人教A版 (2019)第五章 三角函数5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)优秀第2课时2课时教案及反思
展开第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(二)
1.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象,确定其解析式.
2.了解函数y=Asin(ωx+φ)的图象的物理意义,能指出简谐运动中的振幅、周期、相位、初相.
3.会根据三角函数的图象与性质讨论函数y=Asin(ωx+φ)的性质.
1.函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中参数的物理意义
2.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的有关性质
1.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的对称中心、对称轴各有什么特点?
[答案] 对称中心为图象与x轴的交点;对称轴为经过图象最高点或最低点与x轴垂直的直线
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=-2sin(3x+2)的振幅为-2.( )
(2)函数y=eq \r(2)sin(ωx+φ)(ω≠0)的值域为[-eq \r(2),eq \r(2)].( )
(3)函数y=Asin(ωx+φ),x∈R的最大值为A.( )
(4)函数y=3sin(2x-5)的初相为5.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义
【典例1】 指出下列函数的振幅A、周期T、初相φ.
(1)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,6))),x∈R;
(2)y=-6sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3))),x∈R.
[思路导引] 函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)中振幅为A,周期T=eq \f(2π,ω),初相为φ.
[解] (1)A=2,T=eq \f(2π,\f(1,2))=4π,φ=eq \f(π,6).
(2)将原解析式变形,得y=-6sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))=6sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2,3)π)),则有A=6,T=eq \f(2π,2)=π,φ=eq \f(2,3)π.
首先把函数解析式化为y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的形式,再求振幅、周期、初相.应注意A>0,φ>0.
[针对训练]
1.已知简谐运动f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)x+φ))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(|φ|<\f(π,2)))的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( )
A.T=6,φ=eq \f(π,6) B.T=6,φ=eq \f(π,3)
C.T=6π,φ=eq \f(π,6) D.T=6π,φ=eq \f(π,3)
[解析] 由题意得1=2sinφ,∴sinφ=eq \f(1,2),
又∵|φ|
[答案] A
题型二 由图象确定函数解析式
【典例2】 如图是函数y=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的图象的一部分,求此函数的解析式.
[思路导引] 由图象可知振幅为3,要确定ω,先求周期T,求φ时可代入图象中一点求解.
[解] 解法一:逐一定参法
由图象知A=3,
T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=π,∴ω=eq \f(2π,T)=2,
∴y=3sin(2x+φ).
∵点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))在函数图象上,且是上升趋势的零点,
∴-eq \f(π,6)×2+φ=2kπ,得φ=eq \f(π,3)+2kπ(k∈Z).
∵|φ|
解法二:待定系数法
由图象知A=3.
∵图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0))和eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),0)),且由图象的上升及下降趋势,
可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(πω,3)+φ=π,,\f(5πω,6)+φ=2π,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ω=2,,φ=\f(π,3).))
∴y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
解法三:图象变换法
由A=3,T=π,点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))在图象上,可知函数图象由y=3sin2x向左平移eq \f(π,6)个单位长度而得,
所以y=3sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))),即y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一零点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ或选取最值点代入公式ωx+φ=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,求φ.
(2)待定系数法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asinωx,再根据图象平移规律确定相关的参数.
[针对训练]
2.某函数部分图象如图所示,它的函数的解析式可能是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5,6)x+\f(3π,5)))
B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,5)x-\f(2π,5)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(6,5)x+\f(3π,5)))
D.y=-cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,6)x+\f(3π,5)))
[解析] eq \f(T,4)=eq \f(3π,4)-eq \f(π,3)=eq \f(5π,12),于是eq \f(2π,ω)=eq \f(5π,3),即ω=eq \f(6,5),排除A、D.不妨令该函数解析式为
y=Asin(ωx+φ),由题图知A=1,
于是eq \f(6,5)·eq \f(π,3)+φ=2kπ+π(k∈Z),
所以φ=2kπ+eq \f(3π,5)(k∈Z),所以φ可以是eq \f(3π,5),故选C.
[答案] C
题型三 三角函数图象的对称性
【典例3】 函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,6)))的对称中心是___________,对称轴方程是__________________.
[思路导引] 将eq \f(1,2)x+eq \f(π,6)看成一个整体求解.
[解析] 函数的对称中心:eq \f(1,2)x+eq \f(π,6)=kπ,k∈Z,
∴x=2kπ-eq \f(π,3),k∈Z,即eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,3),0))(k∈Z),
对称轴方程:eq \f(1,2)x+eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
∴x=2kπ+eq \f(2π,3),k∈Z.
[答案] eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(π,3),0))k∈Z x=2kπ+eq \f(2π,3),(k∈Z)
[变式] 若本例条件变为“函数y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))”,则与y轴最近的对称轴方程是_____________________________.
[解析] 令2x-eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),∴x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,3)(k∈Z).
由k=0,得x=eq \f(π,3);由k=-1,得x=-eq \f(π,6).
[答案] x=-eq \f(π,6)
三角函数对称轴、对称中心的求法
[针对训练]
3.函数y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))的图象的一条对称轴是( )
A.x=-eq \f(π,2) B.x=eq \f(π,2)
C.x=-eq \f(π,6) D.x=eq \f(π,6)
[解析] ∵x-eq \f(π,3)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
∴x=kπ+eq \f(5π,6),k∈Z,令k=-1,得x=-eq \f(π,6).
[答案] C
4.在函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(2π,3)))的图象的对称中心中,离原点最近的一个中心的坐标是________.
[解析] 设4x+eq \f(2π,3)=kπ(k∈Z),得x=eq \f(kπ,4)-eq \f(π,6)(k∈Z),
∴函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(2π,3)))图象的对称中心坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,4)-\f(π,6),0))(k∈Z).取k=1得eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),0))满足条件.
[答案] eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),0))
课堂归纳小结
1.由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A,ω,φ的值.
(1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A|.
(2)因为T=eq \f(2π,ω),所以往往通过求周期T来确定ω,可通过已知曲线与x轴的交点从而确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为eq \f(T,2);相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)从寻找“五点法”中的第一零点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(φ,ω),0))(也叫初始点)作为突破口.以y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离y轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.
2.在研究y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的思想.例如,它在ωx+φ=eq \f(π,2)+2kπ(k∈Z)时取得最大值;在ωx+φ=eq \f(3π,2)+2kπ(k∈Z)时取得最小值.
1.函数y=eq \f(1,3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)x+\f(π,6)))的周期、振幅、初相分别是( )
A.3π,eq \f(1,3),eq \f(π,6) B.6π,eq \f(1,3),eq \f(π,6)
C.3π,3,-eq \f(π,6) D.6π,3,eq \f(π,6)
[解析] 周期T=eq \f(2π,\f(1,3))=6π,振幅为eq \f(1,3),初相为eq \f(π,6).
[答案] B
2.函数y=Asin(ωx+φ)+1(A>0,ω>0)的最大值为5,则A=( )
A.5 B.-5 C.4 D.-4
[解析] ∵A>0,∴函数最大值A+1=5,∴A=4.
[答案] C
3.函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,-\f(π,2)<φ<\f(π,2)))的部分图象如图所示,则φ的值为( )
A.-eq \f(π,3) B.eq \f(π,3)
C.-eq \f(π,6) D.eq \f(π,6)
[解析] 由图象知T=eq \f(2π,ω)=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)+\f(π,3)))=π,所以ω=2,2×eq \f(π,6)+φ=2kπ(k∈Z),又因为-eq \f(π,2)<φ
[答案] A
4.如图所示为函数y=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,0<|φ|<\f(π,2)))的图象的一部分,则函数的一个解析式为( )
A.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(10,11)x+\f(π,6))) B.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(10,11)x-\f(π,6)))
C.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))) D.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))
[解析] 由图象知A=2,eq \f(T,2)=eq \f(2π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),
∴T=π=eq \f(2π,ω),∴ω=2,
∵图象过eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),2)),∴2=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(π,6)+φ)),
∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+φ))=1,∴eq \f(π,3)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,
∴φ=eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z,
又∵0<|φ|
∴函数解析式y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))).
[答案] C
5.函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))的图象的对称轴方程是_______________.
[解析] ∵x-eq \f(π,4)=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,
∴x=eq \f(3π,4)+kπ,k∈Z.
[答案] x=kπ+eq \f(3π,4),k∈Z
课后作业(五十五)
复习巩固
一、选择题
1.最大值为eq \f(1,2),周期为eq \f(π,3),初相为eq \f(π,4)的函数表达式可表示为( )
A.y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)x+\f(π,4))) B.y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)x-\f(π,4)))
C.y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x+\f(π,4))) D.y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x-\f(π,4)))
[解析] A=eq \f(1,2),eq \f(2π,ω)=eq \f(π,3)⇒ω=6,φ=eq \f(π,4),C项正确.
[答案] C
2.将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))的图象向右平移eq \f(π,3)个单位得到函数g(x)的图象,则g(x)的一条对称轴方程可以为( )
A.x=eq \f(3π,4) B.x=eq \f(7π,6)
C.x=eq \f(7π,12) D.x=eq \f(π,12)
[解析] f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))的图象向右平移eq \f(π,3)个单位得g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))-\f(π,3)))=sin(2x-π)=-sin2x.
由2x=kπ+eq \f(π,2)得g(x)的对称轴方程为
x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,4)(k∈Z)
取k=1,得x=eq \f(3π,4),故选A.
[答案] A
3.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))) B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))
C.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x-\f(π,3))) D.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))
[解析] 由图知T=4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12)+\f(π,6)))=π,
∴ω=eq \f(2π,T)=2.
又x=eq \f(π,12)时,y=1,经验证,可得D项解析式符合题目要求.
[答案] D
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)的图象如图所示,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12)))等于( )
A.eq \f(1,2) B.0 C.2 D.-2
[解析] 解法一:由图可知,eq \f(3,2)T=eq \f(5π,4)-eq \f(π,4)=π,即T=eq \f(2π,3),∴ω=eq \f(2π,T)=3.
∴y=2sin(3x+φ),将eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))代入上式得,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)+φ))=0,
又eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)π,0))是图象上升的趋势的点,
∴eq \f(3π,4)+φ=2kπ,k∈Z,则φ=2kπ-eq \f(3π,4).
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,4)+2kπ-\f(3π,4)))=0.
解法二:由图可知,eq \f(3,2)T=eq \f(5π,4)-eq \f(π,4)=π,
即T=eq \f(2π,3).
又由正弦图象性质可知,若f(x0)=0,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x0+\f(T,2)))=0.
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+\f(π,3)))=0.
[答案] B
5.同时具有性质“①最小正周期是π;②图象关于直线x=eq \f(π,3)对称;③在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,3)))上单调递增”的一个函数是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,6))) B.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))) D.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))
[解析] 由①知T=π=eq \f(2π,ω),ω=2,排除A.由②③知x=eq \f(π,3)时,f(x)取最大值,验证知只有C符合要求.
[答案] C
二、填空题
6.函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))的图象在(-π,π)上有________条对称轴.
[解析] ∵2x-eq \f(π,6)=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,
∴x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,3),k∈Z,
k=-2时,x=-eq \f(2π,3);k=-1时,x=-eq \f(π,6);
k=0时,x=eq \f(π,3);k=1时,x=eq \f(5π,6).
∴在(-π,π)上有4条对称轴.
[答案] 4
7.在函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0)的一个周期上,当x=eq \f(π,6)时,有最大值2,当x=eq \f(2π,3)时,有最小值-2,则ω=________.
[解析] 依题意知eq \f(T,2)=eq \f(2π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),所以T=π,又T=eq \f(2π,ω)=π,得ω=2.
[答案] 2
8.已知函数f(x)=Acs(ωx+φ)的图象如图所示,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=-eq \f(2,3),则f(0)=________.
[解析] 由图象可得最小正周期为eq \f(2π,3).
所以f(0)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3))),注意到eq \f(2π,3)与eq \f(π,2)关于eq \f(7π,12)对称,
故feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)))=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=eq \f(2,3).
[答案] eq \f(2,3)
三、解答题
9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,-\f(π,2)<φ<\f(π,2)))的部分图象如图所示.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-π,-\f(π,6)))时,求f(x)的取值范围.
[解] (1)由函数图象得A=1,eq \f(T,4)=eq \f(2π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),所以T=2π,则ω=1.
将点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),1))代入得sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)+φ))=1,而-eq \f(π,2)<φ
所以φ=eq \f(π,3),因此函数的解析式为f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))).
(2)由于-π≤x≤-eq \f(π,6),-eq \f(2π,3)≤x+eq \f(π,3)≤eq \f(π,6),
所以-1≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))≤eq \f(1,2),
所以f(x)的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,2))).
10.已知函数f(x)=eq \f(\r(3),2)sinxcsx+eq \f(1,2)cs2x+1.
(1)求f(x)的振幅、最小正周期及单调增区间;
(2)求f(x)的图象的对称轴方程和对称中心;
(3)求f(x)的最小值及取得最小值时的x的取值集合.
[解] (1)f(x)=eq \f(\r(3),4)sin2x+eq \f(cs2x+1,4)+1
=eq \f(\r(3),4)sin2x+eq \f(1,4)cs2x+eq \f(5,4)=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)sin2x+\f(1,2)cs2x))+eq \f(5,4)=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))+eq \f(5,4).
所以函数f(x)的振幅为eq \f(1,2),最小正周期T=eq \f(2π,2)=π.由2kπ-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)得kπ-eq \f(π,3)≤x≤kπ+eq \f(π,6)(k∈Z),f(x)的单调增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,3),kπ+\f(π,6)))(k∈Z).
(2)令2x+eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,6)(k∈Z),
所以对称轴方程为x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,6)(k∈Z).
令2x+eq \f(π,6)=kπ(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,12)(k∈Z),
所以对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2)-\f(π,12),\f(5,4)))(k∈Z).
(3)当sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))=-1,
即2x+eq \f(π,6)=-eq \f(π,2)+2kπ(k∈Z),
所以x=-eq \f(π,3)+kπ(k∈Z)时,f(x)的最小值为eq \f(3,4),此时x的取值集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=-\f(π,3)+kπ,k∈Z)))).
综合运用
11.函数y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(3π,2)))(x∈[0,2π))的图象和直线y=eq \f(1,2)的交点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] 由y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(3π,2)))=sineq \f(x,2)=eq \f(1,2),得eq \f(x,2)=2kπ+eq \f(π,6)或eq \f(x,2)=2kπ+π-eq \f(π,6),即x=4kπ+eq \f(π,3)或x=4kπ+eq \f(5π,3),又因为x∈[0,2π),所以x=eq \f(π,3)或eq \f(5π,3).故选B.
[答案] B
12.下图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6)))上的图象.为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点( )
A.向左平移eq \f(π,3)个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变
B.向左平移eq \f(π,3)个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移eq \f(π,6)个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变
D.向左平移eq \f(π,6)个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
[解析] 由图象可知A=1,T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=π,
∴ω=eq \f(2π,T)=2.∵图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0)),
∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)+φ))=0,∴eq \f(2π,3)+φ=π+2kπ,k∈Z,
∴φ=eq \f(π,3)+2kπ,k∈Z.
∴y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)+2kπ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
故将函数y=sinx先向左平移eq \f(π,3)个单位长度后,再把所得各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2),纵坐标不变,可得原函数的图象.
[答案] A
13.已知ω>0,0<φ<π,直线x=eq \f(π,4)和x=eq \f(5π,4)是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=________.
[解析] 由题意得周期T=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,4)-\f(π,4)))=2π,∴2π=eq \f(2π,ω),即ω=1,∴f(x)=sin(x+φ),
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+φ))=±1.
∵0<φ<π,∴eq \f(π,4)<φ+eq \f(π,4)
∴φ+eq \f(π,4)=eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,4).
[答案] eq \f(π,4)
14.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,-\f(π,2)≤φ≤\f(π,2)))的图象上相邻的最高点和最低点的距离为2eq \r(2),且过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,-\f(1,2))),则函数解析式为f(x)=______________.
[解析] 由函数图象上相邻最高点和最低点距离为2eq \r(2),得 eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(T,2)))2+1+12)=2eq \r(2).
解得T=4,∴ω=eq \f(2π,T)=eq \f(π,2),∴f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(πx,2)+φ)).
又∵函数图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2,-\f(1,2))),∴f(2)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)×2+φ))=-sinφ=-eq \f(1,2).
又∵-eq \f(π,2)≤φ≤eq \f(π,2),∴φ=eq \f(π,6),∴f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(πx,2)+\f(π,6))).
[答案] sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x+\f(π,6)))
15.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π),在同一周期内,当x=eq \f(π,12)时,f(x)取得最大值3;当x=eq \f(7,12)π时,f(x)取得最小值-3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的单调递减区间;
(3)若x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,6)))时,函数h(x)=2f(x)+1-m有两个零点,求实数m的取值范围.
[解] (1)由题意,易知A=3,T=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,12)π-\f(π,12)))=π,∴ω=eq \f(2π,T)=2.由2×eq \f(π,12)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,得φ=eq \f(π,3)+2kπ,k∈Z.
又∵-π<φ<π,∴φ=eq \f(π,3),∴f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
(2)由eq \f(π,2)+2kπ≤2x+eq \f(π,3)≤eq \f(3π,2)+2kπ,k∈Z,得eq \f(π,12)+kπ≤x≤eq \f(7π,12)+kπ,k∈Z,
∴函数f(x)的单调递减区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,12)+kπ,\f(7π,12)+kπ)),k∈Z.
(3)由题意知,方程sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))=eq \f(m-1,6)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,6)))上有两个实根.
∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,6))),∴2x+eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(2π,3))),
∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2),1)),
∴eq \f(m-1,6)∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2),1)),∴m∈[1+3eq \r(3),7).
2021学年1.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教学设计及反思: 这是一份2021学年1.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教学设计及反思,共3页。教案主要包含了y=sin的图象的作法,y=Asin的图象的作法,小结,作业等内容,欢迎下载使用。
高中人教版新课标A1.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教学设计: 这是一份高中人教版新课标A1.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教学设计,共10页。
高中数学人教版新课标A必修41.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教案: 这是一份高中数学人教版新课标A必修41.5 函数y=Asin(ωx+ψ)教案,共5页。