内容正文:
第2课时 正弦型函数的性质与图像(二)
1.函数y=-2sin π4-
x
2
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的周期、振幅、初相
分别是 ( )
A.2π,-2,π4 B.4π
,-2,π4
C.2π,2,-π4 D.4π
,2,-π4
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,
|φ|<
π
2
)的图像(部分)如图所示,则f(x)的
解析式是 ( )
A.f(x)=2sinπx+π6
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R)
B.f(x)=2sin2πx+π6
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R)
C.f(x)=2sinπx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R)
D.f(x)=2sin2πx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R)
3.(2019天津卷,7)已知函数f(x)=Asin(ωx
+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y=
f(x)的图像上所有点的横坐标伸长到原来的
2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为
g(x).若g(x)的最小正周期 为2π,且g π4
æ
è
ç
ö
ø
÷=
2,则f 3π8
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.-2 B.- 2
C.2 D.2
4.当x=π4
时,函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0)
取得最小值,则函数y=f 3π4-x
æ
è
ç
ö
ø
÷是 ( )
A.奇函数且图像关于点 π2
,0æ
è
ç
ö
ø
÷对称
B.偶函数且图像关于点(π,0)对称
C.奇函数且图像关于直线x=π2
对称
D.偶函数且图像关于点 π2
,0æ
è
ç
ö
ø
÷对称
5.已知函数f(x)=sinωx+π6
æ
è
ç
ö
ø
÷(ω>0)在区间
-π4
,2π
3[ ]上单调递增,则ω的取值范围是
( )
A.0,83
æ
è
ç ] B.0,12
æ
è
ç ]
C.12
,8
3[ ] D.
8
3
,2[ ]
6.(多选题)将函数f(x)=2sinx的图像先向左
平移π
6
个单位长度,然后纵坐标不变,横坐标
变为原来的2倍,得到g(x)的图像,下面四个
结论正确的是 ( )
A.函数g(x)在区间 0,2π3[ ]上为增函数
B.将函数g(x)的图像向右平移π6
个单位长度
后得到的图像关于原点对称
C.点 -π3
,0æ
è
ç
ö
ø
÷是函数g(x)图像的一个对称
中心
D.函数g(x)在[π,2π]上的最大值为 3
7.将函数y=sinx的图像向左平移φ(0≤φ<2π)个
单位长度后,得到函数y=sinx-π6
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的图像,
则φ= .
8.关于f(x)=4sin 2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R),有下列
命题:
①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2 是π的整
数倍;
②y =f (x)的 表 达 式 可 改 写 成 y =
4cos2x-π6
æ
è
ç
ö
ø
÷;
③y=f(x)图像关于 -π6
,0æ
è
ç
ö
ø
÷对称;
④y=f(x)图像关于x=-π6
对称.
其中正确命题的序号为 .
9.(多空题)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常
数,A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,
则f(x)= ,f(0)= .
32
第七章 三角函数
10.如图为y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<
π)的图像的一段.
(1)求其解析式;
(2)若将y=Asin(ωx+φ)的图像向左平移
π
6
个单位长度后得到y=f(x)的图像,求f(x)
图像的对称轴方程.
11.如图为函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>
0,|φ|<
π
2
)的一个周期内的图像.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若g(x)的图像与f(x)的图像关于直线x
=2对称,求函数g(x)的解析式;
(3)求函数g(x)的最小正周期、频率、振幅、
初相.
12.已 知 函 数 f (x)= 3sin (ωx + φ)
ω>0,-π2≤φ<
π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷的图像关于直线x=
π
3
对称,且图像上相邻两个最高点的距离
为π.
(1)求ω和φ 的值;
(2) 若 f α2
æ
è
ç
ö
ø
÷ = 34
π
6<α<
2π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷,
求cos α+3π2
æ
è
ç
ö
ø
÷的值.
13.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ-
π
6
)+1(0<φ
<π,ω>0)为偶函数,且函数f(x)的图像的
两相邻对称轴间的距离为π
2.
(1)求f(π8
)的值;
(2)将函数f(x)的图像向右平移π6
个单位长
度后,再将得到的图像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
图像,求函数g(x)的单调递减区间.
42
必修第三册
所 以 函 数 f (x ) 的 单 调 递 增 区 间 为
4kπ-5π3
,4kπ+π3[ ],k∈Z.
(3)当x2+
π
3=
π
2+2kπ
,即x=π3+4kπ
(k∈Z)时.
f(x)max=2.
13.解析:(1)当x∈ 0,π2[ ] 时,2x-
π
3∈ -
π
3
,2π
3[ ].
当x=0时,函数f(x)有最小值.
最小值f(x)min=f(0)=4sin -
π
3( )+ 3=- 3,
当x=5π12
时,函数f(x)有最大值,
最大值f(x)max=f
5π
12( ) =4sin 2×
5π
12-
π
3( ) + 3
=4+ 3.
(2)把y=f(x)的图像上所有点的横坐标伸长到原
来的2倍(纵坐标不变),得到y=4sin x-π3( ) + 3
的图像,再把得到的图像向左平移2π
3
个单位长度,得
到y=4sinx+π3( )+ 3的图像,
所以g(x)=4sinx+π3( )+ 3.
由2kπ+π2≤x+
π
3≤2kπ+
3π
2
,k∈Z,得2kπ+π6≤
x≤2kπ+7π6
,k∈Z.
所以g(x)的单调减区间是 2kπ+π6
,2kπ+7π6[ ](k∈
Z).
第2课时 正弦型函数的性质与图像(二)
1.D [y=-2sin π4-
x
2( )=2sin
x
2-
π
4( ),
∴周期T=2π1
2
=4π,振幅A=2.
初相φ=-
π
4.
]
2.A [由题图可知A=2,T4=
5
6-
1
3=
1
2
,
所以T=2πω=2
,则ω=π.
由题图知 1
3
,2( ) 是五点作图的第二个点,
所以1
3ω+φ=
π
2
,即π
3+φ=
π
2
,
解得φ=
π
6.
所以f(x)=2sin πx+π6( ).]
3.C [在x=0处有定义的奇函数必有f(0)=0,f(x)
为奇函数,可知f(0)=Asinφ=0,
由|φ|<π可得φ=0;
把其图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得g(x)
=Asin12ωx
,由g(x)的最小正周期为2π可得ω=2,
由g π4( ) = 2,可得 A=2,所以f(x)=2sin2x,f
3π
8( )=2sin
3π
4= 2.
故选C.]
4.C [∵当x=π4
时函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0)取
得最小值,∴-A=Asin π4+φ( ),可得sin
π
4+φ( ) =
-1,
∴π4+φ=2kπ-
π
2
,k∈Z,解得φ=2kπ-
3π
4
,k∈Z,
∴f(x)=Asinx-3π4( ),
∴y=f 3π4-x( )=Asin
3π
4-x-
3π
4( )=-Asinx,
∴该函数是奇函数且图像关于直线x=π2
对称.]
5.B [依题意,令-π2+2kπ≤ωx+
π
6≤
π
2+2kπ
(k∈
Z),
解得
-2π3+2kπ
ω ≤x≤
π
3+2kπ
ω
(k∈Z),
故
-2π3+2kπ
ω ≤-
π
4
,
π
3+2kπ
ω ≥
2π
3
,
ω>0
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
(k∈Z),
解得
ω≤83-8k
,
ω≤12+3k
,
ω>0
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
(k∈Z),
当k=0 时,可 得 0<ω≤ 12.
故 ω 的 取 值 范 围
是 0,12( ].]
6.ACD [将函数f(x)=2sinx的图像先向左平移π6
个
单位长度,可得y=2sin x+π6( ) 的图像;然后纵坐标
不变,横 坐 标 变 为 原 来 的 2 倍,可 得 g(x)=2sin
1
2x+
π
6( ) 的图像.对于 A 选项,当x∈ 0,
2π
3[ ] 时,
1
2x+
π
6∈
π
6
,π
2[ ],此时g(x)=2sin
1
2x+
π
6( ) 是
单调递增的,故 A正确;对于 B选项,将函数g(x)的
图像向 右 平 移 π
6
个 单 位 长 度 后 得 到 函 数 y=2sin
1
2x+
π
12( ),不是奇函数,其图像不满足关于原点对
称,故B错误;对于C选项,将x=-π3
代入函数g(x)的
解析式中,得到2sin -12×
π
3+
π
6( ) =2sin0=0,故点
-π3
,0( ) 是函数g(x)图像的一个对称中心,故C正确;
对于D选项,当x∈[π,2π]时,12x+
π
6∈
2π
3
,7π
6[ ],函
数g(x)的最大值为 3,故D正确.]
26
必修第三册
7.解析:因为φ∈[0,2π),所以把y=sinx的图像向左平
移φ 个 单 位 长 度 得 到y=sin(x+φ)的 图 像.因 为
sinx+11π6( ) =sin x+
11π
6 -2π( ) =sin x-
π
6( ),所
以φ=
11π
6 .
答案:11π
6
8.解析:对于①,由f(x)=0,可得2x+π3=kπ
(k∈Z),
∴x=k2π-
π
6
,∴x1-x2 是
π
2
的整数倍,∴①错;
对于②,f(x)=4sin 2x+π3( ) 利用公式得:
f(x)=4cos π2- 2x+
π
3( )[ ]=4cos2x-
π
6( ).
∴②对;
对于③,f(x)=4sin 2x+π3( ) 的对称中心满足2x+
π
3=kπ
,k∈Z,∴x=k2π-
π
6
,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=
π
2+
kπ,k∈Z,∴x=π12+
kπ
2
,k∈Z.∴④错.
答案:②③
9.解析:由图可知,A= 2,
∵T4=
7π
12-
π
3=
π
4
,∴T=π.
又∵T=2πω=π
,∴ω=2.
又图像过点 π
3
,0( ),∴sin 2×π3+φ( )=0.
由图可知2
3π+φ=2kπ+π
,k∈Z.
∴φ=2kπ+
π
3
,k∈Z.
∵0<φ<π,∴φ=
π
3.
∴f(x)= 2sin 2x+π3( ).
故f(0)= 2sin π3=
6
2.
答案:2sin 2x+π3( )
6
2
10.解析:(1)由图像可知:A= 3,
又T=2 5π6-
π
3( )=π,∴ω=2.
由2×π3+φ=2kπ
,k∈Z,得φ=-
2π
3+2kπ
,k∈Z,
又∵|φ|<π,∴φ=-
2π
3.
∴所求解析式为y= 3sin 2x-2π3( ).
(2)f(x)=3sin2x+π6( )-
2π
3[ ]=3sin2x-
π
3( ),
令2x-π3=
π
2+kπ
,k∈Z,则x=5π12+
kπ
2
,k∈Z,
∴f(x)对称轴方程为x=5π12+
kπ
2
,k∈Z.
11.解析:(1)由图,知A=2,T=7-(-1)=8,
∴ω=2πT=
2π
8=
π
4
,
∴f(x)=2sin π4x+φ( ).
将点(-1,0)代入,得0=2sin -π4+φ( ).
∵|φ|<
π
2
,
∴φ=
π
4
,
∴f(x)=2sin π4x+
π
4( ).
(2)做出与f(x)的图像关于直线x=2对称的图像
(图略),可以看出g(x)的图像相当于将f(x)的图像
向右平移2个单位长度得到的,
∴g(x)=2sin π4
(x-2)+π4[ ]=2sin
π
4x-
π
4( ).
(3)由(2),知g(x)的最小正周期为2ππ
4
=8,
∴频率为18
,振幅为2,初相为-π4.
12.解析:(1)因f(x)的图像上相邻两个最高点的距离为
π,所以f(x)的最小正周期T=π,从而ω=2πT=2.
又因为f(x)的图像关于直线x=π3
对称,
所以2×π3+φ=kπ+
π
2
,k∈Z,
因为-π2≤φ<
π
2
,得k=0,φ=
π
2-
2π
3=-
π
6.
(2)由(1)得f(x)= 3sin 2x-π6( ),所以f
α
2( ) =
3sin 2α2-
π
6( )=
3
4
,
所以sinα-π6( )=
1
4.
由 π
6<α<
2π
3
,得0<α- π6
<π2
,
所以cosα-π6( )= 1-sin
2 α-π6( ) = 1-
1
4( )
2
=
15
4 .
因此cosα+3π2( ) =sinα=sin α-
π
6( )+
π
6[ ]
=sinα-π6( )cos
π
6+cosα-
π
6( ) sin
π
6=
1
4×
3
2+
15
4 ×
1
2=
3+ 15
8 .
36
参考答案
13.解析:(1)∵f(x)为偶函数,
∴φ-
π
6=kπ+
π
2
(k∈Z),∴φ=kπ+
2π
3
(k∈Z).
又0<φ<π,
∴φ=
2π
3
,
∴f(x)=2sin(ωx+π2
)+1=2cosωx+1.
又函数f(x)的图像的两相邻对称轴间的距离为π2
,
∴T=2πω=2×
π
2
,
∴ω=2,
∴f(x)=2cos2x+1,
∴f π8( )=2cos2×
π
8( )+1= 2+1.
(2)将f(x)的图像向右平移 π6
个单位长度后,得到
函数f(x-π6
)的图像,再将所得图像上各点的横坐
标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到f x4-
π
6( )
的图像,
所以g(x)=f(x4-
π
6
)
=2cos2 x4-
π
6( )+1
=2cos(x2-
π
3
)+1.
当2kπ≤x2-
π
3≤2kπ+π
(k∈Z),
即4kπ+2π3≤x≤4kπ+
8π
3
(k∈Z)时,g(x)单调递减.
∴函数g(x)的单调递减区间是
[4kπ+2π3
,4kπ+8π3
](k∈Z).
7.3.3 余弦函数的性质与图像
1.B [最小正周期为T=2πω=
2π
2=π.
故选B.]
2.A [∵y=cos 2x-π4( ) =sin 2x-
π
4( )+
π
2[ ] =
sin 2x+π4( )=sin2x+
π
8( ),∴将y=sin2x的图像
向左平移π
8
个单位,得到y=cos2x-π4( ) 的图像.]
3.A [y=cos π3-2x( ) =cos 2x-
π
3( ),要求函数的
减区间,则2kπ≤2x-π3≤2kπ+π
,k∈Z,
∴2kπ+π3≤2x≤2kπ+
4π
3
,k∈Z,
∴kπ+π6≤x≤kπ+
2π
3
,k∈Z,
∴ 函 数 y =cos π3-2x( ) 的 单 调 递 减 区 间 是
kπ+π6
,kπ+2π3[ ],k∈Z.]
4.A [由题设知直线x=π12
,点 π
3
,0( ) 分别为函数f
(x)图像的对称轴与对称中心,故πω12+φ=k1π
(k1∈
Z),πω3+φ=k2π+
π
2
(k2∈Z),于是
ωπ
4=
(k2-k1)π+
π
2
,ω=4(k2-k1)+2,故ω的最小值可以是2.]
5.A [由2x-π6=k1π+
π
2
,k1∈Z,可得函数y=
sin2x-π6( ) 的图像的对称轴为直线x=
k1π
2 +
π
3
,k1
∈Z.
由x-π3=k2π
,k2∈Z,可得函数y=cosx-
π
3( ) 的
图像的对称轴为直线x=k2π+
π
3
,k2∈Z.
当k1=k2=0时,二者有相同的对称轴.
由2x-π6=k3π
,k3∈Z,可得函数y=sin 2x-
π
6( ) 的
图像的对称中心为点
k3π
2 +
π
12
,0æ
è
ç
ö
ø
÷,k3∈Z.
由 x - π3 =k4π+
π
2
,k4 ∈ Z,可 得 函 数 y =
cosx-π3( ) 的图像的对称中心为点 k4π+
5π
6
,0( ),k4
∈Z.
设
k3π
2 +
π
12=k4π+
5π
6
,k3,k4∈Z,解得k3=2k4+
3
2
,
与k3,k4∈Z矛盾.
故两个函数的图像没有相同的对称中心,故选 A.]
6.ABD [f(x)=sin 2x-3π2( ) =-sin
3π
2-2x( ) =
cos2x,函数f(x)的最小正周期是π,选项 A 正确;利
用偶函数的定义或函数f(x)图像的对称性,可知f
(x)是偶函数,选项B正确;当2kπ≤2x≤π+2kπ,k∈
Z,即kπ≤x≤π2+kπ
时,f(x)单调递减,令k=0,得
f(x)在 0,π2[ ] 上是减函数,故 C错误;由2x=kπ+
π
2
,k∈Z,可得x=kπ2+
π
4
,k∈Z,令k=0,可得x=
π
4
,故f(x)的图像关于点 π4
,0( ) 对称,选项 D正确.]
7.解析:∵函数f(x)的图像关于直线x=π3
对称,f(x)
=3sin(ωx+φ)图像的对称轴过函数g(x)=3cos(ωx
+φ)图像的对称中心,∴g
π
3( )=1.
答案:1
8.解析:作函数y=cosx与y=x2 的图像,如图所示,由
图像,可知原方程有两个实数解.
答案:2
46
必修第三册