高中数学第一章三角函数1.5函数y=Asinωx+φ的图象一训练含解析新人教A版必修4

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第一章 三角函数1.5 函数y =Asin (ωx +φ)的图象(一)[A 组 学业达标]1.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要把函数y =sin x 的图象 ( )A .向上平移π3个单位长度B .向下平移π3个单位长度C .向左平移π3个单位长度D .向右平移π3个单位长度解析:由题意,只要把函数y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度即可.答案:D2.为了得到y =cos x4的图象,只需把y =cos x 的图象上的所有点( ) A .横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变 B .横坐标缩短到原来的14,纵坐标不变C .纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变D .纵坐标缩短到原来的14,横坐标不变解析:由图象的周期变换可知,A 正确. 答案:A3.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3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个单位长度解析:y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x -π12,故只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位长度.故选B.答案:B4.把函数y =cos x 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标伸长到原来的2倍,最后把图象向左平移π4个单位长度,则所得图象表示的函数的解析式为( )A .y =2sin 2xB .y =-2sin 2xC .y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4 D .y =2cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π4解析:把函数y =cos x 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12,所得图象的函数解析式为y =cos 2x ,再把纵坐标伸长到原来的2倍,所得图象的函数解析式为y =2cos 2x ,最后把图象向左平移π4个单位长度,所得图象的函数解析式为y =2cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4=-2sin 2x . 答案:B5.把函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位长度可以得到函数g (x )的图象.若g (x )的图象关于y 轴对称,则φ的值为 ( )A.5π12 B.7π12 C.5π6或π6D.5π12或11π12解析:由题意,得g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2(x +φ)-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x +2φ-π3. ∵g (x )的图象关于y 轴对称,∴g (x )为偶函数, ∴2φ-π3=k π+π2(k ∈Z ),∴φ=k π2+5π12(k ∈Z ).当k =0时,φ=5π12;当k =1时,φ=11π12,故选D.答案:D6.将函数y =12sin 2x 的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,然后纵坐标缩短为原来的12,则所得图象的函数解析式为________. 解析:y =12sin 2x 的图象――――――→横坐标伸长为原来的2倍y =12sin 2⎝⎛⎭⎫12x =12sin x 的图象――――――――→纵坐标缩短为原来的12y =14sin x 的图象,即所得图象的解析式为y =14sin x . 答案:y =14sin x7.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(x ∈R ,ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g (x )=2sin(x +π4)的图象,只需将y =f (x )的图象上各点的纵坐标变为原来的________倍,横坐标变为原来的________倍.解析:由条件知ω=2,所以只需将y =f (x )的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标变为原来的2倍,即可得到y =g (x )的图象,且两个变换没有先后顺序. 答案:2 28.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,则φ=________.解析:因为φ∈[0,2π),所以把y =sin x 的图象向左平移φ个单位长度得到y =sin(x +φ)的图象.因为sin ⎝⎛⎭⎫x +11π6=sin ⎝⎛⎭⎫x +11π6-2π=sin ⎝⎛⎭⎫x -π6,所以φ=11π6. 答案:11π69.函数f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-3的图象是由y =sin x 的图象经过怎样的变换得到的? 解析:先把函数y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度,得y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象;再把所得函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍(纵坐标不变),得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象;然后把所得函数图象上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变)得函数y =5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,最后将所得函数图象向下平移3个单位长度,得函数y =5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-3的图象(答案不唯一). 10.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫12x -π4,x ∈R .(1)列表并画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)将函数y =sin x 的图象作怎样的变换可得到f (x )的图象?解析:(1)函数f (x )的周期T =2π12=4π.由12x -π4=0,π2,π,3π2,2π, 解得x =π2,3π2,5π2,7π2,9π2.列表如下:x π2 3π2 5π2 7π2 9π2 12x -π4 0 π2 π 3π2 2π 3sin ⎝⎛⎭⎫12x -π43-3描出五个关键点并光滑连线,得到一个周期的简图,图象如下:(2)先把y =sin x 的图象向右平移π4个单位长度,然后把所有点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍(横坐标不变),得到f (x )的图象.[B 组 能力提升]11.设函数f (x )=cos ωx (ω>0),将y =f (x )的图象向右平移π3个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于 ( ) A.13B .3C .6D .9解析:将y =f (x )的图象向右平移π3个单位长度后得到y =cos ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π3,所得图象与原图象重合,所以cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π3ω=cos ωx ,则-π3ω=2k π(k ∈Z ),得ω=-6k (k ∈Z ).又因为ω>0,所以ω的最小值为6,故选C. 答案:C12.将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为 ( )A.π6 B.π3 C.π4D.π12解析:由题意得,将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得函数y =sin 2(x +φ)=sin(2x +2φ)的图象.因为它是偶函数,所以2φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π4+k π2,k ∈Z ,所以φ的最小值是π4,故选C.答案:C13.将函数f (x )的图象向右平移π3个单位长度后,再向上平移1个单位长度得函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x -π4的图象,则f (x )=________.解析:将y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x -π4的图象向左平移π3个单位长度,得函数y =2sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x +π3-π4=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +13π12的图象,再向下平移1个单位长度,得函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫4x +13π12-1的图象,即f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +13π12-1. 答案:2sin ⎝⎛⎭⎫4x +13π12-1 14.将函数f (x )=3cos 2x 的图象纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再向左平移π6个单位长度后得到函数g (x )的图象,则g ⎝⎛⎭⎫π3=________.解析:f (x )=3cos 2x 纵坐标伸长到原来的2倍,得到g (x )=23cos 2x ,向左平移π6个单位,得到g (x )=23cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6=23cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3,∴g ⎝⎛⎭⎫π3=23cos ⎝⎛⎭⎫23π+π3=-2 3. 答案:-2 315.使函数y =f (x )的图象上的每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,然后再将其图象沿x 轴向左平移π6个单位长度得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,求f (x )的表达式.解析:(正向变换)y =f (x )――――――――→横坐标缩短到原来的12倍y =f (2x )―――――――→沿x 轴向左平移π6个单位长度y =f ⎝⎛⎭⎫2⎝⎛⎭⎫x +π6, 即y =f ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴f ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2x . 令2x +π3=t ,则2x =t -π3,∴f (t )=sin ⎝⎛⎭⎫t -π3, 即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 16.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)(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫5π12,0,求θ的最小值.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:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 则g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z .由于函数y =g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12,k ∈Z , 解得θ=k π2-π3,k ∈Z .由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6.。