内容正文:
课时分层评价12 探究A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-9小题,每小题5分,共45分)
1.为了得到函数y=2sin的图象,只需把函数y=sin的图象( )
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
答案:C
解析:要得到函数y=2sin的图象,只需把函数y=sin的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变即可.故选C.
2.函数y=-2sin的振幅为( )
A. B.
C.-2 D.2
答案:D
解析:因为该函数符合f(x)=Asin的形式,所以函数y=-2sin的振幅为2.故选D.
3.下列函数中,与函数y=5sin的图象形状相同的是( )
A.y=8sin B.y=3sin
C.y=5sin 2 D.y=5sin 3
答案:D
解析:与函数y=5sin的图象形状相同,则振幅和周期相同即可,即A=5,ω=3;对于A,y=8sin中A=8,振幅不相同,故A错误;对于B,y=3sin中A=3,振幅不相同,故B错误;对于C,y=5sin 2中ω=2,周期不相同,故C错误;对于D,y=5sin 3中A=5,ω=3,振幅和周期相同,则图象形状相同,故D正确.故选D.
4.函数f(x)=2sin的一个单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:f(x)=2sin=2cos x,由y=cos x的图象可知f(x)在,上单调递增,上单调递减,故A正确,B、C、D均错误.故选A.
5.将函数y=cos的图象上各点向右平移个单位长度,再把横坐标缩短为原来的一半,纵坐标伸长为原来的4倍,则所得到的图象的函数解析式是( )
A.y=4cos B.y=4cos
C.y=4sin D.y=-4sin
答案:A
解析:将函数y=cos个单位长度,得到函数y=cos即y=cos的图象,再把函数y=cos的图象上所有点的横坐标缩短为原来的一半,就得到函数y=cos的图象,然后再把函数y=cos的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的4倍,就得到函数y=4cos的图象.故选A.
6.(多选题)函数f(x)=Asin在一个周期内的图象如图所示,则( )
A.A=2
B.ω=2
C.φ=-
D.将函数f(x)图象上所有点的横坐标向右平移个单位(纵坐标不变)得到的函数图象关于y轴对称
答案:AC
解析:对于A,因为f(x)=Asin,由图知A==2,故A正确;对于B,设函数的最小正周期为T,由图知T=π-=,解得T=,则=,解得ω=3,故B错误;对于C,由图知函数图象经过点,则得2sin=0,解得φ=-+2kπ,k∈Z,因为<,故得φ=-,故C正确;对于D,将函数f(x)=2sin个单位(纵坐标不变)得到的图象对应函数为:y=2sin=2sin=-2sin,不是偶函数,故D错误.故选AC.
7.y=cos 的图象纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变,得到 的图象.
答案:y=cos
解析:把y=cos 的图象纵坐标伸长到原来的3倍,得到y=×3cos =cos .
8.函数y=-2sin+1的最大值为 ,取得最大值时x= .
答案:3 -+kπ,k∈Z
解析:ymax=-2×(-1)+1=3,令2x-=-+2kπ,k∈Z,解得x=-+kπ,k∈Z.
9.已知函数f(x)=-2cos ωx(ω>0)的图象关于点对称,且f(x)在区间上单调,则f(π)= .
答案:
解析:函数f(x)=-2cos ωx的图象关于点对称,所以-2cos=0,即ω=kπ+,k∈Z,得到ω=k+,k∈Z,又f(x)在区间上单调,所以≥,即T≥,所以≥,所以ω≤,而ω>0,所以k=0,ω=,则f(π)=.
10.(13分)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
m
n
p
Asin
0
3
0
-3
0
(1)求出实数m,n,p和函数f(x)的解析式;
(2)将y=f(x)图象上的所有点向右平移θ个单位长度,并把图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到y=g的图象.已知g图象的一个对称中心为,求θ的最小值.
解:(1)依题意,得T=2=π,所以=,
所以m=-=,n=+=,p=+=,故m=,n=,p=,
根据表中已知数据,A=3,T=π,所以ω=2,
所以2×+φ=,所以φ=-,所以f(x)=3sin.
(2)f(x)=3sin的图象向右平移θ(θ>0)个单位,再将图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),可得g(x)=3sin的图象,
则4×-2θ-=kπ,k∈Z,得θ=-,k∈Z,
又θ>0,
所以当k=1时,此时θ最小值为.
(11-13小题,每小题5分,共15分)
11.将正弦曲线y=sin x向左平移个单位得到曲线C1,再将曲线C1上的每一点的横坐标变为原来的得到曲线C2,最后将曲线C2上的每个点的纵坐标变为原来的2倍得到曲线C3.若曲线C3恰好是函数f(x)的图象,则f(x)在区间上的值域是( )
A.[-1,1] B.[-1,2]
C. D.[-2,2]
答案:B
解析:将正弦曲线y=sin x向左平移个单位得到曲线C1:y=sin的图象;再将曲线C1上的每一点的横坐标变为原来的得到曲线C2:y=sin的图象;最后将曲线C2上的每个点的纵坐标变为原来的2倍得到曲线C3:y=2sin的图象.由于曲线C3恰好是函数f(x)的图象,故f(x)=2sin.在区间上,2x+∈,sin∈,2sin∈.故f(x)在区间.故选B.
12.把函数y=f(x)的图象上各点向右平移个单位,再把横坐标缩短到原来的倍,再把纵坐标伸长到原来的倍,所得图象的解析式是y=3sin,则f(x)的解析式是( )
A.f(x)=-2cos x B.f(x)=2sin x
C.f(x)=2cos x D.f(x)=-2sin x
答案:C
解析:将y=3sin倍,得到y=2sin,再将y=2sin上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到y=2sin,将y=2sin个单位,得到y=2sin=2sin=2cos x.故选C.
13.当x∈时,曲线y=sin πx与y=2sin的交点个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案:C
解析:先画出函数y=sin πx的图象;再把图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的,得到函数y=sin;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的2倍,这时的曲线就是函数y=2sin的图象,由图可知,曲线y=sin πx与y=2sin的交点个数为8个.故选C.
14.(15分)将函数y=sin x的图象上所有点向左平移个单位长度,再把所得图象上各点纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,则最后得到的图象对应的函数解析式可以写为y=sin(ωx+φ).其中ω>0,0≤φ<2π.
(1)分别求ω和φ的值;
(2)对于正实数a,设函数y=sin(ωx+φ)在[0,a]上恰有两个零点,求实数a的取值范围.
解:(1)将函数y=sin x的图象上所有点向左平移个单位长度,得到y=sin;再把所得图象上各点纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到y=sin;
所以ω=,φ=.
(2)由(1)可知:y=sin,因为x∈,则x+∈,
若函数y=sin(ωx+φ)在[0,a]上恰有两个零点,则2π≤a+<3π,解得≤a<,
所以实数a的取值范围为.
15.(5分)(新定义)如果两个函数的图象经过平移后能够重合,那么这两个函数称为“和谐”函数.下列函数中与g=sin能构成“和谐”函数的是( )
A.f(x)=sin
B.f(x)=2sin
C.f(x)=sin
D.f(x)=sin+2
答案:D
解析:由题意可知,所求函数f(x)与函数g的振幅、最小正周期均相等,由题意可知,函数g=sin,最小正周期为2π,对于A,函数f(x)=sin的振幅为1,最小正周期为2π,故A不满足要求;对于B,函数f(x)=2sin的振幅为2,最小正周期为2π,故B不满足要求;对于C,函数f(x)=sin,最小正周期为=4π,故C不满足要求;对于D,函数f(x)=sin+2的振幅为,最小正周期为2π,故D满足要求.故选D.
16.(17分)已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0,<π)的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)写出函数f(x)的单调递增区间;
(3)将函数f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得的函数图象上所有点向左平移个单位,得到函数g的图象,求g在区间上的值域.
解:(1)由图象可知:A=2,最小正周期T=2=4π,
且ω>0,可得ω==,所以f(x)=2sin,
由图可求出最低点的坐标为,可得f=2sin=-2,
则+φ=-+2kπ,k∈Z,解得φ=-+2kπ,k∈Z,
且|φ|<π,可得k=0,φ=-,所以f(x)=2sin.
(2)由(1)可得f(x)=2sin,
令-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,解得+4kπ≤x≤+4kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(3)将函数f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到y=2sin;再将所得的函数图象上所有点向左平移个单位,得到g=2sin=2sin 2x,
因为x∈,则2x∈,可得sin 2x∈,
即g=2sin 2x∈,
所以g.
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