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- 2021-06-16 发布
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课时作业19 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及简单三角函数模型的应用
[基础达标]
一、选择题
1.[2019·唐山市高三五校联考]把函数y=sin的图象向左平移个单位长度后,所得函数图象的一条对称轴的方程为( )
A.x=0 B.x=
C.x= D.x=-
解析:解法一 把函数y=sin的图象向左平移个单位长度后得到y=sin=sin的图象,令2x+=+kπ(k∈Z),得x=+(k∈Z),令k=0,则x=,选择C.
解法二 将函数y=sin的图象向左平移个单位长度后得到y=sin=sin的图象,然后把选项代入检验,易知x=符合题意,选择C.
答案:C
2.[2019·河南顶级名校联考]将函数f(x)=cos图象上所有的点向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则下列说法不正确的是( )
A.直线x=为g(x)图象的对称轴
B.g(x)在上单调递减,且g(x)为偶函数
C.g(x)在上单调递增,且g(x)为奇函数
D.点是g(x)图象的对称中心
解析:由题意,g(x)=cos,则g(x)=sin2x.令2x=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),故A中说法正确.当x∈时,2x∈,g(x)单调递减,但g(x)为奇函数,故B中说法不正确.当x∈时,2x∈,g(x)单调递增,又g(x)为奇函数,故C中说法正确.g(x)图象的对称中心为(k∈Z),故D中说法正确.
答案:B
3.[2019·成都检测]已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示.现将函数f(x)图象上的所有点向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的解析式为( )
A.g(x)=2sin
B.g(x)=2sin
C.g(x)=2cos2x
D.g(x)=2sin
解析:由图象,知A=2,T=4×=π,所以ω==2,将点代入f(x)=2sin(2x+φ)得sin=-1,即+φ=2kπ+
eq f(3π,2)(k∈Z),结合|φ|<,得φ=,所以f(x)=2sin,所以g(x)=f=2sin,故选D.
答案:D
4.[2019·河北、河南重中点学联考]若对于任意x∈R都有f(x)+2f(-x)=3cosx-sinx,则函数f(2x)图象的对称中心为( )
A.(k∈Z) B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
解析:因为f(x)+2f(-x)=3cosx-sinx,
所以f(-x)+2f(x)=3cosx+sinx.
解得f(x)=cosx+sinx=sin,
所以f(2x)=sin.
令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z).
所以f(2x)图象的对称中心为(k∈Z).
答案:D
5.[2019·安徽滁州模拟]已知函数f(x)=sin(2x+φ)的最小正周期为T,将曲线y=f(x)向左平移个单位之后,得到曲线y=sin,则函数f(x)的一个单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
解析:∵曲线y=f(x)向左平移个单位后所得曲线的解析式为y=sin=sin,∴由题意知+φ=2kπ+(k∈Z),∴φ=2kπ-(k∈Z),又∵|φ|<,∴φ=-,因此函数f(x)=sin
.令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),得kπ-≤x≤kπ+π(k∈Z).∴函数f(x)的单调增区间为(k∈Z).令k=0,得函数f(x)的一个单调递增区间为,结合选项可知,故选A.
答案:A
二、填空题
6.函数f(x)=tanωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线y=所得线段长为,则f=________.
解析:依题意=,∴ω=4.
∴f(x)=tan4x.
∴f=tanπ=0.
答案:0
7.[2019·山西省八校第一次联考]已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图所示,则φ=________.
解析:由函数图象得A=2,所以y=2sin(ωx+φ),因为图象过点(0,-1),所以sinφ=-,因为x=0位于图象的单调递减区间,所以φ=2kπ-(k∈Z),又-π<φ<0,所以φ=-.
答案:-
8.[2019·山东省,湖北省部分重点中学二轮质量检测]已知函数f(x)=sinωx+2cosωx(ω>0)的图象与x轴的两个相邻交点之间的距离为2π,则f的值为________.
解析:由题意可知,f(x)的最小正周期为4π.
∵f(x)=sinωx+2cosωx=sin(ωx+φ0)(其中tanφ0=2),
∴=4π,解得ω=,
∴f(x)=sinx+2cosx,
∴f=sin+2cos=.
答案:
三、解答题
9.已知函数f(x)=2sin(其中0<ω<1),若点是函数f(x)图象的一个对称中心.
(1)试求ω的值;
(2)先列表,再作出函数f(x)在区间x∈[-π,π]上的图象.
解析:(1)∵点是函数f(x)图象的一个对称中心,
∴-+=kπ,k∈Z,∴ω=-3k+.
∵0<ω<1,∴k=0,ω=.
(2)由(1)知,f(x)=2sin,x∈[-π,π],列表如下:
x+
-
-
0
π
x
-π
-
-
π
y
-1
-2
0
2
0
-1
则函数f(x)在区间x∈[-π,π]上的图象如图所示.
10.[2017·山东卷]设函数f(x)=sin+sin,其中0<ω<3,已知f=0.
(1)求ω;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.
解析:(1)因为f(x)=sin+sin,
所以f(x)=sinωx-cosωx-cosωx
=sinωx-cosωx=
=sin.
由题设知f=0,所以-=kπ,k∈Z,
故ω=6k+2,k∈Z.
又0<ω<3,所以ω=2.
(2)由(1)得f(x)=sin,
所以g(x)=sin=sin.
因为x∈,所以x-∈.
当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.
[能力挑战]
11.[2019·豫南九校联考]已知函数f(x)=sin-2sincos.
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)若x∈,且F(x)=-4λf(x)-cos的最小值是-,求实数λ的值.
解析:(1)∵f(x)=sin-2sincos=cos2x+·sin2x+(sinx-cosx)(sinx+cosx)
=cos2x+sin2x+sin2x-cos2x
=cos2x+sin2x-cos2x
=sin,
∴函数f(x)的最小正周期T==π.
由2kπ-≤2x-≤2kπ+得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(2)F(x)=-4λf(x)-cos
=-4λsin-
=2sin2-4λsin-1
=22-1-2λ2.
∵x∈,∴0≤2x-≤,
∴0≤sin≤1.
①当λ<0时,当且仅当sin=0时,f(x)取得最小值,最小值为-1,这与已知不相符;
②当0≤λ≤1时,当且仅当sin=λ时,f(x)取得最小值,最小值为-1-2λ2,由已知得-1-2λ2=-,解得λ=-(舍)或λ=
;
③当λ>1时,当且仅当sin=1时,f(x)取得最小值,最小值为1-4λ,由已知得1-4λ=-,解得λ=,这与λ>1矛盾.
综上所述,λ=.