第四章 第30课时 函数y=A sin (ωx+φ)(课件 学案 练习)2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第四章 第30课时 函数y=A sin (ωx+φ)(课件 学案 练习)2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第30课时 函数y=A sin (ωx+φ)
第四章 三角函数与解三角形
[考试要求]
1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义,能借助图象理解参数ω,φ,A的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.
2.会用三角函数解决简单的实际问题,体会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
以题引理·激活思维
1.(人教A版必修第一册P254复习参考题5T10改编)y=2sin的振幅、频率和初相分别为(  )
A.2,4π, B.2,
C.2,,- D.2,4π,-
C [由题意知A=2,f =,初相为-.]

2.(人教A版必修第一册P240习题5.6T1改编)为了得到函数y=3cos的图象,只需把y=3cos图象上的所有点的(  )
A.横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变

B [因为变换前后,两个函数的初相相同,所以只需把y=3cos,即可得到函数y=3cos的图象.故选B.]
3.(苏教版必修第一册P212练习T4改编)将函数f (x)=3sin个单位长度后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=_________________.
3sin [g(x)=f =3sin=3sin.]
3sin
4  [由题图知A=4,
T==4π,故ω=,
由+φ=2kπ+π,得φ=2kπ+,
又0<φ<2π,所以φ=.]
4.(北师大版必修第二册P52习题1-6B组T1)函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<2π)一个周期的图象如图所示,则A=______,ω=_______,φ=_________.
4
5.(人教A版必修第一册P245例1改编)如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b,A>0,ω>0,0<φ<π,则这段曲线的函数解析式为_________________________________.
y=5sin+10,x∈[6,14]
y=5sin+10,x∈[6,14] [从题图中可以看出,6~14时的图象是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期的图象,

所以A=×(15-5)=5,b=×(15+5)=10.
又=14-6,所以ω=.
又×10+φ=2π+2kπ,k∈Z,0<φ<π,所以φ=,所以y=5sin+10,x∈[6,14].]
1.简谐运动的有关概念
已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
振幅 周期 频率 相位 初相
A T=_____ f = ________ __
φ
ωx+φ
2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的简图时,要找五个特征点.
ωx+φ 0 π 2π
x -
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径.
|φ|
A
A
1.“五点法”作图中,相邻两点的横向距离均为.
2.分清“先平移后伸缩”还是“先伸缩后平移”,注意先伸缩后平移时平移距离为个单位长度.
3.确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法
(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;
(2)求ω:确定函数的最小正周期T,则ω=;
(3)求φ:把图象上的一个已知点的坐标代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点的坐标代入.
考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
[典例1] (2026·福建漳州模拟)某同学用“五点法”画函数f (x)=Asin在一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
精研考点·提升素养
ωx+φ 0 π 2π
x
Asin(ωx+φ) 0 2
根据这些数据,要得到函数y=Asin ωx的图象,需要将函数f (x)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

A [由表中的数据可得A=2,
解得ω=3,φ=-,
所以f (x)=2sin.
将f (x)=2sin=2sin个单位长度后,得到y=2sin 3x的图象.故选A.]
名师点评:函数图象的平移变换解题策略
(1)解题时首先分清原函数与变换后的函数.
(2)异名三角函数图象变换要利用诱导公式sin α=cos,cos α=sin将不同名函数转换成同名函数.
(3)无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位长度,都是自变量x变为x±|φ|,而不是ωx变为ωx±|φ|.
[巩固迁移]
1.(2021·全国乙卷)把函数y=f (x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的个单位长度,得到函数y=sin的图象,则f (x)=(  )
A.sin B.sin
C.sin D.sin

B [依题意,将y=sin个单位长度,再将所得曲线上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到f (x)的图象,所以y=sin y=sin的图象
f (x)=sin的图象.故选B.]
2.(多选)(人教A版必修第一册P237例1改编)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是(  )
A.把曲线C1向左平移
,纵坐标不变,得到曲线C2
B.把曲线C1向左平移
,纵坐标不变,得到曲线C2
C.把曲线C1上各点的横坐标缩短到原来的
个单位长度,得到曲线C2
D.把曲线C1上各点的横坐标缩短到原来的
个单位长度,得到曲线C2
AD [对于A,曲线C1:y=cos x向左平移个单位长度,得到曲线y=cos,纵坐标不变,得到曲线y=cos=cos=sin,故A正确;对于B,把曲线C1:y=cos x向左平移个单位长度,得到曲线y=cos,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos=sin=sin,不是曲线C2,故B错误;
对于C,把曲线C1:y=cos x上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos 2x,
再把得到的曲线向左平移个单位长度,
得到曲线y=cos=cos=sin=sin,不是曲线C2,故C错误;
对于D,把曲线C1:y=cos x上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos 2x,
再把得到的曲线向左平移个单位长度,
得到曲线y=cos=cos=cos=sin,故D正确.]
【教用·备选题】
1.(2022·全国甲卷)将函数f (x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则ω的最小值是
(  )
A. B.
C. D.

C [由题意知,曲线C为y=sin=sin,又C关于y轴对称,则+kπ,k∈Z,
解得ω=+2k,k∈Z.又ω>0,故当k=0时,ω的最小值为.
故选C.]
2.(2023·全国甲卷)函数y=f (x)的图象由函数y=cos个单位长度得到,则y=f (x)的图象与直线y=x-的交点个数为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4

C [把函数y=cos个单位长度后得到函数y=f (x)=cos=cos=-sin 2x的图象.作出函数f (x)=-sin 2x和直线y=x-的部分图象如图所示,
所以由图可知,y=f (x)=-sin 2x的图象
与直线y=x-的交点个数为3.故选C.]
考点二 确定y=Asin(ωx+φ)+b的解析式
[典例2](1)函数f (x)=Asin(ωx+φ)+b的一部分图象如图所示,则(  )
A.f (x)=3sin+1
B.f (x)=2sin+2
C.f (x)=2sin+2
D.f (x)=2sin+2

(2)(2023·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f (x)的两个交点,若|AB|=,则f (π)=________.

(1)D (2)- [(1)根据题中图象知
所以A=2,b=2,T=4×=π,
所以ω==2,又函数图象经过最高点,
代入函数f (x)=2sin(2x+φ)+2,得sin=1,
因为|φ|<,所以φ=,
所以f (x)=2sin+2.
(2)设A,B,由|AB|=可得x2-x1=,
由sin x=,可知x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z,由题图可知,
ωx2+φ-(ωx1+φ)=,即ω(x2-x1)=,所以ω=4.
因为f =sin=0,所以+φ=2kπ,
即φ=-+2kπ,k∈Z.
所以f (x)=sin=sin,
所以f (π)=sin=-.]
名师点评:借助五点法确定函数y=Asin(ωx+φ)+b中的φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.
[巩固迁移]
3.[高考变式](多选)如图,直线y=1与函数f (x)=2sin(ωx+φ)的部分图象交于A,B,C三点(点A在y轴上),若|BC|=,则下列说法正确的是(  )
A.φ=
B.ω=2
C.将函数f (x)的图象向左平移个单位长度,
得到函数g(x)=2sin的图象
D.当x∈时,f (x)∈


AD [对于A,由f (x)的图象过A(0,1),可得2sin φ=1,
即sin φ=,由题图结合|φ|≤可得φ=,故A正确;
对于B,由f (x)=1,可得2sin=1,
即ωx++2kπ(k∈Z)或ωx++2kπ(k∈Z),
由B,C两点相邻,可得ωxB++2kπ,ωxC++2(k+1)π,
故ω(xC-xB)=ω=,
可得ω=4,故B错误;
对于C,由AB可得f (x)=2sin,将函数f (x)的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)=2sin=2sin的图象,故C错误;
对于D,当x∈时,4x+∈,故sin∈,则f (x)∈[-2,1],故D正确.故选AD.]
【教用·备选题】
已知函数f (x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,△EFG(点G是图象的最高点)是边长为2的等边三角形,则f (1)=_____________.

- [由题意得,A=,T=4=,ω=.
又因为f (x)=Acos(ωx+φ)为奇函数,
所以φ=+kπ,k∈Z,由0<φ<π,取k=0,则φ=,所以f (x)=cos=-sinx,所以f (1)=-.]
考点三 三角函数图象与性质的综合应用
[典例3] (1)(多选)已知函数f =sin(ω>0),则下列说法正确的是(  )
A.若ω=1,则是f 的图象的对称中心
B.若f ≤f 恒成立,则ω的最小值为2
C.若f 上单调递增,则0<ω≤
D.若f 上恰有2个零点,则≤ω≤



(2)(2026·湖北武汉模拟)为迎接大运会的到来,学校决定在半径为20 m,圆心角为的扇形空地OPQ的内部修建一平行四边形观赛场地ABCD,如图所示,则观赛场地的面积的最大值为__________m2.
2025课标新变化:具有用函数分析事件的意识.
400(-1)
(1)ABC (2)400(-1) [(1)选项A,若ω=1,
则f =sin=sin π=0,
可知是f 的图象的对称中心,A正确;
选项B,若f ≤f 恒成立,则ω×+2kπ,解得ω=2+12k,
又ω>0,所以ω的最小值为2,B正确;
选项C,因为x∈,所以ωx+∈≤,即0<ω≤,C正确;
选项D,当x∈时,ωx+∈,
若f 上恰有2个零点,则2π≤2ωπ+<3π,解得≤ω<,D错误.故选ABC.
(2)如图所示,
连接OC,设∠COA=θ,作DF⊥OP,CE⊥OP,垂足分别为F,E.
根据平面几何知识可知,AB=CD=EF,DF=OF,CE=DF.
所以CE=20sin θ,
EF=OE-OF=20cos θ-20sin θ.
故四边形ABCD的面积S也为四边形DFEC的面积,
即有S=20sin θ×20
=400(sin 2θ+cos 2θ-1)
=400sin-400,其中θ∈.
所以当sin=1,
即θ=时,Smax=400 m2.]
名师点评:(1)研究y=Asin(ωx+φ)的性质时可将ωx+φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.(2)圆周运动是典型的三角函数建模问题,建模时注意三角函数定义的应用.
[巩固迁移]
4.若关于x的方程2cos2x-sin 2x=-m在区间上有且只有一个解,则m的取值范围为____________________________.
{m|m=-2或-1{m|m=-2或-1所以cos t=-上有且只有一个解,即y=cos t的图象和直线y=-只有1个交点.作出y=cos t,t∈的图象,
由图可知,-=1或0≤-<,解得m=-2或-15.某地进行老旧小区改造,有半径为60米,圆心角为的一块扇形空置地(如图),现欲从中规划出一块三角形绿地PQR,其中P在上,PQ⊥AB,垂足为Q,PR⊥AC,垂足为R,设∠PAB=α∈,则PQ=__________米(用α表示);当P在上运动时,这块三角形绿地的最大面积是_________平方米.
60sin α
225
60sin α 225 [在Rt△PAQ中,∠PAB=α∈,AP=60(米),
∴PQ=APsin α=60sin α(米).
在Rt△PAR中,可得PR=60sin,
由题可知∠QPR=,
∴S△PQR=·PQ·PR·sin∠QPR
=×60sin α×60sin×sin=900sin αsin
=450
=450,
又α∈,∴2α+∈,
∴当2α+,即α=时,△PQR的面积取最大值225平方米,即三角形绿地的最大面积是225平方米.]
【教用·备选题】
1.已知函数f =sin,则下列说法正确的是(  )
A.函数f 中心对称
B.函数f 的图象关于直线x=-对称
C.函数f 内有4个零点
D.函数f 上单调递增

C [对于A,由f =sin=sin≠0,
所以不是函数f 的图象的对称中心,所以A错误;
对于B,由f =sin=sin≠±1,
所以x=-不是函数f 的图象的对称轴,所以B错误;
对于C,令2x-=kπ,k∈Z,可得x=,k∈Z,
当k=0时,可得x=;当k=1时,可得x=;当k=-1时,
可得x=-;
当k=-2时,可得x=-内,函数f 有4个零点,所以C正确;
对于D,由x∈,可得2x-∈,此时函数f 不单调,所以D错误.故选C.]
2.(多选)设函数f (x)=cos(ω>0),已知f (x)在(0,2π)内有且仅有3个极小值点,则(  )
A.f (x)在(0,2π)内有且仅有5个零点
B.f (x)在(0,2π)内有且仅有2个极大值点
C.f (x)在内单调递减
D.ω的取值范围是


CD [因为x∈(0,2π),所以ωx+∈.设t=ωx+∈,画出y=cos t的图象如图所示.
由图象可知,若f (x)在(0,2π)内有且仅有3个极小值点,则5π<2πω+≤7π,故f (x)在(0,2π)内可能有5,6或7个零点,故A错误;f (x)在(0,2π)内可能有2或3个极大值点,故B错误;由5π<2πω+≤7π,可得<ω≤,故D正确;当x∈时,ωx+∈<ω≤<ω+≤,故f (x)在内单调递减,故C正确.故选CD.]
3.(多选)对某城市进行气象调查,发现从当天上午9:00开始计时的连续24小时中,温度θ(单位:℃)与时间t(单位:h)近似地满足函数关系θ=Asin ωt+b,其中0≤t≤24.已知当天开始计时时的温度为25 ℃,第二天凌晨3:00时温度最低为19 ℃,则
(  )
A.ω=
B.当天下午3:00温度最高
C.温度为28 ℃是当天晚上7:00
D.从当天晚上23:00到第二天清晨5:00温度都不高于22 ℃



ABD [t=0时,θ=25 ℃,∴b=25,
第二天凌晨3:00温度最低为19 ℃,此时t=18,
∴∴A正确;
θ=6sint+25,令t=+2kπ,k∈Z,即t=6时,θ取最大值,t=6对应下午3:00,B正确;
令θ=28,得t=2或10,即上午11:00或晚上7:00时温度为28 ℃,C错误;当14≤t≤20时,19≤θ≤22,D正确.故选ABD.]
4.(2026·重庆巴蜀中学模拟)已知函数f (x)=cossin(ω>0),且y=f (x)的最小正周期是4π.
(1)求ω的值,并求此时y=f (x)图象的对称轴;
(2)g(x)=[f (x)]2+f (-x)f (π-x),求函数g(x)的单调递减区间.
[解] (1)因为f (x)=cossinsin ωx,且y=f (x)的最小正周期是4π,
所以T==4π,解得ω=,
所以f (x)=sinx.
令+kπ,k∈Z,
解得x=π,k∈Z,
即函数f (x)图象的对称轴为x=π,k∈Z.
(2)由(1)知f (x)=sin,所以g(x)=[f (x)]2+f (-x)f (π-x)=sin2sinsin=cos x-sincoscos x-sin x=sin.
令2kπ-≤x+≤+2kπ,k∈Z,
得2kπ-≤x≤+2kπ,k∈Z,
所以g(x)的单调递减区间为,k∈Z.
14
一、单项选择题
1.(2025·江苏南京二模)把函数y=cos x图象上所有点的横坐标变为原来的个单位长度,得到函数y=f (x)的图象,则f (x)=(  )
A.cos B.cos
C.cos D.cos
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
课后作业(三十) 函数y=Asin(ωx+φ)

14
B [把函数y=cos x图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变)后为y=cos 2x的图象,再将图象上所有的点向右平移个单位长度后为y=cos=cos的图象.故选B.]
题号
1
3
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13
14
题号
2
1
3
4
5
6
8
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11
12
13
2.(2025·河北石家庄三模)将函数f (x)=sin+3的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)图象的一个对称中心是(  )
A. B.
C. D.

14
A [由题知g(x)=f =sin+3=sin+3.
令2x+=kπ,k∈Z,解得x=-,k∈Z,
∴函数g(x)图象的对称中心为,k∈Z.
∴当k=0时,为函数g(x)图象的一个对称中心.
故选A.]
题号
2
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4
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14
3.(2024·新高考Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为(  )
A.3 B.4
C.6 D.8
题号
2
1
3
4
5
6
8
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9
10
11
12
13

14
C [因为函数y=sin x的最小正周期为T=2π,
函数y=2sin的最小正周期为T=,
所以在x∈[0,2π]上,函数y=2sin有三个周期的图象,
在直角坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示,
由图可知,两函数图象有6个交点.故选C.]
题号
2
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14
4.(2026·陕西榆林模拟)交流电的瞬时值随时间周期性变化,正负号表示电流方向的交替变化.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ)的图象如图所示,则当t= 秒时,电流强度是(  )
A.-5安 B.5安
C.-5安 D.5安
题号
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13

14
D [由题图得,电流的最大值和最小值分别为10和-10,可得A=10.
由周期T=,得ω=100π,
再将点代入I=10sin,得sin=1,
所以+φ=+2kπ,φ=+2kπ,k∈Z.
因为0<φ<,所以当k=0时, φ=,所以I=10sin.
将t=代入,得I=10sin=5.故选D.]
题号
2
1
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11
12
13
14
5.(2026·广东佛山模拟)将函数f (x)=4cos
个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列结论正确的是(  )
A.g(x)是奇函数
B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)在
D.g(x)在上单调递增
题号
2
1
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4
5
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13

14
C [由题意知g(x)=4cos,g(x)不是奇函数,故A错误.
g=4cos=2≠±4,g(x)的图象不关于直线x=对称,故B错误.
由x∈,得2x-∈,
则4cos∈,故C正确.
当x∈时,2x-∈,
而y=cos x在上不单调,
所以g(x)在上不单调,故D错误.故选C.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
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11
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13
14
6.(2022·全国甲卷)设函数f (x)=sin在区间(0,π)内恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
题号
2
1
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6
8
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11
12
13

14
C [依题意可得ω>0,因为x∈(0,π),所以ωx+∈,要使函数在区间(0,π)内恰有三个极值点、两个零点,又y=sin x,x∈的图象如图所示,

则<ωπ+≤3π,解得<ω≤,即ω∈.故选C.]
题号
2
1
3
4
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11
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13
14
二、多项选择题
7.为得到函数y=6sin的图象,只需要将函数y=6sin 2x的图象(  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
题号
2
1
3
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5
6
8
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10
11
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13



14
ACD [A中,向左平移个单位长度,可得y=6sin=6sin的图象,A正确;
B中,向左平移个单位长度,可得y=6sin=6sin的图象,B不正确;
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
C中,向右平移个单位长度,可得y=6sin=6sin=6sin=6sin的图象,C正确;
D中,向右平移个单位长度,可得y=6sin=6sin=6sin=6sin的图象,D正确.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
8.已知f (x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  )
A.A=2
B.f (x)的最小正周期为π
C.f (x)在内有3个极值点
D.f (x)在区间
题号
2
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10
11
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13



14
ABD [对于AB,根据函数f (x)=Asin(ωx+φ)的部分图象知,A=2,T=4×=π,所以ω==2,故AB正确;
对于C,由五点法画图知,×2+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z,
由于0<φ<,所以φ=,所以f (x)=2sin,
令2x++kπ,k∈Z,则x=kπ,k∈Z,
当k=-2时,x=-;当k=-1时,x=-;
题号
2
1
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14
当k=0时,x=;当k=1时,x=;当k=2时,x=,故f (x)在内有2个极值点,分别为x=,x=,故C错误;
对于D,因为x∈,所以2x+∈,
故当2x+,即x=2π时,f (x)取最大值2sin=2sin,故D正确.
故选ABD.]
题号
2
1
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13
14
三、填空题
9.将函数f (x)=sin(2x+φ)图象上的每个点的横坐标变为原来的
个单位长度,所得的图象关于y轴对称,写出一个符合条件的φ的值______________________.
题号
2
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13
-(答案不唯一) [由题意知所得的图象对应的解析式为g(x)=sin=sin,由题意g(x)的图象关于y轴对称,所以+φ=+kπ,k∈Z,解得φ=kπ-,k∈Z,令k=0,得φ=-(答案不唯一).]
-(答案不唯一)
14
10.某中学开展劳动实习,学生制作一个矩形框架的工艺品.要求将一个边长分别为10 cm和20 cm的矩形零件的四个顶点分别焊接在矩形框架的四条边上,则矩形框架周长的最大值为__________cm.
题号
2
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60
14
60 [如图所示,EF=10,FG=20,
令∠AEF=α,则AF=10sin α,∠AFE=-α,
则∠BFG=α, BF=20cos α,BG=20sin α,∠BGF=-α,
则∠CGH=α,CG=10cos α.
∴矩形框架的周长为2AB+2BC=2(10sin α+20cos α)+2
=60sin α+60cos α=60sin≤60,
当α=时取等号,
即矩形框架周长的最大值为60 cm.]
题号
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1
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14
四、解答题
11.已知函数f =sin内单调,其中ω为正整数,<,且f =-f .
(1)求y=f 图象的一个对称中心;
(2)若f ,求φ.
题号
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14
[解] (1)因为f 内单调,
且f =-f ∈∈,
所以f =f =0,
所以y=f .
题号
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14
(2)由题设,f 的最小正周期T≥2×=π,<,
故ω=≤2,由ω∈N*,得ω=1或ω=2,
由点为f (x)=sin图象的一个对称中心,
所以ω+φ=k1π,k1∈Z,①
因为f ω+φ=+2k2π或ω+φ=+2k3π,k2,k3∈Z.
题号
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14
若ω+φ=+2k2π,k2∈Z,②
①-②得ω=-π,
即ω=-2+6.
不存在整数k1,k2,使得ω=1或ω=2.
若ω+φ=+2k3π,k3∈Z,③
题号
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14
①-③得ω=-π,
即ω=-4+6,
不存在整数k1,k3,使得ω=1,当k1=2k3+1时,ω=2.
此时φ=+2k3π=+2k3π,由<,得φ=.
综上所述,φ=.
题号
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12.(2025·湖北襄阳二模)已知函数f (x)=sincos.
(1)求f (x)的单调递减区间;
(2)将函数y=f (x)的图象向右平移个单位长度后得到y=g(x)的图象,当函数y=g(x)-k在上有一个零点时,求k的取值范围.
题号
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14
[解] (1)f (x)=sincos=sin,
令+2kπ≤≤+2kπ(k∈Z),
解得+4kπ≤x≤+4kπ(k∈Z),
所以f (x)的单调递减区间为(k∈Z).
题号
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14
(2)将函数y=f (x)的图象向右平移个单位长度后,得到函数g(x)=sin的图象,
则y=g(x)-k=sin-k,
因为0≤x≤,所以-≤≤π,
所以要使函数y=g(x)-k在上有一个零点,则y=g(x)的图象与直线y=k只有一个交点,
题号
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14
结合正弦型函数的图象,
可得当-≤<0或,
即0≤x<或x=,
即0≤sin<或sin,0≤k<或k=时,y=g(x)的图象与直线y=k只有一个交点,
所以实数k的取值范围为.
题号
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14
13.(多选)(2026·广东茂名模拟)如图,水利灌溉工具筒车的转轮中心O到水面的距离为1 m,筒车的半径是3 m,盛水筒的初始位置为P0,OP0与水平正方向的夹角为.若筒车以角速度2 rad/min沿逆时针方向转动,t为筒车转动后盛水筒第一次到达入水点P1所需的时间(单位:min),则(  )
A.0C.sin 2t=- D.cos 2t=-
题号
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14
AD [设盛水桶在转动中到水面的距离为d,时间为t,由题图可知筒车转动后盛水筒第一次到达入水点P1的角度小于π,又筒车的角速度为2 rad/min,
∴所需的时间0由题意可得,盛水桶到水面的距离d与时间t的函数关系为d=3sin+1,令d=0,即3sin+1=0,
解得sin=-,
题号
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14
又0∴cos=-,
∴cos 2t=cos
=coscos+sinsin
=-=-,故D正确;
题号
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14
∵0∴sin 2t=,故C错误;
又cos 2t=1-2sin2t,解得sin t=,故B错误.
故选AD.]
题号
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14.已知偶函数f =sin上单调,则ω=_____________.
题号
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14
 [因为偶函数f =sin,所以φ=kπ+,k∈Z,
即f (x)=cos ωx或f (x)=-cos ωx,
又f =sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于点中心对称,
所以cosω=0,即ω=kπ+,k∈Z,
所以ω=3k+,k∈Z,
因为当x∈时,函数单调,
所以0≤ωx≤≤π,
即0<ω≤4,所以当k=0时,ω=符合条件.]
题号
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14
一、单项选择题
1.在平面直角坐标系Oxy中,锐角α以O为顶点,x轴的非负半轴为始边.将α的终边绕O逆时针旋转后与单位圆交于点P(x,y),若cos α
=,则y=(  )
A.- B.-
C. D.
题号
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14
阶段评估(五) (第25课时~第30课时)

D [如图,
由cos α=,0<α<,
得sin α=,
所以y=sin(sin α+cos α)=.故选D.]
题号
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题号
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14
2.若α是第二象限角,则(  )
A.cos>0 B.tan>0
C.sin>0 D.cos<0

B [若α是第二象限角,则cos=cos α<0,
故A错误; 为第一、三象限角,则tan>0,故B正确; sin=-sin α<0,故C错误;
cos=-cos α>0,故D错误.故选B.]
3.(2026·湖南长沙模拟)下列函数中,最小正周期为π的函数是
(  )
A.f (x)=sin x+cos 2x B.f (x)=|cos x|
C.f (x)=tan D.f (x)=sin|x|
题号
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14

B [对于A, f (x+π)=sin(x+π)+cos 2(x+π)=-sin x+cos 2x≠
f (x),故A不符合题意;
对于B,作出函数f (x)=的图象,由图可知,
函数f (x)=的最小正周期为π,故选项B符合题意;
对于C, f (x)=tan=2π,故选项C不符合题意;
题号
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14
对于D,函数f (x)=sin其图象如图所示.

由图可知,函数f (x)=sin|x|不是周期函数,故选项D不符合题意.故选B.]
题号
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4.已知sin xcos y+cos xsin y=,cos 2x-cos 2y=,则sin(x-y)=(  )
A.    B.    C.-    D.-
题号
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14

D [sin xcos y+cos xsin y=sin(x+y)=,
cos 2x-cos 2y=-2sin(x+y)sin(x-y)=-sin(x-y)=,
所以sin(x-y)=-.故选D.]
5.(2023·全国乙卷)已知函数f (x)=sin(ωx+φ)在区间单调递增,直线x=和x=为函数y=f (x)的图象的两条相邻对称轴,则f =(  )
A.- B.-
C. D.
题号
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14

D [由题意得,解得ω=2,易知x=是f (x)的最小值点,所以×2+φ=+2kπ(k∈Z),得φ=+2kπ(k∈Z),于是f (x)=sin=sin,f =sin=sin ,故选D.]
题号
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14
6.(2024·九省联考)已知θ∈,tan 2θ=-4tan=(  )
A. B.
C.1 D.
题号
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14

A [由θ∈,tan 2θ=-4tan,
得 -4=2tan θ,
则=0 tan θ=-2或tan θ=-,
因为θ∈,所以tan θ∈,
所以tan θ=-,
=.故选A.]
题号
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二、多项选择题
7.(2025·福建厦门二模)已知函数f (x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  )
A.ω=2
B.φ=
C.y=f 是奇函数
D.当x∈[3π,4π]时,f (x)的图象与x轴有2个交点
题号
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14


AD [由题图可知,T=2×=π,故ω==2,
f =sin=1,故+φ=+2kπ,k∈Z,由于|φ|<,则φ=,
故f (x)=sin,故A正确,B错误;
y=f =sin=cos 2x为偶函数,故C错误;
题号
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14
令f (x)=sin=0,则2x+=kπ,k∈Z,
故x=-kπ,k∈Z,
当x∈[3π,4π]时,此时x=-或x=-+4π,故D正确.故选AD.]
题号
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8.已知cos(α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,以下判断正确的是(  )
A.sin 2α= B.cos(α-β)=
C.cos αcos β= D.tan αtan β=
题号
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14


AC [由题意,易得α+β∈,2α∈,
所以sin 2α=,故A正确;
sin(α+β)=,
所以cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]=cos 2αcos(α+β)+sin 2αsin(α+β)
=,故B错误;
cos αcos β=[cos(α+β)+cos(α-β)]=,故C正确;
sin αsin β=[cos(α-β)-cos(α+β)]=,
所以tan αtan β=,故D错误.]
题号
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14
三、填空题
9.sin 20°=_____________.
题号
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9
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11
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13
14
1 [原式==
==1.]
1
10.已知函数f (x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)具有下列三个性质:①图象关于直线x=对称;②在区间内单调递减;③最小正周期为π.则满足条件的一个函数f (x)=____________________________.
题号
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14
sin(答案不唯一)
sin(答案不唯一) [由③可得ω=2,由①可得2×+φ=+kπ φ=-+kπ(k∈Z),
再由②可知x∈时,2x-+kπ∈(k∈Z),
则 (k,m∈Z),故k为奇数时符合条件,不妨令k=1,则φ=,可取A=1,此时f (x)=sin.]
题号
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14
四、解答题
11.已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P.
(1)求cos-sin的值;
(2)若锐角β满足cos,求sin β的值.
题号
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14
[解] (1)由题设知,x=3,y=-4,r=OP=5,则cos α=,
又cos=-cos α,sin=cos α,
∴cos-sin=-2cos α=-.
题号
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14
(2)由(1)知sin α=-,cos α=,且sin=±=±,
又β为锐角,α为第四象限角,所以α+β为第四象限角或第一象限角.
当α+β为第一象限角时,sin,则sin β=sin=sincos α-cos(α+β)·sin α=,
当α+β为第四象限角时,sin=-,
则sin β=sin=sincos α-cos(α+β)sin α=.
题号
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14
12.已知f (x)=.
(1)若f (α)=,求sin αcos α+2sin2α的值;
(2)若f (α-β)=-2,f (α)=-3且α∈,β∈,求2α-β的值.
题号
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14
[解] (1)f (x)==
=-,
由已知,f (α)=-,得tan α=-2,
∴sin αcos α+2sin2α==.
题号
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14
(2)由f (α-β)=-2,f (α)=-3,
可知tan(α-β)=,tan α=,
∴tan(2α-β)=tan[(α-β)+α]==1.
∵α∈,β∈,∴-π<α-β<0.
而tan(α-β)=>0,∴-π<α-β<-.
∴2α-β∈(-π,0),∴2α-β=-.
题号
2
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14
13.已知f =sin ωx+sin x+cos x.
(1)当ω=0时,求f 的最小正周期以及单调递减区间;
(2)当ω=2时,求f 的值域.
题号
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14
[解] (1)当ω=0时,f =sin x+cos x=sin,T==2π,
令+2kπ≤x+≤+2kπ+2kπ≤x≤+2kπ,
所以函数f 的最小正周期为2π,
在(k∈Z)上单调递减.
题号
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(2)当ω=2时,f =sin 2x+sin x+cos x=2sin xcos x+sin x+cos x,
设sin x+cos x=sin=t,
则sin 2x=t2-1,令g=t2+t-1,t∈,
又g,故当t=时,g取得最大值1+,
当t=-时,g取得最小值-,
所以f .
题号
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14.(2026·河南郑州模拟)已知函数f (x)=2sin(ωx+φ)的图象经过点(0,1),且相邻两条对称轴间的距离为,将函数f (x)的图象向右平移个单位长度,再关于x轴对称,得到函数g(x)的图象.
(1)求函数f (x)和g(x)的解析式;
(2)设h(x)=-+2acos2x,若h(x)≤a+1对任意x∈恒成立,求实数a的最大值;
(3)若关于x的方程f (x)-m=0在区间上恰有三个实数根x1,x2,x3,且x1题号
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14
[解] (1)f (x)=2sin(ωx+φ),
由题有f (0)=1,即2sin φ=1,sin φ=,
又|φ|<,则φ=.
又因为f (x)图象的相邻两条对称轴间的距离为,
所以T=π=,即ω=2,所以f (x)=2sin,
函数f (x)的图象向右平移个单位长度得到y=2sin的图象,所以g(x)=-2sin=-2sin=2cos 2x.
题号
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14
(2)h(x)=-(2cos 2x)2+2acos2x=-2cos22x+a(1+cos 2x)
=-2cos22x+acos 2x+a≤a+1,
即-2cos2 2x+acos 2x≤1对任意的x∈恒成立.
令u=cos 2x,x∈,
则-2u2+au≤1对任意的u∈恒成立,
即u+≥对任意的u∈恒成立,
有≤,则a≤3,所以a的最大值为3.
题号
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(3)f (x)-m=2sin-m=0,
即f (x)=2sin=m在x∈上恰有三个实数根x1,x2,x3,且x1令t=2x+,即sin t=在t∈上恰有三个实数根t1,t2,t3,且t1题号
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在平面直角坐标系中画出y=sin t的图象及直线y=≤<1,再由对称性可得t1+t2=π,t2+t3=3π,t3∈,
又因为x=,所以x1+2x2-x3=+2·
=,
即x1+2x2-x3=-t3∈,
所以sin.
题号
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谢 谢 !第30课时 函数y=Asin(ωx+φ)
[考试要求] 1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义,能借助图象理解参数ω,φ,A的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.2.会用三角函数解决简单的实际问题,体会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
1.(人教A版必修第一册P254复习参考题5T10改编)y=2sin的振幅、频率和初相分别为 (  )
A.2,4π, B.2,
C.2,,- D.2,4π,-
2.(人教A版必修第一册P240习题5.6T1改编)为了得到函数y=3cos的图象,只需把y=3cos图象上的所有点的 (  )
A.横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
3.(苏教版必修第一册P212练习T4改编)将函数f (x)=3sin个单位长度后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=______________.
4.(北师大版必修第二册P52习题1-6B组T1)函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<2π)一个周期的图象如图所示,则A=  ,
ω=___________,φ=___________.
5.(人教A版必修第一册P245例1改编)如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b,A>0,ω>0,0<φ<π,则这段曲线的函数解析式为______________________.
1.简谐运动的有关概念
已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0).
振幅 周期 频率 相位 初相
A T=__ f = ____ __
2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的简图时,要找五个特征点.
ωx+φ 0 π 2π
x -
y=Asin (ωx+φ) 0 A 0 -A 0
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径.
1.“五点法”作图中,相邻两点的横向距离均为.
2.分清“先平移后伸缩”还是“先伸缩后平移”,注意先伸缩后平移时平移距离为个单位长度.3.确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法
(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;
(2)求ω:确定函数的最小正周期T,则ω=;
(3)求φ:把图象上的一个已知点的坐标代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点的坐标代入.
考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
[典例1] (2026·福建漳州模拟)某同学用“五点法”画函数f (x)=Asin在一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
ωx+φ 0 π 2π
x
Asin(ωx+φ) 0 2
根据这些数据,要得到函数y=Asin ωx的图象,需要将函数f (x)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
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:函数图象的平移变换解题策略
(1)解题时首先分清原函数与变换后的函数.
(2)异名三角函数图象变换要利用诱导公式sin α=cos,cos α=sin将不同名函数转换成同名函数.
(3)无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位长度,都是自变量x变为x±|φ|,而不是ωx变为ωx±|φ|.
[巩固迁移]
1.(2021·全国乙卷)把函数y=f (x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的个单位长度,得到函数y=sin的图象,则f (x)= (  )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
2.(多选)(人教A版必修第一册P237例1改编)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是 (  )
A.把曲线C1向左平移
,纵坐标不变,得到曲线C2
B.把曲线C1向左平移
,纵坐标不变,得到曲线C2
C.把曲线C1上各点的横坐标缩短到原来的
个单位长度,得到曲线C2
D.把曲线C1上各点的横坐标缩短到原来的
个单位长度,得到曲线C2
考点二 确定y=Asin(ωx+φ)+b的解析式
[典例2](1)函数f (x)=Asin(ωx+φ)+b的一部分图象如图所示,则 (  )
A.f (x)=3sin+1
B.f (x)=2sin+2
C.f (x)=2sin+2
D.f (x)=2sin+2
(2)(2023·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f (x)的两个交点,若|AB|=,则f (π)=___________.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:借助五点法确定函数y=Asin(ωx+φ)+b中的φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.
[巩固迁移]
3.[高考变式](多选)如图,直线y=1与函数f (x)=2sin(ωx+φ)的部分图象交于A,B,C三点(点A在y轴上),若|BC|=,则下列说法正确的是 (  )
A.φ=
B.ω=2
C.将函数f (x)的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)=2sin的图象
D.当x∈时,f (x)∈
考点三 三角函数图象与性质的综合应用
[典例3] (1)(多选)已知函数f =sin(ω>0),则下列说法正确的是 (  )
A.若ω=1,则是f 的图象的对称中心
B.若f ≤f 恒成立,则ω的最小值为2
C.若f 上单调递增,则0<ω≤
D.若f 上恰有2个零点,则≤ω≤
(2)(2026·湖北武汉模拟)为迎接大运会的到来,学校决定在半径为20 m,圆心角为的扇形空地OPQ的内部修建一平行四边形观赛场地ABCD,如图所示,则观赛场地的面积的最大值为______m2.
2025课标新变化:具有用函数分析事件的意识.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
名师点评:(1)研究y=Asin(ωx+φ)的性质时可将ωx+φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.(2)圆周运动是典型的三角函数建模问题,建模时注意三角函数定义的应用.
[巩固迁移]
4.若关于x的方程2cos2x-sin 2x=-m在区间上有且只有一个解,则m的取值范围为___________.
5.某地进行老旧小区改造,有半径为60米,圆心角为的一块扇形空置地(如图),现欲从中规划出一块三角形绿地PQR,其中P在上,PQ⊥AB,垂足为Q,PR⊥AC,垂足为R,设∠PAB=α∈,则PQ=___________米(用α表示);当P在上运动时,这块三角形绿地的最大面积是___________平方米.
第30课时 函数y=Asin(ωx+φ)
以题引理·激活思维
No1.深研教材典题
1.C 2.B 3.3sin 4.4  5.y=5sin+10,x∈[6,14]
No2.储备知识要点
1. ωx+φ φ
3.|φ|  A  A
精研考点·提升素养
考点一
典例1 A [由表中的数据可得A=2,
解得ω=3,φ=-,
所以f (x)=2sin.
将f (x)=2sin=2sin个单位长度后,得到y=2sin 3x的图象.故选A.]
巩固迁移
1.B
2.AD [对于A,曲线C1:y=cos x向左平移个单位长度,
得到曲线y=cos,纵坐标不变,
得到曲线y=cos=cos=sin,故A正确;
对于B,把曲线C1:y=cos x向左平移个单位长度,得到曲线y=cos,
再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的,
纵坐标不变,得到曲线y=cos=sin=sin,不是曲线C2,故B错误;
对于C,把曲线C1:y=cos x上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos 2x,
再把得到的曲线向左平移个单位长度,
得到曲线y=cos=cos=sin=sin,不是曲线C2,故C错误;
对于D,把曲线C1:y=cos x上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos 2x,
再把得到的曲线向左平移个单位长度,
得到曲线y=cos=cos=cos=sin,故D正确.]
考点二
典例2 (1)D (2)- [(1)根据题中图象知
所以A=2,b=2,T=4×=π,
所以ω==2,
又函数图象经过最高点,
代入函数f (x)=2sin(2x+φ)+2,
得sin=1,
因为|φ|<,所以φ=,
所以f (x)=2sin+2.
(2)设A,B,
由|AB|=可得x2-x1=,
由sin x=,可知x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z,由题图可知,
ωx2+φ-(ωx1+φ)=,
即ω(x2-x1)=,所以ω=4.
因为f =sin=0,
所以+φ=2kπ,即φ=-+2kπ,k∈Z.
所以f (x)=sin=sin,
所以f (π)=sin=-.]
巩固迁移
3.AD [对于A,由f (x)的图象过A(0,1),可得2sin φ=1,
即sin φ=,由题图结合|φ|≤可得φ=,故A正确;
对于B,由f (x)=1,可得2sin=1,
即ωx++2kπ(k∈Z)或ωx++2kπ(k∈Z),
由B,C两点相邻,可得ωxB++2kπ,ωxC++2(k+1)π,
故ω(xC-xB)=,
则ω=,
可得ω=4,故B错误;
对于C,由AB可得f (x)=2sin,将函数f (x)的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)=2sin=2sin的图象,故C错误;
对于D,当x∈时,4x+∈,故sin∈,则f (x)∈[-2,1],故D正确.
故选AD.]
考点三
典例3 (1)ABC (2)400(-1) [(1)选项A,若ω=1,则f =sin=sin π=0,
可知是f 的图象的对称中心,A正确;
选项B,若f ≤f 恒成立,则ω×+2kπ,解得ω=2+12k,
又ω>0,所以ω的最小值为2,B正确;
选项C,因为x∈,所以ωx+∈,即0<ω≤,C正确;
选项D,当x∈时,ωx+∈,
若f 上恰有2个零点,则2π≤2ωπ+<3π,解得≤ω<,D错误.故选ABC.
(2)如图所示,
连接OC,设∠COA=θ,作DF⊥OP,CE⊥OP,垂足分别为F,E.
根据平面几何知识可知,AB=CD=EF,DF=OF,CE=DF.
所以CE=20sin θ,
EF=OE-OF=20cos θ-20sin θ.
故四边形ABCD的面积S也为四边形DFEC的面积,
即有S=20sin θ×20=400(sin 2θ+cos 2θ-1)
=400sin-400,其中θ∈.
所以当sin=1,即θ=时,Smax=400 m2.]
巩固迁移
4.{m|m=-2或-1所以cos t=-上有且只有一个解,即y=cos t的图象和直线y=-只有1个交点.
作出y=cos t,
t∈的图象,
由图可知,-=1或0≤-<,解得m=-2或-15.60sin α 225 [在Rt△PAQ中,∠PAB=α∈,AP=60(米),
∴PQ=APsin α=60sin α(米).
在Rt△PAR中,可得PR=60sin,
由题可知∠QPR=,
∴S△PQR=·PQ·PR·sin∠QPR
=×60sin α×60sin×sin
=900sin αsin
=450
=450,
又α∈,∴2α+∈,
∴当2α+,即α=时,△PQR的面积取最大值225平方米,即三角形绿地的最大面积是225平方米.]
1/7课后作业(三十) 函数y=Asin(ωx+φ)
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共89分
一、单项选择题
1.(2025·江苏南京二模)把函数y=cos x图象上所有点的横坐标变为原来的个单位长度,得到函数y=f (x)的图象,则f (x)= (  )
A.cos
C.cos
2.(2025·河北石家庄三模)将函数f (x)=sin个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)图象的一个对称中心是 (  )
A.
C.
3.(2024·新高考Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为 (  )
A.3 B.4
C.6 D.8
4.(2026·陕西榆林模拟)交流电的瞬时值随时间周期性变化,正负号表示电流方向的交替变化.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ) 秒时,电流强度是 (  )
A.-5安
B.5安
C.-5

5.(2026·广东佛山模拟)将函数f (x)=4cos个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列结论正确的是 (  )
A.g(x)是奇函数
B.g(x)的图象关于直线x=对称
C.g(x)在
D.g(x)在上单调递增
6.(2022·全国甲卷)设函数f (x)=sin在区间(0,π)内恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是 (  )
A.
C.
二、多项选择题
7.为得到函数y=6sin的图象,只需要将函数y=6sin 2x的图象 (  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
8.已知f (x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则 (  )
A.A=2
B.f (x)的最小正周期为π
C.f (x)在内有3个极值点
D.f (x)在区间
三、填空题
9.将函数f (x)=sin(2x+φ)图象上的每个点的横坐标变为原来的个单位长度,所得的图象关于y轴对称,写出一个符合条件的φ的值___________.
10.某中学开展劳动实习,学生制作一个矩形框架的工艺品.要求将一个边长分别为10 cm和20 cm的矩形零件的四个顶点分别焊接在矩形框架的四条边上,则矩形框架周长的最大值为___________cm.
四、解答题
11.(13分)已知函数f

(1)求y=f 图象的一个对称中心;
(2)若f ,求φ.
12.(13分)(2025·湖北襄阳二模)已知函数f (x)=.
(1)求f (x)的单调递减区间;
(2)将函数y=f (x)的图象向右平移
上有一个零点时,求k的取值范围.
13.(多选)(2026·广东茂名模拟)如图,水利灌溉工具筒车的转轮中心O到水面的距离为1 m,筒车的半径是3 m,盛水筒的初始位置为P0,OP0与水平正方向的夹角为.若筒车以角速度2 rad/min沿逆时针方向转动,t为筒车转动后盛水筒第一次到达入水点P1所需的时间(单位:min),则 (  )
A.0C.sin 2t=-
14.已知偶函数f
上单调,则ω=___________.
课后作业(三十)
1.B
2.A [由题知g(x)=f =sin+3=sin+3.
令2x+=kπ,k∈Z,解得x=-,k∈Z,
∴函数g(x)图象的对称中心为,k∈Z.
∴当k=0时,为函数g(x)图象的一个对称中心.故选A.]
3.C
4.D [由题图得,电流的最大值和最小值分别为10和-10,可得A=10.
由周期T=,得ω=100π,
再将点代入I=10sin,得sin=1,
所以+φ=+2kπ,φ=+2kπ,k∈Z.
因为0<φ<,所以当k=0时, φ=,
所以I=10sin.
将t=代入,得I=10sin=5.故选D.]
5.C [由题意知g(x)=4cos,
g(x)不是奇函数,故A错误.
g=4cos=2≠±4,g(x)的图象不关于直线x=对称,故B错误.
由x∈,得2x-∈,则4cos∈,故C正确.
当x∈时,2x-∈,而y=cos x在上不单调,
所以g(x)在上不单调,故D错误.故选C.]
6.C [依题意可得ω>0,因为x∈(0,π),所以ωx+∈,要使函数在区间(0,π)内恰有三个极值点、两个零点,又y=sin x,x∈的图象如图所示,
则<ωπ+≤3π,解得<ω≤,
即ω∈.故选C.]
7.ACD
8.ABD [对于AB,根据函数f (x)=Asin(ωx+φ)的部分图象知,A=2, T=4×=π,所以ω==2,故AB正确;
对于C,由五点法画图知,×2+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z,
由于0<φ<,所以φ=,所以f (x)=2sin,
令2x++kπ,k∈Z,则x=kπ,k∈Z,
当k=-2时,x=-;当k=-1时,x=-;
当k=0时,x=;当k=1时,x=;当k=2时,x=,故f (x)在内有2个极值点,分别为x=,x=,故C错误;
对于D,因为x∈,
所以2x+∈,
故当2x+,即x=2π时,f (x)取最大值2sin=2sin,故D正确.故选ABD.]
9.-(答案不唯一) [由题意知,所得的图象对应的解析式为g(x)=sin=sin,由题意g(x)的图象关于y轴对称,所以+φ=+kπ,k∈Z,解得φ=kπ-,k∈Z,令k=0,得φ=-(答案不唯一).]
10.60 [如图所示,EF=10,FG=20,
令∠AEF=α,则AF=10sin α,∠AFE=-α,
则∠BFG=α, BF=20cos α,BG=20sin α,∠BGF=-α,
则∠CGH=α,CG=10cos α.
∴矩形框架的周长为2AB+2BC=
2(10sin α+20cos α)+2(20sin α+10cos α)
=60sin α+60cos α=60sin
≤60,当α=时取等号,
即矩形框架周长的最大值为60 cm.]
11.解:(1)因为f 内单调,
且f =-f ∈∈,
所以f =f =0,
所以y=f .
(2)由题设,f 的最小正周期T≥2×=π,<,
故ω=≤2,由ω∈N*,得ω=1或ω=2,
由点为f (x)=sin图象的一个对称中心,
所以ω+φ=k1π,k1∈Z,①
因为f ω+φ=+2k2π或ω+φ=+2k3π,k2,k3∈Z.
若ω+φ=+2k2π,k2∈Z,②
①-②得ω=-π,
即ω=-2+6.
不存在整数k1,k2,使得ω=1或ω=2.
若ω+φ=+2k3π,k3∈Z,③
①-③得ω=-π,
即ω=-4+6,
不存在整数k1,k3,使得ω=1,当k1=2k3+1时,ω=2.
此时φ=+2k3π=+2k3π,由<,得φ=.
综上所述,φ=.
12.解:(1)f (x)=sincos=sin,
令+2kπ≤+2kπ(k∈Z),
解得+4kπ≤x≤+4kπ(k∈Z),
所以f (x)的单调递减区间为(k∈Z).
(2)将函数y=f (x)的图象向右平移个单位长度后,得到函数g(x)=sin的图象,
则y=g(x)-k=sin-k,
因为0≤x≤,所以-≤π,
所以要使函数y=g(x)-k在上有一个零点,则y=g(x)的图象与直线y=k只有一个交点,
结合正弦型函数的图象,
可得当-<0或,即0≤x<或x=,
即0≤sin<或sin,0≤k<或k=时,y=g(x)的图象与直线y=k只有一个交点,
所以实数k的取值范围为.
13.AD [设盛水桶在转动中到水面的距离为d,时间为t,由题图可知筒车转动后盛水筒第一次到达入水点P1的角度小于π,又筒车的角速度为2 rad/min,
∴所需的时间0由题意可得,盛水桶到水面的距离d与时间t的函数关系为d=3sin+1,
令d=0,即3sin+1=0,
解得sin=-,
又0∴cos=-,
∴cos 2t=cos
=coscos+sinsin
=-
=-,故D正确;
∵0∴sin 2t=,故C错误;
又cos 2t=1-2sin2t,解得sin t=,故B错误.
故选AD.]
14. [因为偶函数f =sin(ωx+φ),所以φ=kπ+,k∈Z,
即f (x)=cos ωx或f (x)=-cos ωx,
又f =sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于点中心对称,
所以cosω=0,即ω=kπ+,k∈Z,
所以ω=3k+,k∈Z,
因为当x∈时,函数单调,
所以0≤ωx≤≤π,
即0<ω≤4,所以当k=0时,ω=符合条件.]
4/4

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