第三章函数 第四课时
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课时规范练 A 组 基础对点练1.将函数y =cos 2x 的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y =f (x )·cos x 的图象,则f (x )的表达式可以是( ) A .f (x )=-2sin x B .f (x )=2sin x C .f (x )=22sin 2x D .f (x )=22(sin 2x +cos 2x ) 解析:将y =cos 2x 的图象向左平移π4个单位长度后得y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x =-2sin x cos x 的图象,所以f (x )=-2sin x ,故选A. 答案:A2.将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫π6-2x 的图象向右平移π12个单位长度后所得图象的一条对称轴的方程是( )A .x =π6B .x =π4C .x =π3D .x =π12解析:将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫π6-2x 的图象向右平移π12个单位长度后所得图象的函数解析式为y =cos ⎣⎡⎦⎤π6-2⎝⎛⎭⎫x -π12=cos ⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3.因为函数在图象的对称轴处取得最值,经检验x =π6符合,故选A. 答案:A3.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( ) A .y =cos(2x +π2)B .y =sin(2x +π2)C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x解析:采用验证法.由y =cos(2x +π2)=-sin 2x ,可知该函数的最小正周期为π且为奇函数,故选A. 答案:A4.若先将函数y =sin(4x +π6)图象上各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π6个单位长度,则所得函数图象的一条对称轴方程是( )A .x =π12B .x =π6C .x =π3D .x =π2解析:由题意知变换后的图象对应的函数解析式为y =sin(2x +π2)=cos 2x ,易知其一条对称轴的方程为x =π2,故选D.答案:D5.三角函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x +cos 2x 的振幅和最小正周期分别是( ) A.3,π2B.3,πC.2,π2D.2,π解析:f (x )=sin π6cos 2x -cos π6sin 2x +cos 2x =32cos 2x -32sin 2x =3⎝⎛⎭⎫32cos 2x -12sin 2x =3cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,故选B. 答案:B6.将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( ) A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4 D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 解析:函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为π,所以将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象向右平移π4个单位长度后,得到函数图象对应的解析式为y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.故选D. 答案:D7.将函数f (x )=sin ωx (其中ω>0)的图象向右平移π2个单位长度,所得图象关于直线x =π6对称,则ω的最小值是( ) A .6 B.23 C.94D.32解析:将函数f (x )=sin ωx 的图象向右平移π2个单位长度,可得到函数f (x )=sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π2=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -ωπ2的图象.因为所得图象关于直线x =π6对称,所以ω·π6-ωπ2=π2+k π,k ∈Z ,即ω=-32-3k ,k ∈Z.因为ω>0,所以当k =-1时,ω取得最小值32,故选D.答案:D8.将函数y =3cos x +sin x (x ∈R)的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( ) A.π12 B.π6 C.π3D.5π6解析:将函数y =3cos x +sin x =2cos ⎝⎛⎫x -π6的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得图象的函数解析式为y =2cos ⎝⎛⎭⎫x +m -π6.因为所得的函数图象关于y 轴对称,所以m -π6=k π(k ∈N),即m =k π+π6(k ∈N),所以m 的最小值为π6,故选B.答案:B9.(2018·云南师大附中调研)若函数f (x )=sin ωx -3cos ωx ,ω>0,x ∈R ,又f (x 1)=2,f (x 2)=0,且|x 1-x 2|的最小值为3π2,则ω的值为( )A.13B.23C.43D .2解析:由题意知f (x )=2sin(ωx -π3),设函数f (x )的最小正周期为T ,因为f (x 1)=2,f (x 2)=0,所以|x 1-x 2|的最小值为T 4=3π2,所以T =6π,所以ω=13,故选A.答案:A10.已知函数f (x )=cos(πx +φ)⎝⎛⎭⎫0<φ<π2的部分图象如图所示,f (x 0)=-f (0),则正确的选项是( )A .φ=π6,x 0=1B .φ=π6,x 0=43C .φ=π3,x 0=1D .φ=π3,x 0=23解析:因为f (0)=cos φ=32⎝⎛⎭⎫0<φ<π2,所以φ=π6,即f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫πx +π6,将x 0=1代入可得cos 7π6=-32,满足题设条件,故选A.答案:A11.(2018·湖南常德一中调研)已知f (x )=2sin(2x +π6),若将它的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,则函数g (x )的图象的一条对称轴的方程为( ) A .x =π12B .x =π4C .x =π3D .x =π2解析:由题意知g (x )=2sin[2(x -π6)+π6]=2sin(2x -π6),令2x -π6=π2+k π,k ∈Z ,解得x =π3+k 2π,k ∈Z ,当k =0时,x =π3,即函数g (x )的图象的一条对称轴的方程为x =π3,故选C. 答案:C12.函数f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x 的最大值为________.解析:因为f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x =sin x ·cos φ-cos x sin φ=sin(x -φ),-1≤sin(x -φ)≤1,所以f (x )的最大值为1. 答案:113.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________个单位长度得到.解析:函数y =sin x -3cos x =2sin(x -π3)的图象可由函数y =sin x +3cos x =2sin(x +π3)的图象至少向右平移2π3个单位长度得到.答案:2π314.若函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)=__________.解析:由图象得周期T =23×⎝⎛⎭⎫13π4-π4=2π,∴ω=1,∴f (x )=2sin(x +φ).∵x =π4是函数增区间上的零点,∴π4+φ=2k π(k ∈Z),∴φ=-π4+2k π(k∈Z).∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+2k π, ∴f (0)=2sin ⎝⎛⎭⎫-π4+2k π=2sin ⎝⎛⎭⎫-π4=- 2. 答案:- 215.已知函数y =g (x )的图象由f (x )=sin 2x 的图象向右平移φ(0<φ<π)个单位长度得到,这两个函数的部分图象如图所示,则φ的值为__________.解析:函数f (x )=sin 2x 的图象在y 轴右侧的第一条对称轴为x =π4,直线x =π8关于x =π4对称的直线为x =3π8.由图象可知,图象向右平移之后,横坐标为3π8的点平移到横坐标为17π24的点,所以φ=17π24-3π8=π3.答案:π3B 组 能力提升练1.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,-π<φ<0)的最小正周期是π,若将函数f (x )的图象向左平移π3个单位长度后所得的函数图象过点P (0,1),则函数f (x )=sin(ωx +φ)( )A .在区间[-π6,π3]上单调递减B .在区间[-π6,π3]上单调递增C .在区间[-π3,π6]上单调递减D .在区间[-π3,π6]上单调递增解析:依题意得ω=2,f (x )=sin(2x +φ),平移后得到函数y =sin(2x +φ+2π3)的图象,且过点P (0,1),所以sin(φ+2π3)=1,因为-π<φ<0,所以φ=-π6,所以f (x )=sin(2x -π6),易知函数f (x )在[-π6,π3]上单调递增,故选B.答案:B2.将函数y =sin(2x +φ)(φ>0)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的最小值为( ) A.3π4 B.3π8 C.π4D.π8解析:将函数y =sin(2x +φ)(φ>0)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ的图象,则由π4+φ=k π+π2,得φ=k π+π4(k ∈Z),所以φ的最小值为π4,故选C.答案:C3.(2018·武汉武昌区调研)已知函数f (x )=2sin(ωx +π6)-1(ω>0)的图象向右平移2π3个单位长度后与原图象重合,则ω的最小值是( ) A .3 B.32 C.43D.23解析:将f (x )的图象向右平移2π3个单位长度后得到图象的函数解析式为y =2sin[ω(x -2π3)+π6]-1=2sin(ωx -2ωπ3+π6)-1,所以2ωπ3=2k π,k ∈Z ,所以ω=3k ,k ∈Z ,因为ω>0,k ∈Z ,所以ω的最小值为3,故选A. 答案:A4.函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图所示,为了得到g (x )=A sin ωx 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π6个单位长度B .向左平移π12个单位长度C .向右平移π6个单位长度D .向右平移π12个单位长度解析:由题图知A =2,T 2=π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π2,∴T =π,∴ω=2,∴f (x )=2cos(2x +φ),将⎝⎛⎭⎫π3,2代入得cos ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=1,∵-π<φ<0,∴-π3<2π3+φ<2π3,∴2π3+φ=0,∴φ=-2π3,∴f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -2π3=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π12,故将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位长度可得到g (x )的图象. 答案:B5.已知函数f (x )=sin 2ωx 2+12sin ωx -12(ω>0),x ∈R.若f (x )在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是( ) A .(0,18]B .(0,14]∪[58,1)C .(0,58]D .(0,18]∪[14,58]解析:f (x )=12(1-cos ωx )+12sin ωx -12=12sin ωx -12cos ωx =22sin(ωx -π4),当ω=12时,f (x )=22sin(12x -π4),x ∈(π,2π)时,f (x )∈(12,22],无零点,排除A ,B ;当ω=316时,f (x )=22sin(316x -π4),x ∈(π,2π)时,0∈f (x ),有零点,排除C ,故选D. 答案:D6.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为4π,且对任意x ∈R ,都有f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π3成立,则f (x )图象的一个对称中心的坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫-2π3,0 B.⎝⎛⎭⎫-π3,0 C.⎝⎛⎭⎫2π3,0D.⎝⎛⎭⎫5π3,0解析:由f (x )=sin(ωx +φ)的最小正周期为4π,得ω=12.因为f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π3恒成立,所以f (x ) max =f ⎝⎛⎭⎫π3,即12×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z),所以φ=π3+2k π(k ∈Z),由|φ|<π2,得φ=π3,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3. 答案:A7.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|≤π2),x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在(π18,5π36)上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .5解析:因为x =-π4为函数f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,所以π2=kT 2+T4(k ∈Z ,T为周期),得T =2π2k +1(k ∈Z).又f (x )在(π18,5π36)上单调,所以T ≥π6,k ≤112,又当k =5时,ω=11,φ=-π4,f (x )在(π18,5π36)上不单调;当k =4时,ω=9,φ=π4,f (x )在(π18,5π36)上单调,满足题意,故ω=9,即ω的最大值为9. 答案:B8.(2018·郑州模拟)函数f (x )=-cos 2x 的图象向右平移π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则g (x )具有性质( )A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称B .在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,为奇函数 C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增,为偶函数 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称解析:由题意得,g (x )=-cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4=-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=-sin 2x .A.最大值为1正确,而g ⎝⎛⎭⎫π2=0,图象不关于直线x =π2对称,故A 错误;B.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4时,2x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,g (x )单调递减,显然g (x )是奇函数,故B 正确;C.当x ∈⎝⎛⎭⎫-3π8,π8时,2x ∈⎝⎛⎭⎫-3π4,π4,此时不满足g (x )单调递增,也不满足g (x )是偶函数,故C 错误;D.周期T =2π2=π,g ⎝⎛⎭⎫3π8=-22,故图象不关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称.故选B. 答案:B9.(2018·河北衡水中学调研)已知点(a ,b )在圆x 2+y 2=1上,则函数f (x )=a cos 2x +b sin x cos x -a2-1的最小正周期和最小值分别为( )A .2π,-32B .π,-32C .π,-52D .2π,-52解析:因为点(a ,b )在圆x 2+y 2=1上,所以a 2+b 2=1,可设a =cos φ,b =sin φ,代入原函数f (x )=a cos 2x +b sin x cos x -a 2-1,得f (x )=cos φcos 2x +sin φsin x cos x -12cos φ-1=12cosφ(2cos 2x -1)+12sin φsin 2x -1=12cos φcos 2x +12sin φsin 2x -1=12cos(2x -φ)-1,故函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π,函数f (x )的最小值f (x )min =-12-1=-32,故选B.答案:B10.(2018·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称D .关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称解析:∵f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )的图象向右平移π3个单位后得到g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3+φ的图象,又g (x )的图象关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A ,C 错误;当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误. 答案:B11.已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(ω>0),f ⎝⎛⎭⎫π6=f ⎝⎛⎭⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=__________.解析:依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值,即sin ⎝⎛⎭⎫π4ω+π3=-1,则π4ω+π3=2k π+3π2(k ∈Z).所以ω=8k +143(k ∈Z).因为f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0,得ω=143.答案:14312.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ⎝⎛⎭⎫m ∈R 且m >π6,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的最大值是__________.解析:由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3,∵f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32,且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cos π=-1,∴要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32, 需要π≤3m +π3≤7π6,解得2π9≤m ≤5π18,即m 的最大值是5π18.答案:5π1813.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________.解析:f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π4),因为函数f (x )的图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)=2sin(ω2+π4)=±2,所以ω2+π4=π2+k π,k ∈Z ,即ω2=π4+k π,k ∈Z ,又函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,所以ω2+π4≤π2, 即ω2≤π4,取k =0,得ω2=π4,所以ω=π2.答案:π214.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=________.解析:由图象可知,T =2⎝⎛⎭⎫3π8-π8=π2, ∴ω=2,∴2×π8+φ=π2+k π,k ∈Z.又|φ|<π2,∴φ=π4.又f (0)=1,∴A tan π4=1,逆境给人宝贵的磨炼机会。
课时作业 A 组——基础对点练1.将函数y =cos 2x 的图像向左平移π4个单位长度,得到函数y =f (x )·cos x 的图像,则f (x )的表达式可以是( ) A .f (x )=-2sin x B .f (x )=2sin x C .f (x )=22sin 2x D .f (x )=22(sin 2x +cos 2x ) 解析:将y =cos 2x 的图像向左平移π4个单位长度后得y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-sin 2x =-2sin x cos x 的图像,所以f (x )=-2sin x ,故选A. 答案:A2.(2018·福州市质检)要得到函数f (x )=sin 2x 的图像,只需将函数g (x )=cos 2x 的图像( ) A .向左平移12个周期B .向右平移12个周期C .向左平移14个周期D .向右平移14个周期解析:因为f (x )=sin 2x =cos(2x -π2)=cos[2(x -π4)],且函数g (x )的周期为2π2=π,所以将函数g (x )=cos 2x 的图像向右平移π4个单位长度,即向右平移14个周期,得到函数f (x )=sin 2x 的图像,故选D. 答案:D3.下列函数中,最小正周期为π且图像关于原点对称的函数是( ) A .y =cos(2x +π2)B .y =sin(2x +π2)C .y =sin 2x +cos 2xD .y =sin x +cos x解析:采用验证法.由y =cos(2x +π2)=-sin 2x ,可知该函数的最小正周期为π且为奇函数,故选A. 答案:A4.函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图像向左平移π3个单位长度,所得图像经过点(2π3,0),则ω的最小值是( ) A.32B .2C .1D.12解析:依题意得,函数f (x +π3)=sin ω(x +π3)(ω>0)的图像过点(2π3,0),于是有f (2π3+π3)=sinω(2π3+π3)=sin ωπ=0(ω>0),ωπ=k π,k ∈Z ,即ω=k ∈Z ,因此正数ω的最小值是1,选C. 答案:C5.三角函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π6-2x +cos 2x 的振幅和最小正周期分别是( ) A.3,π2B.3,πC.2,π2D.2,π解析:f (x )=sin π6cos 2x -cos π6sin 2x +cos 2x =32cos 2x -32sin 2x =3⎝⎛⎭⎫32cos 2x -12sin 2x =3cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,故选B. 答案:B6.(2018·石家庄市质检)已知函数f (x )=sin(2x +π6)+cos 2x ,则f (x )的一个单调递减区间是( ) A .[π12,7π12]B .[-5π12,π12]C .[-π3,2π3]D .[-π6,5π6]解析:f (x )=sin(2x +π6)+c os 2x =32sin 2x +12cos 2x +cos 2x =32sin 2x +32cos 2x =3sin(2x+π3).由2k π+π2≤2x +π3≤2k π+3π2(k ∈Z),得k π+π12≤x ≤k π+7π12(k ∈Z),所以f (x )的一个单调递减区间为[π12,7π12],故选A.答案:A7.将函数y =3cos x +s in x (x ∈R)的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,所得图像关于y 轴对称,则m 的最小值是( ) A.π12 B.π6 C.π3D.5π6解析:将函数y =3cos x +sin x =2cos ⎝⎛⎭⎫x -π6的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,所得图像的函数解析式为y =2cos ⎝⎛⎭⎫x +m -π6.因为所得的函数图像关于y 轴对称,所以m -π6=k π(k ∈N),即m =k π+π6(k ∈N),所以m 的最小值为π6,故选B.答案:B8.若函数f (x )=sin ωx -3cos ωx ,ω>0,x ∈R ,又f (x 1)=2,f (x 2)=0,且|x 1-x 2|的最小值为3π2,则ω的值为( ) A.13 B.23 C.43D .2解析:由题意知f (x )=2sin(ωx -π3),设函数f (x )的最小正周期为T ,因为f (x 1)=2,f (x 2)=0,所以|x 1-x 2|的最小值为T 4=3π2,所以T =6π,所以ω=13,故选A.答案:A9.已知f (x )=2sin(2x +π6),若将它的图像向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,则函数g (x )的图像的一条对称轴的方程为( ) A .x =π12B .x =π4C .x =π3D .x =π2解析:由题意知g (x )=2sin[2(x -π6)+π6]=2sin(2x -π6),令2x -π6=π2+k π,k ∈Z ,解得x =π3+k 2π,k ∈Z ,当k =0时,x =π3,即函数g (x )的图像的一条对称轴的方程为x =π3,故选C. 答案:C10.函数f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x 的最大值为________.解析:因为f (x )=sin(x +φ)-2sin φcos x =sin x ·cos φ-cos x sin φ=sin(x -φ),-1≤sin(x -φ)≤1,所以f (x )的最大值为1. 答案:111.(2018·昆明市检测)已知函数f (x )=sin(ωx +π3)(ω>0),A ,B 是函数y =f (x )图像上相邻的最高点和最低点,若|AB |=22,则f (1)=________. 解析:设f (x )的最小正周期为T ,则由题意,得22+(T 2)2=22,解得T =4,所以ω=2πT=2π4=π2,所以f (x )=sin(π2x +π3),所以f (1)=sin(π2+π3)=sin 5π6=12.答案:1212.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图像如图所示,则f (0)的值为________.解析:由函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图像可知,其最小正周期T =2π,则ω=1.又f (-3π4)=sin(-3π4+φ)=0,0<φ<π,∴φ=3π4,∴f (0)=sin 3π4=sin(π2+π4)=cos π4=22.答案:2213.已知函数y =g (x )的图像由f (x )=sin 2x 的图像向右平移φ(0<φ<π)个单位长度得到,这两个函数的部分图像如图所示,则φ的值为__________.解析:函数f (x )=sin 2x 的图像在y 轴右侧的第一条对称轴为x =π4,直线x =π8关于x =π4对称的直线为x =3π8.由图像可知,图像向右平移之后,横坐标为3π8的点平移到横坐标为17π24的点,所以φ=17π24-3π8=π3.答案:π3B 组——能力提升练1.(2018·广州市检测)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)是奇函数,直线y =2与函数f (x )的图像的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,则( )A .f (x )在(0,π4)上单调递减B .f (x )在(π8,3π8)上单调递减C .f (x )在(0,π4)上单调递增D .f (x )在(π8,3π8)上单调递增解析:f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)=2sin(ωx +φ+π4),因为0<φ<π且f (x )为奇函数,所以φ=3π4,即f (x )=-2sin ωx ,又直线y =2与函数f (x )的图像的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π2,所以函数f (x )的最小正周期为π2,由2πω=π2,可得ω=4,故f (x )=-2sin 4x ,由2k π+π2≤4x ≤2k π+3π2,k ∈Z ,即k π2+π8≤x ≤k π2+3π8,k ∈Z ,令k =0,得π8≤x ≤3π8,此时f (x )在(π8,3π8)上单调递增,故选D.答案:D2.将函数y =sin(2x +φ)(φ>0)的图像沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图像,则φ的最小值为( ) A.3π4 B.3π8 C.π4D.π8解析:将函数y =sin(2x +φ)(φ>0)的图像沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ的图像,则由π4+φ=k π+π2,得φ=k π+π4(k ∈Z),所以φ的最小值为π4,故选C.答案:C3.已知函数f (x )=2sin(ωx +π6)-1(ω>0)的图像向右平移2π3个单位长度后与原图像重合,则ω的最小值是( ) A .3 B.32 C.43D.23解析:将f (x )的图像向右平移2π3个单位长度后得到图像的函数解析式为y =2sin[ω(x -2π3)+π6]-1=2sin(ωx -2ωπ3+π6)-1,所以2ωπ3=2k π,k ∈Z ,所以ω=3k ,k ∈Z ,因为ω>0,k ∈Z ,所以ω的最小值为3,故选A. 答案:A4.若关于x 的方程2sin(2x +π6)=m 在[0,π2]上有两个不等实根,则m 的取值范围是( )A .(1,3)B .[0,2]C .[1,2)D .[1,3]解析:2sin(2x +π6)=m 在[0,π2]上有两个不等实根等价于函数f (x )=2sin(2x +π6)的图像与直线y =m 有两个交点.如图,在同一坐标系中作出y =f (x )与y =m 的图像,由图可知m 的取值范围是[1,2). 答案:C5.函数f (x )=cos(2x -2π3)+4cos 2x -2-33x -π(x ∈[-11π12,19π12])所有零点之和为( )A.2π3 B.4π3 C .2πD.8π3解析:函数f (x )=cos(2x -2π3)+4cos 2x -2-33x -π(x ∈[-11π12,19π12])的零点可转化为函数g (x )=cos(2x -2π3)+4cos 2x -2与h (x )=33x -π的交点的横坐标g (x )=cos(2x -2π3)+4cos 2x -2=32sin 2x +32cos 2x =3sin(2x +π3),h (x )=33x -π=1x -π3,可得函数g (x ),h (x )的图像关于点(π3,0)对称.函数g (x ),h (x )的图像如图所示.结合图像可得在区间[-11π12,19π12]上,函数g (x ),h (x )的图像有4个交点,且关于点(π3,0)对称.所有零点之和为2×π3+2×π3=4π3,故选B.答案:B6.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为4π,且对任意x ∈R ,都有f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π3成立,则f (x )图像的一个对称中心的坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫-2π3,0 B.⎝⎛⎭⎫-π3,0 C.⎝⎛⎭⎫2π3,0D.⎝⎛⎭⎫5π3,0解析:由f (x )=sin(ωx +φ)的最小正周期为4π,得ω=12.因为f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫π3恒成立,所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π3,即12×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z),所以φ=π3+2k π(k ∈Z),由|φ|<π2,得φ=π3,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3,将各选项代入验证,可知选A. 答案:A7.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|≤π2),x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图像的对称轴,且f (x )在(π18,5π36)上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .5解析:因为x =-π4为函数f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图像的对称轴,所以π2=kT 2+T4(k ∈Z ,T为周期),得T =2π2k +1(k ∈Z).又f (x )在(π18,5π36)上单调,所以T ≥π6,k ≤112,又当k =5时,ω=11,φ=-π4,f (x )在(π18,5π36)上不单调;当k =4时,ω=9,φ=π4,f (x )在(π18,5π36)上单调,满足题意,故ω=9,即ω的最大值为9. 答案:B8.(2018·衡水中学调研)已知点(a ,b )在圆x 2+y 2=1上,则函数f (x )=a cos 2x +b sin x cos x -a2-1的最小正周期和最小值分别为( ) A .2π,-32B .π,-32C .π,-52D .2π,-52解析:因为点(a ,b )在圆x 2+y 2=1上,所以a 2+b 2=1,可设a =cos φ,b =sin φ,代入原函数f (x )=a cos 2x +b sin x cos x -a 2-1,得f (x )=cos φcos 2x +sin φsin x cos x -12cos φ-1=12cosφ(2cos 2x -1)+12sin φsin 2x -1=12cos φcos 2x +12sin φsin 2x -1=12cos(2x -φ)-1,故函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π,函数f (x )的最小值f (x )min =-12-1=-32,故选B.答案:B9.(2018·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图像向右平移π3个单位后得到的图像关于原点对称,则函数f (x )的图像( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝⎛⎭⎫π12,0对称 D .关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称解析:∵f (x )的最小正周期为π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )的图像向右平移π3个单位后得到g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3+φ的图像,又g (x )的图像关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A ,C 错误;当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误. 答案:B10.已知f (x )=sin ⎝⎛⎫ωx +π3(ω>0),f ⎝⎛⎫π6=f ⎝⎛⎫π3,且f (x )在区间⎝⎛⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=__________.解析:依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值,即sin ⎝⎛⎭⎫π4ω+π3=-1,则π4ω+π3=2k π+3π2(k ∈Z).所以ω=8k +143(k ∈Z).因为f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0,得ω=143. 答案:14311.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ⎝⎛⎫m ∈R 且m >π6,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的最大值是__________.解析:由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3,∵f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32,且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cos π=-1,∴要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,需要π≤3m +π3≤7π6,解得2π9≤m ≤5π18,即m 的最大值是5π18.答案:5π1812.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 )的图像关于直线x =ω对称,则ω的值为________.解析:f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π4),因为函数f (x )的图像关于直线x =ω对称,所以f (ω)=2sin(ω2+π4)=±2,所以ω2+π4=π2+k π,k ∈Z ,即ω2=π4+k π,k ∈Z ,又函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,所以ω2+π4≤π2, 即ω2≤π4,取k =0,得ω2=π4,所以ω=π2.答案:π213.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2,y =f (x )的部分图像如图,则f ⎝⎛⎭⎫π24=________.解析:由图像可知,T =2⎝⎛⎭⎫3π8-π8=π2, ∴ω=2,∴2×π8+φ=π2+k π,k ∈Z.又|φ|<π2,∴φ=π4.又f (0)=1,∴A tan π4=1,∴A =1,∴f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4, ∴f ⎝⎛⎭⎫π24=tan ⎝⎛⎭⎫π12+π4=tan π3= 3. 答案: 3。
第四节二次函数的图象与性质姓名:________ 班级:________ 限时:______分钟1.(2019·荆门)抛物线y=-x2+4x-4与坐标轴的交点个数为( )A.0 B.1 C.2 D.32.(2019·温州)已知二次函数y=x2-4x+2,关于该函数在-1≤x≤3的取值范围内,下列说法正确的是( )A.有最大值-1,有最小值-2 B.有最大值0,有最小值-1C.有最大值7,有最小值-1 D.有最大值7,有最小值-2 3.(2019·湖州)已知a,b是非零实数,|a|>|b|,在同一平面直角坐标系中,二次函数y1=ax2+bx与一次函数y2=ax+b的大致图象不可能是( )4.(2019·河池)如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1,则下列结论中错误的是( )A .ac <0B .b 2-4ac >0C .2a -b =0D .a -b +c =05.(2019·梧州)已知m >0,关于x 的一元二次方程(x +1)(x -2)-m =0的解为x 1,x 2(x 1<x 2),则下列结论正确的是( ) A .x 1<-1<2<x 2 B .-1<x 1<2<x 2 C .-1<x 1<x 2<2 D .x 1<-1<x 2<26.(2019·贵阳)在平面直角坐标系内,已知点A(-1,0),点B(1,1)都在直线y =12x +12上.若抛物线y =ax 2-x +1(a≠0)与线段AB 有两个不同的交点,则a 的取值范围是( )A .a≤-2B .a<98C .1≤a<98或a≤-2D .-2≤a<987.(2019·玉林)已知抛物线C :y =12(x -1)2-1,顶点为D ,将C 沿水平方向向右(或向左)平移m 个单位,得到抛物线C 1,顶点为D 1,C 与C 1相交于点Q.若∠DQD 1=60°,则m等于( )A.±4 3 B.±2 3C.-2或2 3 D.-4或4 38.(2019·烟台)已知二次函数y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:x -1 0 2 3 4y 5 0 -4 -3 0下列结论:①抛物线的开口向上;②抛物线的对称轴为直线x=2;③当0<x<4时,y>0;④抛物线与x轴的两个交点间的距离是4;⑤若A(x1,2),B(x2,3)是抛物线上两点,则x1<x2,其中正确的个数是( )A.2 B.3 C.4 D.59.(2019·哈尔滨)二次函数y=-(x-6)2+8的最大值是________.10.(2019·凉山州)将抛物线y=(x-3)2-2向左平移________个单位后经过点A(2,2).11.(2019·广元)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点(-1,0),(0,2),且顶点在第一象限,设M=4a+2b+c,则M的取值范围是______.12.(2019·武汉)抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-3,0),B(4,0)两点,则关于x的一元二次方程a(x-1)2+c=b-bx的解是________.13.(2019·贺州)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,其部分图象如图所示,下列说法中:①abc<0;②a-b+c<0;③3a+c=0;④当-1<x<3时,y>0,正确的是________(填写序号).14.(2019·长丰县二模)如图,菱形ABCD的三个顶点在二次函数y=ax2+2ax +2(a<0)的图象上,点A,B分别是该抛物线的顶点和抛物线与y轴的交点,则点D的坐标为________.15.(2019·宁波)如图,已知二次函数y=x2+ax+3的图象经过点P(-2,3).(1)求a的值和图象的顶点坐标.(2)点Q(m,n)在该二次函数图象上.①当m=2时,求n的值;②若点Q到y轴的距离小于2,请根据图象直接写出n的取值范围.16.(2019·黑龙江)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(3,0)、点B(-1,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)过点D(0,3)作直线MN∥x轴,点P在直线MN上且S△PAC=S△DBC,直接写出点P的坐标.1.(2019·济宁)如图,抛物线y=ax2+c与直线y=mx+n交于A(-1,p),B(3,q)两点,则不等式ax2+mx+c>n的解集是________.2.(2019·芜湖二十九中一模)设二次函数y=ax2+bx+c,当x=3时取得最大值10,并且它的图象在x轴上所截得的线段长为4,求a、b、c的值.3.(2019·贺州)如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(-1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A,B,C三点.(1)求A,C两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.参考答案基础训练1.C 2.D 3.D 4.C 5.A 6.C 7.A 8.B9.8 10.3 11.-6<M<612.x1=-2,x2=5 13.①③④14.(-2,2)15.解:(1)∵把点P(-2,3)代入y=x2+ax+3中,解得a=2,∴y=x2+2x+3.∴顶点坐标为(-1,2).(2)①当m=2时,n=11;②∵点Q到y轴的距离小于2,∴|m|<2,∴-2<m<2,∴2≤n<11.16.解:(1)将点A(3,0)、点B(-1,0)分别代入y=x2+bx+c,可得b =-2,c =-3, 则y =x 2-2x -3. (2)∵C(0,-3), ∴S △DBC =12×6×1=3,∴S △PAC =3.∵设P(x ,3),直线CP 与x 轴交于点为Q , ∴S △PAC =12×6×AQ,∴AQ=1,∴Q(2,0)或Q(4,0).设直线CQ 的解析式为y =kx +b ,代入点Q 坐标, ∴直线CQ 为y =32x -3或y =34x -3.当y =3时,x =4或x =8, ∴P(4,3)或P(8,3). 拔高训练 1.x<-3或x>12.解:∵设抛物线与x 轴的交点的横坐标为x 1,x 2, ∴x 1+x 2=-ba ,x 1·x 2=ca,∴|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=b 2-4aca 2=4,① ∴x=3时取得最大值10,∴-b2a =3,②4ac -b 24a =10,③ 联立①②③解之得: a =-52,b =15,c =-252.3.解:(1)∵OA=OC =4OB =4,∴点A ,C 的坐标分别为(4,0),(0,-4).(2)抛物线的解析式为y =a(x +1)(x -4)=a(x 2-3x -4), 将点C(0,-4)的坐标代入得-4a =-4,解得a =1, 则抛物线的解析式为y =x 2-3x -4. (3)设直线AC 的解析式为y =kx +b ,将点A(4,0),C(0,-4)的坐标代入得⎩⎪⎨⎪⎧4k +b =0,b =-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,b =-4,则直线AC 的解析式为y =x -4.如解图,过点P 作y 轴的平行线交AC 于点H. ∵OA=OC =4, ∴∠OAC=∠OCA=45°. ∵PH∥y 轴,∴∠PHD=∠OCA=45°.设点P(x,x2-3x-4),则点H(x,x-4),PD=HPsin∠PHD=22(x-4-x2+3x+4)=-22x2+22x.∵-22<0,∴PD有最大值,当x=2时,其最大值为22,此时点P的坐标为(2,-6).。