5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质
函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(一)

你认为应该按怎样的思路进行研究?
答案
能.可以先研究 φ 对函数 y=sin(x+φ)图象的影响,再依次研究 ω,A 对函数
y=Asin(ωx+φ)图象的影响.
问题 2:函数 y=sin x 的图象与 y=sin(x+φ)的图象有什么关系?
π
π
3
3
(2)将函数 y=sin x 的图象上所有的点向右平移 个单位长度得到函数 y=sin 的图象,再把函数 y=sin y=sin
3
-
π
3
的图象.
π
3
的图象上各点的横坐标扩大到原来的 3 倍,就得到函数
课前预学
方法总结
课堂导学
伸缩变换的解题关键及方法
关键:确定伸缩量.
1
解决方法:已知函数 y=f(x)的图象,作函数 y=f(ωx)(ω>0)的图象, 为伸缩量.
π
6
图象上的一点,则点 G'
1
2
, 与 G″(2x,y)分别
在哪个函数图象上?
答案
G'
1
2
, 是 y=sin 2 +
问题 3:(1)函数 y=sin 2 +
π
6
图象上一点;G″(2x,y)是 y=sin
π
1
2
+
π
6
图象上的一点.
π
,x∈R 的图象,可看作是把 y=sin + ,x∈R 图象上
30
+
π
6
π
正弦型函数的图像与性质

[判一判] 判断下列说法是否正确(请在括号内填“√”或
“× ”).
(1)将 y=sin2x 的图象向左平移4π个单位,得到 y=sin2x+4π的 图象.(×)
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考点 2 变换作图法作 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象
第三章 第4讲
第15页
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x值,列表如下:
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第9页
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由此可得五个关键点;
(3)描点画图,再利用函数的周期性把所得简图向左右分别
扩展,从而得到y=Asin(ωx+φ)的简图.
第三章 第4讲
第11页
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2.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的物理意义
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1个特别提醒——图象平移时必须注意的一个问题 由y=Asinωx的图象得到y=Asin(ωx+φ)的图象时,需平移的单 位数应为|ωφ |,而不是|φ|.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.
5.6 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及其应用课件ppt

课前篇 自主预习
[激趣诱思]
在物理和工程技术的许多问题中,经常会遇到形如y=Asin(ωx+φ) 的函数
(其中A,ω,φ为常数),例如,在简谐运动中位移与时间的函数关系就是形如
y=Asin(ωx+φ)的函数,其中振子在一段时间内的图象如图所示.
你能根据图象,求出函数解析式吗?
[知识点拨]
反思感悟 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:先通过图象确定A和ω,再选取“第一零点”(即“五点法”作图
中的第一个点)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的值.
(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.
,0
2π
π
3
4
解析 令 4x+ =kπ,k∈Z,则 x=
故离原点最近的对称中心为
π
12
π
π
π
6
6
12
− ,k∈Z,当 k=0 时,x=- ;当 k=1 时,x= ,
,0 .
π
5.(题型1、3)已知曲线y=Asin(ωx+φ) A>0,ω>0,|φ|≤2 上一个最
高点为(2, 2),该最高点与相邻的最低点间的曲线与x轴交于点(6,0).
π
答案 y=2sin 2x+4
.
解析 根据函数 y=Asin(ωx+φ)的部分图象知,A=2,T=2×
5π
8
π
− 8 =π,所以
2π
ω= =2.
π
π
π
高中数学第一章三角函数1.3三角函数的图象和性质1.3.3函数y=Asin(ωx+φ)的图象课件苏教

中的第三点和第五点),有
π3ω+φ=π,
ω=2.
56πω+φ=2π,解得φ=π3.
∴y=3sin(2x+π3).
法三:(图象变换法)
由 T=π,点(-π6,0),A=3 可知图象由 y=3sin 2x 向左
平移π6个单位长度而得,所以有 y=3sin 2(x+π6),
即 y=3sin(2x+π3),且 ω=2,φ=π3.
2
第八页,共42页。
2.(2014·高考江苏卷)已知函数 y=cos x 与 y=sin(2x+ φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为π3的交点,则 φ 的
π 值是____6____. 解析:利用函数 y=cos x 与 y=sin(2x+φ)(0≤φ<π)的交点横 坐标,列方程求解.
由题意,得 sin2×π3+φ=cos π3,因为 0≤φ<π,所以 φ=π6.
2.已知函数 y=Asin(ωx+φ),ω>0,且|φ|<π2的图象的一段 如图所示,求此函数的解析式.
第二十七页,共42页。
解:由图易知 A= 2,T2=|10-2|=8,所以 T=16. 又因为 T=|2ωπ|,ω>0,所以 ω=π8. 因为点(2, 2)在图象上,所以 y= 2sin(π8×2+φ)= 2, 所以 sin(π4+φ)=1,所以π4+φ=2kπ+π2(k∈Z), 又|φ|<π2,所以 φ=π4,所以 y= 2sin(π8x+π4).
第十五页,共42页。
法二:①把 y=sin x 的图象上所有点的横坐标伸长到原来 的 2 倍(纵坐标不变),得到 y=sin12x 的图象; ②把 y=sin12x 图象上所有的点向右平移π2个单位长度,得到 y=sin12(x-π2)=sin(12x-π4)的图象; ③把 y=sin(12x-π4)的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的 3 倍(横坐标不变),就得到 y=3sin(12x-π4)的图象.
函数y=Asin的图像及性质

x x 已知函数 y= 3sin +cos (x∈R). 2 2 (1)用“五点法”画出它的图象; (2)求它的振幅、周期及初相; (3)说明该函数的图象可由 y=sinx 的图象经过怎样的变 换而得到?
[解]
x π x π (1)y=2sin( + ),令 X= + ,列表如下: 2 6 2 6
[点评与警示]
用“五点法”作图应抓住四条:①化为
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)或 y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω> 2π 0)的形式;②求出周期 T= ;③求出振幅 A;④列出一个 ω 周期内的五个特殊点,当画出某指定区间上的图象时,应列 出该区间内的特殊点.⑤图象的变换顺序有两种,一是先平 移,后伸缩;二是先伸缩,后平移.两者平移量不同,前者 |φ| 横移|φ|个单位,后者是横移 个单位. ω
2
(1)求函数 f(x)的最小正周期; (2)求函数 f(x)的最大值及最小值; (3)写出函数 f(x)的单调递增区间; π π (4)证明 f(x)在[- , ]上递增. 3 12
[ 解] sin2x
1 3 3 3 1 f(x) = sin2x + (1 + cos2x) - + cos2x + 2 2 2 2 2
(2011· 广州一模)已知函数 f(x)=2sinxcosx+cos2x(x∈R). (1)求 f(x)的最小正周期和最大值; 2 (2)若 θ 为锐角,且 3 ,求 tan2θ 的值. [解] (1)f(x)=2sinxcosx+cos2x
=sin2x+cos2x =
2 2 2 sin2 x + cos2 x 2 2 π sin2x+4.
π 将函数 y=sin(x- )的图象上所有点的横坐标伸长到 3 π 原来的 2 倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移 个单 3 位,得到的图象对应的解析式是( 1 A.y=sin x 2 1 π C.y=sin( x- ) 2 6 )
正弦型函数y=A sin(ωx+φ)的图像 课件-高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册

y
2
1
0
π
2π
3π
4π x
-1
ω的作用:使正弦函数的周期发生变化。
你能得到y=sin ( x)与y=sinx 图象的关系吗?
函数 y sin(x) 的图象,可以看作
是把 y sin( x) 的图象上所有点的横坐
标* 1 倍(纵坐标不变)而得到的. 0
T 2
练习:求下列函数的最大值、最小值、 周期
先观察y=2sinx、y= 1 sinx与y=sinx的图象间的关系
y
2
2
1
0
π
2π x
-1
-2
你能得到y=Asinx与y=sinx 图象的关系吗?
1.y=Asinx(A>0)的图象是由y=sinx的图象上所 有点的横坐标不变,纵坐标*A倍而成. 2.值域 [ -A, A]最大值A,最小值-A
正弦型函数y =Asin(ωx + )的图象
5、 3 2
1
5
y sin( x ) 1
2 2
ymax 2
ymin
2
T 2
正弦型函数y =Asin(ωx + )的图象和性质
3、 的作用:研究 y=sin(x+ )与y=sinx 图象的关系
先观察y = sin(x+ )、y = sin(x - )
2
2
与 y=sinx 的图象间的关系
y
2
1
0
π
2π
3π
4π x
-1
作y=sin
1 2
x的图象
1x
0
2
x
0
sin 12x 0
1、列表
人教版数学必修四1.5 函数y=Asin(wx φ )的图象和性质 教案
三角函数)sin(ϕω+=x A y 的图像和性质高考考纲解读:三角函数)sin(ϕω+=x A y 的图象的平移和伸缩变换以及根据图象确定ϕω,,A 问题是高考的热点,题型多样,难度中低档,主要考查识图、用图的能力,同时考查利用三角公式进行三角恒等变换的能力。
本节课的指导思想是以2015湖北高考17题为典型母题,在此基础上进行了三个变式,分散考点,逐步加深对知识的理解,帮助学生掌握解题技能。
教学目标:掌握五点作图法作出三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像 理解三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像和性质。
教学重点:三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像伸缩变换和性质。
教学难点:解决三角函数的综合问题 教学手段:合作学习,讲练结合 教学过程: (一)高考考纲解读函数)sin(ϕω+=x A y 的图象的平移和伸缩变换以及根据图象确定ϕω,,A 问题是高考的热点,题型多样,难度中低档,主要考查识图、用图的能力,同时考查利用三角公式进行三角恒等变换的能力。
(二)高考母题引领三角函数)sin(ϕω+=x A y 复习母题鉴析(2015·湖北高考)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(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)请将上表数据补充完整,并写出函数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.选题意义:本题叙述简洁明了,不拖泥带水.题目的大条件是以学生十分熟悉的一元二次方程的根为背景给出的,显得平和而贴切.试题一共设置了两问,设问角度新颖,梯度明显,体现了浅入深出、简局表哥约而不简单的命题风格.本题所包含的主要数学知识有:五点作图法、三角函数的图像变换、由图表求三角函数解析式,三角函数的性质等;所涉及的数学思想有换元思想、整体代换思想和函数与方程思想等;考查的主要数学技能有数学运算和逻辑推理。
函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用讲义
函数y =A sin(ωx +φ)的图象及应用一、知识梳理1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈R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)(A >0,ω>0,x ∈R )一个周期内的简图时,要找五个特征点 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)(A >0,ω>0)的图象的两种途径注意:1.函数y =A sin(ωx +φ)+k 图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.2.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.3.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴由ωx +φ=k π+π2,k ∈Z 确定;对称中心由ωx +φ=k π,k ∈Z 确定其横坐标.二、基础检测题组一: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 )4(π-x 的图象是由y =sin )4(π+x 的图象向右平移π2个单位长度得到的.( ) (2)将函数y =sin ωx 的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y =sin(ωx -φ)的图象.( ) (3)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( )(4)由图象求函数解析式时,振幅A 的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.( ) 题组二:教材改编2.为了得到函数y =2sin )32(π-x 的图象,可以将函数y =2sin 2x 的图象( )A .向右平移π6个单位长度B .向右平移π3个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π3个单位长度3.]函数y =2sin )321(π-x 的振幅、频率和初相分别为( )A .2,4π,π3B .2,14π,π3C .2,14π,-π3D .2,4π,-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__________________________.题组三:易错自纠 5.要得到函数y =sin )34(π-x 的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( )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6.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.三、典型例题题型一:函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换 典例 已知函数y =2sin )32(π+x .(1)求它的振幅、周期、初相;(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象; (3)说明y =2sin )32(π+x 的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到.思维升华:(1)y =A sin(ωx +φ)的图象可用“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 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)图象有两条途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.跟踪训练:(1)若把函数y =sin )6(πω-x 的图象向左平移π3个单位长度,所得到的图象与函数y =cos ωx 的图象重合,则ω的一个可能取值是( )A .2 B.32 C.23 D.12(2)把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移π4个单位长度,得到的函数图象的解析式是________.题型二:由图象确定y =A sin(ωx +φ)的解析式典例 (1)函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所示,则y =________________.(2)已知函数f (x )=sin(ωx +φ))2,0(πϕω<>的部分图象如图所示,则y =f )6(π+x 取得最小值时x 的集合为________.思维升华:y =A sin(ωx +φ)中φ的确定方法(1)代入法: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)或把图象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 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B )2,0,0(πϕω<>>A 的部分图象如图所示,将函数f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,得到函数g (x )的图象关于点)23,3(π对称,则m 的值可能为( )A.π6B.π2C.7π6D.7π12 题型三:三角函数图象性质的应用 命题点1:三角函数模型典例 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 )6(ϕπ+x +k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10 命题点2:函数零点(方程根)问题典例 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在),2(ππ上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是____________.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__________. 命题点3:三角函数图象性质的综合 典例 已知函数f (x )=3sin )32(πω+x (ω>0)的图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若将f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度得到函数g (x )的图象恰好经过点)0,3(π-,求当m 取得最小值时,g (x )在]127,6[ππ-上的单调递增区间.思维升华:(1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题. (2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)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.跟踪训练 (1)已知函数f (x )=sin(ωx +φ))2,0(πϕω≤>的图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点)21,2(-,则函数f (x )的解析式为__________.四、反馈练习1.已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin )322(π+x ,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 22.若将函数f (x )=sin 2x +cos 2x 的图象向右平移φ个单位长度,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是( ) A.π8 B.π4 C.3π8D.5π43.若函数y =sin(ωx -φ))2,0(πϕω<>在区间],2[ππ-上的图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=-2π3C .ω=12,φ=π3D .ω=12,φ=-2π34.函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移的单位长度是( ) A.π2 B.2π3 C.π3D.π45.将函数f (x )=3sin x -cos x 的图象沿着x 轴向右平移a (a >0)个单位长度,所得函数图象关于y 轴对称,则a 的最小值是( )A.π6B.π3C.π2D.2π3 6.函数f (x )=sin(2x +φ))2(πϕ<的图象向左平移π6个单位长度后所得函数图象的解析式是奇函数,则函数f (x )在]2,0[π上的最小值为( )A .-32B .-12C.12D.327.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平移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______________. 8.函数f (x )=2sin(ωx +φ))20,0(πϕω<<>的部分图象如图所示,已知图象经过点A (0,1),B )1,3(-π,则f (x )=________.9.已知函数f (x )=cos )33(π+x ,其中x ∈],6[m π,若f (x )的值域是]23,1[--,则m 的取值范围是________. 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)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________. 11.已知函数y =A sin(ωx +φ))2,0,0(πϕω<>>A 的图象过点P )0,12(π,图象上与点P 最近的一个最高点是Q )5,3(π.(1)求函数的解析式;(2)求函数f (x )的单调递增区间. 12.将函数f (x )=sin(2x +θ))2(πϕ<的图象向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后,得到函数g (x )的图象,若f (x ),g (x )的图象都经过点P )23,0(,则φ的值为________. 13.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________.14.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 )61(的值为________..15.设函数f (x )=sin )6(πω-x +sin )2(πω-x ,其中0<ω<3.已知f )6(π=0. (1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在]43,4[ππ-上的最小值.。
第4讲 三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型的简单应用
第20讲 三角函数y =A sin(ωx +φ)的图象与性质及三角函数模型的简单应用知识梳理1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要把ωx +φ看成一个整体,要找五个特征点,如表格所示.x ____ ____ ____ ____ ____ ωx +φ 0π2π3π22πy =A sin(ωx +φ) 0 A 0 -A 02.图象变换(1)y =sin x ――→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位y =sin(x +φ) ――→横坐标变为原来的1ω倍纵坐标不变 y =sin(ωx +φ)――→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0).(2)y =sin x ――→横坐标变为原来的1ω倍纵坐标不变y =sin ωx ――→向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φω|个单位y =sin(ωx +φ)――→纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0). 例 已知2()3sin cos sin f x x x x =-,把()f x 的图象向右平移12π个单位,再向上平移2个单位,得到()y g x =的图象,若对任意实数x ,都有()()g x g x αα-=+成立, 则()()44g g ππα++= _____________3.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)中各个量的物理意义当函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示简谐振动时,几个相关的概念如下表: 简谐振动振幅周期 频率 相位 初相 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)____________________4.三角函数模型的简单应用对具有周期变化规律的实际问题用三角函数模型进行表示,根据三角函数的图象和性质得到实际问题的结论.■ 链接教材1.[教材改编] 把函数y =sin x 的图像上每个点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍得到函数________的图像.2.[教材改编] 将某函数的图像向右平移π2个单位长度得到函数y =sin(x +π4)的图像,则原函数的解析式是________.3.[教材改编] 已知简谐运动y =2sin(π3x +φ)|φ|<π2的图像经过点(0,1),则该简谐运动的初相φ为________.■ 易错问题4.正弦型函数的最小正周期若函数y =sin(ωx +φ)的最小正周期为π,则ω=________. 5.自变量的系数为负值的函数单调性函数y =sin(π4-2x )的单调递增区间是________.6.函数图像变换的先后次序 把y =sin x 的图像向左平移π4个单位长度,再将各点的横坐标扩大到原来的2倍,得到函数____________的图像;把y =sin x 的图像上各点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移π4个单位长度,得到函数____________的图像. ■ 通性通法图3-19-17.由图像求函数解析式已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图像如图3-19-1所示,则函数的解析式是________________________________________________________________________.8.利用换元法研究函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的性质函数f (x )=sin(4x +π4)的对称轴方程为________.► 探究点一 函数y =Asin(ωx +φ)的图像及变换例1 (1)使用五点法作出函数y =4sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3在区间⎣⎡⎦⎤-2π3,10π3内的图像,并说明如何由函数y =sin x 的图像经过变换得到函数y =4sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3的图像.(2)[2017·郑州二模] 将函数f (x )=cos x -3sin x (x ∈R )的图像向左平移a (a >0)个单位长度后,所得到的图像关于原点对称,则a 的最小值是( )A.π12B.π6C.π3D.5π6 (3)将函数x y 2cos =的图象向左平移4π个单位,得到函数x x f y cos )(⋅=的图象,则)(x f 的表达式可以是( )A .x x f sin 2)(-=B .x x f sin 2)(=C .x x f 2sin 22)(=D .)2cos 2(sin 22)(x x x f += (4)[2015·湖南卷] 将函数f (x )=sin 2x 的图像向右平移φ0<φ<π2个单位后得到函数g (x )的图像,若对满足|f (x 1)-g (x 2)|=2的x 1,x 2,有|x 1-x 2|min =π3,则φ=( ) A.5π12 B.π3 C.π4 D.π6变式题 (1)使用五点法作出函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4在区间[-1,7]内的图像,并说明由y =sin x 的图像得到y =3sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4的图像的变换过程.(2)[2017·太原模拟] 将函数y =sin2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为________.(3)设函数f (x )=2+2 6sin x cos x -2 2sin 2x (x ∈R ),对f (x )的图象作如下变换:先将f (x )的图象向右平移π12个单位,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则g (x )=________.(4)函数)cos 3(sin sin 21)(x x x x f +-=的图象向左平移3π个单位得函数)(x g 的图象,则函数)(x g 的解析式是( ) A .)22sin(2)(π-=x x g B .x x g 2cos 2)(= C .)322cos(2)(π+=x x g D .)2sin(2)(π+=x x g► 探究点二 函数y =Asin(ωx +φ)的解析式的求法 例2 (1)[2017·哈尔滨模拟] 函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的图象的两个相邻零点为⎝⎛⎭⎫-π6,0和⎝⎛⎭⎫π2,0,且该函数的最大值为2,最小值为-2,则该函数的解析式为______________________.(2)函数),2,0)(sin(R x x A y ∈π<ϕ>ωϕ+ω=的部分图象如图所示,则函数表达式为( )A .)48sin(4π-π-=x y B .)48sin(4π-π=x y C .)48sin(4π+π=x y D .)48sin(4π+π-=x y(3)[2017·宜昌高三质检] 已知函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ⎝⎛⎭⎫A >0,0<φ<π2的部分图象如图3-19-1所示,P ,Q 分别为该图象的最高点和最低点,点P 的坐标为(2,A ),点R 的坐标为(2,0).若∠PRQ =2π3,则y =f (x )的最大值及φ的值分别是( )A .23,π6 B.3,π3 C.3,π6 D .23,π3图3-19-1 题4图 (4)已知函数()sin()f x x ωϕ=+(0ω>,||2πϕ<)的部分图象如图,则20161()6n n f π==∑___ (5)已知点3,,,,,444M A N A P A πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭是函数 ()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭ 的图象上相邻的三个最值点,MNP ∆是正三角形,且x π=-是函数()f x 的一个零点,若函数()f x 的导函数为()'f x ,则函数()()()23'h x f x f x =+在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭的取值范围是( )A .,32ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .3,22ππ⎛⎤- ⎥⎝⎦ C.3,32ππ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ D .3,32ππ⎛⎤- ⎥⎝⎦6π 512π1-1变式题 (1)函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图3-19-2所示,则此函数的解析式为( )图3-19-2 图3-19-3A .y =3sin(π4x +π4)B .y =3sin(π4x +3π4)C .y =3sin(π2x +π4)D .y =3sin(π2x +3π4)(2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<π)的部分图像如图3-19-3所示,为了得到g (x )=3sin 2x 的图像,只需将f (x )的图像( )A .向左平移2π3个单位长度B .向左平移π3个单位长度C .向右平移2π3个单位长度D .向右平移π3个单位长度题3图 题4图(3)函数f (x )=A sin(ωx +φ)+k ⎝⎛⎭⎫A >0,|φ|<π2的图像如图3所示,则f (x )的表达式是f (x )=( )A.52sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3B.52sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 C.32sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1 D.32sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+1 (4)已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2,y =f (x )的部分图象如图,则f ⎝⎛⎭⎫π24=________.(5)已知f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0)的图象与y =1的图象的两相邻交点间的距离为π,要得到y =f (x )的图象,只需把y =sin ωx 的图象( )A .向右平移11π12个单位长度B .向右平移5π12个单位长度C .向左平移11π12个单位长度D .向左平移5π12个单位长度(6)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f ⎝⎛⎭⎫16的值为( )A .-34 B .-14 C .-12 D.34(7)如图,函数)sin()(ϕω+=x A x f (其中2||,0,0πϕω≤>>A )与坐标轴的三个交点P ,Q ,R 满足)2,2(),0,1(-M P 为线段QR 的中点,则=A ()题7图 题6图A. 32B.337 C.338D. 34► 探究点三 函数y =Asin(ωx +φ)的性质应用例3 (1)函数)0,2)(2sin()(>≤+=A x A x f πφφ部分图象如图所示,且0)()(==b f a f ,对不同的[]b a x x ,,21∈,若)()(21x f x f =,有3)(21=+x x f ,则( ) A .)(x f 在)12,125(ππ-上是减函数 B .)(x f 在)12,125(ππ-上是增函数 C .)(x f 在)65,3(ππ上是减函数 D .)(x f 在)65,3(ππ上是增函数 (2)已知函数2()cos ()1f x A x ωϕ=++(0A >,0ω>,02πϕ<<)的最大值为3,2ab xy O()f x 的图象与y 轴的交点坐标为(0,2),其相邻两条对称轴间的距离为2,则 (1)(2)(3)(2016)f f f f ++++…的值为( )A .2468B .3501C .4032D .5739(3)设函数()Asin(),f x x x R ωϕ=+∈(其中0,0A ω>>)在(,)62ππ上既无最大值,也无最小值,且()(0)()26f f f ππ-==,则下列结论成立的是( )A .若12()()()f x f x f x ≤≤对x R ∀∈恒成立,则21min x x π-=;B .)(x f y =的图象关于点2(,0)3π-中心对称; C .函数()f x 的单增区间为:7,()1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; D .函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是2π. (4)已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-,为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为_______(5)已知函数x x x x y 22sin cos cos sin 32+-=的图象在],0[m 上恰有两个点的纵坐标为1,则实数m 的取值范围是 .(6)(G196) 若函数)0(sin >=ωωx y 在区间]1,0[上至少出现50次最大值,则ω的最小值 是_________________.(7)(G198)若函数x x f ωtan )(=的图像在线段)100(0π≤≤=x y 上恰有10个对称中心,则正实数ω的取值范围是______________.(8)已知函数()()()πϕωϕω≤≤>+=0,0sin x x f 是R 上的偶函数,其图象关于点⎪⎭⎫ ⎝⎛0,43πM 对称,且在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上是单调函数,求ω和ϕ的值.(9)已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx ,23cos ωx ).设函数f (x )=a·b+λ(x ∈R )的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈⎝⎛⎭⎫12,1.①求函数f (x )的最小正周期;②若y =f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫π4,0,求函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,3π5上的取值范围.变式题 (1)已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈恒成立,且()()2f fππ<,则下列结论正确的是( )A .11()112f π=-B .7()()105f f ππ>C .()f x 是奇函数D .()f x 的单调递增区间是[,]()36k k k Z ππππ-+∈(2)函数f (x )=sin (ωx +φ)的导函数y =f ′(x )的部分图象如图所示,其中A 、C 为图象与x 轴的两个交点,B 为图象的最低点.若在曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC 内的概率为___________.(3)已知函数()2sin()1(0,||)f x x ωϕωϕπ=--><的一个零点是,3x π=直线6x π=-函数图象的一条对称轴,则ω取最小值时,()f x 的单调增区间是( ) A. [3,3],36k k k Z ππππ-+-+∈ B. 5[3,3],36k k k Z ππππ-+-+∈ C. 2[2,2],36k k k Z ππππ-+-+∈ D. [2,2],36k k k Z ππππ-+-+∈ (4)已知函数()()sin 0,463f x x f f πππωω⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+>= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则ω=___________.(5)已知函数()()cos2sin R f x x a x a =+∈在()0n π,内恰有2017个零点,则正整数n 的值 为 .(6)存在实数ϕ,使得圆面224x y +≤恰好覆盖函数sin()y x kπϕ=+图象的最高点或最低点共三个,则正数k 的取值范围是 .(7)已知函数()x a x a x f cos 123sin 321⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,将()x f 图像向右平移3π个单位 长度得到函数()x g 的图像,若对任意R x ∈,都有()⎪⎭⎫⎝⎛≤4πg x g 成立,则a 的值为 .(8)(G198) 若函数24tan 3)(-⎪⎭⎫⎝⎛-=πωx x f 的图像在线段)100(2π≤≤-=x y 上恰有10个对称中心,则正实数ω的取值范围是______________.(9)(G199) 若函数x y ωsin =在区间]2,0[上恰好出现100次最大值和99次最小值,求正数ω的取值范围.(10)已知函数y =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6与函数y =sin 2x +a cos 2x 的图像的对称轴相同,求实数a 的值.(11)设函数f (x )=3cos 2ωx +sin ωx cos ωx +a (0<ω<1,a ∈R),f (x )的图像向左平移π4个单位后得到函数g (x ),若g (x )的图像关于y 轴对称,解答以下问题:①求ω的值.②如果f (x )在区间⎣⎡⎦⎤34π,54π上的最小值为3,求a 的值.(12)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+sin 2x -cos 2x . ①求函数f (x )的最小正周期及图像的对称轴方程;②设函数g (x )=[f (x )]2+f (x ),求g (x )的值域.(13)已知函数()4sin cos 2424f x x x ππππ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()3124x g x -=+,若()f x 与()g x 的图象的交点分别为()11,x y ,()22,x y ,…,(),n n x y ,则()1ni i i y x =-=∑ .► 探究点四 三角函数模型的简单应用例4 湄洲湾港被誉为“世界不多,中国少有”的天然良港.港口各泊位每天的水深(水面与洋底的距离)f (x )(单位:m)与时间x (单位:h)的函数关系近似地满足f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+B (A ,B >0,0≤φ<2π).在通常情况下,港口各泊位能正常进行额定吨位的货船的装卸货任务,而当货船的吨位超过泊位的额定吨位时,货船需在涨潮时驶入航道,靠近码头卸货,在落潮时返回海洋.该港口某五万吨级泊位接到一艘七万吨货船卸货的紧急任务,货船将于凌晨0点在该泊位开始卸货.已知该泊位当天水深的最小值为12 m ,水深的最大值为20 m ,并在凌晨3点达到最大水深.(1)求该泊位当天的水深f (x )的解析式.(2)已知该货船的吃水深度(船底与水面的距离)为12.5 m ,安全条例规定,当船底与洋底距离不足1.5 m 时,货船必须停止卸货,并将船驶向较深的水域.据测算,一个装卸小队可使货船吃水深度以每小时0.1 m 的速度减少.①如果只安排一个装卸小队进行卸货,那么该船在什么时间必须停止卸货,并将船驶向较深的水域(精确到小时)?②如果安排三个这样的装卸小队同时执行该货船的卸货任务,问能否连续不间断地完成卸货任务?说明你的理由.变试题1.如图3-20-4,为一个缆车示意图,该缆车半径为4.8 m,圆上最低点与地面距离为0.8 m,60秒转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设B点与地面距离是h.(1)求h与θ间的函数关系式;图3-20-4(2)设从OA开始转动,经过t秒后到达OB,求h与t之间的函数关系式,并求缆车到达最高点时用的最少时间是多少?2.某港口水的深度y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,记作y=f(t),下面是某日水深的数据:t时03691215182124y米10.013.09.97.010.013.010.17.010.0经长期观察,y=f(t)的曲线可以近似地看成函数y=A sin ωx+b的图像.(1)试根据以上数据,求出函数y=f(t)的近似表达式;(2)一般情况下船舶航行时,船底离海底的距离为5 m或5 m以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底只需不碰海底即可).某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5 m,如果该船希望在同一天内安全进出港,请问,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?(3)[2017·广州模拟] 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)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________℃.课时作业(二十A) 第20讲 函数y =A sin(ωx +φ)的图像及三角函数模型的简单应用(时间:45分钟 分值:100分)1.函数f (x )=sin x cos x 的最小值是( )A .-1B .12C .-12D .12.若函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图像如图K191所示,则ω=( )图K191A .5B .4C .3D .2 3.[2017·青岛质检] 函数y =2sin 2x 的图像的一条对称轴方程为( )A .x =π4B .x =π3C .x =34π D .x =π4.[2017·内蒙古通辽模拟] 将函数y =sin(x +π6) (x ∈R )图像上所有点的横坐标向左平行移动π6个单位长度,再把所得图像上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则得到的图像的解析式为( )A .y =sin(2x +π3)B .y =sin(x 2+π3)C .y =sin x 2D .y =cos x25.当函数y =sin x -3cos x (0≤x <2π)取得最大值时,x =________.6.有一种波,其波形为函数y =sin π2x 的图像,若在区间[0,t ]上至少有2个波峰(图像的最高点),则正整数t 的最小值是________.7.已知函数f (x )=sin(2x +α)在x =π12时取得极大值,且f (x -β)为奇函数,则α,β的一组可能值为( )A .α=π6,β=-π12B .α=π6,β=π12C .α=π3,β=-π6D .α=π3,β=π68.将函数y =f (x )sin x 的图像向右平移π4个单位,再作关于x 轴的对称曲线,得到函数y =1-2sin 2x 的图像,则f (x )=( )A .2sin xB .sin xC .2cos xD .cos x9.[2017·赣州四校联考] 设函数f (x )=sin(ωx +2π3)+sin(ωx -2π3) (ω>0)的最小正周期为π,则( )A .f (x )在区间(0,π4)上单调递增B .f (x )在区间(0,π4)上单调递减C .f (x )在区间(0,π2)上单调递增D .f (x )在区间(0,π2)上单调递减10.图K192是函数y =sin(ωx +φ),0<φ<π2的图像的一部分,A ,B 分别是图像上的一个最高点和一个最低点,O 为坐标原点,则OA →·OB →的值为( )图K192 图K193A .12πB .19π2+1C .19π2-1D .13π2-111.[2017·郑州二检] 已知直线x =5π12和点(π6,0)恰好是函数f (x )=2sin(ωx +φ)的图像的相邻的对称轴和对称中心,则f (x )的表达式可以是( )A .f (x )=2sin(2x -π6)B .f (x )=2sin(2x -π3)C .f (x )=2sin(4x +π3)D .f (x )=2sin(4x +π6)12.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图像如图K193所示,则φ=________.13.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m (A >0)的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图像的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是________(填序号).①y =4sin4(x +π6);②y =2sin(2x +π3)+2;③y =2sin(4x +π3)+2;④y =2sin(4x +π6)+2.14.(10分)[2017·温州二模] 如图K194所示,点P (0,A2)是函数y =A sin(2π3x +φ) (其中A >0,φ∈[0,π))的图像与y 轴的交点,点Q ,点R 是它与x 轴的两个交点.(1)求φ的值;(2)若PQ ⊥PR ,求A 的值.图K19415.(13分)[2017·湛江二模] 设函数f (x )=2sin(ωx -π4) (ω>0),f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π4.(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的单调递减区间.16.(12分)已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,n ),函数f (x )=a ·b ,且y =f (x )的图像过点⎝⎛⎭⎫π12,3和点⎝⎛⎭⎫2π3,-2.(1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图像向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图像,若y =g (x )图像上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.课时作业(二十B) 第20讲 函数y =A sin(ωx +φ)的图像及三角函数模型的简单应用(时间:45分钟 分值:100分)1.为了使函数y =sin ωx (ω>0)在区间[0,1]上至少出现50次最大值,则ω的最小值是( )A .98π B.1972π C.1992π D .100π2.[2016·太原五中月考] 函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)的部分图像如图K191所示,其中A ,B 两点之间的距离为5,图K191则f (x )的单调递增区间是( )A .[6k -1,6k +2](k ∈Z )B .[6k -4,6k -1](k ∈Z )C .[3k -1,3k +2](k ∈Z )D .[3k -4,3k -1](k ∈Z )3.要得到函数y =3sin 2x +cos 2x 的图像,只需将函数y =2sin 2x 的图像( )A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移π12个单位长度D .向右平移π12个单位长度4.函数y =12sin(π4-2x3)的单调递减区间是________.5.将函数f (x )=sin(3x +π4)的图像向右平移π3个单位长度,得到函数y =g (x )的图像,则函数y =g (x )在区间[π3,2π3]上的最小值为________.6.一观览车的主架示意图如图K192所示,其中O 为巨轮的中心,距地面32 m(即OM 长),巨轮的半径为30 m ,AM =BP =2 m ,巨轮逆时针旋转且每12 min 转动一圈.若点M 为吊舱P 的初始位置,经过t min ,该吊舱距离地面的高度为h (t )(单位:m),则h (t )=( )图K192A .30sin(π12t -π2)+30B .30sin(π6t -π2)+30C .30sin(π6t -π2)+32D .30sin(π6t -π2)7.[2017·福州三中月考] 将函数f (x )=sin 2x 的图像向左平移π6个单位长度后,得到函数y =g (x )的图像,下列关于y =g (x )的说法正确的是( )A .图像关于点(-π3,0)中心对称B .图像关于直线x =-π6对称C .在区间(-5π12,-π6)上单调递增D .在区间(-π6,π3)上单调递减8.[2017·九江三模] 将函数y =sin(2x +π6)的图像向右平移m (m >0)个单位长度,得到函数y =f (x )的图像,若函数y =f (x )在区间[-π6,π3]上单调递增,则m 的最小值为( )A.π3B.π4C.π6D.π129.[2017·泰安二模] 将函数f (x )=sin x cos x 的图像向左平移π4个单位长度,得到函数g (x )的图像,则g (x )的单调递增区间是( )A .[k π-π2,k π](k ∈Z )B .[k π,k π+π2](k ∈Z )C .[k π-π4,k π+π4](k ∈Z )D .[k π+π4,k π+3π4](k ∈Z )10.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图像如图K193所示,则得到y =f (x )的图像需将y =cos 2x 的图像( )图K193 图K194A .向右平移π3个单位长度B .向左平移π3个单位长度C .向右平移π6个单位长度D .向左平移π6个单位长度11.[2017·北京朝阳区二模] 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图像如图K194所示,则φ=________.12.[2017·大庆二模] 将函数y =14sin x +34cos x (x ∈R )的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图像关于y 轴对称,则m 的最小值是________.13.将函数f (x )=2sin(ωx -π3)(ω>0)的图像向左平移π3ω个单位长度,得到函数y =g (x )的图像.若y =g (x )在区间[0,π4]上为增函数,则ω的最大值为________.14.(10分)[2017·茂名二模] 已知函数f (x )=A sin(ωx +π6)(A >0,ω>0)的部分图像如图K195所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α,β∈[-π2,0],f (3α+π)=1013,f (3β+5π2)=65,求sin(α-β)的值.图K19515.(13分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(x ∈R ,A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图像如图K196所示,P 是图像的最高点,Q 为图像与x 轴的交点,O 为坐标原点.若OQ =4,OP =5,PQ =13.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图像向右平移2个单位长度后得到函数y =g (x )的图像,当x ∈(-1,2)时,求函数h (x )=f (x )·g (x )的值域.图K19616.(12分)如图K197所示,某市政府决定在以政府大楼O 为中心,正北方向和正东方向的马路为边界的扇形区域内建造一个图书馆.为了充分利用这块土地,并考虑与周边环境协调,设计要求该图书馆底面矩形的四个顶点都要在边界上,图书馆的正面要面向市政府大楼.设扇形的半径OM =R ,∠MOP =45°,OB 与OM 之间的夹角为θ.(1)将图书馆底面矩形ABCD 的面积S 表示成θ的函数. (2)若R =45 m ,求当θ为何值时,矩形ABCD 的面积S 有最大值?其最大值是多少?(精确到0.01 m 2).图K19717.若函数()sin()(0,0)22f x A x A ππωφωφ=+>>-<<,的部分图象如图所示,,B C分别是图象的最低点和最高点, 其中164||2+=πBC .(1)求函数)(x f 的解析式;(2)在锐角ABC ∆中,c b a ,,分别是角C B A 、、的对边,若3)(=A f ,2=a ,求ABC∆周长的取值范围.18.函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>≤⎪⎝⎭的部分图象如图所示,其中70,2312f f ππ⎛⎫⎛⎫==-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,给出下列结论:①最小正周期为π;②()01f =;③函数6y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是偶函数; ④12141113f f ππ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;⑤()403f x f x π⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 其中正确结论的个数是( ) A .5 B .4 C .3 D .2yxCBA O3π-125π 第17题19.已知函数()()2.5cos f x x ωϕ=+(0ω>,2πϕ<)的部分图象如图所示,M ,N 两点之间的距离为13,且()30f =,若将函数()f x 的图象向右平移()0t t >个单位长度后所得函数的图象关于坐标原点对称,则t 的最小值为( )A.7B.8C.9D.1020. 已知函数()sin()(0,(0,π))f x x ωϕωϕ=+>∈满足π5π()()066f f ==,给出以下四个结论:○1 3ω=; ○26k ω≠,k *∈N ; ○3 ϕ可能等于3π4; ○4符合条件的ω有无数个,且均为整数. 其中所有正确的结论序号是______.21.已知函数()2sin 2f x x =,将函数()y f x =的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像. (Ⅰ)求函数()y g x =的解析式(Ⅱ)若对任何实数x ,不等式()2()mg x m g x +≥恒成立,求实数m 的取值范围. (Ⅲ)若区间[,]a b (,a b R ∈且a b <)满足:()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[,]a b 中,求b a -的最小值.22.若函数1)62sin(2)(-++=m x x f π)(R m ∈在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上有两个零点21,x x )(21x x ≠,则m x x -+21的取值范围是( ).A )13,13(+-ππ .B )13,3[+ππ .C )132,132(+-ππ .D )132,32[+ππ第20讲 例题 4知识聚焦1.-φω π2-φω π-φω 3π2-φω 2π-φω3.A T =2πωf =1T =ω2π ωx +φ φ正本清源1.y =2sin x [解析] 根据函数图像变换法则可得.2.y =sin x +3π4 [解析] 将函数y =sin x +π4的图像向左平移π2个单位长度得到函数y=sin x +π2+π4,即y =sin x +3π4的图像.3.π6[解析] ∵函数图像经过点(0,1),∴将点(0,1)代入函数表达式可得2sin φ=1,∴sin φ=12.∵|φ|<π2,∴φ=π6.4.±2 [解析]2π|ω|=π,解得ω=±2. 5.k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z [解析] sin π4-2x =-sin2x -π4,由2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,解得k π+3π8≤x ≤k π+7π8,k ∈Z ,故所求的单调递增区间为k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z .6.y =sin 12x +π4 y =sin 12x +π8 [解析] y =sin x →y =sin x +π4→y =sin 12x +π4;y =sin x →y =sin 12x →y =sin 12x +π4=sin 12x +π8.7.f (x )=2sin2x +π3 [解析] 易知A =2,2πω=2×π3+π6,∴ω=2.又函数f (x )的图像过点π3,0,∴2×π3+φ=2k π+π(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3.∵|φ|<π2,∴φ=π3.故所求函数的解析式为f (x )=2sin2x +π3.8.x =k π4+π16,k ∈Z [解析] 令4x +π4=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π4+π16,k ∈Z .例1 (1)略 (2) B 函数f (x )=cos x -3sin x =2×12cos x -32sin x =2cos x +π3,将函数f (x )的图像向左平移a 个单位长度得到函数y =2cos x +a +π3的图像,又该图像关于原点对称,所以a +π3=k π+π2(k ∈Z ),得a =k π+π6(k ∈Z ).又a >0,所以a min =π6.(3)A (4) D 由已知得g (x )=sin(2x -2φ),又|f (x 1)-g (x 2)|=2,0<φ<π2,所以当|x 1-x 2|取最小值时,刚好是取两个函数相邻的最大值与最小值点.令2x 1=π2,2x 2-2φ=-π2,则|x 1-x 2|=⎪⎪⎪⎪π2-φ=π3,得φ=π6.变试题 (1)略 (2)π4(3)2 2sin x (4)A例2 (1) y =2sin (32x +π4) (2)D (3)A (4) B 解析:()sin()f x A x ωϕ=+的图象与性质.易得2ω=,由五点法作图可知262ππϕ⨯+=,得6πϕ=.即()s i n (2)6f x x π=+. 故()16f π=,21()62f π=,31()62f π=-,4()16f π=-,51()62f π=-,61()62f π=,201611111()336(11)062222n n f π==⨯+---+=∑(5)D 变试题 (1)A (2)B (3)C (4)3 (5)D (6)D (7)C例3 (1)B (2)C (3)B (4)9 解析:12π+π 4ππ+π+42k k ωϕωϕ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则21k ω=+,其中k ∈Z()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,5π,123618122T ππω∴-=≤≤接下来用排除法若π11,4ωϕ==-,此时π()sin 114f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()f x 在π3π,1844⎛⎫ ⎪⎝⎭递增,在3π5π,4436⎛⎫ ⎪⎝⎭递减,不满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调若π9,4ωϕ==,此时π()sin 94f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调递减(5)⎪⎭⎫⎢⎣⎡67,2ππ (6)2197π (7) ⎪⎭⎫⎢⎣⎡21,209 (8)解:()x f 是偶函数,∴y 轴是其对称轴,即y 轴经过函数图象的波峰或波谷, ∴(),1sin ±==ϕx f 又πϕ≤≤0 ,∴2πϕ=.由()x f 的图象关于点⎪⎭⎫⎝⎛0,43πM 对称,∴,043=⎪⎭⎫ ⎝⎛πf ,即043c o s 243s i n ==⎪⎭⎫⎝⎛+⋅ωπππω,又0>ω,∴,2,1,0,243=+=k k ππωπ.∴() ,2,1,0,1232=+=k k ω 当0=k 时,32=ω, ()x x x f 32cos 232sin =⎪⎭⎫ ⎝⎛+=π在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π是减函数;当1=k 时,2=ω,()x x x f 2cos 22sin =⎪⎭⎫⎝⎛+=π在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上是减函数; 当2≥k 时, 103ω≥,()x x x f ωπωcos 2sin =⎪⎭⎫ ⎝⎛+=在 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上不是单调函数. 综上所述,32=ω或2=ω,2πϕ=. (9)①ω=56. 最小正周期是6π5 ②[-1-2,2-2].变试题 (1)D(2)【解析】由f ′(x )=ωcos(ωx +φ)知|AC |=πω,|y B |=ω,所以S △ABC =12·|AC |·|y B |=π2,设A (x 0,0) ,则ωx 0+φ=π2,C ⎝⎛⎭⎫x 0+πω,0, 设曲线段ABC ︵与x 轴所围成的区域的面积为S ,则S =|∫x 0+πωx 0f ′(x )d x |=-∫x 0+πωx 0f ′(x )d x =-f (x )|x 0+πωx 0=f (x 0)-f ⎝⎛⎭⎫x 0+πω =sin (ωx 0+φ)-sin ⎝⎛⎭⎫ω⎝⎛⎭⎫x 0+πω+φ=sin π2-sin 3π2=2. 所以该点在△ABC 内的概率P =S△ABCS =π22=π4. (3)B (4)1 (5)1345 (6)⎥⎦⎤ ⎝⎛3,23 (7)2 (8) ⎪⎭⎫⎢⎣⎡4021,4019 (9) ⎪⎭⎫⎢⎣⎡4399,4397ππ (10)a =-33. (11)①ω=13. ②a =1+32. (12)解:(Ⅰ) πϕπω=+⋅3①23127πϕπω=+⋅② 解得2=ω,3πϕ=. (Ⅱ))32sin()(π+=x x f ,)32sin(2sin π++-=x x kx x x x x 2cos 232sin 213sin2cos 3cos2sin 2sin +-=++-=ππ)32sin(π--=x ,因为]2,12[ππ∈x 时,]32,6[32πππ-∈-x ,由方程恰有唯一实根,结合图象可知 2123≤<-k 或1-=k . (13) 5例4 解:(1)因为泊位的最小水深为12 m ,最大水深为20 m ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-A +B =12,A +B =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =4,B =16,所以f (x )=4sin(πx6+φ)+16.又当x =3时,f (x )取到最大值20,所以f (3)=4sin (π2+φ)+16=20,又0≤φ<2π,所以φ=0,f (x )=4sin πx6+16,x ∈[0,24].(2)设货船的吃水深度以每小时a m 的速度下降, 令g (x )=f (x )-(12.5-ax )-1.5,则g (x )=4sin πx6+ax +2.要使货船能在泊位正常卸货,只需g (x )≥0.①只安排一个装卸小队进行卸货时,a =0.1,g (x )=4sin πx6+0.1x +2.当x ∈(0,7]时,因为4sin πx 6≥4sin 7π6=-2,所以g (x )≥-2+0.1x +2>0. 又g (8)=4sin8π6+0.8+2=-2 3+2.8<0, 所以该船必须在上午7点停止卸货,并将船驶向较深的水域. ②若安排三个装卸小队进行卸货,则能按要求完成卸货的任务. 此时a =0.3,g (x )=4sin πx6+0.3x +2.因为泊位的水深f (x )=4sin πx6+16在当天上午9:00时第一次达到水深的最小值,所以要使卸货任务能连续不间断地完成,只需当x ∈[0,9]时能正常卸货.当x ∈(0,7]时,因为4sin πx 6≥4sin 7π6=-2,所以g (x )≥-2+0.3x +2>0.当x ∈[7,9]时,因为4sin πx6≥-4,0.3x +2≥0.3×7+2=4.1,两式相加得g (x )≥0.1,所以当∈[7,9]时,g (x )>0成立.综上,对任意的x >0,g (x )>0恒成立,即安排三个这样的装卸小队同时执行该货船的卸货任务,能按要求完成卸货任务. 变试题 1.解:(1)以圆心O 为原点,水平方向为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则以Ox 为始边,OB 为终边的角为θ-π2,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫4.8cos ⎝⎛⎭⎫θ-π2,4.8sin ⎝⎛⎭⎫θ-π2, ∴h =5.6+4.8sin ⎝⎛⎭⎫θ-π2. (2)点A 在圆上转动的角速度是π30,故t 秒转过的弧度数为π30t ,∴h =5.6+4.8sin ⎝⎛⎭⎫π30t -π2,t ∈[0,+∞). 到达最高点时,h =10.4 m.由sin ⎝⎛⎭⎫π30t -π2=1得π30t -π2=π2,∴t =30, ∴缆车到达最高点时,用的时间最少为30 s.2.解:(1)由已知数据,易知函数y =f (t )的周期T =12,振幅A =3,b =10,所以y =3sinπ6t +10.(2)由题意,该船进出港时,水深应不小于5+6.5=11.5 m ,所以3sin π6t +10≥11.5,所以sin π6t ≥12,解得2k π+π6≤π6t ≤2k π+5π6(k ∈Z ),12k +1≤t ≤12k +5(k ∈Z ).在同一天内,取k =0或k =1,所以1≤t ≤5或13≤t ≤17.所以该船可在当日凌晨1时进港,下午17时出港,在港口内最多停留16个小时. 3.[答案] 20.5课时作业(二十A)1.C [解析] f (x )=sin x cos x =12sin 2x ,所以函数f (x )的最小值为-12.2.B [解析] 根据对称性可得π4为已知函数的半个周期,所以2πω=2×π4,解得ω=4.3.D [解析] y =2sin 2x =-cos 2x +1,由2x =k π(k ∈Z )得对称轴方程为x =k π2(k ∈Z ),所以x =π是其一条对称轴.4.B [解析] 向左平移π6个单位长度,得到y =sin x +π3的图像;将所得图像的横坐标扩大为原来的2倍,得y =sin 12x +π3的图像.5.5π6 [解析] 函数可化为y =2sin x -π3,由x ∈[0,2π)得x -π3∈⎣⎡⎭⎫-π3,5π3,∴当x -π3=π2,即x =5π6时,函数取得最大值2. 6.5 [解析] 函数y =sin π2x 的最小正周期T =4,若在区间[0,t ]上至少出现2个波峰,则t ≥54T =5.7.D [解析] 由函数f (x )=sin(2x +α)在x =π12时取得极大值,得2×π12+α=π2+2k π(k ∈Z ),∴α=π3+2k π(k ∈Z ).由f (x -β)=sin(2x -2β+α)为奇函数,得-2β+α=k π(k ∈Z ).令k =0,得α=π3,β=π6.8.C [解析] 与函数y =1-2sin 2x =cos 2x 的图像关于x 轴对称的为函数y =-cos 2x的图像,将其向左平移π4个单位长度,得到函数y =-cos 2x +π4=sin 2x =2sin x cos x 的图像,所以有y =f (x )sin x =2sin x cos x ,所以f (x )=2cos x .9.B [解析] f (x )=sin ωx +23π+sin ωx -23π=-sin ωx ,又其最小正周期为π,所以ω=2,故f (x )=-sin 2x ,易知其在区间0,π4上单调递减.10.C [解析] 由图知T 4=5π12-π6=π4,∴T =π,∴B 2π3,-1.∵A π6,1,B 2π3,-1,∴OA →·OB →=π29-1.11.B [解析] 据题意可知14T =512π-π6=π4,所以T =π,所以ω=2πT=2.又f (x )的图像过点π6,0,所以有2sin2×π6+φ=0,得φ=-π3+k π(k ∈Z ),可知B 满足. 12.9π10 [解析] 由图像知函数y =sin(ωx +φ)的周期为22π-3π4=5π2,∴2πω=5π2,∴ω=45. ∵当x =34π时,y 有最小值-1,∴45×3π4+φ=2k π-π2(k ∈Z ). ∵-π≤φ<π,∴φ=9π10.13.④ [解析] 因为函数的最大值为4,最小值为0,所以⎩⎪⎨⎪⎧A +m =4,m -A =0,解得A =m =2.又最小正周期T =2πω=π2,所以ω=4.又直线x =π3是其图像的一条对称轴,将x =π3代入得sin4×π3+φ=±1,所以φ+4π3=k π+π2(k ∈Z ),即φ=k π-5π6(k ∈Z ),当k =1时,φ=π6.14.解:(1)∵函数图像经过点P 0,A 2,∴sin φ=12.又∵φ∈[0,π),且点P 在增区间上,∴φ=π6.(2)由(1)可知y =A sin 2π3x +π6,令y =0,得sin 2π3x +π6=0,∴2π3x +π6=k π(k ∈Z ),∴x =-14+32k (k ∈Z ), ∴Q -14,0,R 54,0.又∵P 0,A2,∴PQ →=-14,-A 2,PR →=54,-A 2.∵PQ ⊥PR ,∴PQ →·PR →=-516+14A 2=0,∴A =52.15.解:(1)由f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值为π4,可知π4为函数f (x )的最小正周期的14,所以函数f (x )的最小正周期为π.(2)由(1)知ω=2ππ=2,又函数y =sin x 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2(k ∈Z ), 由2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+3π8≤x ≤k π+7π8(k ∈Z ),所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+3π8,k π+7π8(k ∈Z ). 16.解:(1)由题意知,f (x )=a·b =m sin 2x +n cos 2x .因为y =f (x )的图像过点π12,3和点2π3,-2,所以⎩⎨⎧3=m sin π6+n cos π6,-2=m sin 4π3+n cos 4π3,即⎩⎨⎧3=12m +32n ,-2=-32m -12n ,解得m =3,n =1.(2)由(1)知f (x )=3sin 2x +cos 2x =2sin2x +π6.由题意知,g (x )=f (x +φ)=2sin2x +2φ+π6.设y =g (x )的图像上符合题意的最高点为(x 0,2).由题意知,x 20+1=1,所以x 0=0,即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).将其代入y =g (x )得,sin2φ+π6=1.因为0<φ<π,所以φ=π6.因此,g (x )=2sin2x +π2=2cos 2x .由2k π-π≤2x ≤2k π,k ∈Z 得k π-π2≤x ≤k π,k ∈Z ,所以函数y =g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π2,k π,k ∈Z . 课时作业(二十B)1.B [解析] 设函数的最小正周期为T ,由题意知49+14T ≤1,即1974×2πω≤1,∴ω≥197π2.2.B [解析] 设函数的最小正周期为T ,根据已知可得x B -x A =3=T2,所以T =6,x A=-1,所以f (x )的单调递增区间是[6k -4,6k -1](k ∈Z ).3.C [解析] 函数y =3sin 2x +cos 2x =2sin2x +π6的图像可由函数y =2sin 2x 的图像向左平移π12个单位长度得到的.故选C.4.3k π-3π8,3k π+9π8(k ∈Z ) [解析] 由2k π-π2≤2x 3-π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得3k π-3π8≤x ≤3k π+9π8(k ∈Z ),所以函数y =12sin π4-2x3的单调递减区间为3k π-3π8,3k π+9π8(k ∈Z ).5.-22 [解析] g (x )=sin3x -π3+π4=sin3x -3π4,由π3≤x ≤2π3,得π4≤3x -3π4≤5π4,所以当3x -3π4=5π4时,g (x )取得最小值,且g (x )min =sin 5π4=-22. 6.B [解析] 由题意可设h (t )=A sin(ωt +φ)+l (A >0,ω>0),则2πω=12,所以ω=π6.易知初相φ=-π2,振幅A =30,又OM =32,AM =BP =2,故h (t )=30sin π6t -π2+30.7.C [解析] y =g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2x +π6=sin2x +π3,令2x +π3=k π,k ∈Z ,得g (x )的图像的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π6+k π2,0(k ∈Z ),故A 不正确;当x =-π6时,g -π6=sin 0=0,所以g (x )的图像不关于直线x =-π6对称,故B 不正确;当-5π12≤x ≤-π6时,-π2≤2x +π3≤0,所以函数g (x )在区间-5π12,-π6上单调递增,故C 正确;当-π6≤x ≤π3时,0≤2x +π3≤π,函数g (x )在此区间上先增后减,故D 不正确.故选C.8.C [解析] 根据已知,得f (x )=sin2(x -m )+π6=sin2x -2m +π6,由2k π-π2≤2x -2m +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π+m -π3≤x ≤k π+m +π6(k ∈Z ),即函数y =f (x )的单调递增区间是k π+m -π3,k π+m +π6(k ∈Z ),根据题意,得-π6,π3⊆kπ+m -π3,k π+m +π6(k ∈Z ),所以k π+m -π3≤-π6且k π+m +π6≥π3(k ∈Z ),解得m ≤-k π+π6且m ≥-k π+π6(k ∈Z ),故m =-k π+π6(k ∈Z ).由于m >0,取k =0,得m的最小值为π6.9.A [解析] f (x )=12sin 2x ,将其图像向左平移π4个单位长度后得到函数g (x )=12sin 2x+π4=12cos 2x 的图像,由2k π-π≤2x ≤2k π(k ∈Z ),解得k π-π2≤x ≤k π(k ∈Z ),故函数g (x )的单调递增区间是k π-π2,k π(k ∈Z ).10.A [解析] 7π12-π3=π4=14×2πω,解得ω=2.由sin2×π3+φ=1,-π2<φ<π2,得φ=-π6,即f (x )=sin2x -π6,又y =cos 2x =sin2x +π2,且sin2x -π6=sin2x -π3+π2,故只要把y =cos 2x 的图像向右平移π3个单位长度即可得到f (x )的图像.11.π3 [解析] 由图像得14×2πω=π3-π12=π4,得ω=2.再由2×π12+φ=π2+2k π(k ∈Z ),|φ|<π2,得φ=π3.12.π6 [解析] 把y =12sin x +π3的图像向左平移m 个单位长度后得到函数y =12sin(x +m )+π3=12sin x +m +π3的图像,由题意得m +π3=k π+π2,k ∈Z ,即m =k π+π6,k ∈Z ,又m >0,取k =0,得m 的最小值为π6.13.2 [解析] 函数g (x )的解析式为g (x )=2sin ωx +π3ω-π3=2sin ωx ,易知函数g (x )的一个单调递增区间是-π2ω,π2ω.又函数y =g (x )在区间0,π4上为增函数,则0,π4⊆-π2ω,π2ω,所以π2ω≥π4,得ω≤2.所以ω的最大值为2. 14.解:(1)由图像可知A =2,∵34T =11π2-π=92π,∴T =6π=2πω,∴ω=13, ∴f (x )=2sin 13x +π6.(2)∵f (3α+π)=2sin α+π2=2cos α=1013,∴cos α=513.又∵f 3β+5π2=2sin(β+π)=-2sin β=65,∴sin β=-35.∵α,β∈-π2,0,∴sin α=-1-cos 2α=1-5132=-1213,cos β=1-sin 2β=1--352=45,∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=-1213×45-513×-35=-3365.15.解:(1)由条件知cos ∠POQ =42+(5)2-(13)22×4×5=55,所以P (1,2),由此可得A =2,最小正周期T =4×(4-1)=12,则2πω=12,得ω=π6.将(1,2)代入y =2sin π6x +φ,得sin π6+φ=1,因为0<φ<π2,所以φ=π3,于是f (x )=2sin π6x +π3.(2)由题意可得g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤π6(x -2)+π3=2sin π6x ,所以h (x )=f (x )·g (x )=4sin π6x +π3·sin π6x =2sin 2π6x +2 3sin π6x ·cos π6x =1-cos π3x+3sin π3x =1+2sin π3x -π6.当x ∈(-1,2)时,π3x -π6∈-π2,π2,所以sin π3x -π6∈(-1,1),即1+2sin π3x -π6∈(-1,3).故函数h (x )的值域为(-1,3).16.解:(1)由题意可知,点M 为PQ 的中点,所以OM ⊥AD .设OM 与AD ,BC 的交点分别为E ,F ,则BC =2R sin θ,OF =R cos θ,易知△OAE 为等腰直角三角形,OE =AE =12BC =R sin θ,则AB =EF =OF -OE =R cos θ-R sin θ, 所以S =AB ·BC =2R sin θ(R cos θ-R sin θ)=R 2(2sin θcos θ-2sin 2θ)=R 2(sin 2θ-1+cos 2θ)=2R 2sin2θ+π4-R 2,θ∈0,π4.(2)因为θ∈0,π4,所以2θ+π4∈π4,3π4.所以当2θ+π4=π2,即θ=π8时,S 取得最大值,S max =(2-1)R 2=(2-1)×452=(2-1)×2025≈838.78(m 2).故当θ=π8时,矩形ABCD 的面积S 有最大值,其最大值约为838.78 m 2.。
函数y=A sin (ωx+φ)的性质与图象课件
函数的最大值和最小值,通常称为振幅.
名师点析
函数= 的图象经过变换得到=( + )( > 0, > 0)的图象的步骤
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四、探究=( + )性质的一般步骤
第4步,借助图象讨论性质.
实际上,这也是讨论周期函数的一般方法和步骤.
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名师点析
函数=sin( + )( > 0, > 0)的性质
(1)定义域为R;(2)值域:[−,].
π
(3)奇偶性:当=π, ∈ 时,是奇函数;当=π+ 2 , ∈ 时,是偶函数;当 ≠
函数= ( + )的图象,可以看作将函数= 图象上的所有点向左( > 0)或向右( < 0)
平移||个单位长度得到的.
函数= ( + )与函数= 有相同的周期,由 + =0,得=− ,即函数= 图象
上的点(0,0)平移到点 − , 0 .函数= ( + )的图象,可以看作将函数= 图象上的所
图象的对称中心、对称轴或求值.
(2)若函数=sin( + )为奇函数,则=, ∈ ,若函数=( + )为偶函数,则
π
= 2 +π, ∈ .
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跟踪训练
π
1.已知函数()=sin + 2 (0<<π),
π
4
π
=0,则函数()的图象的对称轴方程为( C )
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1 三角函数)sin(xAy的图象及其变换 【知识点梳理】 一、三角函数)sin(xAy五点作图法
设Xx,令0X、2、、32、2求出相应的x值,得到5个关键点的坐标,描点后画出图象. 二、三角函数BxAy)sin()0,0(A的伸缩平移 函数BxAy)sin(图象与函数xysin图象的关系: ①函数sinyx的图象的纵坐标不变,横坐标向左0或向右0平移个单位得sinyx的图象;(左加右减)
②函数sinyx的图象的纵坐标不变,横坐标变为原来的1,得到函数sinyx的图象; ③函数sinyx的图象的横坐标不变,纵坐标变为原来的A倍,得到函数sinyAx的图象;
④函数sinyAx的图象的横坐标不变,纵坐标向上)0(B或向下)0(B平移B个单位,得到函数BxAy)sin(的图象.(上加下减) 三、简谐运动)sin(xAy)0,0),,0[(Ax的相关概念 1、振幅:做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离A;
2、最小正周期:做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间2T;
3、频率:做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数21Tf; 4、x称为相位,0x时的相位称为初相. 四、)sin(xAy的性质及题型(整体思想)
1 .最小正周期:2T 2. 单调区间:把x看成一个整体代入到xysin的单调区间内求解 3.最值:注意自变量的取值范围。 4.奇偶性判断 五、)tan(xAy的性质及题型
1. 求最小周期T 2. 把x看成一个整体代入到xytan的单调区间内求解 3.奇偶性判断 2
题型一 三角函数)sin(xAy五点作图法 例题1:利用五点作图法画出函数sin21yx在区间0,上的图象.
题型二 三角函数BxAy)sin()0,0(A的伸缩平移 例题2:为得到函数2sin36xyxR的图象,只需把函数2sinyx,xR图象上所有的点( ) A、向左平移6的单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变)
B、向右平移6的单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变) C、向左平移6的单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变) D、向右平移6的单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变) 例题3:将函数sin23yx的图象先向左平移6,然后将得图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),则所得到的图象对应函数解析式为( ) A、xycos B、xy4sin C、6sinxy D、xysin 题型三 三角函数BxAy)sin()0,0(A的图象与性质 例题4:(1)下列函数,在[,2上是增函数的是( ) A.cos2yx B.cosyx C.sin2yx D.sinyx (2)下列区间中,函数3sin()6yx的递减区间是( )
A.[,]22 B.2[,]33 C.22[,]33 D.[,0] (3)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) 3
A.tan2yx B.sinyx C.πsin22yx D.3πcos22yx (4)函数y = sin(2x+25)的图象的一条对称轴方程是 ( ) A.x = -2 B.x =-4 C.x = 8 D.x =45 (5)函数)6(2sinxy的图象关于 ( ) A.点12(,0)对称 B.点6(,0)对称 C.直线3x对称 D.直线3x对称 例题5:已知函数()2sin(2)4fxx, (1)求函数的定义域; (2) 求函数的值域; (3) 求函数的周期; (4)求函数的最值及相应的x值集合; (5)求函数的单调区间;
(6)若3[0,]4x,求()fx的取值范围; (7)求函数()fx的对称轴与对称中心;
\ 4
例题6:求函数y=tan(2x-3)的单调增区间. 题型四 函数BxAy)sin()0,0(A的解析式的求法 例题7:已知函数fxsin0,0,2AxA的部分图象如图所示,求函数fx的解析式。
例题8:设xAysin),0,0(A的最高点D的坐标为2,2,由最高点运动到相邻的最低点时,曲线与x轴交点E的坐标为0,6. (1)求A、、的值; (2)求函数的单调增区间。 5
【方法与技巧总结】 1、“五点作图法”的步骤:
用“五点法”作图要找出五个关键点,即0zx、2、、32、2对应的五点.作图
时,先由0zx、2、、32、2,求出x的值和y的值再描点画图,一般五点作图包括三类点,即最高点、最低点和对称中心点.当题目中所给区间的端点不是关键点时,需要将端点和区间内四个关键点描出. 2、 图象变换的两种方法
如果是“先平移后伸缩”,是先平移个单位后再将横坐标变为原来的1;如果是“先伸缩后平
移”,是先将横坐标变为原来的1,再平移个单位. 3、根据图象求解析式的方法 利用函数sinyAxb求A、b、、的值或求确定函数解析式时,一般先求A和b,
其中maxmin2yyA,maxmin2yyb;求0时,一般根据公式2T(其中T是对应函数的最小正周期),确定函数的最小正周期一般是将函数的最小正周期分为四等份(由函数在一个周期内的五个关键点确定),根据图中的两个关键点确定函数的最小正周期;在求初相,一般根据根据关键
点而确定,一般认为最高点对应的相位值为2,最低点的相位值为32,对称中心点的相位值为0(附近图象为单调递增)与(附近图象为单调递减),将对应的横坐标代入即可求解. 4、“局部——整体”思想 (1)求函数的单调区间:由x的取值范围确定x的取值范围(整体到局部); (2)已知x的取值范围求值域:由x的取值范围确定x的取值范围(局部到整体).
【课后练习】 1.用五点作图法作函数sin2yx在一个周期内的图象,所选择的五个关键点的横坐标分别为( ).
A、0、2、、32、2 B、0、4、2、34、
C、0、8、4、38、2 D、0、、2、3、4 2.简谐运动45sin3xy的相位和初相分别是( ). A、3,5 B、45x,4 C、3,4 D、4,45x 3.把函数sinyxxR的图象上所有点向左平移6个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到图象所表达的解析式是( ). 6
图3yxO111π12π
6
A、 32sinxy,Rx B、32sinxy,Rx C、621sinxy,Rx D、621sinxy,Rx 4.为了得到函数sin2yx的图象,可将函数sin26yx的图象( ). A、向右平移6个单位 B、向左平移6个单位 C、向右平移12个单位 D、向左平移12个单位 5.函数sinfxAx(0A,0,2)的部分图象如图所示,则、的值分别为( ). A、2,3 B、21,6 C、2,3 D、2,6
6. 已知xxf3sin的图象的一个对称中心是0,127,则可取( ). (1)4 B、 4 C、127 D、127 7.已知函数)(22cosRxxxf,下面结论错误的是( ). A、函数xf的最小正周期为 B、函数xf是奇函数 C、函数xf的图象关于直线4x对称 D、函数xf在区间2,0上是减函数
8.把函数32sin3xy的图象向右平移6个单位长度,再向下平移1个单位长度,则得到的函数的解析式是 . 9.函数xAysin),0,0(A的图象如图所示,则函数解析式为y= .
10.已知函数142sinxy. (1)用“五点法”画出函数的草图; (2)函数图象可由xysin的图象怎样变换得到?
11.已知函数xAysin),0,0(A在一个周期内的图象如图: (1)求函数的解析式; (2)求函数的单调递增区间. 7
12.已知函数xAysin)0,0,0(A,图象最低点的纵坐标是3,相邻的两个对称中心是0,3和0,65. (1)求xf的解析式; (2)求xf的值域; (3)求xf的对称轴.
课后练习答案: 1.选B. 2.选B. 3.选C. 4.选C. 5.选D.
6.选B.由于0127f,则047sin,∴04sin,验证各选项可知仅当4
时满足04sin. 7.选D.xxxf2sin22cos,所以最小正周期为,所以选项A正确; xfxxxf2sin2sin,所以函数xf是奇函数,所以选项B正确;
由于142sin4f,则当4x时,函数xf取最小值-1,所以函数xf的图象
关于直线4x对称,所以选项C正确; 对于区间2,0内的4和2,24,但是14f,022sin2f,则
24ff,所以函数xf在区间
2,0
上不是减函数,所以选项D错误.
8.12sin3xy 9.332sin5x.由图知,5A,由23252T,知3T,
∴322T,则xy32sin5,