函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质 讲义-2026届高三数学一轮复习
2025-10-14
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 719 KB |
| 发布时间 | 2025-10-14 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54364511.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质
课前必备知识
课标要求
1.结合具体实例,了解函数y=A sin (ωx+φ)的实际意义,了解A,ω,φ的物理意义.2.会用“五点法”画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,了解A,ω,φ的变化对函数图象的影响.3.掌握函数y=A sin (ωx+φ)与y=sin x图象间的变换关系.4.会由函数y=A sin (ωx+φ)的图象或图象性质特征求函数的解析式.
知识梳理
1.y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))的物理意义
y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))表示一个振动量时,A叫做__振幅__,T=叫做__周期__,f=叫做__频率__,ωx+φ叫做__相位__,φ叫做__初相__.
2.用“五点法”作y=A sin (ωx+φ)的图象
(1)列表.
x
-
ωx+φ
0
π
2π
y
0
A
0
-A
0
(2)描点作图.
3.用“变换法”作y=A sin (ωx+φ)的图象
用“变换法”作y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,有如下两种方案:
常用结论
1.由y=sin ωx的图象到y=sin (ωx+φ)(ω>0,φ>0)的图象变换:向左平移个单位长度(而非φ个单位长度).
2.函数y=A sin (ωx+φ)图象的对称轴由ωx+φ=kπ+,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.
课前训练
1.(教材母题必修复习参考题5T10改编)函数y=2sin (2x-)的振幅、频率和初相分别为( )
A.2,,- B.2,,-
C.2,,- D.2,,-
解析:A 因为函数解析式y=2sin (2x-)中,A=2,ω=2,φ=-,
所以函数y=2sin (2x-)的振幅为2,周期为T==π,所以频率为,初相为-.故选A.
2.(教材母题必修5.6练习T2改编)将函数y=sin x的图象上各点的纵坐标缩短到原来的,横坐标不变,则所得图象对应的函数为( )
A.y=3sin x B.y=sin x
C.y=sin 3x D.y=sin x
解析:B 由题设,将函数y=sin x的图象上各点的纵坐标缩短到原来的,横坐标不变,即得到y=sin x,故选B.
3.(2025·浙江金华高三阶段考)将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)的解析式为( )
A.g(x)=cos (2x+)
B.g(x)=cos (2x-)
C.g(x)=cos (2x+)
D.g(x)=cos (2x-)
解析:B 将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度得到g(x)=cos 2(x-)=cos (2x-).故选B.
4.(教材母题必修习题5.6T4)函数y=A sin (ωx-φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则其解析式为( )
A.y=2sin (2x-)
B.y=2sin (2x-)
C.y=2sin (x-)
D.y=sin (2x-)
解析:B 由图可得,函数的最大值为2,最小值为-2,故A=2,
=-(-)=,
故T==π,解得ω=2,故y=2sin (2x-φ).
将(,2)代入可得2sin (2×-φ)=2,
则-φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=-2kπ+(k∈Z).
因为0<φ<π,所以φ=,
所以y=2sin (2x-).故选B.
5.如图,一根长l(单位:cm)的线,一端固定,另一端悬挂一个小钢球,当小钢球做单摆运动时,离开平衡位置的位移s(单位:cm)与时间t(单位:s)的函数关系可近似地表示为s=3cos (t+),t∈[0,+∞),其中g=1000 cm/s2,π=3.14.当t=0时,小钢球离开平衡位置的位移s是______cm;要使小钢球摆动的周期是1 s,则线的长度l应该为________cm(精确到0.1 cm).
解析:1.5 25.4
在函数s=3cos (t+),t∈[0,+∞)中,
当t=0时,s=3cos =1.5,
所以当t=0时,小钢球离开平衡位置的位移s是1.5 cm.
依题意,ω=,而周期T=,
又T=1,则ω=2π,即=2π,
解得l=≈≈25.4(cm),
所以线的长度l应该为25.4 cm.
课堂核心考点
考点1 三角函数的图象及性质
【例1】 已知函数f(x)=2sin (2x+).
(1)利用“五点法”完成下面表格,并画出f(x)在区间[0,π]上的图象;
2x+
π
2π
x
0
π
f(x)
(2)解不等式f(x)≥.
解析:(1)由题意,列表如下:
2x+
π
2π
x
0
π
f(x)
2
0
-2
0
画出f(x)在区间[0,π]上的图象如图:
(2)不等式f(x)≥,即2sin (2x+)≥,
所以sin (2x+)≥,
所以+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
即+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
故f(x)≥的解集为{x|+kπ≤x≤+kπ,k∈Z}.
(1)三角函数的作图的三个主要步骤是列表、描点、连线,关键是五个点的选取.
(2)y=A sin (ωx+φ)有无数条对称轴,它们垂直于x轴且分别过图象的最高点或最低点;有无数个对称中心,它们是图象与x轴的交点.
(3)由图象求解析式,要注意数形结合,要注意它和“五点法”作图的联系.
根据图象求函数y=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|<π)的解析式的方法与步骤:
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:
(ⅰ)五点法:注意找准“五点法”中相应的点,如图象中离原点最近的右侧上升(或下降)部分与x轴相应交点的横坐标为x0,则可令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π).
(ⅱ)代入法:将已知点的坐标代入解析式,再结合图象和φ的取值范围解出φ.
变式探究
1.(2023·新课标Ⅱ卷)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)=____________.
解析:- 设A(x1,),B(x2,),
由|AB|=可得x2-x1=,
由sin x=可知,x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z,
由图可知,ωx2+φ-(ωx1+φ)=-=,即ω(x2-x1)=,所以ω=4.
因为f()=sin (+φ)=0,
所以+φ=kπ,k∈Z,即φ=-+kπ,k∈Z.
所以f(x)=sin (4x-+kπ)=sin (4x-+kπ),
所以f(x)=sin (4x-)或f(x)=-sin (4x-),
又因为f(0)<0,所以f(x)=sin (4x-),
所以f(π)=sin (4π-)=-.
2.(2024·吉林长春模拟预测)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示.
则f(x)的解析式为____________________________;设g(x)=f(2x),若函数g(x)在区间[0,m]上单调递增,则实数m的最大值为________.
解析:f(x)=sin (2x+)
由图象得A=1,=-=,
所以T=π,
因为T==π,所以ω=2,所以f(x)=sin (2x+φ),
由f(x)的图象经过点(,1),得sin (2×+φ)=1,φ+=2kπ+,k∈Z,即φ=2kπ+,k∈Z.
由|φ|<得φ=,
所以f(x)=sin (2x+).
由题意g(x)=f(2x)=sin (4x+),
因为函数g(x)在区间[0,m]上单调递增,且≤4x+≤4m+,
所以4m+≤,解得m≤,所以m的最大值为.
考点2 三角函数图象的变换
【例2】 (1)(2025·辽宁抚顺期末)先将函数f(x)=sin x图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,g(x)图象的一条对称轴的方程为____________________.
(2)(2024·安康模拟预测)将函数f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度,再将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若函数φ(x)=在(-∞,3π]上有5个零点,则ω的取值范围是( )
A.[,) B.(,]
C.[,) D.(,]
解析:(1)x=(答案不唯一,满足x=+,k∈Z均可)
先将函数f(x)=sin x图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到y=sin 2x,向左平移个单位长度得到g(x)=sin (2x+),
令2x+=+kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z,可取k=0,则x=.
(2)A 将函数f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin (x+),再将函数y=sin (x+)的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=sin (ωx+).
φ(x)=
因为当x≤0时,φ(x)=x2+2x有2个零点,所以要使φ(x)在(-∞,3π]上有5个零点,则需g(x)在(0,3π]上有3个零点.
(方法1)令sin (ωx+)=0,则ωx+=kπ,k∈Z,解得x=,k∈Z,当k=1,2,3时,分别对应3个零点,则解得≤ω<.故选A.
(方法2)因为x∈(0,3π],所以ωx+∈(,3ωπ+],所以3π≤3ωπ+<4π,则≤ω<.故选A.
参数A,ω,φ对函数y=A sin (ωx+φ)图象的影响
①φ对函数y=sin (x+φ)图象的影响
②ω(ω>0)对函数y=sin (ωx+φ)图象的影响
③A(A>0)对函数y=A sin (ωx+φ)图象的影响
变式探究
3.为了得到函数f(x)=sin (2x-)的图象,只需要把函数y=sin x图象( )
A.先将橫坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
B.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
C.先向左平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
D.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)
解析:B 为了得到函数f(x)=sin (2x-)的图象,只需要把函数y=sin x图象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),C、D错误;也可以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,A错误,B正确.故选B.
4.(2024·榆林三模)将函数f(x)=cos (ωx+)(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于x=对称,则实数ω的最小值为( )
A. B.
C. D.
解析:C 由函数f(x)=cos (ωx+)(ω>0),将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度后,得到函数g(x)=cos [ω(x+)+]=cos (ωx++),
因为g(x)的图象关于x=对称,
所以ω×++=kπ,k∈Z,解得ω=-,k∈Z,因为ω>0,所以当k=1时,ω取得最小值,最小值为.故选C.
5.(多选)(2024·天津红桥一模)将函数f(x)的图象横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)=sin (2x+φ)(0<φ<)的部分图象(如图所示).对于∀x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,若g(x1)=g(x2),都有g(x1+x2)=成立,则下列结论中正确的是( )
A.g(x)=sin (2x+)
B.f(x)=sin (4x-)
C.g(x)在[π,]上单调递增
D.函数f(x)在[0,]的零点为x1,x2,…,xn,则x1+2x2+2x3+…+2xn-1+xn=
解析:ABD 对于A,由题意可知函数g(x)的图象在区间[a,b]上的对称轴为x=,
则x=0与x=x1+x2关于x=对称,又g(x1+x2)=,结合图象可得g(0)=g(x1+x2)=,所以sin φ=,又0<φ<,所以φ=,
所以g(x)=sin (2x+),A正确;
对于B,g(x)=sin (2x+)向右平移个单位长度得到函数y=sin (2x-)的图象,
再将其横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到f(x)=sin (4x-)的图象,B正确;
对于C,由x∈[π,],得2x+∈[,],所以g(x)在[π,]上不单调,C错误;
对于D,令t=4x-,则t∈[-,5π],
函数y=sin t在[-,5π]上有t1,t2,t3,t4,t5,t6(t1<t2<t3<t4<t5<t6)6个零点,
则t1+t2=π,t2+t3=3π,t3+t4=5π,t4+t5=7π,t5+t6=9π,
故t1+2t2+2t3+2t4+2t5+t6=4(x1+2x2+2x3+2x4+2x5+x6)-10×=25π,
所以x1+2x2+2x3+…+2xn-1+xn=π,D正确.故选ABD.
考点3 三角函数图象与性质的实际应用
【例3】 (1)将塑料瓶底部扎一个小孔做成漏斗,再挂在架子上,就做成了一个简易单摆.在漏斗下方放一纸板,板的中间画一条直线作为坐标系的横轴,把漏斗灌上细沙并拉离平衡位置,放手使它摆动,同时匀速拉动纸板,这样就可在纸板上得到一条曲线,它就是简谐运动的图象.它表示了漏斗对平衡位置的位移s(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的情况.如图所示,已知一根长为l cm的线一端固定,另一端悬一个漏斗,漏斗摆动时离开平衡位置的位移s(单位:cm)与时间t(单位:s)的函数关系是s=2cos 2t,其中g≈980 cm/s2,π≈3,则估计线的长度应当是(精确到0.1 cm)( )
A.15.4 cm B.16.4 cm
C.17.4 cm D.18.4 cm
(2)《欢乐颂》是音乐家贝多芬谱曲的重要作品之一.如图,如果以时间为横轴、音高为纵轴建立平面直角坐标系,那么写在五线谱中的音符就变成了坐标系中的点,如果这些点恰好在函数y=4sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的图象上,且图象过点(,2),相邻最大值与最小值之间的水平距离为,则下列选项中是函数的单调递增区间的是( )
A.[-,-] B.[,]
C.[,] D.[,]
解析:(1)C 由s=2cos 2t,得T==.由函数的图象可知函数的周期为0.4,所以=0.4,即l=≈≈17.4(cm).故选C.
(2)B 因为相邻最大值与最小值之间的水平距离为,所以T=,则T=π,所以ω==2,即y=4sin (2x+φ),
又图象过点(,2),则sin (2×+φ)=,
因为|φ|<,所以φ+=,
所以φ=,即y=4sin (2x+).
令-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以函数的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.
因为[,]⊆[-+kπ,+kπ],
所以[,]是函数的单调递增区间.故选B.
三角函数模型在实际应用中体现在两个方面
(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则;
(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.
变式探究
6.阻尼器是一种以提供运动的阻力,从而达到减振效果的专业工程装置.由物理学知识可知,某阻尼器模型的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移s(cm)和时间t(s)的函数关系式为s=2sin (ωt+φ),其中ω>0,若该阻尼器模型在摆动过程中连续三次位移为s0(-2<s0<2)的时间分别为t1,t2,t3,且t3-t1=2,则ω=( )
A. B.π
C. D.2π
解析:B 由正弦型函数的性质,得函数示意图如下:
所以T=t3-t1=2,则=2,可得ω=π.故选B.
7.如图,某个弹簧振子(简称振子)在完成一次全振动的过程中,时间t(单位:s)与位移y(单位:mm)之间的对应数据如表所示,其变化规律可以用y=A sin (ωt+φ)(A>0,ω>0,φ∈[-,])来刻画.
t
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
y
-20.0
-10.1
10.3
20.0
10.3
-10.1
-20.0
则位移y关于时间t的函数关系式为 ;在理想状态下,经过10 s,该弹簧振子的位移是 ,路程是 (精确到0.1).
解析:y=20sin (t-) 10 mm 1333.3 mm
由数据表可知,A=20,振子的周期为0.60 s,
所以T==0.6,解得ω=.
所以y=20sin (t+φ),
因为t=0时,y=-20.0,
所以sin φ=-1,φ=-+2kπ,k∈Z,
因为φ∈[-,],所以φ=-.
所以位移y关于时间t的函数解析式为
y=20sin (t-).
当t=10时,y=20sin (-)
=-20cos
=-20cos (33π+)
=20cos =10,
所以该弹簧振子的位移是10 mm.
因为10 s内,该弹簧振子经过了=个周期,
所以该弹簧振子经过的路程为
20×4×=≈1333.3(mm).
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函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质
课前必备知识
课标要求
1.结合具体实例,了解函数y=A sin (ωx+φ)的实际意义,了解A,ω,φ的物理意义.2.会用“五点法”画函数y=A sin (ωx+φ)的图象,了解A,ω,φ的变化对函数图象的影响.3.掌握函数y=A sin (ωx+φ)与y=sin x图象间的变换关系.4.会由函数y=A sin (ωx+φ)的图象或图象性质特征求函数的解析式.
知识梳理
1.y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))的物理意义
y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))表示一个振动量时,A叫做__振幅__,T=叫做__周期__,f=叫做__频率__,ωx+φ叫做__相位__,φ叫做__初相__.
2.用“五点法”作y=A sin (ωx+φ)的图象
(1)列表.
x
-
ωx+φ
0
π
2π
y
0
A
0
-A
0
(2)描点作图.
3.用“变换法”作y=A sin (ωx+φ)的图象
用“变换法”作y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象,有如下两种方案:
常用结论
1.由y=sin ωx的图象到y=sin (ωx+φ)(ω>0,φ>0)的图象变换:向左平移个单位长度(而非φ个单位长度).
2.函数y=A sin (ωx+φ)图象的对称轴由ωx+φ=kπ+,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.
课前训练
1.(教材母题必修复习参考题5T10改编)函数y=2sin (2x-)的振幅、频率和初相分别为( )
A.2,,- B.2,,-
C.2,,- D.2,,-
2.(教材母题必修5.6练习T2改编)将函数y=sin x的图象上各点的纵坐标缩短到原来的,横坐标不变,则所得图象对应的函数为( )
A.y=3sin x B.y=sin x
C.y=sin 3x D.y=sin x
3.(2025·浙江金华高三阶段考)将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)的解析式为( )
A.g(x)=cos (2x+)
B.g(x)=cos (2x-)
C.g(x)=cos (2x+)
D.g(x)=cos (2x-)
4.(教材母题必修习题5.6T4)函数y=A sin (ωx-φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则其解析式为( )
A.y=2sin (2x-)
B.y=2sin (2x-)
C.y=2sin (x-)
D.y=sin (2x-)
5.如图,一根长l(单位:cm)的线,一端固定,另一端悬挂一个小钢球,当小钢球做单摆运动时,离开平衡位置的位移s(单位:cm)与时间t(单位:s)的函数关系可近似地表示为s=3cos (t+),t∈[0,+∞),其中g=1000 cm/s2,π=3.14.当t=0时,小钢球离开平衡位置的位移s是______cm;要使小钢球摆动的周期是1 s,则线的长度l应该为________cm(精确到0.1 cm)
课堂核心考点
考点1 三角函数的图象及性质
【例1】 已知函数f(x)=2sin (2x+).
(1)利用“五点法”完成下面表格,并画出f(x)在区间[0,π]上的图象;
2x+
π
2π
x
0
π
f(x)
(2)解不等式f(x)≥.
(1)三角函数的作图的三个主要步骤是列表、描点、连线,关键是五个点的选取.
(2)y=A sin (ωx+φ)有无数条对称轴,它们垂直于x轴且分别过图象的最高点或最低点;有无数个对称中心,它们是图象与x轴的交点.
(3)由图象求解析式,要注意数形结合,要注意它和“五点法”作图的联系.
根据图象求函数y=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|<π)的解析式的方法与步骤:
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:
(ⅰ)五点法:注意找准“五点法”中相应的点,如图象中离原点最近的右侧上升(或下降)部分与x轴相应交点的横坐标为x0,则可令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π).
(ⅱ)代入法:将已知点的坐标代入解析式,再结合图象和φ的取值范围解出φ.
变式探究
1.(2023·新课标Ⅱ卷)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)=____________.
2.(2024·吉林长春模拟预测)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示.
则f(x)的解析式为____________________________;设g(x)=f(2x),若函数g(x)在区间[0,m]上单调递增,则实数m的最大值为________.
考点2 三角函数图象的变换
【例2】 (1)(2025·辽宁抚顺期末)先将函数f(x)=sin x图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,g(x)图象的一条对称轴的方程为____________________.
(2)(2024·安康模拟预测)将函数f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度,再将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若函数φ(x)=在(-∞,3π]上有5个零点,则ω的取值范围是( )
A.[,) B.(,]
C.[,) D.(,]
变式探究
3.为了得到函数f(x)=sin (2x-)的图象,只需要把函数y=sin x图象( )
A.先将橫坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
B.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
C.先向左平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
D.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)
4.(2024·榆林三模)将函数f(x)=cos (ωx+)(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于x=对称,则实数ω的最小值为( )
A. B.
C. D.
5.(多选)(2024·天津红桥一模)将函数f(x)的图象横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)=sin (2x+φ)(0<φ<)的部分图象(如图所示).对于∀x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,若g(x1)=g(x2),都有g(x1+x2)=成立,则下列结论中正确的是( )
A.g(x)=sin (2x+)
B.f(x)=sin (4x-)
C.g(x)在[π,]上单调递增
D.函数f(x)在[0,]的零点为x1,x2,…,xn,则x1+2x2+2x3+…+2xn-1+xn=
考点3 三角函数图象与性质的实际应用
【例3】 (1)将塑料瓶底部扎一个小孔做成漏斗,再挂在架子上,就做成了一个简易单摆.在漏斗下方放一纸板,板的中间画一条直线作为坐标系的横轴,把漏斗灌上细沙并拉离平衡位置,放手使它摆动,同时匀速拉动纸板,这样就可在纸板上得到一条曲线,它就是简谐运动的图象.它表示了漏斗对平衡位置的位移s(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的情况.如图所示,已知一根长为l cm的线一端固定,另一端悬一个漏斗,漏斗摆动时离开平衡位置的位移s(单位:cm)与时间t(单位:s)的函数关系是s=2cos 2t,其中g≈980 cm/s2,π≈3,则估计线的长度应当是(精确到0.1 cm)( )
A.15.4 cm B.16.4 cm
C.17.4 cm D.18.4 cm
(2)《欢乐颂》是音乐家贝多芬谱曲的重要作品之一.如图,如果以时间为横轴、音高为纵轴建立平面直角坐标系,那么写在五线谱中的音符就变成了坐标系中的点,如果这些点恰好在函数y=4sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的图象上,且图象过点(,2),相邻最大值与最小值之间的水平距离为,则下列选项中是函数的单调递增区间的是( )
A.[-,-] B.[,]
C.[,] D.[,]
三角函数模型在实际应用中体现在两个方面
(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则;
(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.
变式探究
6.阻尼器是一种以提供运动的阻力,从而达到减振效果的专业工程装置.由物理学知识可知,某阻尼器模型的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移s(cm)和时间t(s)的函数关系式为s=2sin (ωt+φ),其中ω>0,若该阻尼器模型在摆动过程中连续三次位移为s0(-2<s0<2)的时间分别为t1,t2,t3,且t3-t1=2,则ω=( )
A. B.π
C. D.2π
7.如图,某个弹簧振子(简称振子)在完成一次全振动的过程中,时间t(单位:s)与位移y(单位:mm)之间的对应数据如表所示,其变化规律可以用y=A sin (ωt+φ)(A>0,ω>0,φ∈[-,])来刻画.
t
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
y
-20.0
-10.1
10.3
20.0
10.3
-10.1
-20.0
则位移y关于时间t的函数关系式为 ;在理想状态下,经过10 s,该弹簧振子的位移是 ,路程是 (精确到0.1).
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