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课时测评8 正弦型函数的性质与图象(一)
(时间:40分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8每小题5分,共40分)
1.函数y=cos的奇偶性是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数也是偶函数
答案:A
解析:y=cos=sin ,定义域为R,且f(-x)=sin=-sin =-f(x),因此函数是奇函数.故选A.
2.若函数f(x)=sin图象上所有点的横坐标向右平移φ(φ>0)个单位,纵坐标保持不变,得到的函数图象关于y轴对称,则φ的最小值为( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:将函数f(x)=sin的图象向右平移φ(φ>0)个单位后,可得函数y=sin=sin的图象.再根据得到的函数图象关于y轴对称,可得-2φ+=+kπ,k∈Z,即φ=--,k∈Z,因为φ>0,当k=-1时,φ取得最小值为.故选B.
3.把函数f(x)=sin的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位可以得到函数g(x)的图象,若g(x)是偶函数,则φ的值为( )
A. B.
C.或 D.或
答案:D
解析:把函数f(x)=sin的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位,可以得到函数g(x)=sin的图象,若g(x)是偶函数,则2φ-=+kπ,k∈Z,所以分别令k=0、k=1,可得φ=或φ=.故选D.
4.将函数y=sin 2x的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=f(x)的图象,则( )
A.y=f(x)的图象关于直线x=对称
B.f(x)的最小正周期为
C.y=f(x)的图象关于点对称
D.f(x)在上单调递增
答案:D
解析:函数y=sin 2x的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,可得:y=sin x,即f(x)=sin x.根据正弦函数的图象及性质,可知:对称轴x=+kπ,k∈Z,所以A错误;周期T=2π,所以B错误;对称中心坐标为(kπ,0),k∈Z,所以C错误;单调递增区间为,k∈Z,所以f(x)在上单调递增.故选D.
5.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的周期为π,将其图象向右平移个单位长度后关于y轴对称,现将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x),若g=,则f=( )
A. B.-
C. D.
答案:B
解析:因为函数f(x)的周期为π,所以=π(ω>0),解得ω=2,即f(x)=Asin(2x+φ).又因为将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后关于y轴对称,所以2×+φ=kπ+(k∈Z),即φ=kπ+(k∈Z),而0<φ<π,因此φ=,所以f(x)=Asin.又因为将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x),所以g(x)=Asin.又因为g=,所以Asin=,解得A=,因此f(x)=sin,所以f=sin=-sin =-.故选B.
6.将函数y=sin x图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的函数图象向左平移个单位,最后所得到的图象对应的解析式是__________.
答案:y=sin
解析:将函数y=sin x的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得函数y=sin x的图象;再将所得的图象向左平移个单位,得到的图象对应的解析式是y=sin=sin.
7.sin ________sin(填“ >”或“<”).
答案:>
解析:sin=sin=sin ,因为0<<<,y=sin x在上单调递增,所以sin <sin ,即sin<sin .
8.已知函数f(x)=4sin(ωx+φ)的图象经过点(0,2),若f(x)在区间[0,1]上恰有两个最值,则ω的取值范围为________.
答案:
解析:根据题意函数过点(0,2),代入得4sin φ=2,又因为|φ|<,所以φ=,因为0≤x≤1,则0≤ωx≤ω,所以≤ωx+≤ω+,因为函数在区间[0,1]上恰有两个最值,所以可知≤ω+<,解得≤ω<.
9.(10分)已知函数y=sin+1.
(1)用“五点法”画出函数的草图;(4分)
(2)函数图象可由y=sin x的图象怎样变换得到?(6分)
解:(1)列表.
2x+
0
π
2π
x
-
y
1
2
1
0
1
描点连线如图所示.
将y=sin+1在上的图象向左(右)平移kπ(k∈Z)个单位,
即可得到y=sin+1的图象.
(2)y=sin xy=sin
y=sin
y=sin+1.
10.(10分)已知函数f(x)=3sin+3.
(1)指出f(x)的频率、振幅、初相、对称轴方程;(4分)
(2)求f(x)在区间[0,2π]上的值域.(6分)
解:(1)在函数f(x)=3sin+3中,A=3,B=3,ω=,φ=,
所以函数f(x)的频率f=,振幅为3,初相为,对称轴方程为直线x=+2kπ,k∈Z.
(2)因为x∈[0,2π],所以+∈,
所以sin∈,f(x)∈.
所以f(x)在区间[0,2π]上的值域为.
11.(5分)(多选)已知函数f(x)=sin(ω>0)在(0,2]上恰有一个最大值1和一个最小值-1,则实数ω的值可以是( )
A. B.π C.π D.π
答案:BC
解析:设t=ωx+,t∈,由题意知g(t)=sin t在上恰有一个最大值1和一个最小值-1,所以解得所以≤ω<.故选BC.
12.(5分)(多选)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,把f(x)图象上所有点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的,整体再向右平移个单位长度后,得到函数g(x)的图象,则下列结论错误的是( )
A.g(x)的图象关于直线x=对称
B.g(x)的图象关于点中心对称
C.g(x)在上单调递增
D.g(x)在上的最大值是2
答案:ABC
解析:由函数f(x)的图象可知函数的最大值为2,则A=2,最小正周期为=2=2π,则ω=1,又-+φ=2kπ,k∈Z,0<φ<,则φ=,所以f(x)=2sin,把f(x)图象上所有点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的,可得y=2sin,整体再向右平移个单位长度后,得到函数g(x)的图象,则g(x)=2sin 2x,对于A,g=2sin =,不是最值,故A不正确;对于B,g=2sin =2≠0,故B不正确;对于C,x∈,则2x∈,g(x)在上单调递增,在上单调递减,故C不正确;对于D,x∈,则2x∈,g(x)在上的最大值是2,故D正确.故选ABC.
13.(15分)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)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
Asin(ωx+φ)
0
2
-2
0
(1)将上表数据补充完整,并写出函数y=f(x)的解析式;(6分)
(2)将函数y=f(x)图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,求使g(x)≥0成立的x的取值集合.(9分)
解:(1)由表格知A=2且=-=π,即T=2π,故ω==1,
由+φ=+φ=⇒φ=-,
则f(x)=2sin,
所以表格补充如下:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
2
0
-2
0
(2)由题设得g(x)=f=2sin≥0,即2kπ≤x-≤2kπ+π,k∈Z,
所以2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,
即,k∈Z.
14.(15分)将函数y=sin x的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移个单位长度后得到函数f(x)的图象.
(1)写出函数f(x)的解析式;(5分)
(2)求实数a和正整数n,使得F(x)=f(x)-a在[0,nπ]上恰有2 024个零点.(10分)
解:(1)把函数y=sin x的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=sin 2x的图象,再向左平移个单位长度后得到函数f(x)=sin =sin的图象,故函数f(x)的解析式为f(x)=sin.
(2)因为F(x)=f(x)-a在[0,nπ]上恰有2 024个零点,故函数f(x)与y=a在[0,nπ]上有2 024个交点,当x∈[0,π]时,2x+∈,
①当a>1或a<-1时,函数f(x)与y=a在[0,nπ]上无交点;
②当a=1或a=-1时,函数f(x)与y=a在[0,π]上仅有一个交点,此时要使得函数f(x)与y=a在[0,nπ]上有2 024个交点,则n=2 024;
③当-1<a<或<a<1时,函数f(x)的图象与y=a在[0,π]上有2个交点.此时要使函数f(x)的图象与函数y=a在[0,nπ]上的交点个数为2 024,则n=1 012;
④当a=时,函数f(x)的图象与y=a在[0,π]上有3个交点,此时要使函数f(x)的图象与函数y=a在[0,nπ]上有2 024个交点,则正整数n不存在.
综上所述:当a=1或-1时,n=2 024,当-1<a<或<a<1时,n=1 012.
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