课时作业4 5三角函数的图像

发布 2022-06-28 22:48:28 阅读 5875

三角函数图像变换。

1.(2013·沧州七校联考)将函数y=f(x)·sinx的图像向右平移个单位后,再作关于x轴的对称变换,得到函数y=1-2sin2x的图像,则f(x)可以是 (

a.cosxb.2cosx

c.sinx d.2sinx

答案 b2.(2013·济宁模拟)为了得到函数y=sin(2x-)的图像,可将函数y=cos2x的图像。

a.向右平移个单位长度 b.向右平移个单位长度。

c.向左平移个单位长度 d.向左平移个单位长度。

答案 b3.与图中曲线对应的函数是。

a.y=sinx

b.y=sin|x|

c.y=-sin|x|

d.y=-|sinx|

答案 c4.(2012·安徽)要得到函数y=cos(2x+1)的图像,只要将函数y=cos2x的图像。

a.向左平移1个单位 b.向右平移1个单位。

c.向左平移个单位 d.向右平移个单位。

答案 c解析将y=cos2x的图像向左平移个单位后即变成y=cos2(x+)=cos(2x+1)的图像.

电流强度i(安)随时间t(秒)变化的函数i=asin(ωt+φ)a>0,ω>0,0<φ<的图像如右图所示,则当t=秒时,电流强度是 (

a.-5 a b.5 a

c.5a d.10 a

答案 a解析由图像知a=10,=-

ω==100π.∴t=10sin(100πt+φ)10)为五点中的第二个点,∴100π×+

φ=.i=10sin(100πt+),当t=秒时,i=-5 a,故选a.

6.如果两个函数的图像平移后能够重合,那么称这两个函数为“互为生成”函数.给出下列四个函数:①f(x)=sinx+cosx;②f(x)=(sinx+cosx);③f(x)=sinx;④f(x)=sinx+.

其中为“互为生成”函数的是。

a.①②b.②③

c.③④d.①④

答案 d解析首先化简所给四个函数解析式:①f(x)=sin(x+),f(x)=2sin(x+),f(x)=sinx,④f(x)=sinx+.可知,③f(x)=sinx不能单纯经过平移与其他三个函数图像重合,必须经过伸缩变换才能实现,故③不能与其他函数构成“互为生成”函数,同理,①与②的图像也不能仅靠图像平移达到重合,因此①④可仅靠平移能使其图像重合,所以①④为“互为生成”函数,故选d.

7.(2013·衡水调研卷)周期函数f(x)的图像大致如下。

当0≤x<π时,f(x)=5cos,则f(x)的解析式为:(其中k∈z

a.f(x)=5cos,kπ≤x<(k+1)π

b.f(x)=5cos(+kπ),kπ≤x<(k+1)π

c.f(x)=5cos,kπ≤x<(k+1)π

d.f(x)=5cos,kπ≤x<(k+1)π

答案 d8.(2012·新课标全国)已知ω>0,0<φ<直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图像的两条相邻的对称轴,则。

a. b.

c. d.

答案 a解析由于直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图像的两条相邻的对称轴,所以函数f(x)的最小正周期t=2π,所以ω=1,所以+φ=kπ+(k∈z),又0<φ<所以φ=.

9.(2012·东北三校一模)要得到函数f(x)=sin(2x+)的导函数f′(x)的图像,只需将f(x)的图像。

a.向左平移个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的2倍。

b.向左平移个单位,再把各点的纵坐标缩短到原来的。

c.向左平移个单位,再把各点的纵坐标伸长到原来的2倍。

d.向左平移个单位,再把各点的纵坐标缩短到原来的倍。

答案 c解析依题意得f′(x)=2cos(2x+),先将f(x)的图像向左平移个单位得到的是y=sin[2(x+)+cos(2x+)的图像;再把各点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)得到的是y=2cos(2x+)的图像,因此选c.

10.(2011·全国大纲文)设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图像向右平移个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于 (

a. b.3

c.6 d.9

答案 c解析依题意得,将y=f(x)的图像向右平移个单位长度后得到的是f(x-)=cosω(x-)=cos(ωx-)的图像,故有cosωx=cos(ωx-),而cosωx=cos(2kπ+ωx-),故ωx-(ωx-)=2kπ,即ω=6k(k∈n*),因此ω的最小值是6,故选c.

11.函数y=asin(ωx+φ)a,ω,为常数,a>0,ω>0)在闭区间[-π0]上的图像如图所示,则ω=_

答案 3解析由题图可知,t=,∴3.

12.将函数y=sin(-2x)的图像向右平移个单位,所得函数图像的解析式为___

答案 y=sin(π-2x)

13.已知f(x)=cos(ωx+)的图像与y=1的图像的两相邻交点间的距离为π,要得到y=f(x)的图像,只需把y=sinωx的图像向左平移___个单位.

答案 解析依题意,y=f(x)的最小正周期为π,故ω=2,因为y=cos(2x+)=sin(2x++)sin(2x+)=sin[2(x+)]所以把y=sin2x的图像向左平移个单位即可得到y=cos(2x+)的图像.

14.已知将函数f(x)=2sinx的图像向左平移1个单位,然后向上平移2个单位后得到的图像与函数y=g(x)的图像关于直线x=1对称,则函数g(x

答案 2sinx+2

解析将f(x)=2sinx的图像向左平移1个单位后得到y=2sin[(x+1)]的图像,向上平移2个单位后得到y=2sin[(x+1)]+2的图像,又因为其与函数y=g(x)的图像关于直线x=1对称,所以y=g(x)=2sin[(2-x+1)]+2=2sin[(3-x)]+2=2sin(π-x)+2=2sinx+2.

15.函数y=sin2x的图像向右平移φ(φ0)个单位,得到的图像恰好关于直线x=对称,则φ的最小值是___

答案 解析 y=sin2x的图像向右平移φ(φ0)个单位,得y=sin2(x-φ)sin(2x-2φ).因其中一条对称轴方程为x=,则2·-2φ=kπ+(k∈z).因为φ>0,所以φ的最小值为。

16.已知函数f(x)=2sinxcos(-x)-sin(π+x)cosx+sin(+x)cosx.

1)求函数y=f(x)的最小正周期和最值;

2)指出y=f(x)的图像经过怎样的平移变换后得到的图像关于坐标原点对称.

答案 (1)t=π,最大值,最小值。

2)左移,下移个单位。

解析 (1)f(x)=2sinxsinx+sinxcosx+cosxcosx=sin2x+1+sinxcosx=+sin2x-cos2x=+sin(2x-),y=f(x)的最小正周期t=π,y=f(x)的最大值为+1=,最小值为-1=.

2)将函数f(x)=+sin(2x-)的图像左移个单位,下移个单位得到y=sin2x关于坐标原点对称.

附注:平移(--k∈z均可)

17.(2012·福建)已知函数f(x)=axsinx-(a∈r),且在[0,]上的最大值为。

1)求函数f(x)的解析式;

2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明.

解析 (1)由已知得f′(x)=a(sinx+xcosx),对于任意x∈(0,),有sinx+xcosx>0.

当a=0时,f(x)=-不合题意;

当a<0时,x∈(0,)时,f′(x)<0,从而f(x)在(0,)内单调递减,又f(x)在[0,]上的图像是连续不断的,故f(x)在[0,]上的最大值为f(0)=-不合题意;

当a>0,x∈(0,)时,f′(x)>0,从而f(x)在(0,)内单调递增,又f(x)在[0,]上的图像是连续不断的,故f(x)在[0,]上的最大值为f(),即a-=,解得a=1.

综上所述,得f(x)=xsinx-.

2)f(x)在(0,π)内有且只有两个零点.证明如下:

由(1)知,f(x)=xsinx-,从而有f(0)=-0,f()=0.

又f(x)在[0,]上的图像是连续不断的,所以f(x)在(0,)内至少存在一个零点.

又由(1)知f(x)在[0,]上单调递增,故f(x)在(0,)内有且只有一个零点.

当x∈[,时,令g(x)=f′(x)=sinx+xcosx.

由g()=1>0,g(π)0,且g(x)在[,π上的图像是连续不断的,故存在m∈(,使得g(m)=0.

由g′(x)=2cosx-xsinx,知x∈(,时,有g′(x)<0.

从而g(x)在(,π内单调递减.

当x∈(,m)时,g(x)>g(m)=0,即f′(x)>0,从而f(x)在(,m)内单调递增,故当x∈[,m]时,f(x)≥f()=0,故f(x)在[,m]上无零点;

当x∈(m,π)时,有g(x)又f(m)>0,f(π)0,且f(x)在[m,π]上的图像是连续不断的,从而f(x)在(m,π)内有且仅有一个零点.

综上所述,f(x)在(0,π)内有且只有两个零点.

18.(2012·湖南)已知函数f(x)=asin(ωx+φ)x∈r,ω>0,0<φ<的部分图像如图所示.

1)求函数f(x)的解析式;

2)求函数g(x)=f(x-)-f(x+)的单调递增区间.

解析 (1)由题设图像知,最小正周期t=2×(-所以ω==2.

因为点(,0)在函数图像上,所以asin(2×+φ0.

即sin(+φ0.

又因为0<φ<所以<+φ从而+φ=即φ=.

又点(0,1)在函数图像上,所以asin=1,得a=2.

故f(x)=2sin(2x+).

2)g(x)=2sin[2(x-)+2sin[2(x+)+

2sin2x-2sin(2x+)

2sin2x-2(sin2x+cos2x)

sin2x-cos2x

2sin(2x-).

由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈z.

所以函数g(x)的单调递增区间是[kπ-,kπ+]k∈z.

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