人教版数学高一必修四练习第1章第15课时函数y=Asin(ωxφ)的图象
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§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)一、基础过关1. 要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要将y =sin x 的图象 ( )A .向左平移π3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 .向右平移π6个单位长度2. 为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 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. 为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )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5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度4. 把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位,所得图象对应的函数是 ( )A .非奇非偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .奇函数D .偶函数5. 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是 ( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4)D .y =cos 2x -16. 函数y =sin 2x 图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,所得图象的函数解析式为f (x )=____________. 7. 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).8. 怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,试叙述这一过程. 二、能力提升9. 为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象 ( )A .向左平移π4个单位长度B .向右平移π4个单位长度C .向左平移π2个单位长度D .向右平移π2个单位长度10.要得到函数y =2cos x 的图象,只需将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4图象上的所有点的 ( ) A .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向左平行移动π8个单位长度B .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向右平行移动π4个单位长度C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动π4个单位长度D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动π8个单位长度11.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________.12.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,求f (x )的表达式.三、探究与拓展13.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).答案1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.sin x 7.①③8.解 由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象有两种变化途径: ①y =sin x ――→向右平移π3个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. ②y =sin x ――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin 2x ――→向右平移π6个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 9.B 10.C 11.32π12.解 据题意,y =sin 2xy =sin2⎝⎛⎭⎫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. 13.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.。
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】§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(二)课时目标 1.会用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)的图象.2.明确函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A 、ω、φ为常数,A >0,ω>0)中常数A 、ω、φ的物理意义.理解振幅、频率、相位、初相的概念.3.了解函数f (x )=A sin(ωx +φ)图象的对称性(如对称轴,对称中心).1.简谐振动简谐振动y =A sin(ωx +φ)中,______叫做振幅,周期T =______,频率f =______,相位是______,初相是______.2.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的性质如下: 定义域 R 值域 __________ 周期性 T =____________奇偶性 φ=______________时是奇函数;φ=____________________________时是偶函数;当φ≠k π2(k ∈Z )时是__________函数单调性单调增区间可由__________________________________________得到,单调减区间可由______________________________得到一、选择题1.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)为偶函数的条件是( )A .φ=π2+2k π (k ∈Z )B .φ=π2+k π (k ∈Z )C .φ=2k π (k ∈Z )D .φ=k π(k ∈Z )2.已知简谐运动f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π3x +φ(|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为( )A .T =6,φ=π6B .T =6,φ=π3C .T =6π,φ=π6D .T =6π,φ=π33.下列函数中,图象的一部分如下图所示的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 4.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则( )A .ω=1,φ=π6B .ω=1,φ=-π6C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=-π65.函数y =sin(ωx +φ) (x ∈R ,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图所示,则( )A .ω=π2,φ=π4B .ω=π3,φ=π6C .ω=π4,φ=π4D .ω=π4,φ=5π46.设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π5,若对于任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1-x 2|的最小值为( )A .4B .2C .1 D.12题 号 1 2 3 4 5 6 答 案 7.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6与y 轴最近的对称轴方程是__________. 8.已知函数y =sin(ωx +φ) (ω>0,-π≤φ<π)的图象如下图所示,则φ=________.9.函数y =sin 2x 的图象向右平移φ个单位(φ>0)得到的图象恰好关于x =π6对称,则φ的最小值是________.10.关于f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 (x ∈R ),有下列命题①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍;②y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6; ③y =f (x )图象关于⎝⎛⎭⎫-π6,0对称; ④y =f (x )图象关于x =-π6对称.其中正确命题的序号为________(将你认为正确的都填上).三、解答题11.已知曲线y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝⎛⎭⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝⎛⎭⎫38π,0,若φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象.12.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 ⎝⎛⎭⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值.能力提升13.右图是函数y =A sin(ωx +φ)(x ∈R )在区间[-π6,5π6]上的图象.为了得到这个函数的图象,只要将y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点( )A .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变B .向左平移π3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C .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变D .向左平移π6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14.如果函数y =sin 2x +a cos 2x 的图象关于直线x =-π8对称,那么a 等于( )A. 2 B .- 2 C .1 D .-11.由函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A ,ω,φ的值. (1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A |.(2)因为T =2πω,所以往往通过求周期T 来确定ω,可通过已知曲线与x 轴的交点从而确定T ,即相邻的最高点与最低点之间的距离为T2;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T .(3)从寻找“五点法”中的第一零点⎝⎛⎭⎫-φω,0(也叫初始点)作为突破口.以y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离y 轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.2.在研究y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的思想.如,它在ωx+φ=π2+2k π(k ∈Z )时取得最大值,在ωx +φ=3π2+2k π(k ∈Z )时取得最小值.§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(二)答案知识梳理1.A 2πω ω2πωx +φ φ2.[-A ,A ] 2π|ω| k π (k ∈Z ) π2+k π (k ∈Z ) 非奇非偶 2k π-π2≤ωx +φ≤2k π+π2(k ∈Z )2k π+π2≤ωx +φ≤2k π+3π2(k ∈Z )作业设计 1.B2.A [T =2πω=2ππ3=6,代入(0,1)点得sin φ=12.∵-π2<φ<π2,∴φ=π6.]3.D [由图知T =4×⎝⎛⎭⎫π12+π6=π,∴ω=2πT =2.又x =π12时,y =1.] 4.D [由图象知T 4=7π12-π3=π4,∴T =π,ω=2.且2×7π12+φ=k π+π(k ∈Z ),φ=k π-π6(k ∈Z ).又|φ|<π2,∴φ=-π6.]5.C [由⎩⎪⎨⎪⎧ω×1+φ=π2ω×3+φ=π,解得⎩⎨⎧ω=π4φ=π4.]6.B [对任意x ∈R ,f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立.∴f (x 1)=f (x )min =-2,f (x 2)=f (x )max =2.∴|x 1-x 2|min =T 2=12×2ππ2=2.]7.x =-π6解析 令2x -π6=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π2+π3(k ∈Z ).由k =0,得x =π3;由k =-1,得x =-π6. 8.9π10解析 由图象知函数y =sin(ωx +φ)的周期为2⎝⎛⎭⎫2π-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=9π10.9.5π12解析 y =sin 2x 向右平移φ个单位得f (x )=sin 2(x -φ)=sin(2x -2φ).由f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2φ=±1, ∴π3-2φ=k π+π2(k ∈Z ), ∴2φ=-k π-π6,令k =-1,得2φ=56π,∴φ=512π或作出y =sin 2x 的图象观察易知φ=π6-⎝⎛⎭⎫-π4=512π. 10.②③解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π (k ∈Z ).∴x =k 2π-π6,∴x 1-x 2是π2的整数倍,∴①错;对于②,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3利用公式得: f (x )=4cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x +π3=4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6. ∴②对;对于③,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π, ∴x =k 2π-π6,∴⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数y =f (x )的一个对称中心.∴③对; 对于④,函数y =f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π,∴x =π12+k π2.∴④错.11.解 (1)由题意知A =2,T =4×⎝⎛⎭⎫38π-π8=π,ω=2πT =2,∴y =2sin(2x +φ).又∵sin ⎝⎛⎭⎫π8×2+φ=1,∴π4+φ=2k π+π2,k ∈Z , ∴φ=2k π+π4,k ∈Z ,又∵φ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,∴φ=π4. ∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 (2)列出x 、y 的对应值表:x -π8 π8 38π 58π 78π 2x +π40 π2 π 32π 2π y2-212.解 ∵f (x )在R 上是偶函数,∴当x =0时,f (x )取得最大值或最小值.即sin φ=±1,得φ=k π+π2,k ∈Z ,又0≤φ≤π,∴φ=π2.由图象关于M ⎝⎛⎭⎫34π,0对称可知,sin ⎝⎛⎭⎫34πω+π2=0,解得ω=43k -23,k ∈Z . 又f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上单调函数,所以T ≥π,即2πω≥π, ∴ω≤2,又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2.13.A [由图象可知A =1,T =5π6-(-π6)=π,∴ω=2πT=2.∵图象过点(π3,0),∴sin(2π3+φ)=0,∴2π3+φ=π+2k π,k ∈Z ,∴φ=π3+2k π,k ∈Z .∴y =sin(2x +π3+2k π)=sin(2x +π3).故将函数y =sin x 先向左平移π3个单位长度后,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,可得原函数的图象.]14.D [方法一 ∵函数y =sin 2x +a cos 2x 的图象关于x =-π8对称,设f (x )=sin 2x +a cos 2x ,则f ⎝⎛⎭⎫-π4=f (0) ∴sin ⎝⎛⎭⎫-π2+a cos ⎝⎛⎭⎫-π2=sin 0+a cos 0.∴a =-1. 方法二 由题意得f ⎝⎛⎭⎫-π8-x =f ⎝⎛⎭⎫-π8+x , 令x =π8,有f ⎝⎛⎭⎫-π4=f (0),即-1=a .] 高中数学知识点三角函数 1、 以角的顶点为坐标原点,始边为 x 轴正半轴建立直角坐标系,在角的终边上任取一个异于原点的点,点 P 到原点的距离记为,则 sin= , cos = , tg = , ctg = , sec = , csc = 。
第一章 三角函数1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图象A 级 基础巩固一、选择题1.函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +π4的振幅和周期分别为( )A .3,4B .3,π2C.π2,4 D.π2,3 2.(2016·四川卷)为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向上平行移动π3个单位长度D .向下平行移动π3个单位长度3.将函数y =cos 3x 的图象向左平移π4个单位长度,所得函数的解析式是( )A .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4B .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4C .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x -3π4D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +3π44.已知ω>0,函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,则ω有( )A .最小值2B .最大值2C .最小值1D .最大值15.将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象分别向左、向右平移φ个单位后,所得的图象都关于y 轴对称,则φ的最小值分别为( )A.π6,π3 B.π3,π6 C.2π3,5π6 D.π6,π12二、填空题6.函数y =6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -π6的振幅是________,周期是________,频率是_______,初相是_______,图象最高点的坐标是___________.7.在函数y =-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +23π的图象与x 轴的交点中,离原点最近的交点坐标是________.8.已知f (x )=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3等于________. 三、解答题9.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),已知它的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数f (x )的单调递减区间.10.函数f (x )=A sin(ωx -π6)+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2,求α的值.B 级 能力提升1.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值是4,最小值是0,最小正周期是π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各解析式符合条件的是( )A .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2B .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+2C .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3+2 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6+22.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π<φ≤π)的图象如图所示,则φ=________.3.已知函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4,x ∈R.(1)利用“五点法”画出函数f (x )在一个周期⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,9π2上的简图; (2)先把f (x )的图象上所有点向左平移π2个单位长度,得到f 1(x )的图象;然后把f 1(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f 2(x )的图象;再把f 2(x )的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到g (x )的图象,求g (x )的解析式.参考答案 第一章 三角函数1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图象A 级 基础巩固一、选择题1.函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +π4的振幅和周期分别为( )A .3,4B .3,π2C.π2,4 D.π2,3 解析:由于函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +π4,所以振幅是3,周期是T =2ππ2=4.答案:A2.(2016·四川卷)为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向上平行移动π3个单位长度D .向下平行移动π3个单位长度解析:把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度就得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象. 答案:A3.将函数y =cos 3x 的图象向左平移π4个单位长度,所得函数的解析式是( )A .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4B .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4C .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x -3π4D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +3π4解析:y =cos 3x 的图象向左平移π4个单位长度得y =cos 3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +3π4.答案:D4.已知ω>0,函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3的一条对称轴为x =π3,一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,则ω有( ) A .最小值2 B .最大值2 C .最小值1D .最大值1解析:由题意知π3-π12≥T 4,故T =2πω≤π,ω≥2.答案:A5.将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象分别向左、向右平移φ个单位后,所得的图象都关于y 轴对称,则φ的最小值分别为( )A.π6,π3B.π3,π6C.2π3,5π6D.π6,π12解析:函数f (x )的图象向左平移φ个单位得到函数g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ+π6的图象,向右平移φ个单位得函数h (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2φ+π6的图象,于是,2φ+π6=π2+k π,k ∈Z ,-2φ+π6=π2+k π,k ∈Z ,于是φ的最小值分别为π6,π3. 答案:A 二、填空题6.函数y =6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -π6的振幅是________,周期是________,频率是_______,初相是_______,图象最高点的坐标是___________.解析:由题意,得A =6,T =2π14=8π,f =1T =18π,φ=-π6. 当14x -π6=2k π+π2(k ∈Z), 即x =8k π+8π3(k ∈Z)时,函数取得最大值6.答案:6 8π 18π-π6⎝ ⎛⎭⎪⎫8k π+8π3,6(k ∈Z)7.在函数y =-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +23π的图象与x 轴的交点中,离原点最近的交点坐标是________.解析:当y =0时,sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +2π3=0,所以4x +2π3=k π,k ∈Z ,所以x =k4π-π6,k ∈Z ,取k =0,则x =-π6,取k =1,则x =π12,所以离原点最近的交点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,08.已知f (x )=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3等于________. 解析:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 知x =π3是f (x )的一条对称轴,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=±3.答案:±3 三、解答题9.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),已知它的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数f (x )的单调递减区间.解:(1)函数的一条对称轴是直线x =π8,2×π8+φ=k π+π2,k∈Z ,因为-π<φ<0,所以φ=-3π4.(2)由(1)知,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4,π2+2k π≤2x -3π4≤3π2+2kπ,k ∈Z ,即5π8+k π≤x ≤9π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π8+k π,9π8+k π(k ∈Z).10.函数f (x )=A sin(ωx -π6)+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=2,求α的值. 解:(1)因为函数f (x )的最大值为3, 所以A +1=3,即A =2.因为函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,所以最小正周期T =π,所以ω=2,故函数f (x )的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+1.(2)因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫α2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6+1=2, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=12, 因为0<α<π2,所以-π6<α-π6<π3,所以α-π6=π6,故α=π3.B 级 能力提升1.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值是4,最小值是0,最小正周期是π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各解析式符合条件的是( )A .y =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π6+2 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+2C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2解析:因为最大值是4,故选项A 不符合题意. 又因为T =2πω=π2,所以ω=4,故排除选项B.令4x +π3=π2+k π,k ∈Z ⇒4x =π6+k π,k ∈Z ⇒x =π24+k π4,k ∈Z ,令π24+k π4=π3,得k =π6∉Z ,排除选项C ,故选D. 答案:D2.已知函数y =sin(ωx +φ)(ω>0,-π<φ≤π)的图象如图所示,则φ=________.解析:由题意得T2=2π-34π,所以T =52π,ω=45.由x =34π时y =-1得-1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫35π+φ,又-2π5<35π+φ<85π,所以35π+φ=32π ,所以φ=910π.答案:910π 3.已知函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4,x ∈R.(1)利用“五点法”画出函数f (x )在一个周期⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,9π2上的简图; (2)先把f (x )的图象上所有点向左平移π2个单位长度,得到f 1(x )的图象;然后把f 1(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f 2(x )的图象;再把f 2(x )的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到g (x )的图象,求g (x )的解析式.解:(1)列表取值,描出五个关键点并用光滑曲线连接,得到一个周期的简图.(2)将f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4图象上所有点向左平移π2个单位长度得到f 1(x )=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫x +π2-π4=3sin 12x 的图象.把f 1(x )=3sin 12x 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f 2(x )=3sin 14x 的图象,把f 2(x )=3sin 14x 的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13(横坐标不变)得到g (x )=sin 14x 的图象.。
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】§1.5 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________(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.y =sin x 的图象__________的图象______________的图象______________的图象.一、选择题1.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要将y =sin x 的图象( ) A .向左平移π3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 .向右平移π6个单位长度2.为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )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5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度3.把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位,所得图象对应的函数是( ) A .非奇非偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .奇函数D .偶函数4.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =cos 2x -15.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( ) A .向左平移π4个长度单位B .向右平移π4个长度单位C .向左平移π2个长度单位D .向右平移π2个长度单位6.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倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,x ∈R B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6,x ∈RC .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,x ∈R D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3,x ∈R 题 号 1 2 3 4 5 6 答 案 7.函数y =sin 2x 图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,所得图象的函数解析式为f (x )=____________.8.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____________. 9.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________.10.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).三、解答题11.怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,试叙述这一过程.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( ) A .向左平移π8个单位B .向右平移π8个单位C .向左平移π4个单位D .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( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π31.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.§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)答案知识梳理1.向左 向右 |φ| 2.缩短 伸长1ω不变 3.伸长 缩短 A 倍 [-A ,A ] A -A4.y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ) 作业设计1.B 2.C 3.D4.B [将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到函数y =sin2(x +π4),即y =sin(2x +π2)=cos 2x 的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y =1+cos 2x .]5.B [y =sin(2x +π6)4π−−−−−−−→向右平移个长度单位y =sin[2(x -π4)+π6]=sin(2x -π3).]6.C [把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度后得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,再把所得图象上所有的点的横坐标缩短到原来的12倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象.] 7.sin x8.y =cos 2x 9.32π 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.10.①③11.解 由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象有两种变化途径:①y =sin x ————→向右平移π3个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3——————→纵坐标不变横坐标缩短为12y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 ②y =sin x ————→纵坐标不变横坐标缩短为12y =sin 2x ——————→向右平移π6个单位 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 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=cos2⎝⎛⎭⎫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.A [y =sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4――→向左平移π8个单位 y =cos[2(x -π8+π8)-π4]=cos(2x -π4).]14.D [方法一 正向变换y =f (x )——————→横坐标缩小到原来的12y =f (2x )——————→沿x 轴向左平移π6个单位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 2x 6π−−−−−−→向右平移个单位y =sin2⎝⎛⎭⎫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.] 高中数学知识点三角函数 1、 以角的顶点为坐标原点,始边为 x 轴正半轴建立直角坐标系,在角的终边上任取一个异于原点的点,点 P 到原点的距离记为,则 sin= , cos = , tg = , ctg = , sec = , csc = 。
第一章 三角函数1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图像测试题知识点一: 利用图象变换法作y =Asin(ωx +φ)+b 的图象1.已知函数y =A sin(ωx +φ)+B 的一部分图象如图所示,如果A >0,ω>0,|φ|<π2,则( )A.A =4B.ω=1C.φ=π6 D.B =42.(1)利用“五点法”画出函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6在长度为一个周期的闭区间的简图列表:作图:图1-3-5(2)并说明该函数图象可由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样变换得到的.知识点二: 正弦型函数的性质3.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要将y =sin x 的图象( )A .向左平移π3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 .向右平移π6个单位长度4. 为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 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5. 为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )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5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度6. 把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位,所得图象对应的函数是 ( )A .非奇非偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .奇函数D .偶函数7. 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4)D .y =cos 2x -18.(2014·洛阳高一检测)若函数f (x )=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=( )A.3或0B.-3或0C.0D.-3或39.(2014·北大附中高一月考)函数y =sin x 的图象向左平移π4个单位长度后,所得图象的一条对称轴是( )A.x =-π4B.x =π4 C.x =π2 D.x =3π410.把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标都缩小到原来的一半,纵坐标不变,再把图象向左平移π4个单位,这时对应于这个图象的解析式为( )A.y =cos 2xB.y =-sin 2xC.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4D.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π411.(2014·大同高一检测)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,为了得到g (x )=sin 3x 的图象,则只要将f (x )的图象( )图1-3-4A.向右平移π4个单位长度 B.向右平移π12个单位长度 C.向左平移π4个单位长度 D.向左平移π12个单位长度12.将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2个单位长度后,得到函数y =sin(2x +1)的图象,则φ的值是________.13.把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3的图象向左平移m 个单位,所得图象关于y 轴对称,则m 的最小正值是________.14.关于函数f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;②y =f (x )是奇函数;③y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称. 其中正确命题的序号为________.15.(2014·许昌高一检测)函数f (x )=sin(ωx +φ),ω>0,φ∈(0,π),x ∈R ,同时满足:f (x )是偶函数,且关于⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0对称,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,求函数f (x ). 11.(2014·合肥高一检测)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间.(2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,π2上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.【参考答案】的图象上所有的点向左平移π6个单位长度,得到。
& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &1.5.1 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(一)班级:__________姓名:__________设计人:__________日期:__________课后练习基础过关1.把函数y=cos(x+4π3)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,所得到的函数图象正好关于y 轴对称,则φ的最小值为A .4π3B .2π3C .π3D .5π32.把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是A. B.C.D.3.把函数y =cos(x +4π3)的图象向右平移φ个单位,所得到的图象正好是关于y 轴对称,则φ的最小正值是 A.2π3B.π3C.4π3D.354.下列命题正确的是A.y =cos x 的图象向右平移π2个单位得y =sin x 的图象B.y =sin x 的图象向右平移π2个单位得y =cos x 的图象C.当φ<0时,y =sin x 的图象向左平移|φ|个单位可得y =sin(x+φ)的图象D. y =sin(2x +π3)的图象由y =sin2x 的图象向左平移π3个单位得到鑫达捷& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷5.函数y =cos(2x+φ)(−π≤φ<π)的图象向右平移π2个单位后,与函数y =sin(2x+π3)的图象重合,则|φ|=____.6.函数 y =15sin(3x −π3) 的定义域是__________,值域是________,周期是________,振幅是________,频率是________,初相是_________. 7.已知函数y =3sin(12x -π4).(1)用“五点法”作函数的图象;(2)说出此图象是由y =sin x 的图象经过怎样的变化得到的; (3)求此函数的周期、振幅、初相;(4)求此函数的对称轴、对称中心、单调递增区间.8.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,然后再将图象沿x 轴向左平移π6个单位得到的曲线与y =sin2x 的图象相同,求f (x )的解析式.能力提升1.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图所示.(1)求f(x)的解析式;(2)把f(x)的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?2.将函数y =f (x )的图象先向左平移1个单位,再纵坐标不变,横坐标伸长到原来的π3倍,然后再向上平移1个单位,得到函数y =√3sinx 的图象. (1)求y =f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =2对称,求当x ∈[0,1]时,函数y =g (x )的最小值和最大值.& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &1.5.1 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(一)【基础过关】 1.C【解析】把函数y=cos(x+4π3)的图象向右平移φ个单位长度,得到函数y=cos(x+4π3-φ)的图象,因为该函数的图象关于y 轴对称,所以4π3-φ=k π(k ∈Z ),故φ=4π3-k π(k ∈Z ),又φ>0,显然当k=1时,φ取得最小值π3.【备注】该题易出现的问题是不能根据平移后的函数的图象的对称性确定φ所满足的条件导致解题错误. 2.A【解析】变换后的函数为y=cos(x+1),结合四个选项可得A 选项正确. 3.B【解析】函数y =cos(x +4π3)的图象向右平移φ个单位得到y =cos(x +4π3-φ)的图像,且cos(4π3–φ)=±1,则φ的最小值为π3.故选B.4.A 5.56π【解析】函数()()cos 2y x ϕπϕπ=+-≤<的图像向右平移2π个单位后,得平移后的图象对应的函数解析式为()cos 2cos 22y x x πϕϕπ⎡⎤⎛⎫=-+=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,而函数sin 2cos 2332y x x πππ⎛⎫⎛⎫=+=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由函数()()cos 2y x ϕπϕπ=+-≤<的图象向右平移2π个单位后与函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象重合,得2232x x ππϕπ+-=+-,解得56πϕ=,符合πϕπ-≤<,故答案为56π.鑫达捷& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷6.(−∞,+ ∞),(−15, 15), 2π3,15, 15,32π,− π3;【解析】T =2π3,f =1T =32π.7.解:(1)(2)方法一:“先平移,后伸缩”.先把y =sin x 的图象上所有的点向右平移π4个单位,得到y =sin(x -π4)的图象;再把y =sin(x -π4)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 =sin(12x -π4)的图象;最后将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.方法二:“先伸缩,后平移”.先把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 =sin(12x )的图象;再把y =sin(12x )图象上所有的点向右平移π2个单位,得到y =sin 12(x -π2)=sin(x 2−π4)的图象;最后将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.(3)周期T =2πω=2π12=4π,振幅A =3,初相是-π4.(4)令12x -π4=π2+k π,解得对称轴方程为x =3π2+2k π,k ∈Z ;令12x -π4=k π得x =π2+2k π, k ∈Z.所以对称中心为点(2π+2k π,0),k ∈Z ;令-π2+2k π≤12x -π4≤π2+2k π,解得[-π2+4k π,3π2+4k π],k ∈Z 为此函数的单调递增区间.【解析】本题主要考查函数y =A sin(ωx +φ)的图像和性质.& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &8.由题意将sin 2y x =的图象向右平移6π个单位得函数sin 2sin 263y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,再将所得函数的图象横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到函数sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,故()sin 3f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 【能力提升】 1.(1)由题意知A=3,T=2πω=43(4π-π4)=5π,∴ω=25.由f(x)=3sin(25x+φ)过(π4,0)得sin(π10+φ)=0, 又|φ|<π2,∴φ=-π10,∴f(x)=3sin(25x-π10).(2)由f(x+m)=3sin[25(x+m)-π10]=3sin(25x+2m 5-π10)为偶函数(m>0),知2m 5-π10=k π+π2(k ∈Z),即m=52k π+3π2(k ∈Z).∵m>0,∴m m in=3π2.故至少把f(x)的图象向左平移3π2个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.2.解:(1)函数y x =的图象向下平移1个单位得1y x =-的图象,再横坐标缩短到原来的3π,得13y x π=-的图象,然后向右平移1个单位得133y x ππ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的图象,所以函数()y f x =的最小正周期为263T ππ==,由222332k x k ππππππ-≤-≤+,得1566,22k x k k Z -≤≤+∈,所以()y f x =的单调递增区间是156,6,22k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. (2)因为函数()y g x =与()y f x =的图象关于直线2x =对称,所以当[]0,1x ∈时,()y g x =的最值即为[]3,4x ∈时,()y f x =的最值.因为[]3,4x ∈时,2,333x ππππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,鑫达捷& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &鑫达捷所以sin 33x ππ⎡⎛⎫-∈⎢ ⎪⎝⎭⎣,所以()11,2f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以()y g x =的最小值是1-,最大值为12.。
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1.5函数y=A sin(ωx+φ)的图象课后篇巩固探究A组基础巩固1.某同学用“五点法”画函数y=A sin(ωx+φ)A〉0,ω>0,|φ|<在一个周期内的简图时,列表如下:ωx+φ0π2πxy020-20则有()A.A=0,ω=,φ=0B。
A=2,ω=3,φ=C.A=2,ω=3,φ=-D。
A=1,ω=2,φ=-解析由表格得A=2,,∴ω=3.∴ωx+φ=3x+φ。
当x=时,3x+φ=kπ,k∈Z,又|φ|<,∴φ=—.答案C2.函数y=sin在区间上的简图是()解析当x=0时,y=sin=-<0,故可排除B,D;当x=时,sin=sin 0=0,排除C.答案A3.要得到函数y=sin的图象,只需将函数y=sin的图象()A。
向右平移个单位 B.向左平移个单位C.向右平移个单位D。
向左平移个单位解析因为y=sin=sin,所以应将函数y=sin的图象向右平移个单位.答案C4。
在同一平面直角坐标系中,函数y=cos(x∈[0,2π])的图象和直线y=的交点个数是()A.0B.1C.2 D。
4解析作出函数y=cosπ,x∈[0,2π]的图象及y=的图象可得,应选C.答案C5.有四种变换:①向左平移个单位长度,再各点的横坐标缩短为原来的;②向左平移个单位长度,再各点的横坐标缩短为原来的;③各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度;④各点横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度,其中能使y=sin x的图象变为y=sin的图象的是()A.①③B。
人教a 版高一必修4_1.5第1课时_画函数y =asin(ωx +φ)的图象_作业_word 版含解析[A.基础达标]1.为了得到函数y =sin(x +1)的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( ) A .向左平行移动1个单位长度 B .向右平行移动1个单位长度 C .向左平行移动π个单位长度 D .向右平行移动π个单位长度解析:选A.只需把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动1个单位长度,便得函数y =sin(x +1)的图象,故选A.2.将函数y =cos 3x 的图象向左平移π4个单位长度,所得函数的解析式是( )A .y =cos(3x +π4)B .y =cos(3x -π4)C .y =cos(3x -3π4)D .y =cos(3x +3π4)解析:选D.y =cos 3x 的图象向左平移π4个单位长度得y =cos 3(x +π4)=cos(3x +3π4).故选D.3.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x 的图象,只需将y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x -π6的图象( ) A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析:选B.∵y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x -π6 =sin ⎣⎡⎦⎤-12⎝⎛⎭⎫x +π3, ∴向右平移π3个单位.4.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( )A.13 B .1 C.53D .2 解析:选D.函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π4个单位长度得到函数f (x )=sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π4(其中ω>0),将⎝⎛⎭⎫3π4,0代入得sin ωπ2=0,所以ωπ2=k π(k ∈Z ),故得ω的最小值是2. 5.把函数y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )解析:选A.由题意,y =cos 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得解析式为y =cos x +1,向左平移一个单位为y =cos(x +1)+1,向下平移一个单位为y =cos(x +1),显然点(π2-1,0)在函数图象上.故选A.6.将函数y =sin 4x 的图象向左平移π12个单位,得到函数y =sin(4x +φ)(0<φ<π)的图象,则φ的值为________.解析:将函数y =sin 4x 的图象向左平移π12个单位,得y =sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x +π12=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3,所以φ的值为π3. 答案:π37.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________.解析:因为T =π,所以ω=2πT=2.所以f (x )=sin(2x +π4).因此要得到函数g (x )=2sin(x +π4)的图象,只需将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.答案:各点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标变为原来的2倍8.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位后,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,而sin(x+11π6)=sin ⎝⎛⎭⎫x +11π6-2π=sin(x -π6),即φ=11π6. 答案:11π69.(1)利用“五点法”画出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6在长度为一个周期的闭区间上的简图;(2)说明该函数的图象是由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到的. 解:(1)(2)把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π6个单位长度,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象,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y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象.或把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 =sin 12x 的图象.再把所得图象上所有的点向左平移π3个单位长度,得到y =sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +π3,即y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象. 10.已知函数y =3sin 2x 的图象C 1,问C 1需要经过怎样的变换得到函数y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -7π4的图象C 2,并且平移路程最短?解:①∵y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -7π4 =3sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫2x -7π4 =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -5π4 =3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -5π8, ∴将y =3sin 2x 的图象C 1向右平移5π8个单位长度可得C 2.②∵y =3cos ⎝⎛⎭⎫2x -7π4 =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -5π4 =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -5π4+2π =3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +3π8, ∴将y =3sin 2x 的图象C 1向左平移3π8个单位长度可得C 2.综上可知,平移路程最短的方法是向左平移3π8个单位长度.[B.能力提升]1.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( )A .在区间[π12,7π12]上单调递减B .在区间[π12,7π12]上单调递增C .在区间[-π6,π3]上单调递减D .在区间[-π6,π3]上单调递增解析:选B.将函数y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度,得到y =3sin[2(x -π2)+π3]=3sin(2x -2π3),令2k π-π2≤2x -2π3≤2k π+π2,k ∈Z ,解得k π+π12≤x ≤k π+7π12,k ∈Z ,故递增区间为[k π+π12,k π+7π12](k ∈Z ),当k =0时,得递增区间为[π12,7π12],故选B.2.将函数f (x )=sin(2x +θ)⎝⎛⎭⎫-π2<θ<π2的图象向右平移φ(φ>0)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 ⎝⎛⎭⎫0,32,则φ的值可以是( ) A.5π3 B.5π6 C.π2 D.π6解析:选B.将函数f (x )的图象向右平移φ个单位长度,得g (x )=sin[2(x -φ)+θ],由题意得⎩⎨⎧sin θ=32,sin (θ-2φ)=32,解得θ=π3,φ=-k π或-π6-k π(k ∈Z ),结合选项取得φ=5π6.3.将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f ⎝⎛⎭⎫π6=________. 解析:由题意,y =sin x ――→向左平移π6个单位长度y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6―――――――――――――――→每个点的横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6所以f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫12×π6+π6=sin π4=22. 答案:224.某同学利用描点法画函数y =A sin(ωx +φ)(其中0<A ≤2,0<ω<2,-π2<φ<π2)的图象,列出的部分数据如下表:经检查,y =A sin(ωx +φ)的解析式应是________.解析:在平面直角坐标系中描出这五个点, 如图所示.根据函数图象的大致走势, 可知点(1,0)不符合题意; 又因为0<A ≤2,函数图象过(4,-2),所以A =2, 因为函数图象过(0,1),∴2sin φ=1,又∵-π2<φ<π2,∴φ=π6,由(0,1),(2,1)关于直线x =1对称,知x =1时函数取得最大值2, 因此函数的最小正周期为6.∴ω=π3.答案:y =2sin(π3x +π6)5.设ω>0,若函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+2的图象向右平移4π3个单位长度后与原图象重合,求ω的最小值. 解:将y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+2的图象向右平移4π3个单位长度后,所得图象的函数解析式为 y =sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -4π3+π3+2 =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-4ωπ3+2. 因为平移后的图象与原图象重合,所以有4ωπ3=2k π(k ∈Z ),即ω=3k 2(k ∈Z ),又因为ω>0,所以k ≥1,故ω=3k 2≥32.故ω的最小值为32.6.(选做题)已知函数f (x )=2sin ωx ,其中常数ω>0.(1)若y =f (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,2π3上单调递增,求ω的取值范围; (2)令ω=2,将函数y =f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,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.解:(1)因为ω>0,根据题意有⎩⎨⎧-π4ω≥-π22π3ω≤π2⇒0<ω≤34.所以ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,34. (2)f (x )=2sin 2x ,g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1, g (x )=0⇒sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=-12⇒x =k π-π4或x =k π-712π,k ∈Z , 即g (x )的零点相离间隔依次为π3和2π3,故若y =g (x )在[a ,b ]上至少含有30个零点,则b -a 的最小值为14×2π3+15×π3=43π3.。
更上一层楼基础•巩固1.已知函数y=2sinωx(ω>0)的图象与直线y+2=0的相邻的两个公共点之间的距离为32π,则ω的值为( )A.3B.23 C.32 D.31 思路分析:函数y=2sinωx 的最小值是-2,它与直线y+2=0的相邻两个公共点之间的距离恰好为一个周期,由232πωπ=,得ω=3. 答案:A2.图1-5-9是周期为2π的三角函数y=f(x)的图象,那么f(x)可以写成( )图1-5-9A.sin(1+x)B.sin(-1-x)C.sin(x-1)D.sin(1-x) 思路分析:函数y=f(x)的图象过点(1,0),即f(1)=0,可排除A 、B. 又因为y=f(x)的图象过点(0,b),b >0,即f(0)>0,可排除C ,故选D. 答案:D3.函数y=cos(2x+3π)的图象的一个对称中心是( ) A.(65π,1) B.(3π,-1) C.(12π,0) D.(24π,0)思路分析:由于对称中心是使函数值为零的点,可排除A 、B.当x=12π时,y=cos(2×12π+3π)=cos 2π=0,故选C. 答案:C4.若函数y=f(x)的图象上每点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x 轴向左平移2π个单位,沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线与y=21sinx 的图象相同,则y=f(x)是( )A.y=21sin(2x+2π)+1 B.y=21sin(2x-2π)+1 C.y=21sin(2x-4π)+1 D.y=21sin(2x+4π)+1思路分析:设y=Asin(ωx+φ)+1,将它的横坐标伸长到原来的2倍,得y=Asin(2ωx+φ)+1;再将其图象向左平移2π个单位,得y=Asin [2ω (x+2π)+φ]+1,即y=Asin(42ωπω+x +φ)+1;最后沿y 轴向下平移1个单位,得到y=21sinx ,即y=Asin(42ωπω+x +φ)=21sinx. ∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==.04,12,21ϕωπωA 解之,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===.2,2,21πϕωA ∴y=21sin(2x-2π)+1.答案:B5.已知图1-5-10是函数y=2sin(ωx+φ)(|φ|<2π)的简图,那么( )图1-5-10A.ω=1110,φ=6π B.ω=1110,φ=6π- C.ω=2,φ=6π D.ω=2,φ=6π-思路分析:曲线与y 轴的交点为(0,1),说明当x=0时,函数值y=1,∴原来关系式变成2sinφ=1.∵-2π<φ<2π,∴φ=6π.排除B 、D. 又曲线与x 轴的一个交点是(1211π,0),说明当x=1211π时,函数值y=0,即sin(61211πωπ+)=0,∴61211πωπ+=kπ(k ∈Z ).∵这点是曲线与x 轴的正方向的第二个交点,其相位是2π,即ω·61211πωπ+=2π,解得ω=2.因此ω=2,φ=6π. 答案:C6.函数f(x)=2sinωx(ω>0)在[0,4π]上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω等于___________.思路分析:由已知得2sin(ω·4π)=3,即ω·4π=2kπ+3π,ω=8k+34;已知函数在[0,4π]上单调递增,说明此函数的周期最小是2π,又T >0,∴T=22πωπ≥. ∴ω=34.答案:347.若函数y=sinx 的图象上的每个点的纵坐标不变,将横坐标缩小为原来的31倍,再将图象沿x 轴向左平移3π个单位,则变换后的图象所对应的函数解析式是_______. 答案:y=-sin3x 综合•应用8.若函数f(x)具有性质:①f(x)为偶函数;②对任意x ∈R ,都有f(4π-x)=f(4π+x),则函数f(x)的解析式是__________.〔只需写出满足条件的f(x)的一个解析式即可〕答案:f(x)=cos4x9.将y=sinx 的图象经过怎样的变换才能得到y=3sin(21x-6π)的图象? 解:将y=sinx 的图象向右平移6π,得到y=sin(x-6π)的图象;然后纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到y=sin(21x-6π)的图象;再使横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍,即得到y=3sin(21x-6π)的图象.10.求函数y=2sin(3π-x)-cos(6π+x)(x ∈R )的最小值及取得最小值时自变量x 的集合.解:y=2sin(3π-x)-sin [2π-(6π+x)]=2sin(3π-x)-sin(3π-x)=sin(3π-x)=-sin(x-3π).显然y min =-1,此时x-3π=2kπ+2π,得x=65π+2kπ,k ∈Z ,即函数的最小值为-1,此时{x|x=65π+2kπ,k ∈Z }.11.设三角函数f(x)=sin(35π+x k )(k≠0).(1)写出f(x)的最大值M 、最小值m 与最小正周期T ;(2)试求最小的正整数k ,使得当自变量x 在任意两个整数间(包括整数本身)变化时,函数f(x)至少有一个最大值是M 与一个最小值是m. 解:(1)∵f(x)=sin(35π+x k ),(k≠0),且x ∈R ,∴M=1,m=1,T=||10k π. (2)设x ∈[n,n+1],n ∈Z ,按题意,当自变量x 在任意两个整数间变化时,函数f(x)至少有一个最大值,又有一个最小值,则函数的周期应不大于区间的长度,即|-+)35(πkn ]35)1([π++n k |≥2π,解得|k|≥10π.所以最小的整数k=32. 回顾•展望12.(2006潍坊统考) 心脏跳动时,血压在增加或减少,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 称为标准值.设某人在某一时刻的血压满足函数式p(t)=125+25sin(170πt),其中p(t)为血压(mmhg),t 为时间(min),试解答下列问题:图1-5-11(1)求函数p(t)的周期;(2)求此人每分钟心跳的次数;(3)用“五点法”在给定的坐标系中作出p(t)在一个周期上的简图.思路分析:函数解析式中的ω=170π,由公式可直接得到周期;每分钟的心跳次数就是频率,即周期的倒数;五个点的横坐标就是图中给出的数值,求出对应的纵坐标即可描点;此人血压计的读数就是此函数的最大值和最小值,从图象可以观察得到. 解:(1)函数p(t)的周期8511702==ππT . (2)此人每分钟心跳的次数为85. (3)列表:t 0 3401 1701 3403 851 170πt 0 2π π 23π 2π p(t)125150125100125描点作图图略.。
课时作业(十五)1.函数y =2sin(12x +π4)的周期,振幅,初相分别是( )A.π4,2,π4 B .4π,-2,π4C .4π,2,π4D .2π,2,π4答案 C2.将函数y =sinx 的图像向右平移π4个单位,所得图像解析式为( )A .y =sin(x +π4)B .y =sinx +π4C .y =sin(x -π4)D .y =sinx -π4答案 C3.将y =sin4x 的图像向左平移π12个单位长度,得y =sin(4x +φ)的图像,则φ等于( )A .-π12B .-π3C.π3D.π12答案 C4.要得到函数y =sin 12x 的图像,只需将函数y =sin(12x -π3)的图像( )A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移2π3个单位D .向右平移2π3个单位答案 C5.函数y =cosx 图像上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的2倍,得到图像的解析式为y =cos ωx ,则ω的值为( ) A .2 B.12 C .4D.14答案 B6.将函数y =sinx 的图像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),所得图像的函数解析式是( )A .y =sin(2x -π10)B .y =sin(2x -π5)C .y =sin(12x -π10)D .y =sin(12x -π20)答案 C解析 将函数y =sinx 的图像向右平移π10个单位长度得到函数y =sin(x -π10)的图像,然后将所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得y =sin(12x -π10)的图像,选C.7.为得到函数y =cos(2x +π3)的图像,只需将函数y =sin2x 的图像( )A .向左平移5π12个长度单位B .向右平移5π12个长度单位C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位答案 A解析 本题主要考查三角函数的平移,首先必须是化同名函数.y =cos(2x +π3)=sin(2x +5π6). 8.先将函数y =sin2x 的图像向右平移π3个单位长度,再将所得图像作关于y 轴的对称变换,则与最后所得图像对应的函数的解析式是( ) A .y =sin(-2x -2π3)B .y =sin(-2x +2π3)C .y =sin(-2x +π3)D .y =sin(-2x -π3)答案 A9.将一个函数的图像上各点横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍,再将各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的32倍,得y =sinx 的图像,求此函数的一个解析式( )A .y =3sin3x 2B .y =3sin 23xC .y =13sin 3x2D .y =13sin 2x3答案 C解析 进行逆变换即得.10.若要得到函数y =2cosx 的图像,则只需将函数y =2sin(2x +π4)的图像上所有的点的( )A .横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向左平行移动π8个单位长度B .横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平行移动π4个单位长度C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动π4个单位长度D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动π8个单位长度答案 C解析 把函数y =2sin(2x +π4)的图像的横坐标伸长到原来的两倍,得到函数y =2sin(x +π4),再向左平移π4个单位;得到函数y =2sin ⎣⎡⎦⎤(x +π4)+π4=2sin(x +π2)=2cosx. 11.由y =sinx 的图像变换到y =3sin(2x +π4)的图像主要有两个过程:先平移后伸缩和先伸缩后平移,前者需向左平移______个单位,后者需向左平移______个单位. 答案π4 π812.函数y =sin2x 的图像向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图像恰好关于直线x =π6对称,求φ的最小值.解析 y =sin2x 的图像向右平移φ(φ>0)个单位,得y =sin2(x -φ)=sin(2x -2φ).因其中一条对称轴方程为x =π6,则2·π6-2φ=k π+π2(k ∈Z ).因为φ>0,所以φ的最小值为5π12.13.已知函数f(x)=sin(2x +π6)+32. (1)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;(2)函数f(x)的图像可以由函数y =sin2x(x ∈R )的图像经过怎样的变换得到? 解析 (1)f(x)=sin(2x +π6)+32,∴f(x)的最小正周期是T =2π2=π.由题意得2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,即k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .∴f(x)的单调增区间为[k π-π3,k π+π6],k ∈Z . (2)先把y =sin2x 图像上所有点向左平移π12个单位长度,得到y =sin(2x +π6)的图像,再把图像上所有点向上平移32个单位长度,就得到y =sin(2x +π6)+32的图像.►重点班·选做题14.(2016·北京,理)将函数y =sin(2x -π3)图像上的点P(π4,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y =sin2x 的图像上,则( ) A .t =12,s 的最小值为π6B .t =32,s 的最小值为π6 C .t =12,s 的最小值为π3D .t =32,s 的最小值为π3答案 A解析 因为点P(π4,t)在函数y =sin(2x -π3)的图像上,所以t =sin(2×π4-π3)=sin π6=12.又P ′(π4-s ,12)在函数y =sin2x 的图像上,所以12=sin2(π4-s),则2(π4-s)=2k π+π6或2(π4-s)=2k π+5π6,k ∈Z ,得s =-k π+π6或s =-k π-π6,k ∈Z .又s>0,故s 的最小值为π6.故选A.15.将函数y =sin(-2x)的图像向右平移π3个单位,所得函数图像的解析式为________.答案 y =sin(23π-2x)16.设函数f(x)=cos ωx (ω>0),将y =f(x)的图像向右平移π3个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于( ) A.13 B .3 C .6D .9答案 C函数f(x)=3sin(2x -π3)的图像为C ,①图像C 关于直线x =1112π对称;②函数f(x)在区间(-π12,5π12)内是增函数;③由y =3sin2x 的图像向右平移π3个单位长度可以得到图像C.以上三个论断中,正确论断的是________.答案 ①②解析 由于f(1112π)=3sin(116π-π3)=3sin 3π2=-3.所以①正确.当-π12<x<5π12时,-π2<2x-π3<π2所以②正确.将y =3sin2x 图像向右平移π3得到y =3sin(2x -2π3)≠f(x),所以③不正确.。
疱工巧解牛知识•巧学一、φ对y=sin(x+φ),x ∈R 的图象的影响1.以函数y=sin(x+3π),x ∈R 与y=sin(x-4π),x ∈R 为例说明. 函数y=cosx=sin(x+2π),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有的点向左平移2π个单位长度而得到的.显然,y=sin(x+3π)的图象可以看作是把正弦曲线y=sinx 上所有点向左平移3π个单位长度而得到的;y=sin(x-4π)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向右平移4π个单位长度而得到的. 这函数y=sin(x+3π),x ∈R 与函数y=sin(x-4π),x ∈R 的周期都是2π,用“五点法”画出它们在[0,2π]上的简图.列表:x3π-6π 32π 67π 35π x+3π 0 2π π 23π 2π sin(x+3π)1-1x4π 43π 45π 47π 49π x-4π 0 2π π 23π 2π sin(x-4π)1-1描点作图:图1-5-2从图1-5-2和表格中都可以看出:在y=sin(x+3π)与y=sin(x-4π)的图象上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,它的横坐标分别比y=sinx 的横坐标小3π与多4π.2.一般地,函数y=sin(x+φ)(φ≠0),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度而得到的,这种变换叫做相位变换. 学法一得 移图与移轴是相对的,把图象向右(左)平移φ(φ>0)个单位,相当于把y 轴向左(右)平移φ(φ>0)个单位;把图象向上(下)平移k(k >0)个单位,相当于把x 轴向下(上)平移k(k >0)个单位,移轴比移图更容易作出函数的图象. 二、ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=sin2x ,x ∈R 与y=sin21x ,x ∈R 为例说明. 由于函数y=sin2x 的周期是π,所以可先画出它在[0,π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 4π 2π 43π π 2x 0 2π π 23π 2π sin2x 01-1同理,函数y=sin 21x 的周期是4π,所以可先画出它在[0,4π]上的简图,按五个关键点列表:x0 π2π 3π4π 21x 0 2π π 23π 2π sin 21x 01-1描点作图:图1-5-3(1)函数y=sin2x 与y=sinx 的图象间的联系:从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin2x ,x ∈[0,π]的图象上,横坐标为2x ,x 0∈[0,π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin2x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线y=sinx ,x ∈R 上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变)而得到的. (2)函数y=sin 21x 与y=sinx 的图象间的联系从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin21x ,x ∈[0,4π]的图象中,横坐标为2x 0,x 0∈[0,4π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin21x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.2.一般地,函数y=sinωx(ω>0且ω≠1),x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到的,这种变换称为周期变换,它是由ω的变化而引起的,ω与周期T 的关系是ωπ2=T .学法一得 函数y=sinωx 的图象是由y=sinx 的图象通过实施周期变换而得到的,其中ω决定函数的周期,它能改变曲线的形状,φ的值只改变曲线的位置,并不改变曲线的形状. 三、A 对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=2sinx ,x ∈R ,y=21sinx ,x ∈R 为例说明. 由于这两个函数的周期都是2π,所以可先画出它们在[0,2π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 2π π 23π 2π Sinx 0 1 0 -1 0 2sinx0 20 -20 21sinx 021 021- 0描点画图:图15-4利用这两个函数的周期性,把它们在[0,2π]上的简图向左、右扩展,从而得到它们在整个定义域上的简图.(1)函数y=2sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系通过图1-5-4及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=2sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的2倍.根据函数的周期性,它在其他区间上也是如此.所以函数y=2sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=2sinx ,x ∈R 的值域是[-2,2]. (2)函数y=21sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系 通过图154及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=21sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的21倍,根据函数的周期性,在其他区间上也是如此.所以函数y=21sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=21sinx ,x ∈R 的值域是[-21,21]. 学法一得 一般地,函数y=Asinx ,x ∈R (A >0且A≠1)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换,它是由A 的变化而引起的,A 叫做函数的振幅,函数y=Asinx ,x ∈R 的值域是[-A ,A ].四、函数y=Asin(ωx+φ)与y=sinx 图象间的关系1.以函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 为例说明. 函数y=3sin(2x+3π)的周期是π,先画出它在长度为一个周期的闭区间上的简图,按五个关键点列表:x6π-12π 3π 127π 65π 2x+3π 0 2π π 23π 2π 3sin(2x+3π)3-3描点画图:图1-5-5函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 的图象,可看作是先将y=sinx 图象上所有的点向左平移3π个单位长度,得到y=sin(x+3π),x ∈R 的图象;再把y=sin(x+3π),x ∈R 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象;最后把y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变)得到的.2.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象,可以看作是用下面的方法而得到的:先把正弦曲线上所有的点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变).联想发散 y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象也可通过下面的方法而得到:先把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移ωϕ||个单位长度,再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变). 五、A 、ω、φ的物理意义当函数y=Asin(ωx+φ),x ∈[0,+∞)(其中A >0,ω>0)表示一个振动量时,A 就表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅;往复一次所需要的时间ωπ2=T ,称为这个振动的周期;单位时间内往复振动的次数Tf 1=,称为振动的频率;ωx+φ称为相位;当x=0时,相位φ称为初相. 例如,函数y=2sin(3x-3π),x ∈[0,+∞)的振幅是2,周期T=32π,频率π231==T f ,相位是3x-3π,初相是3π-.六、函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的对称问题1.对称轴过函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的图象的最值点作x 轴的垂线,可得该函数图象的对称轴.对称轴可由ωx+φ=kπ+2π,k ∈Z 解出,显然对称轴有无数条.例如,y=2sin(2x-3π)图象的对称轴方程是2x-3π=kπ+2π,k ∈Z ,即x=12521ππ+k ,k ∈Z .函数y=Acos(ωx+φ)的对称轴方程可由ωx+φ=kπ,k ∈Z 解出.2.对称中心函数y=Asin(ωx+φ)与x 轴的交点都叫做该函数的对称中心,它是函数值等于零的点,由ωx+φ=kπ得x=ωϕπ-k ,即对称中心是(ωϕπ-k ,0).显然,函数y=4sin(2x-3π)的对称中心是(62ππ+k ,0). 同理,函数y=Acos(ωx+φ)的对称中心是(ωωππ-+2k ,0),显然,函数y=2cos(2x+4π)的对称中心是(28ππk +,0). 学法一得 (1)所谓轴对称,就是把图形沿此直线对折,对折后的图形与原图形完全重合.由于函数y=Asin(ωx+φ)中的变量x ∈R ,所以它有无数条对称轴. (2)所谓中心对称,就是把图形绕该点旋转180°后,所得图形与原图形完全重合.由于y=Asin(ωx+φ)的变量x ∈R ,所以它有无数个对称中心. 典题•热题知识点一 A 、ω、φ的求值与图象的平移 例1 (1)用“五点法”作函数y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象,并指出这个函数的振幅、周期和初相;(2)怎样由y=sinx 的图象,得到y=2sin(2x-3π)的图象? 解:(1)列表:x6π 125π 32π 1211π67π 2x-3π 0 2π π 23π 2π 2sin(2x-3π)2-2描点连线:图1-5-6把函数y=2sin(2x-3π)在长度为一个周期的简图中向左右扩展,就得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的简图.振幅A=2,周期T=22π=π,初相φ=3π-.(2)解:先把函数y=sinx 的图象上所有的点向右平移3π个单位,得到函数y=sin(x-3π)的图象;再把y=sin(x-3π)图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x-3π)的图象;最后把y=sin(2x-3π)图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象.知识点二 图象的平移 例2 已知函数y=21sin(2x+6π)+45,x ∈R . (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(2)该函数的图象可由y=sinx(x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换而得到?思路分析:本题主要考查三角函数的图象和性质,求最值时,可把(ωx+φ)视为一个整体.解:(1)要使y 取得最大值必须且只需2x+6π=2π+2kπ,k ∈Z ,即x=6π+kx ,k ∈Z . 所以当函数y 取得最大值时,自变量x 的集合为{x|x=6π+kπ,k ∈Z }.(2)将函数y=sinx 依次进行如下变换: ①把函数y=sinx 的图象向左平移6π个单位,得到函数y=sin(x+6π)的图象;②把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+6π)的图象;③把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=21sin(2x+6π)的图象;④把得到的图象向上平移45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6π)+45的图象. 综上可得函数y=21sin(2x+6π)+45的图象.方法归纳 先相位,再周期变换,同先周期,后相位变换一样,函数y=sinx 图象上的点(0,0)都被变换成了点(ωϕ,0).但要注意平移的单位是不同的,先相位后周期,平移的单位为|φ|;先周期,后相位,平移的单位为ωϕ||.例3 把函数y=f(x)的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移2π个单位,得到曲线y=21sinx的图象,试求函数y=f(x)的解析式.思路分析:一是设f(x)=Asin(ωx+φ),按图象变换的法则,分两步,得y=Asin [2ω(x+2π)+φ],它就是y=21sinx ,构造A 、ω、φ的方程求解;二是采用逆变换,即把上述变换倒过来,由y=21sinx 得到y=f(x). 解:设y=Asin(ωx+φ),把它的横坐标伸长到原来的2倍得到y=Asin(2ωx+φ),再向左平移2π个单位,得到y=Asin [2ω(x+2π)+φ],即y=Asin x x sin 21)42(=++ϕπωω.由两个代数式恒等,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==.2,2,21041221πϕωϕωπωA A∴f(x)=21sin(2x-2π)=-21cos2x. 巧解提示:将y=21sinx 的图象向右平移2π个单位,得到y=21sin(x-2π)的图象,再把y=21sin(x-2π)的图象的所有点的横坐标缩短到原来的21倍,得到y=21sin(2x-2π),即y=21-cos2x 的图象,所以所求函数f(x)=21-cos2x.方法归纳 平移是相对的,平移的量也不是唯一的,若通过平移φ(φ>0)个单位能实现图象间的转化,那么平移kT+φ(k ∈Z ,T 是函数的最小正周期)个单位也能实现转化.三角函数的图象的变换是相对的、互逆的.知识点三 已知函数y=Asin(ωx+φ)的图象,求它的解析式. 例4 已知函数y=Asin(ωx+φ),|φ|<2π的图象,试确定A 、ω、φ的值.图1-5-7解:显然,A=2. ∵T=65π-(-6π)=π,∴222===πππωT . 从图1-5-7中可以看出,函数y=2sin(2x+φ)是由y=2sin2x 的图象向左平移6π个单位得到的,所以y=2sin2(x+6π),即φ=3π. 也可利用代点法求φ:由图可知当12]3)6[(21πππ=+-=x 时,y max =2. 故有2x+φ=2×12π+φ=2kπ+2π,即φ=2kπ+3π.∵|φ|<2π,∴φ=3π.方法归纳 若用代点法确定函数y=Asin(ωx+φ)中的φ值时,能代入最值点更好;若A >0,ω>0时,若代入递增区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ,k ∈Z .若代入递减区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ+π,k ∈Z ,再依据φ的范围,确定φ的值.例5 图1-5-8是一个按正弦规律变化的交流电的图象.根据图象求出它的周期、频率和电流的最大值,并写出图象的函数解析式.图1-5-8思路分析:通过图象确定周期T ,从而进一步求得ω的值是关键,振幅A 也可通过识图求得,初相φ一般通过代点求得.解:由图象看出,这个交流电的周期T=0.2 s ,由频率f 与周期T 的关系式,得频率5112===a T f ,电流的最大值为10 A. 由图1-5-8可知,这个曲线的函数解析式是正弦型函数I=Asin(ωt+φ),其中A=10,ω=2.022ππ=T =10π,再把点(0,10)代入函数解析式I=10sin(10πt+φ),得sinφ=1,取φ=2π,于是得到曲线的函数解析式为I=10sin(10πt+2π),t ∈[0,+∞).根据诱导公式,函数式可化为I=10cos10πt ,t ∈[0,+∞).方法归纳 A 表示振动量离开平衡位置的最大距离;ω可由周期T 或T 的一部分确定;φ可由图象离原点最近的递增区间中心点的横坐标确定,也可用代点法确定. 问题•探究 思想方法探究问题 如何理解函数y=A 1sin(ω1x+φ1)与函数y=A 2sin(ω2x+φ2)图象间的关系?探究过程:设函数y=2sin(x+6π),x ∈R 的图象为C ,要得到y=3sin(x+6π),x ∈R 的图象,只需把C 上所有点的纵坐标伸长到原来的23倍(横坐标不变);要得到y=2sin(21x+6π),x ∈R的图象,只需把曲线C 上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变);要得到y=2sin(x+3π),x ∈R 的图象,只需把曲线C 上所有的点向左平移6π个单位长度;要得到y=2sin(x+6π)+2的图象,只需把曲线C 上所有点向上平移2个单位.对于余弦函数也是如此.不同名称的弦函数间的关系,可先统一函数名称,如y=sin(2x-4π)与y=cos2x 图象间的关系,由于y=sin(2x-4π)=cos [2π-(2x-4π)]=cos(43π-2x)=cos(2x-43π),所以只需把y=sin(2x-4π)的图象向左平移83π个单位长度,即可得到y=cos2x 的图象.把y=cos2x 的图象向右平移83π个单位,便可得到y=cos(2x-43π),即y=sin(2x-4π)的图象,所以图象的变换是相对的.探究结论:由y=sinx 到y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω≠1)的思维过程是:①画出y=sinx ,x ∈[0,2π]的简图;②沿x 轴平移,得到y=sin(x+φ),x ∈R 在长度为一个周期的闭区间上的简图;③横坐标伸长或缩短,得到y=sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图;④纵坐标伸长或缩短,得到y=A sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图. 误区陷阱探究问题 “要想得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只需将函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位”这句话是否正确?探究过程:三角函数图象的变换包括了周期变换、振幅变换、相位变换和上下平移变换.其中由函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象是相位变换,它的实质是左右平移,而左右平移只是变换自变量x ,比如,将函数y=lg2x 的图象向左平移1个单位,得到的是函数y=lg2(x+1)的图象,而不是y=lg(2x+1).由于y=Asin(ωx+φ)=Asinω (x+ωϕ) (A >0,ω>0),则要由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只要向左或向右平移||ωϕ个单位即可.探究结论:这句话不正确,由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,应向左或向右平移||ωϕ个单位.。
高中数学学习材料 (灿若寒星 精心整理制作)1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列函数中,周期为π,且在[π4,π2]上为减函数的是 ( )A .y =sin(2x +π2)B .y =cos(2x +π2)C .y =sin(x +π2)D .y =cos(x +π2)2.如图是函数y =A sin(ωx +φ)(x ∈R )在区间[-π6,5π6]上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y =sin x (x ∈R)的图象上所有的点( )A .向左平移π3个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变B .向左平移π3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C .向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变D .向左平移π6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3. 下列函数中,在[π2,π]上是增函数的是( )A .y =sin xB .y =cos xC .y =sin2xD .y =cos2x 4.函数f (x )=2sin x cos x 是( )A .最小正周期为2π的奇函数B .最小正周期为2π的偶函数C .最小正周期为π的奇函数D .最小正周期为π的偶函数二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数y =cos(x +π3),x ∈(0,π3]的值域是________.6.已知向量a =(cos x 2,sin x 2),b =(cos x 2,cos x2),则函数f (x )=a ·b 的单调递减区间为________.三、解答题(共70分)7.(15分)求下列函数的最大值和最小值.(1) y =2cos(2x +π3)+1,x ∈[0,π2];(2)y =3cos 2x -4sin x +1.8. (20分) 已知函数y =2sin(2x +π3).(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(2x +π3)的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到.9.(20分) 已知函数y =3sin(12x -π4).(1)求此函数的周期、振幅、初相; (2)作函数在[0,4π]的图象;(3)说出此函数图象是由y =sin x 的图象经过怎样的变化得到的.10. (15分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R)的图象的一部分如图所示.求函数f (x )的解析式.1.5 函数y=A sin(ωx+φ)的图象答题纸得分:一、选择题题号 1 2 3 4答案二、填空题5. 6.三、解答题7.8.9.10.1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象 答案一、选择题1.A 解析:对于选项A ,注意到y =sin(2x +π2)=cos2x 的周期为π,且在[π4,π2]上是减函数.2.A 解析:观察图象可知,函数y =A sin(ωx +φ)中A =1,2πω=π,故ω=2,ω×(-π6)+φ=0,得φ=π3,所以函数y =sin(2x +π3),故只要把y =sin x 的图象向左平移π3个单位,再把各点的横坐标缩短到原来的12倍即可. 3.D 解析: 函数y =cos2x 的单调增区间为π+2k π≤2x ≤2π+2k π,即π2+k π≤x ≤π+k π,k ∈Z,∴y =cos2x 在[π2,π]上是增函数.4.C 解析:因为f (x )=2sin x cos x =sin2x 是奇函数,T =π. 二、填空题5. [-12,12)解析:∵0<x ≤π3,∴π3<x +π3≤23π,∴cos 23π≤cos(x +π3)<cos π3,即-12≤cos(x +π3)<12,即y =cos(x +π3),x ∈(0,π3]的值域是[-12,12).6. [2k π+π4,2k π+54π],k ∈Z解析: 函数f (x )=1+cos x 2+sin x 2=22sin(x +π4)+12,令2k π+π2≤x +π4≤2k π+3π2,得2k π+π4≤x ≤2k π+5π4,k ∈Z ..三、解答题7.解:(1) ∵0≤x ≤π2,∴π3≤2x +π3≤4π3.∴-1≤cos(2x +π3)≤12.∴-1≤2cos(2x +π3)+1≤2.∴当x =0时,函数y =2cos(2x +π3)+1的最大值为2;当x =π3时,函数y =2cos(2x +π3)+1的最小值为-1. (2)y =3cos 2x -4sin x +1=3-3sin 2x -4sin x +1=-3(sin 2x +43sin x )+4=-3(sin x +23)2+163.又∵-1≤sin x ≤1,∴当sin x =-23时,函数y =3cos 2x -4sin x +1的最大值为163;当sin x =1时,函数y =3cos 2x -4sin x +1的最小值为-3.8.解:(1)y =2sin(2x +π3)的振幅A =2,周期T =2π2=π,初相φ=π3.(2)令X =2x +π3,则y =2sin(2x +π3)=2sin X .列表,并描点画出图象:x -π6 π12 π3 7π12 5π6 X 0 π2 π 3π2 2π y =sin X 0 1 0 -1 0 y =2sin(2x +π3)2-2(3)法一:把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π3个单位,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(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. 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,纵坐标不变,得到y =sin2x 的图象;再将y =sin2x 的图象向左平移π6个单位,得到y =sin2(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.9. 解: (1)y =3sin(12x -π4)的周期T =4π.振幅为3,初相为-π4.(2)在x ∈[0,4π]上确定关键点列表:x0 π2 3π2 5π2 7π2 4π 12x -π4 -π4π2 π3π2 7π4 3sin(12x -π4)-3220 3-3-322描点,作出以上各点 用平滑曲线连接各点,得y =3sin(12x -π4)在[0,4π]的草图.(3)法一:y =sin x 的图象π−−−−−−−→向右平移个单位长度4y =sin(x -π4)的图象――――――――――――→所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变y =sin(12x-π4)的图象――――――――――――→所有点的纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变y =3sin(12x -π4)的图象. 法二:y =sin x 的图象――――――――――――――→所有点的横坐标伸长到原来2倍,纵坐标不变y =sin 12x 的图象π−−−−−−−−→图像向右平移个单位长度2y =sin[12 (x -π2)]=sin(12x -π4)的图象――――――――――――――→所有点的纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变y =3sin(12x -π4)的图象.10. 解:由图象可知A=2,T=8.∵T=8,∴ω=2πT=2π8=π4.法一:由图象过点(1,2)得2sin(π4×1+φ)=2,∴sin(π4+φ)=1.∵|φ|<π2,∴φ=π4,∴f(x)=2sin(π4x+π4).法二:∵点(1,2)对应“五点”中的第二个点.∴π4×1+φ=π2,∴φ=π4,∴f(x)=2sin(π4x+π4).。
基础达标1.要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x 的图象,只需将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π6的图象( ).A .向左平移π3个单位 B .向右平移π3个单位 C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析 提取x 的系数-12得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,于是可得. 答案 A2.下列表示函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π上的简图正确的是( ).解析 将y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,再将所有点向右平移π6个单位长度即得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,依据此变换过程可得到A 中图象是正确的.也可以分别令2x -π3=0,π2,π,3π2,2π得到五个关键点,描点连线即得函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象. 答案 A3.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值是4,最小值是0,最小正周期是π2, 直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各解析式符合条件的是( ). A .y =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+2C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3+2D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6+2解析 ∵最大值是4,故A 不符合题意. 又∵T =2πω=π2,∴ω=4,故排除B.又4x +π3=π2+k π⇒4x =π6+k π⇒x =π24+k π4=π3,所以k =76∉Z ,排除C ,故选D. 答案 D4.先作函数y =sin x 的图象关于y 轴的对称图象,再将所得图象向左平移π4个单位,所得图象的函数解析式是________.解析 作函数y =sin x 的图象关于y 轴的对称图象,其函数解析式为y =sin (-x ),再将函数y =sin (-x )的图象向左平移π4个单位,得到函数图象的函数解析式为:y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -π4.答案 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -π45.函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6与y 轴最近的对称轴方程是________.解析 令2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), ∴x =k π2+π3(k ∈Z ).由k =0,得x =π3;由k =-1,得x =-π6.答案 x =-π66.(2012·宝鸡期末)如图所示的曲线是y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的一部分,则这个函数的解析式是________.解析 由函数图象可知A =2,T =43⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π12=π,即2πω=π,∴ω=2.又⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0是五点法作图的第五个点,即2×5π6+φ=2π, ∴φ=π3.∴所求函数的解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.答案 y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π37.已知曲线y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫38π,0,若φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.(1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象. 解 (1)依题意,A =2,T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫38π-π8=π.∵T =2π|ω|=π,ω>0, ∴ω=2,∴y =2sin(2x +φ),又曲线上的最高点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,2,⎝⎭8∵-π2<φ<π2,∴φ=π4. ∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.(2)列出x 、y 的对应值表:x 0 π8 38π 58π 78π π 2x +π4 π4 π2 π 32π 2π 9π4 y 12-21能力提升8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( ).A .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π4B .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +3π4C .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4D .f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -3π4解析 由题意可知,A =2,⎝⎭22∴ω=2πT =2π4π=12. ∵图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×π2+φ=0. ∵-π<φ<π, ∴φ=3π4,或φ=-π4. 又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2=-1,∴φ=3π4.∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +3π4,故选B.答案 B9.(2012·枣庄高一检测)关于f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍; ②y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;③y =f (x )图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;④y =f (x )图象关于直线=-π6对称.其中正确命题的序号为________(将你认为正确的都填上). 解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π(k ∈Z ). ∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴x 1-x 2是π2的整数倍, ∴①错误;对于②,由f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3可得f (x )=4cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴②正确;对于③,f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π(k ∈Z ),∴x =k 2π-π6(k ∈Z ),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是函数y =f (x )的一个对称中心. ∴③正确;对于④,函数y =f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π(k ∈Z ),∴x =π12+k π2(k ∈Z ).∴④错误. 答案 ②③10.(2012·洛阳高一检测)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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值.解 由f (x )是偶函数,得f (-x )=f (x ), 即函数f (x )的图象关于y 轴对称,∴f (x )在x =0时取得最值.即sin φ=1或-1. 依题设0≤φ≤π,∴解得φ=π2. 由f (x )的图象关于点M 对称,可知 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4ω+π2=0,解得ω=4k 3-23,k ∈Z . 又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数, 所以T ≥π,即2πω≥π, ∴ω≤2.又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2. ∴φ=π2,ω=2或23.。
第一章 1.51.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( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π10 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π5 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π20解析:函数y =sin x y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π10――――――――――――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10. 答案:C2.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 D .y =cos 2x -1 解析:y =sin 2x ――→向左平移π4个单位y =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4――→向上平移1个单位y =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4+1=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+1=1+cos 2x .答案:B3.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x 的图象,只需将y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x -π6的图象( )A .向左平移π3个单位B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位解析:∵y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x -π6=sin ⎣⎡⎦⎤-12⎝⎛⎭⎫x +π3, ∴要得y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x 的图象,只需y =sin ⎝⎛ -12x -⎭⎫π6的图象向右平移π3个单位. 答案:B4.函数y =sin x 的图象的横坐标和纵坐标同时扩大3倍,再将图象向右平移3个单位长度,所得图象的函数解析式为________________.解析:y =sin x ――→横坐标扩大3倍纵坐标扩大3倍y =3sin 13x ――→向右平移3个单位y =3sin 13(x -3)=3sin ⎝⎛⎭⎫13x -1. 答案:y =3sin ⎝⎛⎭⎫13x -15.怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象?试叙述这一过程. 解:由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象有两种变化途径: ①y =sin x ――→向右平移π3个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 ――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. ②y =sin x ――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin 2x ――→向右平移π6个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 6.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,求f (x )的表达式.解:据题意,y =sin 2x ――→向右平移π6个单位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 -π3.7.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移π3个单位,则所得函数图象对应的解析式为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =sin 12xD .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6解析:y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3――→横坐标伸长到原来的2倍 y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3y =sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +π3-π3=sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π6. 答案:D8.设ω>0,函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A.23 B.43 C.32D .3 解析:y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3+2y 1=sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -4π3+π3+2 =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3-4π3ω+2. ∵y 与y 1的图象重合,∴-4π3ω=2k π(k ∈Z ).∴ω=-32k .又∵ω>0,k ∈Z ,∴k =-1时,ω取最小值为32.答案:C9.将函数y =f (x )的图象上的每一点的纵坐标扩大到原来的4倍,横坐标扩大到原来的2倍,若把所得的图象沿x 轴向左平移π2个单位后得到的曲线与y =2sin x 的图象相同,则函数y =f (x )的解析式为________________________.=-12cos 2x .答案:y =-12cos 2x10.(1)利用“五点法”画出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6在长度为一个周期的闭区间的简图.(2)说明该函数图象是由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样平移和伸缩变换得到的. 解:(1)先列表,后描点并画图.(2)把y =sin x 的图象上所有的点向左平移π6个单位长度,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象,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y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象.或把y =sin x 的图象的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y =sin 12x 的图象.再把所得图象上所有的点向左平移π3个单位长度,得到y =sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +π3,即y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象.11.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) 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-π2≤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个单位长度即可.12.将函数y =lg x 的图象向左平移一个单位长度,可得函数f (x )的图象;将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象向左平移π12个单位长度,可得函数g (x )的图象. (1)在同一直角坐标系中画出函数f (x )和g (x )的图象; (2)判断方程f (x )=g (x )解的个数.解:函数y =lg x 的图象向左平移一个单位长度,可得函数f (x )=lg(x +1)的图象,即图象C 1;函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象向左平移π12个单位长度,可得函数g (x )=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π12-π6=cos 2x 的图象,即图象C 2.(1)画出图象C 1和C 2如图所示.(2)由图象可知:两个图象共有5个交点.即方程f (x )=g (x )解的个数为5.本节内容是在正弦函数图象的基础上,利用图象变换法学习函数y=A sin(ωx+φ)的图象,图象变换法揭示参数A、ω、φ的作用及函数之间的图象变换.1.三角函数图象变换的两种途径流程如下(其中A>0,ω>0,x∈R):2.平移变换和周期变换都只对自变量“x”发生变化,而不是“对角”,即平移多少是指自变量“x”的变化,x系数为1,而不是对“ωx+φ”而言;周期变换也是只涉及自变量x的系数改变,而不涉及φ.。
第一章 第15课时
一、选择题
1.要得到函数y =sin 12x 的图象,只需将函数y =sin
1
2x -
π
3
的图象( ) A .向左平移π
3个单位
B .向右平移π
3个单位
C .向左平移2π
3个单位
D .向右平移2π
3
个单位
【答案】A
【解析】由y =sin 12x =sin 12[x +
π
3
-π3]可知,将y =sin 1
2
x -
π
3
的图象向左平移π3个单位可得y =sin 1
2
x 的图象.故选A .
2.如图所示是函数y =A sin(ωx +φ)+2图象的一部分,它的振幅,周期,初相分别是( )
A .A =3,T =43π,φ=-π6
B .A =1,T =43π,φ=-3π
4
C .A =1,T =23π,φ=-3π
4
D .A =1,T =23π,φ=-π
6
【答案】B
【解析】由图可知A =1,又T 2=5π6-π6=4π
6
,
∴T =43π.又图象过π
6,1
,代入y =sin
32x +φ+2,可得φ=-3π
4
.故选B . 3.函数y =cos 2x +
π3图象的一条对称轴是( )
A .x =π3
B .x =π12
C .x =-5π
12
D .x =0
【答案】A
【解析】当x =π
3时,y =-1,
∴x =π3是函数y =cos 2x +
π3
的一条对称轴.故选A .
4.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点4π
3
,0中心对称,那么|φ|的最小值为( )
A .π6
B .π4
C .π3
D .π2
【答案】A
【解析】∵函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点
4π3,0 中心对称,∴2×4π
3
+φ=k π+π2,即φ=k π-13π6(k ∈Z ).由此得|φ|min =π
6
.故选A .
二、填空题
5.函数y =-2sin 4x +23π
的图象与x 轴的交点中,离原点最近的一点是________.
【答案】
π
12
,0 【解析】令4x +23π=k π,得x =14k π-π6(k ∈Z ).当k =1时,|x |min =π
12.∴离原点
最近的一点是
π
12
,0. 6.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间[0,π
3
]上的最大值是2,则ω=________. 【答案】3
4
【解析】∵0<ω<1,则T =
2π
ω
>2π,
∴f (x )在区间[0,π3]上为增函数,故f (x )max =f π3,即2sin ωπ
3= 2.又0<ω<1,
则ω=3
4
.
三、解答题
7.已知函数f (x )=sin(ωx +φ),其中ω>0,|φ|<π
2
.
(1)若f (0)=
2
2
,求φ的值; (2)在(1)的条件下,若函数f (x )图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π
3,求函数f (x )
的解析式;并求最小正实数m ,使得函数f (x )的图象左平移m 个单位所对应的函数是偶函数.
【解析】(1)f (0)=22,得sin φ=22,又∵|φ|<π2
, ∴φ=π
4
.
(2)由(1)得f (x )=sin ωx +
π4
,又T 2=π3,而T =2π
ω
,
∴ω=3.∴f (x )=sin 3x +
π
4
.
函数f (x )的图象左平移m 个单位后所对应的函数为g (x )=sin [3(x +m )+π
4].g (x )是
偶函数当且仅当3m +π4=k π+π2(k ∈Z ),即m =k π3+π
12
(k ∈Z ),
∴最小正实数m =π
12
.
8.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0,ω>0,|φ|<
π2
的图象在y 轴上的截距为1,它在y 轴右侧的第一个最大值和最小值点分别为(x 0,2)和(x 0+3π,-2):
(1)求f (x )的解析式;
(2)将y =f (x )图象上的所有点的横坐标缩短到原来的1
3,然后再将所得到的图象沿x 轴
正方向平移π
3个单位,得到函数g (x )的图象,写出g (x )的解析式,并作出在长度为一个周
期上的图象.
【解析】(1)由已知,易得A =2,T 2=(x 0+3π)-x 0=3π,∴T =6π,ω=1
3
.把(0,1)
代入y =2sin 13x +φ,得2sin φ=1.∵|φ|<π2,∴φ=π6.∴y =2sin 13x +π6
即为所求.
(2)将y =2sin
13x +π
6
图象上的所有点的横坐标缩短到原来的1
3
后的函数解析式为
y =2sin x +
π6,再沿x 正方向平移π3个单位后得g (x )=2sin x -π
6
.用“五点法”
作图如下:
x -π6
0 π2 π 3π2 2π x π6 2π3 7π6 5π3 13π
6 y
2
-2。