第4讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质
A级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.(2013·兰州模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,π
|φ|<2的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向π
右平移6个单位后,得到的图象对应的函数解析式为
( ).
A.y=sin 2x B.y=cos 2x π??
D.y=sin?2x-6?
??
2π??
C.y=sin?2x+3?
??
311ππ3π2π
解析 由所给图象知A=1,4T=12-6=4,T=π,所以ω=T=2,由ππ?ππππ???2×+φ2x+?=1,|φ|<得+φ=,解得φ=,所以f(x)=sin?sin?,则f(x)66?2326????π?π?
=sin?2x+6?的图象向右平移6个单位后得到的图象对应的函数解析式为y=
??π???π?π?x-6?+?=sin?2x-6?,故选D. ?sin?2?
?6?????答案 D
2.(2013·东营模拟)将函数y=sin 2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则φ的最小值为 π
A.6
π
B.3
π
C.4
( ).
πD.12
解析 将函数y=sin 2x的图象向左平移φ个单位,得到函数y=sin 2(x+φ)ππ
=sin(2x+2φ)的图象,由题意得2φ=2+kπ(k∈Z),故φ的最小值为4. 答案 C
3.(2012·浙江)把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍
(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是
( ).
解析 把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=cos x+1的图象,然后把所得函数图象向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到函数y=cos(x+1)的图象,故选A. 答案 A
?π??π?4.已知f(x)=sin?x+2?,g(x)=cos?x-2?,则下列结论中正确的是 ( ).
????A.函数y=f(x)·g(x)的周期为2 B.函数y=f(x)·g(x)的最大值为1
π
C.将f(x)的图象向左平移2个单位后得到g(x)的图象 π
D.将f(x)的图象向右平移2个单位后得到g(x)的图象 ?π?解析 ∵f(x)=sin?x+2?=cos x,
???π??π?
g(x)=cos?x-2?=cos?2-x?=sin x,
????1
∴y=f(x)·g(x)=cos x·sin x=2sin 2x.
2π1
T=2=π,最大值为2,∴选项A,B错误.
答案 D
二、填空题(每小题5分,共10分)
π
5.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<2的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________. T7πππ2π
解析 因为4=12-3=4,所以T=π,ω=T=2.73π?7π?
将?12,-1?代入解析式可得:6π+φ=2kπ+2(k??πππ∈Z),即φ=2kπ+3(k∈Z),又0<φ<2,所以φ=3. π
答案 2 3 π??
6.(2012·长沙调研)已知函数f(x)=3sin?ωx-6?(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的
??π??
图象的对称轴完全相同,若x∈?0,2?,则f(x)的取值范围是________.
??解析 ∵f(x)与g(x)的图象的对称轴完全相同,∴f(x)与g(x)的最小正周期相等,π?πππ5π?
∵ω>0,∴ω=2,∴f(x)=3sin?2x-6?,∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,∴2666??π?π?13???3?
-2≤sin?2x-6?≤1,∴-2≤3sin?2x-6?≤3,即f(x)的取值范围是?-2,3?.
???????3?
答案 ?-2,3?
??三、解答题(共25分)
π??
ωx-?7.(12分)(2012·陕西)函数f(x)=Asin+1(A>0,ω>0)的最大值为3,其图6???π
象相邻两条对称轴之间的距离为2. (1)求函数f(x)的解析式;
π??α??0,(2)设α∈?2?,f?2?=2,求α的值. ????
解 (1)∵函数f(x)的最大值为3,∴A+1=3,即A=2, π
∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为2, ∴最小正周期T=π,
π??
∴ω=2,故函数f(x)的解析式为y=2sin?2x-6?+1.
??π?π?1?α???
(2)f?2?=2sin?α-6?+1=2,即sin?α-6?=2, ??????ππππ∵0<α<2,∴-6<α-6<3, πππ∴α-6=6,故α=3.
A
8.(13分)(2012·山东)已知向量m=(sin x,1),n=(3Acos x,2cos 2x)(A>0),函数f(x)=m·n的最大值为6. (1)求A;
π
(2)将函数y=f(x)的图象向左平移12个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩5π?1?
短为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在?0,24?上
??的值域.
A
解 (1)f(x)=m·n=3Asin xcos x+2cos 2x π??3?1?
=A?sin 2x+cos 2x?=A sin?2x+6?.
??2?2?因为A>0,由题意知A=6. π??
(2)由(1)知f(x)=6sin?2x+6?.
??
π
将函数y=f(x)的图象向左平移12个单位后得到 π?π?π???
x+12?+?=6sin?2x+3?的图象; ?y=6sin?2?
?6?????
1
再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的2倍,纵坐标不变,得到y=π??4x+6sin?的图象. 3???π??
因此g(x)=6sin?4x+3?.
??
5π?π?π7π??
因为x∈?0,24?,所以4x+3∈?3,6?,
????
5π??
故g(x)在?0,24?上的值域为[-3,6].
??
B级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)
一、选择题(每小题5分,共10分)
1.(2012·潍坊期末)如图,为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针尖位置P(x,y).若初始位置为?31?
P0?,?,当秒针从P0(注:此时t=0)?22?
正常开始走时,那么点P的纵坐标y与时间t的函数关系为 π??π
A.y=sin?30t+6?
??
( ).
π??π
B.y=sin?-60t-6?
??π??π
D.y=sin?-30t-3?
??
π??π
C.y=sin?-30t+6?
??
π
解析 由题意可得,函数的初相位是6,排除B,D.又函数周期是60(秒)且秒ππ?2π?
针按顺时针旋转,即T=?ω?=60,所以|ω|=30,即ω=-30,故选C.
??答案 C
?π?
2.(2012·东莞二模)若函数f(x)=sin ωx+acos ωx(ω>0)的图象关于点M?3,0?对
??π
称,且在x=6处函数有最小值,则a+ω的一个可能的取值是 A.0
B.3
C.6
D.9
( ).
解析 因为函数f(x)=sin ωx+acos ωx(ω>0)=1+a2·sin(ωx+φ)的图象关于ωπ
+φ=kπ,??3ππ??
点M?3,0?对称,且在x=6处函数有最小值,所以必有???ωππ
+φ=2nπ-??62,
ωππ
k,n∈Z,两式相减得:6=(k-2n)π+2,即ω=6(k-2n)+3=6m+3,k,n,m∈Z,结合四个选项,ω可能取到的值是3或9.将ω=6m+3,k,n,m∈Z代入f(x)=sin ωx+acos ωx(ω>0),得y=sin(6m+3)x+acos(6m+3)x.当图象关