(共71张PPT)
第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(一)
第7章 7.3.3 函数y=Asin(ωx+φ)
学习目标
1.理解y=Asin(ωx+φ)中ω,φ,A对图象的影响.
2.掌握y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.
导语
通过前面的学习,我们知道形如y=Asin(ωx+φ)这类函数的性质,与正弦函数的性质有一定的相似性,那么这类函数的图象与正弦曲线是否有关系呢?带着这个问题,开始今天的学习.
课时对点练
一、φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
二、A(A >0且A≠1)对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
三、ω(ω >0且ω≠1)对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
随堂演练
内容索引
φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
一
问题1 你能在同一坐标系下画出y=sin x和y= 的函数图象吗?
提示
我们分别在这两条曲线上选取纵坐标相同的点A,B,沿两条曲线同时移动这两点,并保持它们的纵坐标相等,在上述移动的过程中,线段AB的
长度保持不变.可以发现, 的图象上的点的横坐标总是等于y=sin x的图象上的点的横坐标加 ,这说明y= 的图象可以看作是把正弦函数y=sin x的图象上所有的点向右平移 个单位长度而得到的.
知识梳理
φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
左
右
函数y= 的图象可以看作是由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的?
例1
函数y= 的图象,可以看作是把曲线y=sin x上所有的点向右平移 个单位长度而得到的.
延伸探究
1.函数y=sin x的图象可以看作是由y= 的图象经过怎样的变换而得到的?
函数y=sin x的图象,可以看作是由y= 上所有的点向左平移
个单位长度而得到的.
2.函数y= 的图象可以看作是由y=sin(-x)的图象经过怎样的变换而得到的?
对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同,则先化为同名函数,再确定平移的单位和方向,方向遵循左加右减.
反思感悟
为了得到y= 的图象只需将函数y=cos x的图象_________
____________而得到.
跟踪训练1
向右平移
二
A(A >0且A≠1)对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
问题2 在同一坐标系下画出y=sin x和y=3sin x的图象,你能得出什么结论?
提示 (图略)可以发现对于同一x值,y=3sin x的图象上的点的纵坐标总是等于y=sin x的图象上对应点纵坐标的3倍.
问题3 在同一坐标系下函数 的图象如图所示,问题2的结论还成立吗?
提示 依然成立.
知识梳理
A(A >0且A≠1)对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响
A
函数y= 图象上所有点的横坐标保持不变,将纵坐标变为原来的_____倍,将会得到函数 的图象.
例2
3
在研究A(A>0且A≠1)对y=Asin(ωx+φ)图象的影响时,由y=sin(ωx+φ)图象上所有点的纵坐标变成原来的A倍(横坐标不变),即可得到y=Asin(ωx+φ)的图象.
反思感悟
为了得到函数y= cos x的图象,只需把余弦曲线y=cos x上所有
点的
A.横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变
C.纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标变为原来的 倍,横坐标不变
跟踪训练2
√
三
ω(ω >0且ω≠1)对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
问题4 如图是y=sin x与y= 的图象,你能发现什么?
提示 由图象我们可以看到,函数周期从2π变成了4π,即函数的图象拉长了,对于同一个y值,y= 的图象上的点的横坐标总是等于y=sin x的图象上对应点的横坐标的2倍,这说明y= 的图象可以看作是把正弦曲线y=sin x上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.
问题5 借助多媒体,在同一坐标系下画出
的函数图象如图所示,你能得到什么?
知识梳理
ω(ω >0且ω≠1)对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
(1)为了得到y=sin 4x,x∈R的图象,只需把正弦曲线y=sin x上所有点的
A.横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变
C.纵坐标变为原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标变为原来的 倍,横坐标不变
例3
√
(2)将函数y=sin x的图象上所有的点向右平移 个单位长度,再把各点
的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是
√
在研究ω(ω>0且ω≠1)对y=sin(ωx+φ)图象的影响时,由y=
sin(x+φ)图象上所有点的横坐标变为原来的 倍(纵坐标不变),即可得到y=sin(ωx+φ)的图象.
反思感悟
函数y=cos x图象上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的2倍,
得到图象的解析式为y=cos ωx,则ω的值为______.
跟踪训练3
课堂
小结
1.知识清单:
(1)y=Asin(ωx+φ)中ω,φ,A对图象的影响.
(2)y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系.
2.方法归纳:数形结合法.
3.常见误区:先平移和先伸缩作图时平移的量不一样.
随堂演练
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4.已知曲线C1:y=cos x,C2: ,则下面结论正确的是
A.把C1上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向
右平移 个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向
左平移 个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线
向右平移 个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标变为原来的 倍,纵坐标不变,再把得到的曲线
向左平移 个单位长度,得到曲线C2
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基础巩固
1.将函数y=sin 4x的图象向左平移 个单位长度,得到函数y=sin(4x+φ) (0<φ<π)的图象,则φ的值为
√
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3.函数y=cos x的图象上的每一点的纵坐标保持不变,将横坐标变为原来的 倍,然后将图象向左平移 个单位长度,得到的图象对应的解析式为
A.y=sin 2x B.y=-sin 2x
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4.将函数y=sin 2x的图象向右平移 个单位长度,所得图象对应的函数是
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
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=-sin(π-2x)=-sin 2x.
由于-sin(-2x)=sin 2x,所以是奇函数.
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=sin ωπ=0(ω>0),
所以ωπ=kπ,k∈N*,即ω=k,k∈N*,
因此正数ω的最小值是1.
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6.(多选)有下列四种变换,其中能使y=sin x的图象变为y= 的图象的是
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√
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7.函数y= 图象上各点的纵坐标不变,将横坐标变为原来的5倍,
可得到函数_____________的图象.
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9.函数f(x)= 的图象是由y=sin x的图象经过怎样的变换得
到的?
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(1)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期的闭区间上的简图;
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列表如下:
描点连线,图象如图所示.
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(2)求函数f(x)的增区间;
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(3)试问f(x)是由g(x)=sin x经过怎样变换得到?
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综合运用
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因为y与y1的图象重合,
又因为ω>0,k∈Z,
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14.将函数f(x)=Asin(ωx+φ) 图象上每一点的横坐标变为原
来的一半,纵坐标不变,再向右平移 个单位长度得到y=Asin x的图象,
则ω=____,φ=_____.
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再将每一点的横坐标变为原为的2倍(纵坐标不变),
即为f(x)=Asin(ωx+φ)的图象,
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拓广探究
15.已知函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为
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∵f(x)的最小正周期为π,
∴f(x)=Asin 2x,
将y=f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),
所得图象对应的函数为g(x)=Asin x,
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∴A=2,∴f(x)=2sin 2x,
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16.已知函数f(x)=2sin ωx,其中常数ω>0.
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(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移 个单位长度,再向上平移1
个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,区间[a,b](a,b∈R且a1
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由f(x)=2sin 2x可得,
故若y=g(x)的图象在[a,b]上与x轴至少有30个交点,(共80张PPT)
第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(二)
第7章 7.3.3 函数y=Asin(ωx+φ)
学习目标
掌握函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,并能解决有关问题.
一、已知图象求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
二、函数y=Asin(ωx+φ)性质的综合应用
课时对点练
随堂演练
内容索引
已知图象求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
一
问题1 确定三角函数y=Asin(ωx+φ)的解析式,需要确定三角函数的哪些参数?
提示 A,ω,φ的值.
问题2 观察如图所示的函数图象,你能说说这个图象有什么特点吗?
提示 这是一个周期上的函数图象,周期为π,最大值是3,最小值是-3.除此以外,我们还可以得到函数的单调性、对称轴、对称中心、函数的零点等函数的性质.
如图是函数y=Asin(ωx+φ) 的图象的一部分,求
此函数的解析式.
例1
方法一 (逐一定参法)
由图象知A=3,
∴y=3sin(2x+φ).
方法二 (待定系数法)
由图象知A=3.
方法三 (图象变换法)
给出y=Asin(ωx+φ)的图象的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图象可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一点”)求得φ或选取最大值点时代入公式ωx+φ= +2kπ,k∈Z,选取最小值点时代入公式ωx+φ= +2kπ,k∈Z.
反思感悟
(2)待定系数法:将若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asin ωx,再根据图象平移、伸缩规律确定相关的参数.
反思感悟
跟踪训练1
√
二
函数y=Asin(ωx+φ)性质的综合应用
问题3 你能用正弦函数y=sin x的性质类比三角函数y=Asin(ωx+φ)的性质吗?
提示 可以,利用整体代换的思想,当A>0,ω>0时,用ωx+φ整体代换正弦函数中的x即可.
知识梳理
函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0的有关性质
名称 性质
定义域 R
值域 _________
周期性
_______
对称性 对称中心 (k∈Z)
[-A,A]
(1)(多选)将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移 个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的可能取值为
例2
√
√
√
(1)正弦、余弦型函数奇偶性的判断方法
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)和余弦型函数y=Acos(ωx+φ)不一定具备奇偶性.对于函数y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数,当φ=kπ+ (k∈Z)时为偶函数;对于函数y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数,当φ=kπ+ (k∈Z)时为奇函数.
反思感悟
(2)与正弦、余弦型函数有关的单调区间的求解技巧
①结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间.
②采用“换元”法整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“z=ωx+φ”,即通过求y=Asin z的单调区间而求出函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数转变为正数,再求单调区间.
反思感悟
在下列三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.
①f(x)的最小正周期为π,且f(x)是偶函数;
跟踪训练2
问题:已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),若________.
(1)求ω,φ的值;
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
方案一:选条件①,
∵f(x)的最小正周期为π,
又f(x)是偶函数,
方案二:选条件②,
∵函数f(x)图象上相邻两个最高点之间的距离为π,
方案三:选条件③,
∴ω=2,又f(0)=2sin φ=2,∴sin φ=1,
(2)将函数y=f(x)的图象向右平移 个单位长度后,再将得到的函数图象
上各点的横坐标变为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[0,π]上的减区间.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
方案一:选条件①,
方案二:选条件②,
同方案一(2).
方案三:选条件③,
同方案一(2).
课堂
小结
1.知识清单:
(1)由图象求三角函数的解析式.
(2)三角函数的性质的综合应用.
2.方法归纳:特殊点法、数形结合法.
3.常见误区:求φ值时增区间上与x轴的交点和减区间上与x轴的交点的区别.
随堂演练
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A.非奇非偶函数
B.既是奇函数又是偶函数
C.奇函数
D.偶函数
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=cos 2x,为偶函数.
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3.同时具有性质“(1)最小正周期是π;(2)图象关于直线x= 对称;(3)在
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4.如图为函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0)的图象的一部分,则函数的解析式为_________________.
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课时对点练
基础巩固
1.(多选)若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x有
等于
A.-3 B.-1 C.0 D.3
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2.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象如图,则其解析式为
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4.将函数f(x)=sin 4x图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),再将它的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到了一个偶函数的图象,则φ的最小值为
将函数f(x)=sin 4x图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)得y=sin 2x,再向左平移φ(φ>0)个单位长度后得y=sin 2(x+φ)=sin(2x+2φ),该函数为偶函数,
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故A不正确.
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7.设函数f(x)=Asin(ωx+φ) 的部分图象如图所示,则A+ω+φ=________.
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所以T=2π,所以ω=1.
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8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所
示,则f(0)=______.
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9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) 的部分图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
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(2)写出f(x)的增区间.
解得16k-6≤x≤16k+2,k∈Z,
所以f(x)的增区间为[16k-6,16k+2],k∈Z.
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10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) 的一段图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
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由题意知A=3,
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(2)把f(x)的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?
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故至少把f(x)的图象向左平移 个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.
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综合运用
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,若A>0,ω>0,|φ|< ,则
√
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由函数图象可知
f(x)min=0,f(x)max=4.
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解得0<ω≤3.
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13.设偶函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,
△KLM为等腰直角三角形,∠KML=90°,KL=1,则 的值为_____.
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由T=2,得ω=π.
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拓广探究
15.方程2sin πx= 在x∈[-2,1)∪(1,4]内的所有实数解之和为_____.
由图可知共有8个公共点,所以方程有8个实数解.
易知两函数图象都关于点(1,0)中心对称,设8个交点的横坐标从左到右依次为x1,x2,x3,…,x8,则x1+x8=x2+x7=x3+x6=x4+x5=2,从而x1+x2+…+x8=8,
所以原方程的实数解之和为8.
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16.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) 在一个周期内的图象如
图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
由题图,知A=2,
由函数图象过点(0,1),
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(2)求方程f(x)-lg x=0的解的个数.
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在同一平面直角坐标系中作函数y=f(x)和函数y=lg x的图象如图所示.
因为f(x)的最大值为2,
令lg x=2,得x=100,
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在每个区间上y=f(x)与y=lg x的图象都有两
所以方程f(x)-lg x=0共有63个实数解.