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- 2021-06-30 发布
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第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图像
一、选择题
1.将函数y=cos 2x的图像向右平移个单位,得到函数y=f(x)·sin x的图像,则f(x)的表达式可以是( )
A.f(x)=-2cos x B.f(x)=2cos x[来
C.f(x)=sin 2x D.f(x)=(sin 2x+cos 2x)
解析 平移后对应的函数解析式是y=cos 2=sin 2x=2sin xcos x,故函数f(x)的表达式可以是f(x)=2cos x.
答案 B
2.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
3. 已知f(x)=-2sin(ωx+φ)的部分图像如图所示,则f(x)的表达式为( )
A.f(x)=-2sin
B.f(x)=-2sin
C.f(x)=-2sin
D.f(x)=-2sin
解析 由条件可知:-=π=T,[来源:Zxxk.Com]
∴T=π,由=得ω=.
在五点作图中,x=π为第四点,
∴×+φ=π,解得φ=,
∴f(x)=-2sin.
答案 A
4.把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是 ( ).
解析 把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=cos x+1的图象,然后把所得函数图象向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数y=cos(x+1)的图象,故选A.
答案 A
5.已知f(x)=sin,g(x)=cos,则下列结论中正确的是 ( ).
A.函数y=f(x)·g(x)的周期为2
B.函数y=f(x)·g(x)的最大值为1
C.将f(x)的图象向左平移个单位后得到g(x)的图象
D.将f(x)的图象向右平移个单位后得到g(x)的图象
解析 ∵f(x)=sin=cos x,
g(x)=cos=cos=sin x,
∴y=f(x)·g(x)=cos x·sin x=sin 2x.
T==π,最大值为,∴选项A,B错误.
答案 D
6.若三角函数f(x)的部分图像如图,则函数f(x)的解析式,以及S=f(1)+f(2)+…+f(2 012)的值分别为( )
A.f(x)=sin+1,S=2 012
B.f(x)=cos+1,S=2 012
C.f(x)=sin+1,S=2 012.5
D.f(x)=cos+1,S=2 012.5
解析 根据已知图像,可设f(x)=Asin(ωx+φ)+1(ω>0,A>0),由T=4得=4,
∴ω=,A===,又f(0)=sin φ+1=1,∴sin φ=0,得
φ=0,∴f(x)=sin +1.
又f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1.5+1+0.5+1=4,∴S=f(1)+f(2)+…+f(2 012)=503×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=503×4=2 012,故选A.
答案 A
二、填空题
7. 已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________.
解析 因为=-=,所以T=π,ω==2.将代入解析式可得:π+φ=2kπ+(k∈Z),即φ=2kπ+(k∈Z),又0<φ<,所以φ=.
答案 2
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.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.
其中正确结论的编号为________.
解析 ∵y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,
∴ω==2,又其图象关于直线x=对称,
∴2×+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ+,k∈Z.
由φ∈,得φ=,∴y=sin.
令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z).
∴y=sin关于点对称.故②正确.
令2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),得
kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数y=sin的单调递增区间为
(k∈Z).
∵(k∈Z).∴④正确.
答案 ②④
三、解答题
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图像如图所
示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)=f-f的单调递增区间.
解 (1)由题设图像知,周期T=2=π,
所以ω==2,
因为点在函数图像上,
所以Asin=0,
即sin=0.
又因为0<φ<,
所以<+φ<,
从而+φ=π,即φ=.
又点(0,1)在函数图像上,
所以Asin=1,得A=2.
故函数f(x)的解析式为
f(x)=2sin.
(2)g(x)=2sin-2sin
=2sin 2x-2sin
=2sin 2x-2
=sin 2x-cos 2x
=2sin,
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以函数g(x)的单调递增区间是,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)=