第一章 6.2 探究φ对y=sin(wx+φ)的图象的影响(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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第一章 6.2 探究φ对y=sin(wx+φ)的图象的影响(课件 学案 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
新课程标准解读 核心素养
1.结合实例,了解φ对y= sin (x+φ)的图象的
影响;掌握y= sin x与y= sin (x+φ)图象间的
关系 数学抽象、逻辑
推理
2.掌握函数y= sin (x+φ)的有关性质及应用 数学运算、逻辑
推理
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
  上一节课我们研究了ω对函数y= sin ωx(ω>0)图象和性质的
影响.
【问题】 你知道参数φ对函数y= sin (ωx+φ)的图象和性质有什
么影响吗?请借助函数y= sin x,y= sin 和y= sin 的
图象加以说明?




知识点 φ对y= sin (x+φ)的图象的影响
1. φ对y= sin (x+φ)的图象的影响
函数y= sin (x+φ)与函数y= sin x的周期相同,由x+φ=0,
得x=-φ,即函数y= sin x图象上的点(0,0)平移到了
点 .
函数y= sin (x+φ)的图象,可以看作将函数y= sin x图象上的
所有点 (φ>0)或 (φ<0)平移 个单
位长度得到的.
(-φ,0) 
向左 
向右 
|φ| 
2. 函数y= sin (x+φ)的性质
(1)周期T=2π;
(2)研究y= sin (x+φ)的单调性、最值和对称性时,令u=x
+φ,然后按y= sin u的性质来求解,这是“整体代换”思想
的运用.
3. φ对y= sin (ωx+φ)的图象的影响
(1)函数y= sin (ωx+φ)与函数y= sin ωx有相同的周期,由
ωx+φ=0,得x=- ,即函数y= sin ωx图象上的点(0,
0)平移到点 .函数y= sin (ωx+φ)的图
象,可以看作将函数y= sin ωx图象上的所有点 (φ
>0)或 (φ<0)平移 个单位长度得到的;
(2)在函数y= sin (ωx+φ)中,φ决定了x=0时的函数值,通
常称 为初相, 为相位.
 
向左 
向右 
φ 
ωx+φ 
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)将函数y= sin x的图象向左平移 个单位长度,得到函数y=
cos x的图象. ( √ )
(2)函数y= sin 的初相为 ,相位为x+ . ( √ )


(4)要得到y= sin 的图象,只须把y= sin 2x的图象向
左平移 个单位长度得到. ( × )
(3)函数y= sin 的图象是由y= sin x的图象向右平移 个
单位长度得到的. ( √ )

×
2. 为了得到函数y= cos 的图象,只需把余弦曲线上所有的点
(  )
解析: y= cos x y= cos (x+ ).
3. 函数y= sin 的周期和初相分别是T= 和φ= .
解析:由题意得周期T= =2π,φ=- .
2π 

典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 “五点法”作图
【例1】 用“五点法”作函数y= sin 的简图,并指出这个
函数的周期、频率和初相.
解:(1)列表:
x
0 π 2π
y 0 1 0 -1 0
(2)描点:在直角坐标系中描出点 , , ,
, .
(3)连线:将所得五点用光滑的曲线连起来,如图所示.
(4)这样就得到了函数y= sin 在一个周期内的图象,再将
这部分图象向左、向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y= sin
的图象.
此函数周期为4π,频率为 ,初相为- .
通性通法
  “五点法”作图的关键是列表,一般有下面两种列表方法:
(1)分别令ωx+φ=0, ,π, ,2π,再求出对应的x,这体现了
整体换元的思想;
(2)取ωx0+φ=0,得x0=- ,再把x0作为五点中第一个点的横坐
标,依次递加一个周期的 ,就可得到其余四个点的横坐标.
【跟踪训练】
已知函数y= sin .利用“五点法”作出它在长度为一个周期
的闭区间上的简图.
解:下面用“五点法”画函数y= sin 在一个周期T=4π内的
图象.
令X= x+ ,则x=2X- .
X 0 π 2π
x
y 0 1 0 -1 0
先列表,后描点并画图.
题型二 图象平移变换
【例2】 函数y= sin 的图象,可以看作是由y= sin x的图象
经过怎样的变换而得到的?
解:函数y= sin 的图象,可以看作是把函数y= sin x图象上
所有的点向右平移 个单位长度而得到的.
通性通法
  对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同则先化为同
名函数.再观察x的系数,当x的系数不为1时,应提取系数确定平移
的单位和方向,方向遵循左加右减,且从ωx→ωx+φ的平移量为
个单位长度.
【跟踪训练】
要得到函数y= sin 的图象,只要将函数y= sin 2x的图象
(  )
解析: 因为y= sin = sin ,
所以将函数y= sin 2x的图象向左平移 个单位长度,就可得到函数y
= sin = sin (2x+ )的图象.
题型三 函数y= sin (ωx+φ)的性质与图象的应用
【例3】 设函数f(x)= sin (2x+φ)(-π<φ<0),y=f
(x)图象的一条对称轴是直线x= .
(1)求此函数的解析式;
解:因为x= 是函数y=f(x)的图象的对称轴,所以 sin =±1,所以 +φ=kπ+ (k∈Z),因为-π<φ<0,所以φ=- .因此y= sin .
(2)求函数y=f(x)的单调递增区间.
解:由(1)知y= sin .
由题意得2kπ- ≤2x- ≤2kπ+ (k∈Z),
即kπ+ ≤x≤kπ+ (k∈Z),
所以函数y= sin 的单调递增区间为[kπ+ ,kπ+
](k∈Z).
通性通法
函数y= sin (ωx+φ)单调性问题的解题策略
  求y= sin (ωx+φ)的单调区间时,首先把x的系数ω化为正
值,然后利用整体代换,把ωx+φ代入相应不等式中,求出相应的自
变量x的范围.
【跟踪训练】
函数y= sin (ωx+φ) 在x∈(0,7π)内只取
到一个最大值和一个最小值,且当x=π时最大值为1,当x=6π时,
最小值为-1.
(1)求此函数的解析式;
解:由题意得 T=5π,所以T=10π,
所以ω= = ,则y= sin .
因为点(π,1)在此函数图象上,则 sin =1,
又因为0≤φ≤ ,有φ= - = ,
所以y= sin .
(2)求此函数的单调递增区间.
解:当- +2kπ≤ x+ ≤ +2kπ,k∈Z,即-4π+
10kπ≤x≤π+10kπ,k∈Z时,函数y= sin 单调递增.
所以此函数的单调递增区间为[-4π+10kπ,π+10kπ]
(k∈Z).
1. 函数y= sin 2x的图象向右平移 个单位长度后得到的图象所对应
的函数解析式是(  )
解析: 函数y= sin 2x的图象向右平移 个单位长度后,所得的
图象的函数解析式是y= sin 2 = sin .故选D.
2. 函数y= sin 在区间 上的简图是(  )
解析: 当x=0时,y= sin =- <0,排除B、D. 当x
= 时,y= sin = sin 0=0,排除C. 故选A.
3. 若将函数y=2 sin 2x的图象向左平移 个单位长度,则平移后图
象的对称轴为(  )
解析: 将函数y=2 sin 2x的图象向左平移 个单位长度,得到
函数y=2 sin =2 sin 的图象.由2x+ =kπ+
(k∈Z),得x= + (k∈Z),即平移后图象的对称轴为x
= + (k∈Z).
4. 若函数y= sin ( x-φ)(0≤φ≤π)是定义在R上的偶函数,则
φ的值是(  )
A. 0 D. π
解析: 由题意,得 sin (-φ)=±1,即 sin φ=±1.因为
φ∈[0,π],所以φ= .故选C.
5. 已知函数y= sin ,则该函数的最小正周期、初相分别
是 , .
解析:由函数y= sin 的解析式知,最小正周期为T=
=10π,初相为 .
10π 
 
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 将函数y= sin x的图象上所有的点向右平移 个单位长度,再把各
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(  )
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解析: 将y= sin x的图象向右平移 个单位长度得到y= sin
的图象,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵
坐标不变)得到y= sin 的图象.
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2. 函数y=2 sin 的频率和初相分别为(  )
解析: 函数y=2 sin 的周期T= =π,频率为 =
,初相是 ,故选A.
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3. 为了得到y= sin 2x,x∈R的图象,只需把y= cos 2x,x∈R图
象上所有的点(  )
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解析: 由诱导公式可得y= cos 2x= sin = sin 2 ,所以将函数图象上的点向右平移 个单位长度,即可得到y=
sin 2x的图象.故选B.
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4. 如果函数f(x)= sin (ω>0)的相邻两个零点之间的距
离为 ,则ω的值为(  )
A. 3 B. 6
C. 12 D. 24
解析: 相邻两个零点之间的距离为 ,则周期为T=2× =
,于是ω= =6.
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5. (多选)要得到函数y= sin x的图象,只需将y= sin 的图
象(  )
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解析: y= sin = sin 2 向右平移 个单位长
度,得y= sin 2x,再将横坐标扩大2倍得到y= sin x,故A正确,
B错误;y= sin 横坐标扩大2倍,得到 sin ,再向
右平移 个单位长度得到y= sin x,故C正确,D错误.故选A、C.
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6. (多选)已知函数f(x)= sin 上一点P的横坐标为0,
将y=f(x)的图象向左平移t(t>0)个单位长度得到的函数图
象也过点P,那么下列选项中,t可能取的值为(  )
B. π
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解析: 由题可知P ,由f(x)的图象向左平移t(t>
0)个单位长度得到的函数g(x)= sin ,因为函数
g(x)= sin 的图象也过点P ,所以 sin = ,对A, sin =1,错误;对B, sin
= ,正确;对C, sin = ,正确;对D, sin =-1,错误.故选B、C.
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7. 已知函数f(x)= cos ,则f(x)的最小正周期
是 ;f(x)的对称中心是 .
解析:由f(x)= cos ,得T= =4π;令 + =kπ+
,k∈Z,求得x=2kπ+ ,k∈Z,可得f(x)的对称中心是
,k∈Z.
4π 
,k∈Z 
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8. 函数y=2 sin ( -2x)+1的单调递增区间为 .
解析:y=2 sin ( -2x)+1=-2 sin (2x- )+1,求它的单
调递增区间,即求函数y= sin (2x- )的单调递减区间.由2kπ
+ ≤2x- ≤2kπ+ ,k∈Z,得kπ+ ≤x≤kπ+ ,k∈Z. 故所求函数的单调递增区间为[kπ+ ,kπ+ ],k∈Z.
[kπ+ ,kπ+ ],k∈Z 
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9. 若将函数f(x)= sin 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 .
 
解析:法一 f(x)= sin 的图象向右平移φ个单位长度
得到函数y= sin 的图象,由函数y= sin (2x+ -
2φ)的图象关于y轴对称可知 sin =±1,即 sin
=±1,故2φ- =kπ+ ,k∈Z,即φ= + ,k∈Z,又φ>
0,所以φmin= .
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法二 由f(x)= sin = cos 的图象向右平移φ个单
位长度所得图象关于y轴对称可知2φ+ =kπ,k∈Z,故φ= -
,又φ>0,故φmin= .
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10. 设函数f(x)= sin ,x∈R.
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
解:最小正周期T= =π,
由2kπ- ≤2x- ≤2kπ+ (k∈Z),
得kπ- ≤x≤kπ+ (k∈Z),
所以函数f(x)的单调递增区间是
[kπ- ,kπ+ ](k∈Z).
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(2)求函数f(x)在区间 上的最小值和最大值,并求出
取最值时x的值.
解:令t=2x- ,
则由 ≤x≤ 可得0≤t≤ ,
所以当t= ,
即x= 时,ymin=- ,
当t= ,即x= 时,ymax=1.
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11. 已知函数f(x)= sin (ωx+ )(ω>0)的最小正周期为π,
将y=f(x)的图象向左平移|φ|个单位长度,所得图象对应的
函数为偶函数,则φ的一个值是(  )
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解析: ∵函数f(x)= sin (ωx+ )(ω>0)的最小正周
期为π,∴ =π,解得ω=2,∴f(x)= sin (2x+ ),∴将
y=f(x)的图象向左平移|φ|个单位长度,得到的图象对应的
函数解析式为y= sin [2(x+|φ|)+ ]= sin (2x+2|
φ|+ ).∵所得函数为偶函数,∴2|φ|+ =kπ+
(k∈Z),解得|φ|= + (k∈Z),∴当k=0时,|φ|
= .故φ的一个值是 .
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12. 已知ω>0,函数f(x)= sin 在 上单调递减,则
ω的取值范围是(  )
B. (0,2]
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解析: ∵函数f(x)= sin (ω>0)在 上单
调递减,∴周期T= ≥π,解得0<ω≤2.∵f(x)= sin
的单调递减区间满足 +2kπ≤ωx+ ≤ +2kπ,k∈Z,即
+ ≤x≤ + ,k∈Z,∴存在k∈Z,使 +
≤ , + ≥π均成立.此时 +4k≤ω≤ +2k,k∈Z,∴
≤ω≤ ,即ω的取值范围是 ,故选C.
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13. 已知函数y= sin (ωx+φ)(ω>0)在一个周期内,当x= 时
有最大值1,当x= 时有最小值-1,则ω= .
解析:由题意知T=2× =π,所以ω= =2.
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14. 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 对称,且在区间 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,
又0≤φ≤π,∴φ= ,
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由f(x)的图象关于点M对称,
可知 sin =0,解得ω= - ,k∈Z.
又∵f(x)在 上是单调函数,
∴T≥π,即 ≥π,∴0<ω≤2.
∴当k=1时,ω= ,当k=2时,ω=2,
综上,可知φ= ,ω= 或2.
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15. (多选)将函数f(x)= sin 的图象向右平移 个单位
长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法中正确的是(  )
A. 函数g(x)的图象关于y轴对称
B. 函数g(x)的最小正周期为2π
D. 直线x=π是函数g(x)图象的一条对称轴
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解析: 由题意g(x)= sin = sin
=- cos 2x,g(-x)=- cos (-2x)=- cos 2x=g
(x),是偶函数,图象关于y轴对称,A正确;最小正周期是T
= =π,B错;x∈ 时,2x∈(0,π),y= cos 2x单调
递减,g(x)单调递增,C错;g(π)=- cos 2π=-1,x=π
是函数g(x)图象的一条对称轴,D正确.故选A、D.
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16. 将函数f(x)= sin (ωx+φ) 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 个单
位长度得到y= sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
解:将y= sin x的图象向左平移 个单位长度可得y= sin 的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,可得y= sin 的图象,故f(x)= sin .
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(2)当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的
取值范围.
解:令2kπ+ ≤ x+ ≤2kπ+ (k∈Z),则4kπ+ ≤x≤4kπ+ (k∈Z),又x∈[0,3π],所以x∈ ,f(x)单调递增,x∈ ,f(x)单调递减,x∈ ,f(x)单调递增,所以f(x)max=1,f(x)min=-1,当x=0时,y= ,当x=3π时,y=- .故使方程f(x)=m有唯一实数根的m的取值范围为m∈ ∪{-1,1}.
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谢 谢 观 看!6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
1.将函数y=sin x的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把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    B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
2.函数y=2sin的频率和初相分别为(  )
A., B.,
C., D.,-
3.为了得到y=sin 2x,x∈R的图象,只需把y=cos 2x,x∈R图象上所有的点(  )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
4.如果函数f(x)=sin(ω>0)的相邻两个零点之间的距离为,则ω的值为(  )
A.3    B.6    C.12   D.24
5.(多选)要得到函数y=sin x的图象,只需将y=sin的图象(  )
A.先将图象向右平移,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍
B.先将图象向右平移,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍
C.先将图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再将图象向右平移
D.先将图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再将图象向右平移
6.(多选)已知函数f(x)=sin上一点P的横坐标为0,将y=f(x)的图象向左平移t(t>0)个单位长度得到的函数图象也过点P,那么下列选项中,t可能取的值为(  )
A.     B.π    C.   D.
7.已知函数f(x)=cos,则f(x)的最小正周期是    ;f(x)的对称中心是    .
8.函数y=2sin(-2x)+1的单调递增区间为    .
9.若将函数f(x)=sin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    .
10.设函数f(x)=sin,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)在区间上的最小值和最大值,并求出取最值时x的值.
11.已知函数f(x)=sin(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)的图象向左平移|φ|个单位长度,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的一个值是(  )
A.         B.
C. D.
12.已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是(  )
A. B.(0,2]
C. D.
13.已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)在一个周期内,当x=时有最大值1,当x=时有最小值-1,则ω=    .
14.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对称,且在区间上是单调函数,求φ和ω的值.
15.(多选)将函数f(x)=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.函数g(x)的图象关于y轴对称
B.函数g(x)的最小正周期为2π
C.函数g(x)在上单调递减
D.直线x=π是函数g(x)图象的一条对称轴
16.将函数f(x)=sin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3π]时,方程f(x)=m有唯一实数根,求m的取值范围.
6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
1.C 将y=sin x的图象向右平移个单位长度得到y=sin的图象,再将图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到y=sin的图象.
2.A 函数y=2sin的周期T==π,频率为=,初相是,故选A.
3.B 由诱导公式可得y=cos 2x=sin=sin 2,所以将函数图象上的点向右平移个单位长度,即可得到y=sin 2x的图象.故选B.
4.B 相邻两个零点之间的距离为,则周期为T=2×=,于是ω==6.
5.AC y=sin=sin 2向右平移个单位长度,得y=sin 2x,再将横坐标扩大2倍得到y=sin x,故A正确,B错误;y=sin横坐标扩大2倍,得到sin,再向右平移个单位长度得到y=sin x,故C正确,D错误.故选A、C.
6.BC 由题可知P,由f(x)的图象向左平移t(t>0)个单位长度得到的函数g(x)=sin,因为函数g(x)=sin的图象也过点P,所以sin=,对A,sin=1,错误;对B,sin=,正确;对C,sin=,正确;对D,sin=-1,错误.故选B、C.
7.4π ,k∈Z
解析:由f(x)=cos,得T==4π;令+=kπ+,k∈Z,求得x=2kπ+,k∈Z,可得f(x)的对称中心是,k∈Z.
8.[kπ+,kπ+],k∈Z
解析:y=2sin(-2x)+1=-2sin(2x-)+1,求它的单调递增区间,即求函数y=sin(2x-)的单调递减区间.由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z.故所求函数的单调递增区间为[kπ+,kπ+],k∈Z.
9. 解析:法一 f(x)=sin的图象向右平移φ个单位长度得到函数y=sin的图象,由函数y=sin(2x+-2φ)的图象关于y轴对称可知sin=±1,即sin=±1,故2φ-=kπ+,k∈Z,即φ=+,k∈Z,又φ>0,所以φmin=.
法二 由f(x)=sin=cos的图象向右平移φ个单位长度所得图象关于y轴对称可知2φ+=kπ,k∈Z,故φ=-,又φ>0,故φmin=.
10.解:(1)最小正周期T==π,
由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以函数f(x)的单调递增区间是
[kπ-,kπ+](k∈Z).
(2)令t=2x-,
则由≤x≤可得0≤t≤,
所以当t=,即x=时,ymin=-,当t=,即x=时,ymax=1.
11.D ∵函数f(x)=sin(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π,∴=π,解得ω=2,∴f(x)=sin(2x+),∴将y=f(x)的图象向左平移|φ|个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为y=sin[2(x+|φ|)+]=sin(2x+2|φ|+).∵所得函数为偶函数,∴2|φ|+=kπ+(k∈Z),解得|φ|=+(k∈Z),∴当k=0时,|φ|=.故φ的一个值是.
12.C ∵函数f(x)=sin(ω>0)在上单调递减,∴周期T=≥π,解得0<ω≤2.∵f(x)=sin的单调递减区间满足+2kπ≤ωx+≤+2kπ,k∈Z,即+≤x≤+,k∈Z,∴存在k∈Z,使+≤,+≥π均成立.此时+4k≤ω≤+2k,k∈Z,∴≤ω≤,即ω的取值范围是,故选C.
13.2 解析:由题意知T=2×=π,所以ω==2.
14.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,
又0≤φ≤π,∴φ=,
由f(x)的图象关于点M对称,可知sin=0,解得ω=-,k∈Z.又∵f(x)在上是单调函数,
∴T≥π,即≥π,∴0<ω≤2.
∴当k=1时,ω=,当k=2时,ω=2,综上,可知φ=,ω=或2.
15.AD 由题意g(x)=sin=sin=-cos 2x,g(-x)=-cos(-2x)=-cos 2x=g(x),是偶函数,图象关于y轴对称,A正确;最小正周期是T==π,B错;x∈时,2x∈(0,π),y=cos 2x单调递减,g(x)单调递增,C错;g(π)=-cos 2π=-1,x=π是函数g(x)图象的一条对称轴,D正确.故选A、D.
16.解:(1)将y=sin x的图象向左平移个单位长度可得y=sin的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,可得y=sin的图象,故f(x)=sin.
(2)令2kπ+≤x+≤2kπ+(k∈Z),则4kπ+≤x≤4kπ+(k∈Z),又x∈[0,3π],所以x∈,f(x)单调递增,x∈,f(x)单调递减,x∈,f(x)单调递增,所以f(x)max=1,f(x)min=-1,当x=0时,y=,当x=3π时,y=-.故使方程f(x)=m有唯一实数根的m的取值范围为m∈∪{-1,1}.
2 / 26.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
新课程标准解读 核心素养
1.结合实例,了解φ对y=sin(x+φ)的图象的影响;掌握y=sin x与y=sin(x+φ)图象间的关系 数学抽象、逻辑推理
2.掌握函数y=sin(x+φ)的有关性质及应用 数学运算、逻辑推理
  上一节课我们研究了ω对函数y=sin ωx(ω>0)图象和性质的影响.
【问题】 你知道参数φ对函数y=sin(ωx+φ)的图象和性质有什么影响吗?请借助函数y=sin x,y=sin和y=sin的图象加以说明?
                      
                      
                      
知识点 φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
1.φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
函数y=sin(x+φ)与函数y=sin x的周期相同,由x+φ=0,得x=-φ,即函数y=sin x图象上的点(0,0)平移到了点    .
函数y=sin(x+φ)的图象,可以看作将函数y=sin x图象上的所有点    (φ>0)或    (φ<0)平移   个单位长度得到的.
2.函数y=sin(x+φ)的性质
(1)周期T=2π;
(2)研究y=sin(x+φ)的单调性、最值和对称性时,令u=x+φ,然后按y=sin u的性质来求解,这是“整体代换”思想的运用.
3.φ对y=sin(ωx+φ)的图象的影响
(1)函数y=sin(ωx+φ)与函数y=sin ωx有相同的周期,由ωx+φ=0,得x=-,即函数y=sin ωx图象上的点(0,0)平移到点    .函数y=sin(ωx+φ)的图象,可以看作将函数y=sin ωx图象上的所有点
    (φ>0)或    (φ<0)平移个单位长度得到的;
(2)在函数y=sin(ωx+φ)中,φ决定了x=0时的函数值,通常称   为初相,   为相位.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)将函数y=sin x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=cos x的图象.(  )
(2)函数y=sin的初相为,相位为x+.(  )
(3)函数y=sin的图象是由y=sin x的图象向右平移个单位长度得到的.(  )
(4)要得到y=sin的图象,只须把y=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到.(  )
2.为了得到函数y=cos的图象,只需把余弦曲线上所有的点(  )
A.向左平行移动个单位长度
B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度
D.向右平行移动个单位长度
3.函数y=sin的周期和初相分别是T=    和φ=    .
题型一 “五点法”作图
【例1】 用“五点法”作函数y=sin的简图,并指出这个函数的周期、频率和初相.
尝试解答
通性通法
  “五点法”作图的关键是列表,一般有下面两种列表方法:
(1)分别令ωx+φ=0,,π,,2π,再求出对应的x,这体现了整体换元的思想;
(2)取ωx0+φ=0,得x0=-,再把x0作为五点中第一个点的横坐标,依次递加一个周期的,就可得到其余四个点的横坐标.
【跟踪训练】
已知函数y=sin.利用“五点法”作出它在长度为一个周期的闭区间上的简图.
题型二 图象平移变换
【例2】 函数y=sin的图象,可以看作是由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的?
尝试解答
通性通法
  对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同则先化为同名函数.再观察x的系数,当x的系数不为1时,应提取系数确定平移的单位和方向,方向遵循左加右减,且从ωx→ωx+φ的平移量为个单位长度.
【跟踪训练】
 要得到函数y=sin的图象,只要将函数y=sin 2x的图象(  )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
题型三 函数y=sin(ωx+φ)的性质与图象的应用
【例3】 设函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求此函数的解析式;
(2)求函数y=f(x)的单调递增区间.
尝试解答
通性通法
函数y=sin(ωx+φ)单调性问题的解题策略
  求y=sin(ωx+φ)的单调区间时,首先把x的系数ω化为正值,然后利用整体代换,把ωx+φ代入相应不等式中,求出相应的自变量x的范围.
【跟踪训练】
函数y=sin(ωx+φ)在x∈(0,7π)内只取到一个最大值和一个最小值,且当x=π时最大值为1,当x=6π时,最小值为-1.
(1)求此函数的解析式;
(2)求此函数的单调递增区间.
1.函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后得到的图象所对应的函数解析式是(  )
A.y=sin  B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
2.函数y=sin在区间上的简图是(  )
3.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为(  )
A.x=-(k∈Z)
B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z)
D.x=+(k∈Z)
4.若函数y=sin(x-φ)(0≤φ≤π)是定义在R上的偶函数,则φ的值是(  )
A.0 B.
C. D.π
5.已知函数y=sin,则该函数的最小正周期、初相分别是    ,    .
6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
【基础知识·重落实】
知识点
1.(-φ,0) 向左 向右 |φ|
3.(1) 向左 向右 (2)φ ωx+φ
自我诊断
1.(1)√  (2)√ (3)√ (4)×
2.C y=cos xy=cos(x+).
3.2π - 解析:由题意得周期T==2π,φ=-.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)列表:
x
x- 0 π 2π
y 0 1 0 -1 0
(2)描点:在直角坐标系中描出点,,,,.
(3)连线:将所得五点用光滑的曲线连起来,如图所示.
(4)这样就得到了函数y=sin在一个周期内的图象,再将这部分图象向左、向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=sin的图象.
此函数周期为4π,频率为,初相为-.
跟踪训练
 解:下面用“五点法”画函数y=sin在一个周期T=4π内的图象.
令X=x+,则x=2X-.
先列表,后描点并画图.
X 0 π 2π
x -
y 0 1 0 -1 0
【例2】 解:函数y=sin的图象,可以看作是把函数y=sin x图象上所有的点向右平移个单位长度而得到的.
跟踪训练
 C 因为y=sin=sin,所以将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,就可得到函数y=sin=sin(2x+)的图象.
【例3】 解:(1)因为x=是函数y=f(x)的图象的对称轴,所以sin=±1,所以+φ=kπ+(k∈Z),因为-π<φ<0,所以φ=-.因此y=sin.
(2)由(1)知y=sin.
由题意得2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
即kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
所以函数y=sin的单调递增区间为[kπ+,kπ+](k∈Z).
跟踪训练
 解:(1)由题意得T=5π,所以T=10π,
所以ω==,则y=sin.
因为点(π,1)在此函数图象上,
则sin=1,
又因为0≤φ≤,有φ=-=,
所以y=sin.
(2)当-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,即-4π+10kπ≤x≤π+10kπ,k∈Z时,函数y=sin单调递增.
所以此函数的单调递增区间为[-4π+10kπ,π+10kπ](k∈Z).
随堂检测
1.D 函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后,所得的图象的函数解析式是y=sin 2=sin.故选D.
2.A 当x=0时,y=sin=-<0,排除B、D.当x=时,y=sin=sin 0=0,排除C.故选A.
3.B 将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=2sin =2sin的图象.由2x+=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),即平移后图象的对称轴为x=+(k∈Z).
4.C 由题意,得sin(-φ)=±1,即sin φ=±1.因为φ∈[0,π],所以φ=.故选C.
5.10π  解析:由函数y=sin的解析式知,最小正周期为T==10π,初相为.
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