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  • 2021-06-15 发布

高考数学专题复习练习第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质

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第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 一、选择题 ‎1.已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图像(  )‎ A.关于点对称 B.关于直线x=对称 C.关于点对称 D.关于直线x=对称 解析 由已知,ω=2,所以f(x)=sin,因为f=0,所以函数图像关于点中心对称,故选A.‎ 答案 A ‎ ‎2.要得到函数的图像,只要将函数的图像( )‎ A. 向左平移1个单位 B. 向右平移1个单位 C. 向左平移 个单位 D.向右平移 个单位 解析 因为,所以将向左平移个单位,故选C.‎ 答案 C ‎3. 函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向右平移个单位后,得到的图象对应的函数解析式为 (  ).‎ A.y=sin 2x B.y=cos 2x C.y=sin D.y=sin 解析 由所给图象知A=1,T=-=,T=π,所以ω==2,由sin=1‎ ‎,|φ|<得+φ=,解得φ=,所以f(x)=sin,则f(x)=sin的图象向右平移个单位后得到的图象对应的函数解析式为y=sin=sin,故选D.‎ 答案 D ‎4.将函数y=sin 2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为 (  ).‎ A. B. C. D. 解析 将函数y=sin 2x的图象向左平移φ个单位,得到函数y=sin 2(x+φ)=sin(2x+2φ)的图象,由题意得2φ=+kπ(k∈Z),故φ的最小值为.‎ 答案 C ‎5. 如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置P(x,y).若初始位置为P0,当秒针从P0(注:此时t=0)正常开始走时,那么点P的纵坐标y与时间t的函数关系为 (  ).‎ A.y=sin B.y=sin C.y=sin D.y=sin 解析 由题意可得,函数的初相位是,排除B,D.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转,即T==60,所以|ω|=,即ω=-,故选C.‎ 答案 C ‎6.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ)(A>0,ω>0,0<φ<‎ )的图像如图所示,则当t=秒时,电流强度是(  )‎ A.-5安 B.5安 C.5安 D.10安 解析 由函数图像知A=10,=-=.‎ ‎∴T==,∴ω=100π.‎ ‎∴I=10sin(100πt+φ).‎ 又∵点在图像上,‎ ‎∴10=10sin ‎∴+φ=,∴φ=,‎ ‎∴I=10sin .‎ 当t=时,I=10sin =-5.‎ 答案 A 二、填空题 ‎7.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2,则ω=________.‎ 解析 由已知两相邻最高点和最低点的距离为2,而f(x)max-f(x)min=2,由勾股定理可得==2,∴T=4,∴ω==.‎ 答案 ‎8.已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x∈,则f(x)的取值范围是________.‎ 解析 ∵f(x)与g(x)的图象的对称轴完全相同,∴f(x)与g(x)的最小正周期相等,‎ ‎∵ω>0,∴ω=2,∴f(x)=3sin,∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,∴-≤sin≤1,∴-≤3sin≤3,即f(x)的取值范围是.‎ 答案  ‎9.已知函数f(x)=-2sin(2x+φ)(|φ|<π),若是f(x)的一个单调递增区间,则φ的值为________.‎ 解析 令+2kπ≤2x+φ≤+2kπ,k∈Z,k=0时,有-≤x≤-,此时函数单调递增,若是f(x)的一个单调递增区间,则必有 解得故φ=.‎ 答案  ‎10.在函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的一个周期内,当x=时有最大值,当x=时有最小值-,若φ∈,则函数解析式f(x)=________.‎ 解析 首先易知A=,由于x=时f(x)有最大值,当x=时f(x)有最小值-,所以T=×2=,ω=3.又sin=,φ∈,解得φ=,故f(x)=sin.‎ 答案 sin 三、解答题 ‎11.已知函数f(x)=sin2x+2cos2x.‎ ‎(1)将f(x)的图像向右平移个单位长度,再将周期扩大一倍,得到函数g(x)的图像,求g(x)的解析式;‎ ‎(2)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间.‎ 解 (1)依题意f(x)=sin2x+2· ‎=sin2x+cos2x+1‎ ‎=2sin+1,‎ 将f(x)的图像向右平移个单位长度,得到函数f1(x)=2sin+1=2sin2x+1的图像,该函数的周期为π,若将其周期变为2π,则得g(x)=2sinx+1.‎ ‎(2)函数f(x)的最小正周期为T=π,‎ 当2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)时,函数单调递增,‎ 解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),‎ ‎∴函数的单调递增区间为(k∈Z).‎ ‎12.已知向量m=(sin x,1),n=(Acos x,cos 2x)(A>0),函数f(x)=m·n的最大值为6.‎ ‎(1)求A;‎ ‎(2)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的值域.‎ 解 (1)f(x)=m·n=Asin xcos x+cos 2x ‎=A=A sin.‎ 因为A>0,由题意知A=6.‎ ‎(2)由(1)知f(x)=6sin.‎ 将函数y=f(x)的图象向左平移个单位后得到 y=6sin=6sin的图象;‎ 再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到y=6sin的图象.‎ 因此g(x)=6sin.‎ 因为x∈,所以4x+∈,‎ 故g(x)在上的值域为[-3,6].‎ ‎13.已知函数f(x)=2sin+cos-sin(x+π).‎ ‎(1)求f(x)的最小正周期;‎ ‎(2)若将f(x)的图象向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,π]上的最大值和最小值.‎ 解 (1)因为f(x)=sin+sin x ‎=cos x+sin x=2 ‎=2sin,‎ 所以f(x)的最小正周期为2π.‎ ‎(2)∵将f(x)的图象向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,‎ ‎∴g(x)=f=2sin[+]‎ ‎=2sin.‎ ‎∵x∈[0,π],∴x+∈,‎ ‎∴当x+=,即x=时,sin=1,g(x)取得最大值2.‎ 当x+=,即x=π时,sin=-,g(x)取得最小值-1.‎ ‎14.设函数f(x)=cos+sin2x.‎ ‎(1)求f(x)的最小正周期;‎ ‎(2)设函数g(x)对任意x∈R,有g=g(x),且当x∈时,g(x)=-f(x).求g(x)在区间[-π,0]上的解析式.‎ 解 (1)f(x)=cos+sin2x ‎=+ ‎=-sin 2x,‎ 故f(x)的最小正周期为π.‎ ‎(2)当x∈时,g(x)=-f(x)=sin 2x,故 ‎①当x∈时,x+∈.‎ 由于对任意x∈R,g=g(x),‎ 从而g(x)=g=sin ‎=sin(π+2x)=-sin 2x.‎ ‎②当x∈时,x+π∈.‎ 从而g(x)=g(x+π)=sin[2(x+π)]=sin 2x.‎ 综合①、②得g(x)在[-π,0]上的解析式为 g(x)=