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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2份
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精品
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 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59302987.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 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.
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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).
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