内容正文:
高效作业68[5.6.1 5.6.2 第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的性质]
(见学生用书P361)
[A级 教材落实与巩固]
1.已知函数y=sin (ωx+φ)的部分图象如右所示,则( D )
A.ω=1,φ=
B.ω=1,φ=-
C.ω=2,φ=
D.ω=2,φ=-
2.若将函数y=2sin 的图象向左平移个单位长度,则平移后的图象的对称轴为( A )
A.x=+
B.x=-
C.x=-
D.x=+
3.[多选题]已知函数f(x)=sin ,则f( BD )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.图象关于点成中心对称
D.图象关于点成中心对称
【解析】 因为f=sin =
sin =cos x,故函数f为偶函数.
因为函数f图象的对称中心坐标为,所以函数f的图象关于点成中心对称.
4.设函数f(x)=A sin +B(A>0,ω>0)的定义域为R,周期为,值域为[-1,3],则函数f(x)的解析式为( A )
A.f(x)=2sin +1
B.f(x)=2sin -1
C.f(x)=-2sin -1
D.f(x)=-2sin +1
5.已知函数f=sin (ω>0,0<φ<π)的部分图象如下,△ABC是等腰直角三角形,A,B为图象与x轴的交点,C为图象上的最高点,且=3,则( D )
A.f=
B.f+f=0
C.f在上单调递减
D.函数f的图象关于点中心对称
【解析】 由△ABC为等腰直角三角形,C为图象上的最高点,且点C的纵坐标为1,所以AB=2,则函数f的周期为4.由=4,ω>0,可得ω=,又=3,所以A,B,则C,将点C代入f=sin ,得1=sin ,则+φ=+2kπ,k∈Z.而0<φ<π,则φ=,所以f=sin ,则f=sin =-,A错误;f+f=sin +sin =sin +sin =,B错误;若x∈,则x+∈,显然函数不是单调的,C错误;f=sin =sin =0,所以函数f的图象关于点中心对称,D正确.
6.如图,这是一个直径为6 m的水轮,水轮圆心O距水面2 m,已知水轮每分钟转2圈,水轮上的点P到水面的距离y(m)与时间x(s)满足关系式y=A sin (ωx+φ)+2(A>0,ω>0,y<0表示P在水面下),则( A )
A.ω=,A=3
B.ω=,A=3
C.ω=,A=6
D.ω=,A=6
【解析】 由题意知,水轮的半径为3 m,水轮圆心O距离水面2 m,所以A=3.因为水轮每分钟转2圈,所以转一圈需要30 s,所以T=30=,解得ω=.
7.2024·缙云中学高一已知f=sin (2x+φ)是奇函数,关于该函数,有下列四个说法:
①f的最小正周期为2π;②f在上单调递增;③当x∈时,f的取值范围为;④f的图象可由g=sin 的图象向左平移个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为( A )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】 ∵定义在R上的函数f=sin 是奇函数,
即f=sin =0,∵<π,∴φ=0,
f=sin 2x,
∴最小正周期为T==π,故①错误;
∵当x∈时,2x∈,由复合函数的单调性知,内函数t=2x是单调递增的,
外函数y=sin t在t∈上也单调递增,
∴函数f在上单调递增,故②正确;
∵当x∈时,2x∈,∴f的取值范围为,故③错误;
∵函数f的图象可由g=sin 的图象向右平移个单位长度得到,故④错误.
8.[多选题]已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)
的部分图象如上,则下列关于函数f(x)的说法中正确的是( ABC )
A.函数f(x)最靠近原点的零点为-
B.函数f(x)的图象与y轴的交点为(0,)
C.函数f是偶函数
D.函数f(x)在上单调递增
【解析】 根据函数f(x)=A cos (ωx+φ)的部分图象知,A=2,
设f(x)的最小正周期为T,则=-=,所以T=2π,ω==1.
因为f=2cos =2,且|φ|<,
所以φ=-,故f(x)=2cos .
令f(x)=2cos =0,得x-=+kπ,k∈Z,即x=+kπ,k∈Z,因此函数f(x)最靠近原点的零点为-,故A正确;
由f(0)=2cos =,因此函数f(x)的图象与y轴的交点为(0,),故B正确;
由f=2cos (x-π)=-2cos x,因此函数f是偶函数,C符合题意;
令2kπ-π≤x-≤2kπ,k∈Z,得2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z,此时函数f(x)单调递增,
于是函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,D不正确.
9.已知函数f(x)=4sin +2(ω>0,0<φ<π)为偶函数,点A,B是f(x)图象上的两点,若的最小值为2,则f=__4__.
【解析】 因为函数f(x)=4sin +2为偶函数,所以φ=+kπ,k∈Z.又因为0<φ<π,所以φ=,所以f(x)=4sin +2=4cos ωx+2,因为的最小值为2,所以T=8,所以=8,即ω=,所以f(x)=4cos x+2,所以f=4cos +2=4.
10.2024·泰安一中高一已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的最小正周期为π,且图象上一个最低点为M.
(1)求f(x)的解析式.
(2)当x∈时,求f(x)的最大值和最小值.
解:(1)由函数f(x)图象上的一个最低点为M,得A=2.
由最小正周期T=π,得ω===2.
由点M在图象上,得2sin =-2,
即sin =-1,
所以+φ=2kπ-(k∈Z),
故φ=2kπ-(k∈Z).
又φ∈,
所以k=1,φ=.
所以函数f(x)的解析式为f(x)=2sin .
(2)因为x∈,所以2x+∈,
所以当2x+=,即x=0时,函数f(x)取得最小值1;
当2x+=,即x=时,函数f(x)取得最大值.
[B级 基本方法与思维]
11.已知函数f(x)=sin (ω>0,<π),其图象关于点成中心对称,相邻两条对称轴的距离为,且对任意x∈R,都有f(x)≥f,则在下列区间中,f(x)单调递减的是( C )
A. B.
C. D.
【解析】 因为相邻两条对称轴的距离为,所以函数的最小正周期为T=2×=π,所以ω==2,对任意x∈R,都有f(x)≥f,则f是函数的最小值,+=,-=,因此在上函数单调递增,D错误;在上单调递减,C正确;是函数的一个最大值点,AB错误,故选C.
12.2024·保定三中高一记函数f(x)=sin +b的最小正周期为T,若<T<π,且y=f(x)的图象关于点中心对称,则f=( A )
A.1 B. C. D.3
【解析】 因为函数f(x)的最小正周期T=,所以<<π2<ω<3,
y=f(x)的图象关于点中心对称,
所以结合2<ω<3,
得<k<,k∈Zk=4,于是ω=,
所以f(x)=sin +2,
因此f=sin +2=sin +2=-1+2=1.
13.已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(时)的函数,其中0≤t≤24,记y=f(t),下表是某日各时的浪高数据:
t
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
1.0
0.5
0.99
1.5
经长期观测,y=f(t)的图象可近似地看成是函数y=A cos ωt+b的图象.
(1)根据以上数据,求其最小正周期和函数解析式.
(2)根据规定,当海浪高度大于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的8:00到20:00之间,有多少时间可供冲浪者进行活动?
解:(1)由表中数据可知,T=12,∴ω=.
又当t=0时,y=1.5,∴A+b=1.5;
当t=3时,y=1.0,得b=1.0,∴A=,
∴函数解析式为y=cos t+1(0≤t≤24).
(2)∵当y>1时,才对冲浪爱好者开放,
∴y=cos t+1>1,即cos t>0,
则2kπ-<t<2kπ+,k∈Z,
解得12k-3<t<12k+3(k∈Z).
又0≤t≤24,∴0≤t<3或9<t<15或21<t≤24,
∴在规定时间内冲浪爱好者只有6个小时可以进行活动,即9<t<15.
[C级 素养形成与创优]
14.2024·北仑中学高一下图为函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象.
(1)求函数f(x)的解析式.
(2)求函数f(x)的单调递增区间.
(3)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,若方程g(x)=m在上有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围.
解:(1)由题中的图象知,A=2,=-=,
所以T=π,ω==2.
因为图象过点,
所以2×+φ=+2kπ,k∈Z,
解得φ=+2kπ,k∈Z.
因为|φ|<,
所以φ=,
故函数解析式为f(x)=2sin .
(2)令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(3)由题意得g(x)=2sin
在上的图象,如图所示,
由函数的图象可知,当m∈时,方程g(x)=m在上有两个不相等的实数根,
故实数m的取值范围是[,2).
学科网(北京)股份有限公司
$$