第四章 §4.6 函数y=Asin(ωx+φ)(新高考通用)-【2026年高考数学一轮备考·学霸专练】

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第四章 三角函数与解三角形 §4.6 函数y=Asin(ωx+φ) 【考情分析·探规律】 考点 三年考情(2021-2024) 命题趋势 考点1 辅助角公式的应用 2024·全国甲卷 2022·北京卷 2021·全国乙卷 结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,也常结合基本不等式和相关函数性质等知识点求解范围及最值,需重点复习。 考点2 三角函数的伸缩平移变换 2023·全国甲卷 2022·天津卷 2022·浙江卷 2022·全国甲卷 2021·全国乙卷 【知识梳理】 1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)一个周期内的简图时,要找五个关键点 x - -+ - ωx+φ 0 π 2π y=Asin (ωx+φ) 0 A 0 -A 0 2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径 3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时 振幅 周期 频率 相位 初相 A T= f== ωx+φ φ 【名师点拨】 1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. 2.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度. 【随堂训练】 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin.(  ) (2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.(  ) (3)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.(  ) (4)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.(  ) 2.y=2sin的振幅、频率和初相分别为(  ) A.2,4π B.2 C.2- D.2,4π,- 3.将函数f(x)=3sin的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则g(x)=      .  4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则点(ω,A)的坐标是      .  【名师点拨】 1.熟记下列常用结论 (1)“五点法”作图中,相邻两点的横向距离均为. (2)若直线x=a为正(余)弦型曲线的对称轴,则该函数一定在x=a处取得最值. (3)函数y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0)图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. 2.谨防两个易误点 (1)分清“先平移后伸缩”还是“先伸缩后平移”,注意先伸缩后平移时平移距离为个单位长度. (2)不要混淆横向、纵向的缩小、扩大与系数的关系. 【必练核心题型】 题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换 【典例】1.(多选)为了得到函数f(x)=sin的图象,只需把正弦曲线上所有的点(  ) A.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的纵坐标不变 B.先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 C.先将横坐标缩短到原来的纵坐标不变,再向右平移个单位长度 D.先将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 【典例】2.(2025·西安模拟)将函数f(x)=2sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度,所得图象关于原点对称,则m的值可以是(  ) A. B.π C. D. 【变式训练】 变式1.(多选)要得到y=sin x的图象,可以将函数y=sin的图象上所有的点(  ) A.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的 B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标扩大到原来的2倍 C.横坐标缩短到原来的再把所得各点向右平移个单位长度 D.横坐标扩大到原来的2倍,再把所得各点向左平移个单位长度 变式2.将函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则ω的最小值是(  ) A. B. C. D. 题型二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式 【典例】1.函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b的一部分图象如图所示,则(  ) A.f(x)=3sin+1 B.f(x)=2sin+2 C.f(x)=2sin+2 D.f(x)=2sin+2 【典例】(2023·新高考全国Ⅱ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=则f(π)=    .  【变式训练】 变式1.(2025·长沙模拟)如图是函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,则该函数的解析式可以是(  ) A.y=2sin B.y=2sin C.y=2sin D.y=2sin 变式2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,图象与x轴的交点M与y轴的交点为N,最高点P(1,A),且满足NM⊥NP.则f(x)=        .  题型三 三角函数图象、性质的综合应用 【典例】1.如图所示,摩天轮的半径为20米,圆心O距地面的高度为25米,摩天轮运行时按逆时针匀速旋转,转一周需要10分钟.摩天轮上的点P的起始位置在最低点处.若游客在距离地面至少35米的高度视觉效果最佳,则摩天轮转动一周内具有最佳视觉效果的时间长度(单位:分钟)为(  ) A. B.3 C. D. 【典例】2.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,则y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式训练】 变式1.已知函数f(x)=cosx∈若方程f(x)=m有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(  ) A. B. C. D. 变式2.某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.如表所示是今年前四个月的统计情况. 月份x 1 2 3 4 收购价格y/(元/斤) 6 7 6 5 选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(单位:元/斤)与相应月份之间的函数关系为           .  【限时训练】(限时:60分钟) 一、单项选择题(每小题5分,共30分) 1.用“五点法”作y=2cos x-1在[0,2π]上的图象时,应取的五点为(  ) A.(0,1)(π,-1)(2π,1) B.(0,1)(π,-3)(2π,1) C.(0,1),(π,-3),(2π,1),(3π,-3),(4π,1) D.(0,1) 2.将函数f(x)=cos的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,则g(x)的最小正周期是(  ) A. B.π C.2π D.4π 3.(2024·新课标全国Ⅰ)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为(  ) A.3 B.4 C.6 D.8 4.若函数f(x)=sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,其图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,则m的值可以为(  ) A. B. C. D. 5.(2025·广州模拟)如图,直线y=1与函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象的三个相邻的交点分别为B,C,D,且BC=π,CD=2π,则f(x)等于(  ) A.2sin B.2sin C.sin D.sin 6.(2025·包头模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最大值为2,其图象上相邻的两条对称轴之间的距离为且f(x)的图象关于点对称,则f(x)在区间上的最小值为(  ) A.- B.-1 C.-2 D.0 二、多项选择题(每小题6分,共12分) 7.为得到函数y=6sin的图象,只需要将函数y=6sin 2x的图象(  ) A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度 C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度 8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  ) A.f(0)=-1 B.函数f(x)的最小正周期是2π C.函数f(x)的图象关于直线x=对称 D.将函数f(x)的图象向左平移个单位长度以后,所得的函数图象关于原点对称 三、填空题(每小题5分,共10分) 9.将函数f(x)=sin的图象向左平移φ个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)是奇函数,则φ=    .  10.摩天轮的主架示意图如图所示,其中O为轮轴的中心,距地面42 m(即OM长),摩天轮的半径长为40 m,摩天轮逆时针旋转且每12分钟转一圈.摩天轮上悬挂吊舱,点M为吊舱的初始位置,经过10分钟,吊舱运动到点P处,此时有AM=BP=2 m,则点P距离地面的高度h为      m.  四、解答题(共27分) 11.(13分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期是π,且当x=时,f(x)取得最大值2. (1)求f(x)的解析式;(4分) (2)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表);(4分) (3)函数f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到?(5分) 12.(14分)降噪耳机主要有主动降噪耳机和被动降噪耳机两种.其中主动降噪耳机的工作原理是:先通过微型麦克风采集周围的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的反向声波来抵消噪声(如图所示).已知某噪声的声波曲线是f(x)=Asin(A>0,0≤φ<π),其中振幅为2,且经过点(1,-2). (1)求该噪声声波曲线的解析式f(x)以及降噪芯片生成的降噪声波曲线的解析式g(x);(6分) (2)先将函数f(x)图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数h(x)的图象.若锐角θ满足h(θ)=-求sin 2θ的值.(8分) 【尖子拔高训练】13题6分,14题5分,共11分 13.(多选)(2024·泉州模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)是偶函数,将f(x)的图象向左平移个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到g(x)的图象.若曲线y=g(x)的两个相邻对称中心之间的距离为2π,则(  ) A.ω=2 B.g(x)的图象关于直线x=-对称 C.g(x)的图象关于点对称 D.若f(π)=-2,则g(x)在区间[0,π]上的最大值为 14.(2025·南通模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图中实线所示,圆C与f(x)图象交于M,N两点,且M在y轴上,则圆C的半径为      .  学科网(北京)股份有限公司 $$ 第四章 三角函数与解三角形 §4.6 函数y=Asin(ωx+φ) 【考情分析·探规律】 考点 三年考情(2021-2024) 命题趋势 考点1 辅助角公式的应用 2024·全国甲卷 2022·北京卷 2021·全国乙卷 结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,也常结合基本不等式和相关函数性质等知识点求解范围及最值,需重点复习。 考点2 三角函数的伸缩平移变换 2023·全国甲卷 2022·天津卷 2022·浙江卷 2022·全国甲卷 2021·全国乙卷 【知识梳理】 1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)一个周期内的简图时,要找五个关键点 x - -+ - ωx+φ 0 π 2π y=Asin (ωx+φ) 0 A 0 -A 0 2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径 3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时 振幅 周期 频率 相位 初相 A T= f== ωx+φ φ 【名师点拨】 1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. 2.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度. 【随堂训练】 1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin.(  ) (2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.(  ) (3)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.(  ) (4)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.(  ) 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)√ 【解析】(1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3cos 2x. (2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为.故当ω≠1时平移的长度不相等. 2.y=2sin的振幅、频率和初相分别为(  ) A.2,4π B.2 C.2- D.2,4π,- 【答案】C 【解析】由题意知A=2,f= 初相为-. 3.将函数f(x)=3sin的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则g(x)=      .  【答案】3sin 【解析】g(x)=f=3sin =3sin. 4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则点(ω,A)的坐标是      .  【答案】(4,2) 【解析】由题图可知,A=2, T=2所以ω=4,点(ω,A)的坐标是(4,2). 【名师点拨】 1.熟记下列常用结论 (1)“五点法”作图中,相邻两点的横向距离均为. (2)若直线x=a为正(余)弦型曲线的对称轴,则该函数一定在x=a处取得最值. (3)函数y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0)图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. 2.谨防两个易误点 (1)分清“先平移后伸缩”还是“先伸缩后平移”,注意先伸缩后平移时平移距离为个单位长度. (2)不要混淆横向、纵向的缩小、扩大与系数的关系. 【必练核心题型】 题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换 【典例】1.(多选)为了得到函数f(x)=sin的图象,只需把正弦曲线上所有的点(  ) A.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的纵坐标不变 B.先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 C.先将横坐标缩短到原来的纵坐标不变,再向右平移个单位长度 D.先将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 【答案】AC 【解析】正弦曲线y=sin x先向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,再将所有点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,得到函数f(x)=sin的图象,故A正确,B错误; 先将正弦曲线y=sin x上所有点的横坐标缩短到原来的纵坐标不变,得到函数y=sin 2x的图象,再向右平移个单位长度,得到函数f(x)=sin的图象,故C正确,D错误. 【典例】2.(2025·西安模拟)将函数f(x)=2sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度,所得图象关于原点对称,则m的值可以是(  ) A. B.π C. D. 【答案】D 【解析】将函数f(x)=2sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度,得到函数y=2sin的图象,因为所得图象关于原点对称,所以2m-=kπ,k∈Z,解得m=k∈Z,当k=3时,m=. 【解题技巧】 函数图象的平移变换解题策略 (1)解题时首先分清原函数与变换后的函数. (2)异名三角函数图象变换要利用诱导公式sin α=coscos α=sin将不同名函数转换成同名函数. (3)无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位长度,都是自变量x变为x±|φ|,而不是ωx变为ωx±|φ|. 【变式训练】 变式1.(多选)要得到y=sin x的图象,可以将函数y=sin的图象上所有的点(  ) A.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的 B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标扩大到原来的2倍 C.横坐标缩短到原来的再把所得各点向右平移个单位长度 D.横坐标扩大到原来的2倍,再把所得各点向左平移个单位长度 【答案】BD 【解析】要想得到y=sin x的图象,y=sin的图象上所有点的横坐标需扩大到原来的2倍,故排除A,C;将y=sin的图象上所有点先向左平移个单位长度,得到y=sin=sin 2x的图象,再把所得各点的横坐标扩大到原来的2倍,得到y=sin x的图象,B正确;将y=sin的图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,得到y=sin的图象,再把所得各点向左平移个单位长度,得到y=sin x的图象,D正确. 变式2.将函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则ω的最小值是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】记曲线C的函数解析式为g(x),则g(x)=sin=sin.因为函数g(x)的图象关于y轴对称,所以ω+=kπ+(k∈Z),得ω=2k+(k∈Z).因为ω>0,所以ωmin=. 题型二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式 【典例】1.函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b的一部分图象如图所示,则(  ) A.f(x)=3sin+1 B.f(x)=2sin+2 C.f(x)=2sin+2 D.f(x)=2sin+2 【答案】D 【解析】根据题中图象知 所以A=2,b=2,T=4×=π, 所以ω==2, 又函数图象经过最高点 代入函数f(x)=2sin(2x+φ)+2得sin=1, 因为|φ|<所以φ= 所以f(x)=2sin+2. 【典例】(2023·新高考全国Ⅱ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=则f(π)=    .  【答案】- 【解析】设AB 由|AB|=可得x2-x1= 由sin x=可知, x=+2kπ,k∈Z或x=+2kπ,k∈Z, 由图可知,ωx2+φ-(ωx1+φ)= 即ω(x2-x1)=所以ω=4. 因为f(x)=sin(4x+φ), 又f(x)过点所以+φ=2kπ,k∈Z, 即φ=-+2kπ,k∈Z. 取φ=-所以f(x)=sin 所以f(π)=sin=-. 【解题技巧】 确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A,b.确定函数的最大值M和最小值m,则A=b=. (2)求ω.确定函数的最小正周期T,则ω=. (3)求φ.常用方法如下: ①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入. ②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口. 【变式训练】 变式1.(2025·长沙模拟)如图是函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,则该函数的解析式可以是(  ) A.y=2sin B.y=2sin C.y=2sin D.y=2sin 【答案】C 【解析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,可得A=2T=×解得ω=2,再将点代入可得2×+φ=+2kπ,k∈Z,又|φ|<所以φ= 故y=2sin. 变式2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,图象与x轴的交点M与y轴的交点为N,最高点P(1,A),且满足NM⊥NP.则f(x)=        .  【答案】sin 【解析】由题知,函数f(x)的最小正周期T满足=xM-xP=-1=解得T=6, 所以ω= 由图象与x轴的交点M得×+φ=π+2kπ(k∈Z), 因为|φ|<所以φ= 即f(x)=Asin 所以f(x)的图象与y轴的交点为N 因为NM⊥NP,所以··=0, 解得A=-(舍去)或A= 所以f(x)=sin. 题型三 三角函数图象、性质的综合应用 【典例】1.如图所示,摩天轮的半径为20米,圆心O距地面的高度为25米,摩天轮运行时按逆时针匀速旋转,转一周需要10分钟.摩天轮上的点P的起始位置在最低点处.若游客在距离地面至少35米的高度视觉效果最佳,则摩天轮转动一周内具有最佳视觉效果的时间长度(单位:分钟)为(  ) A. B.3 C. D. 【答案】C 【解析】设f(t)=Asin(ωt+φ)+h, 依题意,A=20,h=25,T=10,所以ω= 又f(0)=5,所以φ=-. 所以f(t)=20sin+25=25-20cos t. 依题意25-20cos t≥35, 所以cos t≤- 又0≤t≤10,解得≤t≤ 则摩天轮转动一周内,有(分钟)会有最佳视觉效果. 【典例】2.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,则y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【解析】因为y=cos向左平移个单位长度所得函数为y=cos=cos=-sin 2x, 所以f(x)=-sin 2x, 而直线y=x-显然过与(1,0)两点, 作出y=f(x)与y=x-的大致图象如图所示, 考虑2x=-2x=2x= 即x=-x=x=处f(x)与y=x-的大小关系, 当x=-时,f =-sin=-1, y=×=-<-1; 当x=时,f =-sin=1, y=×<1; 当x=时,f =-sin=1, y=×>1. 所以由图可知,f(x)与y=x-的交点个数为3. 【解题技巧】 (1)求解与三角函数有关的零点(或三角函数有关的方程的根)的个数或零点的和的问题,常结合三角函数图象利用数形结合思想直观求解. (2)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题. 【变式训练】 变式1.已知函数f(x)=cosx∈若方程f(x)=m有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为x∈ 所以令t=2x-则t∈ 方程f(x)=m有两个不相等的实数根等价于函数y=cos t的图象与直线y=m有两个交点,函数y=cos t的图象与直线y=m的位置如图所示, 由图可得实数m的取值范围是≤m<1. 变式2.某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.如表所示是今年前四个月的统计情况. 月份x 1 2 3 4 收购价格y/(元/斤) 6 7 6 5 选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(单位:元/斤)与相应月份之间的函数关系为           .  【答案】y=sin+6(答案不唯一) 【解析】设y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0), 由题意得A=1,B=6,T=4, 因为T=所以ω= 所以y=sin+6. 因为当x=1时,y=6, 所以6=sin+6, 结合表中数据得+φ=2kπ,k∈Z, 可取φ=- 所以y=sin+6. 【限时训练】(限时:60分钟) 一、单项选择题(每小题5分,共30分) 1.用“五点法”作y=2cos x-1在[0,2π]上的图象时,应取的五点为(  ) A.(0,1)(π,-1)(2π,1) B.(0,1)(π,-3)(2π,1) C.(0,1),(π,-3),(2π,1),(3π,-3),(4π,1) D.(0,1) 【答案】B 【解析】∵y=2cos x-1,∴最小正周期T=2π.由“五点法”作图可知,应描出的五个点的横坐标分别是0π2π.代入解析式可得点的坐标分别为(0,1)(π,-3)(2π,1),故B正确. 2.将函数f(x)=cos的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,则g(x)的最小正周期是(  ) A. B.π C.2π D.4π 【答案】B 【解析】方法1 由题意得g(x)=cos=cos所以T==π. 方法2 原函数f(x)=cos的最小正周期为将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍后最小正周期变为×2=π. 3.(2024·新课标全国Ⅰ)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为(  ) A.3 B.4 C.6 D.8 【答案】C 【解析】因为函数y=sin x的最小正周期 T=2π, 函数y=2sin的最小正周期T1= 所以在[0,2π]上,函数y=2sin有三个周期的图象, 在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示, 由图可知,两函数图象有6个交点. 4.若函数f(x)=sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,其图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,则m的值可以为(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由题可得f(x+m)=sin的图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合, 则f(m)=sin=g(0)=1, 即2m++2kπ,k∈Z, 解得m=+kπ,k∈Z,故m的值可以为. 5.(2025·广州模拟)如图,直线y=1与函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象的三个相邻的交点分别为B,C,D,且BC=π,CD=2π,则f(x)等于(  ) A.2sin B.2sin C.sin D.sin 【答案】A 【解析】方法1 因为BC=π,CD=2π, 所以相邻两对称轴间的距离为+π= 即最小正周期T=3π, 所以ω= 又因为点在f(x)的图象上, 所以Asin=0, 即sin=0, 结合图象可知φ-=2kπ,k∈Z, 所以φ=+2kπ,k∈Z, 又|φ|<所以φ=. 易知点C的横坐标为- 则C 所以Asin=1,则A=2, 所以f(x)=2sin. 方法2 因为BC=π,CD=2π,所以相邻两对称轴间的距离为+π=即最小正周期T=3π,所以ω=排除B,D; 当x=0时,代入f(x)=2sin可得f(0)=>1,满足题意,代入f(x)=sin可得f(0)=×=1,不符合题意,故A正确,C错误. 6.(2025·包头模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最大值为2,其图象上相邻的两条对称轴之间的距离为且f(x)的图象关于点对称,则f(x)在区间上的最小值为(  ) A.- B.-1 C.-2 D.0 【答案】B 【解析】∵f(x)=Asin(ωx+φ)的最大值为2,∴A=2, 又f(x)的图象上相邻的两条对称轴之间的距离为 ∴∴ω=2, ∴f(x)=2sin(2x+φ). 又f(x)的图象关于点对称, ∴2×+φ=kπ(k∈Z), ∴φ=kπ+(k∈Z), 又|φ|<∴φ= ∴f(x)=2sin 又x∈∴2x+∈ ∴f(x)=2sin的值域为[-1,2]. ∴f(x)在区间上的最小值为-1. 二、多项选择题(每小题6分,共12分) 7.为得到函数y=6sin的图象,只需要将函数y=6sin 2x的图象(  ) A.向左平移个单位长度 B.向左平移个单位长度 C.向右平移个单位长度 D.向右平移个单位长度 【答案】ACD 【解析】A中,向左平移个单位长度,可得y=6sin=6sin的图象,A正确; B中,向左平移个单位长度,可得y=6sin=6sin的图象,B不正确; C中,向右平移个单位长度,可得y=6sin=6sin=6sin=6sin的图象,C正确; D中,向右平移个单位长度,可得y=6sin=6sin=6sin=6sin的图象,D正确. 8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  ) A.f(0)=-1 B.函数f(x)的最小正周期是2π C.函数f(x)的图象关于直线x=对称 D.将函数f(x)的图象向左平移个单位长度以后,所得的函数图象关于原点对称 【答案】AC 【解析】根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象可得A=2×解得ω=2, 又f =-2,可得2×+φ=-+2kπ,k∈Z, 又|φ|≤解得φ=- 所以f(x)=2sin可得f(0)=2sin=-1,故A正确; 可得f(x)的最小正周期为=π,故B不正确; 令x=则f =2sin=2,为最大值,可得函数f(x)的图象关于直线x=对称,故C正确; 将函数f(x)的图象向左平移个单位长度后,可得y=2sin的图象,可得所得的函数图象不关于原点对称,故D错误. 三、填空题(每小题5分,共10分) 9.将函数f(x)=sin的图象向左平移φ个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)是奇函数,则φ=    .  【答案】 【解析】将函数f(x)的图象向左平移φ个单位长度,得到函数g(x)=sin的图象, 因为函数g(x)是奇函数, 所以g(0)=sin=0, 则2φ-=kπ,k∈Z,则φ=k∈Z, 因为0<φ<所以φ=. 10.摩天轮的主架示意图如图所示,其中O为轮轴的中心,距地面42 m(即OM长),摩天轮的半径长为40 m,摩天轮逆时针旋转且每12分钟转一圈.摩天轮上悬挂吊舱,点M为吊舱的初始位置,经过10分钟,吊舱运动到点P处,此时有AM=BP=2 m,则点P距离地面的高度h为      m.  【答案】20 【解析】以M为坐标原点,MO所在直线为y轴,与MO垂直的直线为x轴,建立平面直角坐标系如图所示, 设点B的方程为y=Asin(ωt+φ)+k, 依题意得解得 又因为T=12= 所以ω=此时y=40sin+42, 又当t=0时,y=2, 所以40sin φ+42=2,sin φ=-1,φ=- 所以y=40sin+42=-40cos t+42, 所以当t=10时,y=-40cos+42=22, 所以点P距离地面的高度h=22-2=20(m). 四、解答题(共27分) 11.(13分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期是π,且当x=时,f(x)取得最大值2. (1)求f(x)的解析式;(4分) (2)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表);(4分) (3)函数f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到?(5分) 【解析】(1)因为函数f(x)的最小正周期是π,所以ω=2. 又因为当x=时,f(x)取得最大值2,所以A=2, 同时2×+φ=2kπ+k∈Z, 即φ=2kπ+k∈Z, 因为-<φ<所以φ= 所以f(x)=2sin. (2)因为x∈[0,π],所以2x+∈. 列表如下: 2x+ π 2π x 0 π f(x) 1 2 0 -2 0 1 描点、连线得图象如图所示, (3)将y=sin x的图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,再将y=sin的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=sin的图象,再将y=sin上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到f(x)=2sin的图象. 12.(14分)降噪耳机主要有主动降噪耳机和被动降噪耳机两种.其中主动降噪耳机的工作原理是:先通过微型麦克风采集周围的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的反向声波来抵消噪声(如图所示).已知某噪声的声波曲线是f(x)=Asin(A>0,0≤φ<π),其中振幅为2,且经过点(1,-2). (1)求该噪声声波曲线的解析式f(x)以及降噪芯片生成的降噪声波曲线的解析式g(x);(6分) (2)先将函数f(x)图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移个单位长度,得到函数h(x)的图象.若锐角θ满足h(θ)=-求sin 2θ的值.(8分) 【解析】(1)由已知可得A=2, 由f(1)=2sin=-2, 可得sin=-1, 所以+φ=+2kπ(k∈Z), 得φ=+2kπ(k∈Z), 因为0≤φ<π,则φ= 故f(x)=2sin g(x)=-f(x)=-2sin. (2)将函数f(x)图象上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,可得到函数y=2sin的图象,再将所得函数图象向右平移个单位长度,可得函数h(x)的图象,则 h(x)=2sin=2cos 2x, 因为h(θ)=2cos 2θ=-则cos 2θ=- 因为0<θ<则0<2θ<π, 故sin 2θ=. 【尖子拔高训练】13题6分,14题5分,共11分 13.(多选)(2024·泉州模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)是偶函数,将f(x)的图象向左平移个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到g(x)的图象.若曲线y=g(x)的两个相邻对称中心之间的距离为2π,则(  ) A.ω=2 B.g(x)的图象关于直线x=-对称 C.g(x)的图象关于点对称 D.若f(π)=-2,则g(x)在区间[0,π]上的最大值为 【答案】BCD 【解析】函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0)是偶函数,故φ=kπ+(k∈Z),当k=0时,φ=当k=1时,φ= 将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到g(x)=Asin的图象, 由于函数g(x)的两个相邻的对称中心的距离为2π,故T=4π=解得ω=1,故A错误; 所以函数f(x)=Asin(x+φ)=Acos x或f(x)=-Acos x, g(x)=Asin=Acos或g(x)=-Acos 当x=-时,g=±A,故B正确; 当x=时,g=0,故函数g(x)的图象关于点对称,故C正确; 当f(π)=-2时,A=-2或A=2, 故f(x)=2cos x, 故g(x)=2cos当x∈[0,π]时x+∈函数在该区间上单调递减,故函数的最大值为g(0)=2× 故g(x)在[0,π]上的最大值为故D正确. 14.(2025·南通模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图中实线所示,圆C与f(x)图象交于M,N两点,且M在y轴上,则圆C的半径为      .  【答案】 【解析】因为点M,N关于点C对称, 所以xC=× 函数f(x)的最小正周期T满足解得T=π, 即=π,所以ω=2.由图象可得f(x)的最大值点为 所以2×+φ=+2kπ,k∈Z, 结合0<φ<π,取k=0得φ= 则f(x)=sin. 因此可得OM=f(0)=sin 所以圆C的半径r=. 学科网(北京)股份有限公司 $$

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