内容正文:
7.3.2 第1课时 y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
[课时跟踪检测]
1.要得到函数y=sin的图象,只要将函数y=sin x的图象 ( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
解析:选A 将函数y=sin x的图象上所有点向左平移个单位,就可得到函数y=sin的图象.
2.函数y=sin的图象向左平移个单位得到 ( )
A.y=sin B.y=-sin
C.y=-cos D.y=cos
解析:选D y=sin的图象向左平移个单位得到y=sin=cos.
3.已知函数y=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,若A>0,ω>0,|φ|<,则 ( )
A.A=4 B.ω=1
C.φ= D.B=4
解析:选C 由题图可知,A=2,B=2,T=-=,得T=π,ω=2.因为2×+φ=,又|φ|<,所以φ=.故选C.
4.(多选)下列四种变换方式,能将y=sin x的图象变为y=sin的图象的是 ( )
A.向左平移个单位,再将横坐标缩短为原来的
B.横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位
C.横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位
D.向左平移个单位,再将横坐标缩短为原来的
解析:选AB 将y=sin x的图象向左平移个单位,可得函数y=sin的图象,再将横坐标缩短为原来的,可得y=sin的图象,故A正确;将y=sin x的图象上各点的横坐标缩短为原来的,可得y=sin 2x的图象,再向左平移个单位,可得y=sin的图象,故B正确;将y=sin x的图象上各点的横坐标缩短为原来的,可得y=sin 2x的图象,再向左平移个单位,可得y=sin=cos 2x的图象,故C错误;将y=sin x的图象向左平移个单位,可得y=sin的图象,再将横坐标缩短为原来的,可得y=sin的图象,故D错误.
5.(2024·新课标Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为 ( )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析:选C 因为函数y=sin x的最小正周期为T=2π,函数y=2sin的最小正周期为T=,所以在x∈[0,2π]上函数y=2sin有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示,由图可知,两函数图象有6个交点.故选C.
6.(多选)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.f(x)=f(π+x) B.f(x)=-f(π+x)
C.f(x)=f D.f(x)=-f
解析:选AD 由题图知T=×=-,ω=2,由五点对应法得2×+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=+2kπ,k∈Z,∵|φ|<,∴当k=0时φ=,∴f(x)=sin,周期T=π,A正确,B错误;当x=时,f=sin=sin π=0≠±1,即x=不是函数f(x)的对称轴,是函数f(x)的一个对称中心,即C错误,D正确.故选AD.
7.(5分)要得到函数y=sin的图象,可把函数y=sin(-x)的图象向 平移 个单位.
解析:y=sin=sin,可把y=sin(-x)的图象向右平移个单位.
答案:右
8.(5分)已知函数y=sin 2x的图象上每个点向左平移φ个单位得到函数y=sin的图象,则φ的值为 .
解析:由题意,得2φ=,则φ=.
答案:
9.(5分)将函数y=sin x的图象的横坐标和纵坐标同时伸长到原来的3倍,再将图象向右平移3个单位,所得图象的函数解析式为 .
解析:y=sin xy=3siny=3sin=3sin.
答案:y=3sin
10.(5分)将函数f(x)=sin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位得到y=sin x的图象,则f= .
解析:将y=sin x的图象向左平移个单位得到y=sin的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,可得y=sin的图象,故f(x)=sin,所以f=sin=sin=.
答案:
11.(5分)如图,函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ<2π)的图象与y轴交于点,与x轴交于点,则ω+φ= .
解析:由题意,得且ω>0,0≤φ<2π,所以φ=或φ=,且ω+φ=kπ,k∈Z.
当φ=时,ω=kπ-,k∈Z,故ω=-1,k∈Z,
当φ=时,ω=kπ-,k∈Z,故ω=,k∈Z.由题图知,T=>>T=,可得<ω<.综上,当且仅当k=2时,ω=-1=2,满足题意,此时φ=,故ω+φ=2+.
答案:2+
12.(10分)已知函数f(x)=3sin+3(x∈R),用“五点法”画出它在一个周期内的闭区间上的简图.
解:(1)列表:
+
0
π
2π
x
-
f(x)
3
6
3
0
3
(2)描点画图:
13.(10分)函数y=5sin-3的图象是由y=sin x的图象经过怎样的变换得到的?
解:先把函数y=sin x的图象向右平移个单位,得y=sin的图象;再把所得函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得y=sin的图象;然后把所得函数图象上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变),得函数y=5sin的图象,最后将所得函数图象向下平移3个单位,得函数y=5sin-3的图象(答案不唯一).
14.(15分)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)在某一周期内的图象时,列表并填入的部分数据如下表:
x
-
x1
x2
ωx+φ
0
π
2π
sin(ωx+φ)
0
1
0
-1
0
f(x)
0
0
y2
0
(1)请利用上表中的数据,写出x1,y2的值,并求函数f(x)的解析式;(10分)
(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位,再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的解析式.(5分)
解:(1)由题表根据五点作图的规律,
可得-=x1-,y2=-,A=,
T=-=4π,得x1=,ω==.
∴×+φ=0,解得φ=.
综上,x1=,y2=-,f(x)=sin.
(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位,得y=sin=sinx,
再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得g(x)=sin x.
15.(15分)已知函数f(x)=2sin ωx,其中常数ω>0.
(1)若y=f(x)在上单调递增,求ω的取值范围;(6分)
(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象,区间[a,b](a,b∈R且a<b)满足y=g(x)在[a,b]上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[a,b]中,求b-a的最小值.(9分)
解:(1)因为ω>0,根据题意有解得0<ω≤.
所以ω的取值范围为.
(2)由题意知f(x)=2sin 2x,
g(x)=2sin+1=2sin+1.
由g(x)=0,得sin=-,
解得x=kπ-或x=kπ-,k∈Z,
即g(x)的零点距离间隔依次为和,
故若y=g(x)在[a,b]上至少含有30个零点,则b-a的最小值为14×+15×=.
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