5.6 第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质的综合应用(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册

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5.6 第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质的综合应用(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册

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第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质的综合应用
学习 目标 1. 能根据y=A sin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式. 2. 会用三角函数解决简单的实际问题,体会利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
新知初探基础落实
由y=sin x的图象变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
典例精讲能力初成
探究1 函数y=A sin (ωx+φ)图象的综合变换
例1 把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin 的图象,则f(x)=( B )
A. sin   B. sin
C. sin   D. sin
【解析】将y=sin 的图象先向左平移个单位长度得到y=sin =
sin 的图象,再将图象上所有点的横坐标扩大为原来的2倍得到y=sin 的图象,所以f(x)=sin .
变式 (课本P239练习3)函数y=sin 的图象与正弦曲线有什么关系?
【解答】y=sin 的图象可以通过正弦曲线的平移、伸缩而得到.y=sin x的图象向右平移个单位长度得到y=sin 的图象;横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到y=sin 的图象;纵坐标缩短为原来的,横坐标不变得到y=sin 的图象.
探究2 由图象确定函数的解析式
例2 如图是函数y=A sin (ωx+φ)的图象的一部分,求此函数的解析式.
(例2)
【解答】由题图知A=3,T=-=π,所以ω==2,所以y=3sin (2x+φ).因为点在函数图象上,所以0=3sin ,所以-×2+φ=2kπ(k∈Z),得φ=+2kπ(k∈Z).因为|φ|<,所以φ=,所以y=3sin .
给出y=A sin (ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法:(1) A:一般可由图象上的最高点、最低点的纵坐标来确定|A|.(2) ω:因为T=,所以往往通过求周期T来确定ω.图象上相邻的两个对称中心间的距离为,相邻的两条对称轴之间的距离为,相邻的对称轴与对称中心之间距离为.(3) φ:从“五点法”中的第一个点(或最大、最小值点)作为突破口.
变式 已知函数y=sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ的值分别是( B )
(变式)
A. 2,  B. 2,
C. 4,  D. 4,
【解析】由函数的图象可得,函数的周期T=2=π,则=π,所以ω=2.函数图象过点,则sin =0,所以+φ=π+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,又0<φ<,所以φ=.
探究3 y=A sin (ωx+φ)的图象与性质
例3 若函数f(x)=A sin 在一个周期内的图象如图所示,则( B )
(例3)
A. f(x)=2sin
B. f(x)的图象的一个对称中心为
C. f(x)的单调递增区间是,k∈Z
D. 把g(x)=2sin 的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,可得f(x)的图象
【解析】由题图可知A=2,函数f(x)的最小正周期T=4×=3π,故T===3π,解得ω=,所以f(x)=2sin .又函数f(x)的图象经过点,所以f=
2sin =2,即sin =1,因为0<φ<,所以<φ+<,所以φ+=,解得φ=,所以f(x)=2sin ,故A不正确.因为f=2sin =
2sin (-2π)=0,所以f(x)的图象的一个对称中心为,故B正确.令2kπ-≤x+≤2kπ+,k∈Z,解得3kπ-≤x≤3kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递增区间是,k∈Z,故C错误.把g(x)=2sin 的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,可得到y=2sin 的图象,故D错误.
变式 已知函数f(x)=cos4x-sin4x+sin2x,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的是( D )
A. g(x)是奇函数
B. g(x)的最小正周期是
C. g(x)的图象关于直线x=对称
D. g(x)在上单调递减
【解析】由题得f(x)=cos2x-sin2x+sin2x=cos 2x+sin 2x=2sin ,则g(x)=2sin ,从而g(x)的最小正周期T==π,故A,B错误.令2x-=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),当x=时,k=- Z,故C错误.令2k′π+≤2x-≤2k′π+(k′∈Z),解得k′π+≤x≤k′π+(k′∈Z),当k′=2时,≤x≤,因为 ,故D正确.
探究4 y=A sin (ωx+φ)的实际应用
例4 (课本P238例2)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120 m,转盘直径为110 m,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30 min.
(例4)
(1) 游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min后距离地面的高度为H m,求在转动一周的过程中,H关于t的函数解析式;
【解答】如图,设座舱距离地面最近的位置为点P,以轴心O为原点,与地面平行的直线为x轴建立直角坐标系.
(例4答)
设t=0 min时,游客甲位于点P(0,-55),以OP为终边的角为-;根据摩天轮转一周大约需要30 min,可知座舱转动的角速度约为 rad/min,由题意可得H=55sin +65,0≤t≤30.
(2) 求游客甲在开始转动5 min后距离地面的高度;
【解答】当t=5时,H=55sin +65=37.5.所以游客甲在开始转动5 min后距离地面的高度约为37.5 m.
(3) 若甲、乙两人分别坐在两个相邻的座舱里,在运行一周的过程中,求两人距离地面的高度差h(单位:m)关于t的函数解析式,并求高度差的最大值(精确到0.1).
【解答】如图,设甲、乙两人的位置分别用点A,B表示,则∠AOB==.经过t min后甲距离地面的高度为H1=55sin +65,点B相对于点A始终落后 rad,此时乙距离地面的高度为H2=55sin +65,则甲、乙距离地面的高度差h=|H1-H2|=55|sin -sin |=55|sin +sin |,利用sin θ+sin φ=
2sin cos ,可得h=110|sin ·sin |,0≤t≤30.当t-=,即t≈7.8(或22.8)时,h的最大值为110sin ≈7.2.所以甲、乙两人距离地面的高度差的最大值约为7.2 m.
随堂内化及时评价
1. 为得到函数y=cos 2x的图象,只需将函数y=cos 的图象( C )
A. 向右平移个单位长度
B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度
D. 向左平移个单位长度
【解析】因为y=cos =cos 2x,所以只需将函数y=cos 的图象向右平移个单位长度即可得到函数y=cos 2x的图象.
2. 如图,若函数f(x)=A sin (2x+φ)的图象过点(0,),则函数f(x)的解析式为( B )
(第2题)
A. f(x)=2sin
B. f(x)=2sin
C. f(x)=2sin
D. f(x)=2sin
【解析】由题意知,A=2,函数f(x)的图象过点(0,),所以f(0)=2sin φ=,由|φ|<,得φ=,所以f(x)=2sin .
3. 若函数f(x)=2sin 是偶函数,则φ的值可以是( A )
A.   B.
C.   D. -
【解析】由题意知φ-=+kπ(k∈Z),得φ=+kπ(k∈Z),结合选项知A符合.
4. (2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)在区间上单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条对称轴,则f=( D )
A. -  B. -
C.   D.
【解析】由题意得=-=,不妨设ω>0,则T=π=,解得ω=2,所以f(x)=
sin (2x+φ).又2·+φ=+2kπ,k∈Z,则φ=-+2kπ,k∈Z.所以f=
sin =sin =.
5. 将函数y=cos x-sin x的图象先向右平移φ(φ>0)个单位长度,再将所得的图象上每个点的横坐标变为原来的a倍,得到y=cos 2x+sin 2x的图象,则φ,a的可能取值为( D )
A. φ=,a=2  B. φ=,a=2
C. φ=,a=  D. φ=,a=
【解析】将函数y=cos x-sin x=cos 的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得y=cos 的图象,再将函数图象上每个点的横坐标变为原来的a倍,得到y=
cos 的图象.又y=cos =cos 2x+sin 2x=cos ,所以=2,-φ=-+2kπ(k∈Z),所以a=,又φ>0,所以φ=+2kπ(k∈N),结合选项知选D.
配套新练案
一、 单项选择题
1. 为了得到y=sin 的图象,只需把y=sin x图象上所有的点( C )
A. 先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变
B. 先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变
C. 先向左平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变
D. 先向左平移个单位长度,再将横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变
2. 若函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( A )
(第2题)
A. 2,- B. 2,-
C. 4,- D. 4,
3. 已知函数f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期为π,将f(x)的图象向右平移φ个单位长度后得到函数g(x)的图象,若g(x)为偶函数,则正实数φ的最小值为( B )
A.   B.
C.   D.
【解析】因为函数f(x)=sin ωx-cos ωx=2sin ,若函数f(x)的最小正周期为π,且ω>0,则=π,解得ω=2,可得f(x)=2sin .将f(x)的图象向右平移φ个单位长度后得到函数g(x)的图象,则g(x)=f(x-φ)=2sin ,又g(x)为偶函数,故2φ+=kπ+,k∈Z,解得φ=+,k∈Z,可知当k=0时,正实数φ取得最小值为.
4. 将y=sin 图象上各点的横坐标变为原来的3倍(纵坐标不变),得到y=g(x)的图象,再将y=g(x)图象向左平移个单位长度,得到y=φ(x)的图象,则y=φ(x)的解析式为( A )
A. y=sin x  B. y=cos x
C. y=sin 9x  D. y=sin
【解析】将y=sin 图象上各点的横坐标变为原来的3倍(纵坐标不变),得到g(x)=sin 的图象,再将y=g(x)的图象向左平移个单位长度,得到φ(x)=
sin =sin x的图象.
二、 多项选择题
5. 已知函数f(x)=sin +cos ,则( AC )
A. f(x)的最小正周期为4π
B. f(x)在上单调递增
C. f(x)的图象关于直线x=-对称
D. f(x)的图象可由y=2sin 的图象向左平移个单位长度得到
6. 已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,下列说法正确的是( ABD )
(第6题)
A. 函数f(x)的图象关于点中心对称
B. 函数f(x)的图象关于直线x=-对称
C. 函数f(x)在上单调递增
D. 该图象向右平移个单位长度可得y=2sin 2x的图象
【解析】由图可知,A=2,=-=,T=π,所以ω=2,所以f(x)=2sin (2x+φ),代入点,得sin =1,又|φ|<,则-<+φ<,φ+=,所以φ=,故f(x)=2sin .对于A,因为f=2sin =0,所以函数f(x)的图象关于点中心对称,故A正确;对于B,当x=-时,f=2sin =
2sin =-2,故B正确;对于C,当x∈时,2x+∈[-π,0],f(x)不单调,故C错误;对于D,f=2sin =2sin 2x,故D正确.
三、 填空题
7. 若f(x)=A sin (ωx+φ)+k(A>0,ω>0)的定义域为R,周期为,初相为,值域为
[-1,3],则f(x)=__2sin_+1__.
8. 已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图所示,则f=____.
(第8题)
【解析】由图象得A=2,=-=,故T=π,则ω==2.由图知f=
2sin =2,故+φ=+2kπ,k∈Z.又-π<φ<0,解得φ=-,故f(x)=2sin ,f=2sin =2sin =2×=.
四、 解答题
9. 已知函数g(x)=sin ,将g(x)图象上每一点的横坐标缩短为原来的,再将所得图象向上平移1个单位长度得到函数f(x)的图象.
(1) 求f(x)图象的对称中心;
【解答】根据题意,f(x)=sin +1,由2x+=kπ,k∈Z,得x=-+,k∈Z,所以函数f(x)图象的对称中心为,k∈Z.
(2) 若函数f(x)在上没有最小值,求实数m的取值范围.
【解答】由(1)知,f(x)=sin +1,因为x∈,所以2x+∈,要使f(x)在上没有最小值,则<2m+≤,解得10. (2023·北京卷)已知函数f(x)=sin ωx cos φ+cos ωx sin φ,ω>0,|φ|<.
(1) 若f(0)=-,求φ的值;
【解答】因为f(x)=sin ωx cos φ+cos ωx·sin φ=sin (ωx+φ),所以f(0)=sin φ=-,因为|φ|<,所以φ=-.
(2) 若f(x)在区间上单调递增,且f=1,从①f=;②f=-1;③f(x)在上单调递减,这三个条件中选择一个作为已知,使函数f(x)存在,并求ω,φ的值.
【解答】因为f(x)=sin (ωx+φ),ω>0,|φ|<,所以f(x)的最大值为1,最小值为-1.
若选条件①:因为f(x)=sin (ωx+φ)的最大值为1,最小值为-1,所以f=无解,故条件①不能使函数f(x)存在.
若选条件②:因为f(x)在上单调递增,且f=1,f=-1,所以=-=π,所以T=2π,ω==1,所以f(x)=sin (x+φ).因为f=-1,所以sin =-1,所以-+φ=-+2kπ,k∈Z,所以φ=-+2kπ,k∈Z.因为|φ|<,所以φ=-.综上,ω=1,φ=-.
若选条件③:因为f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以f(x)在x=-处取得最小值-1,即f=-1,以下与选条件②相同.
11. 已知函数f(x)=sin ωx(ω>0),将f(x)图象上所有的点向左平移个单位长度得到函数y=g(x)的图象,若函数g(x)在区间上单调递增,则ω的取值范围为( C )
A. (0,4]  B. (0,2]
C.   D. (0,1]
【解析】因为函数f(x)=sin ωx(ω>0),将f(x)图象上所有的点向左平移个单位长度得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=sin ,因为函数g(x)在区间上单调递增,所以ωx+∈,k∈Z即可,即k∈Z,即k∈Z,又因为ω>0,所以k=0,0<ω≤.
12. 设函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),若f(x)=f=-f(π-x),且f(x)的最小正周期大于,则下列结论正确的是( D )
A. f(x)是奇函数
B. f(x)的最小正周期为
C. f(x)在上单调递增
D. f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)=-2sin 3x的图象
【解析】因为函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),且f(x)=f=-f(π-x),所以f(x)的图象关于直线x=对称,且关于点中心对称.因为f(x)的最小正周期T=>,所以0<ω<4.由=-,k∈Z,解得ω=3(2k+1),k∈Z.又0<ω<4,故k=0,ω=3,所以f(x)=2sin (3x+φ).因为f(x)的图象关于点中心对称,所以3×+φ=kπ,k∈Z,φ=kπ-,k∈Z.又0<φ<π,故k=2,φ=,所以f(x)=2sin =2cos 3x.对于A,f(x)=2cos 3x为偶函数,故A错误;对于B,f(x)的最小正周期为=,故B错误;对于C,当x∈时,3x∈(0,π),f(x)=2cos 3x单调递减,故C错误;对于D,f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数y=2cos =-2sin 3x的图象,故D正确.
13. (多选)为了研究钟表秒针针尖的运动变化规律,建立如图所示的平面直角坐标系,设秒针针尖位置为点P(x,y).若初始位置为点P0,秒针从P0(规定此时t=0)开始沿顺时针方向转动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系式可能为( CD )
(第13题)
A. y=2sin     
B. y=-sin
C. y=sin     
D. y=cos
【解析】设y与时间t的函数关系式为y=A sin (ωt+φ).由题意可得,初始位置为P0,即初相为φ,故可得sin φ=,cos φ=,则A=1,φ=.又函数周期是60 s且秒针按顺时针旋转,即T=||=60,所以|ω|=,即ω=-.故满足题意的函数解析式为y=sin =cos =cos .
14. (多选)如图,点M,N是函数f(x)=2cos (ωx+φ)的图象与x轴的交点,点P在M,N之间的图象上运动,若M(-1,0),且当△MPN的面积最大时,PM⊥PN,则( AD )
(第14题)
A. f(0)=
B. ω+φ=
C. f(x)的单调递增区间为[-1+8k,3+8k](k∈Z)
D. f(x)的图象关于直线x=5对称
【解析】由图知,当点P(x0,y0)位于曲线最高点(此时y0=2)时,△MPN的面积最大,且PM⊥PN,所以△MPN为等腰直角三角形.设MN的中点为Q,则PQ⊥MN且|PQ|=|MN|,即y0=|MN|=2,所以|MN|=4.又ω>0,|MN|=×=4,所以ω=,所以f(x)=2cos .因为M(-1,0),所以2cos =0,则(-1)×+φ=kπ+,k∈Z,即φ=kπ+,k∈Z.因为-<φ<,所以φ=-,所以f(x)=2cos ,所以f(0)=2cos =,A正确;ω+φ=0,B错误;令x-∈[2kπ-π,2kπ],k∈Z得,x∈[8k-3,8k+1],k∈Z,C错误;令x-=kπ,k∈Z得x=4k+1,k∈Z,故D正确.第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质的综合应用
学习 目标 1. 能根据y=A sin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式. 2. 会用三角函数解决简单的实际问题,体会利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
新知初探基础落实
由y=sin x的图象变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
典例精讲能力初成
探究1 函数y=A sin (ωx+φ)图象的综合变换
例1 把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin 的图象,则f(x)=(   )
A. sin   B. sin
C. sin   D. sin
变式 (课本P239练习3)函数y=sin 的图象与正弦曲线有什么关系?
探究2 由图象确定函数的解析式
例2 如图是函数y=A sin (ωx+φ)的图象的一部分,求此函数的解析式.
(例2)
给出y=A sin (ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法:(1) A:一般可由图象上的最高点、最低点的纵坐标来确定|A|.(2) ω:因为T=,所以往往通过求周期T来确定ω.图象上相邻的两个对称中心间的距离为,相邻的两条对称轴之间的距离为,相邻的对称轴与对称中心之间距离为.(3) φ:从“五点法”中的第一个点(或最大、最小值点)作为突破口.
变式 已知函数y=sin (ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ的值分别是(   )
(变式)
A. 2,  B. 2,
C. 4,  D. 4,
探究3 y=A sin (ωx+φ)的图象与性质
例3 若函数f(x)=A sin 在一个周期内的图象如图所示,则(   )
(例3)
A. f(x)=2sin
B. f(x)的图象的一个对称中心为
C. f(x)的单调递增区间是,k∈Z
D. 把g(x)=2sin 的图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,可得f(x)的图象
变式 已知函数f(x)=cos4x-sin4x+sin2x,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的是(   )
A. g(x)是奇函数
B. g(x)的最小正周期是
C. g(x)的图象关于直线x=对称
D. g(x)在上单调递减
探究4 y=A sin (ωx+φ)的实际应用
例4 (课本P238例2)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120 m,转盘直径为110 m,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30 min.
(例4)
(1) 游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min后距离地面的高度为H m,求在转动一周的过程中,H关于t的函数解析式;
(2) 求游客甲在开始转动5 min后距离地面的高度;
(3) 若甲、乙两人分别坐在两个相邻的座舱里,在运行一周的过程中,求两人距离地面的高度差h(单位:m)关于t的函数解析式,并求高度差的最大值(精确到0.1).
随堂内化及时评价
1. 为得到函数y=cos 2x的图象,只需将函数y=cos 的图象(   )
A. 向右平移个单位长度
B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度
D. 向左平移个单位长度
2. 如图,若函数f(x)=A sin (2x+φ)的图象过点(0,),则函数f(x)的解析式为(   )
(第2题)
A. f(x)=2sin
B. f(x)=2sin
C. f(x)=2sin
D. f(x)=2sin
3. 若函数f(x)=2sin 是偶函数,则φ的值可以是(   )
A.   B.
C.   D. -
4. (2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)在区间上单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条对称轴,则f=(   )
A. -  B. -
C.   D.
5. 将函数y=cos x-sin x的图象先向右平移φ(φ>0)个单位长度,再将所得的图象上每个点的横坐标变为原来的a倍,得到y=cos 2x+sin 2x的图象,则φ,a的可能取值为(   )
A. φ=,a=2  B. φ=,a=2
C. φ=,a=  D. φ=,a=
配套新练案
一、 单项选择题
1. 为了得到y=sin 的图象,只需把y=sin x图象上所有的点(   )
A. 先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变
B. 先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变
C. 先向左平移个单位长度,再将横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变
D. 先向左平移个单位长度,再将横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变
2. 若函数f(x)=2sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是(   )
(第2题)
A. 2,- B. 2,-
C. 4,- D. 4,
3. 已知函数f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期为π,将f(x)的图象向右平移φ个单位长度后得到函数g(x)的图象,若g(x)为偶函数,则正实数φ的最小值为(   )
A.   B.
C.   D.
4. 将y=sin 图象上各点的横坐标变为原来的3倍(纵坐标不变),得到y=g(x)的图象,再将y=g(x)图象向左平移个单位长度,得到y=φ(x)的图象,则y=φ(x)的解析式为(   )
A. y=sin x  B. y=cos x
C. y=sin 9x  D. y=sin
二、 多项选择题
5. 已知函数f(x)=sin +cos ,则(   )
A. f(x)的最小正周期为4π
B. f(x)在上单调递增
C. f(x)的图象关于直线x=-对称
D. f(x)的图象可由y=2sin 的图象向左平移个单位长度得到
6. 已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,下列说法正确的是(   )
(第6题)
A. 函数f(x)的图象关于点中心对称
B. 函数f(x)的图象关于直线x=-对称
C. 函数f(x)在上单调递增
D. 该图象向右平移个单位长度可得y=2sin 2x的图象
三、 填空题
7. 若f(x)=A sin (ωx+φ)+k(A>0,ω>0)的定义域为R,周期为,初相为,值域为 [-1,3],则f(x)= .
8. 已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的部分图象如图所示,则f= .
(第8题)
四、 解答题
9. 已知函数g(x)=sin ,将g(x)图象上每一点的横坐标缩短为原来的,再将所得图象向上平移1个单位长度得到函数f(x)的图象.
(1) 求f(x)图象的对称中心;
(2) 若函数f(x)在上没有最小值,求实数m的取值范围.
10. (2023·北京卷)已知函数f(x)=sin ωx cos φ+cos ωx sin φ,ω>0,|φ|<.
(1) 若f(0)=-,求φ的值;
(2) 若f(x)在区间上单调递增,且f=1,从①f=;②f=-1;③f(x)在上单调递减,这三个条件中选择一个作为已知,使函数f(x)存在,并求ω,φ的值.
11. 已知函数f(x)=sin ωx(ω>0),将f(x)图象上所有的点向左平移个单位长度得到函数y=g(x)的图象,若函数g(x)在区间上单调递增,则ω的取值范围为(   )
A. (0,4]  B. (0,2]
C.   D. (0,1]
12. 设函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),若f(x)=f=-f(π-x),且f(x)的最小正周期大于,则下列结论正确的是(   )
A. f(x)是奇函数
B. f(x)的最小正周期为
C. f(x)在上单调递增
D. f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)=-2sin 3x的图象
13. (多选)为了研究钟表秒针针尖的运动变化规律,建立如图所示的平面直角坐标系,设秒针针尖位置为点P(x,y).若初始位置为点P0,秒针从P0(规定此时t=0)开始沿顺时针方向转动,则点P的纵坐标y与时间t的函数关系式可能为(   )
(第13题)
A. y=2sin     
B. y=-sin
C. y=sin     
D. y=cos
14. (多选)如图,点M,N是函数f(x)=2cos (ωx+φ)的图象与x轴的交点,点P在M,N之间的图象上运动,若M(-1,0),且当△MPN的面积最大时,PM⊥PN,则(   )
(第14题)
A. f(0)=
B. ω+φ=
C. f(x)的单调递增区间为[-1+8k,3+8k](k∈Z)
D. f(x)的图象关于直线x=5对称(共56张PPT)
第五章 三角函数
5.6 函数y=A sin (ωx+φ)
第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象与性质的综合应用
学习 目标 1. 能根据y=A sin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
2. 会用三角函数解决简单的实际问题,体会利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
新知初探 基础落实
由y=sin x的图象变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
典例精讲 能力初成
探究
1
函数y=A sin (ωx+φ)图象的综合变换
1
B
变式 
探究
2
由图象确定函数的解析式
2
变式 
B
探究
3
y=A sin (ωx+φ)的图象与性质
3
【答案】B
变式 
【答案】D
探究
   (课本P238例2)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120 m,转盘直径为110 m,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30 min.
(1) 游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min后距离地面的高度
为H m,求在转动一周的过程中,H关于t的函数解析式;
4
y=A sin (ωx+φ)的实际应用
4
【解答】如图,设座舱距离地面最近的位置为点P,以轴心O为原点,与地面平行的直线为x轴建立直角坐标系.
(课本P238例2)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120 m,转盘直径为110 m,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30 min.
(2) 求游客甲在开始转动5 min后距离地面的高度;
(课本P238例2)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120 m,转盘直径为110 m,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30 min.
(3) 若甲、乙两人分别坐在两个相邻的座舱里,在运行一周的过
程中,求两人距离地面的高度差h(单位:m)关于t的函数解析式,
并求高度差的最大值(精确到0.1).
随堂内化 及时评价
C
B
A
D
【答案】D
配套新练案
C
A
【答案】B
【答案】A
AC
【答案】ABD
【答案】C
【答案】D
【答案】CD
【答案】AD

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