考点18 函数y=Asin(ωx φ)的图像-2020年领军高考数学一轮必刷题(江苏版)
高考数学一轮复习函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

/目录
01
目录
1.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)
(A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
A
2
T=
ω
1
ω
f= =
T 2
相位
初相
ωx+φ
φ
目录
2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图
用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找
区间.如果已知图象上有最值点,最好代入最值点求解.
目录
1.如图,函数y= 3tan 2 +
△DEF的面积为
(
π
A.
4
π
B.
2
C.π
D.2π
π
6
的部分图象与坐标轴分别交于点D,E,F,则
)
解析:A 在y= 3tan 2 +
π
6
中,令x=0,可得y=1,所以D(0,1);令y=
π
π
0,解得x= - (k∈Z),故E
,0
6
2
12
12
D. −
5π
,0
12
.
A.8π
π
−
2 6
1
图象上所有点的横坐标缩小到原来的 ,则所得函数的最
2
)
B.4π
C.2π
解析:C 所得函数解析式为y=sin
π
−
6
D.π
,周期为2π.
目录
1
3
4.函数y= sin
3
2
1
答案:
高中 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 知识点+例题 全面

辅导讲义――函数y =Asin(ωx +φ)的图象及性质教学内容1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)振幅 周期 频率 相位 初相 AT =2πωf =1T =ω2πωx +φφ2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图 五个特征点的取法:设X =ωx +φ,由X 取0,2π,π,23π,π2来求出相应的x 的值,及对应的y 值,再描点作图.如下表所示.x0-φω π2-φω π-φω 3π2-φω 2π-φω ωx +φ 0 π2 π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的步骤如下:[例1] 函数)421sin(2π+=x y 的周期,振幅,初相分别是______________.[巩固1] 函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如图,则ω=______;ϕ=______知识模块1 y =A sin(ωx +φ)精典例题透析[巩固] 若关于x 的方程01sin sin 2=+-+m x x 有解,则实数m 的取值范围为_____________.[例5] 要得到)21sin(x y -=的图象,只需将)621sin(π--=x y 的图象_______________.[巩固1] 为得到函数)3cos(π+=x y 的图象,只需将函数x y sin =的图象_____________________.[巩固2] 为得到函数)62sin(π-=x y 的图象,只需将函数x y 2cos =的图象_____________________.[例6] 已知函数x x f πsin )(=的图象的一部分如左图,则右图的函数图象所对的函数解析式为_____________.[巩固1] 函数)0,0,0)(sin()(πϕωϕω<<>>+=A x A x f 的部分图象如图所示,则)(x f 的解析式为____________.[巩固2] 已知函数),0,)(sin()(πϕπωϕω<<->∈+=R x x A x f 的部分图象如图所示,则函数)(x f 的解析式 是_______________.[例7] 设函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则下列说法正确的是________.(填序号)[例](1)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(其中ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,且f (0)=3,则ω=_____,φ=_______.(2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示,则该函数的解析式为____________.[巩固] 如图为y =A sin(ωx +φ)的图象的一段.(1)求其解析式;(2)若将y =A sin(ωx +φ)的图象向左平移π6个单位长度后得y =f (x ),求f (x )的对称轴方程.题型三:函数y =A sin(ωx +φ)的性质[例] (2014·重庆改编)已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)当x ∈[0,π2]时,求函数y =f (x )的最大值和最小值.[巩固] 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω,A >0,0<φ<π2)的最大值为2,最小正周期为π,直线x =π6是其图象的一条对称轴.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x -π12)-f (x +π12)的单调递增区间.1.(2013·山东)将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A .3π4B .π4C .0D .-π42.(2013·浙江)函数f (x )=sin x cos x +32cos 2x 的最小正周期和振幅分别是__________.3.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,且|φ|<π2)的部分图象如图所示,则函数f (x )的一个单调递增区间是______________.4.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象如右图所示,则当t =1100秒时,电流强度是_____________.5.已知函数f (x )=2sin ωx 在区间[-π3,π4]上的最小值为-2,则ω的取值范围是_________________.6.设偶函数f (x )=A sin(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 (16)的值为________.,7.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6) (x =1,2,3,…,12,A >0)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低,为18℃,则10月份的平均气温值 为________℃.夯实基础训练。
函数y=Asin(ωx+φ)的图象及其应用(重点)-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题

考向20 函数y=Asin(ωx +φ)的图象及其应用【2022·浙江·高考真题】为了得到函数2sin3y x =的图象,只要把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上所有的点( ) A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移π15个单位长度 D .向右平移π15个单位长度【2022·全国·高考真题(文)】将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16B .14C .13D .121.已知()()sin (0,0)f x A x A ωφω=+>>的部分图象求A 的方法: (1)利用极值点的纵坐标求A ;(2)把某点的坐标代入求A . 2.已知()()sin (0,0)f x A x A ωφω=+>>的部分图象求ω的方法: 由2Tπω=,即可求出ω.常用结论:(1)相邻两个极大(小)值点之间的距离为T ;(2)相邻两个零点之间的距离为;2T (3)极值点到相邻的零点,自变量取值区间长度为4T.3.已知()()sin (0,0)f x A x A ωφω=+>>的部分图象求φ的方法: 求φ的值时最好选用最值点求. 峰点:22x k πωφπ+=+;谷点:22x k πωφπ+=-+.也可用零点求,但要区分该零点是升零点,还是降零点. 升零点(图象上升时与x 轴的交点):2x k ωφπ+=;降零点(图象下降时与x 轴的交点):2x k ωφππ+=+(以上k z ∈).此外也可以把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上).函数sin()(0,0)y A x A ωϕω=+>>的物理意义简谐运动的图象所对应的函数解析式sin(),[0,)y A x x ωϕ=+∈+∞,其中0,0A ω>>.在物理中,描述简谐运动的物理量,如振幅、周期和频率等都与这个解析式中的常数有关:A 就是这个简谐运动的振幅,它是做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离;这个简谐运动的周期是2T πω=,这是做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;这个简谐运动的频率由公式1f T=给出,它是做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数;x ωϕ+称为相位;0x =时的相位ϕ称为初相.1.平移与伸缩由函数sin y x =的图像变换为函数2sin(2)33y x π=++的图像的步骤;方法一:(2)23x x x ππ→+→+.先相位变换,后周期变换,再振幅变换,不妨采用谐音记忆:我们“想欺负”(相一期一幅)三角函数图像,使之变形.3sin y x π=−−−−−−→向左平移个单位的图像sin()3y x π=+的图像12−−−−−−−−−→所有点的横坐标变为原来的纵坐标不变sin(2)3y x π=+的图像2−−−−−−−−−→所有点的纵坐标变为原来的倍横坐标不变2sin(2)3y x π=+的图像 3−−−−−−→向上平移个单位2sin(2)33y x π=++方法二:(2)23x x x ππ→+→+.先周期变换,后相位变换,再振幅变换. sin y x =的图像12−−−−−−−−−→所有点的横坐标变为原来的纵坐标不变6sin 2y x π=−−−−−−→向左平移个单位的图像sin 2()sin(2)62y x x ππ=+=+的图像2−−−−−−−−−→所有点的纵坐标变为原来的倍横坐标不变32sin(2)3y x π=+−−−−−−→向上平移各单位的图像2sin(2)33y x π=++注:在进行图像变换时,提倡先平移后伸缩(先相位后周期,即“想欺负”),但先伸缩后平移(先周期后相位)在题目中也经常出现,所以必须熟练掌握,无论哪种变化,切记每一个变换总是对变量x 而言的,即图像变换要看“变量x ”发生多大变化,而不是“角wx φ+”变化多少.1.(2022·全国·模拟预测(理))函数()f x 的图象按以下次序变换:①横坐标变为原来的12;②向左平移23π个单位长度;③向上平移一个单位长度;④纵坐标变为原来的2倍,得到sin y x =的图象,则()f x 的解析式为( )A .()112sin 1223f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ B .()11sin 1223f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭C .()12sin 2123f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭D .()1sin 2123f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭2.(2022·河南省杞县高中模拟预测(文))已知点π,06⎛⎫ ⎪⎝⎭是函数()π2sin 3f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心,其中()0,6ω∈,将函数()f x 的图象向右平移5π24个单位长度得到函数()g x 的图象,则()g x =( ) A .π2sin 28x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭B .2sin 4x -C .2cos2x -D .2cos4x -3.(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(文))已知直线8x π=是函数()2sin(2)||2πϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭f x x 的图像的一条对称轴,为了得到函数()y f x =的图像,可把函数2cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像( )A .向左平移24π个单位长度 B .向右平移24π个单位长度 C .向左平移12π个单位长度 D .向右平移12π个单位长度4.(2022·全国·高三专题练习(文))将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16B .14C .13D .125.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))将函数()πsin(2)6f x x =+的图象向右平移6π个单位长度,然后将所得图象上所有点的横坐标缩小到原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,则下列说法正确的是( )A .π()sin 46g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()g x 在ππ,123⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调C .()g x 的图象关于直线π2x =对称D .当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()g x 的值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦1.(2022·上海浦东新·二模)将函数()sin2f x x =的图像向左平移4π个单位后,得到函数()g x 的图像,设,,A B C 为以上两个函数图像不共线的三个交点,则ABC 的面积不可能为( ) A .22πB 2πC 2D 2 2.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(理))将函数()sin(2)6f x x π=+的图象向右平移6π个单位长度,然后将所得图象上所有点的横坐标缩小到原来的12 (纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,则当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()g x 的值域为( )A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[]1,1-D .1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦3.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))已知函数()2sin cos f x x x =+的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度后得到函数()sin 2cos g x x x =+的图象,则()g ϕ=( ) A .65B .115C .15D .854.(2022·广东茂名·二模)已知函数π()3sin(2)(||)2f x x ϕϕ=+< 的部分图象如图所示.将函数()f x 的图象向左平移π12个单位得到()g x 的图象,则( )A .()3sin(2)6g x x π+) B .()3sin(2)12g x x 5π=+C .()32g x x =D .()32g x x =5.(2022·安徽省舒城中学三模(理))将函数π()2sin()(0)3f x x ωω=->的图象向左平移3ωπ个单位,得到函数()y g x =的图象,若()y g x =在π[0,]4上为增函数,则ω最大值为( ) A .2B .3C .4D .526.(2022·黑龙江·哈九中三模(文))已知函数()()()sin 0,0,0πf x A x A ωϕωϕ=+>><<的部分图象如图所示,且13π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.将()f x 图象上所有点的横坐标缩小为原来的14,再向上平移一个单位长度,得到()g x 的图象.若()()129g x g x =,1x,[]20,4πx ∈,则21x x -的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π7.(多选题)(2022·全国·模拟预测)将函数()()sin 3cos 0f x x x ωωω=>的图象向右平移π3个单位,得到的图象关于y 轴对称,则下列说法正确的是( ) A .()f x 最小正周期的最大值为4π5 B .()f x 最小正周期的最大值为4π11C .当()f x 的最小正周期取最大值时,平移后的函数在π0,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .当()f x 的最小正周期取最大值时,平移后的函数在π0,11⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减8.(多选题)(2022·山东·德州市教育科学研究院三模)已知函数π()sin (0)6f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭图像的一条对称轴和一个对称中心的最小距离为34π,则( ) A .函数()f x 的最小正周期为3πB .将函数()f x 的图像向左平移π4个单位长度后所得图像关于原点对称 C .函数()f x 在5π,π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数D .设||3π()e 24x g x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()g x 在(10π,10π)-内有20个极值点9.(多选题)(2022·全国·模拟预测)已知函数()()sin cos sin f x x x x =-,则下列说法正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为2πB .()f x 21-C .()f x 的图像关于直线8x π=-对称 D .将()f x 的图像向右平移8π个单位长度,再向上平移12个单位长度后所得图像对应的函数为奇函数10.(多选题)(2022·全国·模拟预测)函数()()()cos 02f x x ωϕϕπ=+≤<的部分图像如图所示,则( )A .3ω=B .65ϕπ=C .函数()f x 在314,55ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()f x 图像的对称轴方程为()315k x k ππ=-∈Z 11.(2022·上海闵行·二模)若函数3sin cos y x x =+的图像向右平移ϕ个单位后是一个奇函数的图像,则正数ϕ的最小值为___________;12.(2022·河北衡水·高三阶段练习)把函数()22cos cos 23f x x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图像向右平移ϕ个单位长度,得到的图像所对应的函数()g x 为偶函数,则ϕ的最小正值为__________.13.(2022·山东潍坊·三模)已知函数()cos 2f x x =向右平移12π个单位长度后得到()g x .若对于任意的1,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,总存在[]2,x m n ∈,使得()()12f x g x =,则m n -的最小值为______.14.(2022·江苏扬州·模拟预测)已知函数()π2sin 3f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,将()y f x =的图象上所有点横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),再将所得函数图象向左平移π4个单位长度,得到()y g x =图象,若()32gx =在[]0,2π有n 个不同的解12,,,n x x x ,则1tan n i i x =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑__________.15.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象.当130,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()0g x a -=恰有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求实数a 的取值范围和1232x x x ++的值.16.(2022·全国·模拟预测)条件①:()()()f x g x h x =⋅;条件②:()()()2f x g x h x =.已知()3sin cos g x x x =-,()cos sin 44h x x x ππ⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为条件,求: (1)求()f x 的解析式;(2)将()y f x =的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移12π个单位长度,得到()y t x =的图象,求函数()y t x =在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上的单调递减区间和最大值.17.(2022·湖北·襄阳五中模拟预测)已知数2()32sin 1(0)6212x f x x πωπωω⎛⎫⎛⎫=+++-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的相邻两对称轴间的距离为2π.(1)求()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()g x 的值域;(3)对于第(2)问中的函数()g x ,记方程4()3g x =在4,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的根从小到大依次为12,,n x x x ,若m =1231222n n x x x x x -+++++,试求n 与m 的值.18.(2022·()3cos 22sin 0011cos A A x A x A x>按第一列展开11213132M M M ++,记函数()1121f x M M =+,且()f x 的最大值是4. (1)求A ;(2)将函数()y f x =的图像向左平移12π个单位,再将所得图像上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 在11,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上的值域.19.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))已知函数()()*sin ,2f x x N πωϕωϕ⎛⎫=+∈< ⎪⎝⎭的图像关于直线512x π=-对称,且在区间5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增;(1)求()f x 解析式.(2)若02f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位长度,再把所得图像上各点横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到()g x 的图象;若()g x m =在,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有两个零点,求m 的取值范围.1.(2022·浙江·高考真题)为了得到函数2sin3y x =的图象,只要把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上所有的点( ) A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移π15个单位长度 D .向右平移π15个单位长度 2.(2022·全国·高考真题(文))将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16B .14C .13D .123.(2021·全国·高考真题(理))把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x =( )A .7sin 212x π⎛⎫-⎪⎝⎭B .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭D .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭4.(2020·天津·高考真题)已知函数()sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.给出下列结论:①()f x 的最小正周期为2π; ②2f π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的最大值;③把函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π个单位长度,可得到函数()y f x =的图象. 其中所有正确结论的序号是( ) A .①B .①③C .②③D .①②③5.(2019·天津·高考真题(文))已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><是奇函数,将()y f x =的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且24g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭A .2-B .2-C .2D .26.(2014·辽宁·高考真题(文))将函数3sin(2)3y x π=+的图象向右平移2π个单位长度,所得图象对应的函数A .在区间7[,]1212ππ上单调递减B .在区间7[,]1212ππ上单调递增C .在区间[,]63ππ-上单调递减 D .在区间[,]63ππ-上单调递增 7.(2015·湖南·高考真题(理))将函数()sin 2f x x =的图像向右平移(0)2πϕϕ<<个单位后得到函数()g x 的图像,若对满足12()()2f x g x -=的,,有,则ϕ=A .512πB .3π C .4π D .6π 8.(2012·天津·高考真题(文))将函数()sin f x x ω=(其中ω>0)的图像向右平移4π个单位长度,所得图像经过点3,04π⎛⎫⎪⎝⎭,则ω的最小值是A .13B .1C .53D .29.(2018·天津·高考真题(理))将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数 A .在区间35[,]44ππ上单调递增 B .在区间3[,]4ππ上单调递减 C .在区间53[,]42ππ上单调递增 D .在区间3[,2]2ππ上单调递减 10.(2018·天津·高考真题(文))将函数sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数A .在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增B .在区间,04π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 上单调递减C .在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减11.(2017·全国·高考真题(理))已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2。
考点18 函数y=Asin(ωx φ)的图象与性质

考点十八 函数y =A sin(ωx +φ)的图象和性质知识梳理1.五点法作y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图用“五点法”作图,就是令ωx +φ取下列5个特殊值:0, π2, π, 3π2, 2π,通过列表,计算五点的坐标,描点得到图象 2.三角函数图象变换3.函数y =A sin(ωx +φ)的几个概念若函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,x ∈(-∞,+∞))表示一个振动量时,则A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f =1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.典例剖析题型一 三角函数的图象变换例1 (2015山东文)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象________.(填序号)① 向左平移π12个单位 ②向右平移π12个单位 ③向左平移π3个单位 ④向右平移π3个单位答案 ②解析 ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12, ∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位.变式训练 把函数y =sin(x +π6)图象上各点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再将图象向右平移π3个单位长度,那么所得图象的一条对称轴方程为________.答案 x =-π2解析 将y =sin(x +π6)图象上各点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数y =sin(2x+π6);再将图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin[2(x -π3)+π6]=sin(2x -π2),故x =-π2是其图象的一条对称轴方程.解题要点 图象平移时要注意平移量的求解,由y =sin x 的图象变换到y =A sin(ωx +φ)的图象,两种变换区别在于:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值. 题型二 三角函数的五点法作图 例2 设函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 (1)用五点法作出它在长度为一个周期的闭区间上的图象;(2)说明函数f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到的. 解析 (1) 列表,描点画出图象:(2) 方法一 把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位长度,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,再把y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象上的点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,最后把y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象. 方法二 将y =sin x 的图象上每一点的横坐标x 缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =sin2x 的图象;再将y =sin 2x 的图象向左平移π6个单位长度,得到y =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象;再将y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象上每一点的横坐标保持不变,纵坐标伸长为原来的2倍,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象. 解题要点 (1)五点法作简图:用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.(2)图象变换:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”. 题型三 由图象求y =A sin(ωx +φ)的解析式例3 函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,-π2<φ<π2,x ∈R 的部分图象如图所示. (1)求函数y =f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π,-π6时,求f (x )的取值范围.解析 (1)由题中图象得A =1,T 4=2π3-π6=π2,所以T =2π,则ω=1.将点⎝⎛⎭⎫π6,1代入得sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=1,又-π2<φ<π2,所以φ=π3,因此函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. (2)由于-π≤x ≤-π6,-2π3≤x +π3≤π6,所以-1≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤12, 所以f (x )的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1,12. 解题要点 确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,b =M +m2;(2)求ω:确定函数的周期T ,则可得ω=2πT ;(3)求φ:常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.具体如下: “第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)时ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)时ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)时ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2;“第五点”时ωx +φ=2π.题型四 函数y =A sin(ωx +φ)的对称性、周期性、奇偶性 例4 函数f (x )=cos(2x -π6)的最小正周期是________.答案 π解析 最小正周期为T =2πω=2π2=π.变式训练 已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2(x ∈R ),下面结论错误的是________.(填序号) ① 函数f (x )的最小正周期为π ② 函数f (x )是偶函数③ 函数f (x )的图象关于直线x =π4对称④ 函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数 答案 ③解析 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +3π2=-cos 2x ,故其最小正周期为π,故①正确;易知函数f (x )是偶函数,②正确;由函数f (x )=-cos 2x 的图象可知,函数f (x )的图象不关于直线x =π4对称,③错误;由函数f (x )的图象易知,函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数,④正确,故选③. 解题要点 1.三角函数的奇偶性的判断技巧:首先要知道基本三角函数的奇偶性,再根据题目去判断所求三角函数的奇偶性;也可以根据图象做判断.2.求三角函数周期的方法: ①利用周期函数的定义.②利用公式:y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.③利用图象. 3.三角函数的对称性:正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形,正切函数的图象只是中心对称图形,应熟记它们的对称轴和对称中心,并注意数形结合思想的应用.另外函数y =A sin(ωx +φ)、余弦函数y =A cos(ωx +φ)在对称轴处必取极值±A ,在对称轴处必取0,借助这一性质可快速解题.当堂练习1.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是________.答案 2,-π3解析 由图象可得,3T 4=5π12-⎝⎛⎭⎫-π3=3π4, ∴T =π,则ω=2ππ=2,再将点⎝⎛⎭⎫5π12,2代入f (x )=2sin(2x +φ)中得,sin ⎝⎛⎭⎫5π6+φ=1, 令5π6+φ=2k π+π2,k ∈Z , 解得,φ=2k π-π3,k ∈Z ,又∵φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,则取k =0,∴φ=-π3. 2.(2014·辽宁卷) 将函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数________.(填序号)①在区间⎣⎡⎦⎤π12,7π12上单调递减 ②在区间⎣⎡⎦⎤π12,7π12上单调递增③在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递减 ④在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上单调递增 答案 ②解析 由题可知,将函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象向右平移π2个单位长度得到函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -23π的图象,令-π2+2k π≤2x -23π≤π2+2k π,k ∈Z ,即π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z 时,函数单调递增,即函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -23π的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤π12+k π,7π12+k π,k ∈Z ,可知当k =0时,函数在区间⎣⎡⎦⎤π12,7π12上单调递增.3. (2014·四川卷)为了得到函数y =sin (2x +1)的图象,只需把函数y =sin 2x 的图象上所有的点________.(填序号)①向左平行移动12个单位长度 ②向右平行移动12个单位长度③向左平行移动1个单位长度 ④向右平行移动1个单位长度 答案 ①解析 因为y =sin(2x +1)=sin2⎝⎛⎭⎫x +12,所以为得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需要将y =sin 2x 的图象向左平行移动12个单位长度.4.(2014·安徽卷)若将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________. 答案3π8解析 将f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象向右平移φ个单位,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4-2φ的图象,由该函数的图象关于y 轴对称,可知sin ⎝⎛⎭⎫π4-2φ=±1,即sin ⎝⎛⎭⎫2φ-π4=±1,故2φ-π4=k π+π2,k ∈Z ,即φ=k π2+3π8,k ∈Z ,所以当φ>0时,φmin =3π8.5.(2015新课标Ⅰ文)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为________.答案 ⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 解析 由已知图象可求得ω与φ的值,然后利用余弦函数的单调区间求解. 由图象知,周期T =2⎝⎛⎭⎫54-14=2, ∴2πω=2,∴ω=π. 由π×14+φ=π2+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,∴f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π4. 由2k π<πx +π4<2k π+π,k ∈Z ,得2k -14<x <2k +34,k ∈Z ,∴f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z . 课后作业一、 填空题1.将函数f (x )=sin 2x 的图象向左平移π12个单位,得到函数g (x )=sin(2x +φ)0<φ<π2的图象,则φ等于________. 答案 π6解析 由题意g (x )=sin 2(x +π12)=sin(2x +π6),又g (x )=sin(2x +φ),0<φ<π2,∴φ=π6.2.将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为________. 答案 π4解析 由函数横向平移规律“左加右减”则y =sin(2x +φ)向左平移π8个单位得y =sin(2x +π4+φ).由y =sin(2x +π4+φ)为偶函数得π4+φ=π2+k π,k ∈Z ,则φ=π4+k π,k ∈Z ,则φ的一个可能值为π4.3.下列函数中,周期为π,且在[π4,π2]上为减函数的是________.①y =sin(2x +π2) ②y =cos(2x +π2) ③y =sin(x +π2) ④y =cos(x +π2)答案 ①解析 对于选项①,注意到y =sin(2x +π2)=cos2x 的周期为π,且在[π4,π2]上是减函数,故选①.4.函数y =cos x (x ∈R )的图象向左平移π2个单位后,得到函数y =g (x )的图象,则g (x )的解析式应为________. 答案 -sin x解析 由图象的平移得g (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π2=-sin x . 5.已知函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则________.① ω=1,φ=2π3② ω=1,φ=-2π3③ ω=2,φ=2π3④ ω=2,φ=-2π3答案 ④解析 由题图可知14T =7π12-π3=π4,∴T =π,又T =2πω,∴ω=2,又f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫π3,1,∴cos ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=1,∴2π3+φ=2k π,令k =0,得φ=-23π. 6.要得到函数y =sin(x -π6)的图象可将函数y =sin(x +π6)的图象上的所有点________.答案 向右平移π3个长度单位解析 由y =sin[(x -π3)+π6]=sin(x -π6)知应向右平移π3个长度单位.7.(2015陕西理)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为________.答案 8解析 由图易得y min =k -3=2,则k =5. ∴y max =k +3=8.8.将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度,所得图象经过点⎝⎛⎭⎫3π4,0,则ω的最小值是________. 答案 2解析 ∵y =sin ω(x -π4)过点(34π,0),∴sin π2ω=0,∴π2ω=k π,ω=2k ,当k =1时,ω最小值为2.9.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则f (x )=________.答案 2sin(π8x +π4)解析 依题意得,A =2,2πω=2×(6+2)=16,ω=π8, sin(π8×2+φ)=1,又|φ|<π2,因此φ=π4,f (x )=2sin(π8x +π4). 10.设y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ<(-π2,π2))的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中:①图象关于点(π4,0)对称; ②图象关于点(π3,0)对称;③在[0,π6]上是增函数; ④在[-π6,0]上是增函数.正确结论的编号为________. 答案 ②④解析 ∵T =π,∴ω=2,∴y =sin(2x +φ),∵图象关于直线x =π12对称,∴π6+φ=π2+k π,(k ∈Z ),∴φ=π3+k π(k ∈Z ),又∵φ∈(-π2,π2),∴φ=π3. ∴y =sin(2x +π3).当x =π4时,y =sin(π2+π3)=12,故①不正确.当x =π3时,y =0,故②正确;当x ∈[0,π6]时,2x +π3∈[π3,2π3],y =sin(2x +π3)不是增函数,即③不正确;当x ∈[-π6,0]时,2x +π3∈[0,π3]⊆[0,π2],故④正确.11. (2015湖南文)已知ω>0,在函数y =2sin ωx 与y =2cos ωx 的图象的交点中,距离最短的两个交点的距离为23,则ω=________. 答案 π2解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y =2sin ωx ,y =2cos ωx得sin ωx =cos ωx ,∴tan ωx =1,ωx =k π+π4 (k ∈Z ).∵ω>0,∴x =k πω+π4ω(k ∈Z ).设距离最短的两个交点分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),不妨取x 1=π4ω,x 2=5π4ω,则|x 2-x 1|=⎪⎪⎪⎪5π4ω-π4ω=πω.又结合图形知|y 2-y 1|=⎪⎪⎪⎪2×⎝⎛⎭⎫-22-2×22=22, 且(x 1,y 1)与(x 2,y 2)间的距离为23, ∴(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(23)2, ∴⎝⎛⎭⎫πω2+(22)2=12,∴ω=π2. 二、解答题12. 已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4+1. (1)求它的振幅、最小正周期、初相; (2)画出函数y =f (x )在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上的图象.解析 (1)振幅为2,最小正周期T =π,初相为-π4.(2)图象如图所示.13.(2015湖北文)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1) f (x )的解析式; (2) 将y =f (x )图象上所有点向左平行移动π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中心.解析 (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数表达式为f (x )=5sin ⎝⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 因此g (x )=5sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6-π6=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +π6=k π,解得x =k π2-π12,k ∈Z .即y =g (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,0,k ∈Z ,其中离原点O 最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π12,0.。
2020届高考高中理科数学一轮专题复习第四章 4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用

§4.4函数y=A sin(ωx+φ)的图像及应用1.y=A sin(ωx+φ)的有关概念2.用五点法画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点3.函数y=sin x的图像经变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像的两种途径概念方法微思考1.怎样从y =sin ωx 的图像变换得到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图像? 提示 向左平移φω个单位长度.2.函数y =sin(ωx +φ)图像的对称轴是什么? 提示 x =k πω+π2ω-φω(k ∈Z ).题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图像是由y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4的图像向右平移π2个单位长度得到的.( √ ) (2)将函数y =sin ωx 的图像向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y =sin(ωx -φ)的图像.( × )(3)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图像的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( √ ) (4)函数y =sin x 的图像上各点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12,所得图像对应的函数解析式为y =sin 12x .( × )题组二 教材改编2.为了得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图像,可以将函数y =2sin 2x 的图像向 平移 个单位长度. 答案 右 π63.y =2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3的振幅、频率和初相分别为 . 答案 2,14π,-π34.如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b ,则这段曲线的函数解析式为 .答案 y =10sin ⎝⎛⎭⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14] 解析 从题图中可以看出,从6~14时的是函数 y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期, 所以A =12×(30-10)=10,b =12×(30+10)=20, 又12×2πω=14-6, 所以ω=π8.又π8×10+φ=2π+2k π,k ∈Z ,取φ=3π4, 所以y =10sin ⎝⎛⎭⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14]. 题组三 易错自纠5.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3的图像,只需将函数y =sin 4x 的图像( ) A.向左平移π12个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π3个单位长度D.向右平移π3个单位长度答案 A解析 ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x +π12, ∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3的图像,只需将函数y =sin 4x 的图像向左平移π12个单位长度. 6.将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图像向右平移14个周期后,所得图像对应的函数为 . 答案 y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 解析 函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图像向右平移14个周期,即π4个单位长度,所得函数为y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 7.y =cos(x +1)图像上相邻的最高点和最低点之间的距离是 . 答案π2+4解析 相邻最高点与最低点的纵坐标之差为2,横坐标之差恰为半个周期π,故它们之间的距离为π2+4.8.若函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫π4的值为 .答案3解析 由题干图像可知A =2,34T =11π12-π6=3π4,∴T =π,∴ω=2,∵当x =π6时,函数f (x )取得最大值,∴2×π6+φ=π2+2k π(k ∈Z ),∴φ=π6+2k π(k ∈Z ),又0<φ<π,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 则f ⎝⎛⎭⎫π4=2sin ⎝⎛⎭⎫π2+π6=2cos π6= 3.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图像及变换例1 (2018·合肥模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,-π2<φ<π2的最小正周期是π,且当x =π6时,f (x )取得最大值2.(1)求f (x )的解析式;(2)作出f (x )在[0,π]上的图像(要列表).解 (1)因为函数f (x )的最小正周期是π,所以ω=2. 又因为当x =π6时,f (x )取得最大值2.所以A =2,同时2×π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,φ=2k π+π6,k ∈Z ,因为-π2<φ<π2,所以φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2)因为x ∈[0,π],所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,13π6, 列表如下:描点、连线得图像:引申探究在本例条件下,若将函数f (x )的图像向右平移m (m >0)个单位长度后得到函数y =g (x )的图像,且y =g (x )是偶函数,求m 的最小值.解 由已知得y =g (x )=f (x -m )=2sin ⎣⎡⎦⎤2(x -m )+π6=2sin ⎣⎡⎦⎤2x -⎝⎛⎭⎫2m -π6是偶函数,所以2m -π6=π2(2k +1),k ∈Z ,m =k π2+π3,k ∈Z ,又因为m >0,所以m 的最小值为π3.思维升华 (1)y =A sin(ωx +φ)的图像可用“五点法”作简图得到,可通过变量代换z =ωx +φ计算五点坐标.(2)由函数y =sin x 的图像通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图像有两条途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.跟踪训练1 (1)若把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6的图像向左平移π3个单位长度,所得到的图像与函数y =cos ωx 的图像重合,则ω的一个可能取值是( ) A.2 B.32 C.23 D.12答案 A解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +ω3π-π6和函数y =cos ωx 的图像重合,可得ω3π-π6=π2+2k π,k ∈Z ,则ω=6k +2,k ∈Z .∴2是ω的一个可能值.(2)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2)满足条件:f ⎝⎛⎭⎫-12=0,为了得到函数y =f (x )的图像,可将函数g (x )=cos ωx 的图像向右平移m (m >0)个单位长度,则m 的最小值为( ) A.1 B.12 C.π6 D.π2答案 A解析 由题意得sin ⎝⎛⎭⎫-12ω+π6=0,即-12ω+π6=k π(k ∈Z ),则ω=π3-2k π(k ∈Z ),结合0<ω<2,得ω=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3x +π6=cos ⎝⎛⎭⎫π2-π3x -π6=cos ⎣⎡⎦⎤π3(x -1),所以只需将函数g (x )=cos π3x 的图像向右至少平移1个单位长度,即可得到函数y =f (x )的图像,故选A. 题型二 由图像确定y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 (1)若函数y =A sin(ωx +φ)的部分图像如图所示,则y = .答案 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6解析 由题图可知,A =2,T =2⎣⎡⎦⎤π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π,所以ω=2,由五点作图法可知2×π3+φ=π2,所以φ=-π6,所以函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)已知函数f (x )=sin(ωx +φ) ⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值时x 的集合为 .答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k π-π3,k ∈Z 解析 根据题干所给图像,周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,故π=2πω,∴ω=2, 因此f (x )=sin(2x +φ),另外图像经过点⎝⎛⎭⎫7π12,0,代入有2×7π12+φ=π+2k π(k ∈Z ), 再由|φ|<π2,得φ=-π6,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, ∴f ⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 当2x +π6=-π2+2k π(k ∈Z ),即x =-π3+k π(k ∈Z )时,y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值. 思维升华 y =A sin(ωx +φ)中φ的确定方法(1)代入法:把图像上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图像的最高点或最低点代入.(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.跟踪训练2 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,将函数f (x )的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,得到函数g (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,32对称,则m的值可能为( )A.π6B.π2C.7π6D.7π12答案 D解析 依题意得⎩⎨⎧A +B =332,-A +B =-32,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =3,B =32,T 2=πω=2π3-π6=π2, 故ω=2,则f (x )=3sin(2x +φ)+32. 又f ⎝⎛⎭⎫π6=3sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ+32=332, 故π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=π6+2k π(k ∈Z ). 因为|φ|<π2,故φ=π6,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+32. 将函数f (x )的图像向左平移m 个单位长度后得到g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2m +32的图像,又函数g (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,32对称,即h (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2m 的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称,故3sin ⎝⎛⎭⎫2π3+π6+2m =0,即5π6+2m =k π(k ∈Z ),故m =k π2-5π12(k ∈Z ).令k =2,则m =7π12.题型三 三角函数图像、性质的综合应用命题点1 图像与性质的综合问题例3 已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,若f (0)=3,且AB →·BC →=π28-8,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数f (x )的递增区间;(2)若将f (x )的图像向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,求函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值和最小值.解 (1)由f (0)=3,可得2sin φ=3,即sin φ=32. 又∵|φ|<π2,∴φ=π3.由题意可知,AB →=⎝⎛⎭⎫14T ,2,BC →=⎝⎛⎭⎫12T ,-4, 则AB →·BC →=T28-8=π28-8,∴T =π.故ω=2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,∴函数f (x )的递增区间为⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z . (2)由题意将f (x )的图像向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,∴g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π6 =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,5π3,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤-1,32. ∴当2x +2π3=2π3,即x =0时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3=32,g (x )取得最大值3, 当2x +2π3=3π2,即x =5π12时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3=-1,g (x )取得最小值-2.命题点2 函数零点(方程根)问题例4 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝⎛⎭⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是 . 答案 (-2,-1)解析 方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0可转化为 m =1-2sin 2x +3sin 2x =cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 设2x +π6=t ,则t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π, ∴题目条件可转化为m2=sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π有两个不同的实数根. ∴y =m2和y =sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π的图像有两个不同交点,如图:由图像观察知,m2的取值范围是⎝⎛⎭⎫-1,-12, 故m 的取值范围是(-2,-1). 引申探究本例中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则m 的取值范围是 . 答案 [-2,1)解析 由上例题知,m2的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12, ∴-2≤m <1,∴m 的取值范围是[-2,1). 命题点3 三角函数模型例5 据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价9千元,9月份价格最低,为5千元,则7月份的出厂价格为 元. 答案 6 000解析 作出函数简图如图:三角函数模型为y =A sin(ωx +φ)+B ,由题意知A =12(9 000-5 000)=2 000,B =7 000,T =2×(9-3)=12, ∴ω=2πT =π6.将(3,9 000)看成函数图像的第二个特殊点, 则有π6×3+φ=π2,∴φ=0,故f (x )=2 000sin π6x +7 000(1≤x ≤12,x ∈N +).∴f (7)=2 000×sin7π6+7 000=6 000(元). 故7月份的出厂价格为6 000元.思维升华 (1)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.(2)方程根的个数可转化为两个函数图像的交点个数.跟踪训练3 (1)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ≤π2的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点⎝⎛⎭⎫2,-12,则函数f (x )的解析式为 . 答案 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+π6解析 根据已知两个相邻最高点和最低点的距离为22, 可得⎝⎛⎭⎫T 22+(1+1)2=22,解得T =4,故ω=2πT =π2,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+φ. 又函数图像过点⎝⎛⎭⎫2,-12, 故f (2)=sin ⎝⎛⎭⎫π2×2+φ=-sin φ=-12,又-π2≤φ≤π2,解得φ=π6,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+π6. (2)若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)满足f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π3,且函数在⎣⎡⎦⎤0,π2上有且只有一个零点,则f (x )的最小正周期为 . 答案 π解析 ∵f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π3,∴x =π6是f (x )图像的一条对称轴,∴f ⎝⎛⎭⎫π6=±1, ∴π6×ω+π6=π2+k π,k ∈Z , ∴ω=6k +2,k ∈Z , ∴T =π3k +1(k ∈Z ).又f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上有且只有一个零点, ∴π6<T 4≤π2-π6, ∴2π3<T ≤4π3, ∴2π3<π3k +1≤4π3(k ∈Z ), ∴-112≤k <16,又∵k ∈Z ,∴k =0,∴T =π.三角函数图像与性质的综合问题例 (12分)已知函数f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4·cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π4-sin(x +π). (1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图像向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值. 规范解答解 (1)f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π4-sin(x +π)=3cos x +sin x [3分] =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,[5分] 于是T =2π1=2π.[6分](2)由已知得g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π6=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,[8分] ∵x ∈[0,π],∴x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1,[10分] ∴g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6∈[-1,2].[11分] 故函数g (x )在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.[12分]解决三角函数图像与性质的综合问题的一般步骤 第一步:(化简)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式; 第二步:(用辅助角公式)构造f (x )=a 2+b 2· ⎝⎛⎭⎪⎫sin x ·a a 2+b 2+cos x ·b a 2+b 2; 第三步:(求性质)利用f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)研究三角函数的性质.1.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图像,可以将函数y =sin 2x 的图像( ) A.向右平移π6个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π6个单位长度D.向左平移π12个单位长度答案 B解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=sin 2⎝⎛⎭⎫x -π12,故将函数y =sin 2x 的图像向右平移π12个单位长度,可得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图像.2.(2018·洛阳统考)若将函数f (x )=sin 2x +cos 2x 的图像向右平移φ个单位长度,所得图像关于y 轴对称,则φ的最小正值是( ) A.π8 B.π4 C.3π8 D.5π4答案 C解析 f (x )=sin 2x +cos 2x =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4,将函数f (x )的图像向右平移φ个单位长度后所得图像对应的函数为y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4-2φ,且该函数为偶函数, 故2φ+π4=k π(k ∈Z ),所以φ的最小正值为3π8.3.(2019·合肥模拟)函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期是π,则其图像向右平移π3个单位长度后对应函数的递减区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤-π4+k π,π4+k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤π4+k π,3π4+k π(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤π12+k π,7π12+k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π(k ∈Z ) 答案 B解析 由题意知ω=2ππ=2,将函数f (x )的图像向右平移π3个单位长度后得到函数g (x )=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π6=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=sin 2x 的图像,由2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),解得所求函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4 (k ∈Z ). 4.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则f (x )的递增区间为( )A.[-1+4k π,1+4k π](k ∈Z )B.[-3+8k π,1+8k π](k ∈Z )C.[-1+4k ,1+4k ](k ∈Z )D.[-3+8k ,1+8k ](k ∈Z ) 答案 D解析 由题图知,T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT =π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得8k -3≤x ≤8k +1(k ∈Z ),所以函数f (x )的递增区间为[8k -3,8k +1](k ∈Z ).5.将函数f (x )=3sin x -cos x 的图像沿着x 轴向右平移a (a >0)个单位长度,所得函数图像关于y 轴对称,则a 的最小值是( ) A.π6 B.π3 C.π2 D.2π3 答案 B解析 依题意得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6, 因为函数f (x -a )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -a -π6的图像关于y 轴对称, 所以sin ⎝⎛⎭⎫-a -π6=±1,a +π6=k π+π2,k ∈Z , 即a =k π+π3,k ∈Z ,又a >0,所以a =k π+π3,k ∈N .因此正数a 的最小值是π3,故选B.6.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图像向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( )A.-32B.-12C.12D.32答案 A解析 将函数f (x )=sin(2x +φ)的图像向左平移π6个单位长度得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+φ的图像,该图像关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32. 7.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫π24= .答案3解析 由题干图像知πω=2×⎝⎛⎭⎫3π8-π8=π2, 所以ω=2.因为2×π8+φ=k π+π2(k ∈Z ),所以φ=k π+π4(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4,这时f (x )=A tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 又函数图像过点(0,1),代入上式得A =1,所以f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 所以f ⎝⎛⎭⎫π24=tan ⎝⎛⎭⎫2×π24+π4= 3. 8.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,又x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)= .答案32解析 由题图可知,T 2=π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π2,则T =π,ω=2,又-π6+π32=π12,所以f (x )的图像过点⎝⎛⎭⎫π12,1, 即sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=1, 所以2×π12+φ=π2+2k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,可得φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 由f (x 1)=f (x 2),x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3, 可得x 1+x 2=-π6+π3=π6,所以f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3 =sin 2π3=32.9.(2018·洛阳模拟)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的取值范围是 . 答案 ⎣⎡⎦⎤2π9,5π18解析 画出函数的图像如图所示.由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3, 因为f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cos π=-1,要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,只要2π9≤m ≤5π18,即m ∈⎣⎡⎦⎤2π9,5π18. 10.已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内是增加的,且函数y =f (x )的图像关于直线x =ω对称,则ω的值为 . 答案π2解析 f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4, 因为f (x )在区间(-ω,ω)内是增加的,且函数图像关于直线x =ω对称, 所以f (ω)必为一个周期上的最大值, 所以有ω·ω+π4=2k π+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2. 11.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6(其中0<ω<1),若点⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数f (x )图像的一个对称中心. (1)求ω的值,并求出函数f (x )的递增区间; (2)先列表,再作出函数f (x )在区间[-π,π]上的图像. 解 (1)因为点⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数f (x )图像的一个对称中心, 所以-ωπ3+π6=k π(k ∈Z ),ω=-3k +12(k ∈Z ),因为0<ω<1,所以当k =0时,可得ω=12.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. 令2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得2k π-2π3≤x ≤2k π+π3(k ∈Z ),所以函数的递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-2π3,2k π+π3(k ∈Z ). (2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,x ∈[-π,π],列表如下:作出函数部分图像如图所示:12.(2017·山东)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,其中0<ω<3.已知f ⎝⎛⎭⎫π6=0. (1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图像向左平移π4个单位长度,得到函数y =g (x )的图像,求g (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值. 解 (1)因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2, 所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝⎛⎭⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3. 由题设知f ⎝⎛⎭⎫π6=0, 所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z ,故ω=6k +2,k ∈Z .又0<ω<3, 所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-π3=3sin ⎝⎛⎭⎫x -π12. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以x -π12∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3, 当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.13.将函数f (x )=sin(2x +θ)⎝⎛⎭⎫-π2<θ<π2的图像向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后,得到函数g (x )的图像,若f (x ),g (x )的图像都经过点P ⎝⎛⎭⎫0,32,则φ的值为 . 答案5π6解析 g (x )=sin [2(x -φ)+θ]=sin(2x -2φ+θ), 若f (x ),g (x )的图像都经过点P ⎝⎛⎭⎫0,32, 所以sin θ=32,sin(-2φ+θ)=32, 又-π2<θ<π2,所以θ=π3,sin ⎝⎛⎭⎫π3-2φ=32. 又0<φ<π,所以-5π3<π3-2φ<π3,所以π3-2φ=-4π3.即φ=5π6.14.(2018·郑州模拟)已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为 .答案 π解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0). 由2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6=1, 得sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6=12, ∴ωx +π6=2k π+π6或ωx +π6=2k π+5π6(k ∈Z ). 令k =0,得ωx 1+π6=π6,ωx 2+π6=5π6, ∴x 1=0,x 2=2π3ω. 由|x 1-x 2|=π3, 得2π3ω=π3,∴ω=2. 故f (x )的最小正周期T =2π2=π.15.已知函数y =M sin(ωx +φ)(M >0,ω>0,0<φ<π)的图像关于直线x =13对称.该函数的部分图像如图所示,AC =BC =22,C =90°,则f ⎝⎛⎭⎫12的值为 .答案 34解析 依题意知,△ABC 是直角边长为22的等腰直角三角形,因此其边AB 上的高是12,函数f (x )的最小正周期是2,故M =12,2πω=2,ω=π,f (x )=12sin(πx +φ). 又f (x )的图像关于直线x =13对称, ∴f ⎝⎛⎭⎫13=12sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=±12. ∴π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,又0<φ<π, ∴φ=π6,∴f (x )=12sin ⎝⎛⎭⎫πx +π6,∴f ⎝⎛⎭⎫12=12sin ⎝⎛⎭⎫π2+π6=34.16.已知函数f (x )=A sin(2x +φ)-12⎝⎛⎭⎫A >0,0<φ<π2的图像在y 轴上的截距为1,且关于直线x =π12对称,若存在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,使m 2-3m ≥f (x )成立,则实数m 的取值范围为 . 答案 (-∞,1]∪[2,+∞)解析 ∵函数f (x )=A sin(2x +φ)-12⎝⎛⎭⎫A >0,0<φ<π2的图像在y 轴上的截距为1, ∴A sin φ-12=1, 即A sin φ=32. ∵函数f (x )=A sin(2x +φ)-12的图像关于直线x =π12对称, ∴2×π12+φ=k π+π2,k ∈Z , 又0<φ<π2,∴φ=π3, ∴A ·sin π3=32, ∴A =3,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3-12. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3, ∴当2x +π3=4π3, 即x =π2时,f (x )min =-32-12=-2. 令m 2-3m ≥-2,解得m ≥2或m ≤1.。
2020届高三文理科数学一轮复习《函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用》专题汇编(教师版).pdf

π 2x+6
+
1+
a,
2π ∵ f(x)的最大值为 2,∴ a=- 1,最小正周期 T= 2 = π.
π (2)由 (1) 知 f(x)= 2sin 2x+ 6 ,列表:
x π
2x+6
0
π 5π 2π 11π
6
12
3
12
π
ππ
3π
13 π
6
2
π
2
2π
6
π f(x) =2sin 2x+6
1
2
0
-2
0
1
1.将函数
y=
2sin2
x+
π的图像向右平移 6
1个周期后,所得图像对应的函数为 4
(
)
π A . y= 2sin 2x+ 4
π B . y= 2sin 2x+3
C.y= 2sin
2x-
π 4
D . y= 2sin 2x-π3
解析 : D,函数
y= 2sin
2x+
π 6
的周期为
π,将函数
y= 2sin 2x+ π6 的图像向右平移
π
5π
π
π
7π
x+6
-6
-2
0
2
π
6
2π
π
π
5π
x
-π
-3
-6
3
6
π
y
-1
-2
0
2
0
-1
作图如图:
π 9.已知函数 f(x)= sin 2x+ 6 .
(1)请用“五点法”画出函数 f(x)在一个周期上的图像;
(2)求 f (x)在区间
π, 12
高考一轮复习:函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用

又 T=6,故选 A.
答案 A
高考总复习·数学(理科)
2.若函数 y=sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=(
A.5 B.4
C.3 D.2
).
高考总复习·数学(理科)
解析
答案
由函数图象可知=(x0+)-x0=,所以 T=,所以ω=4.
B
高考总复习·数学(理科)
正确“列表、描点、连线”;(3)按照图象变换规律进行即可.
解析
(1)y=2sin(2x+)的振幅 A=2,周期 T= =π,初相φ=.
(2)令 X=2x+ ,则 y=2sin(2x+ )=2sin X.
高考总复习·数学(理科)
列表如下:
x
-
X
0
y=sin X
0
高考总复习·数学(理科)
(1)已知函数 f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,- ≤φ≤ )的图象
上的相邻的最高点和最低点的距离为 2
析式 f(x)=
.
,且过点(2,-),则函数解
高考总复习·数学(理科)
(2)函数
f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0, <
φ<)的部分图象如图所示,则ω和φ的值分
坐标不变),即可得到
y=2sin(2x+ )的图象.
高考总复习·数学(理科)
(1)(2016 全国Ⅲ卷)函数 y=sin x- cos x 的图象可由函
2020年领军高考数学一轮复习(文理通用)专题21 函数=Asin(wx+φ)的图象及应用 含解析

的图像上所有的点向右平移 个单位 4
长度,再把图像上各点的横坐标扩大到原来的 2 倍(纵坐标不变),则所得图像的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】
向右平移 个单位长度得: 4
横坐标扩大到原来的 2 倍得:
本题正确选项: A
5.【山东省威海市 2019 届高三二模考试】函数
()
A.
B.
C.
D.
【解答】解:根据函数 y=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象,
可得: T •
,
解得:ω=2,
由于点( ,2)在函数图象上,可得:2sin(2
φ)=2,可得:2
φ=2kπ ,k∈Z,
解得:φ=2kπ ,k∈Z, 由于:0<φ<π,
可得:φ ,即 y=2sin(2x ),
【题型三】三角函数图象性质的应用
命题点 1 三角函数模型 【典型例题】
如图,扇形 OAB 的半径为 1,圆心角为 ,若 P 为弧 上异于 A,B 的点,且 PQ⊥OB 交 OB 于 Q
点,当△POQ 的面积大于 时,∠POQ 的大小范围为
.
【解答】解:设∠POQ=θ,则 PQ=sinθ,OQ=cosθ,(0<θ ).
B.f(x)的最小正周期为
C.y=f(x)的图象关于点
对称
D.f(x)在
单调递增
【解答】解:函数 y=sin2x 的图象上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,可得:y=sinx,
即 f(x)=sinx.
根据正弦函数的图象及性质:可知:对称轴 x 周期 T=2π,∴B 不对. 对称中心坐标为:(kπ,0),∴C 不对.
A.
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考点18 函数y=Asin(ωx+φ)的图像1.(江苏省徐州市(苏北三市(徐州、淮安、连云港))2019届高三年级第一次质量检测)将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则以函数与的图象的相邻三个交点为顶点的三角形的面积为________________.【★答案★】【解析】解:函数的图象向右平移个单位得到函数=,如下图所示,点坐标为,之间为一个周期:所以,三角形的面积为:故★答案★为:2.(江苏省镇江市2019届高三上学期期中考试)将函数的图像向左平移()个单位弧,所得函数图象关于直线对称,则=_______.【★答案★】【解析】将函数的图象向左平移φ()个单位弧,可得y=5sin(2x+2φ+)的图象,根据所得函数图象关于直线对称,可得2•+2φ+=kπ+,求得φ=﹣,k∈Z,令k=1,可得φ=,故★答案★为:.3.(江苏省南通市2019届高考数学模拟)在平面直角坐标系xOy 中,将函数的图象向右平移个单位得到的图象,则的值为______【★答案★】【解析】由题意得,将函数的图象向右平移个单位,得的图象,所以.4.(江苏省扬州树人学校2019届高三模拟考试四)若将函数()的图象向左平移个单位所得到的图象关于原点对称,则__________.【★答案★】.【解析】分析:先求得平移后图象对应的解析式,然后再根据函数为奇函数求得. 详解:将函数的图象向左平移个单位所得到的图象对应的解析式为由题意得函数为奇函数,∴,∴,又,∴.点睛:关于三角函数的奇偶性有以下结论: ①函数y =A sin ωx 是奇函数,y =A cos ωx 是偶函数.②若函数y =A sin(ωx +φ)是奇函数,则有φ=kπ(k ∈Z);若该函数为偶函数,则有φ=kπ (k ∈Z).③若函数y =A cos(ωx +φ)是奇函数,则有φ=kπ(k ∈Z);若该函数为偶函数,则有φ=kπ(k ∈Z).5.(江苏省南通市2018届高三上学期第一次调研测试)在平面直角坐标系xOy 中,将函数sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像向右平移ϕ 02πϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度.若平移后得到的图像经过坐标原点,则ϕ的值为_________. 【★答案★】6π 【解析】函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移ϕ 02πϕ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位sin 223y x πϕ⎛⎫=-+⎪⎝⎭,因为过坐标原点,所以()-2036226k k k Z πππππϕπϕϕϕ+=∈∴=-<<∴=点睛:三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言. 函数()()sin y A x x R ωϕ=+∈是奇函数()πk k Z ϕ⇔=∈;函数()()sin y A x x R ωϕ=+∈是偶函数()ππ+2k k Z ϕ⇔=∈;函数 ()()cos y A x x R ωϕ=+∈是奇函数()ππ+2k k Z ϕ⇔=∈;函数()()cos y A x x R ωϕ=+∈是偶函数 ()πk k Z ϕ⇔=∈.6.(江苏省如皋市2017--2018学年度高三年级第一学期教学质量调研三)将函数sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位,得到函数()y f x =的图象,则23f π⎛⎫⎪⎝⎭的值为_______.【★答案★】【解析】将sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位,得到222263y sin x sin x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的图象,所以()2f x sin x =, 242332f sin ππ⎛⎫==-⎪⎝⎭,故★答案★为-7.(江苏省兴化市楚水实验学校、黄桥中学、口岸中学三校2018届高三12月联考)将函数223y cos x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移(0)2πϕϕ<< 个单位长度后,所得函数为奇函数,则ϕ=__________.【★答案★】512π【解析】将函数223y cos x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像向右平移(0)2πϕϕ<<个单位长度后,所得函数()()2cos 22cos 2233g x x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫=-+=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭ 为奇函数,所以2,Z 32122k k k ππππϕπϕ-+=+∴=--∈因为02πϕ<<,所以512πϕ= 故★答案★为512π8.(江苏省七市(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)2019届高三第三次调研考试数学试题)如图,有一壁画,最高点处离地面6 m ,最低点处离地面3.5 m .若从离地高2 m 的处观赏它,则离墙____m 时,视角最大.【★答案★】【解析】 如图,过点作的垂线,垂足为设米,则在中,由余弦定理可得:().令,则当时,最大,此时最小,此时最大.即时,视角最大.9.(江苏省七市2019届(南通、泰州、扬州、徐州、淮安、宿迁、连云港)高三第二次调研考试)将函数的图象向左平移个单位长度得到的图象,则的值为___.【★答案★】【解析】f(x)=2sin3(x+=2sin(3x+,则故★答案★为10.(江苏省如东中学2019届高三年级第二次学情测试)若,则________.【★答案★】【解析】,根据诱导公式得,则=故★答案★为:11.(盐城市2019届高三年级第一学期期中模拟考试)已知函数的图像的一个最高点为,其图像的相邻两个对称中心之间的距离为,则=_________.【★答案★】【解析】∵函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,<φ<0)的图象的最高点为,∴A=.∵其图象的相邻两个对称中心之间的距离为,∴ω=2.再根据2⋅+φ=2kπ+,k∈Z,即φ=2kπ−,k∈Z,则φ=−,,12.(江苏省常州市2018届高三上学期武进区高中数学期中试卷)如图为函数图象的一部分,其中点是图象的一个最高点,点是与点相邻的图象与轴的一个交点.(1)求函数的解析式;(2)若将函数的图象沿轴向右平移个单位,再把所得图象上每一点的横坐标都变为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求函数的解析式及单调递增区间.【★答案★】(1);(2).【解析】(1)由图像可知,又,,,又点是函数图像的一个最高点,则,,,,故⑵由⑴得,,把函数的图像沿轴向右平移个单位,得到,再把所得图像上每一点的横坐标都变为原来的(纵坐标不变),得到,由得,∴的单调增区间是.13.(江苏省苏州市2019届高三高考模拟最后一卷)如图为一块边长为2km 的等边三角形地块ABC ,为响应国家号召,现对这块地进行绿化改造,计划从BC 的中点D 出发引出两条成60°角的线段DE 和DF ,与AB 和AC 围成四边形区域AEDF ,在该区域内种上草坪,其余区域修建成停车场,设∠BDE =α.(1)当α=60°时,求绿化面积;(2)试求地块的绿化面积()S α的取值范围.【★答案★】(123km (2)333⎝⎦【解析】(1)当60a =︒时,DE ∥AC ,DF ∥AB ,四边形AEDF 是平行四边形,BDE 和CDF 均为边长为1km 的23, 所以绿化面积为2233322442km -⨯=. (2)由题意知,3090α︒<<︒,在BDE 中,120BED α∠=︒-,由正弦定理是()1sin sin 120BE αα=︒-,所以()sin sin 120BE αα=︒-, 在CDF ∆中,120CDF α∠=︒-,CFD α∠=,由正弦定理得()1sin sin 120CF αα=︒-,所以()sin 120sin CF αα︒-=,所以()()()()22 sin120sin120sinsinsin sin120sin sin120BE CFαααααααα︒--+ +=+=︒-⋅︒-︒2222153sin sin sin cos cos2ααααααα⎫++⎪++==⎝⎭()2233sin cos11αα+==+()31112sin2302α=+⋅-︒+.所以())ABC BDE COFS S S S BE CFα∆∆∆=--=+()()130901sin2302αα=︒<<︒-︒+,当3090α︒<<︒,30230150α︒<-︒<︒,()()113sin2301,1sin230222αα<-︒<-︒+()21113sin2302α<-︒+3()Sα<.答:地块的绿化面积()S a的取值范围是⎝⎦.14.(江苏省南京金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校2019届高三第四次模拟考试)为解决城市的拥堵问题,某城市准备对现有的一条穿城公路MON进行分流,已知穿城公路MON自西向东到达城市中心O后转向ON方向,已知∠MON=34π,现准备修建一条城市高架道路L,L在MO上设一出入口A,在ON上设一出口B,假设高架道路L在AB部分为直线段,且要求市中心O与AB的距离为10km.(1)求两站点A,B之间的距离;(2)公路MO段上距离市中心O30km处有一古建筑群C,为保护古建筑群,设立一个以C为圆心,5km 为半径的圆形保护区.因考虑未来道路AB的扩建,则如何在古建筑群和市中心O之间设计出入口A,才能使高架道路及其延伸段不经过保护区?【★答案★】(1)21);(2)10220OA << 【解析】(1)过O 作直线OE ⊥AB 于E ,则OE =10,设∠EOA =α,则∠EOB =34π﹣α,(42ππα<<),故AE =10tan α,BE =10tan (34π﹣α), AB =10tan α+10tan (34π﹣α)=10(3sin sin 43cos cos 4πααπαα⎛⎫- ⎪⎝⎭+⎛⎫- ⎪⎝⎭)=310sin43cos cos 4ππαα⎛⎫- ⎪⎝⎭,又cos 3cos 4παα⎛⎫⋅-⎪⎝⎭=cos α•2cos α2sin α)=12sin 2a 24π⎛⎫- ⎪⎝⎭ 由42ππα<<,可得:2α﹣3,444πππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 故cos max322cos 44παα⎛⎫⋅-=⎪⎝⎭,当且仅当2α﹣42ππ=,即α=38π时取等号,此时,AB 有最小值为2021),即两出入口之间距离的最小值为2021).(2)由题意可知直线AB 是以O 为圆心,10为半径的圆O 的切线,根据题意,直线AB 与圆C 要相离,其临界位置为直线AB 与圆C 相切,设切点为F ,此时直线AB 为圆C 与圆O 的公切线,因为,出入口A 在古建筑群和市中心O 之间, 如图所示,以O 为坐标原点,以CO 所在的直线为x 轴,建立平面直角坐标系xOy , 由CF =5,OE =10,因为圆O 的方程为x 2+y 2=100,圆C 的方程为(x+30)2+y 2=25, 设直线AB 的方程为y =kx+t (k >0),则:221013051tkk t k ⎧=⎪+⎪⎨-+⎪=⎪+⎩,所以两式相除可得:|||30|t k t -+=2,所以t =20k ,或t =60k ,所以,此时A (﹣20,0)或A (﹣60,0)(舍去),此时OA =20, 又由(1)可知当4πα=时,OA =102,综上,OA (102,20)∈. 即设计出入口A 离市中心O 的距离在102km 到20km 之间时,才能使高架道路及其延伸段不经过保护区.15.(江苏省扬州市2018-2019学年度第一学期期末检测试题)为了美化环境,某公园欲将一块空地规划建成休闲草坪,休闲草坪的形状为如图所示的四边形ABCD .其中AB =3百米,AD =百米,且△BCD 是以D 为直角顶点的等腰直角三角形.拟修建两条小路AC ,BD (路的宽度忽略不计),设∠BAD =,(,).(1)当cos =时,求小路AC 的长度;(2)当草坪ABCD 的面积最大时,求此时小路BD 的长度. 【★答案★】(1);(2)【解析】(1)在中,由,得,又,∴.∵∴由得:,解得:,∵是以为直角顶点的等腰直角三角形∴且∴在中,,解得:(2)由(1)得:,,此时,,且当时,四边形的面积最大,即,此时,∴,即答:当时,小路的长度为百米;草坪的面积最大时,小路的长度为百米.16.(江苏省如东中学2019届高三年级第二次学情测试)梯形顶点在以为直径的圆上,米.(1)如图1,若电热丝由这三部分组成,在上每米可辐射1单位热量,在上每米可辐射2单位热量,请设计的长度,使得电热丝的总热量最大,并求总热量的最大值;(2)如图2,若电热丝由弧和弦这三部分组成,在弧上每米可辐射1单位热量,在弦上每米可辐射2单位热量,请设计的长度,使得电热丝辐射的总热量最大.【★答案★】(1)9单位;(2)米.【解析】设,则,,总热量单位当时,取最大值,此时米,总热量最大9(单位).答:应设计长为米,电热丝辐射的总热量最大,最大值为9单位.(2)总热量单位,,令,即,,当时,,为增函数,当时,,为减函数,当时,,此时米.答:应设计长为米,电热丝辐射的总热量最大.17.(江苏省南京市六校联合体2019届高三12月联考)如图,某公园内有一个以O为圆心,半径为5百米,圆心角为的扇形人工湖OAB,OM、ON是分别由OA、OB延伸而成的两条观光道.为便于游客观光,公园的主管部门准备在公园内增建三条观光道,其中一条与相切点F,且与OM、ON分别相交于C、D,另两条是分别和湖岸OA、OB垂直的FG、FH (垂足均不与O重合).(1) 求新增观光道FG、FH长度之和的最大值;(2) 在观光道ON段上距离O为15百米的E处的道路两侧各有一个大型娱乐场,为了不影响娱乐场平时的正常开放,要求新增观光道CD的延长线不能进入以E为圆心,2.5百米为半径的圆形E的区域内.则点D应选择在O与E之间的什么位置?请说明理由.【★答案★】(1) 新增观光道FG、FH长度之和的最大值是百米;(2) 点D应选择在O与E之间,且到点O的距离在区间(单位:百米)内的任何一点处.【解析】(1) 连结OF,OF⊥CD于点F,则OF=5.设∠FOD=θ,则∠FOC=-θ (<θ<),故FH=5sinθ,FG=5sin(-θ),则FG+FH=5sin(-θ)+5sinθ=5(cosθ+sinθ+sinθ)=5(sinθ+cosθ)=5sin(θ+),因为<θ<,所以<θ+<,所以当θ+=,即θ=时,(FG+FH)max=.(2) 以O为坐标原点,以ON所在的直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系xOy.由题意,可知直线CD是以O为圆心,5为半径的圆O的切线,直线CD与圆E相离,且点O在直线CD 下方,点E在直线CD上方.由OF=5,圆E的半径为2.5,因为圆O的方程为x2+y2=25,圆E的方程为(x-15)2+y2=6.25,设直线CD的方程为y=kx+t (-<k<0,t>0),即kx-y+t=0,设点D(x D,0)则由①得t=5,代入②得,解得k2>.又由-<k<0,得0<k2<3,故<k2<3,即<<3.在y=kx+t中,令y=0,解得x D===,所以<x D<10.答:(1) 新增观光道FG、FH长度之和的最大值是百米;(2) 点D应选择在O与E之间,且到点O的距离在区间(单位:百米)内的任何一点处.18.(江苏省清江中学2019届高三第二次教学质量调研)如图为某大河的一段支流,岸线近似满足∥宽度为7圆为河中的一个半径为2的小岛,小镇位于岸线上,且满足岸线现计划建造一条自小镇经小岛至对岸的通道(图中粗线部分折线段,在右侧),为保护小岛,段设计成与圆相切,设(1)试将通道的长表示成的函数,并指出其定义域.(2)求通道的最短长.【★答案★】(1)(2)【解析】(1)过点作于点,因为与的距离为,所以,以为原点,建立如图所示的直角坐标系,因为,所以设,则直线的方程为,即因为与圆相切,圆的半径为,所以,因为,所以,即,所以,由于,所以,令,则因为函数在上单调递减,所以,即函数的定义域为.(2令,得,则,其中,且.由,得,0 +极小值所以当时,,即通道的最短长为.19.(江苏省苏锡常镇2018届高三3月教学情况调研一)如图,某景区内有一半圆形花圃,其直径为,是圆心,且.在上有一座观赏亭,其中.计划在上再建一座观赏亭,记.(1)当时,求的大小;(2)当越大,游客在观赏亭处的观赏效果越佳,求游客在观赏亭处的观赏效果最佳时,角的正弦值.【★答案★】(1);(2)【解析】(1)设,由题,中,,,所以,在中,,,由正弦定理得,即,所以,则,所以,因为为锐角,所以,所以,得;(2)设,在中,,,由正弦定理得,即,所以,从而,其中,,所以,记,,;令,,存在唯一使得,当时,单调增,当时,单调减,所以当时,最大,即最大,又为锐角,从而最大,此时.答:观赏效果达到最佳时,的正弦值为.感谢您的下载!快乐分享,知识无限!由Ruize收集整理!。