第4讲,三角函数图像和性质教师
第四讲
三角函数图像和性质 [玩前必备] 1.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象与性质 函数 y=sin x y=cos x y=tan x 图象
定义域 R R {x|x∈R 且 x≠ π2 +kπ,k∈Z} 值域 [-1,1] [-1,1] R 单调性 [- π2 +2kπ,π2 +2kπ](k∈Z)上递增; [ π2 +2kπ,3π2+2kπ](k∈Z)上递减 [-π+2kπ,2kπ] (k∈Z)上递增; [2kπ,π+2kπ] (k∈Z)上递减 (- π2 +kπ,π2 +kπ) (k∈Z)上递增 最值 x= π2 +2kπ(k∈Z)时,y max =1; x=- π2 +2kπ(k∈Z)时,y min =-1 x=2kπ(k∈Z)时, y max =1; x=π+2kπ(k∈Z)时,y min =-1
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 对称中心 (kπ,0)(k∈Z) ( π2 +kπ,0) (k∈Z) ( kπ2,0)(k∈Z) 对称轴 方程 x= π2 +kπ (k∈Z) x=kπ(k∈Z)
周期 2π 2π π 2.五点法作 y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图 用“五点法”作图,就是令 ωx+φ 取下列 5 个特殊值:0, π2 , π, 3π2, 2π,通过列表,计算五点的坐标,描点得到图象.
3.三角函数图象变换
4[常用结论] (1)对称与周期的关系 正弦曲线、余弦曲线相邻的两个对称中心、相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是四分之一个周期;正切曲线相邻两个对称中心之间的距离是半个周期. (2)与三角函数的奇偶性相关的结论 若 y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有 φ=kπ+ π2 (k∈Z Z);若为奇函数,则有 φ=kπ(k∈Z Z). 若 y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有 φ=kπ(k∈Z Z);若为奇函数,则有 φ=kπ+ π2 (k∈Z Z). 若 y=Atan(ωx+φ)为奇函数,则有 φ=kπ(k∈Z Z). [玩转典例] 题型一
三角函数的 5 大性质 例 例 1 (安老师原创) 已知函数 f(x)=2cos x·sin x+ π3- 3sin 2 x+sin x cos x+1. (1)求函数 f(x)的最小正周期; (2) 当 x∈ 0, π2时, 求函数 f(x)的最大值及最小值; (3)写出函数 f(x)的单调递增区间. (4)写出函数 f(x)的对称轴和对称中心. (5)函数 f(x)向右平移 t 个单位为偶函数,求 t 的最小正值。
解 f(x)=2cos x 12 sin x+32cos x - 3sin 2 x+sin xcos x+1=2sin xcos x+ 3(cos 2 x-sin 2 x)+1 =sin 2x+ 3cos 2x+1=2sin 2x+ π3+1. [玩转跟踪]
1.(2020·山东高三下学期开学)函数2( ) cos3f x x 的最小正周期为(
)
A.4 B. 2
C.2 D.
【答案】D 【解析】因为22cos 2 11 2 1 3( ) cos cos 23 2 2 3 2xf x x x ,所以最小正周期为 . 故选:D 2.(2020 届山东省济宁市高三 3 月月考)已知函数 2sin 2 0 f x x ,若将函数 f x 的图象向右平移6个单位长度后,所得图象关于 y 轴对称,则下列结论中正确的是(
) A.56
B. ,012 是 f x 图象的一个对称中心 C. 2 f
D.6x 是 f x 图象的一条对称轴 【答案】ABD 【解析】由题意, 2sin 2 f x x 向右平移6,得 2sin 2 2sin 26 3y x x 2sin 23y x 的图象关于 y 轴对称,所以3 2k , k Z
6k k Z , ,又 0 ,506k ,
即 52sin 26x x f ,50 2 212 6 6f f f , ,
则 ,012 是 f x 图象的一个对称中心,6x 是 f x 图象的一条对称轴 而 2 f ,则 C 错,A,B,D 正确,故选:ABD 3.(2019·呼和浩特开来中学)已知函数23 1( ) sin2 cos2 2f x x x .
(1)求2( )3f的值及 f(x)的对称轴; (2)将( ) f x 的图象向左平移6个单位得到函数 ( ) g x 的图象,求 ( ) g x 的单调递增区间. 【答案】(1)12 , ,3 2kx k Z ; (2)
[ , ],3 6k k k Z 。
【解析】(1)由函数23 1 3 1( ) sin2 cos sin2 cos2 sin(2 )2 2 2 2 6f x x x x x x , 则2 2 7 1( ) sin(2 ) sin sin3 3 6 6 6 2f , 令 2 ,6 2x k k Z ,解得 ,3 2kx k Z , 即函数的对称轴的方程为 ,3 2kx k Z
(2)由(1)可知函数 ( ) sin(2 )6f x x 的图象向左平移6个单位得到函数 ( ) g x 的图象, 可得 ( ) sin[2( ) ] sin(2 )6 6 6g x x x 的图象, 令 2 2 2 ,2 6 2k x k k Z ,解得 ,3 6k x k k Z , 所以函数的单调递增区间为 [ , ],3 6k k k Z . 题型二
三角函数模型中“ω”范围的求法探究 例 例 2 (2020·洛阳尖子生第二次联考)已知函数 f(x)=sin ωx+ π6(ω>0)在区间 - π4 ,2π3上单调递增,则 ω 的取值范围为(
) A. 0, 83
B. 0, 12 C. 12 ,83
D. 38 ,2 [解析] 法一:由题意得 - ωπ4+ π6 ≥-π2 +2kπ,k∈Z,2ωπ3+ π6 ≤π2 +2kπ,k∈Z, 则 ω≤ 83 -8k,k∈Z,ω≤ 12 +3k,k∈Z,又 ω>0,所以 83 -8k>0,12 +3k>0k∈Z Z,所以 k=0,则 0<ω≤ 12 ,故选 B.
法二:取 ω=1,则 f(x)=sin x+ π6,令 π2 +2kπ≤x+π6 ≤3π2+2kπ,k∈Z Z,得 π3 +2kπ≤x≤4π3+2kπ,k∈Z Z,当k=1 时,函数 f(x)在区间 π3 ,4π3上单调递减,与函数 f(x)在区间 - π4 ,2π3上单调递增矛盾,故 ω≠1,结合四个选项可知选 B. [答案] B 例 例 3 已知函数 f(x)=cos ωx+ π3(ω>0)的一条对称轴 x= π3 ,一个对称中心为点 π12 ,0 ,则 ω 有(
) A.最小值 2
B.最大值 2 C.最小值 1
D.最大值 1 [解析] 因为函数的中心到对称轴的最短距离是 T4 ,两条对称轴间的最短距离是T2 ,所以,中心 π12 ,0 到对称轴 x= π3 间的距离用周期可表示为π3 -π12 ≥T4 ,又∵T=2πω , ∴2πω4≤ π4 ,∴ω≥2,∴ω 有最小值 2,故选 A. [答案] A 例 例 4 已知函数 f(x)=2sin ωx 在区间 - π3 ,π4上的最小值为-2,则 ω 的取值范围是________. [解析] 显然 ω≠0. 若 ω>0,当 x∈ - π3 ,π4时,- π3 ω≤ωx≤π4 ω,因为函数 f(x)=2sin ωx 在区间 - π3 ,π4上的最小值为-2,所以- π3 ω≤-π2 ,解得 ω≥32 . 若 ω<0,当 x∈ - π3 ,π4时, π4 ω≤ωx≤-π3 ω,因为函数 f(x)=2sin ωx 在区间 - π3 ,π4上的最小值为-2.所以π4 ω≤-π2 ,解得 ω≤-2. 综上所述,符合条件的实数 ω 的取值范围是(-∞,-2]∪ 32 ,+∞ . [答案] (-∞,-2]∪ 32 ,+∞ [玩转跟踪]
1.(2020·湖南师大附中 3 月月考)若函数 f(x)=2 3sin ωxcos ωx+2sin 2 ωx+cos 2ωx 在区间 - 3π2, 3π2上单调递增,则正数 ω 的最大值为(
) A. 18
B. 16
C. 14
D. 13
解析:选 B 法一:因为 f(x)=2 3sin ωxcos ωx+2sin 2 ωx+cos 2ωx= 3sin 2ωx+1 在区间 - 3π2, 3π2上单调递增, 所以 -3ωπ≥- π2 ,3ωπ≤ π2 ,解得 ω≤ 16 ,所以正数 ω 的最大值是16 .故选 B. 法二:易知 f(x)= 3sin 2ωx+1,可得 f(x)的最小正周期 T= πω ,所以 -π4ω ≤-3π2,π4ω ≥3π2,解得 ω≤ 16 .故选 B. 2.已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),若 f(x)在区间 0, π2上是单调函数,且 f(-π)=f(0)=-f π2,则ω 的值为(
) A. 23
B. 23 或 2 C. 13
D.1 或 13
解析:选 B 因为 f(x)在 0, π2上单调,所以 T2 ≥π2 ,即 T≥π.若 T=π,则 ω=2;若 T>π,因为 f(-π)=f(0)=-f π2,所以直线 x=- π2 是 f(x)的图象的一条对称轴,且在区间 0, π2上 f(x)图象的对称中心是 π4 ,0 ,所以 T4 =π4 - - π2= 3π4,所以 T=3π,ω= 2πT= 23 .故选 B. 3.设函数 f(x)=cos ωx- π6(ω>0).若 f(x)≤f π4对任意的实数 x 都成立,则 ω 的最小值为________. 解析:由于对任意的实数都有 f(x)≤f π4成立,故当 x= π4 时,函数 f(x)有最大值,故 f π4=1, πω4- π6 =2kπ(k∈Z Z),∴ω=8k+ 23 (k∈Z Z).又 ω>0,∴ω min =23 . 答案:
23
题型 三
三角 函数的 图像和图像变换 例 例 5 (2017 山东)设函数 ,其中 .已知 . (Ⅰ)求 ; (Ⅱ)将函数 的图象上各点的横坐标伸长为原来的 2 倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移 个单位,得到函数 的图象,求 在 上的最小值. ( ) sin( ) sin( )6 2f x x x 0 3 ( ) 06f( ) y f x 4( ) y g x ( ) g x3[ , ]4 4
【解析】(Ⅰ)因为 ,所以
由题设知 ,所以6 3k , .故 , ,又 , 所以 . (Ⅱ)由(Ⅰ)得,所以 . 因为 ,所以 ,当 ,即 时, 取得最小值 . [玩转跟踪]
1.(2014·辽宁卷) 将函数 y=3sin 2x+ π3的图象向右平移 π2 个单位长度,所得图象对应的函数(
) A.在区间 π12 ,7π12上单调递减
B.在区间 π12 ,7π12上单调递增 C.在区间 - π6 ,π3上单调递减
D.在区间 - π6 ,π3上单调递增 答案
B
解析
由题可知,将函数 y=3sin 2x+ π3的图象向右平移 π2 个单位长度得到函数 y=3sin 2x- 23 π 的图象,令- π2 +2kπ≤2x-23 π≤π2 +2kπ,k∈Z,即π12 +kπ≤x≤7π12 +kπ,k∈Z 时,函数单调递增,即函数 y=3sin 2x- 23 π的单调递增区间为 π12 +kπ,7π12 +kπ ,k∈Z,可知当 k=0 时,函数在区间 π12 ,7π12上单调递增. 2.【2017 课标 1,9】已知曲线 C 1 :y=cosx,C 2 :y=sin (2x+2π3),则下面结论正确的是 A.把 C 1 上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线 C 2 B.把 C 1 上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线 C 2 ( ) sin( ) sin( )6 2f x x x 3 1( ) sin cos cos2 2f x x x x 3 3sin cos2 2x x 1 33( sin cos )2 2x x 3(sin )3x ( ) 06f k Z 6 2 k k Z 0 3 2 ( ) 3sin(2 )3f x x ( ) 3sin( ) 3sin( )4 3 12g x x x 3[ , ]4 4x 2[ , ]12 3 3x 12 3x 4x ( ) g x32
C. 把 C 1 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线 C 2 D.把 C 1 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线 C 2 【答案】D 【解析】
试题分析:因为1 2, C C 函数名不同,所以先将2C 利用诱导公式转化成与1C 相同的函数名,则22 2: sin(2 ) cos(2 ) cos(2 )3 3 2 6C y x x x ,则由1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍变为 sin2 y x ,再将曲线向左平移12个单位得到2C ,故选 D. 3.(2020 届山东省济宁市第一中学高三二轮检测)将函数 3cos 2 13f x x 的图象向左平移3个单位长度,再向上平移 1 个单位长度,得到函数 g x 的图象,则下列关于函数 g x 的说法正确的是(
)
A.最大值为 3 ,图象关于直线12x 对称 B.图象关于 y 轴对称 C.最小正周期为
D.图象关于点 ,04 对称 【答案】BCD 【解析】将函数 3cos 2 13f x x 的图象向左平移3个单位长度, 得到 3cos 2 1 3cos 2 1 3cos2 13 3y x x x 的图象; 再向上平移 1 个单位长度,得到函数 3cos2 g x x 的图象,对于函数 g x ,它的最大值为 3 ,由于当12x 时, 32g x ,不是最值,故 g x 的图象不关于直线12x 对称,故 A 错误; 由于该函数为偶函数,故它的图象关于 y 轴对称,故 B 正确;
它的最小正周期为22 ,故 C 正确; 当4x 时, 0 g x ,故函数 g x 的图象关于点 ,04 对称,故 D 正确.故选:BCD 题型 四
由求 图象求 y =Asin(ωx +φ)的 的 解析 式
例 例 6 (1)若函数 y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则 y=
.
答案 2sin 2x- π6 解析 由题图可知,A=2,T=2 π3 - - π6=π,所以 ω=2,由五点作图法可知 2× π3 +φ=π2 ,所以 φ=-π6 ,所以函数的解析式为 y=2sin 2x- π6. (2)已知函数 f(x)=sin(ωx+φ) ω>0,|φ|< π2的部分图象如图所示,则 y=f x+ π6取得最小值时 x 的集合为
.
答案 x x=kπ- π3 ,k∈Z 解析 根据题干所给图象,周期T=4× 7π12 -π3=π,故π= 2πω ,∴ω=2,因此f(x)=sin(2x+φ),另外图象经过点 7π12 ,0 ,代入有 2×7π12 +φ=π+2kπ(k∈Z),再由|φ|<π2 ,得 φ=-π6 ,∴f(x)=sin 2x- π6, ∴f x+ π6=sin 2x+ π6,当 2x+ π6 =-π2 +2kπ(k∈Z),即 x=-π3 +kπ(k∈Z)时,y=f x+ π6取得最小值. [玩转跟踪] 1.(四川,6)函数 f(x)=2sin(ωx+φ) ω >0,- π2<φ< π2 的部分图象如图所示,则 ω, φ 的值分别是(
) A.2,- π3
B.2,- π6
C.4,- π6
D.4, π3 解析 设该三角函数的周期为 T,则由图象可得 12 T=11π12- 5π12= 12 π,所以 T=π=2πω,所以 ω=2.又图象过点 5π12,2 ,所以 sin 5π6+φ =1,- π2<φ< π2,解得 φ=- π3. 答案 A 2.(2020·石家庄质检)已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ)+B A>0,ω>0,|φ|< π2的部分图象如图所示,将函数 f(x)的图象向左平移 m(m>0)个单位长度后,得到函数 g(x)的图象关于点 π3 ,32对称,则 m 的值可能为(
)
A. π6
B. π2
C. 7π6
D. 7π12
答案 D 解析 依题意得 A+B= 3 32,-A+B=-32,解得 A= 3,B=32,T2 =πω =2π3- π6 =π2 , 故 ω=2,则 f(x)= 3sin(2x+φ)+32.又 f π6= 3sin π3 +φ +32= 3 32, 故 π3 +φ=π2 +2kπ(k∈Z),即 φ=π6 +2kπ(k∈Z).因为|φ|<π2 ,故 φ=π6 ,所以 f(x)= 3sin 2x+ π6+32. 将函数 f(x)的图象向左平移 m 个单位长度后得到 g(x)= 3sin 2x+ π6 +2m +32的图象,又函数 g(x)的图象关于点 π3 ,32对称,即 h(x)= 3sin 2x+ π6 +2m 的图象关于点 π3 ,0 对称,故 3sin 2π3+ π6 +2m =0,即5π6+2m=kπ(k∈Z),故 m= kπ2- 5π12 (k∈Z).令 k=2,则 m=7π12 .
题型五
三角函数大题 例 例 7 7 已知函数 f(x)=2 3sin x2 +π4·cos x2 +π4-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 π6 个单位长度,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. 规范解答 解 (1)f(x)=2 3sin x2 +π4cos x2 +π4-sin(x+π)= 3cos x+sin x[3 分] =2sin x+ π3,[5 分]于是 T= 2π1=2π.[6 分] (2)由已知得 g(x)=f x- π6=2sin x+ π6,[8 分]∵x∈[0,π],∴x+ π6 ∈ π6 ,7π6, ∴sin x+ π6∈ - 12 ,1 ,[10 分]∴g(x)=2sin x+ π6∈[-1,2].[11 分] 故函数 g(x)在区间[0,π]上的最大值为 2,最小值为-1.[12 分] [玩转跟踪]
1 . (2020 届山东省泰安市肥城市一模)已知函数4( ) cos f x x 42sin cos sin x x x (1)求 f x 的单调递增区间; (2)求 f x 在 0,2 上的最小值及取最小值时的 x 的集合. 【答案】(1)
5,8 8k k k Z ;(2)最小值为2 , x 的集合为38 . 【解析】
(1 4 4 2 2 2 2cos 2sin cos sin cos sin cos sin 2sin cos f x x x x x x x x x x x 2 2cos sin 2sin cos cos2 sin2 2sin 24x x x x x x x , 解不等式 32 2 22 4 2k x k k Z , 得 58 8k x k k Z , 因此,函数 y f x 的单调递增区间为 5,8 8k k k Z ; (2)0,2x ,324 4 4x ,
当 24 2x 时,即当38x 时,函数 y f x 取得最小值2 . 因此,函数 y f x 的最小值为2 ,对应的 x 的集合为38 .
2.(山东,18)设函数 f(x)=32- 3sin 2 ω x-sin ω xcos ω x(ω>0),且 y=f(x)图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为 π4. (1)求 ω 的值; (2)求 f(x)在区间[π, 3π2]上的最大值和最小值. 解 (1)f(x)=32- 3sin 2 ω x-sin ω xcos ω x =32- 3· 1-cos 2 ω x2- 12 sin 2 ω x=32cos 2 ω x- 12 sin 2 ω x=-sin 2 ω x- π3. 因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为 π4, 又 ω>0,所以 2π2 ω =4×π4.因此 ω=1. (2)由(1)知 f(x)=-sin 2x- π3.当π≤x≤ 3π2时, 5π3≤2x- π3≤ 8π3. 所以-32≤sin 2x- π3≤1,因此-1≤f(x)≤32. 故 f(x)在区间 π, 3π2上的最大值和最小值分别为32,-1. [玩转练习] 1.(2020·永州模拟)函数 y=2cos 2x+ π6的部分图象大致是(
)
解析:选 A 由 y=2cos 2x+ π6可知,函数的最大值为 2,故排除 D;又因为函数图象过点 π6 ,0 ,故排除B;又因为函数图象过点 -π12 ,2 ,故排除 C. 2.(2020·河南中原名校联盟联考)已知函数 f(x)=4sin(ωx+φ)(ω>0).在同一周期内,当 x= π6 时取最大值,当 x=- π3 时取最小值,则 φ 的值可能为(
) A.π12
B. π3
C. 13π6
D. 7π6 解析:选 C T= 2πω =2 π6 - - π3=π,故 ω=2,又 2× π6 +φ=2kπ+π2 ,k∈Z Z,所以 φ=2kπ+π6 ,k∈Z Z,所以 φ 的值可能为 13π6,故选 C. 3.将曲线 y=sin(2x+φ) |φ|< π2向右平移 π6 个单位长度后得到曲线 y=f(x),若函数 f(x)的图象关于 y 轴对称,则 φ=(
) A. π3
B. π6
C.- π3
D.- π6
解析:选 D 曲线 y=sin(2x+φ) |φ|< π2向右平移 π6 个单位长度后得到曲线 y=f(x)=sin 2 x- π6+φ =sin 2x- π3 +φ ,若函数 f(x)的图象关于 y 轴对称,则-π3 +φ=π2 +kπ(k∈Z Z),则 φ=5π6+kπ(k∈Z Z),又|φ|< π2 , 所以 φ=- π6 . 4.(2020·郑州市第一次质量预测)已知曲线 C 1 :y=cos x,C 2 :y=sin 2x- 2π3,则下列结论正确的是(
) A.把 C 1 上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移 7π12 个单位长度,得到曲线 C 2
B.把 C 1 上各点的横坐标伸长到原来的 2 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移 π6 个单位长度,得到曲线 C 2
C.把 C 1 上各点的横坐标缩短到原来的 12 ,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移7π12 个单位长度,得到曲线C 2
D.把 C 1 上各点的横坐标缩短到原来的 12 ,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π6 个单位长度,得到曲线C 2
解析:选 C 把曲线 C 1 :y=cos x 上各点的横坐标缩短到原来的 12 ,纵坐标不变,得到函数 y=cos 2x=sin 2x+ π2=sin 2 x+ π4的图象,再把图象向右平移 7π12 个单位长度,得到函数 y=sin 2 x+ π4 -7π12=sin 2 x- π3=sin 2x- 2π3的图象,即得曲线 C 2 .故选 C. 5.(多选)已知函数 f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)与 g(x)= A2 cos ωx 的部分图象如图所示,则(
) A.A=1
B.A=2 C.ω= π3
D.ω= 3π
解析:选 BC 由题图可得过点(0,1)的图象对应的函数解析式为 g(x)= A2 cos ωx,即A2 =1,A=2.过原点的图象对应函数 f(x)=Asin ωx.由 f(x)的图象可知,T= 2πω =1.5×4,可得 ω=π3 .故选 B、C. 6.(多选)函数 f(x)=2sin 2x- π3的图象为 C,如下结论正确的是(
) A.f(x)的最小正周期为 π B.对任意的 x∈R R,都有 f x+ π6+f π6 -x =0 C.f(x)在 -π12 ,5π12上是减函数 D.由 y=2sin 2x 的图象向右平移 π3 个单位长度可以得到图象 C 解析:选 AB 由 y=2sin 2x- π3,所以 f(x)的最小正周期为 2π2=π,故 A 正确;f π6=2sin 2× π6 -π3=0,即函数 f(x)的图象关于点 π6 ,0 对称,即对任意的 x∈R R,都有 f x+ π6+f π6 -x =0 成立,故 B 正确;当 x∈-π12 ,5π12时,2x- π3 ∈ - π2 ,π2,所以 f(x)在 -π12 ,5π12上是增函数,故 C 错误;由 y=2sin 2x 的图象向右平移 π3 个单位长度得到 y=2sin 2 x- π3=2sin 2x- 2π3的图象,故 D 错误.故选 A、B. 7.将函数 y=sin x 的图象上所有的点向右平移π10 个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的 2 倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是____________.
答案:y=sin 12 x-π10 8.函数 f(x)=tan ωx(ω>0)的图象的相邻两支截直线 y=2 所得线段长为 π2 ,则 f π6的值是________. 解析:由题意可知该函数的周期为 π2 ,∴πω =π2 ,ω=2,f(x)=tan 2x.∴f π6=tan π3 = 3. 答案:
3 9.(2020·安徽合肥一中等六校教育研究会联考)将函数 y=cos x 的图象向左平移 φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到函数 y=sin x- π6的图象,则 φ=________. 解析:将 y=cos x=sin x+ π2的图象向左平移 φ(0≤φ<2π)个单位长度后得到 y=sin x+ π2 +φ 的图象, 故 sin x+ π2 +φ =sin x- π6,即 π2 +φ=-π6 +2kπ,k∈Z Z,解得 φ=-2π3+2kπ,k∈Z Z.又∵0≤φ<2π,∴φ= 4π3. 答案:
4π3 10.(一题两空)已知函数 f(x)=2sin(ωx+φ) ω>0,|φ|< π2一部分图象如图所示,则 ω=________,函数 f(x)的单调递增区间为________.
解析:由图象知 T2 =π3 - - π6= π2 ,则周期 T=π,即2πω =π,则ω=2,f(x)=2sin(2x+φ).由五点对应法得2× - π6+φ=2kπ,又|φ|< π2 ,所以 φ=π3 ,则 f(x)=2sin 2x+ π3.令 2kπ- π2 ≤2x+π3 ≤2kπ+π2 ,k∈Z Z,得-5π12 +kπ≤x≤kπ+π12 ,k∈Z Z,即函数的单调递增区间为 - 5π12 +kπ,π12 +kπ ,k∈Z Z. 答案:2 - 5π12 +kπ,π12 +kπ (k∈Z Z) 11.已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ) A>0,ω>0,|φ|< π2的图象过点 P π12 ,0 ,图象上与点 P 最近的一个最高点是 Q π3 ,5 . (1)求函数 f(x)的解析式;
(2)求函数 f(x)的单调递增区间. 解:(1)依题意得 A=5,周期 T=4 π3 -π12=π,∴ω= 2ππ=2.故 f(x)=5sin(2x+φ), 又图象过点 P π12 ,0 ,∴5sin π6 +φ =0,由已知可得π6 +φ=kπ,k∈Z Z, ∵|φ|< π2 ,∴φ=-π6 ,∴f(x)=5sin 2x- π6. (2)由- π2 +2kπ≤2x-π6 ≤π2 +2kπ,k∈Z Z,得-π6 +kπ≤x≤π3 +kπ,k∈Z Z, 故函数 f(x)的单调递增区间为 kπ- π6 ,kπ+π3(k∈Z Z). 12.设函数 f(x)=sin ωx- π6+sin ωx- π2,其中 0<ω<3,且 f π6=0. (1)求 ω; (2)将函数 y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的 2 倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移 π4 个单位,得到函数 y=g(x)的图象,求 g(x)在 - π4 ,3π4上的最小值. 解:(1)因为 f(x)=sin ωx- π6+sin ωx- π2,所以 f(x)=32sin ωx- 12 cos ωx-cos ωx =32sin ωx- 32 cos ωx= 3 12 sin ωx-32cos ωx = 3sin ωx- π3. 因为 f π6=0,所以 ωπ6- π3 =kπ,k∈Z Z.故 ω=6k+2,k∈Z Z.又 0<ω<3,所以 ω=2. (2)由(1)得 f(x)= 3sin 2x- π3,所以 g(x)= 3sin x+ π4 -π3= 3sin x-π12. 因为 x∈ - π4 ,3π4,所以 x-π12 ∈ - π3 ,2π3,当 x-π12 =-π3 ,即 x=-π4 时,g(x)取得最小值-32 .
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