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§4.6函數(shù)y=Asin(ωx+φ)考試要求1.結(jié)合具體實(shí)例,了解y=Asin(ωx+φ)的實(shí)際意義;能借助圖象理解參數(shù)ω,φ,A的意義,了解參數(shù)的變化對(duì)函數(shù)圖象的影響.2.會(huì)用三角函數(shù)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,體會(huì)可以利用三角函數(shù)構(gòu)建刻畫事物周期變化的數(shù)學(xué)模型.知識(shí)梳理1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的有關(guān)概念y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x≥0振幅周期頻率相位初相AT=eq\f(2π,ω)f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)ωx+φφ2.用“五點(diǎn)法”畫y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一個(gè)周期內(nèi)的簡(jiǎn)圖時(shí),要找五個(gè)特征點(diǎn)ωx+φ0eq\f(π,2)πeq\f(3π,2)2πxeq\f(0-φ,ω)eq\f(\f(π,2)-φ,ω)eq\f(π-φ,ω)eq\f(\f(3π,2)-φ,ω)eq\f(2π-φ,ω)y=Asin(ωx+φ)0A0-A03.函數(shù)y=sinx的圖象經(jīng)變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的兩種途徑常用結(jié)論1.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+k圖象平移的規(guī)律:“左加右減,上加下減”.2.由y=sinωx到y(tǒng)=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的變換:向左平移eq\f(φ,ω)個(gè)單位長度而非φ個(gè)單位長度.3.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)圖象的對(duì)稱軸由ωx+φ=kπ+eq\f(π,2),k∈Z確定;對(duì)稱中心由ωx+φ=kπ,k∈Z確定其橫坐標(biāo).思考辨析判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)(1)把y=sinx的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來的eq\f(1,2),縱坐標(biāo)不變,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為y=sin
eq\f(1,2)x.(×)(2)將y=sin2x的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到y(tǒng)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖象.(√)(3)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A≠0)的最大值為A,最小值為-A.(×)(4)如果y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為T,那么函數(shù)圖象的相鄰兩個(gè)對(duì)稱中心之間的距離為eq\f(T,2).(√)教材改編題1.為了得到函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))的圖象,只要把y=sin3x的圖象()A.向右平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度B.向左平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度C.向右平移eq\f(π,12)個(gè)單位長度D.向左平移eq\f(π,12)個(gè)單位長度答案C2.為了得到y(tǒng)=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,8)))的圖象,只需把y=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))圖象上的所有點(diǎn)的()A.縱坐標(biāo)伸長到原來的3倍,橫坐標(biāo)不變B.橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍,縱坐標(biāo)不變C.縱坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,3),橫坐標(biāo)不變D.橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,3),縱坐標(biāo)不變答案D3.如圖,某地一天從6~14時(shí)的溫度變化曲線近似滿足函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b,A>0,0<φ<π,則這段曲線的函數(shù)解析式為__________________________.答案y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x+\f(3π,4)))+20,x∈[6,14]解析從題圖中可以看出,從6~14時(shí)的圖象是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+b的半個(gè)周期,所以A=eq\f(1,2)×(30-10)=10,b=eq\f(1,2)×(30+10)=20,又eq\f(1,2)×eq\f(2π,ω)=14-6,所以ω=eq\f(π,8).又eq\f(π,8)×10+φ=2kπ,k∈Z,0<φ<π,所以φ=eq\f(3π,4),所以y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x+\f(3π,4)))+20,x∈[6,14].題型一函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象及變換例1(1)(2021·全國乙卷)把函數(shù)y=f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,2)倍,縱坐標(biāo)不變,再把所得曲線向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))的圖象,則f(x)等于()A.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(7π,12))) B.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,12)))C.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(7π,12))) D.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,12)))答案B解析依題意,將y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))的圖象向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,再將所得曲線上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的2倍,得到f(x)的圖象,所以y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))eq\o(→,\s\up10(將其圖象向左平移\f(π,3)個(gè)單位長度))y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,12)))的圖象eq\o(→,\s\up7(所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的2倍))f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,12)))的圖象.(2)(2022·天津二中模擬)將函數(shù)y=sin2x的圖象向左平移φeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0≤φ<\f(π,2)))個(gè)單位長度后,得到函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象,則φ等于()A.eq\f(π,12) B.eq\f(π,6)C.eq\f(π,3) D.eq\f(5π,3)答案C解析y=sin2x=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,2))).將函數(shù)y=sin2x的圖象向左平移φ個(gè)單位長度后,得到函數(shù)y=coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2x+φ-\f(π,2)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+2φ-\f(π,2)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),由題意知2φ-eq\f(π,2)=eq\f(π,6)+2kπ(k∈Z),則φ=eq\f(π,3)+kπ(k∈Z),又0≤φ<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,3).教師備選1.要得到函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的圖象,可以把函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象()A.向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度B.向右平移eq\f(π,12)個(gè)單位長度C.向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度D.向左平移eq\f(π,12)個(gè)單位長度答案D解析函數(shù)y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)+\f(π,2)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)+\f(π,6)))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,12)))+\f(π,6))),所以只需將y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象向左平移eq\f(π,12)個(gè)單位長度就可以得到y(tǒng)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的圖象.2.(2020·江蘇)將函數(shù)y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,則平移后的圖象中與y軸最近的對(duì)稱軸的方程是________.答案x=-eq\f(5π,24)解析將函數(shù)y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,所得圖象的函數(shù)解析式為y=3sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,4)))=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,12))).令2x-eq\f(π,12)=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,得對(duì)稱軸的方程為x=eq\f(kπ,2)+eq\f(7π,24),k∈Z,分析知當(dāng)k=-1時(shí),對(duì)稱軸為直線x=-eq\f(5π,24),與y軸最近.思維升華(1)由y=sinωx的圖象到y(tǒng)=sin(ωx+φ)的圖象的變換:向左平移eq\f(φ,ω)(ω>0,φ>0)個(gè)單位長度而非φ個(gè)單位長度.(2)如果平移前后兩個(gè)圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)的名稱不一致,那么應(yīng)先利用誘導(dǎo)公式化為同名函數(shù),ω為負(fù)時(shí)應(yīng)先變成正值.跟蹤訓(xùn)練1(1)(多選)(2020·天津改編)已知函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))).下列結(jié)論正確的是()A.f(x)的最小正周期為2πB.f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))是f(x)的最大值C.把函數(shù)y=sinx的圖象上所有點(diǎn)向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,可得到函數(shù)y=f(x)的圖象D.把函數(shù)y=f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍,縱坐標(biāo)不變,得到g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,3)))的圖象答案AC解析T=eq\f(2π,1)=2π,故A正確.當(dāng)x+eq\f(π,3)=eq\f(π,2)+2kπ(k∈Z),即x=eq\f(π,6)+2kπ(k∈Z)時(shí),f(x)取得最大值,故B錯(cuò)誤.y=sinx的圖象eq\o(→,\s\up10(向左平移\f(π,3)個(gè)單位長度))y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的圖象,故C正確.f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))圖象上所有點(diǎn)的eq\o(→,\s\up7(橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍),\s\do5(縱坐標(biāo)不變))g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)x+\f(π,3)))的圖象,故D錯(cuò)誤.(2)(2022·開封模擬)設(shè)ω>0,將函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度后,所得圖象與原圖象重合,則ω的最小值為()A.3B.6C.9D.12答案D解析將函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度后,所得圖象與原圖象重合,故eq\f(π,6)為函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的周期,即eq\f(2kπ,ω)=eq\f(π,6)(k∈N*),則ω=12k(k∈N*),故當(dāng)k=1時(shí),ω取得最小值12.題型二由圖象確定y=Asin(ωx+φ)的解析式例2(1)(2022·安徽蕪湖一中模擬)已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)+beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的大致圖象如圖所示,將函數(shù)f(x)的圖象上點(diǎn)的橫坐標(biāo)拉伸為原來的3倍后,再向左平移eq\f(π,2)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,2)+3kπ,3kπ))(k∈Z)B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(3kπ,3kπ+\f(3π,2)))(k∈Z)C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(7π,4)+3kπ,-\f(π,4)+3kπ))(k∈Z)D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4)+3kπ,\f(5π,4)+3kπ))(k∈Z)答案C解析依題意,eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A+b=1,,-A+b=-3,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A=2,,b=-1,))故f(x)=2cos(ωx+φ)-1,而f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)))=1,f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))=-1,∴eq\f(T,4)=eq\f(π,3)-eq\f(π,12)=eq\f(π,4),故T=π=eq\f(2π,ω),則ω=2;∴2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))-1=1,故eq\f(π,6)+φ=2kπ(k∈Z),又|φ|<eq\f(π,2),故φ=-eq\f(π,6),∴f(x)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))-1;將函數(shù)f(x)的圖象上點(diǎn)的橫坐標(biāo)拉伸為原來的3倍后,得到y(tǒng)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x-\f(π,6)))-1,再向左平移eq\f(π,2)個(gè)單位長度,得到g(x)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+\f(π,3)-\f(π,6)))-1=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)x+\f(π,6)))-1,令-π+2kπ≤eq\f(2,3)x+eq\f(π,6)≤2kπ(k∈Z),故-eq\f(7π,4)+3kπ≤x≤-eq\f(π,4)+3kπ(k∈Z),故函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(7π,4)+3kπ,-\f(π,4)+3kπ))(k∈Z).(2)(2021·全國甲卷)已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=______.答案-eq\r(3)解析由題意可得,eq\f(3,4)T=eq\f(13π,12)-eq\f(π,3)=eq\f(3π,4),∴T=π,ω=eq\f(2π,T)=2,當(dāng)x=eq\f(13π,12)時(shí),ωx+φ=2×eq\f(13π,12)+φ=2kπ,k∈Z,∴φ=2kπ-eq\f(13,6)π(k∈Z).令k=1可得φ=-eq\f(π,6),據(jù)此有f(x)=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,2)-\f(π,6)))=2cos
eq\f(5π,6)=-eq\r(3).教師備選1.(2022·天津中學(xué)月考)把函數(shù)f(x)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,2)倍,縱坐標(biāo)不變,再把所得曲線向右平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,已知函數(shù)g(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,則f(x)等于()A.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,3))) B.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,6)))C.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))) D.sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))答案D解析先根據(jù)函數(shù)圖象求函數(shù)g(x)=Asin(ωx+φ)的解析式,由振幅可得A=1,顯然eq\f(T,4)=eq\f(π,3)-eq\f(π,12)=eq\f(π,4),所以T=π,所以eq\f(2π,ω)=π,所以ω=2,所以g(x)=sin(2x+φ),再由geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=0,由|φ|<eq\f(π,2)可得φ=-eq\f(π,6),所以g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),反向移動(dòng)先向左平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度可得sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))-\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))),再將橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍可得f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))).2.已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)為奇函數(shù),該函數(shù)的部分圖象如圖所示,△EFG(點(diǎn)G是圖象的最高點(diǎn))是邊長為2的等邊三角形,則f(1)=________.答案-eq\r(3)解析由題意得,A=eq\r(3),T=4=eq\f(2π,ω),ω=eq\f(π,2).又因?yàn)閒(x)=Acos(ωx+φ)為奇函數(shù),所以φ=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,由0<φ<π,取k=0,則φ=eq\f(π,2),所以f(x)=eq\r(3)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)x+\f(π,2))),所以f(1)=-eq\r(3).思維升華確定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步驟和方法(1)求A,b.確定函數(shù)的最大值M和最小值m,則A=eq\f(M-m,2),b=eq\f(M+m,2).(2)求ω.確定函數(shù)的最小正周期T,則ω=eq\f(2π,T).(3)求φ,常用方法如下:把圖象上的一個(gè)已知點(diǎn)代入(此時(shí)要注意該點(diǎn)在上升區(qū)間上還是在下降區(qū)間上)或把圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)代入.跟蹤訓(xùn)練2(1)(2020·全國Ⅰ改編)設(shè)函數(shù)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))在[-π,π]上的圖象大致如圖,則f(x)的解析式為()A.f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)x+\f(π,6)))B.f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)x+\f(π,6)))C.f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)x-\f(π,6)))D.f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)x+\f(π,6)))答案B解析由圖象知π<T<2π,即π<eq\f(2π,|ω|)<2π,所以1<|ω|<2.因?yàn)閳D象過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4π,9),0)),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4π,9)ω+\f(π,6)))=0,所以-eq\f(4π,9)ω+eq\f(π,6)=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,所以ω=-eq\f(9,4)k-eq\f(3,4),k∈Z.因?yàn)?<|ω|<2,故k=-1,得ω=eq\f(3,2),所以f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)x+\f(π,6))).(2)(2022·張家口市第一中學(xué)模擬)已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,則ω=________,為了得到偶函數(shù)y=g(x)的圖象,至少要將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移________個(gè)單位長度.答案eq\f(π,8)6解析由圖象可知,函數(shù)f(x)的最小正周期為T=2×[6-(-2)]=16,∴ω=eq\f(2π,16)=eq\f(π,8),則f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πx,8)+φ)),由于函數(shù)f(x)的圖象過點(diǎn)(-2,0)且在x=-2附近單調(diào)遞增,∴-2×eq\f(π,8)+φ=2kπ(k∈Z),可得φ=2kπ+eq\f(π,4)(k∈Z),∵-eq\f(π,2)<φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,4),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πx,8)+\f(π,4))),假設(shè)將函數(shù)f(x)的圖象向右平移t個(gè)單位長度可得到偶函數(shù)g(x)的圖象,且g(x)=f(x-t)=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x-t+\f(π,4)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x-\f(πt,8)+\f(π,4))),∴-eq\f(πt,8)+eq\f(π,4)=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),解得t=-2-8k(k∈Z),∵t>0,當(dāng)k=-1時(shí),t取最小值6.題型三三角函數(shù)圖象、性質(zhì)的綜合應(yīng)用命題點(diǎn)1圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用例3(2022·衡陽模擬)若函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的最小正周期為π,且其圖象向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度后所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)g(x)為偶函數(shù),則f(x)的圖象()A.關(guān)于直線x=eq\f(π,3)對(duì)稱B.關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0))對(duì)稱C.關(guān)于直線x=-eq\f(π,6)對(duì)稱D.關(guān)于點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),0))對(duì)稱答案D解析依題意可得ω=eq\f(2π,π)=2,所以f(x)=2sin(2x+φ),所以f(x)的圖象向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度后所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為g(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)+φ)),又函數(shù)g(x)為偶函數(shù),所以eq\f(π,3)+φ=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,解得φ=eq\f(π,6)+kπ,k∈Z,又|φ|<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,6),所以f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),由2x+eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,得x=eq\f(π,6)+eq\f(kπ,2),k∈Z,所以f(x)圖象的對(duì)稱軸為x=eq\f(π,6)+eq\f(kπ,2),k∈Z,排除A,C,由2x+eq\f(π,6)=kπ,k∈Z,得x=-eq\f(π,12)+eq\f(kπ,2),k∈Z,則f(x)圖象的對(duì)稱中心為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12)+\f(kπ,2),0)),k∈Z,排除B,當(dāng)k=1時(shí),-eq\f(π,12)+eq\f(π,2)=eq\f(5π,12),故D正確.命題點(diǎn)2函數(shù)零點(diǎn)(方程根)問題例4已知關(guān)于x的方程2sin2x-eq\r(3)sin2x+m-1=0在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,則m的取值范圍是____________.答案(-2,-1)解析方程2sin2x-eq\r(3)sin2x+m-1=0可轉(zhuǎn)化為m=1-2sin2x+eq\r(3)sin2x=cos2x+eq\r(3)sin2x=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)).設(shè)2x+eq\f(π,6)=t,則t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,6),\f(13π,6))),∴題目條件可轉(zhuǎn)化為eq\f(m,2)=sint,t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,6),\f(13π,6)))有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.∴y=eq\f(m,2)和y=sint,t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,6),\f(13π,6)))的圖象有兩個(gè)不同交點(diǎn),如圖:由圖象觀察知,eq\f(m,2)的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(1,2))),故m的取值范圍是(-2,-1).延伸探究本例中,若將“有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根”改成“有實(shí)根”,則m的取值范圍是_____.答案[-2,1)解析同例題知,eq\f(m,2)的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))),∴-2≤m<1,∴m的取值范圍是[-2,1).命題點(diǎn)3三角函數(shù)模型例5(多選)(2022·佛山一中月考)摩天輪常被當(dāng)作一個(gè)城市的地標(biāo)性建筑,如深圳前海的“灣區(qū)之光”摩天輪,如圖所示,某摩天輪最高點(diǎn)離地面高度128米,轉(zhuǎn)盤直徑為120米,設(shè)置若干個(gè)座艙,游客從離地面最近的位置進(jìn)艙,開啟后按逆時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)t分鐘,當(dāng)t=15時(shí),游客隨艙旋轉(zhuǎn)至距離地面最遠(yuǎn)處.以下關(guān)于摩天輪的說法中,正確的為()A.摩天輪離地面最近的距離為4米B.若旋轉(zhuǎn)t分鐘后,游客距離地面的高度為h米,則h=-60cos
eq\f(π,15)t+68C.若在t1,t2時(shí)刻,游客距離地面的高度相等,則t1+t2的最小值為30D.?t1,t2∈[0,20],使得游客在該時(shí)刻距離地面的高度均為90米答案BC解析由題意知,摩天輪離地面最近的距離為128-120=8(米),故A不正確;t分鐘后,轉(zhuǎn)過的角度為eq\f(π,15)t,則h=60-60cos
eq\f(π,15)t+8=-60cos
eq\f(π,15)t+68,故B正確;h=-60cos
eq\f(π,15)t+68,周期為eq\f(2π,\f(π,15))=30,由余弦型函數(shù)的性質(zhì)可知,若t1+t2取最小值,則t1,t2∈[0,30],又高度相等,則t1,t2關(guān)于t=15對(duì)稱,則eq\f(t1+t2,2)=15,則t1+t2=30,故C正確;令0≤eq\f(π,15)t≤π,解得0≤t≤15,令π≤eq\f(π,15)t≤2π,解得15≤t≤30,則h在t∈[0,15]上單調(diào)遞增,在t∈[15,20]上單調(diào)遞減,當(dāng)t=15時(shí),hmax=128,當(dāng)t=20時(shí),h=-60cos
eq\f(π,15)×20+68=98>90,所以h=90在t∈[0,20]只有一個(gè)解,故D不正確.教師備選(多選)(2022·福州模擬)如圖所示,一半徑為4米的水輪,水輪圓心O距離水面2米,已知水輪每60秒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,如果當(dāng)水輪上點(diǎn)P從水中浮現(xiàn)時(shí)(圖中點(diǎn)P0)開始計(jì)時(shí),則()A.點(diǎn)P第一次到達(dá)最高點(diǎn)需要20秒B.當(dāng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)155秒時(shí),點(diǎn)P距離水面2米C.當(dāng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)50秒時(shí),點(diǎn)P在水面下方,距離水面2米D.點(diǎn)P距離水面的高度h(米)與t(秒)的函數(shù)解析式為h=4coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,30)t+\f(π,3)))+2答案ABC解析設(shè)點(diǎn)P距離水面的高度h(米)和時(shí)間t(秒)的函數(shù)解析式為h=Asin(ωt+φ)+Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2))),由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(hmax=A+B=6,,hmin=-A+B=-2,,T=\f(2π,ω)=60,,h0=Asinω·0+φ+B=0,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A=4,,B=2,,ω=\f(2π,T)=\f(π,30),,φ=-\f(π,6),))故h=4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,30)t-\f(π,6)))+2.故D錯(cuò)誤;對(duì)于A,令h=6,即h=4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,30)t-\f(π,6)))+2=6,解得t=20,故A正確;對(duì)于B,令t=155,代入h=4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,30)t-\f(π,6)))+2,解得h=2,故B正確;對(duì)于C,令t=50,代入h=4sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,30)t-\f(π,6)))+2,解得h=-2,故C正確.思維升華(1)研究y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì)時(shí)可將ωx+φ視為一個(gè)整體,利用換元法和數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行解題.(2)方程根的個(gè)數(shù)可轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù).(3)三角函數(shù)模型的應(yīng)用體現(xiàn)在兩方面:一是已知函數(shù)模型求解數(shù)學(xué)問題;二是把實(shí)際問題抽象轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,利用三角函數(shù)的有關(guān)知識(shí)解決問題.跟蹤訓(xùn)練3(1)(多選)(2022·青島模擬)已知函數(shù)f(x)=cos2xcosφ-sin2xsinφeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0<φ<\f(π,2)))的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0)),則下列說法正確的是()A.直線x=eq\f(5,12)π是函數(shù)f(x)的圖象的一條對(duì)稱軸B.函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))上單調(diào)遞減C.函數(shù)f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度可得到y(tǒng)=cos2x的圖象D.函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值為-1答案ABD解析∵f(x)=cos2xcosφ-sin2xsinφ=cos(2x+φ)的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0)),∴2×eq\f(π,6)+φ=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,∴φ=eq\f(π,6)+kπ,k∈Z.∵0<φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,6).則f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).∵f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(5π,12)+\f(π,6)))=cosπ=-1,∴直線x=eq\f(5,12)π是函數(shù)f(x)的圖象的一條對(duì)稱軸,故A正確;當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))時(shí),2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2))),∴函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))上單調(diào)遞減,故B正確;函數(shù)f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到y(tǒng)=coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,6)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的圖象,故C錯(cuò)誤;當(dāng)x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))時(shí),2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),∴函數(shù)f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值為cosπ=-1,故D正確.(2)(多選)(2022·西南大學(xué)附中模擬)水車在古代是進(jìn)行灌溉引水的工具,亦稱“水轉(zhuǎn)筒車”,是一種以水流作動(dòng)力,取水灌田的工具.據(jù)史料記載,水車發(fā)明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的歷史,是人類的一項(xiàng)古老的發(fā)明,也是人類利用自然和改造自然的象征,如圖是一個(gè)半徑為R的水車,一個(gè)水斗從點(diǎn)A(3,-3eq\r(3))出發(fā),沿圓周按逆時(shí)針方向勻速旋轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)一周用時(shí)120秒.經(jīng)過t秒后,水斗旋轉(zhuǎn)到P點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),其縱坐標(biāo)滿足y=f(t)=Rsin(ωt+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t≥0,ω>0,|φ|<\f(π,2))),則下列敘述正確的是()A.水斗作周期運(yùn)動(dòng)的初相為-eq\f(π,3)B.在水斗開始旋轉(zhuǎn)的60秒(含)中,其高度不斷增加C.在水斗開始旋轉(zhuǎn)的60秒(含)中,其最高點(diǎn)離平衡位置的縱向距離是3eq\r(3)D.當(dāng)水斗旋轉(zhuǎn)100秒時(shí),其和初始點(diǎn)A的距離為6答案AD解析對(duì)于A,由A(3,-3eq\r(3)),知R=eq\r(32+-3\r(3)2)=6,T=120,所以ω=eq\f(2π,T)=eq\f(π,60);當(dāng)t=0時(shí),點(diǎn)P在點(diǎn)A位置,有-3eq\r(3)=6sinφ,解得sinφ=-eq\f(\r(3),2),又|φ|<eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,3),故A正確;對(duì)于B,可知f(t)=6sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,60)t-\f(π,3))),當(dāng)t∈(0,60],eq\f(π,60)t-eq\f(π,3)∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(2π,3))),所以函數(shù)f(t)先增后減,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,當(dāng)t∈(0,60],eq\f(π,60)t-eq\f(π,3)∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(2π,3))),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,60)t-\f(π,3)))∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),1)),所以點(diǎn)P到x軸的距離的最大值為6,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,當(dāng)t=100時(shí),eq\f(π,60)t-eq\f(π,3)=eq\f(4π,3),P的縱坐標(biāo)為y=-3eq\r(3),橫坐標(biāo)為x=-3,所以|PA|=|-3-3|=6,故D正確.課時(shí)精練1.函數(shù)f(x)=-2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,4)))的振幅、初相分別是()A.-2,eq\f(π,4) B.-2,-eq\f(π,4)C.2,eq\f(π,4) D.2,-eq\f(π,4)答案C解析振幅為2,當(dāng)x=0時(shí),φ=eq\f(π,4),即初相為eq\f(π,4).2.將函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的圖象,向右平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度后得到函數(shù)g(x)的解析式為()A.g(x)=sin2xB.g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))C.g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))D.g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(3π,4)))答案C解析向右平移eq\f(π,4)個(gè)單位長度后得,g(x)=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+\f(π,4)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4))).3.(2022·蘇州模擬)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的最小正周期為π,將其圖象向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度后對(duì)應(yīng)的函數(shù)為偶函數(shù),則f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))等于()A.-eq\f(1,2) B.eq\f(\r(3),2)C.1 D.eq\f(1,2)答案D解析因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期為π,所以ω=eq\f(2π,π)=2,所以f(x)=sin(2x+φ),圖象向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度后所得函數(shù)為y=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))+φ))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)+φ)),因?yàn)閥=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)+φ))是偶函數(shù),所以eq\f(2π,3)+φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),所以φ=-eq\f(π,6)+kπ(k∈Z),因?yàn)閨φ|<eq\f(π,2),所以k=0,φ=-eq\f(π,6),所以f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),所以f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,6)-\f(π,6)))=sin
eq\f(π,6)=eq\f(1,2).4.(2022·天津五十七中月考)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,將f(x)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的4倍(縱坐標(biāo)不變),再把所得的圖象沿x軸向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)的一個(gè)單調(diào)遞增區(qū)間為()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,3),\f(π,3))) B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(7π,3)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(3π,8))) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(π,2)))答案A解析根據(jù)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象,可得A=1,eq\f(1,2)·eq\f(2π,ω)=eq\f(2π,3)-eq\f(π,6),∴ω=2.結(jié)合“五點(diǎn)法”作圖可得2×eq\f(π,6)+φ=eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,6),f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).將f(x)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的4倍(縱坐標(biāo)不變),可得y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,6)))的圖象.再把所得的圖象沿x軸向左平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,6)+\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,3)))的圖象.令2kπ-eq\f(π,2)≤eq\f(1,2)x+eq\f(π,3)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,解得4kπ-eq\f(5π,3)≤x≤4kπ+eq\f(π,3),k∈Z,可得函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(4kπ-\f(5π,3),4kπ+\f(π,3))),k∈Z,令k=0,可得一個(gè)單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,3),\f(π,3))).5.(多選)如果若干個(gè)函數(shù)的圖象經(jīng)過平移后能夠重合,則稱這些函數(shù)為“互為生成”函數(shù),給出下列函數(shù)中是“互為生成”函數(shù)的是()A.f(x)=sinx+cosxB.f(x)=eq\r(2)(sinx+cosx)C.f(x)=sinxD.f(x)=eq\r(2)sinx+eq\r(2)答案AD解析f(x)=sinx+cosx=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))與f(x)=eq\r(2)sinx+eq\r(2)經(jīng)過平移后能夠重合.6.(多選)(2022·深圳模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖象為曲線E,則下列結(jié)論中正確的是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),0))是曲線E的一個(gè)對(duì)稱中心B.若x1≠x2,且f(x1)=f(x2)=0,則|x1-x2|的最小值為eq\f(π,2)C.將曲線y=sin2x向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,與曲線E重合D.將曲線y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,2),縱坐標(biāo)不變,與曲線E重合答案BD解析函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖象為曲線E,令x=-eq\f(π,12),求得f(x)=-1,為最小值,故f(x)的圖象關(guān)于直線x=-eq\f(π,12)對(duì)稱,故A錯(cuò)誤;若x1≠x2,且f(x1)=f(x2)=0,則|x1-x2|的最小值為eq\f(T,2)=eq\f(1,2)×eq\f(2π,2)=eq\f(π,2),故B正確;將曲線y=sin2x向右平移eq\f(π,3)個(gè)單位長度,可得y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(2π,3)))的圖象,故C錯(cuò)誤;將曲線y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,2),縱坐標(biāo)不變,可得y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖象,與曲線E重合,故D正確.7.(2022·北京豐臺(tái)區(qū)模擬)將函數(shù)f(x)=cos2x的圖象向左平移φ(φ>0)個(gè)單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象.若函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則φ的一個(gè)取值為________.(答案不唯一)答案eq\f(π,4)解析將函數(shù)f(x)=cos2x的圖象向左平移φ(φ>0)個(gè)單位長度,可得g(x)=cos(2x+2φ),由函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,可得g(0)=cos2φ=0,所以2φ=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,φ=eq\f(π,4)+eq\f(kπ,2),k∈Z,當(dāng)k=0時(shí),φ=eq\f(π,4).8.(2022·濟(jì)南模擬)已知曲線C1:y=cosx,C2:y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))),則為了得到曲線C1,首先要把C2上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼腳_______倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線向右至少平移______個(gè)單位長度.(本題所填數(shù)字要求為正數(shù))答案2eq\f(π,6)解析∵曲線C1:y=cosx=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,2)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2·\f(1,2)x+\f(2π,3)-\f(π,6))),∴先將曲線C2上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2·\f(1,2)x+\f(2π,3)))向右至少平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度.9.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,-\f(π,2)<φ<\f(π,2)))的最小正周期是π,且當(dāng)x=eq\f(π,6)時(shí),f(x)取得最大值2.(1)求f(x)的解析式;(2)作出f(x)在[0,π]上的圖象(要列表);(3)函數(shù)y=f(x)的圖象可由函數(shù)y=sinx的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到?解(1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)的最小正周期是π,所以ω=2.又因?yàn)楫?dāng)x=eq\f(π,6)時(shí),f(x)取得最大值2,所以A=2,同時(shí)2×eq\f(π,6)+φ=2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,φ=2kπ+eq\f(π,6),k∈Z,因?yàn)椋璭q\f(π,2)<φ<eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,6),所以f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).(2)因?yàn)閤∈[0,π],所以2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(13π,6))).列表如下,2x+eq\f(π,6)eq\f(π,6)eq\f(π,2)πeq\f(3π,2)2πeq\f(13π,6)x0eq\f(π,6)eq\f(5π,12)eq\f(2π,3)eq\f(11π,12)πf(x)120-201描點(diǎn)、連線得圖象.(3)將y=sinx的圖象上的所有點(diǎn)向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))的圖象,再將y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq\f(1,2)(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象,再將y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)伸長2倍(橫坐標(biāo)不變),得到f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象.10.已知向量m=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx,-\f(1,2))),n=(eq\r(3)cosx,cos2x),函數(shù)f(x)=m·n.(1)求函數(shù)f(x)的最大值及最小正周期;(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的值域.解(1)f(x)=m·n=eq\r(3)sinxcosx-eq\f(1,2)cos2x=eq\f(\r(3),2)sin2x-eq\f(1,2)cos2x=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))).所以函數(shù)的最大值為1,最小正周期為T=eq\f(2π,|ω|)=eq\f(2π,2)=π.(2)由(1)得f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))).將函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移eq\f(π,6)個(gè)單位長度后得到y(tǒng)=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))-\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象.因此g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),又x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)).故g(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的值域?yàn)閑q\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)).11.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)+b的圖象如圖,則f(x)的解析式和S=f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2020)+f(2021)+f(2022)+f(2023)的值分別為()A.f(x)=eq\f(1,2)sin2πx+1,S=2023B.f(x)=eq\f(1,2)sin2πx+1,S=2023eq\f(1,2)C.f(x)=eq\f(1,2)sin
eq\f(π,2)x+1,S=2024eq\f(1,2)D.f(x)=eq\f(1,2)sin
eq\f(π,2)x+1,S=2024答案D解析由圖象知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A+b=\f(3,2),,-A+b=\f(1,2),))又T=4,∴ω=eq\f(π,2),b=1,A=eq\f(1,2),∴f(x)=eq\f(1,2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)x+φ))+1.由f(x)的圖象過點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(3,2)))得eq\f(1,2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+φ))+1=eq\f(3,2),∴cosφ=1.∴φ=2kπ,k∈Z,取k=0得φ=0.∴f(x)=eq\f(1,2)sin
eq\f(π,2)x+1,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)sin0+1))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)sin
\f(π,2)+1))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)sinπ+1))+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)sin
\f(3π,2)+1))=4.又2024=4×506,∴S=4×506=2024.12.(多選)關(guān)于函數(shù)f(x)=2cos2x-coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)))-1的描述正確的是()A.其圖象可由y=eq\r(2)sin2x的圖象向左平移eq\f(π,8)個(gè)單位長度得到B.f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞增C.f(x)在[0,π]上有3個(gè)零點(diǎn)D.f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上的最小值為-eq\r(2)答案AD解析f(x)=2cos2x-coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)))-1=sin2x+cos2x=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),對(duì)于A,由y=eq\r(2)sin2x的圖象向左平移eq\f(π,8)個(gè)單位長度,得到y(tǒng)=eq\r(2)sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))))=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),故選項(xiàng)A正確;對(duì)于B,令2kπ-eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,4)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,解得kπ-eq\f(3π,8)≤x≤kπ+eq\f(π,8),k∈Z,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(3π,8),kπ+\f(π,8))),k∈Z,所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,8)))上單調(diào)遞增,在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,故選項(xiàng)B不正確;對(duì)于C,令f(x)=0,得2x+eq\f(π,4)=kπ,k∈Z,解得x=eq\f(kπ,2)-eq\f(π,8),k∈Z,因?yàn)閤∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,π)),所以k=1,x=eq\f(3,8)π;k=2,x=eq\f(7,8)π,所以f(x)在[0,π]上有2個(gè)零點(diǎn),故選項(xiàng)C不正確;對(duì)于D,因?yàn)閤∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0)),所以2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3π,4),\f(π,4))),所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(\r(2),2))),所以f(x)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\r(2),1)),所以f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上的最小值為-eq\r(2),故選項(xiàng)D正確.13.(2022·上海市吳淞中學(xué)月考)定義運(yùn)算eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(\s\up7(a1),\s\do5(a3))\o(\s\up7(a2),\s\do5(a4))))=a1a4-a2a3,將函數(shù)f(x)=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(\s\up7(\r(3)),\s\do5(1))\o(\s\up7(sinωx),\s\do5(cosωx))))(ω>0)的圖象向左平移eq\f(2π,3)個(gè)單位長度,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為奇函數(shù),則ω的最小值是________.答案eq\f(1,2)解析f(x)=eq\r(3)cosωx-sinωx=-2sineq\b\lc\(\r
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