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文档简介
第06讲函数y=Asin(ωx+φ)的图象内容导航——预习三步曲第一步:学析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习练题型·强知识:核心题型举一反三精准练第二步:记串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握第三步:测过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升知识点1:正(余)弦型函数一般形式:正弦型:()余弦型:()其中(振幅)、(角频率)、(相位)、(纵向平移量)为常数.易错辨析易错点:混淆“相位”与“初相”辨析:相位是,初相是时的相位(即),需注意时,初相仍为,与无关.概念比较与基本正(余)弦函数比较:基本函数是的特殊情况;正(余)弦型函数是基本函数经“伸缩、平移”变换后的一般形式,性质由参数共同决定.重点记忆正(余)弦型函数是基本正(余)弦函数的“变换版”,参数对应不同的图像变换方式.知识点2:图像变换及解析式特征1.相位变换(横向平移)规则:,向左()/右()平移个单位;推广到:需提取,即,平移量为.易错辨析易错点:直接用作为平移量(如误判为向左平移个单位)辨析:平移是对“本身”的变换,需提取,正确平移量为(即).重点记忆+常考结论平移量公式:,方向遵循“左加右减”(针对提取后的).2.上下平移变换规则:,向上()/下()平移个单位.易错辨析易错点:认为上下平移会改变函数的周期、奇偶性辨析:上下平移仅改变函数值域的上下界,不影响周期、奇偶性、单调性等核心性质.常考结论上下平移后,函数的最值为:最大值,最小值.3.周期变换(横向伸缩)规则:,图像横向伸缩为原来的倍;周期公式:(绝对值越大,周期越小).易错辨析易错点:周期公式遗漏的绝对值(如误算周期为)辨析:周期是正数,故公式中需取的绝对值,的周期为.概念比较与振幅变换的区别:周期变换是“横向伸缩”,影响的系数;振幅变换是“纵向伸缩”,影响的绝对值,两者互不影响.重点记忆+常考结论周期仅与有关,与均无关;若,则.4.振幅变换(纵向伸缩)规则:,图像纵向伸缩为原来的倍;振幅定义:(最大值与最小值的差的一半).易错辨析易错点:认为会改变振幅大小辨析:振幅是,仅使图像关于轴对称,不改变振幅的数值(如的振幅仍为2).常考结论若函数值域为,则振幅,纵向平移量.知识点3:图像变换的综合应用1.描述变换过程(以为例)步骤(两种顺序):顺序1:相位变换→周期变换→振幅变换→上下平移;顺序2:周期变换→相位变换(注意平移量变为)→振幅变换→上下平移.易错辨析易错点:先周期变换后相位变换时,平移量未除以辨析:若先将横向压缩为,再向左平移个单位,得到(平移量需除以).2.由图像求解析式步骤:1.求:;2.求:;3.求:由周期(通过图像相邻最值点/零点距离求);4.求:代入图像上的已知点(优先选“五点法”中的点,如正弦型的起点、最高点).易错辨析易错点:求时忽略的符号辨析:若,可先利用诱导公式将化为正数(如),再求,避免符号错误.重点记忆“五点法”选点:正弦型函数的五点为对应的点;余弦型为对应的点(起点为最大值点).知识点4:图像与性质的结合应用核心方法:“整体代换法”——令,将正(余)弦型函数转化为基本正(余)弦函数(或),再结合基本函数的性质求解.常考结论1.单调区间:代入基本函数的单调区间,解关于的不等式(注意正负对不等号方向的影响);2.对称轴/对称中心:正弦型对称轴为,对称中心为();余弦型对称轴为,对称中心为().【题型1根据图像变换求解析式】例1.(25-26高二上·上海·期中)将函数y=sin2x+3cos2x的图象沿x轴向右平移【答案】2【分析】首先用辅助角公式进行化简,然后根据图像平移的结论即可求解.【详解】y=sin2x+3cos2x=212平移后的解析式为y=2sin故答案为:2例2.(24-25高一下·上海·期中)已知函数f(x)=3sin(ωx+π4)(ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)图像向左平移φ个单位长度(0<φ<【答案】π【分析】由周期求出ω,即可求出f(x)的解析式,再根据三角函数的变换规则得到平移后的解析式,最后根据对称性得到φ的值.【详解】因为f(x)=3sin(ωx+所以2πω=π,解得ω=将y=f(x)的图象向左平移φ个单位长度,可得f(x)=3根据所得图象关于y轴对称,可得2φ+π4=又0<φ<π2,所以故答案为:π8变式1.(24-25高一下·上海·期末)把函数y=cosx的图象向右平移π2个单位得到曲线C1,再把曲线C1上的所有点纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍得到曲线CA.y=sin2x B.y=−cos2x C.【答案】D【分析】根据给定的函数,利用三角函数图象变换求出解析式.【详解】依题意,曲线C1:y=cos故选:D变式2.(2025·上海浦东新·模拟预测)把函数y=cosx图象上所有点的横坐标变为原来的12倍(纵坐标不变),再将图象上所有的点向右平移π6个单位长度,得到函数y=f【答案】cos【分析】根据三角函数图象的伸缩以及平移变换规律,即可求得答案.【详解】函数y=cosx图象上所有点的横坐标变为原来的12再将图象上所有的点向右平移π6个单位长度,可得y=即f故答案为:cos【题型2描述正余弦函数的变换过程】例1.(24-25高一下·上海·期中)对于函数y=f(x),fx=3cosA.向右平移π6 B.向右平移C.向右平移π3 D.向右平移【答案】A【分析】根据题意利用平移规则可知向右平移π6【详解】易知将fx=3cos2x向右平移故选:A例2.(24-25高一下·上海·期中)函数fx=3cos2x−πA.向右平移π6 B.向右平移C.向右平移π3 D.向左平移【答案】B【分析】根据条件,利用图象的变换,即可求解.【详解】因为fx所以函数fx=3cos2x−π故选:B.变式1.(24-25高二上·上海·月考)把函数y=cos2x+3sin2xA.向左平移π6个单位 B.向右平移πC.向左平移π12个单位 D.向右平移π【答案】D【分析】根据两角和的正弦函数,将表达式化为一个三角函数的形式,然后根据左加右减的原则,判断平移的方向与单位.【详解】y==2=2=2sin则y=2sin将y=2sin2x+π12故选:D.变式2.(24-25高一上·上海·课前预习)(1)由y=sinx的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(方法1:方法2:(1)上面的两种三角函数的图象变换的流程图中,向左(右)平移多少个单位长度?(2)上面的两种三角函数的图象变换的流程有什么不同?【答案】(1)φ,φ(2)先伸缩后平移变换的平移量为φω个单位长度;先平移后伸缩变换的平移量为φ【分析】根据图象平移规律可得答案.【详解】(1)φ,φ(2)方法一是先伸缩后平移变换的平移量为φω方法二是先平移后伸缩变换的平移量为φ个单位长度.【题型3振幅相位变换求解析式】例1.(23-24高一·上海·课堂例题)已知函数y=Asinωx+φ(A>0,ω>0)的振幅是3,最小正周期是2π3【答案】y=3【分析】由振幅确定A,最小正周期确定ω,初始相位确定φ.【详解】因为函数y=Asinωx+φ(A>0,最小正周期是2π3,初始相位是π所以A=3,T=2πω即这个函数的表达式为y=3例2.(23-24高一·上海·课堂例题)求函数y=2【答案】振幅为A=2,频率为f=15,初始相位为【分析】利用三角函数振幅、频率和初始相位的定义即可得解.【详解】对于y=2其振幅为A=2,周期T=则频率为f=1T=变式1.(24-25高一下·上海·期中)函数fx=sin【答案】−【分析】根据给定函数,结合三角函数的初始相位定义可得.【详解】因为函数为fx=sin故答案为:−π变式2.(23-24高三上·上海宝山·期中)函数y=sin(2x+【答案】π【分析】根据正弦型三角函数的物理意义判断初相即可.【详解】解:因为初相是φ,即为π4故答案为:π4【题型4由图像求解析式】例1.(25-26高二上·上海·开学考试)函数fx=Asinωx+φ
【答案】2【分析】由题可得A=2,再求出ω=π4,再结合【详解】由题中图象可得A=2,周期T=2×6−2=8,则又f2=2,则2sinπ4又因为φ<π2,所以可得φ=0故答案为:2sin例2.(24-25高一下·上海·月考)已知函数fx=Asinωx+φω>0,0<φ<【答案】f【分析】由f(x)图象可得振幅和周期,从而可得A,ω,再利用最高点的坐标可求φ,得解.【详解】根据函数f(x)的部分图象知,A=2,T=4×π3−由fπ12=2sin2×π12+φ=2又0<φ<π2,所以φ=π故答案为:fx变式1.(2025高三·上海·专题练习)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图,将函数f(x)的图象向右平移π3个单位,得到函数g(x)的图象,则
【答案】2【分析】先根据图象求出函数f(x)的解析式,然后根据平移法则求出g(x)解析式即可.【详解】由已知,函数f(x)=2sin
由图可知T2则函数f(x)周期T=2π,所以ω=因为5π6+−π所以fx=2sinx+π6,函数
根据平移法则,得gx故答案为:2sin变式2.(23-24高一下·上海嘉定·期中)函数fx=Asinωx+φ【答案】2【分析】先根据图象得到A=2和T=π,进而求出ω=2,代入特殊点坐标求出φ=−【详解】由图象可得A=2,34T=5因为ω>0,所以2πω=将5π12,2代入解析式得,2sin2×因为|φ|<π2,解得故fx故答案为:2【题型5由图像变换求三角函数的性质】例1.(24-25高一下·上海奉贤·期中)将函数y=3cos2x+π3的图象向右平移φ【答案】5π12/【分析】利用三角函数的图象变化规律,结合三角函数的奇偶性、诱导公式,求得φ的值.【详解】将函数y=3cos2x+π3的图象向右平移根据所得函数为奇函数,可得−2φ+π3=π2+kπ(k∈Z),即φ=−故答案为:5π例2.(23-24高三上·天津·期末)已知函数fx=Asinωx+φω>0,A>0,φ<π2的对称中心到对称轴的最小距离为π4,将①x=π6是fx的一个对称轴;②−③fx在0,π2上单调递增;④若fx以上四个说法中,正确的个数为(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】利用三角函数性质可得fx【详解】根据题意由对称中心到对称轴的最小距离为π4可得14T=π4将fx的图象向右平移π3个单位长度后可得其图象关于y轴对称,所以fx为偶函数,则−2π解得φ=7π6+kπ,k∈Z,由φ由fx1−f因此fx对于①,当x=π6时,所以x=π6是对于②,当x=−π3时,所以−π3,对于③,当x∈0,π2时,可得2x+π所以fx在0对于④,若fx所以任意两个零点之间的距离为半周期的整数倍,由fx=12sin2x+π所以正确的个数只有①和④共2个.故选:B【点睛】方法点睛:求解三角函数图象性质问题时,要充分利用已知条件并结合图象特征求出解析式,再由检验法或整体代换法判断结论是否正确.变式1.(24-25高三上·上海徐汇·月考)已知函数fx=2sin2x+π6,将y=fx的图像向左平移φ0<φ<π个单位后得到函数y=gx【答案】π【分析】根据三角函数fx=Asinωx+θ的图象变换规律可得g(x)=2sin2x+2φ+π6,设【详解】把函数f(x)=2sin2x+π得到函数y=g(x)=2sin再根据y=g(x)的图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,设g(x)的对称轴x=x0,则最高点的坐标为它与点(0,3)的距离的最小值为1,即1+x02可得g(0)=2,即2sin∴φ=π故答案为:π6变式2.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π),其图像的一个对称中心是(−π6,0),将f(x)图像向左平移π3个单位长度后得到函数g(x)的图像.若对任意x1,【答案】π【分析】根据函数的对称性求出φ的值,利用图象变换关系求出g(x),构造函数h(x)=f(x)−g(x),将条件转化为当x∈[0,t],h(x)为增函数,利用函数的单调性进行求解即可.【详解】∵f(x)一个对称中心是(−π∴−π6×2+φ=kπ,k∈Z0<φ<π,∴当k=0时,φ=π3将f(x)图像向左平移π3个单位长度后得到函数g(x)即g(x)=sin由f(x1)−f(设h(x)=f(x)−g(x),则不等式等价为当x1<x即若对任意x∈[0,t],h(x)为增函数.h(x)==3当x∈[0,t]时,2x∈[0,2t],所以2x+π6∈[因为对任意x∈[0,t],h(x)为增函数,所以2t+π6≤π2即t的最大值为π6故答案为:π6【题型6三角函数图像变换的综合题型】例1.(25-26高三上·上海·月考)已知函数y=fx的表达式为f(1)求函数y=fx(2)将函数y=fx的图象向右平移π6个单位,得到函数y=gx的图象,求函数y=g【答案】(1)π,x=(2)增区间:0,π3【分析】(1)化简fx(2)根据图象平移求出gx=sin【详解】(1)由已知fx=32sin则函数fx的最小正周期为T=令2x+π6=即对称轴方程为x=π(2)由(1)知fx则gx∵0<x<∴−∴−∴0<sin即gx在0,π2由−π6<2x−即gx在0,π2例2.(24-25高一下·上海·月考)已知定义域为R的函数y=fx的解析式为f(1)求函数y=fx(2)已知方程fx=a在区间−π(3)将函数y=fx的图象上所有点的横坐标变为原来的23,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移π18个单位长度,得到函数y=gx的图象.函数y=hx的解析式为hx=mfx−m,x∈【答案】(1)π(2)3(3)−【分析】(1)先利用两角和的正弦、余弦公式和二倍角公式化简fx(2)根据(1)中解析式画出大致图象,根据图象求解即可;(3)利用函数的平移变换求出gx,按m的正负分情况讨论h【详解】(1)由题意可得f(x)=4=4=sin所以T=2(2)由(1)可知,当x∈−π4
方程fx=a有两个不同的解,由正弦函数的图象可知(3)将函数y=fx的图象上所有点的横坐标变为原来的2可得y=2sin纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移π18可得y=2sin3x−当x1∈0,π3当x2∈π6,因为h(x)=mf(x)−m=m①当m>0时,h(x)∈−m,m由题意可得−1,2⊆则−1≥−m2≤m3−1,解得m≥1②当m<0时,h(x)∈m由题意可得−1,2⊆则−1≥m3−12≤−m,解得m≤−综上所述,m∈−变式1.(25-26高二上·上海嘉定·月考)已知函数f(1)写出fx(2)若不等式fx−m<2对任意x∈(3)将fx的图象先向左平移π12个单位,再将各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数gx的图象.若关于x的方程gx=a【答案】(1)k(2)1,4(3)0,2【分析】(1)令2kπ(2)利用正弦型函数的基本性质求出函数fx在x∈π4,π(3)利用三角函数图象变换求出函数gx的解析式,分析可知直线y=a与函数gx在0,π【详解】(1)令2kπ所以fx的单调增区间k(2)因为x∈π4,所以,12所以,fx因为不等式fx−m<2所以,m−2<fx<m+2对任意则m−2<fxmin=2因此,实数m的取值范围是1,4(3)将fx的图象向左平移πy=2再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),可得到函数gx当0≤x≤π时,−因为关于x的方程gx=a在所以,直线y=a与函数gx在0,
由图可知,当a∈0,2∪3时,直线y=a与函数g因此,实数a的取值范围是0,2∪变式2.(24-25高一下·上海·期中)已知函数fx
(1)求f(x)的解析式;(2)若g(x)=f(mx)(m>0)在−π2,(3)将函数y=fx的图象向右移动π6个单位,再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的a0<a<1倍得到y=gx的图象,若y=gx在区间−1,1【答案】(1)f(x)=(2)14(3)0<a≤4【分析】(1)观察图象确定函数f(x)的最值,周期,由此可求A,ω,再结合关系fπ12=2及θ的范围,求(2)由条件结合正弦函数的单调性结论列不等式求m的最大值即可,(3)根据函数图象变换结论求函数y=gx的解析式,根据条件根据正弦函数性质列不等式可求a【详解】(1)设函数fx=Asin观察图象可得函数f(x)的最大值为2,最小值为−2,3所以T=π所以A=2,2所以ω=2,又fπ12=所以2×π12+θ=2kπ+所以θ=所以f(x)=2(2)由条件可得g(x)=2sin(2mx+设t=2mx+π3,则当−π因为g(x)=f(mx)(m>0)在−π2由条件,−mπ所以2mπ3+所以0<m≤1所以m的最大值是14(3)因为函数y=fx的图象向右移动π6个单位,可得函数将y=2sin2x图象的上各点的横坐标缩短到原来的a所以g(x)=2令g(x)=2,可得sin2ax=1所以x=akπ+a因为y=gx在区间−1,1上至少有30又14×aπ所以−15×aπ+aπ所以a≤459π所以0<a≤4【题型7三角函数的实际应用】例1.(25-26高三上·上海宝山·期末)如图,摩天轮上一点P距离地面的高度ym关于时间tmin的函数表达式为:y=Asinωt+φ+b,A>0,ω>0(1)根据条件具体写出y关于t的函数表达式:(2)在摩天轮转动的一圈内,点P有多长时间距离地面超过55m【答案】(1)y=30sin(2)4分钟.【分析】(1)由中心点到地面距离得b值,由摩天轮半径得A值,由周期求得ω,再由初始值求得φ得表达式;(2)解不等式y>55后可得.【详解】(1)中心点O距地面40m,则b=40,摩天轮的半径为30m,即A=30,T=12,ω=2最低点到地面距离为10m,所以30sinφ+40=10,sinφ=−1,又φ∈[−所以所求表达式为y=30sin(2)y=30sin(π取一个周期内,有π6<π6t−所以在摩天轮转动一圈内,点P有4分钟的时间距离地面超过55m.例2.(24-25高一下·上海·月考)声音是由物体的振动产生的能引起听觉的波,每一个音都是有纯音合成的,纯音的数学模型是函数ht=Asin(ωπt).技术人员获取了某种声波,其数学模型记为y=Ht,部分图像如图所示,图像过点(1,0),(3,0),(5,0).对该声波进行逆向分析,发现它是由两种不同的纯音合成的,满足函数【答案】3【分析】由H(53)=−32,得到sin(ωπ×53)=0,求得ω=3k5【详解】由函数Ht因为H(53)=−所以−32+所以ωπ×5又由函数Ht的图象过点(1,0),可得H即sin(ωπ)=0,可得ωπ=因为0<ω<8,所以ω为3的倍数,所以ω=3或ω=6,当ω=6时,可得Ht则H(t+1)=sin此时1是函数Ht当ω=3时,可得Ht则H(t+2)=此时2是函数Ht的一个周期,符合函数y=Ht的图象,所以故答案为:3.变式1.(24-25高一下·上海奉贤·期中)奉贤中学生物创新实验室一天的温度y(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:y=10−Asinπ12t+θ,其中A>0,t∈0,24(1)若设定θ=π3,且要求实验室一天的最大温差不超过8℃,求(2)若设定A=2,且要求实验室温度不高于11℃.由两个实验小组分别设定参数如下:①θ=π3;②θ=4π3,两个小组一天需要降温的时长分别为L1和【答案】(1)4(2)L1【分析】(1)首先利用代入法求函数的最大值和最小值,再根据条件列不等式,即可求解;(2)根据题意求解不等式y>11的解集,并根据三角函数的图象变换和性质进行解释.【详解】(1)当θ=π3时,因为t∈0,24,所以π所以sinπ12t+所以10+A−10−A≤8,所以A≤4,所以(2)因为A=2,所以y=10−2sin①当θ=π3时,令y=10−2sin所以2kπ−5π6又t∈0,24,所以t∈10,18,所以②当θ=4π3时,y=10−2所以2kπ−5π6又t∈0,24,所以t∈0,6∪22,24,所以解释:函数y=10−2sin可以由y=10−2sin可以把前一天中午12点到第二天中午12点看成一天,故需降温时长不变.变式2.(24-25高一下·上海·期中)坐落于奉贤渔人码头的摩天轮,堪称上海独一无二的海滨摩天轮.在晴朗的傍晚时分,踏上这场别具一格的海边摩天轮之旅,你将有机会与落日余晖、轻柔晚风、辽阔大海以及璀璨星空进行一场浪漫的邂逅.若已知摩天轮最高点距离地面高度为50米,转盘直径为40米,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,进舱后开始计时,若开始转动t(单位:分钟)后距离地面的高度为H(单位:米),转一周大约需要15分钟.(1)已知H关于t的函数关系式满足Ht=Asinωt+φ+B(其中A>0,ω>0(2)若游客在距离地面至少40米的高度能够获得最佳视觉效果,请问摩天轮在运行一周的过程中,游客能有多长时间有最佳视觉效果?【答案】(1)H(2)5【分析】(1)根据最高、最低点距离地面高度计算出A,B,根据转一周的时间计算出ω,再结合初始位置计算出φ,由此可求Ht(2)化简Ht,根据Ht≥40【详解】(1)由题意可知:摩天轮最高点距离地面50m,最低点距离地面50−40=10所以B+A=50B−A=10,所以A=20又因为转一周大约需要15min,所以ω=所以Ht又因为H0所以sinφ=−1且φ≤π所以Ht(2)因为Ht令−20cos2πt又因为t∈0,15,则2πt15所以5≤t≤10,且10−5=5min故摩天轮在运行一周的过程中,游客能有5min一、核心概念一般形式:正弦型:;余弦型:()参数意义:(振幅)、(周期)、(初相)、(纵向平移量)二、图像变换(4类)变换类型规则(以正弦型为例)易错提醒相位变换平移量,左加右减需提取,勿直接用作平移量周期变换横向伸缩倍,周期周期公式必取振幅变换纵向伸缩倍,振幅为仅翻折,不改变振幅上下平移平移个单位,值域变为不影响周期/奇偶性三、核心应用(2类高频考点)1.由图像求解析式(步骤)1.求:;2.求:;3.求:由周期得4.求:代入“五点法”点(如正弦型的起点/最高点)2.性质结合(整体代换法)令,转化为基本正(余)弦函数:单调区间:代入基本函数区间,注意正负对不等号的影响对称性:正弦型:对称轴,对称中心余弦型:对称轴,对称中心()一、单选题1.(24-25高一上·上海·课堂例题)为了得到函数y=2sin2x+π6的图象,只需把函数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12C.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12【答案】C【分析】得到函数y=2sin2x+π【详解】得到函数y=2sin2x+π故选:C.2.(24-25高一下·上海长宁·期中)已知fx=sinx+πA.函数y=fxgB.函数y=fxC.将fx的图象向左平移π2单位后得D.将fx的图象向左平移3π2【答案】D【分析】先根据诱导公式化简,再结合三角函数的性质,对四个选项逐个分析可选出答案.【详解】由诱导公式,fx=sin所以y=fx对于A,y=fxgx对于B,y=fxgx对于C,将fx的图象向左平移π2单位后得对于D,将fx的图象向左平移3π2单位后得故选:D.3.(23-24高一下·上海奉贤·期中)函数y=sin2x+π3的图象向右平移π3①函数y=fx的最小正周期为2②函数y=fx的图象关于x=−③x=7π6④函数y=fx在−A.①③ B.②④ C.②③ D.③④【答案】C【分析】根据正弦函数的性质逐一判断即可求解.【详解】由题可知,fxT=2f−f7π当x∈−π12因为y=sinx在故选:C.4.(23-24高一下·上海普陀·期末)为了得到函数y=sin(2x+π3)A.向左平移π2个单位 B.向左平移πC.向右平移π2个单位 D.向右平移π【答案】B【分析】先将两个三角的名字根据诱导公式化为相同,然后再平移即可.【详解】y=将函数向左平移π4个单位得:故选:B5.(24-25高一下·上海浦东新·期末)已知函数f(x)=2sinωx+π6(ω>0),有下列结论:①若ω=2,则f(x)在0,π3上单调递增;②若fπ3+x=fπ3−x,则正整数ω的最小值为2;③若ω=1,函数y=f(x)的图像向右平移π6个单位长度得到A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【分析】①计算2x+π6的范围,即可判断;②根据函数的对称轴,即可判断;③根据三角函数平移规律,即可判断;④计算【详解】①当ω=2时,f(x)=2sin2x+π6,因为此时f(x)不是单调递增函数,故①不正确;②若fπ3+x=fπ则ω⋅π3+π6则正整数的最小值为1,故②不正确;③若ω=1,y=f(x)的图象向右平移π6个单位长度后,得到g(x)=2所以g(x)是奇函数,故③正确;④x∈0,π时,f(x)在0,π上有且仅有3个零点,则3π<ωπ+综上,正确的是③,个数为1个.故选:A.6.(24-25高一下·上海嘉定·期末)在物理学中简谐运动可以用函数fx=AsinA.函数y=fx的图象关于点πB.函数y=fx的解析式可以为C.函数y=fx在0,πD.若把y=fx图象上所有的点向右平移π12【答案】B【分析】对B,利用图象求出函数fx的解析式判断;对A,代入验证判断;对C,利用x∈0,π可得2x−【详解】对于B,由函数图象的最高点的纵坐标可得A=2,且3T4=13π12又fπ3=2,即2⋅所以fx对于A,因为2×π6−π6对于C,因为x∈0,π,所以2x−π6∈对于D,把fx图象上所有点向右平移π12个单位,则所得函数故选:B.二、填空题7.(24-25高一上·上海·课后作业)要得到函数y=sin4x−π3的图象,只需将函数y=sin【答案】右π【分析】y=sin【详解】y=sin故要得到函数y=sin4x−π3的图象,只需将函数故答案为:右;π128.(24-25高一上·上海·课堂例题)要得到y=cos2x−π4的图象,只要将y=sin【答案】左;π8【分析】利用诱导公式将y=cos【详解】y=sin若设fx则fx+∴应向左平移π8故答案为:左;π89.(23-24高一下·上海长宁·期中)函数y=Asinωx+φA>0,ω>0的振幅是2,最小正周期是π2,初始相位是【答案】y=2【分析】根据y=2sin【详解】由题意A=2,T=2πω=π所以解析式为y=2sin故答案为:y=2sin10.(23-24高一下·上海闵行·期中)将函数f(x)=sinx的图象向右平移π6个单位,再把所得函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,则【答案】π3+k【分析】根据三角函数图象的平移和伸缩变换即可求解函数y=g(x),再由正弦函数的性质求解.【详解】将函数f(x)=sinx的图象向右平移π6再把所得函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,可得g(x)=令π2+2kπ解得π3+kπ则g(x)的单调递减区间为π3+kπ故答案为:π3+k11.(24-25高一下·上海浦东新·月考)将函数fx=cosωx+π6ω>0的图象向左平移π【答案】4【分析】利用三角函数的图象变换求出平移后所得函数的解析式,结合诱导公式可得出关于ω的表达式,即可解出正实数ω的最小值.【详解】将函数fx=cos得到函数y=cos因为gx由题意可知,函数y=cosωx+π所以πω3+因为ω>0,故当k=1时,ω取最小值4.故答案为:4.三、解答题12.(24-25高一下·上海浦东新·期中)在月亮和太阳的引力作用下,海水水面发生的周期性涨落现象叫做潮汐.通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某天在某港口记录的水面深度(y)与时间(x)的关系表:x(时)03691215182124y(米)5.07.55.02.55.07.55.02.55.0(1)请从y=ax+b,y=Asinwx+φ+B,y=coswx+φ这3个函数中选择一个函数近似描述某天(2)请根据你对(1)的判断以及所给信息,写出你选择的函数模型的解析式;(3)依照(2)中的函数模型,若一艘货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有2.25米的安全间隙(船底与海底的距离),则该货船在某天什么时间段能安全进出港口?要使该货船能在某天卸完货并安全离港,卸货最多只能用多少时间?【答案】(1)y=Asin(2)f(x)=2.5(3)1点进港,5点离港,或13点进港,17点离港;4小时;【分析】(1)结合散点图即可判断;(2)结合散点图即可求解;(3)由(2)求解2.5sin【详解】(1)以时间为横坐标,以水深为纵坐标,在平面直角坐标系中作出对应的各点,根据图象可考虑用函数y=Asin(2)由已知数据结合图象可得A=2.5,B=5,T=12,ω=2故f(x)=2.5sin又f(0)=2.5sinφ+5=5所以f(x)=2.5sin(3)由题意可得y=2.5sinπ6x+5,则所以π6+2kπ又0≤x≤24,取k=0可得:1≤x≤5,取k=1,可得13≤x≤17,所以该船可以1点进港,5点离港,或13点进港,17点离港,所以卸货最多只能用4小时时间.13.(24-25高一下·上海宝山·月考)已知函数fx(1)求函数y=fx(2)写出函数fx(3)当x∈−2π【答案】(1)fx(2)对称轴方程为x=kπ2(3)−5【分析】(1)由函数fx的图象,得到T=π,求得ω=2,再由f(π(2)根据正弦函数的对称轴公式和对称中心公式整体代入计算即可;(3)由6f2x−3fx【详解】(1)解:由函数fx的图象,可得T4=π12因为f(π12)=可得π6+φ=π又因为φ<π2,可得φ=(2)因为fx=sin解得x=kπ2令2x+π3=kπ,k∈(3)由6f2x−3因为x∈−2π当2x+π3∈−π则2x1+当2x+π3∈0,2π3时,综上所述,方程8f2x14.(24-25高三上·上海·月考)设fx(1)若ω=1(2)某同学用“五点法”画函数y=fxωx+φ0ππ3π2πx▲π5π2π11πsin01▲−10请将上表▲处的数据补充完整,并求出函数y=fx(3)设ω=1,φ=0,gx=f【答案】(1)[−5π(2)补充见表格,函数解析式为fx(3)[0,2【分析】(1)将ω=1(2)根据五点法表格中的已知数据,联立方程组,求出函数解析式;(3)由题意结合二倍角公式、诱导公式以及辅助角公式先化简g(x)的表达式,进一步通过整体换元法即可求解.【详解】(1)因为ω=1,φ=令−π2+2kπ≤x+所以函数的严格增区间为[−5π(2)由题意ω·16π+φ=所以函数解析式为fx令2x+π6=0,则x=−π12,令x=所以将表格补充完整为:ωx+φ0ππ3π2πx−π5π2π11πsin010−1(3)若ω=1,φ=0,则f(x)=sing因为x∈[0,π2],所以
2x−所以22sin所以函数y=gx值域为[0,15.(2025·陕西·模拟预测)已知函数fx(1)求fx(2)先将fx图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,再将所得图象向左平移5π12个单位长度,得到函数gx的图象,若对任意的x∈0,【答案】(1)kπ+π(2)−【分析】(1)首先根据周期公式求出ω的值,进而得到函数fx的表达式,再根据正弦函数的单调性求出f(2)然后根据三角函数图象的伸缩和平移变换规则求出gx的表达式,最后通过求解不等式恒成立问题,确定实数m【详解】(1)因为fx的最小正周期为π,所以ω=2所以fx令2kπ+π2≤2x−π6故fx的单调递减区间为kπ+(2)由题可知将fx得函数y=sinx−π得到函数gx令y=gx令t=sinx+π4,因为y=−t所以当t=12时,y=−t所以3m2−4m+54故实数m的取值范围为−∞16.(25-26高二上·四川资阳·开学考试)已知函数fx=3(1)求fx(2)将函数fx的图象向右平移π6个单位长度,再将所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数y=gx的图象.若g(x0【答案】(1)f(2)cos【分析】(1)利用二倍角公式、辅助角公式对解析式进行化简,结合函数图象的对称性求出ω的值,即得函数解析式;(2)根据三角函数图象的平移伸缩变换得到gx的解析式,由题求得sin2x0−π6【详解】(1)因f=23由函数fx的相邻两条对称轴的距离为π2,所以函数fx则ω=2ππ(2)将函数fx的图象向右平移π6个单位长度,得再将所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到gx因为g(x0)=4因为x0∈0,π3所以cos=417.(24-25高一下·上海浦东新·月考)已知f(1)某同学用“五点法”画出函数y=fxx−π7ωx+φ0ππ32f0200根据表格,直接写出函数y=fx(2)若fx=103sinx2cosx2(3)对于(2)中的函数y=gx,证明:存在无穷多个互不相等的正整数x0,使得【答案】(1)f(2){xx=π(3)证明见解析【分析】(1)根据表格数据,建立方程组,即可补全表格数据,并求函数的解析式;(2)首先利用三角函数恒等变换求得函数的解析式,再根据平移规律求函数gx的解析式,再求函数g(3)根据(2)的结果,不等式转化为sinx>【详解】(1)由表格数据可知,ω−π2由ωx+φ=π2时,fx所以fx(2)f将函数y=fx的图像向右平移π6个单位长度,再向下平移10个单位长度后得到函数由gx=10sinx−5=0,可得sinx=或则函数的零点所组成的
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