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7.3.3函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质(第二课时)
课标要求 素养要求
1.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
2.整体把握函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,并能解决有关问题. 通过函数图象抽象出数学模型,并能研究函数的性质,逐步提升学生的数学抽象、直观想象、数学运算、数学建模素养.
新知探究
在物理和工程技术的许多问题中,经常会遇到形如y=Asin(ωx+φ)的函数(其中A,ω,φ为常数),例如,在简谐振动中位移与时间的函数关系就是形如y=Asin(ωx+φ)的函数,其中振子在一段时间内的图象如图所示.
问题 (1)你能根据图象求出A,ω,φ吗?
(2)根据图象你能写出函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间吗?
(3)图象对应函数的对称中心坐标和对称轴方程分别是什么?
(2)递减区间为[2k,2k+1](k∈Z),
递增区间为[2k+1,2k+2](k∈Z).
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的有关性质
R
[-A,A]
kπ
单调递增
单调递减
基础自测
[判断题]
1.y=Asin(ωx+φ)的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )
2.在y=Asin(ωx+φ)的图象中,相邻的两条对称轴的距离为1个周期.( )
提示 相邻对称轴间距离为半个周期.
√
×
√
×
[基础训练]
答案 π
答案 2
[思考]
1.如何由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定A,ω,φ的值?
2.如何求函数f(x)=Asin(ωx+φ)的单调区间、对称轴和中心呢?
提示 一般将ωx+φ看作一个整体,然后借助正弦函数的性质求解.
求单调区间时,若ω<0,则需利用诱导公式化为正值,求最值时,应先确定ωx+φ的范围,再结合图象求解.
题型一 由图象求三角函数的解析式
解 法一(逐一定参法)
法二(待定系数法)
法三 (图象变换法)
规律方法 已知图象求y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的方法
法一:如果从图象可确定最值和周期,则可直接确定函数表达式y=Asin(ωx+φ)中的参数A和ω,再选取“第一个零点”(即五点作图法中的第一个)的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一个点是“第一零点”)求得φ.
法二:通过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.
法三:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y=Asin ωx,根据图象平移规律可以确定相关的参数.
【训练1】 若函数y=sin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图,则( )
答案 C
题型二 y=Asin(ωx+φ)性质的应用
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[0,2π]上的单调递增区间.
方案一:选条件①
方案二:选条件②
方案三:选条件③
规律方法 研究y=Asin(ωx+φ)的性质的两种方法
(1)客观题可用验证法:x=θ为对称轴,则f(θ)=±A;若(θ,0)为对称中心,则f(θ)=0;若[m,n]为函数单调区间,则[ωm+φ,ωn+φ]为y=sin x单调区间的子区间.
(2)主观题主要利用整体代换法,令ωx+φ=t,则原问题转化为研究y=Asin t的性质.
(1)求函数f(x)的解析式,并求f(x)的对称中心;
(2)当x∈[0,4]时,求f(x)的值域.
由图象可知函数f(x)经过点(1,2),
一、课堂小结
二、课堂检测
答案 A
A.3或0 B.-3或0
C.0 D.-3或3
答案 D
3.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=________.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)求函数y=f(x)的最小值及f(x)取到最小值时自变量x的集合.
满分示范
解 (1)由题意作出f(x)的简图如图.
2.此类问题要求较强的逻辑推理能力和运算能力,解答时应注意规范性,防止不必要的失分.