所以要得到函数y=sin(2x+3)的图象,只需将函数y=sin2x的图象向左平移eq \f(3,2)个单位长度.
[易错分析] 在函数图象的左右平移中,平移的距离是相对x而言的,在函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)中,ωx+φ=ωeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(φ,ω))),所以由y=sinωx的图象平移得到函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象时,平移距离不是|φ|个单位长度,而是eq \f(|φ|,ω)个单位长度.
5.将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移eq \f(π,8)个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )
A.eq \f(3π,4)
B.eq \f(π,4)
C.0
D.-eq \f(π,4)
解析 y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))+φ))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2x+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)+φ)))),所以eq \f(π,4)+φ=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,所以φ=eq \f(π,4)+kπ,k∈Z,当k=0时,可得φ=eq \f(π,4).故选B.
知识点三 探究A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
6.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,3)))的值域是________.
解析 ∵x∈R,∴3x+eq \f(π,3)∈R,∴-1≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,3)))≤1,∴-2≤2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,3)))≤2,∴此函数的值域为[-2,2].
7.将函数y=eq \f(1,4)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象上所有点的________坐标保持不变,________坐标________(填“伸长”或“缩短”)为原来的________倍,将会得到函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象.
解析 因为3÷eq \f(1,4)=12>1,所以要想得到函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象,可将函数y=eq \f(1,4)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象上所有点的横坐标保持不变,纵坐标伸长为原来的12倍.
8.已知函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,6))),其振幅为________,最小正周期为________,初相为________.
解析 由f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,6)))可知,振幅为2,最小正周期为eq \f(2π,\f(1,2))=4π,初相为eq \f(π,6).
eq \f(π,6)
一、选择题
1.函数y=sin(4-2x)的最小正周期是( )
A.eq \f(π,2)
B.π
C.2π
D.4π
解析 y=sin(4-2x)=-sin(2x-4),由周期公式得T=eq \f(2π,2)=π.
2.要得到函数y=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)x+\f(π,6))),x∈R的图象,只需把函数y=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),x∈R的图象上所有点的( )
A.横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变
B.纵坐标伸长为原来的4倍,横坐标不变
C.横坐标缩短为原来的eq \f(1,4),纵坐标不变
D.纵坐标缩短为原来的eq \f(1,4),横坐标不变
解析 横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,可得y=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)x+\f(π,6))),A正确;纵坐标伸长为原来的4倍,横坐标不变,可得y=16sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),B错误;横坐标缩短为原来的eq \f(1,4),纵坐标不变,可得y=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,6))),C错误;纵坐标缩短为原来的eq \f(1,4),横坐标不变,可得y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),D错误.
3.将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度得到g(x)的图象,则g(0)=( )
A.-eq \f(\r(3),2)
B.-eq \f(1,2)
C.0
D.eq \f(1,2)
解析 将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度得到g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象,将x=0代入,得到g(0)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))=-eq \f(1,2).
4.要得到函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,5)))的图象,需( )
A.将函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,5)))图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)
B.将函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,10)))图象上所有点的横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变)
C.将函数y=3sin2x图象上的所有点向左平移eq \f(π,5)个单位长度
D.将函数y=3sin2x图象上的所有点向左平移eq \f(π,10)个单位长度
解析 将函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,5)))图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,5)))的图象,故A错误;将函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,10)))图象上所有点的横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),得到y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,10)))的图象,故B错误;将函数y=3sin2x图象上的所有点向左平移eq \f(π,5)个单位长度得到的y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,5)))的图象,故C错误;将函数y=3sin2x图象上的所有点向左平移eq \f(π,10)个单位长度得到y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,5)))的图象,故D正确.
5.[多选]已知函数f(x)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,6))),函数g(x)=sin3x,为了得到函数g(x)的图象,则可以将函数f(x)的图象( )
A.向左平移eq \f(5π,18)个单位长度
B.向左平移eq \f(4π,9)个单位长度
C.向右平移eq \f(2π,9)个单位长度
D.向右平移eq \f(8π,9)个单位长度
解析 依题意,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(5π,18)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(5π,6)+\f(π,6)))=cos(3x+π)=-cos3x,故A错误;feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(4π,9)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(4π,3)+\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(3π,2)))=sin3x,故B正确;feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(2π,9)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(2π,3)+\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,2)))=sin3x,故C正确;feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(8π,9)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(8π,3)+\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(5π,2)))=sin3x,故D正确.
二、填空题
6.已知简谐运动f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)x+φ))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的图象经过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为________.
解析 将eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))代入解析式得φ=eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z或φ=eq \f(5π,6)+2kπ,k∈Z,∵|φ|<eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,6),又T=eq \f(2π,ω),∴T=6.
6,eq \f(π,6)
7.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最大值是3,最小正周期是eq \f(2π,7),初相是eq \f(π,6),则这个函数的表达式是__________________.
解析 由题意知,A=3,T=eq \f(2π,ω)⇒ω=eq \f(2π,T)=7,φ=eq \f(π,6),所以y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(7x+\f(π,6))).
y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(7x+\f(π,6)))
8.已知函数f(x)=sin(2ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的最小正周期为π,将其图象向右平移eq \f(π,6)个单位长度后得函数g(x)=sin2x的图象,则φ的值为________.
解析 由题意得eq \f(2π,2ω)=π,故ω=1,∴f(x)=sin(2x+φ).∴g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+φ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)+φ))=sin2x,∵|φ|<eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,3).
eq \f(π,3)
解 将函数f(x)图象上的所有点向左平移2个单位长度,得到函数g(x)=sin[3(x+2)-7]=sin(3x-1),则频率f=eq \f(1,\f(2π,3))=eq \f(3,2π),振幅A=1,初相为-1,相位为3x-1.
10.若将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))(ω>0)的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度后,与函数g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的图象重合,求ω的最小值.
解 函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))(ω>0)的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度后得到函数y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))+\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(ωπ,3)+\f(π,4)))的图象,与函数g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的图象重合,
所以-eq \f(ωπ,3)+eq \f(π,4)+2kπ=eq \f(π,6)(k∈Z),
即eq \f(ωπ,3)=2kπ+eq \f(π,4)-eq \f(π,6)=2kπ+eq \f(π,12)(k∈Z),
所以ω=6k+eq \f(1,4)(k∈Z),又ω>0,所以ω的最小值为eq \f(1,4).
$$