第四章 第6节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 课件(共82张PPT)+学案 2027届高中数学人教A版(2019)一轮复习

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第四章 第6节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 课件(共82张PPT)+学案 2027届高中数学人教A版(2019)一轮复习

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第6节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
课标要求 1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义,能画出y=Asin(ωx+φ)的图象. 2.了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响. 3.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点
x - -
ωx+φ 0 π 2π
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0
2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径
3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时 振幅 周期 频率 相位 初相
A T= f= = ωx+φ φ
1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
2.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin.(  )
(2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.(  )
(3)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.(  )
(4)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.(  )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
解析 (1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3cos 2x.
(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为.故当ω≠1时平移的长度不相等.
2.(人教A必修一P239T2改编)为了得到函数y=3sin的图象,只需把函数y=3sin的图象上所有的点(  )
A.横坐标伸长到原来的2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2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
答案 B
3.(苏教必修一P212练习T4改编)将函数f(x)=3sin的图象向左平移后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=    .
答案 3sin
解析 g(x)=f=3sin=3sin.
4.(北师大必修二P52B组T1改编)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=    .
答案 4  
解析 由图知A=4,T==4π,
故ω=,
由×+φ=2kπ+π,得φ=2kπ+,
又0<φ<2π,所以φ=.
考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例1 已知f(x)=2sin,
(1)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表);
(2)函数y=f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到
解 (1)因为x∈[0,π],
所以2x+∈.
列表如下:
2x+ π 2π
x 0 π
f(x) 1 2 0 -2 0 1
描点、连线得图象:
(2)将y=sin x的图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,再将y=sin(纵坐标不变),得到函数y=sin的图象,再将y=sin图象上所有点的纵坐标伸长2倍(横坐标不变),得到f(x)=2sin的图象.
感悟提升 作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象常用如下两种方法:
(1)五点法作图,用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0,,π,π,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;
(2)图象的变换法,由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
训练1 (1)(多选)(2026·重庆诊断)要得到函数y=cos x的图象,可将函数y=sin的图象(  )
A.先向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
B.先向左平移个单位长度,再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
C.所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
D.所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
(2)(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
答案 (1)BC (2)C
解析 (1)对于A,将y=sin个单位长度,
可得y=sin=sin 2x,
再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=sin x,故A错误;
对于B,将y=sin个单位长度,可得y=sin=cos 2x,
再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=cos x,故B正确;
对于C,将y=sin所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=sin,
再向左平移个单位长度得
y=sin=cos x,故C正确;
对于D,将y=sin所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=sin,
再向左平移个单位长度得
y=sin=sin,故D错误.
(2)因为函数y=2sin的最小正周期T=,所以函数y=2sin在[0,2π]上的图象恰好是三个周期的图象,
所以作出函数y=2sin与y=sin x在[0,2π]上的图象如图所示,
由图可知,这两个图象共有6个交点,故选C.
考点二 由图象确定函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
例2 (1)
函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b的部分图象如图所示,则(  )
A.f(x)=3sin+1
B.f(x)=2sin+2
C.f(x)=2sin+2
D.f(x)=2sin+2
(2)(多选)(2026·西安模拟)已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是(  )
A.f(x)=2sin B.f(x)=2sin
C.f(x)=-2cos D.f(x)=-2cos
答案 (1)D (2)BC
解析 (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)设函数f(x)=Asin(ωx+φ),
由题中函数图象得A=2,最小正周期T=4×,
解得ω=2,又f=2,
则2×+φ=+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,则φ=,
所以f(x)=2sin,B正确;
2sin≠2sin,A错误;
又2sin=-2cos,
则f(x)=-2cos,C正确;
2sin=2sin=-2cos,D错误.故选BC.
感悟提升 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.常用方法如下:把图象上的一个已知点代入(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代入.
训练2 (1)(2026·银川调研)如图是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象,则该函数的解析式可以是(  )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
(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)=    .
答案 (1)C (2)-
解析 (1)根据函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,可得A=2,T=×,
解得ω=2,再将点代入可得2×+φ=+2kπ,k∈Z,又|φ|<,所以φ=,
故y=2sin.
(2)对比正弦函数y=sin x的图象易知,
点为“五点(画图)法”中的第五点,
所以ω+φ=2kπ,k∈Z. ①
由题知|AB|=xB-xA=,

两式相减,得ω(xB-xA)=,即ω=,
解得ω=4.
代入①,得φ=2kπ-,k∈Z,
所以f(π)=sin=sin=-.
考点三 三角函数图象、性质的综合应用
角度1 图象与性质的综合应用
例3 (多选)(2026·湖州调研)已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0)的最大值为2,其图象的相邻两条对称轴之间的距离为,则下列说法正确的是(  )
A.ω=2
B.函数f(x)的图象向左平移个单位后关于原点对称
C.函数f(x)的图象关于点对称
D.函数f(x)在区间上单调递增
答案 ABD
解析 对于A,因为函数f(x)图象的相邻两条对称轴之间的距离为,所以该函数最小正周期为T=2×=π,
故ω==2,A正确;
对于B,由函数f(x)的最大值为2可知A=2,故f(x)=2sin,
函数f(x)的图象向左平移个单位后,可得到函数y=2sin=2sin 2x的图象,该函数为奇函数,B正确;
对于C,f=2sin≠0,
故函数f(x)的图象不关于点对称,C错误;
对于D,当0≤x≤时,-≤2x-≤,
故函数f(x)在区间上单调递增,D正确.
角度2 三角函数的零点(方程的根)问题
例4 已知函数f(x)=2sin,且关于x的方程f(x)=t(t∈R)在区间上有唯一解,则t的取值范围是    .
答案 [-1,1)∪{2}
解析 因为x∈,
所以2x-∈,
所以2sin∈[-1,2],且当x=时,f=1,
所以其函数图象如图所示.
因为关于x的方程f(x)=t(t∈R)在区间上有唯一解,即y=f(x)与y=t只有一个交点,结合函数图象可知-1≤t<1或t=2.
感悟提升 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研究其单调性、对称性和最值等.
2.方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
训练3 (1)(多选)(2026·石家庄模拟)已知函数f(x)=sin+b(0<ω<1)的图象关于点中心对称,将曲线y=f(x)的横坐标缩短至原来的(纵坐标不变),再向下平移1个单位长度,得到函数g(x)的图象,则(  )
A.f(x)=sin+1
B.g(x)=sin
C.函数g(x)的图象关于直线x=-对称
D.函数g(x)的图象在区间内单调递增
(2)已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在x∈上有两个不同的实数根,则m的取值范围是    .
答案 (1)AD (2)(-2,-1)
解析 (1)由函数f(x)=sin+b关于点中心对称,
可得到b=1;代入对称点坐标得f=1,
得sin=0,
解得ω+=kπ,k∈Z,∴ω=-,k∈Z.
又∵0<ω<1,∴ω=,
因此f(x)=sin+1,A正确;
将f(x)的横坐标缩短至原来的,
得到y=sin+1,
再向下平移1个单位,得到g(x)=sin,故B错误;
g(x)=sin的对称轴需满足x++kπ,k∈Z,
即x=+kπ,k∈Z,不存在整数k使x=-,故C错误;
g(x)的导数为g'(x)=cos,
当x∈时,
x+∈,此时cos>0,
故g(x)在该区间内单调递增,故D正确.
(2)方程2sin2x-sin 2x+m-1=0可转化为m=1-2sin2x+sin 2x=cos 2x+sin 2x=2sin,x∈.
设2x+=t,则t∈,
所以题目条件可转化为=sin t,
t∈有两个不同的实数根.
所以y1=和y2=sin t,t∈的图象有两个不同交点,如图所示.
由图象观察知,-1<<-,
故m的取值范围是(-2,-1).
三角函数中有关ω的范围问题
三角函数中ω的范围问题,主要涉及三角函数的单调性、对称性、最值与零点等.
(1)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在[x1,x2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围的方法:
①根据题意可知区间[x1,x2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x2-x1≤T=,求得0<ω≤.
②以单调递增为例,利用[ωx1+φ,ωx2+φ] (k∈Z),解得ω的取值范围.
(2)三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为,这就说明,我们可根据三角函数的对称性来研究其周期性,解决问题的关键在于运用整体代换的思想,建立关于ω的不等式组,进而可以研究ω的取值范围.
(3)利用三角函数的最值与周期或其图象的对称性之间的关系,可以列出关于ω的不等式(组),进而求出ω的值或取值范围.
(4)对于区间长度为定值的动区间,若区间上至少含有k个零点,需要确定含有k个零点的区间长度,一般和周期相关;若在区间上至多含有k个零点,需要确定包含k+1个零点的区间长度的最小值.
一、三角函数的单调性与ω的关系
例1 (2026·长沙雅礼中学综测)已知函数f(x)=sin(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 法一 由题意得

又ω>0,所以
所以k=0,则0<ω≤.
法二 取ω=1,则f(x)=sin,
令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
当k=0时,函数f(x)在区间上单调递减,与函数f(x)在区间上单调递增矛盾,
故ω≠1,结合四个选项可知选B.
二、三角函数的对称性与ω的关系
例2 (2026·郑州质检)若定义在R上的函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)的图象在区间[0,π]上恰有5条对称轴,则ω的取值范围为    .
答案 
解析 法一 由已知得,
f(x)=sin,
由x∈[0,π],得ωx+∈,
若函数f(x)的图象在区间[0,π]上有5条对称轴,则≤ωπ+<,
解得≤ω<.
法二 由已知得,f(x)=sin,
令ωx+=kπ+,k∈Z,
得x=,k∈Z,
依题意知,满足0≤≤π,
即0≤4k+1≤4ω的整数k有5个,
所以k=0,1,2,3,4,则4×4+1≤4ω<4×5+1,
故≤ω<.
三、三角函数的最值与ω的关系
例3 (2026·西安调研)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间(π,2π)内没有最小值,则ω的取值范围为    .
答案 ∪
解析 由x∈(π,2π),则t=ωx∈(ωπ,2ωπ)
且ω>0,
所以y=sin t在(ωπ,2ωπ)上没有最小值,
若0<ωπ<2ωπ≤,可得0<ω≤,
若+2kπ≤ωπ<2ωπ≤+2kπ且k∈N,
可得+2k≤ω≤+k,k∈N,
所以≤ω≤,综上,ω∈∪.
四、三角函数的零点与ω的关系
例4 (2025·北京卷)设函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0),若f(x+π)=f(x)恒成立,且f(x)在上存在零点,则ω的最小值为(  )
A.8 B.6
C.4 D.3
答案 C
解析 函数f(x)=sin ωx+cos ωx=sin(ω>0),
设函数f(x)的最小正周期为T,
由f(x+π)=f(x)可得kT=π(k∈N*),
所以T=(k∈N*),即ω=2k(k∈N*);
又函数f(x)在上存在零点,
且当x∈时,ωx+∈,
所以≥π,即ω≥3,
又ω=2k(k∈N*),故ω=4即为所求.
训练 (1)(2026·漳州模拟)已知f(x)=sin,若f(x)在区间(0(2)(2026·清远模拟)已知函数f(x)=sin πωx-cos πωx(ω>0)在[0,1]内恰有3个最值点和3个零点,则实数ω的取值范围是    .
(3)(2026·长春调研)已知函数f(x)=sin(ω>0)在区间(0,π)恰有两个极大值点、三个对称中心,则ω的取值范围是    .
(4)(2026·济南调研)已知函数f(x)=3sin ωx在区间上的最小值为-3,则ω的取值范围为    .
答案 (1) (2) 
(3) (4)(-∞,-3]∪[2,+∞)
解析 (1)画出函数f(x)的部分图象如图所示,
因为a<2π,所以a+<<.
因为f(x)在区间(0所以(2)因为f(x)=sin πωx-cos πωx=2sin(ω>0),
且当0≤x≤1时,-≤πωx-≤πω-,
因为函数f(x)在[0,1]内恰有3个最值点和3个零点,
所以≤πω-<3π,解得≤ω<.
(3)由题意,ω>0,x∈(0,π)时,
ωx+∈,
因为f(x)=sin在区间(0,π)恰有两个极大值点、三个对称中心,
故πω+∈(3π,4π],解得ω∈.
(4)由题意,f(x)=3sin ωx在区间上的最小值为-3,
当ω>0时,-ω≤ωx≤ω,
得-ω≤-,得ω≥2;
当ω<0时,ω≤ωx≤-ω,
得ω≤-,得ω≤-3.
则ω的取值范围为ω≤-3或ω≥2.
一、单选题
1.(2026·德阳模拟)已知函数f(x)=cos,现将函数f(x)的图象的横坐标变为原来的,纵坐标不变得到函数g(x),则g值为(  )
A. B.-
C. D.-
答案 B
解析 将函数f(x)的图象的横坐标变为原来的,可得g(x)=cos,
所以g=cos=-,故选B.
2.(2026·临沂模拟)将函数f(x)=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,若g(x)的图象关于y轴对称,则φ=(  )
A.- B.-
C. D.
答案 B
解析 由题意g(x)=f=sin是偶函数,
从而
解得φ=-.
3.若函数f(x)=sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,其图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,则m的值可以为(  )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 由题可得f(x+m)=sin的图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,
则2m++2kπ,k∈Z,
解得m=+kπ,k∈Z,故m的值可以为.
4.(2026·岳阳质检)已知函数f(x)=sin x+acos x的一个零点是,将函数y=f(2x)的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式为(  )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=-2cos 2x D.y=2cos 2x
答案 D
解析 依题意,f=sin +acos a=0,
解得a=-,
所以f(x)=sin x-cos x=2sin.
则f(2x)=2sin,
其图象向左平移个单位长度得到
y=2sin=2sin=2cos 2x的图象.
5.(2026·天津和平区模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,要得到y=sin x的图象,只需将函数f(x)的图象上所有的点(  )
A.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度
C.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平行移动个单位长度
D.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度
答案 A
解析 由图可知,A=,得T=π,
又T=,由ω>0解得ω=2;
将点代入f(x),得0=sin,
点在函数单调减区间上,
则2×+φ=π+2kπ,k∈Z,
解得φ=2kπ+,k∈Z,
又|φ|<π,所以φ=,
得f(x)=sin.
将f(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),再向右平行移动个单位长度,得y=sin x的图象.
6.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,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
答案 C
解析 把函数y=cos个单位长度后得到函数
f(x)=cos=cos=-sin 2x的图象.
作出函数f(x)的部分图象和直线y=x-如图所示.
观察图象知,共有3个交点.故选C.
7.已知函数f(x)=3sin,g(x)=3cos,则下列命题正确的是(  )
A.函数g(x)的最小正周期为π
B.直线x=π是f(x)图象的一条对称轴
C.函数f(x)在区间上单调递减
D.将f(x)的图象向左平移个单位长度后得到g(x)的图象
答案 D
解析 对于A,g(x)=3cos=4π,A错误;
对于B,f(π)=3sin=3sin≠±3,
直线x=π不是f(x)图象的对称轴,B错误;
对于C,当x∈时,
-<<,
而正弦函数y=sin x在上单调递增,
因此函数f(x)在区间上单调递增,
C错误;
对于D,f=3sin=3sin=3cos=g(x),D正确.
二、多选题
8.(2026·铁岭调研)为了得到函数f(x)=sin的图象,只需把正弦曲线上所有的点(  )
A.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.先将横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
D.先将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
答案 AC
解析 正弦曲线y=sin x上所有点先向右平移个单位长度,
得到函数y=sin的图象,再将所有点的横坐标缩短到原来的,
纵坐标不变,得到函数f(x)=sin的图象,故A正确,B错误;
先将正弦曲线y=sin x上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=sin 2x的图象,再向右平移个单位长度,
得到函数f(x)=sin的图象,故C正确,D错误.
9.(2026·汕尾模拟)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
答案 ABD
解析 由图象可得,
故T=π,故ω=2,故A正确;
故f(x)=sin(2x+φ),而f=1,
故2×+φ=+2kπ,k∈Z,
故φ=+2kπ,k∈Z,而|φ|<,故φ=,
故B正确;
因为f=sin=cos 2x,
故f为偶函数,故C错误;
故f(x)=sin,当x∈[3π,4π]时,
6π+≤2x+≤8π+,
因为y=sin t在上的零点为7π,8π.
故f(x)在[3π,4π]上有两个不同的零点,故D正确.
三、填空题
10.(2023·全国乙卷改编)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)的图象的两条相邻对称轴,则f=    .
答案 
解析 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 .
11.(2026·长沙调研)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条对称轴间距离的最小值为,且x=为f(x)的一个零点,则不等式f(x)≥的解集为    .
答案 ,k∈Z
解析 因为函数f(x)=sin(ωx+φ)

所以T=2×=π,ω==2.
所以f(x)=sin(2x+φ).
因为x=为f(x)的一个零点,
所以sin=0,
即sin=0,所以φ+=kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=-,
所以f(x)=sin,
由f(x)≥,得sin≥,
所以+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
所以+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
不等式f(x)≥,k∈Z.
12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则y=f取得最小值时x的取值集合为    .
答案 
解析 根据所给图象,可得最小正周期
T=4×=π,
故π=,所以ω=2,
因此f(x)=sin(2x+φ),另外函数f(x)的图象经过点, 代入得2×+φ=π+2kπ(k∈Z),
所以φ=-+2kπ(k∈Z),
再由|φ|<,得φ=-,
所以f(x)=sin,
所以f=sin,
当2x+=-+2kπ(k∈Z),
即x=-+kπ(k∈Z)时,
y=f取得最小值.
此时x的取值集合为.
四、解答题
13.已知函数f(x)=-cos+1-2sin2x.
(1)用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数f(x)在[0,π]上的图象;
(2)先将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)图象的对称中心.
解 (1)f(x)=-cos+1-2sin2x=sin 2x+cos 2x=2sin.
列表如下:
x 0 π
f(x) 1 2 0 -2 0 1
描点、连线,函数f(x)在区间[0,π]上的大致图象如图.
(2)将函数f(x)=2sin个单位长度后得到y=2sin=2sin的图象,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=2sin的图象.
由=kπ,k∈Z,得x=2kπ+,k∈Z,
故g(x)图象的对称中心为,k∈Z.
14.(2026·南昌模拟)已知函数f(x)=sin+2cos2(ω>0).若函数f(x)的相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求ω的值,并求函数f(x)在的值域;
(2)若函数y=f(x+θ)-(其中θ∈)为奇函数,求θ的值.
解 (1)f(x)=sin+2cos2
=sincos
=2sin,
由题意可知,函数f(x)的最小正周期T=π=,所以ω=1,
所以f(x)=2sin,
由x∈,得2x+∈,
故sin∈.
所以f(x)在.
(2)函数y=f(x+θ)-
=2sin为奇函数,
则2θ+=kπ,k∈Z,
所以θ=,k∈Z,
因为θ∈,所以k=1,θ=π.(共82张PPT)
数学
高考总


第四章 三角函数、解三角形
第6节 函数y=Asin(ωx+φ)的图
象及应用
1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义,能画出y=Asin(ωx+φ)的图象.
2.了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.
3.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
课标要求
内容索引
知识诊断自测
01
考点聚焦突破
02
03
课时对点精练
知识诊断自测
01
1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点
x ____ - _______________
ωx+φ 0 _____________ π _______ 2π
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0

2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径
|φ|
||
3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时 振幅 周期 频率 相位 初相
A T=____ f= = __________ φ
ωx+φ
常用结论与微点提醒
1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
2.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.
(1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3cos 2x.
(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为.故当ω≠1时平移的长度不相等.
诊断自测 概念思考辨析+教材经典改编
×
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin.(  )
(2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.(  )
×

(3)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.(  )
(4)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.(  )

2.(人教A必修一P239T2改编)为了得到函数y=3sin的图象,只需把函数y=3sin的图象上所有的点(  )
A.横坐标伸长到原来的2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2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
B
3.(苏教必修一P212练习T4改编)将函数f(x)=3sin的图象向左平移后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=__________________.
g(x)=f=3sin=3sin.
3sin
4.(北师大必修二P52B组T1改编)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
由图知A=4,T==4π,
故ω=,
由×+φ=2kπ+π,得φ=2kπ+,
又0<φ<2π,所以φ=.
考点聚焦突破
02
例1 已知f(x)=2sin,
(1)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表);
考点一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
因为x∈[0,π],所以2x+∈.
列表如下:
2x+ π 2π
x 0 π
f(x) 1 2 0 -2 0 1
描点、连线得图象:
(2)函数y=f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到
将y=sin x的图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,再将y=sin(纵坐标不变),得到函数y=sin的图象,再将y=sin图象上所有点的纵坐标伸长2倍(横坐标不变),得到f(x)=2sin的图象.
感悟提升
作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象常用如下两种方法:
(1)五点法作图,用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0,,π,π,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;
(2)图象的变换法,由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
训练1 (1)(多选)(2026·重庆诊断)要得到函数y=cos x的图象,可将函数y=sin的图象(  )
A.先向右平移个单位长度,再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
B.先向左平移个单位长度,再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
C.所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
D.所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
BC
对于A,将y=sin个单位长度,
可得y=sin=sin 2x,
再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=sin x,
故A错误;
对于B,将y=sin个单位长度,
可得y=sin=cos 2x,
再将所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得y=cos x,
故B正确;
对于C,将y=sin所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),
得y=sin,
再向左平移个单位长度得y=sin=cos x,故C正确;
对于D,将y=sin所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),
得y=sin,
再向左平移个单位长度得y=sin=sin,故D错误.
(2)(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
C
因为函数y=2sin的最小正周期T=,所以函数y=2sin在[0,2π]上的图象恰好是三个周期的图象,
所以作出函数y=2sin与y=sin x在[0,2π]上的图象如图所示,
由图可知,这两个图象共有6个交点,故选C.
例2 (1)函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b的部分图象如图所示,则(  )
A.f(x)=3sin+1 B.f(x)=2sin+2
C.f(x)=2sin+2 D.f(x)=2sin+2
D
根据题中图象知
考点二 由图象确定函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
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)(多选)(2026·西安模拟)已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是(  )
A.f(x)=2sin B.f(x)=2sin
C.f(x)=-2cos D.f(x)=-2cos
BC
设函数f(x)=Asin(ωx+φ),
由题中函数图象得A=2,最小正周期T=4×,
解得ω=2,又f=2,
则2×+φ=+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,则φ=,
所以f(x)=2sin,B正确;
2sin≠2sin,A错误;
又2sin=-2cos,
则f(x)=-2cos,C正确;
2sin=2sin=-2cos,D错误.故选BC.
感悟提升
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.常用方法如下:把图象上的一个已知点代入(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代入.
训练2 (1)(2026·银川调研)如图是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象,则该函数的解析式可以是(  )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
C
根据函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,
可得A=2,T=×,
解得ω=2,再将点代入可得2×+φ=+2kπ,k∈Z,又|φ|<,所以φ=,故y=2sin.
(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)=_______.
对比正弦函数y=sin x的图象易知,
点为“五点(画图)法”中的第五点,
所以ω+φ=2kπ,k∈Z. ①
由题知|AB|=xB-xA=,则

两式相减,得ω(xB-xA)=,即ω=,
解得ω=4.
代入①,得φ=2kπ-,k∈Z,
所以f(π)=sin=sin=-.
角度1 图象与性质的综合应用
例3 (多选)(2026·湖州调研)已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0)的最大值为2,其图象的相邻两条对称轴之间的距离为,则下列说法正确的是(   )
A.ω=2
B.函数f(x)的图象向左平移个单位后关于原点对称
C.函数f(x)的图象关于点对称
D.函数f(x)在区间上单调递增
ABD
考点三 三角函数图象、性质的综合应用
对于A,因为函数f(x)图象的相邻两条对称轴之间的距离为,所以该函数最小正周期为T=2×=π,故ω==2,A正确;
对于B,由函数f(x)的最大值为2可知A=2,故f(x)=2sin,
函数f(x)的图象向左平移个单位后,可得到函数y=2sin=2sin 2x的图象,该函数为奇函数,B正确;
对于C,f=2sin≠0,
故函数f(x)的图象不关于点对称,C错误;
对于D,当0≤x≤时,-≤2x-≤,
故函数f(x)在区间上单调递增,D正确.
角度2 三角函数的零点(方程的根)问题
例4 已知函数f(x)=2sin,且关于x的方程f(x)=t(t∈R)在区间上有唯一解,则t的取值范围是________________.
[-1,1)∪{2}
因为x∈,
所以2x-∈,
所以2sin∈[-1,2],且当x=时,f=1,
所以其函数图象如图所示.
因为关于x的方程f(x)=t(t∈R)在区间上有唯一解,
即y=f(x)与y=t只有一个交点,结合函数图象可知-1≤t<1或t=2.
感悟提升
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研究其单调性、对称性和最值等.
2.方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.
训练3 (1)(多选)(2026·石家庄模拟)已知函数f(x)=sin+b(0<ω<1)的图象关于点中心对称,将曲线y=f(x)的横坐标缩短至原来的(纵坐标不变),再向下平移1个单位长度,得到函数g(x)的图象,则(  )
A.f(x)=sin+1
B.g(x)=sin
C.函数g(x)的图象关于直线x=-对称
D.函数g(x)的图象在区间内单调递增
AD
由函数f(x)=sin+b关于点中心对称,
可得到b=1;代入对称点坐标得f=1,
得sin=0,
解得ω+=kπ,k∈Z,∴ω=-,k∈Z.
又∵0<ω<1,∴ω=,
因此f(x)=sin+1,A正确;
将f(x)的横坐标缩短至原来的,得到y=sin+1,
再向下平移1个单位,得到g(x)=sin,故B错误;
g(x)=sin的对称轴需满足x++kπ,k∈Z,
即x=+kπ,k∈Z,不存在整数k使x=-,故C错误;
g(x)的导数为g'(x)=cos,
当x∈时,
x+∈,此时cos>0,
故g(x)在该区间内单调递增,故D正确.
(2)已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在x∈上有两个不同的实数根,则m的取值范围是____________.
(-2,-1)
方程2sin2x-sin 2x+m-1=0可转化为m=1-2sin2x+sin 2x=
cos 2x+sin 2x=2sin,x∈.
设2x+=t,则t∈,
所以题目条件可转化为=sin t,
t∈有两个不同的实数根.
所以y1=和y2=sin t,t∈的图象有两个不同交点,如图所示.
由图象观察知,-1<<-,
故m的取值范围是(-2,-1).
三角函数中ω的范围问题,主要涉及三角函数的单调性、对称性、最值与零点等.
(1)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在[x1,x2]上单调递增(或递减),求ω的取值范围的方法:
①根据题意可知区间[x1,x2]的长度不大于该函数最小正周期的一半,即x2-x1≤T=,求得0<ω≤.
②以单调递增为例,利用[ωx1+φ,ωx2+φ] (k∈Z),解得ω的取值范围.
三角函数中有关ω的范围问题 微点突破
(2)三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”为,相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为,这就说明,我们可根据三角函数的对称性来研究其周期性,解决问题的关键在于运用整体代换的思想,建立关于ω的不等式组,进而可以研究ω的取值范围.
(3)利用三角函数的最值与周期或其图象的对称性之间的关系,可以列出关于ω的不等式(组),进而求出ω的值或取值范围.
(4)对于区间长度为定值的动区间,若区间上至少含有k个零点,需要确定含有k个零点的区间长度,一般和周期相关;若在区间上至多含有k个零点,需要确定包含k+1个零点的区间长度的最小值.
一、三角函数的单调性与ω的关系
例1 (2026·长沙雅礼中学综测)已知函数f(x)=sin(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
B
法一 由题意得

又ω>0,所以所以k=0,则0<ω≤.
法二 取ω=1,则f(x)=sin,
令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
当k=0时,函数f(x)在区间上单调递减,与函数f(x)在区间上单调递增矛盾,
故ω≠1,结合四个选项可知选B.
二、三角函数的对称性与ω的关系
例2 (2026·郑州质检)若定义在R上的函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)的图象在区
间[0,π]上恰有5条对称轴,则ω的取值范围为____________.
法一 由已知得,
f(x)=sin,
由x∈[0,π],得ωx+∈,
若函数f(x)的图象在区间[0,π]上有5条对称轴,则≤ωπ+<,
解得≤ω<.
法二 由已知得,f(x)=sin,
令ωx+=kπ+,k∈Z,得x=,k∈Z,
依题意知,满足0≤≤π,
即0≤4k+1≤4ω的整数k有5个,
所以k=0,1,2,3,4,则4×4+1≤4ω<4×5+1,
故≤ω<.
三、三角函数的最值与ω的关系
例3 (2026·西安调研)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间(π,2π)内没有最小值,则ω
的取值范围为_____________________.
由x∈(π,2π),则t=ωx∈(ωπ,2ωπ)
且ω>0,
所以y=sin t在(ωπ,2ωπ)上没有最小值,
若0<ωπ<2ωπ≤,可得0<ω≤,
若+2kπ≤ωπ<2ωπ≤+2kπ且k∈N,
可得+2k≤ω≤+k,k∈N,
所以≤ω≤,综上,ω∈∪.
四、三角函数的零点与ω的关系
例4 (2025·北京卷)设函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0),若f(x+π)=f(x)恒成立,且f(x)在上存在零点,则ω的最小值为(  )
A.8 B.6
C.4 D.3
函数f(x)=sin ωx+cos ωx=sin(ω>0),
设函数f(x)的最小正周期为T,
由f(x+π)=f(x)可得kT=π(k∈N*),
所以T=(k∈N*),即ω=2k(k∈N*);
又函数f(x)在上存在零点,
且当x∈时,ωx+∈,
所以≥π,即ω≥3,
又ω=2k(k∈N*),故ω=4即为所求.
训练 (1)(2026·漳州模拟)已知f(x)=sin,若f(x)在区间(0上不单调,则a的取值范围是____________.
画出函数f(x)的部分图象如图所示,
因为a<2π,所以a+<<.
因为f(x)在区间(0所以(2)(2026·清远模拟)已知函数f(x)=sin πωx-cos πωx(ω>0)在[0,1]内恰有3个
最值点和3个零点,则实数ω的取值范围是____________.
因为f(x)=sin πωx-cos πωx=2sin(ω>0),
且当0≤x≤1时,-≤πωx-≤πω-,
因为函数f(x)在[0,1]内恰有3个最值点和3个零点,
所以≤πω-<3π,解得≤ω<.
(3)(2026·长春调研)已知函数f(x)=sin(ω>0)在区间(0,π)恰有两个极大
值点、三个对称中心,则ω的取值范围是____________.
由题意,ω>0,x∈(0,π)时,
ωx+∈,
因为f(x)=sin在区间(0,π)恰有两个极大值点、三个对称中心,
故πω+∈(3π,4π],解得ω∈.
(4)(2026·济南调研)已知函数f(x)=3sin ωx在区间上的最小值为-3,则ω的取值范围为_________________________.
由题意,f(x)=3sin ωx在区间上的最小值为-3,
当ω>0时,-ω≤ωx≤ω,得-ω≤-,得ω≥2;
当ω<0时,ω≤ωx≤-ω,得ω≤-,得ω≤-3.
则ω的取值范围为ω≤-3或ω≥2.
课时对点精练
03
一、单选题
1.(2026·德阳模拟)已知函数f(x)=cos,现将函数f(x)的图象的横坐标变为原来的,纵坐标不变得到函数g(x),则g值为(  )
A. B.-
C. D.-
B
将函数f(x)的图象的横坐标变为原来的,可得g(x)=cos,
所以g=cos=-,故选B.
2.(2026·临沂模拟)将函数f(x)=sin(2x+φ)的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,若g(x)的图象关于y轴对称,则φ=(  )
A.- B.-
C. D.
B
由题意g(x)=f=sin是偶函数,
从而
解得φ=-.
3.若函数f(x)=sin的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,其图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,则m的值可以为(  )
A. B.
C. D.
D
由题可得f(x+m)=sin的图象与函数g(x)=cos 2x的图象重合,
则2m++2kπ,k∈Z,
解得m=+kπ,k∈Z,故m的值可以为.
4.(2026·岳阳质检)已知函数f(x)=sin x+acos x的一个零点是,将函数y=f(2x)的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式为(  )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=-2cos 2x D.y=2cos 2x
D
依题意,f=sin +acos a=0,解得a=-,
所以f(x)=sin x-cos x=2sin.
则f(2x)=2sin,其图象向左平移个单位长度得到
y=2sin=2sin=2cos 2x的图象.
5.(2026·天津和平区模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,
ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,要得到y=sin x
的图象,只需将函数f(x)的图象上所有的点(  )
A.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行
移动个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度
C.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平行移动个单位长度
D.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度
A
由图可知,A=,得T=π,又T=,由ω>0解得ω=2;
将点代入f(x),得0=sin,
点在函数单调减区间上,则2×+φ=π+2kπ,k∈Z,
解得φ=2kπ+,k∈Z,又|φ|<π,所以φ=,得f(x)=sin.
将f(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),再向右平行移动个单位长度,得y=sin x的图象.
6.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,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
f(x)=cos=cos=-sin 2x的图象.
作出函数f(x)的部分图象和直线y=x-如图所示.
观察图象知,共有3个交点.故选C.
7.已知函数f(x)=3sin,g(x)=3cos,则下列命题正确的是(  )
A.函数g(x)的最小正周期为π
B.直线x=π是f(x)图象的一条对称轴
C.函数f(x)在区间上单调递减
D.将f(x)的图象向左平移个单位长度后得到g(x)的图象
D
对于A,g(x)=3cos=4π,A错误;
对于B,f(π)=3sin=3sin≠±3,
直线x=π不是f(x)图象的对称轴,B错误;
对于C,当x∈时,
-<<,
而正弦函数y=sin x在上单调递增,
因此函数f(x)在区间上单调递增,
C错误;
对于D,f=3sin=3sin=3cos=g(x),D正确.
二、多选题
8.(2026·铁岭调研)为了得到函数f(x)=sin的图象,只需把正弦曲线上所有的点(  )
A.先向右平移个单位长度,再将横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.先向右平移个单位长度,再将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.先将横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
D.先将横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位长度
AC
正弦曲线y=sin x上所有点先向右平移个单位长度,
得到函数y=sin的图象,再将所有点的横坐标缩短到原来的,
纵坐标不变,得到函数f(x)=sin的图象,故A正确,B错误;
先将正弦曲线y=sin x上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=sin 2x的图象,再向右平移个单位长度,
得到函数f(x)=sin的图象,故C正确,D错误.
9.(2026·汕尾模拟)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
ABD
由图象可得,
故T=π,故ω=2,故A正确;
故f(x)=sin(2x+φ),而f=1,故2×+φ=+2kπ,k∈Z,
故φ=+2kπ,k∈Z,而|φ|<,故φ=,故B正确;
因为f=sin=cos 2x,
故f为偶函数,故C错误;
故f(x)=sin,当x∈[3π,4π]时,6π+≤2x+≤8π+,
因为y=sin t在上的零点为7π,8π.
故f(x)在[3π,4π]上有两个不同的零点,故D正确.
三、填空题
10.(2023·全国乙卷改编)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)的图象的两条相邻对称轴,则f=______.
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 .
11.(2026·长沙调研)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条对称轴间距离的最小值为,且x=为f(x)的一个零点,则不等式f(x)≥的解集为__________________________.
,k∈Z
因为函数f(x)=sin(ωx+φ),
所以T=2×=π,ω==2.所以f(x)=sin(2x+φ).
因为x=为f(x)的一个零点,所以sin=0,
即sin=0,所以φ+=kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=-,
所以f(x)=sin,
由f(x)≥,得sin≥,
所以+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
所以+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
不等式f(x)≥,k∈Z.
12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则y=f取得最小值时x的取值集合为
___________________________.
根据所给图象,可得最小正周期
T=4×=π,故π=,所以ω=2,
因此f(x)=sin(2x+φ),另外函数f(x)的图象经过点,
代入得2×+φ=π+2kπ(k∈Z),
所以φ=-+2kπ(k∈Z),
再由|φ|<,得φ=-,所以f(x)=sin,
所以f=sin,
当2x+=-+2kπ(k∈Z),
即x=-+kπ(k∈Z)时,y=f取得最小值.
此时x的取值集合为.
四、解答题
13.已知函数f(x)=-cos+1-2sin2x.
(1)用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数f(x)在[0,π]上的图象;
f(x)=-cos+1-2sin2x=sin 2x+cos 2x=2sin.
列表如下:
x 0 π
f(x) 1 2 0 -2 0 1
描点、连线,函数f(x)在区间[0,π]上的大致图象如图.
(2)先将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)图象的对称中心.
将函数f(x)=2sin个单位长度后得到y=2sin=2sin的图象,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=2sin的图象.
由=kπ,k∈Z,得x=2kπ+,k∈Z,
故g(x)图象的对称中心为,k∈Z.
14.(2026·南昌模拟)已知函数f(x)=sin+2cos2(ω>0).若函数f(x)的相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求ω的值,并求函数f(x)在的值域;
f(x)=sin+2cos2
=sincos
=2sin,
由题意可知,函数f(x)的最小正周期T=π=,所以ω=1,
所以f(x)=2sin,
由x∈,得2x+∈,
故sin∈.
所以f(x)在.
(2)若函数y=f(x+θ)-(其中θ∈)为奇函数,求θ的值.
函数y=f(x+θ)-=2sin为奇函数,
则2θ+=kπ,k∈Z,
所以θ=,k∈Z,
因为θ∈,所以k=1,θ=π.

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