第七节函数y=Asin(ωx+φ)图像和性质

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函数yAsin(ωxφ)的图像与性质

函数yAsin(ωxφ)的图像与性质

图像的形状与特点
01
02
03
04
周期性
函数y=asin(ωxφ)具有周期性, 其图像呈现为一系列重复的波
形。
振幅
振幅与ω有关,ω越大,振幅 越大;反之,ω越小,振幅越
小。
相位
相位与φ有关,φ决定了波形 在水平方向上的位置。
单调性
在每个周期内,函数是单调的 ,先增后减。
参数ω和φ对图像的影响
参数ω
函数y=asin(ωxφ)表示一个正弦函数经过平移、伸 缩和旋转后的变换。其中,ω控制正弦函数的伸缩, φ控制正弦函数的平移,而asin则表示正弦函数经 过了反相变换。
φ是实数,表示正弦函数的平移量,当φ>0时,正 弦函数向右平移,当φ<0时,正弦函数向左平移。
ω是正实数,表示正弦函数的伸缩系数,当ω>1时, 正弦函数被压缩,当0<ω<1时,正弦函数被拉伸。
余弦函数
y=asin(ωxφ)的图像与标准余弦函数y=cos(x)的图像也具有相似性,同样可以 通过调整参数来改变其形状和位置。
03 函数y=asin(ωxφ)的性 质
周期性
函数y=asin(ωxφ)具有周期性,其周 期为2π/∣ω∣。这意味着函数图像将 按照一定的规律重复出现。
周期性是三角函数的重要性质之一, 它有助于我们更好地理解函数的图像 和变化规律。
在未来的应用前景
在物理学中的应用
可以应用于描述物理现象,如波动、振动等。
在工程学中的应用
可以应用于信号处理、图像处理等领域。
在金融领域的应用
可以应用于金融数据分析、股票价格预测等领域。
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高中 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 知识点+例题 全面

高中 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及性质 知识点+例题 全面

辅导讲义――函数y =Asin(ωx +φ)的图象及性质教学内容1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)振幅 周期 频率 相位 初相 AT =2πωf =1T =ω2πωx +φφ2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图 五个特征点的取法:设X =ωx +φ,由X 取0,2π,π,23π,π2来求出相应的x 的值,及对应的y 值,再描点作图.如下表所示.x0-φω π2-φω π-φω 3π2-φω 2π-φω ωx +φ 0 π2 π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的步骤如下:[例1] 函数)421sin(2π+=x y 的周期,振幅,初相分别是______________.[巩固1] 函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如图,则ω=______;ϕ=______知识模块1 y =A sin(ωx +φ)精典例题透析[巩固] 若关于x 的方程01sin sin 2=+-+m x x 有解,则实数m 的取值范围为_____________.[例5] 要得到)21sin(x y -=的图象,只需将)621sin(π--=x y 的图象_______________.[巩固1] 为得到函数)3cos(π+=x y 的图象,只需将函数x y sin =的图象_____________________.[巩固2] 为得到函数)62sin(π-=x y 的图象,只需将函数x y 2cos =的图象_____________________.[例6] 已知函数x x f πsin )(=的图象的一部分如左图,则右图的函数图象所对的函数解析式为_____________.[巩固1] 函数)0,0,0)(sin()(πϕωϕω<<>>+=A x A x f 的部分图象如图所示,则)(x f 的解析式为____________.[巩固2] 已知函数),0,)(sin()(πϕπωϕω<<->∈+=R x x A x f 的部分图象如图所示,则函数)(x f 的解析式 是_______________.[例7] 设函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则下列说法正确的是________.(填序号)[例](1)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(其中ω>0,|φ|<π2)的最小正周期是π,且f (0)=3,则ω=_____,φ=_______.(2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示,则该函数的解析式为____________.[巩固] 如图为y =A sin(ωx +φ)的图象的一段.(1)求其解析式;(2)若将y =A sin(ωx +φ)的图象向左平移π6个单位长度后得y =f (x ),求f (x )的对称轴方程.题型三:函数y =A sin(ωx +φ)的性质[例] (2014·重庆改编)已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.(1)求ω和φ的值;(2)当x ∈[0,π2]时,求函数y =f (x )的最大值和最小值.[巩固] 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω,A >0,0<φ<π2)的最大值为2,最小正周期为π,直线x =π6是其图象的一条对称轴.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x -π12)-f (x +π12)的单调递增区间.1.(2013·山东)将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A .3π4B .π4C .0D .-π42.(2013·浙江)函数f (x )=sin x cos x +32cos 2x 的最小正周期和振幅分别是__________.3.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,且|φ|<π2)的部分图象如图所示,则函数f (x )的一个单调递增区间是______________.4.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象如右图所示,则当t =1100秒时,电流强度是_____________.5.已知函数f (x )=2sin ωx 在区间[-π3,π4]上的最小值为-2,则ω的取值范围是_________________.6.设偶函数f (x )=A sin(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f (16)的值为________.,7.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6) (x =1,2,3,…,12,A >0)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低,为18℃,则10月份的平均气温值 为________℃.夯实基础训练。

函数y=Asin(ωx+ψ)的图像与性质

函数y=Asin(ωx+ψ)的图像与性质

函数y =Asin(ωx+φ)的图象与性质1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.x -φω-φω+π2ωπ-φω3π2ω-φω 2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A2.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅 周期 频率 相位 初相A T =2πω f =1T =ω2πωx +φ φ3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径强化训练1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)将函数y =3sin 2x 的图象左移π4个单位长度后所得图象的解析式是y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.( )(2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( )(3)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( )(4)由图象求解析式时,振幅A 的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.( )2.(必修4P56T3改编)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的振幅、频率和初相分别为( )A.2,4π,π3B.2,14π,π3C.2,14π,-π3D.2,4π,-π33.(必修4P62例4改编)某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.下表是今年前四个月的统计情况:月份x 1 2 3 4 收购价格y (元/斤)6765选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(元/斤)与相应月份之间的函数关系为________________________.4.(2019·北京通州区模拟)函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的部分图象是( )5.(2016·全国Ⅰ卷)若将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( ) A.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4 B.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 C.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4 D.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π36.(2018·济南模拟改编)y =cos(x +1)图象上相邻的最高点和最低点之间的距离是________.考点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【例1】 某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ) ⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0,求θ的最小值.【训练1】 (1)(2017·全国Ⅰ卷)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2π3,则下面结论正确的是( )A.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2(2)(2018·青岛调研)若把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6的图象向左平移π3个单位长度,所得到的图象与函数y =cos ωx 的图象重合,则ω的一个可能取值是( )A.2B.32C.23D.12考点二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】 (1)(一题多解)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.(2)(2019·长郡中学、衡阳八中联考)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,已知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12,-1,则f (x )图象的对称中心为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+5π6,0(k ∈Z)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+5π6,0(k ∈Z)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,0(k ∈Z)【训练2】 (1)(2019·衡水中学一模)已知函数f (x )=-2cos ωx (ω>0)的图象向左平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2个单位,所得的部分函数图象如图所示,则φ的值为( )A.π6 B.5π6 C.π12 D.5π12(2)(2019·山东省重点中学质检)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,|φ|<π2,ω>0的图象的一部分如图所示,则f (x )图象的对称轴方程是________.考点三 y =A sin(ωx +φ)图象与性质的应用 角度1 三角函数模型的应用【例3-1】 如图,某大风车的半径为2米,每12秒旋转一周,它的最低点O 离地面1米,点O 在地面上的射影为A .风车圆周上一点M 从最低点O 开始,逆时针方向旋转40秒后到达P 点,则点P 到地面的距离是________米.角度2 三角函数性质与图象的综合应用【例3-2】 已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数f (x )的单调递增区间; (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.【训练3】 (1)某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高为28 ℃,12月份的月平均气温最低为18 ℃,则10月份的平均气温为________℃.(2)已知函数f (x )=5sin x cos x -53cos 2x +523(其中x ∈R),求: ①函数f (x )的最小正周期; ②函数f (x )的单调区间; ③函数f (x )图象的对称轴和对称中心.类型1 三角函数的周期T 与ω的关系【例1】 为了使函数y =sin ωx (ω>0)在区间[0,1]上至少出现50次最大值,则ω的最小值为( ) A.98π B.1972π C.1992π D.100π类型2 三角函数的单调性与ω的关系【例2】 若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω的取值范围是( )A.0≤ω≤23B.0≤ω≤32C.23≤ω≤3D.32≤ω≤3类型3 三角函数对称性、最值与ω的关系【例3】 (1)(2019·枣庄模拟)已知f (x )=sin ωx -cos ωx ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>23,若函数f (x )图象的任何一条对称轴与x 轴交点的横坐标都不属于区间(π,2π),则ω的取值范围是________.(结果用区间表示) (2)已知函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.【基础巩固题组】 一、选择题1.函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所示,则( )A.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3 2.(2019·杭州期中)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +φ2·cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +φ2的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的取值不可能是( )A.-3π4B.-π4C.π4D.5π43.(2019·咸阳模拟)已知点P (32,-332)是函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)图象上的一个最低点,M ,N 是与点P 相邻的两个最高点,若∠MPN =60°,则该函数的最小正周期是( ) A.3 B.4 C.5 D.64.(2018·天津卷)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度,所得图象对应的函数( ) A.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增 B.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,0上单调递减C.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上单调递增D.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上单调递减5.(2019·张家界模拟)将函数f (x )=3sin 2x -cos 2x 的图象向左平移t (t >0)个单位后,得到函数g (x )的图象,若g (x )=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-x ,则实数t 的最小值为( )A.5π24B.7π24C.5π12D.7π12二、填空题6.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平移π10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________________.7.(2018·沈阳质检)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.8.已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=____________________________________.三、解答题9.某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sinπ12t ,t ∈[0,24). (1)求实验室这一天上午8时的温度; (2)求实验室这一天的最大温差.10.已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻最高点的距离为π.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π12个单位后,得到y =g (x )的图象,求g (x )的单调递减区间.11.(2019·天津和平区调研)已知x =π12是函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f (x )的图象向右平移3π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( )A.-2B.-1C.- 2D.- 312.函数f (x )=220sin 100πx -220sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πx +2π3,且已知对任意x ∈R,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立,则|x 2-x 1|的最小值为( ) A.50π B.1100π C.1100D.44013.(2019·广东省际名校联考)将函数f (x )=1-23·cos 2x -(sin x -cos x )2的图象向左平移π3个单位,得到函数y =g (x )的图象,若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,则函数g (x )的单调递增区间是________.14.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,再把所得的函数图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8上的最小值.15.(多填题)已知函数f (x )=23sinωx2cosωx2+2cos2ωx2-1(ω>0)的最小正周期为π,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,方程f (x )=m 恰有两个不同的实数解x 1,x 2,则x 1+x 2=________,f (x 1+x 2)=________.答 案 1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√【解析】 (1)将函数y =3sin 2x 的图象向左平移π4个单位长度后所得图象的解析式是y =3cos 2x .(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为⎪⎪⎪⎪⎪⎪φω.故当ω≠1时平移的长度不相等.2. 【答案】 C【解析】 由题意知A =2,f =1T =ω2π=14π,初相为-π3.3. 【答案】 y =6-cosπ2x 【解析】 设y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0), 由题意得A =1,B =6,T =4,因为T =2πω,所以ω=π2,所以y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +φ+6.因为当x =2时,y =7,所以sin(π+φ)+6=7,即sin φ=-1,则φ=-π2+2k π(k ∈Z),可取φ=-π2. 所以y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π2+6=6-cos π2x .4. 【答案】 A【解析】 由y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6可知,函数的最大值为2,故排除D ;又因为函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,故排除B ;又因为函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,2,故排除C. 5. 【答案】 D【解析】 函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期即π4个单位,所得函数为y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,故选D. 6. 【答案】π2+4【解析】 相邻最高点与最低点的纵坐标之差为2,横坐标之差恰为半个周期π,故它们之间的距离为π2+4.【例1】【答案】见解析【解析】(1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 得g (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0)(k ∈Z).令2x +2θ-π6=k π,k ∈Z,解得x =k π2+π12-θ(k ∈Z). 由于函数y =g (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12(k ∈Z),解得θ=k π2-π3(k ∈Z). 由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6. 【训练1】【答案】 (1)D (2)A【解析】 (1)易知C 1:y =cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2,把曲线C 1上的各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象,再把所得函数的图象向左平移π12个单位长度,可得函数y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3的图象,即曲线C 2,因此D 项正确. (2)y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +ω3π-π6和函数y =cos ωx 的图象重合,可得ω3π-π6=π2+2k π,k ∈Z,则ω=6k +2,k ∈Z.∴2是ω的一个可能值.【例2】【答案】 (1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 (2)C 【解析】 (1)由题图可知A =2,法一 T 4=7π12-π3=π4, 所以T =π,故ω=2,因此f (x )=2sin(2x +φ),又⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对应五点法作图中的第三个点, 因此2×π3+φ=π+2k π(k ∈Z),所以φ=π3+2k π(k ∈Z). 又|φ|<π2,所以φ=π3.故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. 法二 以⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0为第二个“零点”,⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-2为最小值点, 列方程组⎩⎪⎨⎪⎧ω·π3+φ=π,ω·7π12+φ=3π2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ω=2,φ=π3, 故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3. (2)T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π=2πω,∴ω=2, 因此f (x )=sin(2x +φ).由五点作图法知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,1是第二点,得2×5π12+φ=π2, 2×5π12+φ=π2+2k π(k ∈Z),所以φ=-π3+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 由2x -π3=k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z). ∴f (x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z). 【训练2】【答案】 (1)C (2)x =k π2+π6(k ∈Z) 【解析】 (1)由题图知,T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π, ∴ω=2πT=2,∴f (x )=-2cos 2x , ∴f (x +φ)=-2cos(2x +2φ),则由图象知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫512π+φ=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π+2φ=2. ∴5π6+2φ=2k π+π(k ∈Z),则φ=π12+k π(k ∈Z). 又0<φ<π2,所以φ=π12. (2)由图象知A =2,又1=2sin(ω×0+φ),即sin φ=12, 又|φ|<π2,∴φ=π6. 又11π12×ω+π6=2π,∴ω=2, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6, 令2x +π6=π2+k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z). ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z). 【例3-1】【答案】 4【解析】 以圆心O 1为原点,以水平方向为x 轴方向,以竖直方向为y 轴方向建立平面直角坐标系,则根据大风车的半径为2米,圆上最低点O 离地面1米,12秒转动一周,设∠OO 1P =θ,运动t (秒)后与地面的距离为f (t ),又周期T =12,所以θ=π6t , 则f (t )=3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π2=3-2cos π6t (t ≥0), 当t =40 s 时,f (t )=3-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×40=4. 【例3-2】【答案】见解析【解析】(1)f (x )=2sin ωx cos ωx +3(2sin 2ωx -1)=sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3. 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z), 整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z). (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin 2x +1的图象; 所以g (x )=2sin 2x +1.令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z), 所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可.所以b 的最小值为4π+11π12=59π12. 【训练3】【答案】 20.5【解析】 因为当x =6时,y =a +A =28;当x =12时,y =a -A =18,所以a =23,A =5,所以y =f (x )=23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6), 所以当x =10时,f (10)=23+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×4 =23-5×12=20.5. 【答案】见解析【解析】①因为f (x )=52sin 2x -532(1+cos 2x )+532=5(12sin 2x -32cos 2x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 所以函数的最小正周期T =2π2=π. ②由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z), 得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z). 由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z), 得k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z). ③由2x -π3=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+5π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的对称轴方程为x =k π2+5π12(k ∈Z). 由2x -π3=k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z), 所以函数f (x )的对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z). 【例1】【答案】 B 【解析】 由题意,至少出现50次最大值即至少需用4914个周期,所以1974T =1974·2πω≤1,所以ω≥1972π.【例2】【答案】 D【解析】 令π2+2k π≤ωx ≤32π+2k π(k ∈Z),得π2ω+2k πω≤x ≤3π2ω+2k πω,因为f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,所以⎩⎪⎨⎪⎧π2ω+2k πω≤π3,π2≤3π2ω+2k πω,得6k +32≤ω≤4k +3. 又ω>0,所以k ≥0,又6k +32<4k +3,得0≤k <34,所以k =0. 故32≤ω≤3. 【例3】【答案】 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,78 (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫ω|ω≤-2或ω≥32 【解析】 (1)f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4, 令ωx -π4=π2+k π(k ∈Z),解得x =3π4ω+k πω(k ∈Z). 当k =0时,3π4ω≤π,即34≤ω, 当k =1时,3π4ω+πω≥2π,即ω≤78. 综上,34≤ω≤78. (2)显然ω≠0,分两种情况:若ω>0,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4时,-π3ω≤ωx ≤π4ω. 因函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,所以-π3ω≤-π2,解得ω≥32. 若ω<0,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4时,π4ω≤ωx ≤-π3ω, 因函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,所以π4ω≤-π2,解得ω≤-2. 综上所述,符合条件的实数ω≤-2或ω≥32. 【基础巩固题组】1. 【答案】 A【解析】 由题图可知,A =2,T =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π, 所以ω=2,由五点作图法知2×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z), 所以φ=-π6,所以函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 2. 【答案】 B【解析】 将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +φ2=12sin(2x +φ)的图象向左平移π8个单位后得到的图象对应的函数为y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ,由题意得π4+φ=k π+π2(k ∈Z),∴φ=k π+π4(k ∈Z),当k =-1,0,1时,φ的值分别为-3π4,π4,5π4,φ的取值不可能是-π4. 3. 【答案】 D【解析】 由P 是函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)图象上的一个最低点,M ,N 是与P 相邻的两个最高点,知|MP |=|NP |,又∠MPN =60°,所以△MPN 为等边三角形.由P (32,-332),得|MN |=2×3323×2=6. ∴该函数的最小正周期T =6.4. 【答案】 A【解析】 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π10,将其图象向右平移π10个单位长度,得到函数y =sin 2x 的图象.由2k π-π2≤2x ≤2k π+π2,k ∈Z,得k π-π4≤x ≤k π+π4,k ∈Z.令k =0,可知函数y =sin 2x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增. 5. 【答案】 B【解析】 由题意得,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 则g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2t -π6, 从而2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2t -π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-x +2t -π6=-2sin(2x -2t )=2sin(2x -2t +π),又t >0, 所以当2t -π6=-2t +π+2k π(k ∈Z)时,即t =7π24+k π2(k ∈Z),实数t min =724π.6. 【答案】 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10―————————―→横坐标伸长到原来的2倍y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.7. 【答案】 3【解析】 由图象可知A =2,34T =11π12-π6=3π4,∴T =π,∴ω=2.∵当x =π6时,函数f (x )取得最大值,∴2×π6+φ=π2+2k π(k ∈Z),∴φ=π6+2k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6=2cos π6= 3.8. 【答案】 143【解析】 依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4·ω+π3=-1,∴π4ω+π3=2k π+3π2 (k ∈Z).∴ω=8k +143 (k ∈Z),因为f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0,得ω=143. 9. 【答案】见解析【解析】(1)f (8)=10-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12×8-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12×8 =10-3cos 2π3-sin 2π3=10-3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32=10. 故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f (t )=10-2(32cos π12t +12sin π12t ) =10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3, 又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1; 当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天的最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.10. 【答案】见解析【解析】(1)因为f (x )的图象上相邻最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2. 又f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2×π3+φ=k π+π2(k ∈Z), 因为-π2≤φ<π2,所以k =0, 所以φ=π2-2π3=-π6,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π4-π6=3sin π3=32. (2)将f (x )的图象向右平移π12个单位后,得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12的图象, 所以g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-π6=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z),即k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z)时,g (x )单调递减. 因此g (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z). 11. 【答案】 B【解析】 ∵x =π12是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ图象的一条对称轴,∴π3+φ=k π+π2(k ∈Z),即φ=k π+π6(k ∈Z). ∵0<φ<π,∴φ=π6,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3, ∴g (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-1. 12. 【答案】 C【解析】 f (x )=220sin 100πx -220sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πx +2π3 =220⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin 100πx -⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 100πx ·cos 2π3+cos 100πx sin 2π3 =220⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 100πx +12sin 100πx -32cos 100πx =2203⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin 100πx -12cos 100πx =2203×sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πx -π6, 则由对任意x ∈R,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立得当x =x 2时,f (x )取得最大值,当x =x 1时,f (x )取得最小值,所以|x 2-x 1|的最小值为12T =12×2π100π=1100(T 为f (x )的最小正周期),故选C. 13. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12 【解析】 ∵f (x )=1-23cos 2 x -(sin x -cos x )2=sin 2x -3cos 2x -3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-3, ∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π3-π3-3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-3, 由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π(k ∈Z), 得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z), ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, ∴函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12.14. 【答案】见解析【解析】(1)设函数f (x )的最小正周期为T ,由题图可知A =1,T 2=2π3-π6=π2, 即T =π,所以π=2πω,解得ω=2, 所以f (x )=sin(2x +φ),又过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0, 由0=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ可得π3+φ=2k π(k ∈Z), 则φ=2k π-π3(k ∈Z),因为|φ|<π2,所以φ=-π3, 故函数f (x )的解析式为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. (2)根据条件得g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3, 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8时,4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6, 所以当x =π8时,g (x )取得最小值,且g (x )min =12. 15. 【答案】 π31 【解析】 函数f (x )=23sinωx 2cos ωx 2+2cos 2ωx 2-1=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6. 由T =2πω=π,可得ω=2,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴π6≤2x +π6≤7π6,∴-1≤f (x )≤2. 画出f (x )的图象(图略),结合图象知x 1+x 2=π3, 则f (x 1+x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=2sin 5π6=1.。

第5部分 第7讲函数y=Asin(ωx φ)的图象及性质---文本资料

第5部分 第7讲函数y=Asin(ωx φ)的图象及性质---文本资料

大变化,而不是“角变化”多少.
【变式迁移】
2 . (2010· 天津卷 ) 下图是函数 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
B.向左平移 C.向左平移 坐标缩短到原来的
(2)说明y=f(x)的图象可由y=sinx的图象经过怎样的变换
得到.
点评:(1)由图象写解析式,要注意数形结合,要
注意它和“五点法”作图的联系.
(2)图象变换的两种途径:先相位变换后周期变换 (先平移再伸缩);先周期变换后相位变换(先伸缩再
平移).一般采用先平移再伸缩,要注意每一个变换
总是对字母 x 而言,即图象变换要看 “ 变量 ” 起多
解法 2: 函数 f(x) 的图象向左平移 m个单位后所对应 g(x)是偶函数当且仅当g(-x)=g(x)对x∈R恒成立,
亦即sin(-3x+3m+
恒成立.
)=sin(3x+3m+
)对x∈R
点评:要善于利用f(x)=Asin(ωx+φ)的图象直观性地
得到函数的性质,如:①图象与x轴的交点中,相邻两 个交点之间的距离为半周期;②两相邻的对称轴之间 的距离为半周期;③对称中心都是它们的零点;④对 称轴都经过它们的最高点或最低点,且与x轴垂直的直 线等.
( A )
在区间
的简图是
解:排除法:因为x=0时,y<0,所以排除B,D.
又因为x=
时,y=0,排除C,故选A.
3.(2010·四川卷)将函数y=sinx的图象上所有的点向
右平行移动
是( C )

函数y=Asin(ωx φ)的图象

函数y=Asin(ωx φ)的图象

函数 y=sinx (>0且0) 的图象可以看作 是把 y=sinx 的图象上所有点的横坐标缩短 (当>1时)或伸长(当0< <1时)到原来的1/ 倍(纵坐标不变)而得到的.
所有的点横坐标缩短(>1)
y=sinx
或伸长(0< <1) 1/倍 纵坐标不变
y=sinx
决定函数的周期:T 2
探究: A 对函数图象的影响
D.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变.
作正弦型函数y=Asin(x+) 的图象的方法: (1)用“五点法”作图 (2)利用变换关系作图
函数y=Asin(ωx+φ)的图象 平移伸缩变化欣赏
想一想?
问题:把y=sin2x的图象经过怎样的变换就得到
y=sin(2x+ 3
)的图象?
)的图象
(横坐标不变)
y=3sin(
1 2
x
-
4
)的图象
练习2. 为了得到y=3sin(2x+π/5)的图象,只需将函数
y=3sin(x+π/5)的图象上各点的 ( B)而得到.
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1/2倍,纵坐标不变. C.纵坐标伸长到原来的1/2倍,横坐标不变.
函数y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)y=sinx与y=sin(x+)的图象关系; (2)y=sinx与y=sinx的图象关系; (3)y=sinx与y=Asinx的图象关系; (4)y=sinx与y=Asin(x+)的图象关系.
***复习回顾***
y sin x, x [0,2 ]的图象
关键点: (0,0),( ,1),( ,0),( 3 ,1),(2 ,0)

函数y=Asin(ωx+φ)的图像及性质ppt课件

函数y=Asin(ωx+φ)的图像及性质ppt课件
(1)求 f(x)的最小正周期及解析式; (2)设 g(x)=f(x)-cos 2x,求函数 g(x)在区间0,π2上的最大值 和最小值.
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解:(1)由图可得 A=1,T2=23π-π6=π2,所以 T=π.所以 ω=2.
当 x=π6时,f(x)=1,可得 sin 2×π6+φ=1,因为|φ|<π2,所以
φ=π6.所以 f(x)的解析式为 f(x)=sin 2x+π6.
(2)g(x)=f(x)-cos 2x=sin 2x+π6-cos 2x
=sin 2xcosπ6+cos 2xsinπ6-cos 2x
= 23sin 2x-12cos 2x=sin 2x-π6.
因为 0≤x≤π2,所以-π6≤2x-π6≤56π.
Байду номын сангаас
由余弦定理得 cos ∠PRQ=RP2+2RRPQ·R2-Q PQ2 =A2+92+A·A29-+9A+2 4A2=-12,
解得 A2=3.
又 A>0,所以 A= 3.
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(2)描点:描出点(-π3,0)、(23π,2)、(53π,0)、 (83π,-2)、(113π,0). (3)连线:用平滑的曲线将这五个点连接起来,最后 将其向两端伸展,得到图像如图所示.
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【误区警示】 (1)列表时是先令相位角 ωx+φ 分别 为 0、π2、π、32π、2π,从而得到 x 相应的值,而不 是令 x 为这五个值;(2)在连线时必须用光滑曲线连 接,而不是折线.
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解:(1)由题意得,T=2ππ=6.因为 P(1,A)在 y=Asin π3x+φ的图象 上,所以 sin π3+φ=31.又因为 0<φ<π2,所以 φ=π6.

函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质

函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质

例 3、已知函数 y=Asin(ωx+φ),x∈R(其中 A>0,ω>0)的图 像 在 y 轴 右侧的 第一个最 高点 (函数取 最大值的 点 )为 M(2,2 2),与 x 轴在原点右侧的第一个交点为 N(6,0),求这个 π π 函数的解析式. y= 2 2sin( 8x+4 ), x∈R.
2π π 根据题意,可知 A=2 2, T=16.于是 ω= = , T 8 π π 将点 M(2,2 2)代入 y=2 2sin( x+φ),得 2 2=2 2sin( · 2+φ), 8 8 π π π π ∴sin( +φ)=1.所以 +φ= ,即 φ= . 4 4 2 4
5 3 k , k (k Z ) 探究展示 8 8 4 1.设函数f ( x) sin(x ) (- 0), y f ( x)图象的一条
对称轴是直线x

3 8 / y 2 cos( 2 x ) 2 4 (3)证明直线5 x 2 y c 0与函数y f ( x)的图象不相切。
1 各点的横坐标变为原来的 倍 ⇓ ω
得到 y= sin ωx+φ的图象 步骤 3
各点的纵坐标变为原来的A倍 ⇓
步骤 4
各点的纵坐标变为原来的A倍
得到 y= Asin ωx+ φ的图象
得到 y= Asin ωx+ φ的图象
以上两种方法的区别:方法一先平移再伸缩;方法二先伸缩再平 移.特别注意方法二中的平移量.
例 4、如图为一个缆车示意图,该缆车半径为 4.8 米,圆上最低点 与地面的距离为 0.8 米,且每 60 秒转动一圈,图中 OA 与地面垂 直,以 OA 为始边,逆时针转动 θ 角到 OB,设 B 点与地面间的距 离为 h. (1)求 h 与 θ 间的函数关系式; (2)设从 OA 开始转动,经过 t 秒到达 OB,求 h 与 t 之间的函数关系式,并求该缆车首次到 达最高点时所用的时间.

函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质

函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质

课题函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质教学目标1.会画y=Asin(ωx+φ)的图像 2.了解参数A、ω、ф对函数图像变化的影响 3.系统掌握形如y=Asin(ωx+φ)的函数性质:图象的产生、单调性、周期性、对称性、最值。

重点、难点y=Asin(ωx+φ)的函数性质,图象变换过程中的平移量考点及考试要求y=Asin(ωx+φ)的函数性质,图象变换过程中的平移量教学内容一.课堂导入一.函数y=sinx和y=Asin(ωx+φ)的递进关系:类型y=sinx y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)图象1.“五点”描图法;2.图象间的几何变换:(1)y=sinx→y=Asin(x+φ) →y=Asin(ωx+φ) (2)y=sinx→y=sinωx →y=Asin(ωx+φ)注意:两种变换的平移量定义域x∈R x∈R值域y∈[-1,1] y∈[-A,A] 最值Y max=1(x=2kπ+π/2,k∈Z)y min =-1(x=2kπ-π/2,k∈Z)Ymax=A(ωx+φ=2kπ+π/2,k∈Z)ymin=-A(ωx+φ=2kπ-π/2,k∈Z)单调性增区间:[2kπ-π/2,2kπ+π/2](k∈Z)减区间:[2kπ+π/2,2kπ+π](k∈Z)增区间由2kπ-π/2≤ωx+φ≤2kπ+π/2而得;减区间由2kπ+π/2≤ωx+φ≤2kπ+π而得;(试问:ω﹤0情况又如何)奇偶性奇函数Sin(-x)=-sinx (x∈R) x∈R,φ= kπ(k∈Z)时;奇函数x∈R,φ= kπ+π/2(k∈Z)时;偶函数周期性 最小正周期 T=2π最小正周期 T=2π/ω对称性 对称轴:x= k π+π/2(k ∈Z) 对称中心:(k π,0) (k ∈Z)对称轴由: ωx+φ= k π+π/2(k ∈Z) 而得; 对称中心的横坐标由: ωx+φ= k π(k ∈Z) 而得, 纵坐标为0。

函数y=Asin(ωx+ψ)的图像与性质

函数y=Asin(ωx+ψ)的图像与性质

函数y =Asin(ωx+φ)的图象与性质1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.x -φω-φω+π2ωπ-φω3π2ω-φω 2π-φωωx +φ 0 π2π 3π2 2π y =A sin(ωx +φ)A-A2.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时振幅 周期 频率 相位 初相A T =2πω f =1T =ω2πωx +φ φ3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径强化训练1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)将函数y =3sin 2x 的图象左移π4个单位长度后所得图象的解析式是y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.( )(2)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( )(3)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( )(4)由图象求解析式时,振幅A 的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.( )2.(必修4P56T3改编)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的振幅、频率和初相分别为( )A.2,4π,π3B.2,14π,π3C.2,14π,-π3D.2,4π,-π33.(必修4P62例4改编)某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.下表是今年前四个月的统计情况:月份x 1 2 3 4 收购价格y (元/斤)6765选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(元/斤)与相应月份之间的函数关系为________________________.4.(2019·北京通州区模拟)函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的部分图象是( )5.(2016·全国Ⅰ卷)若将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( ) A.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4 B.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 C.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4 D.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π36.(2018·济南模拟改编)y =cos(x +1)图象上相邻的最高点和最低点之间的距离是________.考点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换【例1】 某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ) ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0,求θ的最小值.【训练1】 (1)(2017·全国Ⅰ卷)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,则下面结论正确的是( ) A.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B.把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D.把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2(2)(2018·青岛调研)若把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6的图象向左平移π3个单位长度,所得到的图象与函数y =cos ωx 的图象重合,则ω的一个可能取值是( )A.2B.32C.23D.12考点二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】 (1)(一题多解)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为________.(2)(2019·长郡中学、衡阳八中联考)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,已知A ⎝⎛⎭⎪⎫5π12,1,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12,-1,则f (x )图象的对称中心为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+5π6,0(k ∈Z)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+5π6,0(k ∈Z)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,0(k ∈Z)【训练2】 (1)(2019·衡水中学一模)已知函数f (x )=-2cos ωx (ω>0)的图象向左平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2个单位,所得的部分函数图象如图所示,则φ的值为( )A.π6 B.5π6 C.π12 D.5π12(2)(2019·山东省重点中学质检)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,|φ|<π2,ω>0的图象的一部分如图所示,则f (x )图象的对称轴方程是________.考点三 y =A sin(ωx +φ)图象与性质的应用 角度1 三角函数模型的应用【例3-1】 如图,某大风车的半径为2米,每12秒旋转一周,它的最低点O 离地面1米,点O 在地面上的射影为A .风车圆周上一点M 从最低点O 开始,逆时针方向旋转40秒后到达P 点,则点P 到地面的距离是________米.角度2 三角函数性质与图象的综合应用【例3-2】 已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.【训练3】 (1)某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高为28 ℃,12月份的月平均气温最低为18 ℃,则10月份的平均气温为________℃.(2)已知函数f (x )=5sin x cos x -53cos 2x +523(其中x ∈R),求:①函数f (x )的最小正周期; ②函数f (x )的单调区间; ③函数f (x )图象的对称轴和对称中心.类型1 三角函数的周期T 与ω的关系【例1】 为了使函数y =sin ωx (ω>0)在区间[0,1]上至少出现50次最大值,则ω的最小值为( ) A.98π B.1972π C.1992π D.100π类型2 三角函数的单调性与ω的关系【例2】 若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω的取值范围是( )A.0≤ω≤23B.0≤ω≤32C.23≤ω≤3D.32≤ω≤3类型3 三角函数对称性、最值与ω的关系【例3】 (1)(2019·枣庄模拟)已知f (x )=sin ωx -cos ωx ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>23,若函数f (x )图象的任何一条对称轴与x 轴交点的横坐标都不属于区间(π,2π),则ω的取值范围是________.(结果用区间表示)(2)已知函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.【基础巩固题组】 一、选择题1.函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所示,则( )A.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C.y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D.y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3 2.(2019·杭州期中)将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ2·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ2的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的取值不可能是( )A.-3π4B.-π4C.π4D.5π43.(2019·咸阳模拟)已知点P (32,-332)是函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)图象上的一个最低点,M ,N 是与点P 相邻的两个最高点,若∠MPN =60°,则该函数的最小正周期是( ) A.3 B.4 C.5 D.64.(2018·天津卷)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度,所得图象对应的函数( )A.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增B.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,0上单调递减C.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上单调递增D.在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上单调递减5.(2019·张家界模拟)将函数f (x )=3sin 2x -cos 2x 的图象向左平移t (t >0)个单位后,得到函数g (x )的图象,若g (x )=g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-x ,则实数t 的最小值为( )A.5π24B.7π24C.5π12D.7π12二、填空题6.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平移π10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________________.7.(2018·沈阳质检)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.8.已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,则ω=____________________________________.三、解答题9.某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24). (1)求实验室这一天上午8时的温度; (2)求实验室这一天的最大温差.10.已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻最高点的距离为π.(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值; (2)将函数y =f (x )的图象向右平移π12个单位后,得到y =g (x )的图象,求g (x )的单调递减区间.11.(2019·天津和平区调研)已知x =π12是函数f (x )=3sin(2x +φ)+cos(2x +φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f (x )的图象向右平移3π4个单位长度后得到函数g (x )的图象,则函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( )A.-2B.-1C.- 2D.- 312.函数f (x )=220sin 100πx -220sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πx +2π3,且已知对任意x ∈R,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立,则|x 2-x 1|的最小值为( ) A.50π B.1100π C.1100D.44013.(2019·广东省际名校联考)将函数f (x )=1-23·cos 2x -(sin x -cos x )2的图象向左平移π3个单位,得到函数y =g (x )的图象,若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,则函数g (x )的单调递增区间是________.14.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的纵坐标保持不变,横坐标缩短到原来的12倍,再把所得的函数图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8上的最小值.15.(多填题)已知函数f (x )=23sinωx2cosωx2+2cos2ωx2-1(ω>0)的最小正周期为π,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,方程f (x )=m 恰有两个不同的实数解x 1,x 2,则x 1+x 2=________,f (x 1+x 2)=________.答 案 1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√【解析】 (1)将函数y =3sin 2x 的图象向左平移π4个单位长度后所得图象的解析式是y =3cos 2x .(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为⎪⎪⎪⎪⎪⎪φω.故当ω≠1时平移的长度不相等.2. 【答案】 C【解析】 由题意知A =2,f =1T =ω2π=14π,初相为-π3.3. 【答案】 y =6-cos π2x【解析】 设y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0), 由题意得A =1,B =6,T =4,因为T =2πω,所以ω=π2,所以y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +φ+6.因为当x =2时,y =7,所以sin(π+φ)+6=7,即sin φ=-1,则φ=-π2+2k π(k ∈Z),可取φ=-π2. 所以y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π2+6=6-cos π2x .4. 【答案】 A【解析】 由y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6可知,函数的最大值为2,故排除D ;又因为函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,故排除B ;又因为函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,2,故排除C. 5. 【答案】 D【解析】 函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期即π4个单位,所得函数为y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,故选D. 6. 【答案】π2+4【解析】 相邻最高点与最低点的纵坐标之差为2,横坐标之差恰为半个周期π,故它们之间的距离为π2+4.【例1】【答案】见解析【解析】(1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 得g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0)(k ∈Z).令2x +2θ-π6=k π,k ∈Z,解得x =k π2+π12-θ(k ∈Z). 由于函数y =g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫5π12,0成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12(k ∈Z),解得θ=k π2-π3(k ∈Z). 由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6. 【训练1】【答案】 (1)D (2)A【解析】 (1)易知C 1:y =cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2,把曲线C 1上的各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2的图象,再把所得函数的图象向左平移π12个单位长度,可得函数y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3的图象,即曲线C 2,因此D 项正确. (2)y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +ω3π-π6和函数y =cos ωx 的图象重合,可得ω3π-π6=π2+2k π,k ∈Z,则ω=6k +2,k ∈Z.∴2是ω的一个可能值.【例2】【答案】 (1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3 (2)C 【解析】 (1)由题图可知A =2,法一 T 4=7π12-π3=π4, 所以T =π,故ω=2,因此f (x )=2sin(2x +φ),又⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对应五点法作图中的第三个点,因此2×π3+φ=π+2k π(k ∈Z),所以φ=π3+2k π(k ∈Z).又|φ|<π2,所以φ=π3.故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.法二 以⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0为第二个“零点”,⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-2为最小值点,列方程组⎩⎪⎨⎪⎧ω·π3+φ=π,ω·7π12+φ=3π2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ω=2,φ=π3,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.(2)T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π=2πω,∴ω=2,因此f (x )=sin(2x +φ).由五点作图法知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,1是第二点,得2×5π12+φ=π2,2×5π12+φ=π2+2k π(k ∈Z),所以φ=-π3+2k π(k ∈Z),又|φ|<π2,所以φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.由2x -π3=k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z).∴f (x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z).【训练2】【答案】 (1)C (2)x =k π2+π6(k ∈Z)【解析】 (1)由题图知,T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-5π12=π,∴ω=2πT =2,∴f (x )=-2cos 2x ,∴f (x +φ)=-2cos(2x +2φ),则由图象知,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫512π+φ=-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π+2φ=2.∴5π6+2φ=2k π+π(k ∈Z),则φ=π12+k π(k ∈Z).又0<φ<π2,所以φ=π12.(2)由图象知A =2,又1=2sin(ω×0+φ),即sin φ=12, 又|φ|<π2,∴φ=π6. 又11π12×ω+π6=2π,∴ω=2, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6, 令2x +π6=π2+k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z). ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z). 【例3-1】【答案】 4【解析】 以圆心O 1为原点,以水平方向为x 轴方向,以竖直方向为y 轴方向建立平面直角坐标系,则根据大风车的半径为2米,圆上最低点O 离地面1米,12秒转动一周,设∠OO 1P =θ,运动t (秒)后与地面的距离为f (t ),又周期T =12,所以θ=π6t , 则f (t )=3+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π2=3-2cos π6t (t ≥0), 当t =40 s 时,f (t )=3-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×40=4. 【例3-2】【答案】见解析【解析】(1)f (x )=2sin ωx cos ωx +3(2sin 2ωx -1)=sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π3. 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z), 整理得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z),所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z). (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin 2x +1的图象; 所以g (x )=2sin 2x +1.令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z), 所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可.所以b 的最小值为4π+11π12=59π12. 【训练3】【答案】 20.5【解析】 因为当x =6时,y =a +A =28;当x =12时,y =a -A =18,所以a =23,A =5,所以y =f (x )=23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6(x -6), 所以当x =10时,f (10)=23+5cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6×4 =23-5×12=20.5. 【答案】见解析【解析】①因为f (x )=52sin 2x -532(1+cos 2x )+532=5(12sin 2x -32cos 2x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, 所以函数的最小正周期T =2π2=π. ②由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z), 得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z). 由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z), 得k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z). ③由2x -π3=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+5π12(k ∈Z), 所以函数f (x )的对称轴方程为x =k π2+5π12(k ∈Z).由2x -π3=k π(k ∈Z),得x =k π2+π6(k ∈Z), 所以函数f (x )的对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z). 【例1】【答案】 B【解析】 由题意,至少出现50次最大值即至少需用4914个周期,所以1974T =1974·2πω≤1,所以ω≥1972π.【例2】【答案】 D【解析】 令π2+2k π≤ωx ≤32π+2k π(k ∈Z),得π2ω+2k πω≤x ≤3π2ω+2k πω,因为f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,所以⎩⎪⎨⎪⎧π2ω+2k πω≤π3,π2≤3π2ω+2k πω,得6k +32≤ω≤4k +3. 又ω>0,所以k ≥0,又6k +32<4k +3,得0≤k <34,所以k =0. 故32≤ω≤3. 【例3】【答案】 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,78 (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫ω|ω≤-2或ω≥32 【解析】 (1)f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π4, 令ωx -π4=π2+k π(k ∈Z),解得x =3π4ω+k πω(k ∈Z). 当k =0时,3π4ω≤π,即34≤ω, 当k =1时,3π4ω+πω≥2π,即ω≤78. 综上,34≤ω≤78. (2)显然ω≠0,分两种情况:若ω>0,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4时,-π3ω≤ωx ≤π4ω. 因函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,所以-π3ω≤-π2,解得ω≥32. 若ω<0,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4时,π4ω≤ωx ≤-π3ω, 因函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值为-2,所以π4ω≤-π2,解得ω≤-2. 综上所述,符合条件的实数ω≤-2或ω≥32. 【基础巩固题组】1. 【答案】 A【解析】 由题图可知,A =2,T =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π, 所以ω=2,由五点作图法知2×π3+φ=π2+2k π(k ∈Z), 所以φ=-π6,所以函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6. 2. 【答案】 B【解析】 将y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +φ2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +φ2=12sin(2x +φ)的图象向左平移π8个单位后得到的图象对应的函数为y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ,由题意得π4+φ=k π+π2(k ∈Z),∴φ=k π+π4(k ∈Z),当k =-1,0,1时,φ的值分别为-3π4,π4,5π4,φ的取值不可能是-π4. 3. 【答案】 D【解析】 由P 是函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)图象上的一个最低点,M ,N 是与P 相邻的两个最高点,知|MP |=|NP |,又∠MPN =60°,所以△MPN 为等边三角形.由P (32,-332),得|MN |=2×3323×2=6. ∴该函数的最小正周期T =6.4. 【答案】 A【解析】 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π10,将其图象向右平移π10个单位长度,得到函数y =sin 2x 的图象.由2k π-π2≤2x ≤2k π+π2,k ∈Z,得k π-π4≤x ≤k π+π4,k ∈Z.令k =0,可知函数y =sin 2x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增. 5. 【答案】 B【解析】 由题意得,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 则g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2t -π6, 从而2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2t -π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π12-x +2t -π6=-2sin(2x -2t )=2sin(2x -2t +π),又t >0, 所以当2t -π6=-2t +π+2k π(k ∈Z)时,即t =7π24+k π2(k ∈Z),实数t min =724π.6. 【答案】 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10―————————―→横坐标伸长到原来的2倍y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.7. 【答案】 3【解析】 由图象可知A =2,34T =11π12-π6=3π4,∴T =π,∴ω=2.∵当x =π6时,函数f (x )取得最大值,∴2×π6+φ=π2+2k π(k ∈Z),∴φ=π6+2k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6=2cos π6= 3.8. 【答案】 143【解析】 依题意,x =π6+π32=π4时,y 有最小值,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4·ω+π3=-1,∴π4ω+π3=2k π+3π2 (k ∈Z).∴ω=8k +143 (k ∈Z),因为f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k =0,得ω=143. 9. 【答案】见解析【解析】(1)f (8)=10-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12×8-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12×8 =10-3cos 2π3-sin 2π3=10-3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-32=10. 故实验室上午8时的温度为10 ℃.(2)因为f (t )=10-2(32cos π12t +12sin π12t ) =10-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3, 又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3≤1. 当t =2时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=1; 当t =14时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天的最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.10. 【答案】见解析【解析】(1)因为f (x )的图象上相邻最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2. 又f (x )的图象关于直线x =π3对称, 所以2×π3+φ=k π+π2(k ∈Z), 因为-π2≤φ<π2,所以k =0, 所以φ=π2-2π3=-π6,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2×π4-π6=3sin π3=32. (2)将f (x )的图象向右平移π12个单位后,得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12的图象, 所以g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12-π6=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z),即k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z)时,g (x )单调递减. 因此g (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z). 11. 【答案】 B【解析】 ∵x =π12是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+φ图象的一条对称轴,∴π3+φ=k π+π2(k ∈Z),即φ=k π+π6(k ∈Z). ∵0<φ<π,∴φ=π6,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3, ∴g (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-1. 12. 【答案】 C【解析】 f (x )=220sin 100πx -220sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πx +2π3 =220⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin 100πx -⎝⎛⎭⎪⎫sin 100πx ·cos 2π3+cos 100πx sin 2π3 =220⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 100πx +12sin 100πx -32cos 100πx =2203⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin 100πx -12cos 100πx =2203×sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πx -π6, 则由对任意x ∈R,有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)恒成立得当x =x 2时,f (x )取得最大值,当x =x 1时,f (x )取得最小值,所以|x 2-x 1|的最小值为12T =12×2π100π=1100(T 为f (x )的最小正周期),故选C. 13. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12 【解析】 ∵f (x )=1-23cos 2 x -(sin x -cos x )2=sin 2x -3cos 2x -3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-3, ∴g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π3-π3-3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-3, 由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π(k ∈Z), 得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z), ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, ∴函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,π12.14. 【答案】见解析【解析】(1)设函数f (x )的最小正周期为T ,由题图可知A =1,T 2=2π3-π6=π2, 即T =π,所以π=2πω,解得ω=2, 所以f (x )=sin(2x +φ),又过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0, 由0=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ可得π3+φ=2k π(k ∈Z), 则φ=2k π-π3(k ∈Z),因为|φ|<π2,所以φ=-π3, 故函数f (x )的解析式为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. (2)根据条件得g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3, 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8时,4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6, 所以当x =π8时,g (x )取得最小值,且g (x )min =12. 15. 【答案】 π31 【解析】 函数f (x )=23sin ωx 2cos ωx 2+2cos 2ωx 2-1=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6. 由T =2πω=π,可得ω=2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴π6≤2x +π6≤7π6,∴-1≤f (x )≤2. 画出f (x )的图象(图略),结合图象知x 1+x 2=π3, 则f (x 1+x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=2sin 5π6=1.。

函数y=Asin(ωx φ)的性质及应用

函数y=Asin(ωx φ)的性质及应用

[解析]
T 2π 依题意知:A= 2 , =4,故T= =16,ω= 4 ω
π π ,∴y= 2sin( x+φ) 8 8 π π π 又由函数最高点(2, 2)得sin( ×2+φ)=1,故 +φ= + 8 4 2 2kπ,k∈Z, π ∴φ=2kπ+ ,k∈Z 4 π π 又由|φ|< 得φ= , 2 4
2.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
R (1)定义域:____.
-A,A] . (2)值域:[ _________ π 2kπ+2-φ 当π x=___________(k∈Z)时,y取最大值A;当x= ω 2kπ-2-φ __________( k∈Z)时,y取最小值-A. ω
2π (3)周期性:周期函数,周期为 ω .
(4)奇偶性:当且仅当φ=kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ) π 是奇函数;当且仅当φ=kπ+ 2 (k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ) 是偶函数. (5)单调性:单调递增区间是 π π 2kπ-2-φ 2kπ+2-φ (k∈Z); , ω ω π 3π 2kπ+2-φ 2kπ+ 2 -φ 单调递减区间是 (k∈Z). , ω ω
3π π 5π 当2xຫໍສະໝຸດ =2kπ+ (k∈Z),即x=kπ+ (k∈Z)时函数有最 4 2 8 大值1; 3π π π 当2x- 4 =2kπ- 2 (k∈Z),即x=kπ+ 8 (k∈Z)时函数有最 小值-1.
(2011~2012· 郑州高一检测)已知曲线y=Asin(ωx+ π φ)(A>0,ω>0,|φ|<2)上最高点为(2, 2),该最高点到相邻的 最低点间曲线与x轴交于一点(6,0),求函数解析式,并求函数 在x∈[-6,0]上的值域.

第七节函数y=Asin(ωx+φ)图像和性质

第七节函数y=Asin(ωx+φ)图像和性质

§7 函数y =Asin(ωx +φ)的图象(2课时)一、 教学目标:1、 知识与技能表达式y =Asin(ωx +φ),掌握A 、(1)熟练掌握五点作图法的实质;(2)理解φ、ωx +φ的含义;(3)理解振幅变换和周期变换的规律,会对函数y =sinx 进行振幅和周期的变换;(4)会利用平移、伸缩变换方法,作函数y =Asin(ωx +φ)的图像;(5)能利用相位变换画出函数的图像。

2、 过程与方法,使他们知道列表、描点、连线通过学生自己动手画图像是作图的基本要求;通过在同一个坐标平面内对比相关的几个函数图像,发现规律,总结提练,加以应用;要求学生能利用五点作图法,正确作出函数y =Asin(ωx +φ)的图像;讲解例题,总结方法,巩固练习。

3、 情感态度与价值观通过本节的学习,渗透数形结合的思想;树立运动变化观点,学会运用运动变化的观点认识事物;通过学生的亲身实践,引发学生学习兴趣;创设问题情景,激发学生分析、探求的学习态度;让学生感受图形的对称美、运动美,培养学生对美的追求。

二、教学重、难点重点: 相位变换的有关概念,五点法作函数y =Asin(ωx +φ)的图像 难点: 相位变换的有关概念,五点法作函数y =Asin(ωx +φ)的图像 三、学法与教学用具在前面,我们知道精确度要求不高时,可以用五点作图法,是哪五个关键点;首先请同学们回忆,然后通过物理学中的几个情境引入课题;主要让学生动手实践,两节课尽可能多地让他们画图,教师只是加以点拨;可以从几个具体的、简单的例子开始,在适当的时候加以推广;先分解各个小知识点,再综合在一起,上升更高一层。

教学用具:投影机、三角板第一课时 y =sinx 和y =Asinx 的图像, y =sinx 和 y =sin (x +φ)的图像 一、教学思路【创设情境,揭示课题】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,例如:在简谐振动中位移与时间表的函数关系就是形如y =Asin(ωx +φ)的函数。

函数y=Asin w +φ 的图像与性质

函数y=Asin w +φ 的图像与性质

平移π4个单位长度,所得图象经过点34π,0,则 ω 的最小值是
( D)
1 A.3
B.1
5 C.3
D.2
高考链接
(2012·浙江卷)把函数 y=cos 2x+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),然后向左平移 1 个单位长
度,再向下平移 1 个单位长度,得到的图象是( A )
高考链接
[2013.四川卷]函数 f(x ) 2 sin ( x )( 0 , )的 22
部分图象如图所示,则 , 的值分别是( A )
(A)2
,

3
(C)4 ,
6
(B)
2,
6
(D)
4, 3
高考链接
(2012·天津卷)将函数 f(x)=sinωx(其中 ω>0)的图象向右
探究点2 求函数y=Asin(ωx+φ)解析式
变式:已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ) (A>0, |φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示,则
该函数的解析式为
_f_(x__)=___2_s_i_n__2_x_+__π6.
观察图象可知:A=2 且点(0,1)在图象上,
∴1=2sin(ω·0+φ),即sin φ=21.∵|φ|<π2,∴φ=π6.又∵1112π是 函数的一个零点,且是图象递增穿过x轴形成的零点, ∴1112πω+π6=2π,∴ω=2.∴f(x)=2sin2x+π6.
[5 分] [7 分] [10 分]
答题模板
令 2x-π3=π2+kπ,则 x=152π+k2π (k∈Z), ∴f(x)的对称轴方程为 x=152π+k2 分] [14 分]

函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质

函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质

函数y=Asin(ωx+ϕ)的图像与性质函数y=Asin(ωx+ϕ)在物理学科中具有广泛的应用,它与函数y=sinx 之间的关系更是 我们研究函数图像伸缩变换的完美载体.在由函数y=A 1sin(ω1x+ϕ1)变换到函数y=A 2sin(ω2x+ϕ2)的过程中,共有三个参数发生了 改变,每次只能变换一个.变A 称为“振幅变换”——纵向伸缩变换;变ω称为“周期变换”——横向伸缩变换;变ϕ称为“平移变换”——左右平移变换.一般地有:【图像变换】例1.(1)怎样由函数y=2sinx 的图像得到函数y=sin(x+π3)的图像?(2)怎样由函数y=2sin(2x - π3)的图像得到函数y= 3sin(12x −π6)的图像?解:(1)由函数y=2sinx 的图像变换到函数y=sin(x+π3)的图像的过程中,有两个参数A 、ϕ发生了改变,因此要经过两次变换得到.其变换的流程图为:y =2sinx 纵坐标缩为原来的12→ y =sinx 向左平移π3个长度单位→ y =sin(x +π3). (2)由函数y=2sin(2x - π3)的图像变换到函数y= 3sin(12x −π6)的图像的过程中有三个参数A 、ω、ϕ发生了改变,因此要经过三次变换得到.其变换的流程图为:①y =2sin (2x −π3)纵坐标伸长1.5倍→ y =3sin (2x −π3)横坐标伸长4倍→ y =3sin (12x −π3)→向左平移π3个长度单位→ y = 3sin(12x −π6). 也可以先“左右平移”再“横向伸缩”:②y =2sin (2x −π3)纵坐标伸长1.5倍→ y =3sin (2x −π3)向左移π12个长度单位→ y =3sin (2x −π6) 横坐标伸长4倍→ y = 3sin(12x −π6).说明:“看振幅”的含义是,将变换前后的振幅分别求出后,看是“伸长”还是“缩短”; “看周期”的含义是,将变换前后的周期分别求出后,看是“伸长”还是“缩短”; “看起点”的含义是,令变换前后的相位ωx+ϕ=0,分别求出对应的“起点”x 的值, 再确定左右平移的方向及幅度.如上述(2)的①中,令变换前的 12x −π3 =0,得x 1=2π3;令变换后的 12x −π6 =0,得x 2=π3.由x 1=2π3变到x 2=π3知,方向——向左;幅度π3个长度单位.例2.(1)怎样由函数y=f(x)的图像得到函数y=2f(x -3)的图像?纵向伸缩看振幅横向伸缩看周期左右平移看起点横坐标不变横坐标不变纵坐标不变横坐标不变纵坐标不变(2)怎样由函数y=f(2x)的图像得到函数y=2f(4x+6)的图像? 解:(1)类比例1,可得其图像变换的流程图. y =f(x )纵坐标伸长2倍→ y =2f(x)向右平移3个长度单位→ y =2f(x −3).(2)y =f(2x )纵坐标伸长2倍→ y =2f(2x)横坐标缩为原来的12→ y =2f(4x)向左平移32个长度单位→ y =2f(4x +6) . 或 y =f(2x )纵坐标伸长2倍→ y=2f(2x)向左平移3个长度单位→ y =2f(2x +6)横坐标缩为原来的12→ y =2f(4x +6).例3.(1)将函数y=f(x)的图像向右平移π3个长度单位,再纵坐标不变,横坐标变为原来的两倍,得到的曲线与y=cosx 的图像相同. 则f(x)的解析式是( ).A.y=cos(2x+π3). B. y=cos(2x+2π3). C. y=cos(2x -π3). D. y=cos(2x -2π3).(2)要得到函数y=sin(2x -π6)的图像,只需将函数y=cos2x 的图像( ). A.向右平移π6个长度单位. B.向右平移π3个长度单位. C.向左平移π6个长度单位. D.向左平移π3个长度单位.解:(1)对于变换后的函数表达式为已知的问题,可考虑由变换后的函数表达式经过逆向变换求得. y=cosx 横坐标缩为原来的12→ y=cos2x 向左平移π3个长度单位→ y=cos(2x+2π3). 故应选B. (2)对于变换前后函数名称不同的问题,可以考虑先将变换前的函数名称利用“奇变”公式变成与变换后的函数名称相同后,再进行相应的变换.y=cos2x “奇变”→ y =sin (2x +π2)向右平移π3个长度单位→ y =sin(2x −π6). 应选B.想一想①:1.函数y =sin(2x +π3)的图像可由y =sin2x 的图像经过平移而得到,这一平移过程可以是( ). A.向左平移π6.B.向右平移π6. C.向左平移π12. D.向右平移π12. 2.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x 的图像,只需将y =sin ⎝⎛⎭⎫-12x -π6的图像( ). A.向左平移π3个单位. B.向右平移π3个单位. C.向左平移π6个单位. D.向右平移π6个单位.3.将最小正周期为π2的函数g (x )= 2 s in(ωx +φ+π4 )(ω>0,|φ|<2π)的图像向左平移π4个单位长度,得到偶函数图像,则满足题意的一个可能φ值为________.【五点作图法】前面我们介绍过正(余)弦曲线在[0,2π]上的图像中转折起伏的五个关键点.一般地,对于函数y=Asin(ωx +φ)在其一个周期上的图像的五个关键点可由如下方式确定:起点ωx +φ=0得到加周期→ 第五个点1,5的中点→ 第三个点1,3的中点→ 第二个点3,5的中点→ 第四个点.例4.用“五点法”作出函数y=2 sin(2x - π3)一个周期的图像. 解:(1)列表.令2x - π3=0,得x=π6(起点);π6+π=7π6(第5点);π6+7π62= 2π3(第3点);横坐标不变横坐标不变 纵坐标不变 横坐标不变 纵坐标不变 纵坐标不变π6+2π32= 5π12(第2点);2π3+7π62=11π12(第4点).(2)描点.先在x 轴上描出五个点的横坐标:第一个点取π6近似值0.5,第5个点3.5,再用取中点的方式依次确定第3个点,第2个点,第4个点的横坐标.然后依表描出五个点. 如图1.5—1.变式1.作函数y=2 sin(2x - π3)(x ∈R)的图像.解:与前所述,这五个点将函数y=2 sin(2x - π3)一个周期的图像四等分,依次可借助圆规确定x 轴上的其它点的横坐标,每次向左(或右)将一个周期的图像移动四分之一,从而得到x ∈R 的图像.如图1.5—2.变式2.作函数y=2 sin(2x - π3)),x ∈[- π2,3π2]的图像.解:可在图1.5—2中,截取x ∈[- π2,3π2]的图像,近似地可取x ∈[-1.5,4.5]的图像.【根据图像特征确定解析式】根据图像特征求出y=Asin(ωx +φ)+h 中的参数A 、ω、φ、h 的方法.x π65π12 2π311π12 7π6y0 2 0 -2x... . .y O2π65π122π311π127π6图1.5—1-2 x... . .y O2π65π122π311π127π6图1.5—2-2 由最值定A ,A=最大值−最小值2;由周期定ω,ω=2πT(T 为周期);由对应点定φ,令ωx +φ=0或 π2; 由最值定h ,h=最大值+最小值2.图1.5—41Oy图1.5—3x例5.(1)若函数y=sin(ω x +φ)的图像如图1.5—3.则 ω,φ的取值是( ).A. ω=1,φ=π3.B. ω=1,φ=−π3. C. ω=12 ,φ=π6. D. ω=12 ,φ=−π6.(2)已知函数y =Asin(ωx +φ)(A>0、ω>0,|φ|<π2)的图像的一个最高点为(2,22),由这个最高点到相邻最低点,图像与x 轴交于(6,0)点,试求这个函数的解析式. 解:(1)观察图像知,T4=2π3−(−π3)=π,∴ T=4π,φ=12. 将(−π3,0)看成起点,则有,12×(−π3)+ φ=0,求得φ =π6. 故应选C.(2) ∵ 函数y =Asin(ωx +φ)(A>0、ω>0,|φ|<π2)的图像的一个最高点为(2,22),∴ A=2 2. 又∵ 由这个最高点到相邻最低点的间隔是半个周期,∴ T=16,从而 ω=π8.将(2,22)与函数y=sinx 的(π2,1)对应,令π8×2+φ=π2,得φ=π4, ∴ 这个函数的解析式为 y=22sin(π8x +π4).例6.(1)设y=f(t)是某港口水的深度y(米)关于时间t(时)的函数,其中0≤t ≤24.下表是该港口某一天从0时至24时记录的时间t 与水深y 的关系:t 0 3 6 9 12 15 18 21 24 y1215.112.19.111.914.911.98.912.1经长期观察,函数y=f(t)的图像可以近似地看成函数y=Asin(ωt+ )+k 的图像.下面的函数中,最能近似表示表中数据间对应关系的函数是( ).A.y=3sin π6t +12,t ∈[0,24]. B. y=3sin (π6t +π)+12,t ∈[0,24]. C. y=3sin π12t +12,t ∈[0,24]. D. y=3sin (π6t +π2)+12,t ∈[0,24].(2)如图1.5—4,某地夏天从8~14时用电量变化曲线近似满足 函数y =Asin(ωx +φ)+b.试写出这段曲线的一个函数解析式. 解:(1)由表格可知,在t ∈[0,24],函数y=Asin(ωt+φ)+k 完成 了两个周期,∴ 由T=12,ω= π6,可以近似地看作,k=15.1+8.92=12,A=15.1−8.92≈3. 又∵ t= 0时,y=12,∴ φ=0. 故应选A. (2)结合图1.5—4知,A=50−302=10,b=50+302=40;T 2=14−8=6,得ω = π6.由 8×π6+φ=3π2,得φ= π6. 故y=10sin(π6x +π6)+40,x ∈[8,14]为所求想一想②:1.函数y=sin(ω x +φ)( ω>0,0<φ<2π)的部分图像如图1.5—5,则( ).A.ω=π2,φ=π4. B.ω=π3,φ=π6. C.ω=π4,φ=π4. D.ω=π4,φ=5π4.2.如图1.5—6.周期为2π的三角函数y=f(x)的图像,那么f(x)的解析式为( ). A.f(x)=sin(1+x). B.f(x)= -sin(1+x). C.f(x)=sin(x -1). D.f(x)=sin(1-x).3.如图1.5—7.为函数y =A sin(ωx +φ)的图像的一段.试确定函数 y =A sin(ωx +φ)的解析式.4.如图1.5—8.某地在一天中6~14时的温度变化曲线近似地满足函数y=Asin(ωx +φ)+b (|φ|<π).则这段曲线的解析式可以为 .习题1.51.函数y =-52sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3的图像与x 轴各个交点中离原点最近的一点是( ). A.⎝⎛⎭⎫π12,0. B.⎝⎛⎭⎫-π12,0. C.⎝⎛⎭⎫-π6,0. D.⎝⎛⎭⎫π6,0. 2.要得到函数y =sin x 的图像,只需将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x -π3的图像( ). A.向右平移π6个单位. B.向右平移π3个单位.C.向左平移π3个单位.D.向左平移π6个单位.3.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图像( ). A.关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称. B.关于直线x =π4对称. C.关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称. D.关于直线x =π3对称. 4.函数y=Asin(ωx+ϕ)(A >0,ω>0)满足下列条件:(1)当x=0时,y 有最小值-3;(2)当x= 34时,y 有最大值;在[0,2π]内,函数图像与x 轴有8个交点,则此函数式是( ).A.y=3sin(4x+π2). B. y=3sin( x 4-π2). C. y=3sin(4x -π). D.y=3sin(4x -π2).5.函数y=cosx -3sinx 的图像向左平移m 个单位,所得图像关于y 轴对称,则m 的最小正值 为( ).A. π6. B. π3. C.2π3. D. 5π6. 6.函数y =Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0)在同一个周期内,当x =π12时,取得最大值2;当x =7π12时,取得最小值-2,那么函数的解析式为( ).A.y =12sin ⎝⎛⎭⎫x +π3. B. y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. C. y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. D.y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π6. 7.一条正弦曲线的一个最高点为⎝⎛⎭⎫14,3,从相邻的最低点到这个最高点的图像交x 轴于 ⎝⎛⎭⎫-14,0,最低点纵坐标为-3,则此曲线的解析式为( ). A.y =3sin ⎝⎛⎭⎫πx +π4. B.y =3sin ⎝⎛⎭⎫πx -π4. C.y =3sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π8. D.y =3sin ⎝⎛⎭⎫2πx -π8. y x 1 图1.5—6O1O y 图1.5—5x 13T t图1.5—8O20π3图1.5—7O 3 -3xy 610 1410 308.函数y =Asin(ωx +φ)+k(A>0,ω>0,|φ|<π2)的图像如图1.5—9,则函数y 的表达式是( ).A.y =32sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1.B.y =32sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3-1. C. y =32sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1. D. y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-1. 9.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +2π3(x ∈R ,ω>0)的最小正周期为π2,为了得到函数g (x )=sin ωx 的图像,只要将y =f (x )的图像( ).A.向左平移7π6个单位长度.B.向右平移7π6个单位长度.C.向左平移7π24个单位长度.D.向右平移7π24个单位长度.10.方程sin2x =sin x 在区间(0,2π)内解的个数是( ).A.1个. B .2个. C.3个. D.4个.11.正弦函数f(x)=Asin(ωx +φ)+k(A>0,ω>0)的定义域为R ,周期为2π3,初相为π6,值域为[-1,3],则f(x)=____ ____.12.已知函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫x2+φ(φ为常数),有以下命题:①不论φ取何值,函数f(x)的周期都是π; ②存在常数φ,使得函数f (x )是偶函数;③函数f (x )在区间[π-2φ,3π-2φ]上是增函数;④若φ<0,函数f (x )的图像可由函数y =sin x2的图像向右平移|2φ|个单位长度得到.其中,所有正确命题的序号是________.13已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图像关于点M ⎝⎛⎭⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,求ω和φ的值. 14.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+a (其中a 为常数).(1)求f (x )的单调区间;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,f (x )的最大值为4,求a 的值;(3)求出使f (x )取最大值时x 的取值集合.15.已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)+b (A >0,ω>0,|φ|<π2)在同一个周期内的图像上有一个最大值点A ⎝⎛⎭⎫π6,3和一个最小值点B ⎝⎛⎭⎫2π3,-5. (1)求f (x )的解析式;(2)经过怎样的平移和伸缩变换可以将f (x )的图像变换为g (x )=cos x 的图像.图1.5—9【参考答案】想一想①:1.A.2.B.3.π4,5π4,-3π4,-7π4填一个即可. ∵ T =2πω=π2,∴ω=4,∴ g(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫4x +φ+π4左移 π4个单位得到,y =2sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x +π4+φ+π4=2sin ⎣⎡⎦⎤4x +π+φ+π4=-2sin ⎝⎛⎭⎫4x +φ+π4为偶函数,∴ φ+π4=kπ+π2,∴φ=kπ+π4,(k ∈Z ). ∵ |φ|<2π,∴ φ=π4,5π4,-3π4,-7π4.想一想②:1. C.2.D. 排除法.x=0代入去掉B 、C ;x=1代入去掉A.3.y=3sin(2x+π3).4.y=10sin(π8x +34π)+20. 其中φ不能由π8×10+φ=0求φ;而应由π8×10+φ=2π求得.习题1.51 A. 2. A. 3. A. 4.D. 5.C.原函数式可变为y=2cos(x+π3). 6. B. 7..A. 8.A. 9.D. 10.C.在同一坐标系内作出两个函数y =sin2x ,y =sin x 在(0,2π)内的图像,由图像不难看出,它们有三个交点.所以方程sin2x =sin x 在(0,2π)内有三个解.故正确答案为C. 11f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6+1. 12.②④. 13.∵f (x )=sin(ωx +φ)是R 上的偶函数,∴ φ=π2+k π,k ∈Z . 又∵0≤φ≤π,∴φ=π2,∴ f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2=cos ωx . ∵ 图像关于点⎝⎛⎭⎫3π4,0对称,∴ cos 3π4ω=0. ∴ 3π4ω=π2+n π,n ∈Z . ∴ ω=23+43n ,n ∈Z .又∵f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数, ∴ T 2≥π2-0,即2πω×12≥π2,∴ω≤2. 又∵ω>0,∴ω=23或ω=2.14.(1)由-π2+2k π≤2x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π3+k π≤x ≤π6+k π,k ∈Z .∴ 函数f (x )的单调增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π(k ∈Z ).由π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π,k ∈Z , 解得π6+k π≤x ≤2π3+k π,k ∈Z . ∴ 函数f (x )的单调减区间为⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π(k ∈Z ). (2)∵ 0≤x ≤π2,∴ π6≤2x +π6≤7π6,∴-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1,∴f (x )的最大值为2+a =4,∴a =2. (3)当f (x )取最大值时,2x +π6=π2+2k π,∴2x =π3+2k π,∴x =π6+k π,k ∈Z .∴当f (x )取最大值时,x 的取值集合是{x |x =π6+k π,k ∈Z }.15.(1)由f (x )的最大值点A 与最小值点B 可知,A =3-(-5)2=4,b =3+(-5)2=-1,T 2=2π3-π6=π2,∴T =2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=4cos(2x +φ)-1. 将点A ⎝⎛⎭⎫π6,3代入得:4cos ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ-1=3,∴ cos ⎝⎛⎭⎫π3+φ=1, ∴ π3+φ=2k π(k ∈Z ),∴φ=2k π-π3,∵|φ|<π2,∴φ=-π3,∴ f (x )=4cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-1.(2)依次按下列步骤变换:①将f (x )图像上各点向上平移1个单位;②将所得图像上各点横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标缩短到原来的14;③将所得图像上各点左移π3个单位,即可得到g (x )=cos x 的图像.。

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§7 函数y =Asin(ωx +φ)的图象(2课时)一、 教学目标:1、 知识与技能(1)熟练掌握五点作图法的实质;(2)理解表达式y =Asin(ωx +φ),掌握A 、φ、ωx +φ的含义;(3)理解振幅变换和周期变换的规律,会对函数y =sinx 进行振幅和周期的变换;(4)会利用平移、伸缩变换方法,作函数y =Asin(ωx +φ)的图像;(5)能利用相位变换画出函数的图像。

2、 过程与方法通过学生自己动手画图像,使他们知道列表、描点、连线是作图的基本要求;通过在同一个坐标平面内对比相关的几个函数图像,发现规律,总结提练,加以应用;要求学生能利用五点作图法,正确作出函数y =Asin(ωx +φ)的图像;讲解例题,总结方法,巩固练习。

3、 情感态度与价值观通过本节的学习,渗透数形结合的思想;树立运动变化观点,学会运用运动变化的观点认识事物;通过学生的亲身实践,引发学生学习兴趣;创设问题情景,激发学生分析、探求的学习态度;让学生感受图形的对称美、运动美,培养学生对美的追求。

二、教学重、难点重点: 相位变换的有关概念,五点法作函数y =Asin(ωx +φ)的图像难点: 相位变换画函数图像,用图像变换的方法画y =Asin(ωx +φ)的图像 三、学法与教学用具在前面,我们知道精确度要求不高时,可以用五点作图法,是哪五个关键点;首先请同学们回忆,然后通过物理学中的几个情境引入课题;主要让学生动手实践,两节课尽可能多地让他们画图,教师只是加以点拨;可以从几个具体的、简单的例子开始,在适当的时候加以推广;先分解各个小知识点,再综合在一起,上升更高一层。

教学用具:投影机、三角板第一课时 y =sinx 和y =Asinx 的图像, y =sinx 和 y =sin (x +φ)的图像 一、教学思路【创设情境,揭示课题】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,例如:在简谐振动中位移与时间表的函数关系就是形如y =Asin(ωx +φ)的函数。

正因为此,我们要研究它的图像与性质,今天先来学习它的图像。

【探究新知】 例一.画出函数y=2sinx x ∈R ;y=21sinx x ∈R 的图象(简图)。

解:由于周期T=2π ∴不妨在[0,2π]上作图,列表:作图:配套练习:函数y =32sinx 的图像与函数y =sinx 的图像有什么关系? 引导,观察,启发:与y=sinx 的图象作比较,结论: 1.y=Asinx ,x ∈R(A>0且A ≠1)的图象可以看作把正数曲线上的所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A 倍得到的。

2.若A<0 可先作y=-Asinx 的图象,再以x 轴为对称轴翻折。

性质讨论:不变的有定义域、奇偶性、单调区间与单调性、周期性 变化的有值域、最值、由上例和练习可以看出:在函数y =Asinx (A >0)中,A 决定了函数的值域以及函数的最大值和最小值,通常称A 为振幅。

例二.画出函数y=sin(x+3π) (x ∈R)和y=sin(x -4π) (x ∈R)的图像(简图)。

解:由于周期T=2π ∴不妨在[0,2π]上作图,列表:15引导,观察,启发:与y=sinx 的图象作比较,结论: y=sin (x +φ),x ∈R(φ≠0)的图象可以看作把正数曲线上的所有点向左平移φ(φ>0)个单位或向右平移-φ个单位(φ<0=得到的。

性质讨论:不变的有定义域、值域、最值、周期 变化的有奇偶性、单调区间与单调性 由上例和练习可以看出:在函数y=sin (x +φ),x ∈R(φ≠0)中,φ决定了x =0时的函x数,通常称φ为初相,x +φ为相位。

【巩固深化,发展思维】 课堂练习:P52练习第3题二、归纳整理,整体认识(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及到主要数学思想方法有那些? (2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。

(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么? 三、课后反思第二课时 y =sinx 和y =sin ωx 的图像, y =sinx 和 y =Asin(ωx +φ)的图像 一、教学思路【创设情境,揭示课题】上一节课,我们已过y =sinx 和y =Asinx 的图像,y =sinx 和 y =sin (x +φ)的图像间的关系,请与y =Asin(ωx +φ)比较一下,还有什么样的我们没作过?【探究新知】例一.画出函数y=sin2x x ∈R ;y=sin21x x ∈R 的图象(简图)。

解:∵函数y=sin2x 周期T=π ∴在[0, π]上作图令t=2x 则x=2t从而sint=sin2x 列表:函数y=sin 2x周期T=4π ∴在[0, 4π]上作图配套练习:函数y =sin32x 的图像与函数y =sinx 的图像有什么关系? 引导, 观察启发 与y=sinx 的图象作比较,结论:1.函数y=sin ωx, x ∈R (ω>0且ω≠1)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变)2.若ω<0则可用诱导公式将符号“提出”再作图。

由上例和练习可以看出:在函数y=sin ωx, x ∈R (ω>0且ω≠1)中,ω决定了函数的周期T =ωπ2,通常称周期的倒数f =T 1=πω2为频率。

例二.画出函数y=3sin(2x+3π) x ∈R 的图象。

解:周期t=2x+3π小结平移法过程(步骤)两种方法殊途同归【巩固深化,发展思维】 教材P58练习1、2、3二、归纳整理,整体认识(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及到主要数学思想方法有那些? (2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。

(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么? 三、布置作业:教材P62习题2、3、4 四、课后反思§7 函数y =Asin(ωx +φ)的性质(1课时)教学目标:4、 知识与技能(1)进一步理解表达式y =Asin(ωx +φ),掌握A 、φ、ωx +φ的含义;(2)熟练掌握由x y sin =的图象得到函数)()sin(R x k x A y ∈+ϕ+ω=的图象的方法;(3)会由函数y =Asin(ωx +φ)的图像讨论其性质;(4)能解决一些综合性的问题。

5、 过程与方法通过具体例题和学生练习,使学生能正确作出函数y =Asin(ωx +φ)的图像;并根据图像求解关系性质的问题;讲解例题,总结方法,巩固练习。

6、 情感态度与价值观通过本节的学习,渗透数形结合的思想;通过学生的亲身实践,引发学生学习兴趣;创设问题情景,激发学生分析、探求的学习态度;让学生感受数学的严谨性,培养学生逻辑思维的缜密性。

二、教学重、难点重点:函数y =Asin(ωx +φ)的图像,函数y =Asin(ωx +φ)的性质。

难点: 各种性质的应用。

三、学法与教学用具在前面,我们讨论了正弦、余弦、正切函数的性质,如:定义域、值域、最值、周期性、单调性和奇偶性,那么,对于函数y =Asin(ωx +φ)的性质会是什么样的呢?今天我们这一节课就研究这个问题。

教学用具:投影机、三角板 四、教学思路【创设情境,揭示课题】函数y =Asin(ωx +φ)的性质问题,是三角函数中的重要问题,是高中数学的重点内容,也是高考的热点,因为,函数y =Asin(ωx +φ)在我们的实际生活中可以找到很多模型,与我们的生活息息相关。

【探究新知】复习提问:(1)如何由x y sin =的图象得到函数)sin(ϕ+ω=x A y 的图象? (2)如何用五点法作)sin(ϕ+ω=x A y 的图象? (3)ϕω、、A 对函数)sin(ϕ+ω=x A y 图象的影响作用 函数[)0,0(,),0),sin(>ω>+∞∈ϕ+ω=A x x A y 其中的物理意义:函数表示一个振动量时:A :这个量振动时离开平衡位置的最大距离,称为“振幅”T :ωπ=2T 往复振动一次所需的时间,称为“周期” f :πω==21T f 单位时间内往返振动的次数,称为“频率”ϕ+ωx :称为相位ϕ:x = 0时的相位,称为“初相”例一.函数)2||,0,0(),sin(π<ϕ>ω>ϕ+ω=A x A y 的最小值是-2,其图象最高点与最低点横坐标差是3π,又:图象过点(0,1),求函数解析式。

解:易知:A = 2 半周期π=32T ∴T = 6π 即π=ωπ62 从而:31=ω 设:)31sin(2ϕ+=x y 令x = 0 有1sin 2=ϕ又:2||π<ϕ ∴6π=ϕ ∴所求函数解析式为)631sin(2π+=x y 例二.函数f (x )的横坐标伸长为原来的2倍,再向左平移2π个单位所得的曲线是x y sin 21=的图像,试求)(x f y =的解析式。

解:将x y sin 21=的图像向右平移2π个单位得:)2sin(21π-=x y即x y cos 21-=的图像再将横坐标压缩到原来的21得:x y 2cos 21-=∴x x f y 2cos 21)(-==例三.求下列函数的最大值、最小值,以及达到最大值、最小值时x 的集合。

(1)y =sinx -2 (2)y =34sin 21x (3)y =21cos(3x +4π) 解:(1)当x =2k π+2π(k ∈Z)时,sinx 取最大值1,此时函数y =sinx -2取最大值-1; 当x =2k π+23π(k ∈Z)时,sinx 取最小值-1,此时函数y =sinx -2取最小值-3; (2)、(3)略,见教材P59例四.(1)求函数y =2sin(21x -3π)的递增区间; (2)求函数y =31cos(4x +65π)的递减区间。

解:略,见教材P60【巩固深化,发展思维】学生课堂练习:教材P60练习3 五、归纳整理,整体认识(1)请学生回顾本节课所学过的知识内容有哪些?所涉及到主要数学思想方法有那些? (2)在本节课的学习过程中,还有那些不太明白的地方,请向老师提出。

(3)你在这节课中的表现怎样?你的体会是什么?六、布置作业: 习题1-7第4,5,6题.七、课后反思。

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