内容正文:
函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象
一、单项选择题
1.(2024·杭州二模)函数f(x)=|sinx|的最小正周期是( )
A. B.
C.π D.2π
2.(2024·潍坊二模)将函数f(x)=cosx的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上的所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)的图象,则g(x)=( )
A.sin2x B.sin
C.-sin D.cos2x
3.(2024·南京、盐城一模)已知关于函数f(x)=Asin(ωx+φ)有下列说法:
①f(x)的最大值为3;
②f(x)的图象可由y=3sinx的图象平移得到;
③f(x)的图象上相邻两个对称中心间的距离为;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
若有且仅有一个说法是错误的,则f=( )
A.- B.-
C. D.
4.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象可由函数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
二、多项选择题
5.(2025·潍坊期初)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(其中ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则( )
A.φ=-
B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x)图象的一个对称中心为
D.f(x)的单调递增区间为,k∈Z
6.(2024·新乡二模)如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在t s时相对于平衡位置的高度h(单位:cm)由关系式h=Asin(ωt+φ),t∈[0,+∞)确定,其中A>0,ω>0,φ∈(0,π].小球从最高点出发,经过2 s后,第一次回到最高点,则( )
A.φ=
B.ω=π
C.t=3.75 s与t=10 s时的相对于平衡位置的高度h之比为
D.t=3.75 s与t=10 s时的相对于平衡位置的高度h之比为
7.(2024·烟台、德州二模)已知函数f(x)=sinx·|cosx|,则( )
A.f(x)是奇函数 B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x)的最小值为- D.f(x)在上单调递增
三、填空题
8.(2024·十堰4月调研)将函数f(x)=4sin的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到偶函数g(x)的图象,则φ的最小值是____.
9.(2024·广东大湾区二模)若函数f(x)=(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=___.
10.(2024·景德镇三检)已知函数f(x)=cosωx(x∈R)在[0,π]内恰有两个对称中心,|f(π)|=1,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数g(x)的图象.若f(α)+g(α)=,则cos=____.
四、解答题
11.(2024·烟台期中)已知函数 f(x)=sin,其中x∈R,ω>0,函数f(x)图象上相邻的两条对称轴之间的距离为.
(1) 求f(x)的解析式和单调递增区间;
(2) 若将函数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),再向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,求函数h(x)=(sinx+cosx)·g(x)在 上的最大值.
12.(2024·广州冲刺训练(一))已知函数f(x)=2sinxcosx-2sin2x+.
(1) 若x∈时,m<f(x)恒成立,求实数m的取值范围;
(2) 将函数f(x)图象的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将其向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象.当x∈[0,t]时,函数g(x)有且仅有4个零点,求实数t的取值范围.
函数f(x)=A sin (ωx+φ)的图象
1. C
2. B 【解析】 将函数f(x)=cos x的图象向右平移个单位长度,得y=cos =sin x的图象,再将所得图象上的所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得g(x)=sin x的图象.
3. D 【解析】 由说法②可得ω=1;由说法③可得=,则T=π=,则ω=2,②和③相互矛盾.当①②④成立时,由题知A=3,ω=1,则+φ=kπ+,k∈Z,又因为φ∈,故k=0,φ=,即f(x)=3sin ,所以f=.当①③④成立时,由题知A=3,ω=2,则+φ=kπ+,k∈Z,即φ=kπ-∉,故不合题意.综上,f=.
4. C 【解析】 将y=cos 的图象向左平移个单位长度,得函数y=cos =cos =-sin 2x 的图象,所以f(x)=-sin 2x.又直线y=x-过与(1,0)两点,作出f(x)的图象与直线y=x-如图所示,由图可知,f(x)的图象与y=x-的交点个数为3.
(第4题)
5. ABD 【解析】 由图象得T=+⇒T=π,所以ω==2,代入x=-可得sin =-1,则φ=2kπ-且|φ|<π,所以φ=-,故A,B正确;因为f(x)=sin (2x-),所以f=sin (--)≠0,故C错误;令2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,可得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z,故D正确.
6. BC 【解析】 对于A,B,由题可知小球运动的周期T=2 s,又ω>0,所以=2,解得ω=π.当t=0 s时,A sin φ=A,又φ∈(0,π],所以φ=,故A错误,B正确.对于C,D,h=A sin (πt+)=A cos πt,所以t=3.75 s与t=10 s时的相对于平衡位置的高度之比为===,故C正确,D错误.
7. AC 【解析】 对于A,函数f(x)的定义域为R,有f(-x)=sin (-x)·|cos (-x)|=-sin x·|cos x|=-f(x),所以f(x)是奇函数,故A正确;对于B,因为f=sin ·=-,f=sin ·=,所以f≠f,这表明π不是f(x)的周期,故B错误;对于C,f(x)=sin x·|cos x|≥-|sin x cos x|=-|sin 2x|≥-,而之前已计算得到f=-,故f(x)的最小值为-,故C正确;对于D,由于f=sin ·|cos |=0,f(0)=sin 0·|cos 0|=0,故f=f(0),所以f(x)在上并不是单调递增的,故D错误.
8. 【解析】 由题意可得g(x)=4sin ,因为g(x)是偶函数,所以-2φ+=kπ+(k∈Z),所以φ=--(k∈Z),又φ>0,所以φmin=.
9. 【解析】 由题图知f=0,则ω+=kπ,k∈Z,解得ω=,k∈Z.设g(x)=sin 的最小正周期为T,易知<<,所以<T<.因为ω>0,所以<<,解得<ω<,当且仅当k=1时,符合题意,此时ω=.
10. 【解析】 由x∈[0,π]得ωx∈[0,ωπ],因为函数f(x)在[0,π]内恰有两个对称中心,所以≤ωπ<,解得≤ω<.又|f(π)|=|cos ωπ|=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2.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)=cos [2(x-)]=cos 的图象,则f(α)+g(α)=cos 2α+cos =sin 2α+cos 2α=sin (2α+)=,所以cos =1-2sin2=1-2×=.
11.【解答】 (1) 由题知ω>0,=,所以T=π=,所以ω=2,所以f(x)=sin .令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,故f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(2) 将函数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),得y=sin 的图象,再向右平移个单位长度,得g(x)=sin x的图象,所以h(x)=sin x(sin x+cos x)=sin2x+sinx cos x==sin (2x-)+.因为0≤x≤,所以-≤2x-≤,所以当2x-=,即x=时,h(x)取得最大值1+.
12. 【解答】 (1) f(x)=2sin x cos x-2sin2x+=sin2x+cos 2x=2sin ,当x∈时,2x+∈,则2x+=,即x=时,f(x)取得最小值2sin =1.因为x∈时,m<f(x)恒成立,所以m<1,即实数m的取值范围为(-∞,1).
(2) 由题意,函数g(x)=2sin ,因为x∈[0,t],所以4x-∈.又函数g(x)有且仅有4个零点,则3π≤4t-<4π,解得≤t<,所以实数t的取值范围为.
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