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高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第五章 三角函数
5.6 函数y=Asin(ωx +φ)
5.6.1 匀速圆周运动的数学模型
5.6 第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象变换(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册
文档属性
名称
5.6 第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象变换(课件 讲义)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册
格式
zip
文件大小
2.4MB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2025-10-19 12:12:16
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文档简介
5.6 函数y=A sin (ωx+φ)
第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象变换
学习 目标 1. 通过“五点法”作图理解参数A,ω,φ对函数y=A sin (ωx+φ)的图象的影响. 2. 能够将y=sin x的图象进行变换得到y=A sin (ωx+φ),x∈R的图象.
新知初探基础落实
请同学阅读课本P232—P235,完成下列填空.
1. 探索φ对y=sin (x+φ)图象的影响
把y=sin x的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移 个单位长度,就得到函数y=sin (x+φ)的图象.
2. 探索ω(ω>0)对函数y=sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (x+φ)图象上所有点的横坐标 (ω>1)或 (0<ω<1)到原来的 倍(纵坐标不变),就得到函数y=sin (ωx+φ)的图象.
3. 探索A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (ωx+φ)的图象上所有点的纵坐标 (A>1)或 (0
典例精讲能力初成
探究1 “五点法”作函数图象
例1 (课本P237例1)画出函数y=2sin 的简图.
用五点法画y=A sin (ωx+φ)在一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x - - -
ωx+φ 0 π 2π
y=A sin (ωx+φ) 0 A 0 -A 0
变式 用“五点法”作出函数y=sin 的简图.
探究2 三角函数图象的平移变换
例2 要得到函数y=sin 的图象,只需将函数y=sin x的图象向________平移________个单位长度( )
A. 左 B. 右
C. 右 D. 左
变式 (1) (课本P239练习2(1)改)已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=3sin 的图象,只要把C上所有的点向______平移________个单位长度( )
A. 右 B. 左
C. 右 D. 左
(2) 要得到y=sin 的图象,只需将函数y=cos 的图象向________平移________个单位长度( )
A. 左 B. 右
C. 左 D. 右
探究3 三角函数图象的伸缩变换
视角1 ω(ω>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
例3-1 (1) 将y=sin x图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得 的图象.
(2) 将函数y=sin x的图象的横坐标和纵坐标同时扩大3倍,所得图象的函数解析式为 .
变式 (1) (课本P239练习2(2))已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=3sin 的图象,只要把C上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
(课本P239练习2(3))已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=
4sin 的图象,只要把C上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
视角2 A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
例3-2 将函数y=sin x的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再把所得到的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得到的图象的函数解析式是( )
A. y=2sin 2x B. y=2sin
C. y=sin D. y=sin 2x
变式 (课本P240习题1(3))为了得到函数y=cos x的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )
A. 横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
随堂内化及时评价
1. 函数y=1-sin x,x∈[0,2π]的大致图象是( )
A B
C D
2. 用五点法作y=A sin (ωx+φ)的图象时,得到如下表格:
x
ωx+φ 0 π 2π
y 0 4 0 -4 0
则A,ω,φ的值分别为( )
A. 4,2,- B. 4,,
C. 4,2, D. 4,,-
3. 若函数y=sin 的图象向右平移个单位长度后与函数y=cos 2ωx的图象重合,则ω的值可能为( )
A. -1 B. -2
C. - D. -
4. 将函数y=sin x图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位长度,所得图象的函数解析式为y=( )
A. sin B. sin
C. sin D. sin
5. 要得到函数y=2sin 的图象,只需将函数y=2cos 2x的图象向________平移________个单位长度( )
A. 左 B. 右
C. 左 D. 右
配套新练案
一、 单项选择题
1. 将函数y=sin x图象上的所有点向右平移个单位长度所得图象的函数解析式为( )
A. y=sin x B. y=-sin x
C. y=cos x D. y=-cos x
2. 为了得到y=3sin 的图象,只需把y=3sin 图象上的所有点的 ( )
A. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
B. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
D. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
3. 要得到函数y=sin 的图象,只需将函数y=cos 的图象向________平移________个单位长度( )
A. 左, B. 右,
C. 左, D. 右,
4. 将函数f(x)=sin 的图象向右平移ω(ω>0)个单位长度,得到的图象对应的函数为g(x),若g(x)的图象关于点对称,则ω的最小值为( )
A. B.
C. D.
二、 多项选择题
5. 函数f(x)=sin (ωx+φ)的图象上所有的点向左平移个单位长度,若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( )
A. 4 B. 6
C. 10 D. 12
6. 已知函数f(x)的图象是由函数y=2sin x cos x的图象向左平移个单位长度得到,则( )
A. f(x)的最小正周期为π
B. f(x)在区间上单调递增
C. f(x)的图象关于直线x=对称
D. f(x)的图象关于点对称
三、 填空题
7. 将函数y=cos 的图象向左平移个单位长度,则所得图象的函数解析式为 .
8. 将函数y=sin (ω>0)的图象分别向左、向右各平移个单位长度后,所得的两个函数图象的对称轴重合,则ω的最小值为 .
四、 解答题
9. 已知函数f(x)=sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1) 求ω的值;
(2) 用“五点法”作出函数f(x)在一个周期内的图象.
10. 已知函数f(x)=sin (ωx+φ)满足条件:f(x+π)=f(x),且f=f.
(1) 求f(x)的解析式.
(2) 由函数y=sin x的图象经过适当的变换可以得到f(x)的图象.现提供以下两种变换方案:
①y=sin x→y=sin (x+φ)→y=f(x);②y=sin x→y=sin ωx→y=f(x).请你选择其中一种方案作答,并将变换过程叙述完整.
11. 函数y=f(x)的图象由函数y=2sin 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度得到,若函数y=f(x)的图象关于原点对称,则φ的最小值为( )
A. B.
C. D.
12. 将函数f(x)=sin ωx(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,且g(0)=1,则下列说法错误的是( )
A. g(x)为偶函数
B. 当ω=5时,g(x)在[0,π]上有5个零点
C. f=1
D. 若g(x)在上单调递减,则ω的最大值为6
13. 已知函数f(x)=sin 2x+2cos2x+2.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2) 将y=f(x)的图象上的各点________得到y=g(x)的图象,当x∈时,方程g(x)=m有解,求实数m的取值范围.
从①向左平移个单位长度,再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半;②纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度这两个条件中选择一个,补在题中的横线上,并解答.5.6 函数y=A sin (ωx+φ)
第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象变换
学习 目标 1. 通过“五点法”作图理解参数A,ω,φ对函数y=A sin (ωx+φ)的图象的影响. 2. 能够将y=sin x的图象进行变换得到y=A sin (ωx+φ),x∈R的图象.
新知初探基础落实
一、 生成概念
1. 探索φ对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
为了更加直观地观察参数φ对函数图象的影响,下面借助信息技术做一个数学实验.如图,取A=1,ω=1,动点M在单位圆O1上以单位角速度按逆时针方向运动.如果动点M以Q0为起点(此时φ=0),经过x s后运动到点P,那么点P的纵坐标y就等于sin x.以(x,y)为坐标描点,可得正弦函数y=sin x的图象.
探究:在单位圆上拖动起点Q0,使点Q0绕点O1旋转到Q1,你发现图象有什么变化?如果使点Q0绕点O1旋转-,,-,或者旋转一个任意角φ呢?
当起点位于Q1时,φ=,可得函数y=sin 的图象.
进一步,在单位圆上,设两个动点分别以Q0,Q1为起点同时开始运动.如果以Q0为起点的动点到达圆周上点P的时间为x s,那么以Q1为起点的动点相继到达点P的时间是s.这个规律反映在图象上就是:如果F(x,y)是函数y=sin x图象上的一点,那么G就是函数y=sin 图象上的点,如上图所示.这说明,把正弦曲线y=sin x上的所有点向左平移个单位长度,就得到y=sin 的图象.
一般地,当动点M的起点位置Q所对应的角为φ时,对应的函数是y=sin (x+φ)(φ≠0),把正弦曲线上的所有点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平移个单位长度,就得到函数y=sin (x+φ)的图象.
2. 探索ω(ω>0)对y=sin (ωx+φ)图象的影响
下面,仍然通过数学实验来探索.如图,取圆的半径A=1.为了研究方便,不妨令φ=.当ω=1时,得y=sin 的图象.
探究:取ω=2,图象有什么变化?取ω=呢?取ω=3,ω=,图象又有什么变化?当ω取任意正数呢?
取ω=2时,得函数y=sin 的图象.
进一步,在单位圆上,设以Q1为起点的动点,当ω=1时到达点P的时间为x1 s,当ω=2时到达点P的时间为x2 s.因为ω=2时动点的转速是ω=1时的2倍,所以x2=x1.这样,设G(x,y)是函数y=sin 图象上的一点,那么K就是函数y=sin 图象上的相应点,如上图所示.这说明,把y=sin 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),就得到y=sin 的图象.y=sin 的周期为π,是y=
sin 的周期的.
同理,当ω=时,动点的转速是ω=1时的,以Q1为起点,到达点P的时间是ω=1时的2倍.这样,把y=sin 图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),就得到y=sin 的图象.y=sin 的周期为4π,是y=sin 的周期的2倍.
一般地,函数y=sin (ωx+φ)的周期是,把y=sin (x+φ)图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变),就得到y=sin (ωx+φ)的图象.
3. 探索A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
下面通过数学实验探索A对函数图象的影响.为了研究方便,不妨令ω=2,φ=,当A=1时,如图,可得y=sin 的图象.
探究:改变A的取值,使A取2,,3,等,你发现图象有什么变化?当A取任意正数呢?
当A=2时,得到函数y=2sin 的图象.
进一步,设射线O1Q1与以O1为圆心、2为半径的圆交于T1.如果单位圆上以Q1为起点的动点,以ω=2的转速经过x s到达圆周上点P,那么点P的纵坐标是sin ;相应地,点T1在以O1为圆心、2为半径的圆上运动到点T,点T的纵坐标是2sin .
这样,设K(x,y)是函数y=sin 图象上的一点,那么点N(x,2y)就是函数y=
2sin 图象上的相应点,如上图所示.这说明,把y=sin 图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),就得到y=2sin 的图象.
同理,把y=sin 图象上所有点的纵坐标缩短到原来的(横坐标不变),就得到y=sin 的图象.
一般地,函数y=A sin (ωx+φ)的图象,可以看作是把y=sin (ωx+φ)图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0
请同学阅读课本P232—P235,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 探索φ对y=sin (x+φ)图象的影响
把y=sin x的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移__|φ|__个单位长度,就得到函数y=sin (x+φ)的图象.
2. 探索ω(ω>0)对函数y=sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (x+φ)图象上所有点的横坐标__缩短__(ω>1)或__伸长__(0<ω<1)到原来的____倍(纵坐标不变),就得到函数y=sin (ωx+φ)的图象.
3. 探索A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (ωx+φ)的图象上所有点的纵坐标__伸长__(A>1)或__缩短__(0
典例精讲能力初成
探究1 “五点法”作函数图象
例1 (课本P237例1)画出函数y=2sin 的简图.
【解答】方法一:先画出函数y=sin x的图象;再把正弦曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin 的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的,得到函数y=
sin 的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的2倍,这时的曲线就是函数y=2sin 的图象,如图(1)所示.
(例1图(1)答)
方法二:下面用“五点法”画函数y=2sin 在一个周期内的图象.令X=3x-,则x=.列表,描点画图(如图(2)).
X 0 π 2π
x
y 0 2 0 -2 0
(例1图(2)答)
用五点法画y=A sin (ωx+φ)在一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x - - -
ωx+φ 0 π 2π
y=A sin (ωx+φ) 0 A 0 -A 0
变式 用“五点法”作出函数y=sin 的简图.
【解答】函数y=sin 的周期T==6π,先用“五点法”作它在一个周期上的图象.列表如下:
x π 4π 7π
x- 0 π 2π
sin 0 0 - 0
描点、连线,如图所示,
(变式答)
利用该函数的周期性,把它在一个周期上的图象分别向左、右扩展,从而得到函数y=sin 的简图(图略).
探究2 三角函数图象的平移变换
例2 要得到函数y=sin 的图象,只需将函数y=sin x的图象向________平移________个单位长度( B )
A. 左 B. 右
C. 右 D. 左
【解析】将函数y=sin x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=sin 的图象.
变式 (1) (课本P239练习2(1)改)已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=3sin 的图象,只要把C上所有的点向______平移________个单位长度( C )
A. 右 B. 左
C. 右 D. 左
【解析】把y=3sin 的图象向右平移+=个单位长度,得到y=
3sin =3sin 的图象.
(2) 要得到y=sin 的图象,只需将函数y=cos 的图象向________平移________个单位长度( D )
A. 左 B. 右
C. 左 D. 右
【解析】由于函数y=sin =cos =cos ,故只需将函数y=
cos 的图象向右平移个单位长度,即可得函数y=sin 的图象.
探究3 三角函数图象的伸缩变换
视角1 ω(ω>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
例3-1 (1) 将y=sin x图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)得__y=
sin 4x__的图象.
(2) 将函数y=sin x的图象的横坐标和纵坐标同时扩大3倍,所得图象的函数解析式为__y=3sin x__.
变式 (1) (课本P239练习2(2))已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=3sin 的图象,只要把C上所有的点( B )
A. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【解析】函数y=3sin 的图象为C,通过变换得到函数y=3sin 的图象,可以发现振幅和初相都没有改变,只改变周期,周期由原来的2π变为π,因此只需横坐标缩短到原来的,纵坐标不变即可.
(课本P239练习2(3))已知函数y=3sin 的图象为C,为了得到函数y=
4sin 的图象,只要把C上所有的点( C )
A. 横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【解析】把y=3sin 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变)得到y=4sin 的图象.
视角2 A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
例3-2 将函数y=sin x的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再把所得到的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得到的图象的函数解析式是( B )
A. y=2sin 2x B. y=2sin
C. y=sin D. y=sin 2x
【解析】将函数y=sin x的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数y=2sin x 的图象;再把所得到的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=2sin 的图象.
变式 (课本P240习题1(3))为了得到函数y=cos x的图象,只需把余弦曲线上所有的点( D )
A. 横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C. 纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
【解析】将函数y=cos x的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的,横坐标不变得到y=cos x的图象.
随堂内化及时评价
1. 函数y=1-sin x,x∈[0,2π]的大致图象是( B )
A B
C D
【解析】当x=0时,y=1;当x=时,y=0;当x=π时,y=1;当x=时,y=2;当x=2π时,y=1.结合正弦函数的图象可知B正确.
2. 用五点法作y=A sin (ωx+φ)的图象时,得到如下表格:
x
ωx+φ 0 π 2π
y 0 4 0 -4 0
则A,ω,φ的值分别为( A )
A. 4,2,- B. 4,,
C. 4,2, D. 4,,-
【解析】由表中的最大值为4,最小值为-4,可得A=4.由-=T,得T=π,所以ω==2,则y=4sin (2x+φ).又其图象过,所以0=4sin ,所以×2+φ=2kπ(k∈Z),解得φ=2kπ-(k∈Z).因为|φ|<,所以φ=-.
3. 若函数y=sin 的图象向右平移个单位长度后与函数y=cos 2ωx的图象重合,则ω的值可能为( C )
A. -1 B. -2
C. - D. -
【解析】函数y=sin 的图象向右平移个单位长度后所得图象的解析式为y=sin =sin ,它与y=cos 2ωx相同,则-π=2kπ+,k∈Z,ω=-6k-,k∈Z,只有C满足.
4. 将函数y=sin x图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位长度,所得图象的函数解析式为y=( C )
A. sin B. sin
C. sin D. sin
【解析】将函数y=sin x图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),可得y=
sin 2x的图象,再将y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,可得y=sin =
sin 的图象,所以所得图象的函数解析式为y=sin .
5. 要得到函数y=2sin 的图象,只需将函数y=2cos 2x的图象向________平移________个单位长度( D )
A. 左 B. 右
C. 左 D. 右
【解析】因为y=2sin =2cos =2cos ,所以只需将y=2cos 2x的图象向右平移个单位长度.
配套新练案
一、 单项选择题
1. 将函数y=sin x图象上的所有点向右平移个单位长度所得图象的函数解析式为( D )
A. y=sin x B. y=-sin x
C. y=cos x D. y=-cos x
2. 为了得到y=3sin 的图象,只需把y=3sin 图象上的所有点的 ( D )
A. 纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
B. 横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C. 纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
D. 横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
3. 要得到函数y=sin 的图象,只需将函数y=cos 的图象向________平移________个单位长度( D )
A. 左, B. 右,
C. 左, D. 右,
【解析】由于函数y=sin =cos =cos ,故只需将函数y=
cos 的图象向右平移个单位长度,即可得到函数y=sin 的图象.
4. 将函数f(x)=sin 的图象向右平移ω(ω>0)个单位长度,得到的图象对应的函数为g(x),若g(x)的图象关于点对称,则ω的最小值为( B )
A. B.
C. D.
【解析】由题意g(x)=f(x-ω)=sin ,且g=0,所以sin =0,即-2ω=kπ(k∈Z),则ω=-(k∈Z).又ω>0,所以当k=0时,ω的最小值为.
二、 多项选择题
5. 函数f(x)=sin (ωx+φ)的图象上所有的点向左平移个单位长度,若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( BC )
A. 4 B. 6
C. 10 D. 12
【解析】由题意知f(x)=sin =sin (ωx+φ),从而π=2kπ,k∈Z,故ω=4k,k∈Z,故ω的值不可能为6,10.
6. 已知函数f(x)的图象是由函数y=2sin x cos x的图象向左平移个单位长度得到,则( AC )
A. f(x)的最小正周期为π
B. f(x)在区间上单调递增
C. f(x)的图象关于直线x=对称
D. f(x)的图象关于点对称
【解析】y=2sin x cos x=sin 2x,其图象向左平移个单位长度得到f(x)=sin =sin 的图象.对于A,T==π,A正确;对于B,当-≤x≤时,0≤2x+≤π,函数y=sin x在[0,π]上不单调,则f(x)在区间上不单调,B错误;对于C,f=sin =-1,f(x)的图象关于直线x=对称,C正确;对于D,f=sin =,f(x)的图象不关于点对称,D错误.
三、 填空题
7. 将函数y=cos 的图象向左平移个单位长度,则所得图象的函数解析式为__y=-cos 2x__.
8. 将函数y=sin (ω>0)的图象分别向左、向右各平移个单位长度后,所得的两个函数图象的对称轴重合,则ω的最小值为__3__.
【解析】将函数y=sin (ω>0)的图象分别向左、向右各平移个单位长度后,得y=sin =sin ,y=sin =sin 的图象.令ωx+-=+k1π(k1∈Z),得x=-+(k1∈Z).令ωx--=+k2π(k2∈Z),得x=++(k2∈Z).由-+=++,得=,所以ω=3k,k∈Z.因为ω>0,所以当k=1时,ω取得最小值为3.
四、 解答题
9. 已知函数f(x)=sin (ω>0)的最小正周期为π.
(1) 求ω的值;
【解答】ω===2.
(2) 用“五点法”作出函数f(x)在一个周期内的图象.
【解答】由(1)可知f(x)=sin .列表:
2x- 0 π 2π
x
sin 0 1 0 -1 0
作图(如图所示).
(第9题答)
10. 已知函数f(x)=sin (ωx+φ)满足条件:f(x+π)=f(x),且f=f.
(1) 求f(x)的解析式.
【解答】由f(x+π)=f(x)知,函数f(x)的周期为π,所以T==π,即ω=2.由f=f知,函数f(x)的图象关于直线x=对称,所以sin =±1,即+φ=kπ+,k∈Z,所以φ=kπ-,k∈Z.因为|φ|<,所以φ=-,所以f(x)=sin .
(2) 由函数y=sin x的图象经过适当的变换可以得到f(x)的图象.现提供以下两种变换方案:
①y=sin x→y=sin (x+φ)→y=f(x);②y=sin x→y=sin ωx→y=f(x).请你选择其中一种方案作答,并将变换过程叙述完整.
【解答】方案①:将y=sin x的图象向右平移个单位长度后,得到y=sin 的图象;再将图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到y=sin 的图象.
方案②:将y=sin x图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到y=sin 2x的图象;再将所得图象向右平移个单位长度,得到y=sin 的图象.
11. 函数y=f(x)的图象由函数y=2sin 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度得到,若函数y=f(x)的图象关于原点对称,则φ的最小值为( D )
A. B.
C. D.
【解析】由题意可知,f(x)=2sin =2sin ,因为函数f(x)的图象关于原点对称,所以f(0)=2sin =0,从而+=kπ,k∈Z,故φ=-+2kπ,k∈Z.又因为φ>0,所以当k=1时,φ取得最小值.
12. 将函数f(x)=sin ωx(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,且g(0)=1,则下列说法错误的是( D )
A. g(x)为偶函数
B. 当ω=5时,g(x)在[0,π]上有5个零点
C. f=1
D. 若g(x)在上单调递减,则ω的最大值为6
【解析】g(x)=sin ω=sin ,又g(0)=1,故sin =1,所以=+2kπ,k∈Z,所以ω=1+4k,k∈Z.对于A,g(x)=sin =sin =cos ωx为偶函数,故A正确.对于B,当ω=5时,g(x)=cos 5x,在[0,π]上的零点有x=,,,,,共5个,故B正确.对于C,f=sin =sin =1,故C正确.对于D,g(x)=cos ωx,x∈时,ωx∈,若g(x)在上单调递减,则≤π,即ω≤5,故ω的最大值为5,故D错误.
13. 已知函数f(x)=sin 2x+2cos2x+2.
(1)求f(x)的最小正周期;
【解答】因为f(x)=sin 2x+2cos2x+2=sin2x+cos 2x+3=2sin +3,所以函数f(x)的最小正周期T==π.
(2) 将y=f(x)的图象上的各点________得到y=g(x)的图象,当x∈时,方程g(x)=m有解,求实数m的取值范围.
从①向左平移个单位长度,再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半;②纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度这两个条件中选择一个,补在题中的横线上,并解答.
【解答】由(1)知f(x)=2sin +3,若选择①,将f(x)图象上各点向左平移个单位长度,再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,得到g(x)=2cos 4x+3的图象.当x∈时,可得4x∈,cos 4x∈[-1,1],g(x)∈[1,5],由方程g(x)=m有解,可得实数m的取值范围为[1,5].
若选择②,将f(x)图象上各点纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度,得到g(x)=2sin x+3的图象.当x∈时,sin x∈,g(x)∈[2,3+],由方程g(x)=m有解,可得实数m的取值范围为[2,3+].(共61张PPT)
第五章 三角函数
5.6 函数y=A sin (ωx+φ)
第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象变换
学习 目标 1. 通过“五点法”作图理解参数A,ω,φ对函数y=A sin (ωx+φ)的图象的影响.
2. 能够将y=sin x的图象进行变换得到y=A sin (ωx+φ),x∈R的图象.
新知初探 基础落实
一、 生成概念
1. 探索φ对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
为了更加直观地观察参数φ对函数图象的影响,下面借助信息技术做一个数学实验.如图,取A=1,ω=1,动点M在单位圆O1上以单位角速度按逆时针方向运动.如果动点M以Q0为起点(此时φ=0),经过x s后运动到点P,那么点P的纵坐标y就等于sin x.以(x,y)为坐标描点,可得正弦函数y=sin x的图象.
请同学阅读课本P232—P235,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 探索φ对y=sin (x+φ)图象的影响
把y=sin x的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移________个单位长度,就得到函数y=sin (x+φ)的图象.
|φ|
2. 探索ω(ω>0)对函数y=sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (x+φ)图象上所有点的横坐标_______(ω>1)或_______(0<ω<1)到原来的
_____倍(纵坐标不变),就得到函数y=sin (ωx+φ)的图象.
3. 探索A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)的图象的影响
把y=sin (ωx+φ)的图象上所有点的纵坐标_______(A>1)或_______(0
缩短
伸长
伸长
缩短
典例精讲 能力初成
探究
1
“五点法”作函数图象
1
用五点法画y=A sin (ωx+φ)在一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
变式
描点、连线,如图所示,
探究
2
三角函数图象的平移变换
2
B
变式
C
D
探究
视角1 ω(ω>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
3
三角函数图象的伸缩变换
3-1
y=sin 4x
变式
【答案】B
【答案】C
视角2 A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响
3-2
B
变式
D
随堂内化 及时评价
1. 函数y=1-sin x,x∈[0,2π]的大致图象是 ( )
B
【答案】A
C
C
D
配套新练案
D
D
D
B
BC
【答案】AC
3
作图(如图所示).
(1) 求f(x)的解析式.
(2) 由函数y=sin x的图象经过适当的变换可以得到f(x)的图象.现提供以下两种变换方案:
①y=sin x→y=sin (x+φ)→y=f(x);②y=sin x→y=sin ωx→y=f(x).请你选择其中一种方案作答,并将变换过程叙述完整.
D
【答案】D
(1)求f(x)的最小正周期;
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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