第4讲函数y=Asin(ωx+φ)的图象、性质及应用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.(2022·兰州模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向右平移个单位后,得到的图象对应的函数解析式为( ).A.y=sin2xB.y=cos2xC.y=sinD.y=sin解析 由所给图象知A=1,T=-=,T=π,所以ω==2,由sin=1,|φ|<得+φ=,解得φ=,所以f(x)=sin,则f(x)=sin的图象向右平移个单位后得到的图象对应的函数解析式为y=sin=sin,故选D.答案 D2.(2022·巫山模拟)将函数y=sin2x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( ).A.B.C.D.解析 将函数y=sin2x的图象向左平移φ个单位,得到函数y=sin2(x+φ)=sin(2x+2φ)的图象,由题意得2φ=+kπ(k∈Z),故φ的最小值为.答案 C3.(2022·浙江)把函数y=cos2x+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8\n( ).解析 把函数y=cos2x+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=cosx+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 A4.已知f(x)=sin,g(x)=cos,则下列结论中正确的是( ).A.函数y=f(x)·g(x)的周期为2B.函数y=f(x)·g(x)的最大值为1C.将f(x)的图象向左平移个单位后得到g(x)的图象D.将f(x)的图象向右平移个单位后得到g(x)的图象解析 ∵f(x)=sin=cosx,g(x)=cos=cos=sinx,∴y=f(x)·g(x)=cosx·sinx=sin2x.T==π,最大值为,∴选项A,B错误.答案 D二、填空题(每小题5分,共10分)8\n5.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________.解析 因为=-=,所以T=π,ω==2.将代入解析式可得:π+φ=2kπ+(k∈Z),即φ=2kπ+(k∈Z),又0<φ<,所以φ=.答案 2 6.(2022·长沙调研)已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x∈,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,∵ω>0,∴ω=2,∴f(x)=3sin,∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,∴-≤sin≤1,∴-≤3sin≤3,即f(x)的取值范围是.答案 三、解答题(共25分)7.(12分)(2022·陕西)函数f(x)=Asin+1(A>0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为.(1)求函数f(x)的解析式;(2)设α∈,f=2,求α的值.解 (1)∵函数f(x)的最大值为3,∴A+1=3,即A=2,∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,∴最小正周期T=π,∴ω=2,故函数f(x)的解析式为y=2sin+1.(2)f=2sin+1=2,即sin=,8\n∵0<α<,∴-<α-<,∴α-=,故α=.8.(13分)(2022·山东)已知向量m=(sinx,1),n=(Acosx,cos2x)(A>0),函数f(x)=m·n的最大值为6.(1)求A;(2)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的值域.解 (1)f(x)=m·n=Asinxcosx+cos2x=A=Asin.因为A>0,由题意知A=6.(2)由(1)知f(x)=6sin.将函数y=f(x)的图象向左平移个单位后得到y=6sin=6sin的图象;再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到y=6sin的图象.因此g(x)=6sin.因为x∈,所以4x+∈,故g(x)在上的值域为[-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.(2022·潍坊期末)8\n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P0,当秒针从P0(注:此时t=0)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( ).A.y=sinB.y=sinC.y=sinD.y=sin解析 由题意可得,函数的初相位是,排除B,D.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转,即T==60,所以|ω|=,即ω=-,故选C.答案 C2.(2022·东莞二模)若函数f(x)=sinωx+acosωx(ω>0)的图象关于点M对称,且在x=处函数有最小值,则a+ω的一个可能的取值是( ).A.0B.3C.6D.9解析 因为函数f(x)=sinωx+acosωx(ω>0)=·sin(ωx+φ)的图象关于点M对称,且在x=处函数有最小值,所以必有k,n∈Z,两式相减得:=(k-2n)π+,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)=sinωx+acosωx(ω>0),得y=sin(6m+3)x+acos(6m+3)x.当图象关于点M对称时,有sin+acos=0,即a=0.所以函数解析式应为f(x)=sinωx(ω>0).回验a+ω=3时的函数性质与题设中在x=处函数有最小值不符,故只有a+ω=9,故选D.答案 D二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2022·东北四校一模)已知函数f(x)=-2sin(2x+φ)(|φ|<π),若是f(x)的一个单调递增区间,则φ的值为________.8\n解析 令+2kπ≤2x+φ≤+2kπ,k∈Z,k=0时,有-≤x≤-,此时函数单调递增,若是f(x)的一个单调递增区间,则必有解得故φ=.答案 4.设函数y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论中:①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数.其中正确结论的编号为________.解析 ∵y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,∴ω==2,又其图象关于直线x=对称,∴2×+φ=kπ+(k∈Z),∴φ=kπ+,k∈Z.由φ∈,得φ=,∴y=sin.令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z).∴y=sin关于点对称.故②正确.令2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).∴函数y=sin的单调递增区间为(k∈Z).∵(k∈Z).∴④正确.8\n答案 ②④三、解答题(共25分)5.(12分)已知函数f(x)=2sin+cos-sin(x+π).(1)求f(x)的最小正周期;(2)若将f(x)的图象向右平移个单位,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.解 (1)因为f(x)=sin+sinx=cosx+sinx=2=2sin,所以f(x)的最小正周期为2π.(2)∵将f(x)的图象向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,∴g(x)=f=2sin[+]=2sin.∵x∈[0,π],∴x+∈,∴当x+=,即x=时,sin=1,g(x)取得最大值2.当x+=,即x=π时,sin=-,g(x)取得最小值-1.6.(13分)(2022·安徽)设函数f(x)=cos+sin2x.(1)求f(x)的最小正周期;(2)设函数g(x)对任意x∈R,有g=g(x),且当x∈时,g(x)=-f(x).求g(x)在区间[-π,0]上的解析式.解 (1)f(x)=cos+sin2x=+8\n=-sin2x,故f(x)的最小正周期为π.(2)当x∈时,g(x)=-f(x)=sin2x,故①当x∈时,x+∈.由于对任意x∈R,g=g(x),从而g(x)=g=sin=sin(π+2x)=-sin2x.②当x∈时,x+π∈.从而g(x)=g(x+π)=sin[2(x+π)]=sin2x.综合①、②得g(x)在[-π,0]上的解析式为g(x)=8