人教A版数学必修4 1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(课件52张PPT+41张PPT练习)

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名称 人教A版数学必修4 1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(课件52张PPT+41张PPT练习)
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文件大小 6.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-11-15 14:48:35

文档简介

第一章 1.5 第1课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.为了得到y=cos的图象,只需把y=cosx的图象上的所有点( A )
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] 由图象的周期变换可知,A正确.
2.下列命题正确的是( B )
A.y=sinx的图象向右平移个单位得y=cosx的图象
B.y=cosx的图象向右平移个单位得y=sinx的图象
C.当φ>0时,y=sinx的图象向右平移φ个单位可得y=sin(x+φ)的图象
D.当φ<0时,y=sinx的图象向左平移φ个单位可得y=sin(x-φ)的图象
3.要得到函数y=3sin(2x+)的图象,只需将函数y=3sin2x的图象( C )
A.向左平移个单位     B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
[解析] 由y=3sin2(x+φ)=3sin(2x+),得
∴2φ=,φ=.故向左平移个单位.
4.为了得到函数y=sin(2x-)的图象,只需把函数y=sin(2x+)的图象( B )
A.向左平移个长度单位 B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位 D.向右平移个长度单位
[解析] 由y=sin(2x+)y=sin[2(x+φ)+]=sin(2x-),即2x+2φ+=2x-,解得φ=-,即向右平移个长度单位,故选B.
5.要得到函数y=sin(4x-)的图象,只需将函数y=sin4x的图象( B )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
[解析] y=sin(4x-)=sin4(x-),故要将函数y=sin4x的图象向右平移个单位.故选B.
6.函数y=sin(2x-)在区间[-,π]上的简图是( A )
[解析] 先由y=sinx的图象横坐标缩短到原来的,得到y=sin2x,然后再向右平移个单位,得y=sin(2x-),所以图象应过(,0),且在该点右侧函数值为正,故选A.
二、填空题
7.将函数y=cos2x的图象向左平移个单位,所得图象对应的解析式为__y=cos(2x+)__.
8.将函数y=sinx的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)得__y=sin4x__的图象.
三、解答题
9.将函数y=sin2x的图象上所有的点的横坐标伸长为原来的2倍,然后横坐标不变,纵坐标缩短为原来的一半,求所得图象的函数解析式.
[解析] y=sin2xy=sin2(x)=sinx.
y=sinxy=sinx.
即所得图象的解析式为y=sinx.
10.已知函数y=3sin(x-).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sinx的图象经过怎样的变换得到的.
[解析] (1)列表:
x-
0

π


x





y
0
3
0
-3
0
描点:在坐标系中描出下列各点(,0),(,3),(,0),(,-3),(,0).
连线:将所得五点用光滑的曲线连接起来,得到所求函数的图象,如图所示.
这样就得到了函数y=3sin(x-)在一个周期内的图象,再将这部分图象向左或向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=3sin(x-)的图象.
(2)①把y=sinx的图象上所有的点向右平行移动个单位长度,得到y=sin(x-)的图象;
②把y=sin(x-)图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(x-)的图象;
③将y=sin(x-)的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3sin(x-)的图象.
B级 素养提升
一、选择题
1.将函数y=sinx的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( C )
A.y=sin(2x-) B.y=sin(2x-)
C.y=sin(x-) D.y=sin(x-)
[解析] 函数y=sinx的图象上的点向右平移个单位长度可得函数y=sin(x-)的图象;横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)可得函数y=sin(x-)的图象,所以所求函数的解析式是y=sin(x-).
2.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( B )
[解析] 把函数y=cos2x+1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:y1=cosx+1,向右平移1个单位长度得:y2=cos(x-1)+1,再向下平移1个单位长度得:y3=cos(x-1).令x=0,得:
y3>0;x=+1,得:y3=0;观察即得答案.
3.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内简图时,列表如下:
ωx+φ
0

π


x





y
0
2
0
-2
0
则有( C )
A.A=2,ω=,φ=0 B.A=2,ω=3,φ=
C.A=2,ω=3,φ=- D.A=1,ω=2,φ=-
[解析] 由表格得A=2,π-=,
∴ω=3.∴ωx+φ=3x+φ.
当x=时,3x+φ=+φ=0,∴φ=-.
4.将函数y=f(x)图象上每个点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移个单位,得到的曲线与y=sinx的图象相同,则y=f(x)的函数表达式为( D )
A.y=sin(x-) B.y=sin2(x+)
C.y=sin(x+) D.y=sin(2x-)
[解析] 根据题意,y=sinx的图象沿x轴向右平移个单位后得到y=sin(x-),再将此函数图象上点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得到y=sin(2x-),此即y=f(x)的解析式.∴应选D.
二、填空题
5.把函数y=sin(2x-)的图象向右平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,所得图象对应的解析式为__y=sin(4x-)__.
[解析] 将函数y=sin(2x-)的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin[2(x-)-]=sin(2x-)的图象,再将所得函数y=sin(2x-)的图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,得到函数y=sin(4x-)的图象.
6.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,再向上平移1个单位长度得函数y=2sin的图象,则f(x)=__2sin-1__.
[解析] 将y=2sin的图象向左平移个单位长度,得函数y=2sin=2sin的图象,再向下平移一个单位长度,得函数y=2sin-1的图象,即f(x)=2sin-1.
三、解答题
7.已知函数f(x)=3sin(x-),x∈R.
(1)列表并画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图;
(2)将函数y=sinx的图象作怎样的变换可得到f(x)的图象?
[解析] (1)函数f(x)的周期T==4π.
由x-=0,,π,,2π,
解得x=,,,,.
列表如下:
x





x-
0

π


3sin(x-)
0
3
0
-3
0
描出五个关键点并光滑连线,得到一个周期的简图.
图象如下:
(2)方法一:先把y=sinx的图象向右平移个单位,然后把所有点的横坐标扩大为原来的2倍,再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,得到f(x)的图象.
方法二:先把y=sinx的图象所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,然后把所有点的横坐标扩大为原来2倍,再把图象向右平移个单位,得到f(x)的图象.
8.将函数y=lgx的图象向左平移一个单位长度,可得函数f(x)的图象;将函数y=cos(2x-)的图象向左平移个单位长度,可得函数g(x)的图象.
(1)在同一直角坐标系中画出函数f(x)和g(x)的图象;
(2)判断方程f(x)=g(x)解的个数.
[解析] 函数y=lgx的图象向左平移一个单位长度,
可得函数f(x)=lg(x+1)的图象,即图象C1;函数y=cos(2x-)的图象向左平移个单位长度,可得函数g(x)=cos[2(x+)-]=cos2x的图象,即图象C2.
(1)画出图象C1和C2的图象如图
(2)由图象可知:两个图象共有5个交点.
即方程f(x)=g(x)解的个数为5.
课件41张PPT。第一章三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象第1课时 画函数y=Asin(ωx+φ)的图象 自主预习学案
1.φ对y=sin(x+φ),x∈R的图象的影响
如图所示,对于函数y=sin(x+φ)(φ≠0)的图象,可以看作是把y=sinx的图象上所有的点向______(当φ>0时)或向______(当φ<0时)平行移动__________个单位长度得到的.左 右 |φ| [知识点拨](1)y=sin(x+φ)与y=sinx的图象形状是完全一样的,y=sin(x+φ)的图象可以由y=sinx的图象向左或向右平移得到的.
(2)左右平移是对x本身而言的,如果前面的系数为负数,应先化为正数,然后进行左右平移.
(3)推广到一般有:将函数f(x)的图象沿x轴方向平移|a|个单位长度后,得到函数f(x+a)(a≠0)的图象.当a>0时,向左平移,当a<0时,向右平移,简记为“左加右减”. 2.ω(ω>0)对y=sin(ωx+φ),x∈R的图象的影响
如图所示,函数y=sin(ωx+φ)的图象,可以看作是把y=sin(x+φ)的图象
上所有点的______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)而得到.横 3.A(A>0)对y=Asin(ωx+φ),x∈R的图象的影响
如图所示,函数y=Asin(ωx+φ)的图象,可以看作是把y=sin(ωx+φ)的图象上的所有点的______坐标伸长(当A>1时)或缩短(当00,则函数y=Asin(ωx+φ)的值域是[-A,A],最大值是A,最小值是-A;若A<0,则函数y=Asin(ωx+φ)的值域是[A,-A],最大值是-A,最小值是A.
(2)|A|的大小反映了曲线y=Asin(ωx+φ)波动幅度的大小.
(3)y=Asin(ωx+φ)与y=sin(ωx+φ)的图象形状不同,此变换称为纵向伸缩变换.
(4)推广到一般有:函数y=Af(x)(A>0,且A≠1)的图象,可以看作是把函数y=f(x)的图象上所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0①先平移后伸缩× √ × × B D 互动探究学案命题方向1 ?用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)典例 1
用图象变换作函数图象 典例 2 『规律总结』 1.法一是先平移后伸缩;法二是先伸缩后平移.
2.两种变换中平移的单位长度是不同的,在应用中一定要区分清楚,以免混乱而失误.弄清平移对象是减少失误的好方法.D 因忽视自变量x的系数和平移的方向致错 典例 3 A D C B 课时作业学案第一章 1.5 第2课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.若将函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( B )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
[解析] 函数y=2sin2x的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数表达式为y=2sin2(x+),令2(x+)=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),所以所求对称轴的方程为x=+(k∈Z),故选B.
2.若函数f(x)=2sin是偶函数,则φ的值可以是( A )
A. B.
C. D.-
[解析] 由于f(x)是偶函数,
则f(x)图象关于y轴即直线x=0对称,
则f(0)=±2,
又当φ=时,f(0)=2sin=2,
则φ的值可以是.
3.若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),则f=( B )
A.3或0 B.-3或3
C.0 D.-3或0
[解析] 由于函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),
则函数f(x)的图象关于直线x=对称,
则f是函数f(x)的最大值或最小值,
则f=-3或3.
4.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是( A )
A.2,- B.2,-
C.4,- D.4,
[解析] 本题考查正弦型函数的周期与初相.
T=-(-)=,
∴T==π,∴ω=2.
当x=时,2×+φ=,
∴φ=-.
5.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值为( A )
A.2 B.4
C.6 D.8
[解析] 函数f(x)的周期T≤4=π,
则≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2.
6.已知函数f(x)=sinx(a>0)的图象上的一个最大值点恰在圆x2+y2=a2上,则f(x)的最小正周期是( D )
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析] 当x=,即x=时,f(x)max=.把点(,)代入x2+y2=a2,∵a>0,∴a=4,f(x)=sinx,则T=4.
二、填空题
7.简谐振动s=3sin,在t=时的位移s=____.初相φ=____.
[解析] 当t=时,s=3sin=3×=.
8.(2018·江苏卷,7)已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为__-__.
[解析] 由题意得f=sin=±1,∴ π+φ=kπ+,∴ φ=kπ-,k∈Z.∵ φ∈,∴ 取k=0得φ=-.
三、解答题
9.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在同一个周期内的图象如图,求该函数的一个解析式.
[解析] 方法一(最值点法):由图象知函数的最大值为,最小值为-,又A>0,∴A=.由图象知=-=,∴T=π=,∴ω=2.
又(+)=,
∴图象上的最高点为(,),∴=sin(2×+φ),即sin(+φ)=1,可取φ=-,
故函数的一个解析式为y=sin(2x-).
方法二(五点对应法):由图象知A=,又图象过点(,0),(,0),根据五点作图法原理(以上两点可判断为五点作图法中的第一点与第三点)得解得
故函数的一个解析式为y=sin(2x-).
10.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<)的周期为π,且图象上一个最低点为M(,-2).
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,]时,求f(x)的最值.
[解析] (1)由最低点为M(,-2)得A=2.
由T=π,得ω===2.
由点M(,-2)是图象的一个最低点,得
2sin(+φ)=-2,
即sin(+φ)=-1,+φ=2kπ-(k∈Z),
φ=2kπ-(k∈Z).又φ∈(0,),
∴φ=,∴f(x)=2sin(2x+).
(2)∵x∈[0,],∴2x+∈[,],
∴当2x+=,即x=0时,f(x)取得最小值1;
当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值.
B级 素养提升
一、选择题
1.设函数f(x)=2sin(x+).若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为( B )
A.4 B.2
C.1 D.
[解析] f(x)的周期T=4,|x1-x2|min==2.
2.(2017·天津高考理科)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( A )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=,φ=- D.ω=,φ=
[解析] ∵f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,
∴f(x)的最小正周期为4(-)=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin(x+φ).
∴2sin(×+φ)=2,
得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.
3.(2018·沈阳铁路高中期末)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=π时,函数f(x)取得最小值,则下列结论正确的是( D )
A.f()C.f()[解析] f(x)=Asin(2x+),
f()=Asin(π+)=-A,
f(0)=A·sin=A,f()=Asin=A,故选D.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小正周期为6π,且当x=时,f(x)取得最大值,则( A )
A.f(x)在区间[-2π,0]上是增函数
B.f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数
C.f(x)在区间[3π,5π]上是减函数
D.f(x)在区间[4π,6π]上是减函数
[解析] ∵f(x)的最小正周期为6π,∴ω=.∵当x=时,f(x)有最大值,∴×+φ=+2kπ(k∈Z),φ=+2kπ,∵-π<φ≤π,∴φ=.∴f(x)=2sin(+),由此函数图象易得,在区间[-2π,0]上是增函数,而在区间[-3π,-π]或[3π,5π]上均没单调性,在区间[4π,6π]上是单调增函数.
二、填空题
5.若将函数y=sin(ωx+)(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数y=sin(ωx+)的图象重合,则ω的最小值为____.
[解析] y=sin(ωx+)的图象向右平移个单位后得到y=sin[ω(x-)+π],即y=sin(ωx+π-π),
故π-π+2kπ=(k∈Z),
即π=π+2kπ,ω=+6k(k∈Z),
∵ω>0,∴ω的最小值为.
6.设函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(-,))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论:①图象关于点(,0)对称;②图象关于点(,0)对称;③在[0,]上是增函数;④在[-,0]上是增函数中,所有正确结论的编号为__②④__.
[解析] ∵T=π,∴ω=2.又2×+φ=kπ+,∵φ=kπ+.∵φ∈(-,),∴φ=,∴y=sin(2x+).由图象及性质可知②④正确.
三、解答题
7.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),满足f(x+4)=-f(x),f(4-x)=f(+x).求f(x)的解析式.
[解析] 由f(4+x)=-f(x),得
f(8+x)=f[4+(4+x)]
=-f(4+x)
=-[-f(x)]=f(x),
所以f(x)周期是8,即T=8.
由T==8,得ω=.由f(4-x)=f(+x)知,
f(x)的图象关于直线x==对称.
所以×+φ=kπ+,k∈Z,
即φ=kπ-,k∈Z.又|φ|<,所以φ=-.
故f(x)=sin(x-).
8.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0),图象最低点的纵坐标是-,相邻的两个对称中心是和.
求:(1)f(x)的解析式;
(2)f(x)的值域;
(3)f(x)的对称轴.
[解析] (1)A=,T=2=π,
∴=π.∴ω=2.∴f(x)=sin(2x+φ).
又在f(x)图象上,
∴f=0.∴sin=0.
∴sin=0.
又-π<φ<0,∴φ=-.∴f(x)=sin.
(2)值域是[-,].
(3)令2x-=+kπ(k∈Z),∴x=+(k∈Z).
∴对称轴是直线x=+(k∈Z).
课件52张PPT。第一章三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用自主预习学案在物理中,我们已经学习了简谐运动,了解其运动的规律及图象.那么如何用数学知识来研究它的性质呢?
往复运动一次所需要的时间 往复运动的次数 x=0时的相位 R [-A,A] √ × × √ A A 互动探究学案 如图所示是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象,试确定A,ω,φ的值.命题方向1 ?由图象求解析式典例 1
命题方向2 ?函数y=Asin(ωx+φ)图象的对称性典例 2 A
D 函数y=Asin(ωx+φ)性质的综合应用 典例 3 相位、初相概念理解错误 典例 4 [错因分析] 此类问题一定要注意满足定义中的前提条件是“A>0,ω>0”,若不满足,则必须先利用诱导公式转换为“A>0,ω>0”再求.A C D A A 5.函数y=sinωx(ω>0)在区间[0,1]上恰好有50个最大值,则ω的取值范围是______________.课时作业学案