4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用_第1頁
4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用_第2頁
4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用_第3頁
4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用_第4頁
4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用_第5頁
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文檔簡介

§4.4函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用最新考綱考情考向分析1.了解函數y=Asin(ωx+φ)的物理意義;能畫出y=Asin(ωx+φ)的圖象.2.了解參數A,ω,φ對函數圖象變化的影響.3.會用三角函數解決一些簡單實際問題,體會三角函數是描述周期變化現象的重要函數模型.以考查函數y=Asin(ωx+φ)的圖象的五點法畫圖、圖象之間的平移伸縮變換、由圖象求函數解析式以及利用正弦型函數解決實際問題為主,常與三角函數的性質、三角恒等變換結合起來進行綜合考查,加強數形結合思想的應用意識.題型為選擇題和填空題,中檔難度.1.y=Asin(ωx+φ)的有關概念y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈R振幅周期頻率相位初相AT=eq\f(2π,ω)f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)ωx+φφ2.用五點法畫y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一個周期內的簡圖時,要找五個特征點如下表所示: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.函數y=sinx的圖象經變換得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的兩種途徑知識拓展1.函數y=Asin(ωx+φ)+k圖象平移的規律:“左加右減,上加下減”.2.由y=sinωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的變換:向左平移eq\f(φ,ω)個單位長度而非φ個單位長度.3.函數y=Asin(ωx+φ)的對稱軸由ωx+φ=kπ+eq\f(π,2),k∈Z確定;對稱中心由ωx+φ=kπ,k∈Z確定其橫坐標.題組一思考辨析1.判斷下列結論是否正確(請在括號中打“√”或“×”)(1)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))的圖象是由y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))的圖象向右平移eq\f(π,2)個單位長度得到的.(√)(2)將函數y=sinωx的圖象向右平移φ(φ>0)個單位長度,得到函數y=sin(ωx-φ)的圖象.(×)(3)函數y=Acos(ωx+φ)的最小正周期為T,那么函數圖象的兩個相鄰對稱中心之間的距離為eq\f(T,2).(√)(4)由圖象求函數解析式時,振幅A的大小是由一個周期內圖象中最高點的值與最低點的值確定的.(√)題組二教材改編2.[P55T2]為了得到函數y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的圖象,可以將函數y=2sin2x的圖象()A.向右平移eq\f(π,6)個單位長度B.向右平移eq\f(π,3)個單位長度C.向左平移eq\f(π,6)個單位長度D.向左平移eq\f(π,3)個單位長度答案A3.[P58A組T3]函數y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)))的振幅、頻率和初相分別為()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解析由題意知A=2,f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)=eq\f(1,4π),初相為-eq\f(π,3).4.[P62例4]如圖,某地一天從6~14時的溫度變化曲線近似滿足函數y=Asin(ωx+φ)+b,則這段曲線的函數解析式為__________________________.答案y=10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x+\f(3π,4)))+20,x∈[6,14]解析從圖中可以看出,從6~14時的是函數y=Asin(ωx+φ)+b的半個周期,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].題組三易錯自糾5.要得到函數y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x-\f(π,3)))的圖象,只需將函數y=sin4x的圖象()A.向左平移eq\f(π,12)個單位長度 B.向右平移eq\f(π,12)個單位長度C.向左平移eq\f(π,3)個單位長度 D.向右平移eq\f(π,3)個單位長度答案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)))的圖象,只需將函數y=sin4x的圖象向右平移eq\f(π,12)個單位長度.6.(2016·全國Ⅰ)將函數y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象向右平移eq\f(1,4)個周期后,所得圖象對應的函數為()A.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))) B.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))C.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4))) D.y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))答案D解析函數y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的周期為π,將函數y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的圖象向右平移eq\f(1,4)個周期即eq\f(π,4)個單位長度,所得函數為y=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))+\f(π,6)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))),故選D.7.(2018·長春模擬)函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象如圖所示,則函數f(x)的解析式為____________________.答案f(x)=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))解析由題圖可知A=eq\r(2),eq\f(T,4)=eq\f(7π,12)-eq\f(π,3)=eq\f(π,4),所以T=π,故ω=2,因此f(x)=eq\r(2)sin(2x+φ),又eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,12),-\r(2)))為最小值點,所以2×eq\f(7π,12)+φ=2kπ+eq\f(3π,2),k∈Z,所以φ=2kπ+eq\f(π,3),k∈Z,又|φ|<π,所以φ=eq\f(π,3).故f(x)=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).題型一函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及變換典例已知函數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“五點法”作出它在一個周期內的圖象;(3)說明y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象可由y=sinx的圖象經過怎樣的變換而得到.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),則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描點畫出圖象,如圖所示:(3)方法一把y=sinx的圖象上所有的點向左平移eq\f(π,3)個單位長度,得到y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的圖象;再把y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的圖象上所有點的橫坐標縮短到原來的eq\f(1,2)倍(縱坐標不變),得到y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象;最后把y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))上所有點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變),即可得到y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象.方法二將y=sinx的圖象上所有點的橫坐標縮短為原來的eq\f(1,2)倍(縱坐標不變),得到y=sin2x的圖象;再將y=sin2x的圖象向左平移eq\f(π,6)個單位長度,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)))的圖象;再將y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象上所有點的縱坐標伸長為原來的2倍(橫坐標不變),即得到y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的圖象.思維升華(1)y=Asin(ωx+φ)的圖象可用“五點法”作簡圖得到,可通過變量代換z=ωx+φ計算五點坐標.(2)由函數y=sinx的圖象通過變換得到y=Asin(ωx+φ)圖象有兩條途徑:“先平移后伸縮”與“先伸縮后平移”.跟蹤訓練(1)(2018·石家莊調研)若把函數y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))的圖象向左平移eq\f(π,3)個單位長度,所得到的圖象與函數y=cosωx的圖象重合,則ω的一個可能取值是()A.2B.eq\f(3,2)C.eq\f(2,3)D.eq\f(1,2)答案A解析y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(ω,3)π-\f(π,6)))和函數y=cosωx的圖象重合,可得eq\f(ω,3)π-eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,則ω=6k+2,k∈Z.∴2是ω的一個可能值.(2)把函數y=sinx的圖象上所有點的橫坐標縮小到原來的一半,縱坐標保持不變,再把所得函數圖象向左平移eq\f(π,4)個單位長度,得到的函數圖象的解析式是________.答案y=cos2x解析由y=sinx圖象上所有點的橫坐標縮小到原來的一半,縱坐標保持不變,所得圖象的解析式為y=sin2x,再向左平移eq\f(π,4)個單位長度得y=sin2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4))),即y=cos2x.

題型二由圖象確定y=Asin(ωx+φ)的解析式典例(1)函數y=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則y=________________.答案2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))解析由題圖可知,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,由五點作圖法可知2×eq\f(π,3)+φ=eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,6),所以函數的解析式為y=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))).(2)已知函數f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,則y=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))取得最小值時x的集合為________.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))))解析根據所給圖象,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),另外圖象經過點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))),當2x+eq\f(π,6)=-eq\f(π,2)+2kπ(k∈Z),即x=-eq\f(π,3)+kπ(k∈Z)時,y=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))取得最小值.思維升華y=Asin(ωx+φ)中φ的確定方法(1)代入法:把圖象上的一個已知點代入(此時要注意該點在上升區間上還是在下降區間上)或把圖象的最高點或最低點代入.(2)五點法:確定φ值時,往往以尋找“五點法”中的特殊點作為突破口.跟蹤訓練(2018·石家莊質檢)已知函數f(x)=Asin(ωx+φ)+Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,將函數f(x)的圖象向左平移m(m>0)個單位長度后,得到函數g(x)的圖象關于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(\r(3),2)))對稱,則m的值可能為()A.eq\f(π,6) B.eq\f(π,2)C.eq\f(7π,6) D.eq\f(7π,12)答案D解析依題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A+B=\f(3\r(3),2),,-A+B=-\f(\r(3),2),))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A=\r(3),,B=\f(\r(3),2),))eq\f(T,2)=eq\f(π,ω)=eq\f(2π,3)-eq\f(π,6)=eq\f(π,2),故ω=2,則f(x)=eq\r(3)sin(2x+φ)+eq\f(\r(3),2).又feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+φ))+eq\f(\r(3),2)=eq\f(3\r(3),2),故eq\f(π,3)+φ=eq\f(π,2)+2kπ(k∈Z),即φ=eq\f(π,6)+2kπ(k∈Z).因為|φ|<eq\f(π,2),故φ=eq\f(π,6),所以f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+eq\f(\r(3),2).將函數f(x)的圖象向左平移m個單位長度后得到g(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)+2m))+eq\f(\r(3),2)的圖象,又函數g(x)的圖象關于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(\r(3),2)))對稱,即h(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)+2m))的圖象關于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對稱,故eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)+\f(π,6)+2m))=0,即eq\f(5π,6)+2m=kπ(k∈Z),故m=eq\f(kπ,2)-eq\f(5π,12)(k∈Z).令k=2,則m=eq\f(7π,12).題型三三角函數圖象性質的應用命題點1三角函數模型典例如圖,某港口一天6時到18時的水深變化曲線近似滿足函數y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)x+φ))+k,據此函數可知,這段時間水深(單位:m)的最大值為()A.5B.6C.8D.10答案C解析由題干圖得ymin=k-3=2,則k=5.∴ymax=k+3=8.命題點2函數零點(方程根)問題典例已知關于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))上有兩個不同的實數根,則m的取值范圍是____________.答案(-2,-1)解析方程2sin2x-eq\r(3)sin2x+m-1=0可轉化為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)).設2x+eq\f(π,6)=t,則t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,6)π,\f(13,6)π)),∴題目條件可轉化為eq\f(m,2)=sint,t∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,6)π,\f(13,6)π))有兩個不同的實數根.∴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))的圖象有兩個不同交點,如圖:由圖象觀察知,eq\f(m,2)的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,-\f(1,2))),故m的取值范圍是(-2,-1).引申探究本例中,若將“有兩個不同的實數根”改成“有實根”,則m的取值范圍是__________.答案[-2,1)解析由上例題知,eq\f(m,2)的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))),∴-2≤m<1,∴m的取值范圍是[-2,1).

命題點3三角函數圖象性質的綜合典例(2017·濰坊模擬)已知函數f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,3)))(ω>0)的圖象與x軸相鄰兩個交點的距離為eq\f(π,2).(1)求函數f(x)的解析式;(2)若將f(x)的圖象向左平移m(m>0)個單位長度得到函數g(x)的圖象恰好經過點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0)),求當m取得最小值時,g(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(7π,12)))上的單調遞增區間.解(1)函數f(x)的圖象與x軸相鄰兩個交點的距離為eq\f(π,2),得函數f(x)的最小正周期為T=2×eq\f(π,2)=eq\f(2π,2ω),得ω=1,故函數f(x)的解析式為f(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))).(2)將f(x)的圖象向左平移m(m>0)個單位長度得到函數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)))的圖象,根據g(x)的圖象恰好經過點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),因為m>0,所以當k=0時,m取得最小值,且最小值為eq\f(π,6).此時,g(x)=eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))).因為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))).當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)))時,g(x)單調遞增,當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)))時,g(x)單調遞增.綜上,g(x)在區間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(7π,12)))上的單調遞增區間是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))).思維升華(1)三角函數模型的應用體現在兩方面:一是已知函數模型求解數學問題;二是把實際問題抽象轉化成數學問題,利用三角函數的有關知識解決問題.(2)方程根的個數可轉化為兩個函數圖象的交點個數.(3)研究y=Asin(ωx+φ)的性質時可將ωx+φ視為一個整體,利用換元法和數形結合思想進行解題.跟蹤訓練(1)(2018·蘭州模擬)已知函數f(x)=sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,-\f(π,2)≤φ≤\f(π,2)))的圖象上的兩個相鄰的最高點和最低點的距離為2eq\r(2),且過點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,-\f(1,2))),則函數f(x)的解析式為__________.答案f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πx,2)+\f(π,6)))解析據已知兩個相鄰最高點和最低點的距離為2eq\r(2),可得eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)))2+1+12)=2eq\r(2),解得T=4,故ω=eq\f(2π,T)=eq\f(π,2),即f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πx,2)+φ)).又函數圖象過點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,-\f(1,2))),故f(2)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)×2+φ))=-sinφ=-eq\f(1,2),又-eq\f(π,2)≤φ≤eq\f(π,2),解得φ=eq\f(π,6),故f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πx,2)+\f(π,6))).(2)若函數f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)滿足f(0)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),且函數在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上有且只有一個零點,則f(x)的最小正周期為________.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)圖象的一條對稱軸,∴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)))上有且只有一個零點,∴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.三角函數圖象與性質的綜合問題典例(12分)已知函數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)若將f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個單位長度,得到函數g(x)的圖象,求函數g(x)在區間[0,π]上的最大值和最小值.思維點撥(1)先將f(x)化成y=Asin(ωx+φ)的形式再求周期;(2)將f(x)解析式中的x換成x-eq\f(π,6),得g(x),然后利用整體思想求最值.規范解答解(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]故函數g(x)在區間[0,π]上的最大值為2,最小值為-1.[12分]解決三角函數圖象與性質的綜合問題的一般步驟第一步:(化簡)將f(x)化為asinx+bcosx的形式;第二步:(用輔助角公式)構造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:(求性質)利用f(x)=eq\r(a2+b2)sin(x+φ)研究三角函數的性質;第四步:(反思)反思回顧,查看關鍵點、易錯點和答題規范.1.(2017·全國Ⅰ)已知曲線C1:y=cosx,C2:y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))),則下面結論正確的是()A.把C1上各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變,再把得到的曲線向右平移eq\f(π,6)個單位長度,得到曲線C2B.把C1上各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變,再把得到的曲線向左平移eq\f(π,12)個單位長度,得到曲線C2C.把C1上各點的橫坐標縮短到原來的eq\f(1,2)倍,縱坐標不變,再把得到的曲線向右平移eq\f(π,6)個單位長度,得到曲線C2D.把C1上各點的橫坐標縮短到原來的eq\f(1,2)倍,縱坐標不變,再把得到的曲線向左平移eq\f(π,12)個單位長度,得到曲線C2答案D解析因為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))),所以曲線C1:y=cosx上各點的橫坐標縮短到原來的eq\f(1,2)倍,縱坐標不變,得到曲線y=cos2x,再把得到的曲線y=cos2x向左平移eq\f(π,12)個單位長度,得到曲線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))).故選D.2.(2018·洛陽統考)若將函數f(x)=sin2x+cos2x的圖象向右平移φ個單位長度,所得圖象關于y軸對稱,則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))),將函數f(x)的圖象向右平移φ個單位長度后所得圖象對應的函數為y=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)-2φ)),且該函數為偶函數,故2φ+eq\f(π,4)=kπ(k∈Z),所以φ的最小正值為eq\f(3π,8).3.(2017·衡水中學模擬)若函數y=sin(ωx-φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))在區間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π))上的圖象如圖所示,則ω,φ的值分別是()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解析由題圖可知,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),故選A.4.(2018·湖南四校聯考)函數y=sinx-eq\r(3)cosx的圖象可由函數y=sinx+eq\r(3)cosx的圖象至少向右平移的單位長度是()A.eq\f(π,2) B.eq\f(2π,3)C.eq\f(π,3) D.eq\f(π,4)答案B解析y=sinx-eq\r(3)cosx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),y=sinx+eq\r(3)cosx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),因此至少向右平移eq\f(2π,3)個單位長度得到.5.(2017·昆明市兩區七校模擬)將函數f(x)=eq\r(3)sinx-cosx的圖象沿著x軸向右平移a(a>0)個單位長度,所得函數圖象關于y軸對稱,則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解析依題意得f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6))),因為函數f(x-a)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-a-\f(π,6)))的圖象關于y軸對稱,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,因此正數a的最小值是eq\f(π,3),故選B.6.函數f(x)=sin(2x+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|φ|<\f(π,2)))的圖象向左平移eq\f(π,6)個單位長度后所得函數圖象的解析式是奇函數,則函數f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值為()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解析由函數f(x)的圖象向左平移eq\f(π,6)個單位長度,得g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+φ+\f(π,3)))的圖象,因為是奇函數,所以φ+eq\f(π,3)=kπ,k∈Z,又因為|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))),所以當x=0時,f(x)取得最小值-eq\f(\r(3),2).7.(2017·青島質檢)將函數y=sinx的圖象上所有的點向右平移eq\f(π,10)個單位長度,再把所得各點的橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變),所得圖象的函數解析式是______________.答案y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,10)))解析y=sinxeq\o(→,\s\up10(向右平移\f(π,10)個單位長度))y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,10)))eq\o(→,\s\up10(橫坐標伸長到),\s\do5(原來的2倍))y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,10))).8.(2017·河南洛陽統考)函數f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,0<φ<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,已知圖象經過點A(0,1),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),-1)),則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)))(經檢驗滿足題意).9.(2018·濟南模擬)已知函數f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,3))),其中x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),m)),若f(x)的值域是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,-\f(\r(3),2))),則m的取值范圍是________.答案eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2π,9),\f(5π,18)))解析畫出函數的圖象如圖所示.由x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),m)),可知eq\f(5π,6)≤3x+eq\f(π,3)≤3m+eq\f(π,3),因為feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=coseq\f(5π,6)=-eq\f(\r(3),2)且feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,9)))=cosπ=-1,要使f(x)的值域是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,-\f(\r(3),2))),只要eq\f(2π,9)≤m≤eq\f(5π,18),即m∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2π,9),\f(5π,18))).10.(2018·長春調研)已知函數f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R.若函數f(x)在區間(-ω,ω)內單調遞增,且函數y=f(x)的圖象關于直線x=ω對稱,則ω的值為________.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))),因為f(x)在區間(-ω,ω)內單調遞增,且函數圖象關于直線x=ω對稱,所以f(ω)必為一個周期上的最大值,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.已知函數y=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的圖象過點Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0)),圖象上與點P最近的一個最高點是Qeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),5)).(1)求函數的解析式;(2)求函數f(x)的單調遞增區間.解(1)依題意得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),又圖象過點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,故函數f(x)的單調遞增區間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,6),kπ+\f(π,3)))(k∈Z).12.(2017·合肥質檢)已知函數f(x)=4cosωx·sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))+a(ω>0)圖象上最高點的縱坐標為2,且圖象上相鄰兩個最高點的距離為π.(1)求a和ω的值;(2)求函數f(x)在[0,π]上的單調遞減區間.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.當sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6)))=1時,f(x)取得最大值2+1+a=3+a.又f(x)最高點的縱坐標為2,∴3+a=2,即a=-1.又f(x)圖象上相鄰兩個最高點的距離為π,∴f(x)的最小正周期為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))).當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)))時,f(x)單調遞減,∴f(x)在[0,π]上的單調遞減區間為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3))).13.將函數f(x)=sin(2x+θ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2)<θ<\f(π,2)))的圖象向右平移φ(0<φ<π)個單位長度后,得到函數g(x)的圖象,若f(x),g(x)的圖象都經過點Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2))),則φ的值為________.答案eq\f(5π,6)解析g(x)=sin[2(x-φ)+θ]=sin(2x-2φ+θ),若f(x),g(x)的圖象都經過點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\(\

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