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  • 2021-06-16 发布

高中数学第7章三角函数课时分层作业40函数y=Asinωx+φ的图象与性质含解析苏教版必修第一册

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课时分层作业(四十) 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质 ‎(建议用时:40分钟)‎ 一、选择题 ‎1.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则φ=(  )‎ A.- B. C.- D. D [由题图可知T=4×=π,故ω=2,又f=2,所以2×+φ=+2kπ(k∈Z),故φ=2kπ+,又|φ|<,∴φ=.]‎ ‎2.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0).若f(x)在区间上具有单调性,且f=f=-f,则f(x)的最小正周期为(  )‎ A. B. C.π D. C [∵f=f,∴x==为函数f(x)的图象的一条对称轴.‎ ‎∵f=-f,f(x)在区间上具有单调性,∴x=-=为f(x)图象的一条对称轴,且与x=相邻,故函数f(x)的最小正周期T=2×=π.]‎ ‎3.点P是函数f(x)=sin(ωx+φ)+m的图象的一个对称中心,且点P到该图象的对称轴的距离的最小值为,则下列说法正确的是(  )‎ A.f(x)的最小正周期是π B.f(x)的值域为[0,4]‎ - 7 -‎ C.f(x)的初相φ= D.f(x)在上单调递增 D [由题意,且函数的最小正周期为T=4×=2π,故ω==1.代入①式得φ=kπ+(k∈Z),又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=sin+2.故函数f(x)的最小正周期为2π,值域为[1,3],初相为,排除A、B、C项,故选D.]‎ ‎4.设函数f(x)=2sin.若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为(  )‎ A.2 B. C.1 D. A [f(x)的周期T=4,|x1-x2|的最小值为2.]‎ ‎5.设偶函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM为等腰直角三角形,∠KML=90°,KL=1,则f的值为(  )‎ A.- B.- C.- D. D [由题意知,点M到x轴的距离是,‎ 根据题意可设f(x)=cos ωx,‎ 又由题图知·=1,所以ω=π,‎ 所以f(x)=cos πx,‎ 所以f=cos=. 故选D.]‎ 二、填空题 ‎6.已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)的图象如图所示,f=-,则f(0)=________.‎ - 7 -‎  [由图象可得最小正周期为π,于是f(0)=f,注意到π与关于对称,‎ 所以f=-f=.]‎ ‎7.若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),则f=________.‎ ‎±3 [由于函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),‎ 则函数f(x)的图象关于直线x=对称,则f是函数f(x)的最大值或最小值,则f=-3或3.]‎ ‎8.(一题两空)函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω=________;φ=________.‎ ‎2 - [T=-=,∴T==π,‎ ‎∴ω=2.‎ 当x=时,2×+φ=,∴φ=-.]‎ 三、解答题 ‎9.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 - 7 -‎ x Asin(ωx+φ)‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎-5‎ ‎0‎ ‎(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;‎ ‎(2)将y=f(x)图象上所有点向左平行移动个单位长度,得到y=g(x)图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.‎ ‎[解] (1)根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ=-.数据补全如下表:‎ ωx+φ ‎0‎ π ‎2π x Asin(ωx+φ)‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎-5‎ ‎0‎ 函数解析式为f(x)=5sin.‎ ‎(2)由(1)知, f(x)=5sin,‎ 因此g(x)=5sin=5sin.‎ 因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z.‎ 令2x+=kπ,解得x=-,k∈Z.‎ 即y=g(x)的图象的对称中心为,k∈Z,其中离原点O最近的对称中心为.‎ ‎10.已知函数f(x)=3sin的图象的一条对称轴是直线x=.‎ ‎(1)求φ值;‎ ‎(2)求函数y=f(x)的单调增区间和对称中心.‎ ‎[解] (1)∵x=是f(x)的图象的一条对称轴,‎ ‎∴sin=±1,‎ - 7 -‎ ‎∴+φ=kπ+,k∈Z.‎ ‎∵0<φ<,∴φ=.‎ ‎(2)由(1)知y=3sin.‎ 由题意得2kπ-≤x+≤2kπ+,k∈Z,‎ 即4kπ-≤x≤4kπ+,k∈Z,‎ ‎∴函数f(x)的单调增区间为(k∈Z).‎ 由x+=kπ(k∈Z)得x=2kπ-(k∈Z),‎ 故该函数的对称中心为(k∈Z).‎ ‎1.关于f(x)=4sin(x∈R),有下列命题:‎ ‎①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2是π的整数倍;‎ ‎②y=f(x)的表达式可改写成y=4cos;‎ ‎③y=f(x)图象关于点对称;‎ ‎④y=f(x)图象关于直线=-对称.‎ 其中正确命题的序号为(  )‎ A.①③   B.②④   C.②③   D.①④‎ C [对于①,由f(x)=0,可得2x+=kπ(k∈Z).‎ ‎∴x=π-(k∈Z),∴x1-x2是的整数倍,‎ ‎∴①错误;对于②,由f(x)=4sin可得f(x)=4cos=4cos,∴②正确;对于③,f(x)=4sin的对称中心满足2x+=kπ(k∈Z),∴x=π-(k∈Z),‎ ‎∴是函数y=f(x)的一个对称中心.∴③正确;‎ - 7 -‎ 对于④,函数y=f(x)的对称轴满足2x+=+kπ(k∈Z),‎ ‎∴x=+(k∈Z).∴④错误.]‎ ‎2.设函数y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论中:①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数,结论正确的是________.‎ ‎②④ [∵T=π,∴ω=2.又2×+φ=kπ+,‎ ‎∴φ=kπ+.∵φ∈,∴φ=,‎ ‎∴y=sin.由图象及性质可知②④正确.]‎ ‎3.设函数f(x)=sin(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.‎  [∵f(x)≤f对任意的实数x都成立,‎ ‎∴当x=时,f(x)取得最大值,‎ 即f=sin=1,‎ ‎∴ω-=2kπ+,k∈Z,‎ ‎∴ω=8k+,k∈Z.‎ ‎∵ω>0,∴当k=0时,ω取得最小值.]‎ ‎4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象与y轴的交点为(0,1),它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x0,2)和(x0+2π,-2).‎ ‎(1)求f(x)的解析式及x0的值;‎ ‎(2)求f(x)的单调增区间;‎ ‎(3)若x∈[-π,π],求f(x)的值域.‎ ‎[解] (1)由题意作出f(x)的简图如图.‎ - 7 -‎ 由图象知A=2,由=2π,得T=4π,‎ ‎∴4π=,即ω=,‎ ‎∴f(x)=2sin,‎ ‎∴f(0)=2sin φ=1,‎ 又∵|φ|<,∴φ=,∴f(x)=2sin.‎ ‎∵f(x0)=2sin=2,‎ ‎∴x0+=+2kπ,k∈Z.‎ ‎∴x0=4kπ+,k∈Z,‎ 又(x0,2)是y轴右侧的第一个最高点,‎ ‎∴x0=.‎ ‎(2)由-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,‎ 得-+4kπ≤x≤+4kπ,k∈Z,‎ ‎∴f(x)的单调增区间为(k∈Z).‎ ‎(3)∵-π≤x≤π,‎ ‎∴-≤x+≤,‎ ‎∴-≤sin≤1,‎ ‎∴-≤f(x)≤2,‎ 故当x∈[-π,π]时,f(x)的值域为[-,2].‎ - 7 -‎