2018版高中数学北师大版必修四课件:第一章 8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(二)
2018版高中数学北师大版必修四学案第一章 8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(一)
学习目标.理解=(ω+φ)中ω、φ、对图像的影响.掌握=与=(ω+φ)图像间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.
知识点一φ(φ≠)对函数=(+φ),∈的图像的影响
思考如何由=()的图像变换得到=(+)的图像?
思考如何由=的图像变换得到=(+)的图像?
梳理如图所示,对于函数=(+φ)(φ≠)的图像,可以看作是把=的图像上所有的点向(当φ>时)或向(当φ<时)平行移动个单位长度而得到的.
知识点二ω(ω>)对函数=(ω+φ)的图像的影响
思考函数=,=和=的周期分别是什么?
思考当三个函数的函数值相同时,它们的取值有什么关系?
思考函数=ω的图像是否可以通过=的图像得到?
梳理如图所示,函数=(ω+φ)的图像,可以看作是把=(+φ)的图像上所有点的横坐标(当ω>时)或(当<ω<时)到原来的倍(纵坐标)而得到.
知识点三(>)对=(ω+φ)的图像的影响
思考对于同一个,函数=,=和=的函数值有何关系?
梳理如图所示,函数=(ω+φ)的图像,可以看作是把=(ω+φ)图像上所有点的纵坐标(当>时)或(当<<时)到原来的倍(横坐标不变)而得到.
知识点四函数=的图像与=(ω+φ)(>,ω>)的图像关系
正弦曲线=到函数=(ω+φ)的图像的变换过程:。
高一数学北师大版必修4课件1.8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质
1 5
探究一
探究二
探究三
探究四
探究五
探究一 图像变换
图像变换有两个途径 :途径一 :先相位变换,再周期变换;途径二 :先周期 变换,再相位变换. 【典型例题 1】 写出函数 y=2sin 3������ +
π 4
+1 的振幅、周期和初相,并
说明函数的图像可以由正弦曲线 y=sin x 经过怎样的变换得到. 思路分析:由 y=sin x 的图像变换到 y=Asin(ωx+φ)+k 的图像有两种变换 方法,即先进行相位变换,再进行周期变换,或先进行周期变换,再进行相位 变换.
π 4
+1.
探究一
探究二
探究三
探究四
探究五
(2)先进行周期变换,再进行相位变换 : y=sin x y=sin 3������ +
π 4
y=sin 3x
y=2sin 3������ + y=2sin 3������ +
π 4
π 4
+ 1.
探究一
探究二
探究三
探究四
探究五
点评在三角函数的图像变换中,先平移变换后伸缩变换与
探究四
探究五
解:∵ y=3sin
π ������ 3 2
=-3sin
������ π 2 3
,
������ π 2 3
∴ 求原函数的递增区间,即求函数 y=sin 由 2kπ+ ≤ − ≤2kπ+ (k∈ Z), 得 4kπ+ ≤x≤4kπ+ ∴ y=3sin
π ������ 3 2 5π 3 11π (k∈Z). 3 π 2 ������ 2 π 3 3π 2
2018版高中数学北师大版必修四学案:第一章8函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(二)
t三角函数函数v=Asin(wx+<p)的图像与性质(二)【学习目标】1•会用“五点法”画函数y= Asin(«x+册的图像2能根据y=Asin(«x+妨的部分图像,确定其解析式3了解y = Asin(”+⑥的图像的物理意义,能指出简谐运动中的振幅、周期、相位、初相.IT问题导学--------------------------知识点一“五点法”作函数y= Asin(3x+©(A>0, 3>0)的图像思考1用“五点法”作y= sin x, x€ [0,2 n时,五个关键点的横坐标依次取哪几个值?思考2用“五点法”作y= Asin(»+妨时,五个关键的横坐标取哪几个值?梳理用“五点法”作y= Asin(»+妨的图像的步骤:第一步:列表:3X+ $0n2n3n22 nx CO2 O O 2 O O O Oy0A0-A0第二步:在同一坐标系中描出各点.第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图像.知识点二函数y= Asin(3x+妨,A>0, w>0的性质名称性质定义域值域周期性T =对称性对称中心0 (k€ Z)对称轴奇偶性当0= k n k€ Z)时是函数;当0= k n+ 2(k € Z)时是函数单调性通过整体代换可求出其单调区间知识点三函数y= Asin(3x+®, A>0, w> 0中参数的物理意义题型探究---------------------------类型一用“五点法”画y= Asin(«x+妨的图像1 n例1利用五点法作出函数y= 3si n(2x —3)在一个周期内的图像.2 3反思与感悟⑴用“五点法”作图时,五点的确定,应先令COX+ 0分别为0, 2,n, 3n,2n,解出x,从而确定这五点.⑵作给定区间上y= Asin( wx+ 0)的图像时,若x€ [m, n],则应先求出wx+ 0的相应范围,在求出的范围内确定关键点,再确定x, y的值,描点、连线并作出函数的图像.跟踪训练1已知f(x) = 1 + 2sin(2x —才,画出f(x)在x€ [—才,扌上的图像.类型二由图像求函数y= Asi n@x+ 0)的解析式例 2 如图是函数y= As in (®x+ 0) A> 0, w> 0, n的图像,求A, 3, 0的值,并确定其函数解析式./V Sir-3反思与感悟若设所求解析式为y= Asin(3汁妨,则在观察函数图像的基础上,可按以下规律来确定A ,3,©(1)由函数图像上的最大值、最小值来确定|A|.2 n⑵由函数图像与x轴的交点确定T,由T=,确定3丨31⑶确定函数y= Asin(3x+ ©)的初相©的值的两种方法①代入法:把图像上的一个已知点代入(此时A, 3已知)或代入图像与x轴的交点求解.(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上)②五点对应法:确定©值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点一3,0作为突破口. “五点”的3X+ ©的值具体如下:"第一点”(即图像上升时与x轴的交点)为3X+ ©= 0;“第二点”(即图像的“峰点”)为3X+ ©= J"第三点”(即图像下降时与x轴的交点)为3x+ ©= n“第四点”(即图像的“谷点”)为3X+ ©=尹;“第五点”为3x+ ©= 2 n.跟踪训练2函数y= Asin(3x+©)的部分图像如图所示,则其解析式为()A . y = 2sin 2x—6 B. y= 2sinC. y= 2sin$+ gjD. y= 2sin x+ 3类型三函数y= Asin@x+ 4)性质的应用例3 已知函数y = Asin(3x+©(A>0, 3>0,胡<才)的图像过点卩(洽,0),图像上与P点最近的一个最高点的坐标为(扌,5).(1) 求函数解析式;(2) 指出函数的递增区间;(3) 求使y w 0的x的取值范围.反思与感悟有关函数y= Asin(3x+ 4)的性质的问题,要充分利用正弦曲线的性质,要特别注意整体代换思想.跟踪训练3 设函数f(x)= sin(2x+ 4)( —nV X 0),函数y = f(x)的图像的一条对称轴是直线x _ n=8.(1)求4的值;⑵求函数y = f(x)的单调区间及最值.当堂训练函数y= Asin(3x+ 4)(A>0,0< 冗的图像的一段如图所示,它的解析式可以是()y=2si n( 2x+2 n y= 3Sin( 2x—3) D. y= |sin(2x+4)B. y= 3sin(2x+3)2 .由函数y = Asin ( sx+Q 的部分图像确定解析式关键在于确定参数A , co , Q 的值.n x 2 .函数y =— 2sin (4 — g)的周期、振幅、初相分别是( )(1)求f(x)的解析式; (2)写出f(x)的递增区间.厂"规律与方法■ ----------------------------------1.利用“五点”作图法作函数y = Asin(3汁妨的图像时,要先令 “3汁扩 这一个整体依次 取0 ,才,n 2n, 2 n 再求出x 的值,这样才能得到确定图像的五个关键点,而不是先确定xF 列表示函数n2,— 4n 1\ x2 6r4 .已知函数f(x)= sin &+扌《3>0)的最小正周期为 A .关于点n ,0对称 B •关于直线 C .关于点:0对称D •关于直线 n 则该函数的图像(x = 4"对称 x =^对称3D . 4 ny = sin 2x — 3在区间)5.已知函数的值,后求“ 3X+ 0”的值.⑴一般可由图像上的最大值、最小值来确定|A|.⑵因为T =今所以往往通过求得周期T来确定o,可通过已知曲线与x轴的交点从而确定oT,即相邻的最高点与最低点之间的距离为T;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T. ⑶从寻找“五点法”中的第一个零点(—0,0)(也叫初始点)作为突破口,以y = Asin(ox+ 妨(A>0, o>0)为例,位于递增区间上离y轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个占八、、♦3 •在研究y= Asin(ox+妨(A>0, o>0)的性质时,注意采用整体代换的思想,如函数在wx+ Qn 3 n=2 + 2k n k€ Z)时取得最大值,在ox+片—+ 2k n K€ Z)时取得最小值.2 .由函数y = Asin ( sx+Q 的部分图像确定解析式关键在于确定参数 A , co , Q 的值.问题导学 知识点一思考i 依次为o , n , n 3n 2 n.思考2用“五点法”作函数 y = Asin(wx+ ©(x € R )的简图,先令t = wx+ ()),再由t 取0, n©丄2兀 十—. 知识点二2 nn , k n — 6亠,叶,R [ — A , A]x =十 (k € Z )奇偶 3 2 3 3知识点三题型探究例i 解依次令x —n= o , n n 3n 2冗,列出下表:描点,连线,如图所示.O 2^ Sir fhr\LMr /I4TT -i■ I 匚育3 3 \ 3/ 3跟踪训练1解⑴•/x € [ — n n ,答案精析n, 3-5, 2 n 即可得到所取五个关键点的横坐标依次为-6十于, 3 2 32n332nx n2— 30 n 2x 2n 5 n 3 3 y3n3n 2 2n 8 n 11 n 14 n 3 33 0—3卫十乜3 33xn —23 —8nn—8n8 3 8nn2 n2x — _ 2x4 5 —4n —nn —20 n2 3 4 n f(x)21i -迈1i+V 22⑵描点,连线,如图所示.例2解方法一(逐一定参法) 由图像知振幅A = 3, 5 n n 又 T =石-(-6)=n ,由点一6, 0 可知,一6 x 2 + 0=0, 得 0= 3,二 y = 3sin 2x + 3 . 方法二(待定系数法)3= 2, 解得 n,0= 3.••• y = 3sin 2x + 扌. 方法三(图像变换法)・c n 厂 --2x-----------€ 4[-5n4n列表如下:由图像知A = 3,又图像过点忖,0和啓,0」,根据五点作图法原理(以上两点可判为五点中的第三点和第五点),由T =n 点J—6,0,A= 3 可知,n图像是由y= 3sin 2x向左平移6个单位长度而得到的,即y= 3sin 2x + 扌.跟踪训练2 A例3解(1)•••图像最高点的坐标为(n,5),3二A= 5.3=2n= 2,••• y = 5sin(2x+ © .n 2 n代入点(n,5),得sin("3"+ ©= 1,•尹+ ©= 2k n+ n,k€ Z.n令k= 0,贝U ©=—;,6n• y = 5sin(2x—6).n n n ⑵•/函数的递增区间满足2k n—2三2x —2k n+ ^(k€ Z),2•2k n-扌< 2x< 2k n+ € Z),% %•k n—6 W x< k n+ 3(k € Z).•函数的递增区间为[k n—, k n+ §](k€ Z).n⑶•/ 5sin(2x —6)w 0,n•2k n— nW 2x —— W 2k n k€ Z),65 n n•-k n—12W x W k n+ 12(k€ Z).故所求x 的取值范围是[k n -荐k n + i |](k € Z ).跟踪训练3解⑴由2x +(j )= k n+ ^, k € Z ,k n,n© 人 k n,n$n n . _ 得 x = — + 4—2,令~2 + 4— 2=8,得 $= k n+ 4,k € 乙 — nv ©v 0,「• ©=— 3n4 ⑵由⑴知,f(x) = sin 2x — 3j 5., n 3 n n由 2k n — —W —x — — W 2k n+ —(k € Z ),n 5 n k n+ ?W x W k n+ —(k € Z ),故函数的递增区间是n 5 n~jk n+ 8,k n+ — (k€ Z).同理可得函数的递减区间是. 3 n n当2x—— = 2k n+ —(k € Z),5 n即x= k n+ —(k€ Z)时,函数取得最大值 1 ;当2x—3j5= 2k n—€ Z),n即x= k n+ 8(k€ Z)时,函数取得最小值一1.当堂训练1 . A 2.D 3.A 4.A5.解(1)易知A = 2, T = 4X [2 —( —2)] = 16, . 2n n… 3==T 8,••• f(x) = ,2si 门(衣+ ©),n将点(一2,0)代入得sin( — 4 + ©) = 0,n n令—4+ ©= °,二©= 4,• f(x) = ,2si n(n(+ n)., n n n n(2)由一2+ 2k nW 8x+ 4W 2 + 2k n,k€ Z,解得16k—6W x W 16k+ 2,k€ Z,• f(x)的递增区间为[16k—6,16k+ 2],k€ Z.5 n 9 n~j k n+~8, k n+ —(k€ Z).。
高中数学 第1章 8函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质课件 北师大版必修4
56π
43π
161π
73π
x-π3
0
π 2
π
3 2π
2π
y
35 3
1
3
(2)描点.
(3)作图如图所示.
周期 T=2π,频率 f=T1=21π,相位 x-π3,初相-π3,最大 值 5,最小值 1,函数的减区间为 2kπ+56π,2kπ+161π(k∈Z), 增区间为2kπ-π6,2kπ+56π(k∈Z).
A.y=sin(x+π6)
B.y=sin(2x-π6)
C.y=cos(4x-π3)
D.y=cos(2x-π6)
[答案] D
[解析] “五点法”对应解方程.设 y=Asin(ωx+φ),显然 A=1,又图像过点(-π6,0),(1π2,1),
所以ωω××1π-2+π6φ+=φπ2=. 0,
解得 ω=2,φ=π3.所以函数解析
函数y=Asin(ωx+φ)性质的综合应用
函数f(x)=Asin(ωx-
π 6
)+1(A>0,ω>0)的最大值
为3,其图像相邻两条对称轴之间的距离为π2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设α∈(0,π2),f(α2)=2,求α的值.
[思路分析] (1)根据最大值求A,根据对称轴的条件,得
函数周期,从而求ω;
点,在于确定初相φ,其基本方法是利用特殊点,通过待定系
数法、逐一定参法或图像变换法来求解.
函数 y=sin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图像如图,
则( )
A.ω=π2,φ=π4
B.ω=π3,φ=π6
C.ω=π4,φ=π4 [答案] C
D.ω=π4,φ=54π
2017-2018学年高中数学北师大版必修四课件:第一章 §8 第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图像的画法
从而56π+φ=π,即 φ=π6. 又点(0,1)在函数图像上,所以 Asin π6=1,得 A=2. 故函数 f(x)的解析式为 f(x)=2sin2x+π6.
由函数图像求解析式的一般解题方法是: (1)先根据图像的最高点和最低点,找到振幅,即求 A 的值;
(2)根据所给关键点确定函数周期,再利用周期公式 T=求出ω的值;
答案:56π
6.已知 f(x)=1+ 2sin(2x-π4),画出 f(x)在 x∈-π2,π2 上的图像.
解 ∵-π2≤x≤π2,∴-π≤2x≤π∴-54π≤2x-π4≤34π (1)列表如下:
x
-π2 -38π -π8
π 8
3π 8
π 2
2x-π4 -54 -π -π2 0
π 2
y=sin x 的图像 各点的纵坐标伸长为原来的 2 倍 y=2sin x 横坐标不变
向右平移 的图象
π 6
个单位长度 y=2sin
x-π 6
的图像
各点的
1 横坐标缩短为原来的 2
y=2sin 2x-π6 的图像 向上平移 1 个
纵坐标不变
单位长度 y=2sin 2x-π6 +1 的图像.
1.利用图像变换的方法画函数的图像,注意左右平移 变换:一是平移的方向,可用“左加右减”来总结;二是平移 量的确定.找自变量本身的变换量是关键.
解析:选 A 变换后的三角函数为 y=cos(x+1),结合 四个选项可得 A 选项正确.
3.(湖南高考改编)已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ) x∈R,ω>0,0<φ<π2的部分图像如图所示.求函数 f(x) 的解析式.
[尝试解答] 由题设图像知, 周期 T=21112π-51π2=π,所以 ω=2Tπ=2, 因为点51π2,0在函数图像上, 所以 Asin2×51π2+φ=0,即 sin56π+φ=0. 又因为 0<φ<π2,所以56π<56π+φ<43π.
高中数学(北师大必修四)优质课件 1.8 函数y=Asin(wx+φ)的图像与性质(一)
探究点1 振幅A对三角函数图像的影响
例1 作函数 y = 2sin x 和 y = 1 sin x 的简图,并
2
说明它们与函数y=sinx的关系.
解:(1)列表.
x
0
2
3 2
2
y= sin x 0
1
0
-1
0
y=2sin x 0
2
y= 1 sin x 2
0
1 2
0
-2
0
0
-1
0
2
(2)画图 y
探究点2 参数对函数y=Asin(x+)的影响
例2 画出函数y sin(x )和y sin(x )的简图,并说明
4
6
它们与函数y sin x的关系.
采用类比法
解:(1)列表
(2)画图
1y
4
O
1 6
y sin(x ) 6
2
x
y sin(x π ) 4
从函数图像和解析式可以看出,把函数y sin x的图像向左平移 个单位长 4
上的简图向左、右延拓就可以得到函数y 2sin x, y 1 sin x在R上的图像.
2
(4)讨论性质.
从图像上可看出,在区间0,
2上,函数y
2
sin
x在
0,
2
和
3 2
,
2
上是增加的,在
2
,
3 2
上是减少的;
函数y 2sin x与x轴交点的横坐标是0, ,2;
函数y 2sin x的值域是 2, 2,最大值是2,最小值是 2.
2
像上每个点的横坐标不变,而纵坐标缩短为原来的1 ,
2
2017-2018学年高中数学北师大版必修四课件:第一章 §8 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质
T=4π,
T=2π.
2.求函数
[尝试解答]
π x y=3sin - 的单调增区间. 3 2
π π x x x 2π y=3sin - =3sinπ-3 -3=3sin + , 2 3 3 2
x
2π π 当 2x- =2kπ- ,k∈Z, 3 2 π 即 x=kπ+ (k∈Z)时,ymin=-3, 12
7π 的取值集合为xx=kπ+12 ,k∈Z
.
x
π π (2)当 3x+ =2kπ- (k∈Z), 3 ymax=5, 3 18 x
第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
定义域 值域 周期 奇偶性 单调性
(-∞,+∞) [-A,A] 2π T= ω 由角 φ 的值决定 π π 2kπ- ≤ωx+φ≤2kπ+ (k∈Z) 增区间: 由 2 2 π 3 2kπ+ ≤ωx+φ≤2kπ+ π(k∈Z) 2 2 减区间: 由
π sin2x-4 ≥0, 得
3.求下列函数的最大值和最小值,并写出取得最值时的 2π π x 的取值集合.(1)y=3sin(2x- );(2)y=3-2sin(3x+ ). 3 6 2π π [尝试解答] (1)当 2x- =2kπ+ ,k∈Z, 3 2 7π 即 x=kπ+ (k∈Z)时,ymax=3, 12
π 的取值集合为xx=kπ+12,k∈Z
.
π π 当 3x+ =2kπ+ ,k∈Z, 3 2 2 kπ π 即 x= + ,k∈Z 时,ymin=1, 3 18 2kπ π x 的取值集合为xx= 3 +18,k∈Z
北师版高中数学高一必修4课件1.8函数y=Asin(ωxφ)图像(二)
明目标、知重点
探究点一 “五点法”作函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0) 的图像
π 2
π
3π 2
2π
x
π 2
2π
7π 2
5π
13π 2
y
0
2
0
-2
0
明目标、知重点
描点画图(如图所示):
反思与感悟 “五点法”作图时,五点的确定,应先令 ωx+φ 分别为 0、2π、π、32π、2π,解出 x,从而确定这五点.
明目标、知重点
跟踪训练1 如图是某简谐运动的图像,试根据图像回答下列问题:
明目标、知重点
(3)写出这个简谐运动的函数表达式. 解 设这个简谐运动的函数表达式为 y=Asin(ωx+φ),x∈[0,+∞),那么,A=2; 由2ωπ=0.8,得 ω=52π;
由图像知初相φ=0. 于是所求函数表达式是
y=2sin 52πx,x∈[0,+∞).
明目标、知重点
探究点二 由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图像求三角函数 的解析式
明目标、知重点
(3)从寻找“五点法”中的第一个零点-ωφ ,0(也叫初始点)作为突 破口.以 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离 y 轴 最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点. 2.在研究 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的 思想.例如,它在 ωx+φ=π2+2kπ (k∈Z)时取得最大值,在 ωx+φ=32π +2kπ (k∈Z)时取得最小值.
推荐-高中数学北师大版必修4课件1.8.2函数y=Asin(ωx+φ)的性质
-1-
目标导航
知识梳理
典例透析
随堂演练
1.掌握函数y=Asin(ωx+φ)的性质,并能应用性质求解一些简单问 题.
2.掌握函数y=Acos(ωx+φ)的图像及性质.
12
目标导航
知识梳理
典例透析
随堂演练
1.函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0)的性质
(1)定义域:x∈R.
目标导航
知识梳理
典例透析
随堂演练
题型一
题型二
题型三
题型四
错解由图可知,A=
3, ������ = 2
5π 6
-
π 3
=
π, ∴
������
=
2π ������
=
7,
4
即当
x=
π 6
+
������π(������∈Z)时,f(x)max=
7 4
;
当
2x+
π 6
=
−
π 2
+
2������π(������∈Z)时,f(x)有最小值
3,
4
即当
x=kπ−
π 3
(������∈Z)时,f(x)min=
3.
4
(2)由
T=
2π |������ |
,
知函数f(x)的最小正周期
目标导航
题型一
题型二
题型三
题型四
知识梳理
典例透析
随堂演练
【变式训练 3】
函数 y=f(x)=Asin(ωx+φ)
������
>
2017-2018学年高一数学北师大版必修4课件:第1章 §8
ωx+φ=kπ(k∈Z) 求得 由_________________
π π 2kπ-2 2kπ+2 递增区间由__________ ≤ωx+φ≤_________ (k∈Z)求得; 3 π 2kπ+2π (k∈Z)求得 2kπ+2 ≤ωx+φ≤________ 递减区间由_________
π π 5 +2(k∈Z),∴kπ+8≤x≤kπ+8π(k∈Z), ∴函数
3π π 5π y=sin2x- 4 的单调递增区间为kπ+8,kπ+ 8 ,k∈Z.
(3)根据
3π y=sin2x- 4 ,列表如下:
x
0
π 8
3π 5π 7π 8 8 8 0 1 0
[再练一题] 2.求函数
3π y=sin 4 -2x的单调区间.
【解】
3π 3π ∵y=sin 4 -2x=-sin2x- 4 , 3π y=sin2x- 4 的单调区间相反.
∴原函数的单调区间与
π 3π π 由-2+2kπ≤2x- 4 ≤2+2kπ(k∈Z),得
4π.(
) ) )
是偶函数.(
π 的一条对称轴为 x=6.(
2π 【解析】 由 y=Asin(ωx+φ)的性质, 故(1)(3)(4)均正确. (2)中, T= 1 =6π, 3 因而(2)错.
【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)√
[小组合作型]
函数y=Asin(ωx+φ)的最值问题
求函数 y=
单调性
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
1 1 π 1 (1)函数 y=2sin2x-6,x∈R 的值域为-2,2.(
2017-2018学年高一数学北师大版必修4教师用书:第1章
§8函数y=A sin(ωx+φ)的图像与性质第1课时函数y=A sin(ωx+φ)的图像1.了解振幅、初相、相位、频率等有关概念,会用“五点法”画出函数y =A sin(ωx+φ)的图像.2.理解并掌握函数y=A sin(ωx+φ)图像的平移与伸缩变换.(重点)3.掌握A,ω,φ对图像形状的影响.(难点)[基础·初探]教材整理函数y=A sin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的图像阅读教材P43~P52“思考交流”以上部分,完成下列问题.1.参数A,φ,ω,b的作用(1)左右平移(相位变换):对于函数y=sin(x+φ)(φ≠0)的图像,可以看作是把y=sin x的图像上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度得到的.(2)上下平移:对于函数y=sin x+b的图像,可以看作是把y=sin x的图像上所有点向上(当b>0时)或向下(当b<0时)平行移动|b|个单位长度得到的.3.伸缩变换(1)振幅变换:对于函数y =A sin x (A >0,A ≠1)的图像可以看作是把y =sin x 的图像上所有点的纵坐标伸长(当A >1时)或缩短(当0<A <1时)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.(2)周期变换:对于函数y =sin ωx (ω>0,ω≠1)的图像,可以看作是把y =sin x 的图像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1ω倍(纵坐标不变)而得到的.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)A 的大小决定了函数的振幅.( ) (2)ω的大小与函数的周期有关.( )(3)φ的大小决定了函数与y =sin x 的相对位置.( ) (4)b 的大小决定了函数图像偏离平衡位置的幅度.( ) 【解析】 由A ,ω,φ,b 的几何意义知全对. 【答案】 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√[小组合作型]作出函数y =2 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3在一个周期内的图像.【精彩点拨】 列表时用整体代换的思想,把ωx +φ看作一个整体,再用五点列表.【自主解答】 用“五点法”作图.列表:描点作图,如图.1.利用“五点法”作图像时,确定x 的值是本题的关键. 2.用“五点法”作函数y =A sin(ωx +φ)的图像的一般步骤: 第一步:列表.第三步:用光滑的曲线把它们连接起来.[再练一题]1.用五点法作出函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+3在一个周期内的图像,并指出它的周期、频率、相位、初相、最值.【解】 ①列表.②周期T =2π,频率f =1T =12π,相位x -π3,初相-π3,最大值5,最小值1.写出由y =sin x 的图像变化到y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像的不同方法步骤.【导学号:66470026】【精彩点拨】 变换过程可以先伸缩后平移,也可以先平移后伸缩. 【自主解答】 法一:先平移再伸缩,过程如下:①把y =sin x 的图像上所有的点向右平移π4个单位长度,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的图像;②把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像;③将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像.法二:先伸缩再平移,过程如下:①把y =sin x 的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y =sin 12x 的图像;②把y =sin 12x 的图像向右平移π2个单位长度,得到y =sin 12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像;③把y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图像.由y =sin x 的图像,通过变换得到y =A sin (ωx +φ)的图像时,可以先相位变换,后周期变换,也可以先周期变换,后相位变换.两种变换的顺序不同,变换的量也有所不同,前者平移|φ|个单位,而后者则平移|φ|ω个单位.不论哪一种变换,都是对字母x 而言的,即看“变量”变化多少,而不是“角”变化多少.[再练一题]2.函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像是由y =sin x 的图像如何变换得到的?【解】 y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像可用下面的方法得到: 法一:y =sin x 的图像――――――――――→向左平移π3个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图像―――――――――――――→横坐标缩短到原来的12纵坐标不变y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像――――――――――――→横坐标不变纵坐标伸长到原来的3倍y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像.法二:y =sin x 的图像―――――――――――――→横坐标缩短到原来的12纵坐标不变y =sin 2x 的图像――――――――→向左平移π6个单位y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像――――――――――→横坐标不变纵坐标伸长到原来的3倍y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图像.如图:[探究共研型]【提示】 A =y max -y min 2,b =y max +y min 2探究2 如何求ω?【提示】 先求周期T ,再求ω,其中ω=2πT . 探究3 如何求φ?【提示】 由图像上的点来求,通常选取波峰或波谷.如图1-8-1是函数y =A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图像,求函数的解析式.图1-8-1【精彩点拨】 由最高、最低点确定A ,由周期确定ω,然后由图像过的特殊点确定φ.【自主解答】 法一:根据题意,A =3,T =5π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π,∴ω=2πT =2,将点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3代入y =3sin(2x +φ)中,3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+φ,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=1,∴π6+φ=π2,即φ=π3,从而所求函数解析式为y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.法二:由图像知A =3,又图像过M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,3,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-3,根据五点作图法的原理(M ,N 可视为“五点法”中的第二点和第四点),有⎩⎪⎨⎪⎧π12ω+φ=π2,7π12ω+φ=32π,解得⎩⎪⎨⎪⎧ω=2,φ=π3,从而所求函数解析式是y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.由图像或部分图像确定解析式,在观察图像的基础上可按以下规律来确定A ,ω,φ,b :(1)A :一般由图像上的最大值m 、最小值n 来确定A =m -n2. (2)ω:因为T =2πω,所以往往通过求周期T 来确定ω,可通过已知曲线与x 轴的交点确定T ,也可由相邻的最高点与最低点之间的距离为T2;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T 来确定.(3)φ:从寻找“五点法”中的第一个点⎝ ⎛⎭⎪⎫-φω,0(也叫初始点)作为突破口,要从图像的升降情况找准第一个点的位置.依据五点列表法原理,点的序号与式子关系如下: “第一点”(即图像上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0; “第二点”(即图像曲线的“峰点”)为ωx +φ=π2; “第三点”(即图像下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π; “第四点”(即图像曲线的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”(即图像第二次上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=2π.在用以上方法确定φ的取值时,还要注意题目中给出的φ的范围,不在要求范围内的要通过周期性转化到要求范围内.(4)b :设函数的最大值为m ,最小值为n ,则b =m +n 2.[再练一题]3.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图像如图1-8-2所示,则f (0)的值是 .图1-8-2【解析】 由题图可知:A =2,T 4=7π12-π3=π4,所以T =π,ω=2πT =2. 又函数图像经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,所以2×π3+φ=π,则φ=π3.故函数的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,所以f (0)=2sin π3=62. 【答案】 621.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1的最小正周期为( )A .π2 B .π C .2πD .4π【解析】 最小正周期为T =2π2=π. 【答案】 B2.最大值是12,周期是6π,初相是π6的三角函数的表达式可能是( )【导学号:66470027】A .y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+π6B .y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3-π6D .y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6【解析】 设函数的解析式为y =A sin(ωx +φ),由题意知A =12,2πω=6π, ω=13,φ=π6.【答案】 A3.把y =sin x 的图像上所有点的横坐标和纵坐标都缩短到原来的13倍,得 的图像.【解析】 由题意知y =sin x ―――――――――――――→横坐标缩短为原来的13纵坐标不变y =sin3x ――――――――――――→纵坐标缩短为原来的13横坐标不变y =13sin 3x .【答案】 y =13sin 3x4.将y =sin 2x 的图像向左平移π3个单位,得到的曲线对应的解析式为 .【解析】 y =sin 2x ――――――→向左平移π3个单位y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3.【答案】 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π35.请用“五点法”作出函数y =2 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+π4-1在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,21π4上的简图.【解】 列表:描点作图如下:。
北师大版高中数学必修四课件函数y=Asin(ωx+φ)的性质
解析:(1)∵x∈R,∴cos2x+π6∈[-1,1]. 又∵b>0,∴-b<0,
∴当 cos2x+π6=-1 时 ymax=a+b=32, 当 cos2x+π6=1 时,ymin=a-b=-12,
解方程组aa+-bb==2-3,12,
得 a=12,b=1
类型一 三角函数图象的对称性
【例 1】 如果函数 y=3cos(2x+φ)的图象关于点43π,0中心对
称,那么|φ|的最小值为( )
π
π
A.6
B.4
π
π
C.3
D.2
解思析维:启由迪题:意把,43π得,30c代os入2×y=43π3+coφs(=2x3+coφs)中23π即+可φ=解0得,φ. 所以23π+φ=π2+kπ,所以 φ=-π6+kπ,k∈Z.
间.把12x+π3看成 z,这样问题就转化为求 y=sinz 的单调区间问题.
解析:令
z
=
1 2
x
+
π 3
.
函
数
y = sinz
的单调递增区间是
-π2+2kπ,π2+2kπ(k∈Z). 由-π2+2kπ≤12x+π3≤π2+2kπ,得-53π+4kπ≤x≤π3+4kπ,k∈Z.
由 x∈[-2π,2π]可知,-2π≤-53π+4kπ 且π3+4kπ≤2π,
∴对任意 x 有 f(x)=f2×π8-x=fπ4-x,取 x=0,则 f(0)=fπ4. ∴sinφ=sinπ2+φ=cosφ,即 tanφ=1,又-π<φ<0,故 φ=-34π.
类型二 三角函数的单调性
【例 2】 求函数 y=sin12x+π3,x∈[-2π,2π]的单调递增区间. 思维启迪:可以利用正弦函数的单调性来求所给函数的单调区
2017_2018学年高中数学第一章三角函数1.8.1函数y=Asin(ωxφ)的图像变换课件北师大版必修4
π 3
, 所以ω=2, φ=− .
3
π
题型一
题型二
题型三
题型四
题型二
利用图像变换求函数解析式
π
【例 2】 将函数 y=sin x 的图像上所有的点向右平移 10 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), 所得图像的函数解析式是( A.y=sin 2������- 10 B. ������ = sin 2������- 5 C.y=sin
π π 8 π 4
3π 8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
π 4
的图像向右平移
π 8
个单位长度, 再把所得图像上各点的横坐标缩短到原来的一半, )
π 8
B. ������ = sin 4������ + D.y=sin x
解析:把函数 y=sin 2������ + 4 的图像向右平移 8 个单位长度, 得 到函数 y=sin 2 ������+ = sin 2x 的图像, 再把所得图像上各点的 横坐标缩短到原来的一半, 则得到函数 y=sin 4x 的图像.
1 2 π 6 1 2 π 12
)
解析:y=sin x 的图像上所有点的横坐标缩短为原来的 2 倍(纵坐 标不变), 所得图像的函数解析式为 y=sin 2x, 再将此函数图像向右平 移 个单位长度, 所得图像的函数解析式为 y=sin 2 ������6 π π 6
1
,
即y=sin 2������答案:B
π 4 π π 4
π
+ 1.
题型一
题型二
题型三
题型四
(方法二)y=sin x y=sin 3������ + 4
高中数学北师大版必修四课件第一章 8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像与性质(一)
知识点三 A(A>0)对y=Asin(ωx+φ)的图像的影响
思考
对于同一个x,函数y=2sin
x,y=sin
x和y=
1 2
sin
x的函数值有何关系?
1 答案 对于同一个x,y=2sin x的函数值是y= 2 sin x的函数值的2
1 倍,而y=sin x的函数值是y=sin x的函数值的 2 .
横坐标不变
题型探究
类型一 平移变换 例 1 函数 y=sinx-π6的图像可以看作是由 y=sin x 的图像经过怎样的变 换而得到的? 解 函数 y=sinx-π6的图像,可以看作是把曲线 y=sin x 上所有的点向右 平移π6个单位长度而得到的.
解答
反思与感悟
对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同则先化为同名函数. 再观察x前系数,当x前系数不为1时,应提取系数确定平移的单位和方向,
π 跟踪训练3 将函数y=2sin(x+ 3 )的图像向左平移m(m>0)个单位长度后,
所得图像对应的函数为偶函数,则m的最小值为
π
π
A.12
B.6
π
5π
C.3
D. 6
解析 因为函数 y=2sin(x+π3)的图像向左平移 m 个单位长度, 所得图像对应的函数为 y=2sin(x+π3+m), 所以π3+m=kπ+π2,k∈Z,即 m=kπ+π6,k∈Z.又 m>0,
思考1
如何由y=f(x)的图像变换得到y=f(x+a)的图像? 答案 向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位.
答案
思考2
如何由y=sin x的图像变换得到y=sin(x+π6 )的图像? π
答案 向左平移 6 个单位.
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问题导学
知识点一
“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像
思考1
用“五点法”作y=sin x,x∈[0,2π]时,五个关键点的横坐标依 次取哪几个值?
3π π 答案 依次为0,2 ,π, 2 ,2π.
答案
思考2
用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)时,五个关键的横坐标取哪几个值?
___ R [ -A,A] ________ 2π T=___ ω
kπ-φ (k∈Z) 对称中心 , 0 ω
值域 周期性 对称性 对称轴
π kπ-φ x = + ( k ∈ Z ) ______________ ω __________ 2ω
奇偶性
当φ=kπ(k∈Z)时是 奇 函数; π 当φ=kπ+ (k∈Z)时是 偶 函数 2
(2)作给定区间上y=Asin(ωx+φ)的图像时,若x∈[m,n],则应先求出ωx
+φ的相应范围,在求出的范围内确定关键点,再确定x,y的值,描点、
连线并作出函数的图像.
π π π 跟踪训练 1 已知 f(x)=1+ 2sin(2x-4),画出 f(x)在 x∈[-2,2]上的图像.
解答
类型二 由图像求函数 y=Asin(ωx+φ)的解析式 例2 如图是函数y=Asin(ωx+φ)
第一步:列表:
ωx+φ x y
0 φ -ω 0
π 2 π φ - 2ω ω A
π π φ - ω ω 0
3π 2 3π φ - 2ω ω -A
2π 2π φ - ω ω 0
第二步:在同一坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图像.
知识点二 名称
定义域
函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0的性质 性质
通过整体代换可求出其单调区间
单调性
知识点三
函数 y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中参数的物理意义
ωx+φ
A
2π ω
ω 2π
φ
题型探究
类型一 用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)的图像
例1 1 π 利用五点法作出函数 y=3sin(2x-3)在一个周期内的图像.
解答
反思与感悟
π 3π (1)用“五点法”作图时, 五点的确定, 应先令 ωx+φ 分别为 0, , π , , 2 2 2π,解出 x,从而确定这五点.
第一章
三角函数
§8
函数 y=Asin(ωx+φ )图像与性质(二)
学习目标
1.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图像.
2.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图像,确定其解析式. 3.了解y=Asin(ωx+φ)的图像的物理意义,能指出简谐运动中的振幅、 周期、相位、初相.
内容索引
问题导学 题型探究 当堂训练
解答
(2)求函数y=f(x)的单调区间及最值.
解答
当堂训练
1.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,0<φ<π)的图像的一段如图所示,它的解析式
解答
(3)求使y≤0的x的取值范围.
π 解 ∵5sin(2x-6)≤0, π ∴2kπ-π≤2x-6≤2kπ(k∈Z),
5π π ∴kπ-12≤x≤kπ+12(k∈Z). 5π π 故所求 x 的取值范围是[kπ-12,kπ+12](k∈Z).
解答
反思与感悟
有关函数y=Asin(ωx+φ)的性质的问题,要充分利用正弦曲线的性质,要 特别注意整体代换思想.
π π 例3 已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|< 2 )的图像过点P( 12,0), π 图像上与P点最近的一个最高点的坐标为( ,5). 3
(1)求函数解析式;
解答
(2)指出函数的递增区间;
π π π 解 ∵函数的递增区间满足 2kπ-2≤2x-6≤2kπ+2(k∈Z), π 2π ∴2kπ-3≤2x≤2kπ+ 3 (k∈Z), π π ∴kπ-6≤x≤kπ+3(k∈Z). π π ∴函数的递增区间为[kπ-6,kπ+3](k∈Z).
跟踪训练2
函数y=Asin(ωx+φ)的部分
图像如图所示,则其解析式为
π A.y=2sin2x-6 π C.y=2sinx+6 π B.y=2sin2x-3 π D.y=2sinx+3
解析
答案
类型三 函数 y=Asin(ωx+φ)+φ)(-π<φ<0),函数y=f(x)的图像的一 π 条对称轴是直线x= . 8 (1)求φ的值; π 解 由 2x+φ=kπ+2,k∈Z, kπ π φ kπ π φ π 得 x= 2 +4-2,令 2 +4-2=8, π 得 φ=kπ+4,k∈Z. 3π ∵-π<φ<0,∴φ=- 4 .
的值,并确定其函数解析式.
π A > 0 , ω > 0 , | φ | < 2
的图像,求A,ω,φ
解答
反思与感悟
若设所求解析式为y=Asin(ωx+φ),则在观察函数图像的基础上,可按以 下规律来确定A,ω,φ. (1)由函数图像上的最大值、最小值来确定|A|. 2π (2)由函数图像与x轴的交点确定T,由T=|ω| ,确定ω. (3)确定函数y=Asin(ωx+φ)的初相φ的值的两种方法 ①代入法:把图像上的一个已知点代入(此时A,ω已知)或代入图像与x轴 的交点求解.(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上)
φ ②五点对应法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点 - ,0 ω
作为突破口.“五点”的ωx+φ的值具体如下:
“第一点”(即图像上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0; π “第二点”(即图像的“峰点”)为ωx+φ=2 ; “第三点”(即图像下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π; 3π “第四点”(即图像的“谷点”)为ωx+φ= 2 ; “第五点”为ωx+φ=2π.
答案 用“五点法”作函数 y=Asin(ωx+φ)(x∈R)的简图,先令
π 3π t=ωx+φ,再由 t 取 0,2,π, 2 ,2π 即可得到所取五个关键点的 φ φ π φ π φ 3π φ 2π 横坐标依次为-ω,-ω+2ω,-ω+ω,-ω+2ω,-ω+ ω .
答案
梳理
用“五点法”作y=Asin(ωx+φ) 的图像的步骤: