2019版文科数学大4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 含答案_第1页
2019版文科数学大4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 含答案_第2页
2019版文科数学大4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 含答案_第3页
2019版文科数学大4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 含答案_第4页
2019版文科数学大4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 含答案_第5页
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文档简介

学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精§4。4函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用最新考纲考情考向分析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.以考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象的五点法画图、图象之间的平移伸缩变换、由图象求函数解析式以及利用正弦型函数解决实际问题为主,常与三角函数的性质、三角恒等变换结合起来进行综合考查,加强数形结合思想的应用意识.题型为选择题和填空题,中档难度.1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈R振幅周期频率相位初相AT=eq\f(2π,ω)f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)ωx+φφ2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A〉0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点如下表所示:xeq\f(0-φ,ω)eq\f(\f(π,2)-φ,ω)eq\f(π-φ,ω)eq\f(\f(3π,2)-φ,ω)eq\f(2π-φ,ω)ωx+φ0eq\f(π,2)πeq\f(3π,2)2πy=Asin(ωx+φ)0A0-A0

3.函数y=sinx的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω〉0)的图象的两种途径知识拓展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=sinωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ〉0)的变换:向左平移eq\f(φ,ω)个单位长度而非φ个单位长度.3.函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴由ωx+φ=kπ+eq\f(π,2),k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))的图象是由y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))的图象向右平移eq\f(π,2)个单位长度得到的.(√)(2)将函数y=sinωx的图象向右平移φ(φ〉0)个单位长度,得到函数y=sin(ωx-φ)的图象.(×)(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eq\f(T,2)。(√)(4)由图象求函数解析式时,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.(√)题组二教材改编2.[P55T2]为了得到函数y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的图象,可以将函数y=2sin2x的图象()A.向右平移eq\f(π,6)个单位长度B.向右平移eq\f(π,3)个单位长度C.向左平移eq\f(π,6)个单位长度D.向左平移eq\f(π,3)个单位长度答案A3.[P58A组T3]函数y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)))的振幅、频率和初相分别为()A.2,4π,eq\f(π,3) B.2,eq\f(1,4π),eq\f(π,3)C.2,eq\f(1,4π),-eq\f(π,3) D.2,4π,-eq\f(π,3)答案C解析由题意知A=2,f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)=eq\f(1,4π),初相为-eq\f(π,3).4.[P62例4]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,则这段曲线的函数解析式为__________________________.答案y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x+\f(3π,4)))+20,x∈[6,14]解析从图中可以看出,从6~14时的是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期,所以A=eq\f(1,2)×(30-10)=10,b=eq\f(1,2)×(30+10)=20,又eq\f(1,2)×eq\f(2π,ω)=14-6,所以ω=eq\f(π,8)。又eq\f(π,8)×10+φ=2π+2kπ,k∈Z,取φ=eq\f(3π,4),所以y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x+\f(3π,4)))+20,x∈[6,14].题组三易错自纠5.要得到函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))的图象,只需将函数y=sin4x的图象()A.向左平移eq\f(π,12)个单位长度B.向右平移eq\f(π,12)个单位长度C.向左平移eq\f(π,3)个单位长度D.向右平移eq\f(π,3)个单位长度答案B解析∵y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,12))))),∴要得到y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))的图象,只需将函数y=sin4x的图象向右平移eq\f(π,12)个单位长度.6.将函数y=cos2x+1的图象向右平移eq\f(π,4)个单位长度,再向下平移1个单位长度后得到的函数图象对应的表达式为()A.y=sin2x B.y=sin2x+2C.y=cos2x D.y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))答案A解析将函数y=cos2x+1的图象向右平移eq\f(π,4)个单位长度得到y=cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+1=sin2x+1,再向下平移1个单位长度得到y=sin2x,故选A.7.设函数f(x)=3sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω〉0,-\f(π,2)<φ〈\f(π,2)))的图象关于直线x=eq\f(2π,3)对称,它的周期是π,则下列说法正确的是________.(填序号)①f(x)的图象过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(3,2)));②f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(2π,3)))上是减函数;③f(x)的一个对称中心是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),0));④将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度得到函数y=3sinωx的图象.答案①③解析∵周期为π,∴eq\f(2π,ω)=π,∴ω=2,∴f(x)=3sin(2x+φ),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)))=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)+φ)),则sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4π,3)+φ))=1或-1.又φ∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),eq\f(4π,3)+φ∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),\f(11π,6))),∴eq\f(4π,3)+φ=eq\f(3π,2),∴φ=eq\f(π,6),∴f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))。①令x=0,则f(x)=eq\f(3,2),正确.②令2kπ+eq\f(π,2)<2x+eq\f(π,6)<2kπ+eq\f(3π,2),k∈Z,则kπ+eq\f(π,6)<x〈kπ+eq\f(2π,3),k∈Z。令k=0,得eq\f(π,6)<x<eq\f(2π,3),即f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3)))上单调递减,而在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(π,6)))上单调递增,错误.③令x=eq\f(5π,12),则f(x)=3sinπ=0,正确.④应平移eq\f(π,12)个单位长度,错误。题型一函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换典例已知函数y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).(1)求它的振幅、周期、初相;(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;(3)说明y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象可由y=sinx的图象经过怎样的变换而得到.解(1)y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的振幅A=2,周期T=eq\f(2π,2)=π,初相φ=eq\f(π,3).(2)令X=2x+eq\f(π,3),则y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=2sinX.列表如下:x-eq\f(π,6)eq\f(π,12)eq\f(π,3)eq\f(7π,12)eq\f(5π,6)X0eq\f(π,2)πeq\f(3π,2)2πy=sinX010-10y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))020-20

描点画出图象,如图所示:(3)方法一把y=sinx的图象上所有的点向左平移eq\f(π,3)个单位长度,得到y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象;再把y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq\f(1,2)倍(纵坐标不变),得到y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象;最后把y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),即可得到y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象.方法二将y=sinx的图象上所有点的横坐标缩短为原来的eq\f(1,2)倍(纵坐标不变),得到y=sin2x的图象;再将y=sin2x的图象向左平移eq\f(π,6)个单位长度,得到y=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象;再将y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的2倍(横坐标不变),即得到y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象.思维升华(1)y=Asin(ωx+φ)的图象可用“五点法"作简图得到,可通过变量代换z=ωx+φ计算五点坐标.(2)由函数y=sinx的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)图象有两条途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.跟踪训练(1)(2018届安阳林州一中调研)将函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象向右平移m(m〉0)个单位长度,所得函数图象关于y轴对称,则m的最小值为()A。eq\f(5π,12) B.eq\f(π,3)C。eq\f(π,12) D.eq\f(7π,12)答案A

解析平移后的函数解析式为y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)-2m)),又图象关于y轴对称,则sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2m))=±1,∴eq\f(π,3)-2m=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,∴m=-eq\f(kπ,2)-eq\f(π,12),k∈Z,又m〉0,∴m的最小值为eq\f(5π,12).(2)把函数y=sinx的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移eq\f(π,4)个单位长度,得到的函数图象的解析式是________.答案y=cos2x解析由y=sinx图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,所得图象的解析式为y=sin2x,再向左平移eq\f(π,4)个单位长度得y=sin2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4))),即y=cos2x。题型二由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式典例(1)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则y=________________.答案2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))解析由题图可知,A=2,T=2eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))))=π,所以ω=2,由五点作图法可知2×eq\f(π,3)+φ=eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,6),所以函数的解析式为y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))).(2)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|〈\f(π,2)))的部分图象如图所示,则y=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))取得最小值时x的集合为________.答案eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(x=kπ-\f(π,3),k∈Z))))

解析根据所给图象,周期T=4×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,12)-\f(π,3)))=π,故π=eq\f(2π,ω),∴ω=2,因此f(x)=sin(2x+φ),另外图象经过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,12),0)),代入有2×eq\f(7π,12)+φ=π+2kπ(k∈Z),再由|φ|<eq\f(π,2),得φ=-eq\f(π,6),∴f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),当2x+eq\f(π,6)=-eq\f(π,2)+2kπ(k∈Z),即x=-eq\f(π,3)+kπ(k∈Z)时,y=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))取得最小值.思维升华y=Asin(ωx+φ)中φ的确定方法(1)代入法: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.(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.跟踪训练(2018·山东重点中学模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,|φ|〈\f(π,2),ω〉0))的图象的一部分如图所示,则f(x)图象的对称轴方程是________.答案x=eq\f(kπ,2)+eq\f(π,6)(k∈Z)解析由图象知A=2,又1=2sin(ω×0+φ),即sinφ=eq\f(1,2),又|φ|〈eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,6)。又eq\f(11π,12)×ω+eq\f(π,6)=2π,∴ω=2,∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),令2x+eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),解得x=eq\f(kπ,2)+eq\f(π,6)(k∈Z),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的对称轴方程为x=eq\f(kπ,2)+eq\f(π,6)(k∈Z).

题型三三角函数图象性质的应用命题点1三角函数模型典例如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)x+φ))+k,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为()A.5B.6 C.8D.10答案C解析由题干图得ymin=k-3=2,则k=5.∴ymax=k+3=8.命题点2函数零点(方程根)问题典例已知关于x的方程2sin2x-eq\r(3)sin2x+m-1=0在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上有两个不同的实数根,则m的取值范围是____________.答案(-2,-1)解析方程2sin2x-eq\r(3)sin2x+m-1=0可转化为m=1-2sin2x+eq\r(3)sin2x=cos2x+eq\r(3)sin2x=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)).设2x+eq\f(π,6)=t,则t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,6)π,\f(13,6)π)),∴题目条件可转化为eq\f(m,2)=sint,t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,6)π,\f(13,6)π))有两个不同的实数根.∴y1=eq\f(m,2)和y2=sint,t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,6)π,\f(13,6)π))的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,eq\f(m,2)的取值范围是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(1,2))),故m的取值范围是(-2,-1).引申探究本例中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根",则m的取值范围是__________.答案[-2,1)解析由上例题知,eq\f(m,2)的取值范围是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))),∴-2≤m〈1,∴m的取值范围是[-2,1).命题点3三角函数图象性质的综合典例(2017·潍坊模拟)已知函数f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,3)))(ω〉0)的图象与x轴相邻两个交点的距离为eq\f(π,2)。(1)求函数f(x)的解析式;(2)若将f(x)的图象向左平移m(m〉0)个单位长度得到函数g(x)的图象恰好经过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0)),求当m取得最小值时,g(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(7π,12)))上的单调递增区间.解(1)函数f(x)的图象与x轴相邻两个交点的距离为eq\f(π,2),得函数f(x)的最小正周期为T=2×eq\f(π,2)=eq\f(2π,2ω),得ω=1,故函数f(x)的解析式为f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).(2)将f(x)的图象向左平移m(m〉0)个单位长度得到函数g(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2x+m+\f(π,3)))=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+2m+\f(π,3)))的图象,根据g(x)的图象恰好经过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0)),可得eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2π,3)+2m+\f(π,3)))=0,即sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2m-\f(π,3)))=0,所以2m-eq\f(π,3)=kπ(k∈Z),m=eq\f(kπ,2)+eq\f(π,6)(k∈Z),因为m>0,所以当k=0时,m取得最小值,且最小值为eq\f(π,6)。此时,g(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))).因为x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(7π,12))),所以2x+eq\f(2π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(11π,6))).当2x+eq\f(2π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(π,2))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),-\f(π,12)))时,g(x)单调递增,当2x+eq\f(2π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),\f(11π,6))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),\f(7π,12)))时,g(x)单调递增.综上,g(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(7π,12)))上的单调递增区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),-\f(π,12)))和eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),\f(7π,12)))。思维升华(1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题.(2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)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.跟踪训练(1)已知角φ的终边经过点P(-4,3),函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于eq\f(π,2),则feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))的值为________.答案-eq\f(4,5)解析由角φ的终边经过点P(-4,3),可得cosφ=-eq\f(4,5),sinφ=eq\f(3,5)。根据函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω〉0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于eq\f(π,2),可得周期为eq\f(2π,ω)=2×eq\f(π,2),解得ω=2,∴f(x)=sin(2x+φ),∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+φ))=cosφ=-eq\f(4,5).(2)若函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω〉0)满足f(0)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),且函数在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上有且只有一个零点,则f(x)的最小正周期为________.答案π解析∵f(0)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),∴x=eq\f(π,6)是f(x)图象的一条对称轴,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=±1,∴eq\f(π,6)×ω+eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ,k∈Z,∴ω=6k+2,k∈Z,∴T=eq\f(π,3k+1)(k∈Z).又f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上有且只有一个零点,∴eq\f(π,6)≤eq\f(T,4)≤eq\f(π,2)-eq\f(π,6),∴eq\f(2π,3)≤T≤eq\f(4π,3),∴eq\f(2π,3)≤eq\f(π,3k+1)≤eq\f(4π,3)(k∈Z),∴-eq\f(1,12)≤k≤eq\f(1,6),又∵k∈Z,∴k=0,∴T=π。

三角函数图象与性质的综合问题典例(12分)已知函数f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))·coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))-sin(x+π).(1)求f(x)的最小正周期;(2)若将f(x)的图象向右平移eq\f(π,6)个单位长度,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,π]上的最大值和最小值.思维点拨(1)先将f(x)化成y=Asin(ωx+φ)的形式再求周期;(2)将f(x)解析式中的x换成x-eq\f(π,6),得g(x),然后利用整体思想求最值.规范解答解(1)f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,4)))-sin(x+π)=eq\r(3)cosx+sinx[3分]=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),[5分]于是T=eq\f(2π,1)=2π.[6分](2)由已知得g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),[8分]∵x∈[0,π],∴x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,6))),∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)),[10分]∴g(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))∈[-1,2].[11分]故函数g(x)在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1。[12分]解决三角函数图象与性质的综合问题的一般步骤第一步:(化简)将f(x)化为asinx+bcosx的形式;第二步:(用辅助角公式)构造f(x)=eq\r(a2+b2)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx·\f(a,\r(a2+b2))+cosx·\f(b,\r(a2+b2))));第三步:(求性质)利用f(x)=eq\r(a2+b2)sin(x+φ)研究三角函数的性质;第四步:(反思)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规范.

1.(2017·全国Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))),则下面结论正确的是()A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移eq\f(π,6)个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移eq\f(π,12)个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq\f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移eq\f(π,6)个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的eq\f(1,2)倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移eq\f(π,12)个单位长度,得到曲线C2答案D解析因为y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)-\f(π,2)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),所以曲线C1:y=cosx上各点的横坐标缩短到原来的eq\f(1,2)倍,纵坐标不变,得到曲线y=cos2x,再把得到的曲线y=cos2x向左平移eq\f(π,12)个单位长度,得到曲线y=cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,12)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).故选D。2.(2018·洛阳统考)若将函数f(x)=sin2x+cos2x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()A.eq\f(π,8)B.eq\f(π,4) C。eq\f(3π,8)D.eq\f(5π,4)答案C解析f(x)=sin2x+cos2x=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4))),将函数f(x)的图象向右平移φ个单位长度后所得图象对应的函数为y=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)-2φ)),且该函数为偶函数,故2φ+eq\f(π,4)=kπ(k∈Z),所以φ的最小正值为eq\f(3π,8)。

3.(2017·衡水中学模拟)若函数y=sin(ωx-φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π))上的图象如图所示,则ω,φ的值分别是()A.ω=2,φ=eq\f(π,3) B.ω=2,φ=-eq\f(2π,3)C.ω=eq\f(1,2),φ=eq\f(π,3) D.ω=eq\f(1,2),φ=-eq\f(2π,3)答案A解析由题图可知,T=2eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)))))=π,所以ω=eq\f(2π,T)=2,又sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,6)-φ))=0,所以eq\f(π,3)-φ=kπ(k∈Z),即φ=eq\f(π,3)-kπ(k∈Z),而|φ|〈eq\f(π,2),所以φ=eq\f(π,3),故选A.4.函数f(x)=tanωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线y=2所得线段长为eq\f(π,2),则feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))的值是()A.-eq\r(3)B.eq\f(\r(3),3) C.1D。eq\r(3)答案D解析由已知得T=eq\f(π,2),∴ω=2.∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=taneq\f(π,3)=eq\r(3)。5.(2017·昆明市两区七校模拟)将函数f(x)=eq\r(3)sinx-cosx的图象沿着x轴向右平移a(a>0)个单位长度,所得函数图象关于y轴对称,则a的最小值是()A.eq\f(π,6)B.eq\f(π,3) C。eq\f(π,2)D.eq\f(2π,3)答案B解析依题意得f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6))),因为函数f(x-a)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-a-\f(π,6)))的图象关于y轴对称,所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-a-\f(π,6)))=±1,a+eq\f(π,6)=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,即a=kπ+eq\f(π,3),k∈Z,因此正数a的最小值是eq\f(π,3),故选B。6.函数f(x)=sin(2x+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的图象向左平移eq\f(π,6)个单位长度后所得函数图象的解析式是奇函数,则函数f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值为()A.-eq\f(\r(3),2)B.-eq\f(1,2) C.eq\f(1,2)D.eq\f(\r(3),2)答案A解析由函数f(x)的图象向左平移eq\f(π,6)个单位长度,得g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+φ+\f(π,3)))的图象,因为是奇函数,所以φ+eq\f(π,3)=kπ,k∈Z,又因为|φ|<eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,3),所以f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))).又x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以2x-eq\f(π,3)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(2π,3))),所以当x=0时,f(x)取得最小值-eq\f(\r(3),2).7.已知简谐运动f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)x+φ))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为________.答案6,eq\f(π,6)解析由题意知1=2sinφ,得sinφ=eq\f(1,2),又|φ|<eq\f(π,2),得φ=eq\f(π,6)。而此函数的最小正周期T=eq\f(2π,\f(π,3))=6.8.(2017·河南洛阳统考)函数f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,0〈φ〈\f(π,2)))的部分图象如图所示,已知图象经过点A(0,1),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),-1)),则f(x)=_______。答案2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,6)))解析由已知得eq\f(T,2)=eq\f(π,3),∴T=eq\f(2π,3),又T=eq\f(2π,ω),∴ω=3。∵f(0)=1,∴sinφ=eq\f(1,2),又∵0<φ〈eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,6),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,6)))(经检验满足题意).9.已知函数f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω〉0)和g(x)=3cos(2x+φ)的图象完全相同,若x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),则f(x)的值域是____________.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),3))解析f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))=3coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))))=3coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(2π,3))),所以ω=2,则f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴-eq\f(π,6)≤2x-eq\f(π,6)≤eq\f(5π,6),∴-eq\f(3,2)≤f(x)≤3.10.(2018·长春调研)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R。若函数f(x)在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y=f(x)的图象关于直线x=ω对称,则ω的值为________.答案eq\f(\r(π),2)解析f(x)=sinωx+cosωx=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4))),因为f(x)在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x=ω对称,所以f(ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+eq\f(π,4)=2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,所以ω2=eq\f(π,4)+2kπ,k∈Z.又ω-(-ω)≤eq\f(\f(2π,ω),2),即ω2≤eq\f(π,2),即ω2=eq\f(π,4),所以ω=eq\f(\r(π),2).11.已知函数y=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A〉0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的图象过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0)),图象上与点P最近的一个最高点是Qeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),5)).(1)求函数的解析式;(2)求函数f(x)的单调递增区间.解(1)依题意得A=5,周期T=4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\f(π,12)))=π,∴ω=eq\f(2π,π)=2。故y=5sin(2x+φ),又图象过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0)),∴5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)+φ))=0,由已知可得eq\f(π,6)+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|<eq\f(π,2),∴φ=-eq\f(π,6),∴y=5sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))。(2)由-eq\f(π,2)+2kπ≤2x-eq\f(π,6)≤eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,得-eq\f(π,6)+kπ≤x≤eq\f(π,3)+kπ,k∈Z,故函数f(x)的单调递增区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,6),kπ+\f(π,3)))(k∈Z).12.(2017·合肥质检)已知函数f(x)=4cosωx·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))+a(ω〉0)图象上最高点的纵坐标为2,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求a和ω的值;(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间.解(1)f(x)=4cosωx·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))+a=4cosωx·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)sinωx+\f(1,2)cosωx))+a=2eq\r(3)sinωxcosωx+2cos2ωx-1+1+a=eq\r(3)sin2ωx+cos2ωx+1+a=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6)))+1+a.当sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6)))=1时,f(x)取得最大值2+1+a=3+a.又f(x)最高点的纵坐标为2,∴3+a=2,即a=-1。又f(x)图象上相邻两个最高点的距离为π,∴f(x)的最小正周期为T=π,∴2ω=eq\f(2π,T)=2,ω=1。(2)∵x∈[0,π],∴2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(13π,6)))。当2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3)))时,f(x)单调递减,∴f(x)在[0,π]上的单调递减区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3))).13.将函数f(x)=sin(2x+θ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2)〈θ<\f(π,2)))的图象向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若f(x),g(x)的图象都经过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2))),则φ的值为________.答案eq\f(5π,6)解析g(x)=sin[2(x-φ)+θ]=sin(2x-2φ+θ),若f(x),g(x)的图象都经过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2))),所以sinθ=eq\f(\r(3),2),sin(-2φ+θ)=eq\f(\r(3),2),又-eq\f(π,2)<θ〈eq\f(π,2),所以θ=eq\f(π,3),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2φ))=eq\f(\r(3),2).又0<φ<π,所以-eq\f(5π,3)<eq\f(π,3)-2φ〈eq\f(π,3),所以eq\f(π,3)-2φ=-eq\f(4π,3)。即φ=eq\f(5π,6)。14.(2018·太原模拟)已知函数f(x)=eq\r(3)sinωx+cosωx(ω〉0),x∈R.在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为eq\f(π,3),则f(x)的最小正周期为________.答案π解析f(x)=eq\r(3)sinωx+cosωx=2sineq\b\l

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