5.6 函数y=Asin(ωx+φ)讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-08-22
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修 第一册
年级 高一
章节 5.6 函数y=Asin(ωx +φ)
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.15 MB
发布时间 2026-08-22
更新时间 2026-08-22
作者 非说不凡全科馆
品牌系列 -
审核时间 2026-08-22
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来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦高中数学函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,系统梳理五点法作图、图象变换、由部分图象确定解析式三大核心题型,构建从基础操作(列表描点)到综合应用(参数求解)的学习支架,清晰呈现参数A、ω、φ对函数图象的影响及内在逻辑脉络。 该资料以“题型-典例-变式-过关验收”分层设计为特色,通过五点法作图培养学生几何直观(数学眼光),对比不同变换顺序训练逻辑推理(数学思维),由图象求解析式提升模型意识(数学语言)。典例与变式结合深化理解,过关验收巩固知识,课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺,强化知识应用能力。

内容正文:

5.6 函数y=Asin(ωx+φ) 内 容 导 航 题型1 五点法作函数y=Asin(ωx+φ)的图象 题型2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换 题型3 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式 考 点 演 练 题型1 五点法作函数y=Asin(ωx+φ)的图象 解|题|知|识 1.五点法作y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的简图 找五个关键点,分别为使y取得最小值、最大值的点和曲线与x轴的交点.其步骤为: (1)先确定周期T,在一个周期内作出图象; (2)令X=ωx+φ,令X分别取0,,π,,2π,求出对应的x值,列表如下: x ωx+φ 0 π 2π y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 ﹣A 0 由此可得五个关键点; (3)描点画图,再利用函数的周期性把所得简图向左右分别扩展,从而得到y=Asin(ωx+φ)的简图. 2.振幅、周期、相位、初相 当函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈(﹣∞,+∞)表示一个振动量时,则A叫做振幅,T叫做周期,f叫做频率,ωx+φ叫做相位,φ叫做初相. 函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=Atan (ωx+φ)的最小正周期为. 【典例1】已知函数. (1)在下列网格纸中利用“五点作图法”作出函数f(x)的大致图象,要求:列表,描点,连线; (2)若方程f(x)=a在x∈[0,π]有两个不同的实数根,求a的取值范围. 【变式1】.已知函数. (1)用“五点法”画函数f(x)在某一个周期内的图象; (2)求f(x)的单调递减区间; (3)当时,求函数f(x)的最值及取得最值时x的值. 【变式2】已知函数f(x)=2sinx+1. (1)请用“五点法”画出函数f(x)在上的图像(先列表,再画图); (2)求的解集. 【变式3】已知函数. (1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象(先列表,再画图); (2)求f(x)的单调递增区间. 题型2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换 解|题|知|识 函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤 两种变换的差异 先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位.原因是相位变换和周期变换都是针对x而言的. 【典例1】想要得到函数的图像,只需将函数的图像(  ) A.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向右平移个单位 B.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向左平移个单位 C.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位 D.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位 【变式1】的图象可以由y=sinx的图象作的变换得到(  ) A.先向左平移个单位,然后将横坐标变为原来的3倍,纵坐标不变 B.先向右平移个单位,然后将横坐标变为原来的,纵坐标不变 C.先将横坐标变为原来的3倍,纵坐标不变,然后向右平移个单位 D.先将横坐标变为原来的,纵坐标不变,然后向右平移个单位 【变式2】将函数f(x)=sin2x的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列区间中,g(x)单调递减的区间是(  ) A. B. C. D. 【变式3】函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(0)=1 B.该函数的解析式为 C.将函数f(x)的图象向右平移个单位得到的函数是奇函数 D.函数f(x)的减区间为 题型3 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式 解|题|知|识 根据图象确定解析式的方法: 在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A,k,ω由周期T确定,即由T求出,φ由特殊点确定. 【典例1】已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为(  ) A. B. C. D. 【变式1】若函数的部分图象如图所示,则(  ) A. B. C. D. 【变式2】函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图像如图,则此函数的解析式为(  ) A. B. C. D. 【变式3】函数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,则下列结论正确的是(  ) A.g(x)的图象关于直线对称 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 过 关 验 收 1.设函数f(x)=2cos(ωx+φ)对任意的x都有,若设函数g(x)=3sin(ωx+φ)﹣1,则的值是   . 2.已知函数. (1)用“五点法”作出函数f(x)在[0,π]上的图象; (2)解不等式. 3.已知函数. (1)求f(x)的单调递增区间; (2)用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象. 4.设x∈R,函数的最小正周期为π,且. (1)求ω和φ的值; (2)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图像; (3)若,求x的取值范围. 5.设函数(0<ω<3),将该函数的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,函数g(x)的图象关于y轴对称. (1)求ω的值; (2)在给定的坐标系内,用“五点法”列表、画出函数f(x)在一个周期内的图象; (3)设关于x的方程在区间上有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围. 6.为了得到函数的图像,只需把函数y=sin2x的图像上所有的点向_____平移_____个单位长度.(  ) A.左; B.左; C.右; D.右; 7.为了得到函数的图象,可以把函数g(x)=cos2x的图象(  ) A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度 C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度 8.将函数图象上所有的点向左平行移动个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一个单调递增区间为(  ) A. B. C. D. 9.将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于原点中心对称,则φ可能的取值是(  ) A. B. C. D. 10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像是由的图像向右平移个单位得到的.若f(x)在上仅有一个零点,则ω的取值范围是(  ) A. B. C.[1,2) D. 11.为了得到函数y=3sin(2x),x∈R的图象,只需把函数y=3sin(x),x∈R的图象上所有的点的(  ) 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 12.已知函数f(x)=cos4x+2sinxcosx﹣sin4x,有下列命题: ①为函数f(x)图象的一条对称轴; ②将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,若g(x)在[0,t]上的最大值为g(0),则t的最大值为; ③f(x)在[0,a]上有3个零点,则实数a的取值范围是; ④函数f(x)在上单调递减,其中错误的命题个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 13.将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间上单调递减,则ω的最大值为(  ) A.6 B.5 C.3 D.2 14.已知函数,把函数f(x)的图象沿x轴向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象.则下列说法不正确的是(  ) A.函数g(x)是奇函数 B.当时,函数g(x)的值域是[﹣1,2] C.函数g(x)图象关于直线对称 D.函数g(x)在区间上单调递增 15.函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(x)的图象可由y=Asinωx的图象向左平移个单位长度得到 B.f(x)在区间上单调递增 C.f(x)的图象关于直线对称 D.关于x的不等式的解集为 16.已知函数,则(  ) A.f(x)的值域为[﹣2,2] B.f(x)的图象关于点对称 C.f(x)在区间单调递减 D.f(x)的图象平移变换后可得y=sinx的图象 17.将函数f(x)=2sinx图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)﹣a=0在上有两个不同的零点x1,x2,则tan(x1+x2)=     . 18.将函数的图象上所有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,若g(α)=0,则tan2α=  . 19.设函数,已知f(x1)=﹣1,f(x2)=1,且|x1﹣x2|的最小值为.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到g(x)的图象,则g(x)在区间上的最大值为   . 20.已知函数. (1)求f(x)最小正周期; (2)将函数f(x)的图象的横坐标缩小为原来的,再将得到的函数图象向右平移个单位,最后得到函数y=g(x),用五点作图法画出函数g(x)在的图象并求其在该区间上的单调递增区间. 21.已知函数. (1)填写如表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象; x 0 f(x) (2)将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,横坐标缩短为原来的,再将得到的图象上所有点向右平移个单位长度后,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程. 22.已知函数. (1)求f(x)在上的值域; (2)将f(x)的图象向右平移个单位长度,再把曲线上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间. 23.已知函数. (1)求f(x)的对称中心坐标; (2)将y=f(x)的图象上的各点纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位得到y=g(x)的图象,当时,方程g(x)=m有解,求实数m的取值范围. 24.已知函数. (1)求f(x)的最大值及对应的x的集合; (2)先将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍,得到函数g(x)的图象,求g(x)的单调递增区间. 25.如图,函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点和.将f(x)图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),然后把各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),最后再把图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象. (1)求函数g(x)的解析式及其单调递增区间; (2)求函数在上的值域. 26.已知函数的相邻两对称轴间的距离为, (1)求f(x)的解析式; (2)将函数f(x)的图像向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图像,当时,求函数g(x)的值域. 27.已知函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(x)的最小正周期为2π B. C.点是f(x)图象的一个对称中心 D.直线x=2π是f(x)图象的一条对称轴 28.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|)的部分图象如图所示,则(  ) A.f(x)的最小正周期为π B. C.将曲线y=f(x)向右平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称 D.若f(x)在区间(﹣a,a)上单调递增,则 29.已知函数的部分图象如图所示,则下列选项正确的是(  ) A.f(x)的图象关于直线对称 B. C.若,x1≠x2,则 D.将函数的图象向左平移个单位长度可得到f(x)的图象 30.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π),其部分图象如图所示,其中B为最高点,,,则    . 31.如图,某港口某天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数,据此图象可知,这段时间水深(单位:m)的最小值为    . 32.已知函数的最小正周期为π,其图象关于直线对称,则    . 33.已知函数的部分图象如图所示: (1)求f(x)的解析式; (2)求f(x)的单调递减区间和对称中心坐标; (3)将f(x)的图象向右平移个单位,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,最后将图象向上平移1个单位,得到函数g(x)的图象,求函数y=g(x)在x∈[0,π]的值域. 34.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示. (1)求A,ω,φ. (2)已知函数g(x)=f(x)+|f(x)|. ①求g(x)的分段解析式; ②若g(x)在[2π,m]上的图象与直线恰有3个公共点,求m的取值范围. 学科网(北京)股份有限公司 $ 5.6 函数y=Asin(ωx+φ) 内 容 导 航 题型1 五点法作函数y=Asin(ωx+φ)的图象 题型2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换 题型3 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式 考 点 演 练 题型1 五点法作函数y=Asin(ωx+φ)的图象 解|题|知|识 1.五点法作y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的简图 找五个关键点,分别为使y取得最小值、最大值的点和曲线与x轴的交点.其步骤为: (1)先确定周期T,在一个周期内作出图象; (2)令X=ωx+φ,令X分别取0,,π,,2π,求出对应的x值,列表如下: x ωx+φ 0 π 2π y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 ﹣A 0 由此可得五个关键点; (3)描点画图,再利用函数的周期性把所得简图向左右分别扩展,从而得到y=Asin(ωx+φ)的简图. 2.振幅、周期、相位、初相 当函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈(﹣∞,+∞)表示一个振动量时,则A叫做振幅,T叫做周期,f叫做频率,ωx+φ叫做相位,φ叫做初相. 函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=Atan (ωx+φ)的最小正周期为. 【典例1】已知函数. (1)在下列网格纸中利用“五点作图法”作出函数f(x)的大致图象,要求:列表,描点,连线; (2)若方程f(x)=a在x∈[0,π]有两个不同的实数根,求a的取值范围. 【答案】(1)作图见解析; (2)[1,2)∪(﹣2,]. 【解答】解:(1)因为, 则列表如下: x 0 π 2π f(x) 0 2 0 ﹣2 0 所以f(x)的图象如图, (2)因为x∈[0,π],所以, 又,结合(1)中图象,可知f(x)在[0,π]上的图象如图, 因为方程f(x)=a在x∈[0,π]有两个不同的实数根, 所以f(x)与y=a的图象有两个交点,故a∈[1,2)∪(﹣2,]. 【变式1】.已知函数. (1)用“五点法”画函数f(x)在某一个周期内的图象; (2)求f(x)的单调递减区间; (3)当时,求函数f(x)的最值及取得最值时x的值. 【答案】(1) (2)函数的单调递增区间为,k∈Z. (3)函数f(x)的最大值为,此时,最小值为﹣1,此时. 【解答】解:(1)列表: 0 π 2π x y 0 2 0 ﹣2 0 在坐标系中描出以上五点,用光滑的曲线连接这五点,得所要求作的函数图象如下所示: (2)由,k∈Z, 可得,k∈Z, 所以函数的单调递增区间为,,k∈Z. (3)当时,, 所以当,即时,f(x)取得最大值 当,即时,f(x)取得最小值﹣1, 故函数f(x)的最大值为,此时,最小值为﹣1,此时. 【变式2】已知函数f(x)=2sinx+1. (1)请用“五点法”画出函数f(x)在上的图像(先列表,再画图); (2)求的解集. 【答案】(1)列表如下: x π sinx 1 0 ﹣1 2sinx+1 2 3 1 ﹣1 在平面直角坐标系中描点,再连线,得f(x)在上的图像如图所示: (2). 【解答】解:(1)列表如下: x π sinx 1 0 ﹣1 2sinx+1 2 3 1 ﹣1 在平面直角坐标系中描点,再连线,得f(x)在上的图像如图所示: (2)由题意可得, 化简得, 由正弦函数的性质可知的解为,k∈Z, 令, 则, 解得,k∈Z, 故不等式的解集为. 【变式3】已知函数. (1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象(先列表,再画图); (2)求f(x)的单调递增区间. 【答案】(1)函数的图象见解答. (2)函数f(x)的单调递增区间为. 【解答】解:(1)不妨求解函数f(x)在一个周期[0,2π]的图象, 列表, 0 π 2π x y 0 3 0 ﹣3 0 函数f(x)在一个周期内的图象如图所示: (2):令,解得,所以函数f(x)的单调递增区间为. 题型2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换 解|题|知|识 函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤 两种变换的差异 先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位.原因是相位变换和周期变换都是针对x而言的. 【典例1】想要得到函数的图像,只需将函数的图像(  ) A.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向右平移个单位 B.各点横坐标变为原来的2倍,再把图像向左平移个单位 C.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位 D.各点横坐标变为原来的倍,再把图像向右平移个单位 【答案】C 【解答】解:由题意得, 为了得到f(x)的图象,可以将的图象作如下2种变换: ①将g(x)的图象向右平移个单位,得到y=sin[(x)]=sin(x)的图象, 然后将所得图象上各点的横坐标变为原来的倍,得到函数y=sin(2x)的图象; ②将g(x)图象上各点的横坐标变为原来的倍,得到y=sin(2x)的图象, 然后将所得图象向右平移个单位,得到函数y=sin[2(x))=sin(2x)的图象. 对照各个选项,可知C项符合题意. 故选:C. 【变式1】的图象可以由y=sinx的图象作的变换得到(  ) A.先向左平移个单位,然后将横坐标变为原来的3倍,纵坐标不变 B.先向右平移个单位,然后将横坐标变为原来的,纵坐标不变 C.先将横坐标变为原来的3倍,纵坐标不变,然后向右平移个单位 D.先将横坐标变为原来的,纵坐标不变,然后向右平移个单位 【答案】B 【解答】解:的图象可以由y=sinx的图象先向右平移个单位可得y=sin(x),然后将横坐标变为原来的的变换得到. 故选:B. 【变式2】将函数f(x)=sin2x的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列区间中,g(x)单调递减的区间是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解答】解:将函数f(x)=sin2x的图象向左平移个单位长度,得到函数, 令,得, 则g(x)的单调递减区间为. 对于A:当k=0时,,A正确. 对于BCD:无k∈Z满足条件,故BCD错误. 故选:A. 【变式3】函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(0)=1 B.该函数的解析式为 C.将函数f(x)的图象向右平移个单位得到的函数是奇函数 D.函数f(x)的减区间为 【答案】C 【解答】解:对于AB,由图象,得A=2,,解得, 则, 因为,则,k∈Z, 即,因为0<φ<π,所以, 则,故B错误; ,故A错误, 对于C,将f(x)的图象向右平移个单位,即为奇函数,故C正确; 对于D,令, 解得, 即f(x)的减区间为,故D错误. 故选:C. 题型3 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式 解|题|知|识 根据图象确定解析式的方法: 在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A,k,ω由周期T确定,即由T求出,φ由特殊点确定. 【典例1】已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【解答】解:根据题意,f(x)的最大值为A=2, 周期T=2(),所以,解得ω=4, 因为f()=0,且(,0)在f(x)的递减区间,所以4φ=π+2kπ(k∈Z), 结合|φ|<π,取k=0,可得φ,所以. 故选:D. 【变式1】若函数的部分图象如图所示,则(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解答】解:根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象知, T=2×[()],所以ω3, 由函数的图象得Asin(φ)=0,且, 解得. 故选:C. 【变式2】函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图像如图,则此函数的解析式为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解答】解:由图可知,函数y=Asin(ωx+φ)过点(),, y过点(),,符合题意; 对于B,y不过点(),故B错误; 对于C,不过点(),故C错误; 对于D,y=2sin(2x)不过点(),故D错误. 故选:A. 【变式3】函数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,则下列结论正确的是(  ) A.g(x)的图象关于直线对称 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】D 【解答】解:由函数的部分图象可得A=2, 可得函数f(x)的最小正周期, 解得ω=1, 因为,解得, 所以, 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,得到函数, 把图象整体向右平移个单位长度得, 当时,可得g()=2sin±2,故A错; 当时,可得g()=2sin2≠0,故不是g(x)图象的对称中心,故B错: 易知g(x)在上单调递增,在上单调递减,故C错; 当时,可得g(x)取得最大值2,故D正确. 故选:D. 过 关 验 收 1.设函数f(x)=2cos(ωx+φ)对任意的x都有,若设函数g(x)=3sin(ωx+φ)﹣1,则的值是   . 【答案】﹣1 【解答】解:∵函数f(x)=2cos(ωx+φ)对任意的x都有, ∴x是函数f(x)的一条对称轴, ∴cos(ω+φ)=±1, 即ω+φ=kπ,k∈Z, ∴φ=kπω,k∈Z; ∴函数g(x)=3sin(ωx+φ)﹣1=3sin(ωx+kπω)﹣1,k∈Z; ∴3sin(ω+kπω)=3sinkπ﹣1=﹣1. 故答案为:﹣1. 2.已知函数. (1)用“五点法”作出函数f(x)在[0,π]上的图象; (2)解不等式. 【答案】(1)图象见详解; (2). 【解答】解:(1)列表: 0 π 2π x f(x) 0 1 0 ﹣1 0 又当x=0时,,当x=π时,, 描点作图,如图所示: (2)因为, 所以,k∈Z, 解得,k∈Z, 故不等式的解集为. 3.已知函数. (1)求f(x)的单调递增区间; (2)用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象. 【答案】(1). (2)图象见解析. 【解答】解:(1)令, , 解得, 则f(x)的单调递增区间是. (2)列表如下: π 2π x 0 π f(x) 0 1 ﹣1 ﹣3 ﹣1 0 则f(x)在[0,π]上的图象如图所示: 4.设x∈R,函数的最小正周期为π,且. (1)求ω和φ的值; (2)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图像; (3)若,求x的取值范围. 【答案】(1)ω=2, (2)作图见解析 (3) 【解答】解:(1)∵函数f(x)的最小正周期, ∴ω=2. ∵, 且, ∴. (2)根据(1)知,列表如下: x 0 π 0 π f(x) 1 0 ﹣1 0 f(x)在[0,π]上的图像如图所示: (3)∵,即, ∴, 则, 即. ∴x的取值范围是 5.设函数(0<ω<3),将该函数的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,函数g(x)的图象关于y轴对称. (1)求ω的值; (2)在给定的坐标系内,用“五点法”列表、画出函数f(x)在一个周期内的图象; (3)设关于x的方程在区间上有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围. 【答案】(1)ω=2; (2)图象见解答过程; (3)(﹣2,﹣1]. 【解答】解:(1)f(x)=sin(ωx)+2cos(ωx) =sinωxcoscoxsin2(cosωxcossinωxsin) sinωxcosωx sin(ωx), 所以f(x)sin(ωx),将该函数的图象向左平移个单位后得到函数g(x), 则g(x)sin[ω(x)]sin(ωx), 该函数的图象关于 y 轴对称,可知该函数为偶函数, 故 kπ,k∈Z,解得ω=2+6k,k∈Z, 因为 0<ω<3, 所以得到ω=2. (2)由(1)可得函数 f(x)sin(2x), 列表: x 2x 0 π 2π y 0 0 0 作图如下: (3)由 (1)得到msin(x)cos(2x)(m+1)=0, 化简得msin(x)+1﹣2sin2(x)+m+1=0, 令t=sin(x),x∈[,0],则t∈[﹣1,], 关于t的方程﹣2t2+mt+m+2=0,即(t+1)(2t﹣m﹣2)=0, 解得t1=﹣1,t2, 当 t1=﹣1 时,由 sin(x)=﹣1,x∈[,0],可得x, 要使原方程在[,0]上有两个不相等的实数根, 则0, 解得﹣2<m≤﹣1, 故实数m的取值范围为(﹣2,﹣1]. 6.为了得到函数的图像,只需把函数y=sin2x的图像上所有的点向_____平移_____个单位长度.(  ) A.左; B.左; C.右; D.右; 【答案】C 【解答】解:把函数y=sin2x的图像上所有的点向右平移个单位长度可得,. 故选:C. 7.为了得到函数的图象,可以把函数g(x)=cos2x的图象(  ) A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度 C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度 【答案】C 【解答】解:将g(x)=cos2x的图象向右平移个单位长度得到f(x). 故选:C. 8.将函数图象上所有的点向左平行移动个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一个单调递增区间为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【解答】解:由题可得g(x)=cos[2(x)]=sin2x, 令2kπ2x≤2kπ,解得kπx≤kπ,k∈Z, 即函数g(x)的单调递增区间为[kπ,kπ](k∈Z). 结合选项可得只有A符合. 故选:A. 9.将函数f(x)=cos(2x+φ)的图象向左平移个单位长度后得到的函数图象关于原点中心对称,则φ可能的取值是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解答】解:因为f(x)的图象向左平移个单位长度后,得到的函数图象关于原点中心对称, 所以f(x)的图象关于点(,0)对称,可得2φkπ(k∈Z),解得φkπ(k∈Z), 取k=0,可得φ的一个值等于,C项符合题意,其它各项均不正确. 故选:C. 10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像是由的图像向右平移个单位得到的.若f(x)在上仅有一个零点,则ω的取值范围是(  ) A. B. C.[1,2) D. 【答案】A 【解答】解:由平移得, 令f(x)=0,则(), 当时,令,则, sint=0的零点为t=kπ(),需此区间内仅有一个kπ, 取k=1,解不等式组,得, 所以ω的取值范围是. 故选:A. 11.为了得到函数y=3sin(2x),x∈R的图象,只需把函数y=3sin(x),x∈R的图象上所有的点的(  ) 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】B 【解答】解:由函数图象变换的规则函数的图象,可以由函数的图象上所有的点横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到 故选:B. 12.已知函数f(x)=cos4x+2sinxcosx﹣sin4x,有下列命题: ①为函数f(x)图象的一条对称轴; ②将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,若g(x)在[0,t]上的最大值为g(0),则t的最大值为; ③f(x)在[0,a]上有3个零点,则实数a的取值范围是; ④函数f(x)在上单调递减,其中错误的命题个数为(  ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【解答】解:由f(x)=cos4x+2sinxcosx﹣sin4x=(cos2x﹣sin2x)(cos2x+sin2x)+sin2x . 对于①,, 则为函数f(x)图象的一条对称轴,故①正确; 对于②,, 当x∈[0,t]时,, 由于g(x)在[0,t]上的最大值为g(0),所以,则, 所以t的最大值为,故②正确; 对于③,当x∈[0,a]时,, 因为f(x)在[0,a]上有3个零点, 所以,解得,故③错误; 对于④,当时,, 因为y=sinx在上单调递减, 所以函数f(x)在上单调递减,故④正确. 故选:A. 13.将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间上单调递减,则ω的最大值为(  ) A.6 B.5 C.3 D.2 【答案】B 【解答】解:将函数的图象向右平移个单位长度后得到, 当时,. 因为g(x)在区间上单调递减, 所以,所以0<ω≤5,即ω的最大值为5. 故选:B. 14.已知函数,把函数f(x)的图象沿x轴向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象.则下列说法不正确的是(  ) A.函数g(x)是奇函数 B.当时,函数g(x)的值域是[﹣1,2] C.函数g(x)图象关于直线对称 D.函数g(x)在区间上单调递增 【答案】ACD 【解答】解:对于A,函数的图象沿x轴向左平移个单位长度,得到g(x), 所以函数g(x)是偶函数,故A不正确; 对于B,当时,,所以函数g(x)的值域为[﹣1,2],故B正确; 对于C,函数g(x)的图象关于点对称,故C不正确; 对于D,函数g(x)在区间上单调递减,故D不正确. 故选:ACD. 15.函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(x)的图象可由y=Asinωx的图象向左平移个单位长度得到 B.f(x)在区间上单调递增 C.f(x)的图象关于直线对称 D.关于x的不等式的解集为 【答案】ABC 【解答】解:由函数的部分图象得A=2, 可得f(0)=2sinφ=1,即, 而, 则, 可得, 又2sin(ω)=0, 则, 解得, 因为f(x)的最小正周期,由图象知, 则,可得ω=2, 可得, 对于A,y=2sin2x图象向左平移个单位得到的图象,A正确; 对于B,当时,可得,可得函数f(x)在上单调递增,B正确; 对于C,由于,可得f(x)的图象关于直线对称,C正确; 对于D,由,得,则, 解得,D错误. 故选:ABC. 16.已知函数,则(  ) A.f(x)的值域为[﹣2,2] B.f(x)的图象关于点对称 C.f(x)在区间单调递减 D.f(x)的图象平移变换后可得y=sinx的图象 【答案】AC 【解答】解:根据正弦函数的性质,可知sin(2x)∈[﹣1,1], 所以f(x)=2sin(2x)∈[﹣2,2],故A选项正确; 当x时,f(x)=2sin()≠0, 所以f(x)的图象不关于(,0)对称,故B选项错误; 当时,, 结合正弦函数的单调性,可知f(x)在区间单调递减,故C选项正确; 因为的周期T,与函数y=sinx的周期不同, 所以f(x)的图象平移变换后,不可能得到y=sinx的图象,故D选项错误. 故选:AC. 17.将函数f(x)=2sinx图象上所有点的横坐标缩小为原来的,再向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)﹣a=0在上有两个不同的零点x1,x2,则tan(x1+x2)=     . 【答案】. 【解答】解:先将函数f(x)=2sinx图象上所有点的横坐标缩小为原来的,得到y=2sin2x的图象, 再向右平移个单位长度,得到的图象, 因为,所以, 令,则, 原问题等价于关于t的方程2sint﹣a=0在上有两个不等的实数根t1,t2, 由正弦函数的对称性知,t1+t2=2π, 所以,即, 所以. 故答案为:. 18.将函数的图象上所有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,若g(α)=0,则tan2α=  . 【答案】. 【解答】解:由题意得, 将f(x)的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,可得f(2x)的图象, 所以,可得, 即,所以,即, 所以 . 故答案为:. 19.设函数,已知f(x1)=﹣1,f(x2)=1,且|x1﹣x2|的最小值为.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到g(x)的图象,则g(x)在区间上的最大值为   . 【答案】. 【解答】解:函数,f(x1)=﹣1为函数最小值,f(x2)=1为函数最大值, 因为|x1﹣x2|的最小值为, 则T,ω=4,f(x)=cos(4x), 将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变), 得到g(x)=2cos(4x), 当x∈时,4x∈[], 故, 故函数的最大值为. 故答案为:. 20.已知函数. (1)求f(x)最小正周期; (2)将函数f(x)的图象的横坐标缩小为原来的,再将得到的函数图象向右平移个单位,最后得到函数y=g(x),用五点作图法画出函数g(x)在的图象并求其在该区间上的单调递增区间. 【答案】(1)π; (2)单调递增区间为,图象如图所示: 【解答】解:(1)由题意得, 可得f(x)的最小正周期为; (2)将f(x)的图象的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变, 可得函数的图象,然后将所得图象向右平移个单位长度, 可得到函数, 根据“五点作图法”,列表如下: x 0 0 π g(x) 0 2 0 ﹣2 将(0,),(,0),(,2),(,0),(,0),(,)描成平滑的曲线, 可得函数g(x)在的图象,如下图所示: 观察图象,可得g(x)在上的单调递增区间为. 21.已知函数. (1)填写如表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象; x 0 f(x) (2)将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,横坐标缩短为原来的,再将得到的图象上所有点向右平移个单位长度后,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程. 【答案】(1)答案见解析, (2)x,k∈Z. 【解答】解:(1)由题意可得表格如下: π 2π x 0 π f(x) 0 0 可得图象如下图所示: (2)将y=f(x)的图象向上平移1个单位得到的图象,再将横坐标缩短为原来的可得到的图象,再向右平移个单位可得的图象, 即. 令4xkπ,解得x, 所以g(x)的对称轴方程是x,k∈Z. 22.已知函数. (1)求f(x)在上的值域; (2)将f(x)的图象向右平移个单位长度,再把曲线上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间. 【答案】(1)f(x)∈[1,2]; (2),k∈Z. 【解答】解:(1)由题意可得f(x), 因为,则, 所以, 故f(x)∈[1,2]; (2)将f(x)的图象向右平移个单位长度, 可得, 再把函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍, 得到的图象, 由,k∈Z,可得,k∈Z, 所以g(x)的单调递减区间为,k∈Z. 23.已知函数. (1)求f(x)的对称中心坐标; (2)将y=f(x)的图象上的各点纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位得到y=g(x)的图象,当时,方程g(x)=m有解,求实数m的取值范围. 【答案】(1); (2). 【解答】解:(1)由题意得f(x)sin2x+22 sin2x+cos2x+3=2sin(2x)+3, 根据,解得, 所以f(x)图象的对称中心为; (2)由(1)可得, 将f(x)图象上各点纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍, 可得y=f()=2sin(x)+3的图象, 然后将所得图象向右平移个单位,可得g(x)=2sinx+3的图象, 当时,,可得, 因此,若方程g(x)=m有解,则实数m的取值范围为. 24.已知函数. (1)求f(x)的最大值及对应的x的集合; (2)先将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍,得到函数g(x)的图象,求g(x)的单调递增区间. 【答案】(1)f(x)max=2,相应x的取值集合为; (2),k∈Z. 【解答】解:(1)由题意得,可得f(x)最大值为2, 当f(x)取最小值时,,k∈Z,解得,k∈Z, 所以f(x)取得最大值时,相应x的集合为; (2)将函数f(x)的图象向右平移, 可得,的图象, 再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍,可得的图象, 令,解得,k∈Z, 可得g(x)的递增区间为,k∈Z. 25.如图,函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点和.将f(x)图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),然后把各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),最后再把图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象. (1)求函数g(x)的解析式及其单调递增区间; (2)求函数在上的值域. 【答案】(1)[,],k∈Z; (2)[﹣2,1]. 【解答】解:(1)由题意可得,T=2()=2π, 故ω=1, 由五点作图可得,则,f(x)=sin(x), 将f(x)图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),然后把各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),最后再把图象向右平移个单位长度, 得到函数g(x)=2sin(2x), 令,k∈Z, 则x,k∈Z, 故g(x)的单调递增区间为[,],k∈Z; (2)2sin(2x)﹣2sin2x sin2x﹣cos2x﹣2sin2x sin2x﹣cos2x =﹣2sin(2x), 当x时,, 所以sin(2x)≤1, 所以g(x)在上的值域为[﹣2,1]. 26.已知函数的相邻两对称轴间的距离为, (1)求f(x)的解析式; (2)将函数f(x)的图像向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图像,当时,求函数g(x)的值域. 【答案】(1)f(x)=2sin2x; (2). 【解答】解:(1)函数, 整理得:, 由于相邻两对称轴间的距离为, 故函数的周期为π, 故ω=2, 所以f(x)=2sin2x; (2)函数f(x)的图像向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变), 得到函数的图像, 由于, 故, 所以. 27.已知函数的部分图象如图所示,则下列说法中正确的是(  ) A.f(x)的最小正周期为2π B. C.点是f(x)图象的一个对称中心 D.直线x=2π是f(x)图象的一条对称轴 【答案】C 【解答】解:由图像可以看出,T=4π⇒,选项A错误.φ,φ.故函数解析式f(x)=2sin(x),选项B错误.,,当k=2时,,故选项C正确.,,无论k取何值,x都不可能为2π,故选项D错误. 故选:C. 28.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|)的部分图象如图所示,则(  ) A.f(x)的最小正周期为π B. C.将曲线y=f(x)向右平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称 D.若f(x)在区间(﹣a,a)上单调递增,则 【答案】AD 【解答】解:由于,故ω=2,则Tπ,故A正确; 由于A=2,则f(x)=2cos(2x+φ),故,即,k∈Z, 所以,k∈Z, 而,故,故B错误; 由于, 故将曲线y=f(x)向右平移个单位长度后得到的图象, 该图象关于原点对称,不关于y轴对称,故C错误; 当时,,当时,, 由于y=cosx在(﹣π,0)上单调递增,在(0,π)上单调递减, 故在上单调递增,在上单调递减, 故由f(x)在区间(﹣a,a)上单调递增,得,故D正确. 故选:AD. 29.已知函数的部分图象如图所示,则下列选项正确的是(  ) A.f(x)的图象关于直线对称 B. C.若,x1≠x2,则 D.将函数的图象向左平移个单位长度可得到f(x)的图象 【答案】ABD 【解答】解:由图知,最小正周期Tπ, 所以ω2, 由图知,函数f(x)的图象过点(,A), 所以, 所以,即, 又,所以, 所以, 由,得A=2, 所以, 选项A,因为, 所以f(x)的图象关于直线对称,故选项A正确; 选项B,,故选项B正确; 选项C,令f(x)=2sin(2x),则, 所以或, 解得或, 因为,x1≠x2, 所以,故选项C错误; 选项D,将函数的图象向左平移个单位长度可得f(x),故选项D正确. 故选:ABD. 30.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π),其部分图象如图所示,其中B为最高点,,,则    . 【答案】. 【解答】解:由题意,过点B作x轴的垂线,垂足为C, 因为在直角△ABC中,,,|AC|2+|BC|2=10, 解得|BC|=1,|AC|=3,f(x)的最大值为A=1, 因为, 所以f(x)的周期T=4, 可得, 可得, 因为,可得, 又|φ|<π, 所以,解得, 由于f(x)是周期为4的函数, 所以是周期为12的周期函数, 可得, 因为,,, ,,,, 可得. 故答案为:. 31.如图,某港口某天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数,据此图象可知,这段时间水深(单位:m)的最小值为    . 【答案】2. 【解答】解:根据函数y=4sin(x+φ)+k的图象知,这段时间水深最大值为4+k=10, 解得k=6,所以这段时间水深的最小值为﹣4+6=2. 故答案为:2. 32.已知函数的最小正周期为π,其图象关于直线对称,则    . 【答案】. 【解答】解:因为函数f(x)=3sin(ωx+φ)的最小正周期为π,所以; 又因为函数f(x)图象关于直线对称,可得, 可得,且,所以,所以, 所以. 故答案为:. 33.已知函数的部分图象如图所示: (1)求f(x)的解析式; (2)求f(x)的单调递减区间和对称中心坐标; (3)将f(x)的图象向右平移个单位,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,最后将图象向上平移1个单位,得到函数g(x)的图象,求函数y=g(x)在x∈[0,π]的值域. 【答案】(1)f(x)=2sin(2x)﹣1. (2)函数的对称中心为(kπ,﹣1),k∈Z.f(x)的单调递减区间为:[kπ,kπ],k∈Z. (3)函数y=g(x)在x∈[0,π]的值域为(,2]. 【解答】解:(1)根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0,|φ|)的部分图象, 由图可知,,解得T=π,可得ω=2, 由于2A=1﹣(﹣3)=4,可得:A=2,由2b=1+(﹣3)=﹣2,可得:b=﹣1, 将(,1)代入y=2sin(2x+φ)﹣1,可得:1=2sin(2φ)﹣1,可得sin(2φ)=1, 可得:2φ=2kπ,k∈Z,解得:φ=2kπ,k∈Z, 由于|φ|,则φ, 可得f(x)=2sin(2x)﹣1. (2)令2xkπ,求得xkπ,k∈Z,故函数的对称中心为(kπ,﹣1),k∈Z. 令2kπ2x2kπ,k∈Z,解得kπx≤kπ,k∈Z,可得f(x)的单调递减区间为:[kπ,kπ],k∈Z. (3)将f(x)的图象向右平移个单位,可得y=2sin[2(x)]﹣1=2sin(2x)﹣1的图象; 再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得y=2sin(x)﹣1的图象; 最后将图象向上平移1个单位,得到函数g(x)=2sin(x) 的图象, 因为x∈[0,π],可得x∈[,], 可得sin(x)∈[,1],可得g(x)∈(,2],即函数y=g(x)在x∈[0,π]的值域为(,2]. 34.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示. (1)求A,ω,φ. (2)已知函数g(x)=f(x)+|f(x)|. ①求g(x)的分段解析式; ②若g(x)在[2π,m]上的图象与直线恰有3个公共点,求m的取值范围. 【答案】(1)A=4,,; (2)①; ②[6π,7π). 【解答】解:(1)由f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象知,A=4,T=2×()=4π,所以ω. 由f(x)的图象过点(,4),所以φ2kπ(k∈Z),解得φ2kπ(k∈Z), 因为|φ|<π,所以φ. (2)①当f(x)=4sin(x)≥0时,g(x)=2f(x)=8sin(x), 此时2kπxπ+2kπ(k∈Z),解得4kπ≤x4kπ(k∈Z). 当f(x)=4sin(x)<0时,g(x)=f(x)﹣f(x)=0, 此时﹣π+2kπx2kπ(k∈Z),解得4kπ<x4kπ(k∈Z). 所以. ②由x∈[2π,m],得. 由,得, 即或, 因为g(x)在[2π,m]上的图象与直线恰有3个公共点, 所以, 解得6π≤m<7π,即m的取值范围是[6π,7π). 学科网(北京)股份有限公司 $

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5.6 函数y=Asin(ωx+φ)讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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