【学生版】
《第 7 章 三角函数》【7.3 函数y=Asin (ωx+φ)的图像】(1)
【附录】相关考点
考点一 y=Asin(ωx+φ)的有关概念 三角函数贯穿整个学期的知识点,认识与了解形如的函数的图像及其性质应用有着举足轻重的作用, 函数的实际意义; y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅周期频率圆频率相位初相AT=f== ω= kπfωx+φφ
考点二 用五点法画 y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图 “五点法”:先求出当为时相对应的值,其次分别求出对应的值,再列表、描点、连线,最后根据函数的周期性,将图像向左、右无限扩展,即可得在上图像.
考点三 函数 y=Asin(ωx+φ)的图像的变换 一般的,函数(其中)的图像可由“五点法”或图像变换法得到函数图像的变换(平移变换和伸缩变换). 图像变换法:一般可按下述步骤进行: ①振幅变换:当时,图像上各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变);当时,图像上各点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变). ②平移变换:当时,图像上所有点向左平移个单位;当时,图像上所有点向右平移个单位. ③周期变换:当时,图像上各点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变);当时,图像上各点的横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变). 由y=sin x的图像,通过变换可得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像,其变化途径有两条: (1)y=sin xy=sin(x+φ)y=sin(ωx+φ)y=Asin(ωx+φ). (2)y=sin xy=sin ωxy=sin=sin(ωx+φ)y=Asin(ωx+φ). 提醒:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.(2)是先周期变换后相位变换,平移个单位,这是很易出错的地方,应特别注意. 类似地,y=Acos(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图像也可由y=cos x的图像变换得到;
常用结论 (1)对称中心与零点相联系,对称轴与最值点相联系.y=Asin(ωx+φ)的图象有无数条对称轴,可由方程ωx+φ=kπ+(k∈Z)解出;它还有无数个对称中心,即图象与x轴的交点,可由ωx+φ=kπ(k∈Z)解出. (2)相邻两条对称轴间的距离为,相邻两对称中心间的距离也为,函数的对称轴一定经过图象的最高点或最低点. 常见误区 (1)函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. (2)由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度;
一、选择题(每小题6分,共12分)
1、最大值为,最小正周期为,初相为的函数表达式可能是( )
A.y=sin B.y=sin C.y=sin D.y=sin
【提示】;
【答案】;
【解析】;
【考点】;
2、设函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像关于直线x=对称,它的周期是π,则( )
A.f(x)的图像过点 B.f(x)在上是减函数
C.f(x)的一个对称中心是 D.f(x)的最大值是A
【提示】;
【答案】;
【解析】;
【考点】;
二、填充题(每小题10分,共60分)
3、函数y=2sin的对称轴方程是
4、若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f =f ,则有f=
5、若函数f(x)=sin(ω>0)图像的两条相邻的对称轴之间的距离为,且该函数的图像关于点(x0,0)成中心对称,x0∈,则x0=________
6、若一个函数同时具有:(1)最小正周期为π;(2)图像关于直线x=对称;请列举一个满足以上两条件的函数 (答案不唯一,列举一个即可).
7、已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图像符合下列哪些对称 (填序号)
①关于点对称;②关于直线x=对称;③关于点对称;④关于直线x=对称;
8、函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图像如图所示,
则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 022)的值等于
三、解答题(第9题12分,第10题16分)
9、已知函数 (x)=sin+1.
(1)求它的振幅、最小正周期、初相;(2)画出函数y= (x)在上的图像;
10、如图所示的是函数y=Asin(ωx+φ)的图像,确定其中一个函数解析式.
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《第 7 章 三角函数》【7.3 函数y=Asin (ωx+φ)的图像】(1)
【附录】相关考点
考点一 y=Asin(ωx+φ)的有关概念 三角函数贯穿整个学期的知识点,认识与了解形如的函数的图像及其性质应用有着举足轻重的作用, 函数的实际意义; y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅周期频率圆频率相位初相AT=f== ω= kπfωx+φφ
考点二 用五点法画 y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图 “五点法”:先求出当为时相对应的值,其次分别求出对应的值,再列表、描点、连线,最后根据函数的周期性,将图像向左、右无限扩展,即可得在上图像.
考点三 函数 y=Asin(ωx+φ)的图像的变换 一般的,函数(其中)的图像可由“五点法”或图像变换法得到函数图像的变换(平移变换和伸缩变换). 图像变换法:一般可按下述步骤进行: ①振幅变换:当时,图像上各点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变);当时,图像上各点的纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变). ②平移变换:当时,图像上所有点向左平移个单位;当时,图像上所有点向右平移个单位. ③周期变换:当时,图像上各点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变);当时,图像上各点的横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变). 由y=sin x的图像,通过变换可得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像,其变化途径有两条: (1)y=sin xy=sin(x+φ)y=sin(ωx+φ)y=Asin(ωx+φ). (2)y=sin xy=sin ωxy=sin=sin(ωx+φ)y=Asin(ωx+φ). 提醒:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.(2)是先周期变换后相位变换,平移个单位,这是很易出错的地方,应特别注意. 类似地,y=Acos(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图像也可由y=cos x的图像变换得到;
常用结论 (1)对称中心与零点相联系,对称轴与最值点相联系.y=Asin(ωx+φ)的图象有无数条对称轴,可由方程ωx+φ=kπ+(k∈Z)解出;它还有无数个对称中心,即图象与x轴的交点,可由ωx+φ=kπ(k∈Z)解出. (2)相邻两条对称轴间的距离为,相邻两对称中心间的距离也为,函数的对称轴一定经过图象的最高点或最低点. 常见误区 (1)函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”. (2)由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度;
一、选择题(每小题6分,共12分)
1、最大值为,最小正周期为,初相为的函数表达式可能是( )
A.y=sin B.y=sin C.y=sin D.y=sin
【提示】注意:理解各个参数的概念与交汇意义;
【答案】D;
【解析】因为T=,所以ω==3,又因为A=,φ=,故y=sin;
【考点】本题考查了函数中参数的实际意义;
2、设函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像关于直线x=对称,它的周期是π,则( )
A.f(x)的图像过点 B.f(x)在上是减函数
C.f(x)的一个对称中心是 D.f(x)的最大值是A
【提示】注意:根据题设求解析式;
【答案】C;
【解析】因为,周期T=π,所以,=π,则ω=2;
又因为,函数f(x)的图像关于直线x=对称,所以,2×+φ=+kπ,k∈Z,又|φ|<,则φ=.
所以,f(x)=Asin.
则,函数f(x)图像过点.
又当x=时,2x+=π,即f=0,
所以,是f(x)的一个对称中心.
又因为A的值不能确定,所以,A、B、D不一定正确;
【考点】本题综合考查了根据题设几何条件求解析式;然后,根据解析式检验;
二、填充题(每小题10分,共60分)
3、函数y=2sin的对称轴方程是
【提示】注意:正弦函数与正弦型函数的图像特征;
【答案】x=+(k∈Z);
【解析】对于函数y=2sin,令2x-=kπ+(k∈Z)时,x=+(k∈Z);答案:x=+(k∈Z)
【考点】本题考查了正弦型函数的对称性;
4、若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f =f ,则有f=
【提示】注意:题设隐含条件;
【答案】-3或3;
【解析】由f =f知,x=是函数的对称轴,解得f =-3或3;
【考点】本题考查了函数的对称性在正弦型函数图像上的应用;
5、若函数f(x)=sin(ω>0)图像的两条相邻的对称轴之间的距离为,且该函数的图像关于点(x0,0)成中心对称,x0∈,则x0=________
【提示】注意:正弦型函数的图像特征;
【答案】;
【解析】由f(x)=sin(ω>0)图像的两条相邻的对称轴之间的距离为=,知T==π,
得ω=2,又图像关于点(x0,0)成中心对称,得sin=0,2x0+=kπ(k∈Z),
而x0∈,则x0=.
【考点】本题考查了正弦型函数的图像特征与参数的关联;
6、若一个函数同时具有:(1)最小正周期为π;(2)图像关于直线x=对称;请列举一个满足以上两条件的函数 (答案不唯一,列举一个即可).
【提示】注意:正弦型函数的参数与图像特征之间的联系;
【答案】y=sin;
【解析】不妨设该函数为y=Asin(ωx+φ),由最小正周期为π,可知ω=2;又图像关于直线x=对称,所以2×+φ=+kπ(k∈Z),当k=0时,φ=-,故函数y=sin满足以上两个条件;
【考点】本题考查了正弦型函数“已知图像特征”,如何精准求解析式;
7、已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图像符合下列哪些对称 (填序号)
①关于点对称;②关于直线x=对称;③关于点对称;④关于直线x=对称;
【提示】注意:根据解析式研究函数;
【答案】①;
【解析】由T==π,解得ω=2,则f(x)=sin;该函数图像关于点对称.
【考点】本题考查利用代换法结合正弦函数的图像与性质研究函数图像特征;
8、函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图像如图所示,
则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 022)的值等于
【提示】注意:结合图像找隐含条件;
【答案】-;
【解析】由图可知A=2,φ=2kπ,k∈Z,T=8,所以,=8,即ω=,则,f(x)=2sinx;
因为,周期为8,且f(1)+f(2)+…+f(8)=0,
死鱼,f(1)+f(2)+…+f(2 022)=f(1)+f(2)+…+f(6)=f(7)+f(8)=-2sin=-;
【考点】本题主要考查了正弦型函数的周期性;与数形结合、整体计算进行了整合;
三、解答题(第9题12分,第10题16分)
9、已知函数 (x)=sin+1.
(1)求它的振幅、最小正周期、初相;(2)画出函数y= (x)在上的图像;
【提示】注意:理解“振幅、最小正周期、初相”等相关概念;列表、描点;
【解析】(1)振幅为,最小正周期T==π,初相为-.
(2)图像如图所示.
列表:
x
sin+1. 2 0 0 2 2
描点、连线,如图所示.
【考点】本题考查函数参数的实际意义与列表、描点、连线画三角函数草图的基本方法;
10、如图所示的是函数y=Asin(ωx+φ)的图像,确定其中一个函数解析式.
【提示】注意:审题“其中一个函数解析式”;
【解析】方法1、由图像知振幅A=3;又T=-(-)=π,所以,ω==2;
又过点,则得sin=0,得φ=,所以,∴y=3sin;
方法2、由图像知A=3,且图象过点和,
根据五点作图法原理,有解得ω=2,φ=,所以,y=3sin.
方法3、由图像,知A=3,T=π,又图像过点A,
所以,所求图像由y=3sin 2x的图象向左平移个单位得到,所以,y=3sin 2,即y=3sin.
【考点】本题考查了求三角函数的解析式;
确定函数y=Asin(ωx+φ)的解析式的关键是φ的确定,常用方法有:
(1)代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω已知)或代入图象与x轴的交点求解(此时要注意交点在升区间上还是在下降区间上);
(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口;
“五点”的ωx+φ的值具体如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;
“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=;
“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;
“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=;
“第五点”为ωx+φ=2π;
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普通高中教科书 数学 必修 第二册(上海教育出版社)