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人教版高中数学必修1
第五章
三角函数
5.6-函数y=Asin(ωx+φ)的图象
授课:张丹老师
[慕联教育同步课程导学篇]
课程编号:TS2008010302RB1050601ZD(A)
学习目标
理解参数A,
,
对函数y=Asin(
x+
)的图象的影响
1
1
能够将y=sin
x的图象进行变换得到y=Asin(
x+
),x∈R的图象
2
导入
我们利用三角函数的知识能够建立形如
(其中
)的函数.显然,这个函数由参数
所确定.因此,只要了解这些参数的意义,知道它们的变化对函数图象的影响,就能把握这个函数的性质.
思考:
从解析式看,函数
就是函数
在
时的特殊情形.
(1)能否借助我们熟悉的函数
的图象与性质来研究参数
对函数
的影响?
(2)函数
含有三个参数,你认为应该按怎样的思路进行研究?
如果动点
以
为起点(此时
),经过
后运动到点
,那么点
的纵坐标
就等于
,以
为坐标描点,可得正弦函数
的图象.
1.探索
对
图象的影响
为了更加直观地观察参数
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
动点
在单位圆
上以单位角速度按逆时针方向运动.
探究:
在单位圆上拖动起点
,使点
绕点
旋转
到
,你发现图象有什么变化?
如果使点
绕点
旋转
或者旋转一个任意角
呢?
当起点位于
时,
,可得函数
的图象.
进一步,在单位圆上,设两个动点分别以
,
为起点同时开始运动.如果以
为起点的动点到达圆周上点
的时间为
,那么以
为起点的动点相继到达点
的时间是
s
.
这个规律反映在图象上就是:如果
是函数
图象上的一点,那么
就是函数
图象上的点,如图所示.
这说明,把正弦曲线
上的所有点向左平移
个单位长度,就得到
的图象.
一般地,当动点
的起点位置
所对应的角为
时,对应的函数是
,把正弦曲线上的所有点向左(当
时)或向右
(当
时)平移
个单位长度,就得到函数
的图象.
2.探索
对
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
.为了研究方便,不妨令
.当
时得到
的图象.
探究:
取
,图象有什么变化?取
呢?取
图象又有什么变化?
当
取任意正数呢?
进一步,在单位圆上,设以
为起点的动点,当
时到达点
的时间为
,
当
时到达点
的时间为
.因为
时动点的转速是
时的2倍,所以
.这样,设
是函数
图象上的一点,那么
就是函数
图象上的相应点,如图所示.
一般地,函数
的周期是
,把
图象上所有点的横坐标缩短(当
时)或伸长(当
时)到原来的
倍(纵坐标不变),就得到
的图象.
这说明,把
的图象上所有点的横坐标缩短到原来的
倍
(纵坐标不变),就得到
的图象.函数
的周期为
,是
的周期的
倍.
同理,当
时,动点的转速是
时的
倍,以
为起点,到达点
的时间是
时的2倍.这样,把
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
的图象.
的周期为
,是
的周期的2倍.
3.探索
对
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
当
时,如图,可得
的图象.
探究:
改变
的取值,使
取
等,你发现图象有什么变化?当
取任意正数呢?
当
时,得到函数
的图象.
这样,设
是函数
图象上的一点,那么点
就是函数
图象上的相应点,如图上图所示.
进一步,设射线
与以
为圆心、2为半径的圆交于
.如果单位圆上以
为起点的动点,以
的转速经过
到达圆周上点
,那么点
的纵坐标是
;相应地,点
在以
为圆心、2为半径的圆上运动到点
,点
的纵坐标是
.
同理,把
图象上所有点的纵坐标缩短到原来的1/2倍
(横坐标不变),就得到
的图象.
一般地,函数
的图象,可以看作是把
图象上所有点的纵坐标伸长(当
时)或缩短(
)到原来的
倍(横坐标不变)而得到.从而,函数
的值域是
,最大值是
,最小值是
.
思考:
你能总结一下从正弦函数图象出发,通过图象变换得到
图象的过程与方法吗?
一般地,函数
的图象,可以用下面的方法得到:先画出函数
的图象;再把正弦曲线向左
(或右)平移|
|个单位长度,得到函数
的图象;然后把曲线上各点的横坐标变为原来的
倍(纵坐标不变),得到函数
的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的
倍(横坐标不变),这时的曲线就是函数
的图象.
从上述步骤可以清楚地看到,参数
是如何对函数图象产生影响的.
例1
画出函数
的简图.
解:先画出函数
的图象;再把正弦曲线向右平移
个单位长度,得到函数
的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的
倍,得到函数
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
的图象,如图所示.
下面用
“五点法”画函数
在一个周期
内的图象.
令
则
.列表描点画图.
巩固练习
练习1
三角函数式中确定
的方法:
巩固练习
练习2
巩固练习
练习2
课堂小结
课堂小结
慕联提示
亲爱的同学,课后请做一下习题测试,假如达到90分以上,就说明你已经很好的掌握了这节课的内容,有关情况将记录在你的学习记录上,亲爱的同学再见!杭州慕联教育科技有限公司(www.moocun.com)
人教版数学高中必修一5.6函数y=Asin(ωx+φ)的图象
1.将函数y=sinx的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式为( )
A.y=sinx-
B.y=sinx+
C.y=sin
D.y=sin
2.把函数y=sinx的图象上所有点的纵坐标变为原来的(横坐标不变),所得图象的解析式为( )
A.y=4sinx
B.y=sinx
C.y=sin4x
D.y=sinx
3.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( )的图象.
A.y=4sinx
B.y=sinx
C.y=sin4x
D.y=sinx
4.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横坐标缩短到原来的,则所得图象的解析式是( )
A.y=sin(4x+)
B.y=sin(4x+)
C.y=sin4x
D.y=sinx
5.为了得到y=cos的图象,只需把y=cosx的图象上的所有点( )
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
6.要得到函数y=cos2x的图象,只需将y=cos(2x+)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
7.下列命题正确的是( )
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
8.要得到函数y=cos(2x+1)的图象,只要将函数y=cos2x的图象( )
A.向左平移1个单位
B.向右平移1个单位
C.向左平移个单位
D.向右平移个单位
9.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( )
A.y=sin(2x-)
B.y=sin(2x-)
C.y=sin(x-)
D.y=sin(x-)
10.如图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间[-,]上的图象.为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
答案解析:
1.D
解析:结合左加右减,可知D正确。
2.B
解析:由于各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的,所以应当对sinx的系数进化变化,即y=sinx.
3.C
解析:由于各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的,所以应当对x的系数进化变化,即y=sin4x.
4.C
解析:分清对横坐标还是纵坐标所作的变换,左、右平移是对x变化,并且是对单个的x进行变化,把y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,用(x-)代换原解析式中的x,即得函数式y=sin[2(x-)+],即y=sin2x,再把y=sin2x的图象上的各点的横坐标缩短到原来的,就得到解析式y=sin2(2x),即y=sin4x的图象.
5.A
解析:由图象的周期变换可知,A正确.
6.B
解析:平移问题遵循“左加右减,只针对x而言”的原则.则y=cos2x只需向左平移个单位即可.而y=cos(2x+)需右移个单位,得到y=cos2x.
7.B
解析:结合左加右减以及诱导公式五六,可知B正确。
8.C
解析:y=cos2x→y=cos(2x+1)=cos2(x+),向左平移.
9.C
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-).
10.A
解析:由图象知T=π,∴ω=2.
又A=1,∴y=sin(2x+φ).
又图象过点(,1),∴sin(+φ)=1.
∴φ=2kπ+,k∈Z.
∴y=sin(2x+),故A满足条件.