第四章 第六节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型的简单应用(课件PPT)-【正禾一本通】2026年新高考数学高三一轮总复习高效讲义(湘教版)
2025-12-03
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 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 | PPTX |
| 文件大小 | 8.28 MB |
| 发布时间 | 2025-12-03 |
| 更新时间 | 2025-12-03 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高考一轮总复习高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-12-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55206080.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“函数y=A sin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型应用”核心考点,依据新课标要求梳理五点法作图、图象变换、解析式确定等考查维度,结合近五年高考真题分析“由图象求解析式”“零点问题”等高频题型占比,构建系统备考体系。
课件亮点在于真题驱动与素养导向,如以2021全国甲卷为例解析解析式求法,总结“求A→算ω→定φ”三步突破法,培养学生数学思维与数学语言表达能力。设易错点警示(如平移量与ω关系)和实战测评,助力学生掌握答题技巧,教师可精准把握学情实现高效复习。
内容正文:
第六节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型的简单应用
高三一轮复习讲义 湘教版
第四章 三角函数与解三角形
课程标准
1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义;能借助计算器或计算机画出y=Asin(ωx+φ)的图象,观察参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.
2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
04
03
考教衔接 精研教材
课时测评
02
考点探究 提升能力
教材梳理 夯实基础
01
内容索引
教材梳理 夯实基础
返回
1.简谐运动的有关概念
已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x≥0
振幅 周期 频率 相位 初相
A T= f== ________ ___
ωx+φ
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x - __________ ______ ________ ________
ωx+φ ___ ___ ___ ___ ___
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0
-+
-
0
π
2π
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径
微提醒 (1)两种变换的区别:①先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;②先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位长度.
(2)变换的注意点:无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量x而言的,即图象变换要看“自变量x”发生多大变化,而不是看“角ωx+φ”的变化.
常用结论
(1)函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
(2)函数y=Asin(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.
自主检测
1.(多选)下列结论错误的是
A.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A≠0)的最大值为A,最小值为-A
B.函数f(x)=sin 2x向右平移个单位长度后对应的函数g(x)=sin
C.把y=sin x的图象上各点的横坐标缩短为原来的,所得函数解析式为y=sinx
D.如果y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的相邻两个对称中心之间的距离为
√
√
√
2.函数y=2sin的振幅、频率和初相分别为
A.2, B.2,
C.2, D.2,,-
√
由振幅、频率和初相的定义可知,函数y=2sin的振幅为2,频率为,初相为.故选A.
3.为了得到函数y=3sin的图象,只需把函数y=3sin的图象上所有的点
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
√
将函数y=3sin,纵坐标不变,可得函数y=3sin的图象.故选B.
4.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则ω=_____.
由题图可知=π-=,所以周期T=,所以=,即ω=4.
4
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5.某港口在一天24小时内的潮水的高度近似满足关系式f=2sin,其中f(t)的单位为m,t的单位是h,则12点时潮水的高度是______m.
当t=12时,f=2sin=2sin=1,即12点时潮水的高度是1 m.
1
考点探究 提升能力
返回
考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换 师生共研
典例1
已知函数f(x)=sin 2x+2cos2x+a,其最大值为2.
(1)求a的值及f(x)的最小正周期;
解:因为f(x)=sin 2x+2cos2x+a
=sin 2x+cos 2x+1+a
=2sin+1+a的最大值为2,
所以2+1+a=2,a=-1,
f(x)的最小正周期为T==π.
(2)画出f(x)在[0,π]上的图象.
解:由(1)知f(x)=2sin,列表:
x 0 π
2x+ π 2π
f(x)=2sin 1 2 0 -2 0 1
描点,连线得f(x)在[0,π]上的图象如图所示.
1.(变问法)在本例条件下,将函数y=2cos 2x的图象向右平移____个单位长度后得到y=f(x)的图象.
将函数y=2cos 2x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=2sin 2x的图象,再将y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,可得函数y=2sin的图象,综上可得,函数y=2sin的图象可以由函数y=2cos 2x的图象向右平移个单位长度得到.
变式探究
2.(变条件、变设问)在本例条件下,若将函数f(x)的图象向右平移m(m>0)个单位长度后得到函数y=g(x)的图象,且y=g(x)是偶函数,求m的最小值.
解:由已知得y=g(x)=f=2sin =2sin是偶函数,所以2m-=+kπ,k∈Z,
解得m=+,k∈Z,
又因为m>0,所以m的最小值为.
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种作法
注意:平移变换和伸缩变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是ωx加减多少值.
规律方法
五点法 设z=ωx+φ,由z取0,,π,,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点连线后得出图象
图象变
换法 由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象,有两种主要途径“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”
对点练1.(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
√
因为y=cos个单位长度所得函数为y=cos=cos=-sin 2x,所以f(x)=-sin 2x,而y=x-与(1,0)两点,作出f(x)与y=x-的部分大致图象如图,
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.故选C.
考点二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式 师生共研
(1)(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)的部
分图象如图所示,则f=________.
典例2
-
由题意可得,T==,所以T=π,ω==2,当x=时,ωx+φ=2×+φ=2kπ,k∈Z,所以φ=2kπ-π.令k=1可得φ=-,据此有f(x)=2cos,f=2cos=2cos=-.
(2)(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)=________.
-
设A,B,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)=π-=,即ω(x2-x1)=
,所以ω=4.因为f=sin=0,所以+φ=kπ,即φ=-+kπ,k∈Z,所以f(x)=sin=sin,所以f(x)=sin或f(x)=-sin,又因为f(0)<0,所以f(x)=sin,所以f(π)=sin=-.
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常用的方法:
(1)代入法:把图象上的一个已知点的坐标代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点的坐标求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).
(2)特殊点法:确定φ值,往往以寻找“最值点”为突破口.
“最大值点”(即图象的“峰点”):ωx+φ=+2kπ;“最小值点”(即图象的“谷点”):ωx+φ=+2kπ.
规律方法
对点练2.(1)(2024·江西九江模拟)设函数f(x)=cos在[-π,π]上的图象大致如图,则f(x)的解析式为
A.f(x)=cos
B.f(x)=cos
C.f(x)=cos
D.f(x)=cos
√
由图象知π<T<2π,即π<<2π,所以1<|ω|<2.
因为图象过点,且此点在上升区间
上,所以cos=0,所以-ω+=2kπ-,k∈Z,所以ω=
-k+,k∈Z.因为1<|ω|<2,故k=0,ω=,所以f(x)=cos.故选B.
(2)(2024·河南新乡模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b(A>0,
ω>0,|φ|<的部分图象如图所示,则f=
A.0 B.2
C.1- D.-1
√
由题图可知A==2,b==1,所以f(x)=2sin(ωx+φ)+1.因为T===π,解得ω=2,将代入f(x)=2sin(2x+φ)+1得0=2sin+1,结合|φ|<及函数图象,解得φ=,所以f(x)=2sin+1,故f=2sin+1=1-.故选C.
考点三 三角函数图象、性质的综合应用 多维探究
典例3
角度1 图象与性质的综合应用
(1)(2022·天津卷)关于函数f(x)=sin 2x,给出下列结论:
①f(x)的最小正周期是2π;
②f(x)在区间上单调递增;
③当x∈ 时,f(x) 的取值范围为;
④f(x) 的图象可以由函数g(x)=sin的图象向左平移个单位长度得到.
其中正确结论的个数为
A.1 B.2
C.3 D.4
√
①f(x)的最小正周期为T==π,故①错误;②法一:当-+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,即x∈,k∈Z时,f(x)单调递增,又因为⊆,k∈Z,故f(x)在区间上单调递增,故②正确;法二:当x∈时,设t=2x∈,y=sin t在上单调递增,故②正确;③当x∈时,2x∈,f(x)∈,故③错误;④f(x)的图象可由函数g(x)=sin=sin 2个单位长度得到,故④错误.故选A.
(2)(多选)已知函数f(x)=cos 2xcos φ-sin 2xsin φ(0<φ<)的图象的一个对称中心为,则下列说法正确的是
A.直线x=是函数f(x)的图象的一条对称轴
B.函数f(x)在上单调递减
C.函数f(x)的图象向右平移个单位长度可得到y=cos 2x的图象
D.函数f(x)在上的最小值为-1
√
√
√
因为f(x)=cos 2xcos φ-sin 2xsin φ=cos(2x+φ)的图象的一个对称中心为,所以2×+φ=+kπ,k∈Z,所以φ=+kπ,k∈Z.因为0<φ<,所以φ=.则f(x)=cos.因为f=cos=cos π=-1,所以直线x=是函数f(x)的图象的一条对称轴,故A正确;当x∈时,2x+∈,所以函数f(x)在上单调递减,故B正确;函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到y=cos=cos的图象,故C错误;当x∈时,2x+∈,所以函数f(x)在上的最小值为cos π=-1.故D正确.故选ABD.
解决三角函数图象与性质的综合问题的关键
首先正确的将已知条件转化为三角函数解析式和图象,然后再根据数形结合思想研究函数的性质(单调性、奇偶性、对称性、周期性).
规律方法
典例4
角度2 函数零点(方程根)问题
已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在上有两个不同的实数根,则实数m的取值范围是____________.
(-2,-1)
方程2sin2x-sin 2x+m-1=0可转化为m=1-2sin2x+sin 2x=cos 2x+sin 2x=2sin,x∈.设2x+=t,则t∈,所以题目条件可转化为=sin t,t∈有两个不同的实数根.即为y=和y=sin t,t∈的图象有两个不同交点,如图所示,
观察图象知,,
故实数m的取值范围是(-2,-1).
(变条件)本例中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则实数m的取值范围是__________.
同例题知,,
所以-2≤m<1,所以实数m的取值范围是[-2,1).
变式探究
[-2,1)
巧用图象解决三角函数中的零点(方程根)问题
解决三角函数中的零点(方程根)问题的关键是根据条件作出对应函数的图象,然后再将方程根的问题转化为图象的交点问题,利用数形结合思想解决.
规律方法
角度3 三角函数的实际应用
(多选)(2024·河北石家庄模拟)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用(图①),明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图②).一半径为2米的筒车水轮如图③所示,水轮圆心O距离水面1米,已知水轮每60秒逆时针匀速转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图③中点P0)开始计时,则下列结论正确的是
A.点P再次进入水中时用时30秒
B.当水轮转动50秒时,点P处于最低点
C.当水轮转动150秒时,点P距离水面2米
D.点P第二次到达距水面米时用时25秒
√
√
典例5
√
由题意,角速度ω==(弧度/秒),又由水轮的半径为
2米,且圆心O距离水面1米,可知半径OP0与水面所成
角为,点P再次进入水中用时为=40(秒),故A错
误;当水轮转动50秒时,半径OP0转动了50×=(弧度),而=,点P正好处于最低点,故B正确;
建立如图所示的平面直角坐标系,设点P距离水面的高度
H=Asin(ωt+φ)+B(A>0,ω>0),由
又角速度ω==(弧度/秒),当t=0时,
∠xOP0=,所以ω=,φ=-,所以点P距离水面的高度H=2sin+1,当水轮转动150秒时,将t=150代入,得H=2,所以此时点P距离水面2米,故C正确;
将H=1+代入H=2sin+1中,得t-=2kπ+
t-=2kπ+,即t=60k+15或t=60k+25(k∈N).所以点
P第二次到达距水面米时用时25秒,故D正确.故
选BCD.
三角函数的实际应用类型及解题关键
1.已知函数解析式,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函数的对应关系.
2.函数解析式未知时,需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.
规律方法
对点练3.(1)(2024·陕西宝鸡模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,把函数f(x)图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍,得到函数y=g(x)的图象,则下列说法正确的是
A.g为偶函数
B.g(x)的最小正周期是π
C.g(x)的图象关于直线x=对称
D.g(x)在区间上单调递减
√
由图知,A=2,f(0)=-1,则2sin φ=-1,即sin φ=-,因为-π<φ<-,所以φ=-.因为x=为f(x)的零点,则=kπ(k∈Z),得ω=1+(k∈Z).由图知,<T=<2π,则1<ω<,所以k=1,ω=,从而f(x)=2sin.由题设g(x)=2sin=2sin,则g=2sin=2sin为非奇非偶函数,故A错误;g(x)的最小正周期T==π,故B正确;当x=时,2x-=≠+kπ,k∈Z,则g(x)的图象不关于直线x=对称,故C错误;当x∈时,2x-∈,则g(x)的图象不单调,故D错误.故选B.
(2)如图,某大风车的半径为2米,每12秒旋转一周,它的最低点O离地面1米,点O在地面上的射影为A.风车圆周上一点M从最低点O开始,逆时针方向旋转40秒后到达P点,则点P到地面的距离是_____米.
4
以圆心O1为原点,以水平方向为x轴方向,以竖直方向为y轴方向建立平面直角坐标系,如图,连接O1P,设∠OO1P=θ,运动t秒后与地面的距离为f(t),又周期T=12,所以θ=·2π=t,f(t)=3+2sin=3-2cost,当t=40时,f(t)=3-2cos=4(米).
(3)已知函数f(x)=sin,若函数g(x)=f(x)-a(a∈R)在x∈上恰有三个零点x1,x2,x3(x1<x2<x3),则x3-x1的值为______.
π
因为当x∈时,2x+∈,且函数g(x)=f(x)-a(a∈R)在x∈上恰有三个零点x1,x2,x3(x1<x2<x3),所以==,两式相减得x3-x1=π.
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真题再现
(2017·全国Ⅰ卷)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
√
易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各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,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.故选D.
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教材呈现
(湘教版必修一P197T3)不画图,直接写出下列简谐振动的振幅、周期与初相,并说明它们的图象可由正弦曲线经过怎样的变化而得到:(3)y=2sin.
点评:本题和教材习题考查角度相同,都属于三角函数图象的变换,解决此类问题的关键是熟练掌握其变换规则.
课 时 测 评
返回
1.函数y=sin在区间上的简图是
令x=0得y=sin=-,排除B,D项;由f=0,f=0,排除C项.故选A.
√
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2.为了得到函数y=2sin 3x的图象,只要把函数y=2sin图象上所有的点
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
√
因为y=2sin=2sin,所以要得到函数y=2sin 3x的图象,只要把函数y=2sin个单位长度.故选D.
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3.(2024·江西九江模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则
A.f(x)=2sin
B.f(x)=2sin
C.f(x)=2sin
D.f(x)=2sin
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由图象可知,×=,所以ω=2,又图象过点
,所以A=2,且f=2sin=-2,
即sin=-1,所以+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+
2kπ,k∈Z.又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=2sin.故选A.
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4.(2024·陕西渭南模拟)已知函数f(x)=cos,先将其图象上的所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),再将所得图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则
A.g(x)的最小正周期是2π
B.g(x)的最小值为-2
C.g(x)在(0,π)上单调递增
D.g(x)的图象关于点对称
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由题先将f(x)图象上的所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变)得y=cos,再将所得图象向右平移个单位长度得y=cos=cos,所以g(x)=cos,其最小正周期为4π,最小值为-1,故A、B错误;令-π+2kπ≤x-≤2kπ(k∈Z),解得x∈,所以g(x)在(0,π)上单调递增,故C正确;令x-=-+kπ,解得x=+2kπ,所以其图象关于点(k∈Z)对称,故D错误.故选C.
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5.(多选)函数f(x)=sin x+acos x(a≠0)在一个周期内的图象可以是
函数f(x)=sin x+acos x=·sin(x+φ),其中tan φ=a,|φ|<,因为a≠0,所以φ∈∪,又函数f(x)的图象是由y=sin x的图象向左或向右平移|φ|个单位得到的,故A、C符合题意.
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6.(多选)(2024·山东济宁模拟)已知奇函数f(x)=sin-cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为π,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,可得到函数y=g(x)的图象,则下列结论正确的有
A.函数g(x)=2sin
B.函数g(x)的图象关于点对称
C.函数g(x)在区间上单调递增
D.当x∈时,函数g(x)的最大值为
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f(x)=sin-cos=2sin,因为f(x)的最小正周期为π,所以ω==2,又因为f(x)为奇函数,所以φ-=kπ,k∈Z,所以φ=+kπ,k∈Z.又0<φ<π,所以φ=,所以f(x)=2sin 2x,则g(x)=2sin=2sin,故A正确;将x=-代入g(x)=2sin中,有2sin=0,即函数g(x)的图象关于点对称,故B正确;
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当x∈时,2x-∈,因为正弦函数y=sin x在上不单调,所以g(x)在区间上不是单调递增函数,故C错误;当x∈时,2x-∈,g(x)=2sin∈,此时函数g(x)的最大值为2,故D错误.故选AB.
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7.函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线y=2所得线段长为,则f=______.
由题意可知该函数的周期为,所以=,ω=2,f(x)=tan 2x.所以f=tan=.
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8.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y=a+Acos(A>0,x=1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28 ℃,12月份的月平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为_______ ℃.
20.5
依题意知,a==23,A==5,所以y=23+5cos,当x=10时,y=23+5cos=20.5.
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9.(2024·江西抚州模拟)已知直线x=为函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的一条对称轴,f(x)的图象与直线y=的交点中,相邻两点间的最小距离为,那么函数f(x)=____________.
sin
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由sin=,得ωx1+φ=+2kπ(k∈Z)或ωx2+φ=+2nπ,所以相邻的两点的差为ω|x2-x1|=或ω|x2-x1|=,所以相邻两点间的最小距离应满足ω|x2-x1|min=,又|x2-x1|min=,所以ω=2,故f(x)=sin(2x+φ),因为直线x=为f(x)图象的一条对称轴,所以2×+φ=+kπ,解得φ=+kπ,又|φ|<,所以φ=,故f(x)=sin.
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10.(13分)已知函数f(x)=2sin xcos x-2asin2x+a(a>0),再从条件①,条件②中选择一个作为已知,求:
(1)a的值;(6分)
解:选择①:因为f(x)=sin 2x+acos 2x,
所以f(x)=sin,其中tan φ=,
所以=2,又a>0,所以a=1.
选择②:f=2×1×0-2a×1+a=-a=-1,所以a=1.
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(2)将f(x)的图象向右平移个单位得到g(x)的图象,求函数g(x)的单调递增区间.(7分)
条件①:f(x)的最大值为2;条件②:f=-1.
解:因为f(x)=sin 2x+cos 2x=2sin,
所以g(x)=2sin=2sin,
令2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
所以函数g(x)的单调递增区间为.
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11.(14分)如图所示,某市拟在长为8 km的道路OP的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM,该曲线段为函数y=Asin ωx(A>0,ω>0)在x∈[0,4]时的图象,且图象的最高点为S(3,2),赛道的后一部分为折线段MNP,求A,ω的值和M,P两点间的距离.
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解:依题意,有A=2=3,又T=,
所以ω=,
所以y=2sinx,x∈[0,4],
所以当x=4时,y=2sin=3,
所以M(4,3),又P(8,0),
所以MP===5,即M,P两点间的距离为5 km.
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12.(2024·河南许昌模拟)已知函数f(x)=acos+sin(a∈R)是偶函数,g(x)=f+1.若关于x的方程g(x)=m在上有两个不相等的实根,则实数m的取值范围是
A.[0,3] B.[0,3)
C.[2,3) D.
√
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因为函数f(x)=acos+sin是偶函数,所以
f=f,即acos 0+sin 0=acos+sin,即
a=-a-,得a=-1,所以f(x)=-cos+sin=
2=2sin=2sin,
所以g(x)=f+1=2sin+1=2sin+1.作出函数y=g(x)在上的图象,如图所示.由图知,若方程g(x)=m在上有两个不相等的实根,则函数y=g(x)与y=m的图象有两个不同的交点,则2≤m<3,所以实数m的取值范围是[2,3).故选C.
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13.(多选)(2025·安徽六安模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)图象的相邻两条对称轴间的距离为π,且对任意实数x,都有f(x)≤f.将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,则关于函数y=f(x)+g(x)描述正确的是
A.最小正周期是2π
B.最大值是+
C.函数在上单调递增
D.图象关于直线x=对称
√
√
√
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由条件知,函数f(x)的最小正周期T=2π=,解得ω=1.因为f(x)max=f=2sin=2,即sin=1,则φ=2kπ+,k∈Z.因为|φ|≤,所以φ=,所以f(x)=2sin,g(x)=f=2sin,则f(x)+g(x)=2sin+2sin=(sin x+cos x)=sin,根据正弦函数的图象和性质易知,函数y=sin的最小正周期T=2π,函数最大值是+,函数在上单调递增,在上单调递减,图象关于直线x=对称,所以选项A、B、D正确,C错误.故选ABD.
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14.(2024·山东青岛三模)如图,函数 f=sin 的部分图象如图所示,已知点A,D为f的零点,点B,C为f的极值点,·=-,则函数f的解析式为______________________.
f=sin
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由图可得D,又T=,则A,
B,C,则=
=,则·=-3
=-,化简得=0,又ω>0,则ω=,则有×+φ=π+2kπ,解得φ=+2kπ,又0<φ<π,则φ=,即f=sin.
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15.(2025·河北保定模拟)如图为函数f(x)=Asin(2x+φ)的部分图象,对于任意的x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,若f(x1)=f(x2),都有f=,则φ=______.
由三角函数的最大值可知A=2,不妨设=m,则x1+x2=2m,由三角函数的性质可知,2m+φ=2kπ+,则f(x1+x2)=2sin [2(x1+x2)+φ]=2sin(2×2m+φ)=2sin [2×(2m+φ)-φ]=2sin=2sin(4kπ+π-φ)=2sin φ=,则sin φ=,结合|φ|≤,得φ=.
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函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型的简单应用
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