内容正文:
7.3.3 函数y=Asin(ωx+φ)
第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(一)
一、基础达标
1.若函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到y=f(x)的图象,则( )
A.f(x)=cos 2x B.f(x)=sin 2x
C.f(x)=-cos 2x D.f(x)=-sin 2x
2.函数y=sin在区间上的简图是( )
3.把函数y=sin 2x(x∈R)的图象上所有的点向左平移个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数解析式是( )
A.y=sin,x∈R
B.y=sin,x∈R
C.y=sin,x∈R
D.y=sin,x∈R
4.(多选题)已知把函数y=sin 2x的图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数y=f(x)的图象,则( )
A.f(x)=sin B.f(x)=sin
C.f(x)=cos D.f(x)=cos
5.将函数y=2sin的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数解析式为 .
6.若将函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标变为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=Asin x的图象,则ω= ,φ= .
7.已知函数f(x)=3sin,x∈R.
(1)利用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的简图;
(2)先把f(x)的图象上所有点向左平移个单位长度,得到f1(x)的图象;然后把f1(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到f2(x)的图象;再把f2(x)的图象上所有点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变),得到g(x)的图象,求g(x)的解析式.
二、能力提升
8.把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个长度单位,得到函数y=sin 2x-的图象,则( )
A.f(x)=sin 4x+ B.f(x)=sin 4x-
C.f(x)=sin D.f(x)=sin
9.设函数f(x)=cos ωx(ω>0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( )
A. B.3 C.6 D.9
10.(多选题)为了得到函数f(x)=sin的图象,只需将函数g(x)=sin x的图象( )
A.所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度
B.所有点的横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度
C.向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
D.向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
11.(多选题)将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位后,得到一个奇函数的图象,则φ的可能取值为( )
A.- B. C. D.
12.将函数y=cos x的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象与y=sin x的图象重合,则φ的一个可能的值为 .(写出一个正确答案即可)
13.将函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,-≤φ<图象上每一点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象,则f= .
14.将函数f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度,然后把曲线上各点横坐标变为原来的(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象.
(1)求函数g(x)的解析式;
(2)若x∈,求函数g(x)的值域.
三、拓展探究
15.将函数f(x)=sin(ω∈R且ω≠0)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标保持不变,若所得函数的图象与函数g(x)=cos(x+φ)(0<φ<π)的图象重合,则tan= .
16.用“五点法”作函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<在一个周期内的图象时,列表计算了部分数据:
ωx+φ
0
π
2π
x
a
b
c
f(x)
0
2
0
d
0
(1)请根据上表数据,求出函数f(x)的表达式并写出表内实数a,b,c,d的值;
(2)请在给定的坐标系内,作出函数y=f(x)在一个周期内的图象;
(3)若存在x∈,使得f(x)-m<0成立,求实数m的取值范围.
参考答案
1.A 解析 依题意得f(x)=sin=sin2x+=cos 2x.故选A.
2.A 解析 当x=0时,y=sin=-<0,故可排除B,D;当x=时,sin=sin 0=0,排除C.故选A.
3.C 解析 把函数y=sin 2x(x∈R)的图象上所有的点向左平移个单位长度,
所得图象所对应的函数是y=sin=sin(x∈R),再把y=sin(x∈R)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数是y=sin(x∈R).故选C.
4.AC 解析 将函数y=sin 2x的图象上所有点向右平移个单位长度,
得到函数y=f(x)=sin2=sin的图象.
又根据诱导公式,得到sin=cos=cos-2x=cos,故选AC.
5.y=2sin 解析 函数y=2sin的周期为T==π,向右平移个周期,即向右平移个单位长度后,得到图象对应的函数解析式为y=2sin=2sin.
6. 解析 y=Asin x的图象向左平移个单位长度,得到y=Asin的图象,再将每一点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),
得到y=Asin的图象,
即为f(x)=Asin(ωx+φ)的图象,
所以f(x)=Asin,
所以ω=,φ=.
7.解 (1)先用“五点法”作出一个周期的图象,列表:
x
x-
0
π
2π
f(x)
0
3
0
-3
0
描点连线,如图.
(2)将f(x)=3sin图象上所有点向左平移个单位长度得到
f1(x)=3sin=
3sinx的图象.把f1(x)=3sinx的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到f2(x)=3sinx的图象.把f2(x)=3sinx 的图象上所有点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变)得到g(x)=sinx的图象.所以g(x)的解析式为g(x)=sinx.
8.A 解析 由题意可得y=f(x)图象是由y=sin2x-的图象先向左平移个单位长度,
得y=sin=sin2x+的图象,
再将其图象上所有点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,
可得y=sin的图象,即f(x)=sin.
故选A.
9.C 解析 将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后得到y=cos的图象,所得图象与原图象重合,所以cosωx-ω=cos ωx,则-ω=2kπ(k∈Z),得ω=-6k(k∈Z).又因为ω>0,所以ω的最小值为6.故选C.
10.AC 解析 将函数g(x)=sin x的图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度,可以得到函数f(x)=sin的图象,A正确.
将函数g(x)=sin x的图象所有点的横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度,可以得到函数f(x)=sinx-的图象,B不正确.
将函数g(x)=sin x的图象向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可以得到函数f(x)=sin3x-的图象,C正确.
将函数g(x)=sin x的图象向右平移个单位长度,再将所得图象所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,可以得到函数f(x)=sin3x-,D不正确.
故选AC.
11.AC 解析 由题意将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位后,所得函数解析式为y=sin2x++φ=sin,它是奇函数,则φ+=kπ,k∈Z,即φ=kπ-,k∈Z,只有AC满足.故选AC.
12.(答案不唯一) 解析 将函数y=cos x=sinx+的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,
得到函数y=sin的图象,与y=sin x的图象重合,
则-φ+=2kπ,(k∈Z),解得φ=-2kπ(k∈Z),
取k=0,可得φ=.
故答案为(答案不唯一).
13. 解析 将y=sin x的图象向左平移个单位长度,得到y=sinx+的图象,再对每一点横坐标伸长为原来的2倍,得到y=sinx+的图象,即为f(x)=sin(ωx+φ)的图象,
所以f(x)=sin,
则f.
14.解 (1)f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度得y=sin的图象,
再将其纵坐标不变,横坐标缩小到原来的,得到g(x)=sin的图象;
(2)设t=2x+,由x∈,得t∈,
则sin t∈,即g(x)在区间上的值域为.
15.- 解析 将函数f(x)=sinωx+(ω∈R且ω≠0)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标保持不变,所得图象对应的函数解析式为y=sin,
所以g(x)=cos(x+φ)(0<φ<π)与y=sin=cosx-为同一函数,
故-=1,φ=,
即ω=-2,φ=,
所以tan=tan-=tan=-tan=-.
16.解 (1)由题意可得f=Asin=A=2,f=Asin=-A=-2=d,
即A=2,d=-2.
设函数y=f(x)的最小正周期为T,
则,
即T==π,可得ω=2,
故a==-,
b=,
c=,
因为2×+φ=,|φ|<,所以解得φ=.
故f(x)=2sin,a=-,b=,c=,d=-2.
(2)补全表格得
ωx+φ
0
π
2π
x
-
f(x)
0
2
0
-2
0
则函数y=f(x)在一个周期内的图象如图所示:
(3)∵x∈,则2x+,
可得sin,
∴f(x)∈[-1,2].
若存在x∈,
使得f(x)-m<0成立,
则-1-m<0,即m>-1,
故实数m的取值范围为(-1,+∞).
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