1、第7节函数yAsin(x)的图象及应用考试要求1.了解函数yAsin(x)的物理意义;能画出yAsin(x)的图象,了解参数A,对函数图象变化的影响;2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.知 识 梳 理1.“五点法”作函数yAsin(x)(A0,0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x轴相交的三个点,作图时的一般步骤为:(1)定点:如下表所示.xx02yAsin(x)0A0A0(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到yAsin(x)在一个周期内的图象.(3)扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得yA
2、sin(x)在R上的图象.2.函数yAsin(x)中各量的物理意义当函数yAsin(x)(A0,0),x0,)表示简谐振动时,几个相关的概念如下表:简谐振动振幅周期频率相位初相yAsin(x)(A0,0),x0,)ATfx3.函数ysin x的图象经变换得到yAsin(x)的图象的两种途径常用结论与易错提醒1.由函数ysin x的图象经过变换得到yAsin(x)的图象,如先伸缩再平移时,要把x前面的系数提取出来.2.复合形式的三角函数的单调区间的求法.函数yAsin(x)(A0,0)的单调区间的确定,基本思想是把x看作一个整体.若0,0,00,0,0)的部分图象如图所示,则_,为了得到g(x)
3、Acos x的图象,需将函数yf(x)的图象最少向左平移_个单位长度.解析(1)由函数的图象可得A2,T44,解得.又图象经过,02sin,0,故f(x)的解析式为f(x)2sin,所以f(2 016)2sin.故选A.(2)由题图知A2,T2,所以2,所以f(x)2sin(2x),把点代入,得sin1,所以2k(kZ),即2k(kZ),又0)上是减函数.(1)求f(x)的最小正周期和对称轴方程;(2)(一题多解)求实数a的取值范围.解(1)f(x)2cos x(1cos 2x)sin 2xsin.所以f(x)的最小正周期为T.令2xk,kZ,解得x,kZ,所以f(x)的对称轴方程为x,kZ.
4、(2)法一由(1)可知f(x)在上是减函数.因为,所以要使得f(x)在上是减函数,只需满足解得a.又a0,所以实数a的取值范围.法二因为f(x)在上是减函数,所以,即0a.由(1)可知f(x)在(kZ)上是减函数,所以ak,且ak,即ak,且ak,kZ.结合0a,解得k0,所以00,|)在区间上的图象如图所示,则,的值分别是()A.2, B.2,C., D.,解析由题图可知T2,所以2,又sin0,所以2k(kZ),即2k(kZ),而|0)个单位后的图象关于y轴对称,则a的最小值是()A. B. C. D.解析依题意得f(x)2sin,因为函数f(xa)2sin的图象关于y轴对称,所以sin1
5、,ak,kZ,即ak,kZ,因此正数a的最小值是,选B.答案B3.函数f(x)3sinxlogx的零点的个数是()A.2 B.3 C.4 D.5解析函数y3sinx的周期T4,由logx3,可得x.由logx3,可得x8.在同一平面直角坐标系中,作出函数y3sinx和ylogx的图象(如图所示),易知有5个交点,故函数f(x)有5个零点.答案D4.(2020绍兴一中适考)将函数f(x)2sin1的图象上各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,则下列说法正确的是()A.函数g(x)的图象关于点对称B.函数g(x)的周期是C.函数g(x)在上单调递增D.函数g(x)在上最大值是
6、1解析将函数f(x)2sin1的图象上各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),则得g(x)2sin1,故g(x)的最小正周期T;又g2sin11,即g(x)的图象关于点对称;当x时,t2x且单调递增,则y2sin t1在上单调递增,且2sin t12sin 11,故选C.答案C5.(2019天津卷)已知函数f(x)Asin(x)(A0,0,|)是奇函数,将yf(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x).若g(x)的最小正周期为2,且g,则f()A.2 B. C. D.2解析因为f(x)是奇函数(显然定义域为R),所以f(0)Asin 0,所以sin
7、0.又|0),yf(x)的图象与直线y2的两个相邻交点的距离等于,则f(x)的单调递增区间是()A.,kZB.,kZC.,kZD.,kZ解析f(x)sin xcos x2sin.因为函数f(x)的图象与直线y2的两个相邻交点的距离等于,则函数f(x)的最小正周期为,解得2,则f(x)2sin,令2k2x2k,kZ得kxk,kZ,所以函数f(x)的单调递增区间为,kZ,故选B.答案B二、填空题7.(2016浙江卷)已知2cos2xsin 2xAsin(x)b(A0),则A_,b_.解析2cos2xsin 2xcos 2x1sin 2x1sin1Asin(x)b(A0),A,b1.答案18.(20
8、18全国卷)函数f(x)cos在0,的零点个数为_.解析由题意知cos0,所以3xk,kZ,所以x,kZ,当k0时,x;当k1时,x;当k2时,x,均满足题意,所以函数f(x)在0,上的零点个数为3.答案39.已知f(x)sin (0),ff,且f(x)在区间上有最小值,无最大值,则_.解析依题意,x时,y有最小值,sin1,2k (kZ).8k (kZ),因为f(x)在区间上有最小值,无最大值,所以,即12,令k0,得.答案10.已知函数f(x)asin 2x(a1)cos 2x,aR,则函数f(x)的最小正周期为_;振幅的最小值为_.解析由题意得f(x)asin 2x(a1)cos 2xs
9、in(2x),其中tan ,所以函数f(x)的最小正周期为,0),已知f(x)在0,2有且仅有5个零点,下述四个结论:f(x)在(0,2)有且仅有3个极大值点;f(x)在(0,2)有且仅有2个极小值点;f(x)在单调递增;的取值范围是.其中所有正确结论的编号是()A. B. C. D.解析已知f(x)sin (0)在0,2有且仅有5个零点,如图,其图象的右端点的横坐标在a,b)上,此时f(x)在(0,2)有且仅有3个极大值点,但f(x)在(0,2)可能有2或3个极小值点,所以正确,不正确;当x0,2时,x,由f(x)在0,2有且仅有5个零点可得526,得的取值范围是,所以正确;由知,当x时,x
10、,所以f(x)在上单调递增,所以正确.故选D.答案D15.(一题多解)(2018全国卷)若f(x)cos xsin x在a,a是减函数,则a的最大值是()A. B. C. D.解析法一f(x)cos xsin xcos,且函数ycos x在区间0,上单调递减,则由0x,得x.因为f(x)在a,a上是减函数,所以解得a,所以0a,所以a的最大值是,故选A.法二因为f(x)cos xsin x,所以f(x)sin xcos x,则由题意知f(x)sin xcos x0在a,a上恒成立,即sin xcos x0,即sin0在a,a上恒成立,结合函数ysin的图象可知有解得a,所以00,在函数y2si
11、n x与y2cos x 的图象的交点中,距离最短的两个交点的距离为2,则_.解析由得sin xcos x,tan x1,xk (kZ).0,x (kZ).设距离最短的两个交点分别为(x1,y1),(x2,y2),不妨取x1,x2,则|x2x1|.又结合图形知|y2y1|2,且(x1,y1)与(x2,y2)间的距离为2,(x2x1)2(y2y1)2(2)2,(2)212,.答案17.(2020浙江新高考仿真卷五)已知函数f(x)sin xcos xcos2x.(1)求函数f(x)的最小正周期,并写出f(x)图象的对称轴方程;(2)若将函数yf(x)的图象向右平行移动个单位长度,得到函数yg(x)
12、的图象,求满足g(x0)1的实数x0的集合.解(1)f(x)sin xcos xcos2xsin 2x(1cos 2x)(sin 2xcos 2x)sin,f(x)的最小正周期T,令2xk,kZ,得x,kZ,f(x)图象的对称轴方程为x,kZ.(2)由题意得g(x)sinsin 2x,g(x0)1,即sin 2x01,sin 2x0,2k2x02k,kZ,kx0k,kZ,即所求x0的集合为.18.(2020浙江新高考仿真卷四)已知函数f(x)2cos x(a2sin xbcos x)(xR)的值域为1,3.(1)若函数yf(x)的图象关于直线x对称,求|的最小值;(2)当x0,时,方程|f(x)|c有四个实数根,求c的取值范围.解(1)f(x)a2sin 2xbcos 2xbsin(2x)b,其中tan ,cos 0,由题意得b1,b3,解得a2,b1,tan ,2k,kZ,从而f(x)2sin1,f(x)2sin1,由yf(x)的图象关于直线x对称得22k(kZ),(kZ).|min.(2)如图,y|f(x)|.在,上单调递增,在,上单调递减,结合f(0)f()2,f1,ff0可知c(0,1).