高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第五章 三角函数5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)巩固练习
展开1.用“五点法”作函数y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x-\f(π,6)))在一个周期内的图象时,第四个关键点的坐标是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,12),0)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12),1))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,12),1))D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12),0))
2.将函数y=sin x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位,得到的图象的函数解析式是( )
A.y=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4))) B.y=sin x-eq \f(π,4)
C.y=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))D.y=sin x+eq \f(π,4)
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则A,ω的值分别为( )
A.2,2B.2,1
C.4,2D.2,4
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=eq \f(π,3)对称,且feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12)))=0,则ω的最小值为( )
A.2B.4
C.6D.8
5.已知曲线C1:y=cs x,C2:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3))),则下面结论正确的是( )
A.把C1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eq \f(π,6)个单位长度,得到曲线C2
B.把C1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eq \f(π,12)个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移eq \f(π,6)个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移eq \f(π,12)个单位长度,得到曲线C2
6.将函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x+\f(π,4)))的图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移eq \f(π,8)个单位,得到函数y=f(x)的图象,则y=f(x)的一个对称中心是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9π,14),0))D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,8),0))
7.(2021·全国高考乙卷理科)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移eq \f(π,3)个单位长度,得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))的图象,则f(x)=( )
A.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(7π,12)))B.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,12)))
C.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(7π,12)))D.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,12)))
8.函数f(x)=Asin(2x+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,|φ|<\f(π,2)))的图象过点(0,eq \r(3)),则f(x)的图象的一个对称中心是( )
A.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),0))B.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))
C.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))D.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))
10.(多选题)(2021·山东济南高一月考)将函数f(x)=sin 2x的图象向左平移eq \f(π,6)个单位长度后得到函数g(x)的图象,则( )
A.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最小值为-eq \f(\r(3),2)
B.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最小值为-1
C.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最大值为eq \f(\r(3),2)
D.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最大值为1
二、填空题
11.简谐振动s=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(πt+\f(π,3))),在t=eq \f(1,2)时的位移s=eq \f(3,2).初相φ= .
12.把函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))图象上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再将图象向右平移eq \f(π,3)个单位,所得函数的解析式为 .
13.(2021·全国高考甲卷文科)已知函数f(x)=2cs(ωx+φ)的部分图象如图所示,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))= .
14.将函数y=cs 2x的图象向左平移eq \f(π,5)个单位,所得图象对应的解析式为 .
15.已知函数f(x)=Acs(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f(1)= .
16.设函数y=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,φ∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=eq \f(π,12)对称,则在下面四个结论:①图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))对称;②图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0))对称;③在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))上是增函数;④在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))上是增函数中,所有正确结论的编号为 .
三、解答题
17.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的图象如图,求该函数的一个解析式.
18.已知函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4))).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sin x的图象经过怎样的变换得到的.
19.已知函数f(x)=eq \f(1,2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))+eq \f(5,4).
(1)求f(x)的振幅、最小正周期及单调增区间;
(2)求f(x)的图象的对称轴方程和对称中心;
(3)求f(x)的最小值及取得最小值时的x的取值集合.
20.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的图象与y轴的交点为(0,1),它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x0,2)和(x0+2π,-2).
(1)求f(x)的解析式及x0的值;
(2)求f(x)的单调增区间;
(3)若x∈[-π,π],求f(x)的值域.
第五章 5.6
一、选择题
1.用“五点法”作函数y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x-\f(π,6)))在一个周期内的图象时,第四个关键点的坐标是( A )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,12),0)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12),1))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,12),1))D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12),0))
[解析] 令4x-eq \f(π,6)=eq \f(3π,2),得x=eq \f(5π,12).∴该点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,12),0)).
2.将函数y=sin x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位,得到的图象的函数解析式是( C )
A.y=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4))) B.y=sin x-eq \f(π,4)
C.y=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))D.y=sin x+eq \f(π,4)
[解析] 函数y=sin x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位,得到y=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))的图象.
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则A,ω的值分别为( A )
A.2,2B.2,1
C.4,2D.2,4
[解析] 由函数的图象可得A=2,T=eq \f(5π,12)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7π,12)))=π,
∴ω=eq \f(2π,T)=2,故选A.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=eq \f(π,3)对称,且feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12)))=0,则ω的最小值为( A )
A.2B.4
C.6D.8
[解析] 函数f(x)的周期T≤4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-\f(π,12)))=π,
则eq \f(2π,ω)≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2.
5.已知曲线C1:y=cs x,C2:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3))),则下面结论正确的是( D )
A.把C1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eq \f(π,6)个单位长度,得到曲线C2
B.把C1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eq \f(π,12)个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移eq \f(π,6)个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移eq \f(π,12)个单位长度,得到曲线C2
[解析] C1:y=cs x=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2))).
即y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))
eq \(―――――――――――→,\s\up7(C1上各点横坐标缩短为原来\f(1, 2)倍))
y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,2)))
=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))eq \(――――――――――→,\s\up7(向左平移\f(π,12)个单位长度))
y=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)+\f(π,12)))=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))).
6.将函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x+\f(π,4)))的图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移eq \f(π,8)个单位,得到函数y=f(x)的图象,则y=f(x)的一个对称中心是( B )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9π,14),0))D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,8),0))
[解析] 函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x+\f(π,4)))的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍得到图象的解析式为:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4))),再向右平移eq \f(π,8)个单位得到图象的解析式y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,8)))+\f(π,4)))=sin 2x,当x=eq \f(π,2)时,y=sin π=0,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))是函数y=sin 2x的一个对称中心.故选B.
7.(2021·全国高考乙卷理科)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移eq \f(π,3)个单位长度,得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))的图象,则f(x)=( B )
A.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(7π,12)))B.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,12)))
C.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(7π,12)))D.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,12)))
[解析] 解法一:函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)倍,纵坐标不变,得到y=f(2x)的图象,再把所得曲线向右平移eq \f(π,3)个单位长度,应当得到y=feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))))的图象,
根据已知得到了函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))的图象,
所以feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3)))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4))),
令t=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),则x=eq \f(t,2)+eq \f(π,3),x-eq \f(π,4)=eq \f(t,2)+eq \f(π,12),
所以f(t)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t,2)+\f(π,12))),所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,12))).
解法二:由已知的函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))逆向变换,
第一步:向左平移eq \f(π,3)个单位长度,得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)-\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,12)))的图象,
第二步: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=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,12)))的图象,
即为y=f(x)的图象,所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,12))).
故选B.
8.函数f(x)=Asin(2x+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,|φ|<\f(π,2)))的图象过点(0,eq \r(3)),则f(x)的图象的一个对称中心是( B )
A.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),0))B.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))
C.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))D.点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))
[解析] 由函数图象知A=2,由图象过点(0,eq \r(3)),可得2sin φ=eq \r(3),即sin φ=eq \f(\r(3),2).
由于|φ|
故f(x)的图象的对称中心点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2)-\f(π,6),0)),k∈Z.
当k=0时,f(x)的图象的一个对称中心是点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0)).
9.(多选题)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),将函数f(x)图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度后所得的函数图象过点P(0,1),则函数f(x)=sin(2x+φ)( BD )
A.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3)))上单调递减
B.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,3)))上单调递增
C.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(π,6)))上单调递减
D.在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(5π,6),-\f(2π,3)))上单调递增
[解析] 将函数f(x)的图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度,得y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))+φ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3)+φ)),函数f(x)的图象过点P(0,1),所以eq \f(2π,3)+φ=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z;所以φ=-eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z;因为-π<φ<0,所以φ=-eq \f(π,6);所以函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))),令-eq \f(π,2)+2kπ≤2x-eq \f(π,6)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z;解得-eq \f(π,6)+kπ≤x≤eq \f(π,3)+kπ,k∈Z;所以f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)π,-\f(2π,3))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,3)))上单调递增.
10.(多选题)(2021·山东济南高一月考)将函数f(x)=sin 2x的图象向左平移eq \f(π,6)个单位长度后得到函数g(x)的图象,则( AD )
A.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最小值为-eq \f(\r(3),2)
B.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最小值为-1
C.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最大值为eq \f(\r(3),2)
D.g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的最大值为1
[解析] f(x)左移eq \f(π,6)个单位,得到函数g(x)=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))),即g(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),当0≤x≤eq \f(π,2)时,eq \f(π,3)≤2x+eq \f(π,3)≤eq \f(4π,3),故-eq \f(\r(3),2)≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))≤1,当2x+eq \f(π,3)=eq \f(π,2),x=eq \f(π,12)时g(x)max=1,当2x+eq \f(π,3)=eq \f(4π,3),x=eq \f(π,2)时g(x)min=-eq \f(\r(3),2).故选AD.
二、填空题
11.简谐振动s=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(πt+\f(π,3))),在t=eq \f(1,2)时的位移s=eq \f(3,2).初相φ=eq \f(π,3).
[解析] 当t=eq \f(1,2)时,s=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+\f(π,3)))=3×eq \f(1,2)=eq \f(3,2).
12.把函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))图象上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再将图象向右平移eq \f(π,3)个单位,所得函数的解析式为y=-cs__2x.
[解析] 把函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))图象上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),可得y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的图象;再将图象向右平移eq \f(π,3)个单位,可得y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(2π,3)+\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2)))=-cs 2x的图象.
13.(2021·全国高考甲卷文科)已知函数f(x)=2cs(ωx+φ)的部分图象如图所示,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=-eq \r(3).
[解析] 由题意可得:eq \f(3,4)T=eq \f(13π,12)-eq \f(π,3)=eq \f(3π,4),∴T=π,ω=eq \f(2π,T)=2,
当x=eq \f(13π,12)时,ωx+φ=2×eq \f(13π,12)+φ=2kπ,
∴φ=2kπ-eq \f(13,6)π(k∈Z),
令k=1可得:φ=-eq \f(π,6),据此有:f(x)=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6))),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(π,2)-\f(π,6)))=2cseq \f(5π,6)=-eq \r(3).故答案为:-eq \r(3).
14.将函数y=cs 2x的图象向左平移eq \f(π,5)个单位,所得图象对应的解析式为y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,5))).
15.已知函数f(x)=Acs(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f(1)=-eq \r(3).
[解析] 由函数f(x)=Acs(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)是奇函数,可得φ=eq \f(π,2),则f(x)=Acseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,2)))=-Asin ωx(A>0,ω>0).由△EFG是边长为2的等边三角形,可得A=eq \r(3),周期T=4=eq \f(2π,ω),ω=eq \f(π,2),则f(x)=-eq \r(3)sineq \f(π,2)x,∴f(1)=-eq \r(3).
16.设函数y=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,φ∈\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=eq \f(π,12)对称,则在下面四个结论:①图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),0))对称;②图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0))对称;③在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))上是增函数;④在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0))上是增函数中,所有正确结论的编号为②④.
[解析] ∵T=π,∴ω=2.又2×eq \f(π,12)+φ=kπ+eq \f(π,2),∵φ=kπ+eq \f(π,3).∵φ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))),∴φ=eq \f(π,3),∴y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).由图象及性质可知②④正确.
三、解答题
17.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的图象如图,求该函数的一个解析式.
[解析] 方法一(最值点法):由图象知函数的最大值为eq \r(3),最小值为-eq \r(3),又A>0,
∴A=eq \r(3).由图象知eq \f(T,2)=eq \f(5π,6)-eq \f(π,3)=eq \f(π,2),∴T=π=eq \f(2π,ω),∴ω=2.
又eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+\f(5π,6)))=eq \f(7π,12),
∴图象上的最高点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12),\r(3))),
∴eq \r(3)=eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(7π,12)+φ)),
即sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,6)+φ))=1,可取φ=-eq \f(2π,3),
故函数的一个解析式为y=eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(2π,3))).
方法二(五点对应法):由图象知A=eq \r(3),又图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),0)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),0)),根据五点作图法原理(以上两点可判断为五点作图法中的第一点与第三点)得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)·ω+φ=0,,\f(5π,6)·ω+φ=π,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ω=2,,φ=-\f(2π,3).))
故函数的一个解析式为y=eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(2π,3))).
18.已知函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4))).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sin x的图象经过怎样的变换得到的.
[解析] (1)列表:
描点:在坐标系中描出下列各点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),3)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,2),0)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,2),-3)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9π,2),0)).
连线:将所得五点用光滑的曲线连接起来,得到所求函数的图象,如图所示.
这样就得到了函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))在一个周期内的图象,再将这部分图象向左或向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的图象.
(2)①把y=sin x的图象上所有的点向右平行移动eq \f(π,4)个单位长度,得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))的图象;
②把y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的图象;
③将y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的图象.
19.已知函数f(x)=eq \f(1,2)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))+eq \f(5,4).
(1)求f(x)的振幅、最小正周期及单调增区间;
(2)求f(x)的图象的对称轴方程和对称中心;
(3)求f(x)的最小值及取得最小值时的x的取值集合.
[解析] (1)函数f(x)的振幅为eq \f(1,2),最小正周期T=eq \f(2π,2)=π.
由2kπ-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)得kπ-eq \f(π,3)≤x≤kπ+eq \f(π,6)(k∈Z),f(x)的单调增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,3),kπ+\f(π,6)))(k∈Z).
(2)令2x+eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,6)(k∈Z),
所以对称轴方程为x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,6)(k∈Z);
令2x+eq \f(π,6)=kπ(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)-eq \f(π,12)(k∈Z),
所以对称中心为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ,2)-\f(π,12),\f(5,4)))(k∈Z).
(3)当sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))=-1,
即2x+eq \f(π,6)=-eq \f(π,2)+2kπ(k∈Z),
所以x=-eq \f(π,3)+kπ(k∈Z)时,f(x)的最小值为eq \f(3,4),此时x的取值集合是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(x=-\f(π,3)+kπ,k∈Z)))).
20.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的图象与y轴的交点为(0,1),它在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x0,2)和(x0+2π,-2).
(1)求f(x)的解析式及x0的值;
(2)求f(x)的单调增区间;
(3)若x∈[-π,π],求f(x)的值域.
[解析] (1)由题意作出f(x)的简图如图.
由图象知A=2,由eq \f(T,2)=2π,得T=4π,
∴4π=eq \f(2π,ω),即ω=eq \f(1,2),
∴f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+φ)),
∴f(0)=2sin φ=1,
又∵|φ|
∵f(x0)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x0+\f(π,6)))=2,
∴eq \f(1,2)x0+eq \f(π,6)=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z.
∴x0=4kπ+eq \f(2π,3),k∈Z,
又(x0,2)是y轴右侧的第一个最高点,
∴x0=eq \f(2π,3).
(2)由-eq \f(π,2)+2kπ≤eq \f(1,2)x+eq \f(π,6)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,
得-eq \f(4π,3)+4kπ≤x≤eq \f(2π,3)+4kπ,k∈Z,
∴f(x)的单调增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(4π,3)+4kπ,\f(2π,3)+4kπ))(k∈Z).
(3)∵-π≤x≤π,∴-eq \f(π,3)≤eq \f(1,2)x+eq \f(π,6)≤eq \f(2π,3),
∴-eq \f(\r(3),2)≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,6)))≤1,∴-eq \r(3)≤f(x)≤2,
故f(x)的值域为[-eq \r(3),2].
eq \f(1,2)x-eq \f(π,4)
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
x
eq \f(π,2)
eq \f(3π,2)
eq \f(5π,2)
eq \f(7π,2)
eq \f(9π,2)
y
0
3
0
-3
0
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