10、平移個單位長度,再向上平移1個單位長度
B.向右平移個單位長度,再向上平移1個單位長度
C.向左平移個單位長度,再向下平移1個單位長度
D.向右平移個單位長度,再向下平移1個單位長度
(2)(2018·湖南六校聯考)已知函數f(x)=sin(ωx+φ),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為,將函數y=f(x)的圖象向左平移個單位長度后,得到的圖象關于y軸對稱,那么函數y=f(x)的圖象( )
A.關于點對稱 B.關于點對稱
C.關于直線x=對稱 D.關于直線x=-對稱
解析 (1)因為y=sin 2x+1=cos+1=cos+1,
故只需將函數y=cos 2x的圖象向右平移個
11、單位長度,再向上平移1個單位長度,即可得到函數y=sin 2x+1的圖象.
(2)由題意,T=π,ω=2.
又y=f =sin的圖象關于y軸對稱.∴φ+=kπ+,k∈Z.
由|φ|<,取φ=-,因此f(x)=sin,
代入檢驗f =0,A正確.
答案 (1)B (2)A
探究提高 1.“五點法”作圖:設z=ωx+φ,令z=0,,π,,2π,求出x的值與相應的y的值,描點、連線可得.
2.在圖象變換過程中務必分清是先相位變換,還是先周期變換.變換只是相對于其中的自變量x而言的,如果x的系數不是1,就要把這個系數提取后再確定變換的單位長度和方向.
考法2 由函數的圖象特征求解析式
12、
【例2-2】 (1)函數f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則函數f(x)的解析式為( )
A.f(x)=2sin B.f(x)=2sin
C.f(x)=2sin D.f(x)=2sin
(2)(2018·濟南調研)函數f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,若x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),則f(x1+x2)=( )
A.1 B. C. D.
解析 (1)由題意知A=2,T=4=π,ω=2,
因為當x=時取得最大值2,
所以2=2sin,
所以2×+φ=2kπ+,k∈Z,
解得φ=2kπ-,k∈Z,
因為|φ|
13、<,得φ=-.
因此函數f(x)=2sin.
(2)觀察圖象可知,A=1,T=π,則ω=2.
又點是“五點法”中的始點,
∴2×+φ=0,φ=.
則f(x)=sin.
函數圖象的對稱軸為x==.
又x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),
所以=,則x1+x2=,
因此f(x1+x2)=sin=.
答案 (1)B (2)D
探究提高 已知函數y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象求解析式時,常采用待定系數法,由圖中的最高點、最低點或特殊點求A;由函數的周期確定ω;確定φ常根據“五點法”中的五個點求解,其中一般把第一個零點作為突破口,可以從圖象的升降找準第一個零點
14、的位置.
【訓練2】 已知函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分圖象如圖所示.
(1)求函數f(x)的解析式;
(2)將函數y=f(x)的圖象上各點的縱坐標保持不變,橫坐標縮短到原來的倍,再把所得的函數圖象向左平移個單位長度,得到函數y=g(x)的圖象,求函數g(x)在區(qū)間上的最小值.
解 (1)設函數f(x)的最小正周期為T,由題圖可知
A=1,=-=,
即T=π,所以π=,解得ω=2,
所以f(x)=sin(2x+φ),又過點,
由0=sin可得+φ=2kπ,k∈Z,
則φ=2kπ-,k∈Z,因為|φ|<,所以φ=-,
故函數f(x)的
15、解析式為f(x)=sin.
(2)根據條件得g(x)=sin,
當x∈時,4x+∈,
所以當x=時,g(x)取得最小值,且g(x) min=.
熱點三 三角函數的性質
考法1 三角函數性質
【例3-1】 (2018·合肥質檢)已知函數f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期為π.
(1)求函數y=f(x)圖象的對稱軸方程;
(2)討論函數f(x)在上的單調性.
解 (1)∵f(x)=sin ωx-cos ωx=sin,且T=π,
∴ω=2,于是f(x)=sin.
令2x-=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z).
即函數f(x)圖象的對稱軸方程為x=+(
16、k∈Z).
(2)令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
得函數f(x)的單調遞增區(qū)間為(k∈Z).
注意到x∈,所以令k=0,
得函數f(x)在上的單調遞增區(qū)間為;
同理,其單調遞減區(qū)間為.
探究提高 1.討論三角函數的單調性,研究函數的周期性、奇偶性與對稱性,都必須首先利用輔助角公式,將函數化成一個角的一種三角函數.
2.求函數y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的單調區(qū)間,是將ωx+φ作為一個整體代入正弦函數增區(qū)間(或減區(qū)間),求出的區(qū)間即為y=Asin(ωx+φ)的增區(qū)間(或減區(qū)間),但是當A>0,ω<0時,需先利用誘導公式變形為y=-Asin(-ωx-φ),則y
17、=Asin(-ωx-φ)的增區(qū)間即為原函數的減區(qū)間,減區(qū)間即為原函數的增區(qū)間.
考法2 三角函數性質與圖象的綜合應用
【例3-2】 已知函數f(x)=2sin ωxcos ωx+2sin2ωx-(ω>0)的最小正周期為π.
(1)求函數f(x)的單調遞增區(qū)間.
(2)將函數f(x)的圖象向左平移個單位,再向上平移1個單位,得到函數y=g(x)的圖象,若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10個零點,求b的最小值.
解 (1)f(x)=2sin ωxcosωx+(2sin2ωx-1)
=sin 2ωx-cos 2ωx=2sin.
由最小正周期為π,得ω=1,
所以f(x)
18、=2sin,
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,
整理得kπ-≤x≤kx+,k∈Z,
所以函數f(x)的單調遞增區(qū)間是,k∈Z.
(2)將函數f(x)的圖象向左平移個單位,再向上平移1個單位,得到y=2sin 2x+1的圖象;
所以g(x)=2sin 2x+1.
令g(x)=0,得x=kπ+或x=kπ+(k∈Z),
所以在[0,π]上恰好有兩個零點,若y=g(x)在[0,b]上有10個零點,則b不小于第10個零點的橫坐標即可.
所以b的最小值為4π+=.
探究提高 1.研究三角函數的圖象與性質,關鍵是將函數化為y=Asin(ωx+φ)+B(或y=Acos(ωx+φ)+B)
19、的形式,利用正余弦函數與復合函數的性質求解.
2.函數y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))的最小正周期T=.應特別注意y=|Asin(ωx+φ)|的最小正周期為T=.
【訓練3】 (2018·湖南師大附中質檢)已知向量m=(2cos ωx,-1),n=(sin ωx-cos ωx,2)(ω>0),函數f(x)=m·n+3,若函數f(x)的圖象的兩個相鄰對稱中心的距離為.
(1)求函數f(x)的單調增區(qū)間;
(2)若將函數f(x)的圖象先向左平移個單位,然后縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的倍,得到函數g(x)的圖象,當x∈時,求函數g(x)的值域.
解 (1)f(x)=
20、m·n+3=2cos ωx(sin ωx-cos ωx)-2+3
=sin 2ωx-cos 2ωx=sin.
依題意知,最小正周期T=π.
∴ω=1,因此f(x)=sin.
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
求得f(x)的增區(qū)間為,k∈Z.
(2)將函數f(x)的圖象先向左平移個單位,
得y=sin=sin的圖象.
然后縱坐標不變,橫坐標縮短為原來的倍,得到函數g(x)=sin的圖象.
故g(x)=sin,
由≤x≤,知≤4x+≤.
∴-1≤sin≤.
故函數g(x)的值域是[-,1].
1.已知函數y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的圖象求解
21、析式
(1)A=,B=.
(2)由函數的周期T求ω,ω=.
(3)利用“五點法”中相對應的特殊點求φ.
2.運用整體換元法求解單調區(qū)間與對稱性
類比y=sin x的性質,只需將y=Asin(ωx+φ)中的“ωx+φ”看成y=sin x中的“x”,采用整體代入求解.
(1)令ωx+φ=kπ+(k∈Z),可求得對稱軸方程;
(2)令ωx+φ=kπ(k∈Z),可求得對稱中心的橫坐標;
(3)將ωx+φ看作整體,可求得y=Asin(ωx+φ)的單調區(qū)間,注意ω的符號.
3.函數y=Asin(ωx+φ)+B的性質及應用的求解思路
第一步:先借助三角恒等變換及相應三角函數公式把待求函數
22、化成y=Asin(ωx+φ)+B(一角一函數)的形式;
第二步:把“ωx+φ”視為一個整體,借助復合函數性質求y=Asin(ωx+φ)+B的單調性及奇偶性、最值、對稱性等問題.
一、選擇題
1.(2018·全國Ⅲ卷)函數f(x)=的最小正周期為( )
A. B. C.π D.2π
解析 f(x)====sin xcos x=sin 2x,所以f(x)的最小正周期T==π.
答案 C
2.(2017·全國Ⅲ卷)函數f(x)=sin+cos的最大值為( )
A. B.1 C. D.
解析 cos =cos=sin,則f(x)=sin+sin=sin
23、,函數的最大值為.
答案 A
3.(2018·湖南六校聯考)定義一種運算=ad-bc,將函數f(x)=的圖象向左平移φ(φ>0)個單位,所得圖象對應的函數為偶函數,則φ的最小值是( )
A. B. C. D.
解析 f(x)=2cos x-2sin x=4cos,
依題意g(x)=f(x+φ)=4cos是偶函數(其中φ>0).
∴+φ=kπ,k∈Z,則φmin=π.
答案 C
4.偶函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分圖象如圖所示,其中△EFG是斜邊為4的等腰直角三角形(E,F是函數與x軸的交點,點G在圖象上),則f(1)的值為(
24、 )
A. B. C. D.2
解析 依題設,=|EF|=4,T=8,ω=.
∵函數f(x)=Asin(ωx+φ)為偶函數,且0<φ<π.
∴φ=,在等腰直角△EGF中,易求A=2.
所以f(x)=2sin=2cosx,則f(1)=.
答案 C
5.(2018·天津卷)將函數y=sin的圖象向右平移個單位長度,所得圖象對應的函數( )
A.在區(qū)間上單調遞增
B.在區(qū)間上單調遞減
C.在區(qū)間上單調遞增
D.在區(qū)間上單調遞減
解析 把函數y=sin的圖象向右平移個單位長度得函數g(x)=sin=sin 2x的圖象,由-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z)得
25、-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),令k=1,得≤x≤,即函數g(x)=sin 2x的一個單調遞增區(qū)間為.
答案 A
二、填空題
6.(2018·江蘇卷)已知函數y=sin(2x+φ)的圖象關于直線x=對稱,則φ的值是________.
解析 由函數y=sin(2x+φ)的圖象關于直線x=對稱,得sin=±1.因為-<φ<,所以<+φ<,則+φ=,φ=-.
答案?。?
7.已知函數f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,其中|PQ|=2.則f(x)的解析式為________.
解析 由題圖可知A=2,P(x1,-2),Q(x2,2),所以|PQ|===2.整理得|x1-x
26、2|=2,所以函數f(x)的最小正周期T=2|x1-x2|=4,即=4,解得ω=.又函數圖象過點(0,
-),所以2sin φ=-,即sin φ=-.又|φ|<,所以φ=-,所以f(x)=2sin.
答案 f(x)=2sin
8.(2018·北京卷)設函數f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f 對任意的實數x都成立,則ω的最小值為________.
解析 由于對任意的實數都有f(x)≤f 成立,故當x=時,函數f(x)有最大值,故f =1,-=2kπ(k∈Z),∴ω=8k+(k∈Z).又ω>0,∴ωmin=.
答案
三、解答題
9.已知函數f(x)=4tan xsin·co
27、s-.
(1)求f(x)的定義域與最小正周期;
(2)討論f(x)在區(qū)間上的單調性.
解 (1)f(x)的定義域為{x|x≠+kπ,k∈Z},
f(x)=4tan xcos xcos-
=4sin xcos-
=4sin x-
=2sin xcos x+2sin2x-
=sin 2x-cos 2x
=2sin.
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)由-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.
設A=,B=,易知A∩B=.
所以當x∈時,f(x)在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減.
10.(2018·西安模擬)已知函數f(x)=s
28、insin x-cos2x+.
(1)求f(x)的最大值及取得最大值時x的值;
(2)若方程f(x)=在(0,π)上的解為x1,x2,求cos(x1-x2)的值.
解 (1)f(x)=cos xsin x-(2cos2x-1)
=sin 2x-cos 2x=sin.
當2x-=+2kπ(k∈Z),即x=π+kπ(k∈Z)時,函數f(x)取最大值,且最大值為1.
(2)由(1)知,函數f(x)圖象的對稱軸為x=π+kπ,k∈Z,
∴當x∈(0,π)時,對稱軸為x=π.
又方程f(x)=在(0,π)上的解為x1,x2.
∴x1+x2=π,則x1=π-x2,
∴cos(x1-x2
29、)=cos=sin,
又f(x2)=sin=,
故cos(x1-x2)=.
11.設函數f(x)=sin+sin,其中0<ω<3,已知f=0.
(1)求ω;
(2)將函數y=f(x)的圖象上各點的橫坐標伸長為原來的2倍(縱坐標不變),再將得到的圖象向左平移個單位,得到函數y=g(x)的圖象,求g (x)在上的最小值.
解 (1)因為f(x)=sin+sin,
所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx
=sin ωx-cos ωx=
=sin.
由題設知f =0,
所以-=kπ,k∈Z,故ω=6k+2,k∈Z.
又0<ω<3,所以ω=2.
(2)由(1)得f(x)=sin,
所以g(x)=sin=sin.
因為x∈,所以x-∈,
當x-=-,即x=-時,g(x)取得最小值-.
16