高中数学 第1章 三角函数 1.3.4 三角函数的应用成长训练 苏教版必修4
2020学年高中数学第1章三角函数1.3.4三角函数的应用讲义苏教版必修4(2021-2022学年)

1.3。
4 三角函数的应用三角函数模型的应用 (1)三角函数模型的应用①根据实际问题的图象求出函数解析式.②将实际问题抽象为与三角函数有关的简单函数模型. ③利用收集的数据,进行函数拟合,从而得到函数模型. (2)解答三角函数应用题的一般步骤思考:在函数y=A s in (ωx +φ)+b (A 〉0,ω>0)中,A ,b 与函数的最值有何关系? 提示:A ,b 与函数的最大值ym ax ,最小值ymin 关系如下: (1)y max =A +b ,y min =-A+b ; (2)A =错误!未定义书签。
,b =ymax+ymin2。
1.思考辨析(1)函数y =sin x 在错误!内是增函数.( ) (2)函数y=3si n x -1的最大值为3.( )(3)直线x =π是函数y =sin x的一条对称轴.( )(4)函数y=sin[π(x-1)]的周期为2.( )[答案](1)√(2)× (3)×(4)√2.求下列函数的周期:(1)y=Asin(ωx+φ)(ω≠0)的周期是T=________;(2)y=A cos(ωx+φ)(ω≠0)的周期是T=________;(3)y=A tan(ωx+φ)(ω≠0)的周期是T=________;[答案] (1)错误!未定义书签。
(2)错误!未定义书签。
(3)错误!未定义书签。
3.某人的血压满足函数关系式f(t)=24sin160πt+110,其中f(t)为血压,t为时间,则此人每分钟心跳的次数为________.80 [∵T=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,∴f=错误!未定义书签。
=80.]三角函数在物理学中的应用【例1】已知电流I=A sin(ωt+φ)A>0,ω>0,|φ|<错误!未定义书签。
在一个周期内的图象如图.(1)根据图中数据求I=A sin(ωt+φ)的解析式;(2)如果t在任意一段错误!秒的时间内,电流I=A sin(ωt+φ)都能取得最大值和最小值,那么ω的最小正整数值是多少?思路点拨:可先由图象确定电流I的解析式,再由函数的性质确定ω的值.[解](1)由图知,A=300.错误!=错误!-错误!未定义书签。
数学苏教版高一必修4_第1章1.3.4三角函数的应用_作业

[学业水平训练]1.如图,是一弹簧振子作简谐振动的图象,横轴表示振动的时间,纵轴表示振子的位移,则这个振子振动的函数解析式是________.解析:不妨设函数解析式为y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).由图象知A =2,由2πω=2×(0.5-0.1)得ω=5π2. 又2sin(5π2×0.3+φ)=0,∴φ可取π4. 答案:y =2sin(52πx +π4) 2. 若近似认为月球绕地球公转与地球绕太阳公转的轨道在同一平面内,且均为正圆,又知这两种转动同向,如图所示,月相变化的周期为29.5天(右图是相继两次满月时,月、地、日相对位置的示意图).则月球绕地球一周所用的时间T 为________.解析:由图知,地球从E 1到E 2用时29.5天,月球从月地日一条线重新回到月地日一条线,完成一个周期.答案:29.5天3.一根长a cm 的线,一端固定,另一端悬挂一个小球,小球摆动时,离开平衡位置的位移s (cm)和时间t (s)的函数关系式是s =3cos(g a t +π3),t ∈[0,+∞),则小球摆动的周期为________. 解析:T =2πg a=2π·a g. 答案:2π·a g4.稳定房价是我国今年实施宏观调控的重点,某房地产介绍所对温州市一楼盘对今年的房价作了统计、预测;发现每个季度的平均单价y (每单位面积价格:元)与第x 季度之间近似满足:y =500sin(ωx +φ)+9 500(ω>0),请补充下表: 解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ω+φ=π22ω+φ=π,解得⎩⎪⎨⎪ω=π2φ=0. ∴y =500sin π2x +9 500, ∴当x =3时,y =500sin 3π2+9 500=9 000. 答案:9 0005. 如图所示的图象显示的是相对于平均海平面的某海湾的水面高度y (m)在某天24 h 内的变化情况,则水面高度y 关于从夜间0时开始的时间x 的函数关系式为________.解析:将其看成y =A sin(ωx +φ)的图象,由图象知:A =6,T =12,∴ω=2πT =π6,下面确定φ.将(6,0)看成函数第一特殊点,则π6×6+φ=0,∴φ=-π, ∴函数关系式为y =6sin(π6x -π)=-6sin π6x . 答案:y =-6sin π6x 6. 如图所示,点O 为做简谐运动的物体的平衡位置,取向右的方向为物体位移的正方向,若已知振幅为3 cm ,周期为3 s ,且物体向右运动到距平衡位置最远处开始计时.则物体对平衡位置的位移x (cm)和时间t (s)之间的函数关系为________.解析:设所求函数关系为x =3sin(ωt +φ)(ω>0,0≤φ<2π).则由T =2πω=3,可得ω=2π3,当t =0时,有x =3sin φ=3,即sin φ=1;又0≤φ<2π,故可得φ=π2,所以所求函数关系为x =3sin(2π3t +π2),即为x =3cos 2π3t . 答案:x =3cos 2π3t 7. 如图所示,有一广告气球,直径为6 m ,放在公司大楼上空,当行人仰望气球中心的仰角∠BAC =30°时,测得气球的视角为θ=π180(若θ很小时,可取sin θ≈θ,其中θ用弧度制表示),试估算该气球的高BC 的值约为多少?解:∵AC =CD sin θ=3π180=540π(m), ∴BC =AC ·sin 30°=270π≈86(m),即气球的高约为86 m. 8. 如图是某地一天从6时至14时的温度变化曲线,近似地满足函数y =A sin(ωx +φ)+b (|φ|<π).(1)求这段时间的最大温差;(2)写出这段曲线的函数解析式.解:(1)由图示,这段时间的最大温差是30-10=20(℃).(2)图中从6时到14时的图象是函数y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期的图象,所以T =2×(14-6)=16,ω=2πT =π8.又A =30-102=10,b =30+102=20, 所以y =10sin(π8x +φ)+20. 当x =6时, 又由|φ|<π知,π8×6+φ=32π, 所以φ=34π, 所以所求函数解析式为y =10sin(π8x +34π)+20, x ∈[6,14].[高考水平训练]1.如图为一半径是3米的水轮,水轮圆心O 距离水面2米,已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P 到水面的距离y (米)与时间x (秒)满足函数关系式y =A sin(ωx +φ)+2,则ω=________,A =________.解析:由题意可知A =3,T =15秒,由2πω=15得ω=2π15. 答案:215π 3 2. 如图,半圆的直径为2,A 为直径MN 的延长线上一点,且OA =2,B 为半圆上任意一点,以AB 为边作等边△ABC ,设∠AOB =x 时,S 四边形OACB 等于________.解析:如图,S 四边形OACB =S △AOB +S △ABC .过点B 作BD ⊥MN 于D ,则BD =BO sin(π-x ),即BD =sin x .∴S △AOB =12×2sin x =sin x . ∵OD =BO cos(π-x )=-cos x ,∴AB 2=BD 2+AD 2=sin 2x +(-cos x +2)2=5-4cos x .∴S △ABC =12AB ·AB sin 60°=534-3cos x . ∴S 四边形OACB =sin x -3cos x +534. 答案:sin x -3cos x +5343.(2014·西安高一期末)交流电的电压E (单位:伏)与时间t (单位:秒)的关系可用E =2203sin (100πt+π6)来表示,求: (1)开始时的电压;(2)电压值重复出现一次的时间间隔;(3)电压的最大值和第一次获得这个最大值的时间.解:(1)当t =0时,E =1103(伏),即开始时的电压为110 3 伏.(2)T =2π100π=150(秒),即时间间隔为0.02秒. (3)电压的最大值为2203伏.当100πt +π6=π2,即t =1300秒时第一次取得这个最大值. 4.(2014·焦作高一检测)心脏跳动时,血压在增加或减小.心脏每完成一次跳动,血压就完成一次改变,血压的最大值和最小值分别为收缩压和舒张压.设某人的血压满足函数关系式P (t )=95+A sin ωx ,其中P (t )为血压(mmHg),t 为时间(min),其函数图象如图所示.(1)根据图象写出该人的血压随时间变化的函数解析式;(2)求出该人的收缩压,舒张压及每分钟心跳的次数.解:(1)由图象可知,振幅A =120-95=25,周期T =180,由2πω=180,知ω=160π,于是P (t )=95+25sin 160πt .(2)收缩压为95+25=120(mmHg),舒张压为95-25=70(mmHg),心跳次数为f =1T=80(次).。
高中数学 第一章 三角函数 1.3.2 三角函数的图象与性质(1)课时训练(含解析)苏教版必修4(

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1.3.2 三角函数的图象与性质(一)课时目标1.了解正弦函数、余弦函数的图象。
2。
会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象.1.正弦曲线、余弦曲线2.“五点法”画图画正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象,五个关键点是________________;画余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象,五个关键点是________________________.3.正、余弦曲线的联系依据诱导公式cos x=sin错误!,要得到y=cos x的图象,只需把y=sin x的图象向________平移错误!个单位长度即可.一、填空题1.函数y=sin x的图象的对称中心的坐标为________.2.函数f(x)=cos x+1的图象的对称中心的坐标是________.3.函数y=sin x,x∈R的图象向右平移错误!个单位后所得图象对应的函数解析式是__________.4.函数y=2cos x+1的定义域是________________.5.函数y=|sin x|的图象的对称轴方程是________.6.方程x2-cos x=0的实数解的个数是________.7.设0≤x≤2π,且|cos x-sin x|=sin x-cos x,则x的取值范围为________.8.在(0,2π)内使sin x〉|cos x|的x的取值范围是________.9.方程sin x=lg x的解的个数是________.10.若函数y=2cos x(0≤x≤2π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积是______.二、解答题11.分别作出下列函数的图象.(1)y=|sin x|,x∈R;(2)y=sin|x|,x∈R。
苏教版高中数学必修四:第1章-三角函数1.3.3(1)课时作业(含答案)

1.3.3 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)课时目标1.了解φ、ω、A 对函数f (x )=A sin(ωx +φ)的图象的影响.2.掌握y =sin x 与f (x )=A sin(ωx +φ)图象间的变换关系.用“图象变换法”作y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象 1.φ对y =sin(x +φ),x ∈R 的图象的影响y =sin(x +φ) (φ≠0)的图象可以看作是把正弦曲线y =sin x 上所有的点________(当φ>0时)或________(当φ<0时)平行移动________个单位长度而得到. 2.ω(ω>0)对y =sin(ωx +φ)的图象的影响函数y =sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把y =sin(x +φ)的图象上所有点的横坐标________(当ω>1时)或________(当0<ω<1时)到原来的________倍(纵坐标________)而得到.3.A (A >0)对y =A sin(ωx +φ)的图象的影响函数y =A sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把y =sin(ωx +φ)图象上所有点的纵坐标________(当A >1时)或________(当0<A <1时)到原来的______倍(横坐标不变)而得到,函数y =A sin x 的值域为________,最大值为________,最小值为________. 4.函数y =sin x 的图象到函数y =A sin(ωx +φ)的图象的变换过程.一、填空题1.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,只要将函数y =sin x2的图象向左平移________个单位. 2.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向左平移π6个单位,所得函数的解析式为____________. 3.为得到函数y =cos x 的图象,可以把y =sin x 的图象向右平移φ个单位得到,那么φ的最小正值是__________.4.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图是________.(填正确图象的代码)5.为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,只需将函数y =sin x 的图象________. ①向左平移π6个单位长度;②向右平移π6个单位长度;③向左平移5π6个单位长度;④向右平移5π6个单位长度.6.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10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),所得图象的函数解析式是_______________________.7.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数的解析式是________.8.把函数y =3sin(ωx +φ) (ω>0,|φ|≤π)的图象向左平移π6个单位,再将图象的所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的解析式为y =3sin x ,则ω=________,φ=________.9.某同学给出了以下论断:①将y =cos x 的图象向右平移π2个单位,得到y =sin x 的图象;②将y =sin x 的图象向右平移2个单位,可得到y =sin(x +2)的图象; ③将y =sin(-x )的图象向左平移2个单位,得到y =sin(-x -2)的图象;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象是由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位而得到的. 其中正确的结论是______(将所有正确结论的序号都填上).10.设ω>0,函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+2的图象向右平移43π个单位后与原图象重合,则ω的最小值是__________. 二、解答题11.请叙述函数y =cos x 的图象与y =-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2的图象间的变换关系.12.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x (x ∈R ). (1)求f (x )的单调减区间;(2)经过怎样的图象变换使f (x )的图象关于y 轴对称?(仅叙述一种方案即可).能力提升13.要得到y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,只要将y =sin 2x 的图象________. ①向左平移π8个单位;②向右平移π8个单位;③向左平移π4个单位;④向右平移π4个单位.14.使函数y =f (x )图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩小到原来的12倍,然后再 将其图象沿x 轴向左平移π6个单位得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,则f (x )的表达式为____________________.1.由y =sin x 的图象,通过变换可得到函数y =A sin(ωx +φ)的图象,其变化途径有两条: (1)y =sin x ――→相位变换y =sin(x +φ)――→周期变换y =sin(ωx +φ)――→振幅变换y =A sin(ωx +φ).(2)y =sin x ――→周期变换y =sin ωx ――→相位变换y =sin[ω(x +φω)]=sin(ωx +φ)――→振幅变换y =A sin(ωx +φ).注意:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.(2)是先周期变换后相位变换,平移|φ|ω个单位,这是很容易出错的地方,应特别注意.2.类似地y =A cos(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象也可由y =cos x 的图象变换得到. 1.3.3 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)知识梳理1.向左 向右 |φ|2.缩短 伸长 1ω不变3.伸长 缩短 A [-A ,A ] A -A4.y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ) 作业设计 1.23π 2.y =cos 2x 3.32π 解析 y =sin x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-x =cos ⎝⎛⎭⎫x -π2向右平移φ个单位后得y =cos ⎝⎛⎭⎫x -φ-π2, ∴φ+π2=2k π,k ∈Z ,∴φ=2k π-π2,k ∈Z .∴φ的最小正值是32π.4.①解析 由各图象特点,知可选用-π2和π6这两个特殊值来断定.当x =-π2时,y =sin ⎝⎛⎭⎫-π-π3=32; 当x =π6时,y =sin 0=0.符合这两个特点的只有①. 5.③解析 ∵y =sin x =cos ⎝⎛⎭⎫x -π2, 又x -π2+5π6=π3+x ,∴只需将y =sin x 的图象向左平移5π6个单位长度,便可得到y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象. 6.y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10 解析y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π10――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变 y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10. 7.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 解析 将y =sin x 图象上的所有的点向左平移π3个单位长度得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3.再将图象上所有点的横坐标缩短到原来的12,得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 8.2 -π3解析y =3sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, ∴ω=2,φ=-π3.9.①③ 10.32解析 向右平移43π得y =sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -43π+π3+2 =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-4π3ω+2. 因为与原函数图象相同,故-4π3ω=2n π(n ∈Z ),∴ω=-32n (n ∈Z ),∵ω>0,∴ωmin =32.11.解 ∵y =-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +7π6+2 =2cos 2⎝⎛⎭⎫x +7π12+2 先将y =cos x 的图象上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,则得到y =cos 2x 的图象.再将y =cos 2x 的图象向左平移7π12个单位,则得到y =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +7π12,即y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +7π6的图象,再将y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +7π6的图象上各点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变,即得函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +7π6的图象. 最后,沿y 轴向上平移2个单位所得图象即是y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +7π6+2的图象. 即得到函数y =-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2的图象. 12.解 (1)由已知函数化为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 .欲求函数的单调递减区间,只需求y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2 (k ∈Z ),解得k π-π12≤x ≤k π+512π (k ∈Z ),∴原函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π (k ∈Z ). (2)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6=cos 2⎝⎛⎭⎫x +π12. ∵y =cos 2x 是偶函数,图象关于y 轴对称,∴只需把y =f (x )的图象向右平移π12个单位即可.13.①解析 y =sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4y =cos[2(x -π8+π8)-π4]=cos(2x -π4).14.y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 解析 方法一 正向变换y =f (x )y =f ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6, 即y =f ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以f ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2x . 令2x +π3=t ,则2x =t -π3,∴f (t )=sin ⎝⎛⎭⎫t -π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 方法二 逆向变换 据题意,y =sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 ――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3.。
高中数学苏教版必修4教案:第一章 三角函数 第15课时 1.3.4三角函数的应用(1)

第十五课时 §1.3.4 三角函数的应用(1)【教学目标】 一、知识与技能:会用三角函数的图象与性质解决一些简单的实际问题;体会三角函数是描述周期现象的重要数学模型 二、过程与方法从实际的应用中体会数学与生活是相关的,不是完全脱离现实的,同时理解三角函数在描述周期性现象时的重要作用三、情感态度价值观:培养学生应用数学的能力,让学生体会到数学在实际生活中的应用,意识到只要认真观察思考,会发现数学来源于生活教学重点难点:建立三角函数的模型 【教学过程】 一.复习回顾1、 回顾课本 “三角函数的周期性”2、 求函数sin()y A x k ωϕ=++的解析式3、查阅物理中“单摆运动” 二.新课讲解:一定条件下,单摆运动是一种周期性的运动,从而引出对具有周期性现象的问题的研究,可用具有周期性规律的三角函数来描述。
实际上,三角函数能够描述、模拟许多周期现象,因此在解决实际问题中有着广泛的应用。
三、例题分析: 例1、 (教材P42例1)点评:本题是简谐运动的问题,在利用三角函数描述问题时,首先分析此现象具有周期性,其次结合题意作出函数草图,然后根据图象用“待定系数法”求出sin()y A x k ωϕ=++。
例2、 (教材P43例2)点评:①本题是圆周运动的问题;②寻找变量间的关系是关键,结合图形建立恰当的直角坐标系,将几何问题代数化已知函数sin()y A x ωϕ=+(0A >,0ω>)一个周期内的函数图象,如下图 例3、如图所示,求函数的一个解析式。
例4、已知函数cos()y A x ωϕ=+(0A >,0ω>,0ϕπ<<)的最小值是5-,图象上相邻两个最高点与最低点的横坐标相差4π,且图象经过点5(0,)2-,求这个函数的解析式。
x33π 56π3O例5、已知函数sin()y A x B ωϕ=++(0A >,0ω>,||ϕπ<)的最大值为值为,周期为23π,且图象过点(0,4-,求这个函数的解析式四、课堂小结:本课所学内容,重点应用了三角函数的什么性质?以后研究哪类问 题可以借助于三角函数模拟呢? 五、作业:(补充)1.已知函数sin()y A x ωϕ=+(0A >,0ω>,||ϕπ<)的周期是23π,最小值是2-,且图象过点5(,0)9π,求这个函数的解析式;2.函数sin()y A x ωϕ=+(0A >,0ω>,||2πϕ<)的最小值是2-,其图象相邻的最高点和最低点的横坐标的差是3π,又图象经过点(0,1),求这个函数的解析式3.如图为函数sin()y A x ωϕ=+(||2πϕ<,x R ∈)的图象中的一段,根据图象求它的解析式。
苏教版高中数学高一必修4检测:第1章1.31.3.4三角函数的应用_word版含解析

苏教版高中数学高一必修4检测 第1章1.3-1.3.4三角函数的应用第1章 三角函数 1.3 三角函数的图象和性质 1.3.4 三角函数的应用A 级 基础巩固一、选择题1.某人的血压满足函数关系式f (t )=24sin 160πt +110,其中f (t )为血压,t 为时间,则此人每分钟心跳的次数为( )A .60B .70C .80D .90 解析:因为T =2π160π=180,所以f =1T =80.答案:C2.与图中曲线对应的函数解析式是( )A .y =|sin x |B .y =sin |x |C .y =-sin |x |D .y =-|sin x |解析:注意题图所对的函数值正负,因此可排除选项A ,D.当x ∈(0,π)时,sin|x |>0,而图中显然是小于零,因此排除选项B ,只有选项C 满足.答案:C3.如图是一向右传播的绳波在某一时刻绳子各点的位置图,经过12周期后,乙的位置将移至( )A .甲B .乙C .丙D .丁解析:相邻的最大值与最小值之间间隔区间长度为半个周期,则乙的位置移到丙处.答案:C4.如图所示,单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置O 的距离s (cm)和时间t (s)的函数关系式为s =6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πt +π6,那么单摆来回摆动一次所需的时间为( )A .2π sB .π sC .0.5 sD .1 s解析:单摆来回摆动一次,即完成一个周期,所以T =2π|ω|=2π2π=1 s ,即单摆来回摆动一次所需的时间为1 s.答案:D5.用作调频无线电信号的载波以y =a sin(1.83×108πt )为模型,其中t 的单位是秒,则此载波的周期为__________,频率为________.解析:T =2πω=2π1.83×108π≈1.09×10-8(s), f =1T=9.17×107(Hz). 答案:1.09×10-8s 9.17×107Hz6.已知某种交变电流I (A)随时间t (s)的变化规律可以拟合为函数I =52sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π t -π2,t ∈[0,+∞),则这种交变电流在0.5 s 内往复运动的次数是________.解析:周期T =150s ,所以频率为每秒50次.所以0.5秒内往复运动的次数为25.答案:257.如图所示,点P 是半径为r 的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P 0开始,按逆时针方向以角速度ω(rad/s)做圆周运动,则点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系式为________________.解析:当质点P 从P 0转到点P 位置时,点P 转过的角度为ωt ,则∠POx =ωx +φ,由任意角的三角函数定义知点P 的纵坐标y =r sin(ωt +φ).答案:y =r sin(ωt +φ)8.已知函数y =A sin(ωx +φ)+n (A >0,ω>0)的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,且直线y =-π3为其图象的一条对称轴,如果|φ|<π2,那么此函数的解析式为________________.解析:因为⎩⎨⎧y max =A +n =4,y min =-A +n =0,所以⎩⎨⎧A =2,n =2.又T =π2=2πω,所以ω=4.所以y =2sin(4x +φ)+2.因为x =-π3为其图象的一条对称轴,所以4⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+φ=π2+k π(k ∈Z),所以φ=k π+116π(k ∈Z ).因为|φ|<π2,所以φ=-π6.所以y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6+2.答案:y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6+29.已知某地一天从4点到16点的温度变化曲线近似满足函数y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π4+20,x ∈[4,16].(1)求该地区这一段时间内温度的最大温差;(2)假若有一种细菌在15 ℃到25 ℃之间可以生存,那么在这段时间内,该细菌能生存多长时间?解:(1)由于y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -54π+20,x ∈[4,16], 所以当x =6时,函数有最小值,即最低温度为10 ℃; 当x =14时,函数有最大值,即最高温度为30 ℃. 因此最大温差为30 ℃-10 ℃=20 ℃.(2)令10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π4+20=15,可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π4=-12,而x ∈[4,16],所以x =263.令10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π4+20=25,可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -5π4=12,而x ∈[4,16],所以x =343.故该细菌的存活时间为343-263=83(小时).10.如图所示,弹簧挂着的小球作上下运动,时间t (s )与小球相对平衡位置(即静止时的位置)的高度h (cm)之间的函数关系是h =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2t +π4,t ∈[0,+∞).(1)以t 为横坐标,H 为纵坐标,画出函数在长度为一个周期闭区间的上简图; (2)小球开始振动的位置在哪里?(3)小球最高点、最低点的位置及各自距离平衡位置的距离分别是多少?解:(1)画出h =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2t +π4的简图(长度为一个周期).①列表:②描点.③连线:用平滑曲线依次连接各点即得h =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2t +π4的简图,如图所示.(2)当t =0时,h =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2t +π4= 2. 即小球开始振动时的位置为(0,2). (3)当t =π8时,h =2;当t =5π8时,h =-2.即最高点位置为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,最低点位置为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8,-2;最高点、最低点各自到平衡位置的距离均为2 cm.B 级 能力提升11.一种波的波形为函数y =-sin π2x 的图象,若其在区间[0,t ]上至少有2个波峰(图象的最高点),则正整数t 的最小值是( )A .5B .6C .7D .8解析:函数y =-sin π2x 的周期T =4且x =3时y =1取得最大值,因此t ≥7.答案:C12.函数f (x )=sin x +2|sin x |,x ∈[0,2π]的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,则k 的取值范围是________.解析:y =f (x )=sin x +2|sin x |=⎩⎨⎧3sin x ,x ∈[0,π],-sin x ,x ∈(π,2π].在同一平面直角坐标系内画y =f (x )与y =k 的图象,如图所示.由图可知,当y =f (x )与y =k 的图象有且仅有两个不同交点时,k 的取值范围为1<k <3.答案:(1,3)13.健康成年人的收缩压和舒张压一般为120~140 mmHg 和60~90 mmHg.心脏跳动时,血压在增加或减小.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数120/80 mmHg 为标准值.设某人的血压满足函数式P (t )=115+25sin (160πt ),其中p (t )为血压(mmHg),t 为时间(min).(1)求函数p (t )的周期; (2)求此人每分钟心跳的次数;(3)求出此人的血压在血压计上的读数,并与正常值比较. 解:(1)函数p (t )的最小正周期为T =2π|ω|=2π160π=180(min).(2)此人每分钟心跳的次数即频率为:f =1T =80.(3)p (t )max =115+25=140 mmHg , p (t )min =115-25=90 mmHg ,即收缩压为140 mmHg ,舒张压为90 mmHg ,比正常值稍高.14.如图所示,某动物种群数量1月1日低至700,7月1日高至900,其总量在此两值之间依正弦型曲线变化.(1)求出种群数量y 关于时间t 的函数表达式(其中t 以年初以来的月为计量单位);(2)估计当年3月1日动物种群数量.解:(1)设动物种群数量y 关于t 的解析式为 y =A sin(ωt +φ)+b (A >0,ω>0),则⎩⎨⎧-A +b =700,A +b =900,解得A =100,b =800. 又周期T =2×(6-0)=12,所以ω=2πT =π6.所以y =100sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6t +φ+800.又当t =6时,y =900,所以900=100sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6·6+φ+800. 所以sin(π+φ)=1.所以sin φ=-1. 所以取φ=-π2.所以y =100sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6t -π2+800.(2)当t =2时,y =100sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6·2-π2+800=750,即当年3月1日动物种群数量约是750.15.某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差;(2)若要求实验室温度不高于11 ℃,则在哪段时间实验室需要降温?解:(1)因为f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3, 又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1.当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1.于是f (t )在[0,24)上的最大值为12,最小值为8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. (2)依题意,当f (t )>11时实验室需要降温.由(1)得f (t )=10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3, 故有10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3>11, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18.故在10时至18时实验室需要降温.。
高中数学 第1章 三角函数 1.3.2 三角函数的图象与性质优化训练 苏教版必修4(2021年整理)

高中数学第1章三角函数1.3.2 三角函数的图象与性质优化训练苏教版必修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第1章三角函数1.3.2 三角函数的图象与性质优化训练苏教版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.3.2 三角函数的图象与性质5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.在[0,2π]上画出下列函数的简图: (1)y=sinx —1;(2)y=2cosx.解:画函数的简图,可以采用“五点法”,关键是找出五个关键点,所以,最好利用列表整理数据,使问题既清晰又准确。
(1)第一步:按五个关键点列表;x 0 2ππ 23π2π sinx 0 1 0 -1 0 sinx —1 -1-1-2-1第二步:描点;第三步:画图,即用光滑的曲线将五个点连结起来.(2)第一步:按五个关键点列表;x 0 2π π 23π 2π cosx 1 0 —1 0 1 2cosx 2-22第二步:描点;第三步:画图,即用光滑的曲线将五个点连结起来。
2.利用五点法作出下列函数的简图:(1)画出y=sinx 的图象;(2)画出y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象. 请比较(1)和(2)两个小题的图象有什么区别?解:这两个函数的定义域不同。
第(1)题定义域为R ,第(2)题的定义域为[0,2π].[0,2π]是R 的真子集,所以第(2)题当x ∈[0,2π]时的函数图象就是第(1)题图象的一部分.10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1。
高中数学同步训练:第1章 三角函数 1 苏教必修4 含答案

1.3 三角函数的图象和性质1.3.1 三角函数的周期性一、填空题1.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π4的最小正周期是________. 2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4的最小正周期是2π3,则ω=________. 3.函数f (x )=cos π6x ,则f (2 014)=________. 4.已知函数f (x )=8sin ⎝⎛⎭⎫k 3x -π3-2的最小正周期不大于3,则正整数k 的最小值是________.5.若函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的最小正周期为T ,且T ∈(1,3),则正整数ω的最大值是_______. 6.函数y =cos(sin x )的最小正周期是________.7.已知奇函数y =f (x )(x ∈R )且f (x )=f (x +4),f (1)=2,则f (2)+f (3)+f (4)=________.8.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=1f (x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=2x ,则f (7.5)=_______. 二、解答题9.求下列函数的周期:(1)y =4sin(π3x +π4)+2; (2)y =3cos(π3-2x )-1. 10.设f (x )是定义在R 上且最小正周期为32π的函数,在某一周期上f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos 2x (-π2≤x <0)sin x (0≤x <π),求f (-15π4)的值. 11.设偶函数f (x )对任意的x ∈R 都有f (x +3)=-1f (x ),且当x ∈[-3,-2]时,f (x )=2x ,求f (113.5)的值.三、探究与拓展12.若函数f (n )=sin n π3(n ∈Z ),求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)的值.答案1.1 2.±3 3.12 4.7 5.6 6.π 7.-2 8.229.解 (1)T =2ππ3=6. (2)T =2π|-2|=π. 10.解 ∵f (x )的周期为3π2, ∴f (-15π4)=f (-15π4+3×3π2) =f (34π). ∵0<34π<π,∴f (34π)=sin 34π=sin π4=22, 即f (-15π4)=22. 11.解 由于f [(x +3)+3]=-1f (x +3), 而f (x +3)=-1f (x ), 则f (x +6)=f (x ),即函数的周期为6,于是f (113.5)=f (19×6-0.5)=f (-0.5),f (-0.5)=-1f (3-0.5)=-1f (2.5), 又函数为偶函数,因此f (2.5)=f (-2.5)=2×(-2.5)=-5,因此f (-0.5)=-1f (2.5)=-1-5=15, 也即f (113.5)=15. 12.解 f (n )=sin n π3=sin(2π+n π3) =sin 6π+n π3, f (n +6)=sin n π+6π3, ∴f (n )=f (n +6).即6是f (n )的一个周期.又f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=sin π3+sin 23π+sin π+sin 43π+sin 53π+sin 2π=0 且2 013=6×335+3∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)=[f (1)+f (2)+…+f (2 010)]+f (2 011)+f (2 012)+f (2 013) =f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)=f (6×335+1)+f (6×335+2)+f (6×335+3)=f (1)+f (2)+f (3)=sin π3+sin 23π+sin 33π=32+32+0= 3.。
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高中数学 第1章 三角函数 1.3.4 三角函数的应用成长训练 苏教
版必修4
夯基达标
1.若函数y=cos2x ,函数y=sin(x+φ)在[0,2
π]上的单调性相同,则φ的一个值为( )
A.6π
B.4π
C.3π
D.2
π 解析:可以判断y=cos2x 在[0,2π]上是单调递减的,故有2kπ+2π≤x+φ≤2kπ+π2
3
.
取k=0,可得φ的一个取值范围2
π
-φ≤x≤23-φ,则
令[0,2π]在[2
π
-φ,23-φ]上有
222
3,02
ππϕπϕπ
⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧≥-≤-≤φ≤π故D 符合条件. 答案:D
2.若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x 都有f(
6π+x)=f(6π-x)则f(6
π
)等于( ) A.3或0 B.-3或0 C.0 D.-3或3 解析:由f(
6π+x)=f(6π-x)知x=6π是f(x)的一个对称轴.故有f(6
π
)=±3. 答案:D
3.定义在R 上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-3,-2]上是减函数,α,β是锐角三角形的两个内角,则f(sinα)与f(cosβ)的大小关系是( ) A.f(sinα)>f(cosβ) B.f(si nα)<f(cosβ)
C.f(sinα)=f(cosβ)
D.f(sinα)与f(cosβ)大小关系不确定 解析:由f(x)为偶函数且在(-3,-2]上为减函数,知f(x)在[2,3]上为增函数.又有f(x+1)=-f(x)知f(x)在[1,2]上为减函数,从而推得f(x)在[0,1]上为增函数,由α,β是锐角三角形的两个内角,故有α+β<2π.即0<2π-β<α<2
π. 所以有sinα<sin(2
π
-β)=cosβ.故有f(sinα)<f(cosβ). 答案:A
4.下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(2
π
,π)上为减函数的是( ) A.y=cos 2
x B.y=2|sinx| C.y=(3
1)cosx
D.y=-cotx 答案:B
5.关于函数f(x)=sin 2
x-(
3
π)|x|+21
,有下面四个结论,其中正确结论的个数为( )
①f(x)是奇函数 ②当x >2 006时,f(x)>21恒成立③f(x)的最大值是2
3
④f(x)的最小
值是-2
1
A.1
B.2
C.3
D.4 解析:f(x)=sin 2
(-x)-(32)|-x|+21=sin 2
x-(32)|x|+2
1=f(x).故f(x)为偶函数.由sinx 是周期函数知-21≤f(x)<2
3
,由此知④正确. 答案:A
6.函数f(x)=sin(x+4π)sin(4
π
-x)的最小正周期是______________. 答案:π
7.对于函数f(x)=.
cos sin ,
cos sin ,cos ,sin 时当时当x x x x x x <≥⎩⎨
⎧给出下列四个命题:
①该函数的值域是[-1,1] ②当且仅当x=2kπ+2
π
(k∈Z )时该函数取得最大值1 ③该函数是以π为最小正周期的周期函数 ④当且仅当2kπ+π<x <2kπ+2
3π
(k∈Z )时f(x)
<0
上述命题属真命题的是_____________. 解析:由函数f(x)作图,由图知④正确.
答案:④
8.关于函数f(x)=4sin(2x+
3
π
)x∈R ,有下列命题 ①由f(x 1)=f(x 2)=0可得x 1-x 2必是π的整数倍 ②y=f(x)的表达式可改写为y=4cos(2x-6
π) ③y=f(x)的图象关于(-
6π,0)对称 ④y=f(x)的图象关于直线x=-6
π
对称 其中正确的命题序号是___________.
答案: ②③
9.在Rt△ABC 内有一内接正方形,它的一条边在斜边BC 上.
(1)设AB=a ,∠ABC=θ,求△ABC 的面积P 与正方形的面积Q. (2)当θ变化时,
Q
P
的最小值. 解析:(1)AC=atanθ,P=
21AB·AC=2
1a 2
tanθ. 设正方形边长为x ,∴AG=xcosθ,BC=
θ
α
cos ,BC 边上的高h=asinθ.
∵θθθsin sin cos a x a a x -=
,∴x=θ
θθcos sin 1sin •+a . θ=x 2
=2
22)
cos sin 1(sin θθθ•+a . (2)42sin 2sin 11sin )sin 21
1(sin )cos sin 1(cos 2sin 22
222
θθθ
θθθθθ++=+=•+•=Q P . 由0<θ<2
π
⇒0<2θ<π. 当且仅当sinθ=1时,即θ=4
π
.即最小值为49.
等号成立,∴
42sin 2sin 11θθ++=Q P ≥4
9
. 走近高考
10.(经典回放)函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)以4为最小正周期,且在x=2时取得最小值,则φ可能取得的一个值是( )
A.
4π B.-4π C.2π D.-2
π 解析:ωπ2=4⇒ω=2π,代入得
f(x)=sin(2
π
x+4).当x=2时,有
sin(π+4)=-1.逐一验证, 知C 满足条件. 答案:C
11.(经典回放)已知函数f(x)=3sinx·cox -cos 2
x+
2
1
,x∈R ,则f(x)的递减区间为____________. 答案:[kπ+
3
π
,kπ+65π]k∈Z .
12.(经典回放)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M (
43π,0)对称,且在区间[0,2
π
]上单调函数,求φ和ω的值.
解:由f(x)是偶函数,得f(-x)=f(x)即sin(-ωx+φ)=sin(ωx+φ). ∴-cosφsinωx=cosφsinωx 对任意x 都成立.且ω<0. 得cosφ=0.依题设0≤φ≤π,解得φ=2
π. 由f(x)的图象关于点M 对称得f(
43π-x)=-f(4
3π+x). 取x=0,得f(43π)=-f(43π),∴f(4
3π
)=0.
∵f(43π)=sin(43ωπ+2π)=cos3ω4π,∴cos3ω4
π=0.
又∵ω<0,得43ωπ=2
π
+kπ,k∈Z .
∴ω=3
2
(2k+1),k∈Z .
当k=0,时,ω=32,f(x)=sin(32x+2π
).
在[0,2
π
]上是减函数.
当k=1时,ω=2,f(x)=sin(2x+2π)在[0,2
π
]上是减函数.
当k≥2时,ω≥310,y=f(x)在[0,2π
]上不是单调函数.
综上得ω=32或ω=2,φ=2
π
.。