1.5三角函数y=Asin(ωx+ψ)图像变换
函数y=Asin(ωx+φ)图像变换优质课课件
在振动控制领域,函数y=asin(ωx+φ)可以用于设计振动控制器。通过调整控制器的参数, 可以实现振动的有效抑制或放大,提高机械设备的稳定性和可靠性。
振动信号处理
在振动信号处理中,函数y=asin(ωx+φ)可以用于信号的调制和解调。通过对信号进行变换, 可以实现信号的增强、降噪和特征提取,为故障诊断和状态监测提供依据。
控制系统稳定性分析
利用函数y=asin(ωx+φ)可以分析控制系统的稳定性。通过分析系统的极点和零点分布,可以判断系统的稳定性和动态性 能,为控制系统校正和优化提供指导。
控制系统校正与优化
在控制系统设计中,函数y=asin(ωx+φ)可以用于控制系统校正与优化。通过调整控制器的参数,可以提 高系统的性能指标,如响应速度、超调和稳态误差等,使系统更好地适应实际应用需求。
ω<0的周期变换
无界周期
当ω<0时,函数y=asin(ωx+φ)的周 期是无界的,这意味着函数在x轴上的 移动是无限循环的。
波形变化
随着ω的减小,函数的波形会变得更加 平缓或尖锐,这取决于绝对值的大小。
04 振幅变换
A>1的振幅变换
总结词
当振幅系数A大于1时,函数y=asin(ωx+φ)的图像将呈现放大 的效果。
φ=0的相位变换
总结词
当相位φ等于0时,函数图像不发生平移。
详细描述
当相位φ的值等于0时,函数y=asin(ωx+φ)就变成了标准正弦函数y=asin(ωx),图 像没有发生平移。这是因为此时函数的周期性没有改变,所以图像在x轴方向上没有 移动。
03 周期变换
ω>1的周期变换
周期缩短
三角函数Y=Asin(ωx+φ)课件
方法1: (按j , , A顺序变换 )
y
3
2 1
y=3sin(2x+ 3 )
y=sinx
o
3
6 -1
6 3
7 2 5 12 3 6
7 6
5 3
2
x
-2
-3
y=sin(x+ ) 3 y=sin(2x+ ) 3
(1)向左平移 3 函数 y=sinx
-2
2
5 6
x
1.y=sin(x+j )与y=sinx的图象关系 例2、试研究 y sin(x + ) 、y sin(x ) 3 6 y sin x 与 的图象关系
y
y sin (x +
3
)
1
o
yy y y y y y sin y y sin y sin y sin y sin y sin y sin x sin sin x sin x sin x sin x sin x sin x x x x x x x x
如下图在同一坐标系中作y=sin2x和y=sinx的图像
描点:
y=sin2x
2 y 1 O
2
y=sinx
2
3 x
1
2
对于函数y sin 1 x 2
2. 描点:
y y=sinx 1 2 O 1 3 y=sin 1 x 2 4
的图象间的变化关系。
y
2
1 y sin x 与 y sinx 函数 y sin2 x 、 2
象可以看作是把y=sinx的图象上所有点
第一章 1.5 第一课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
第一课时 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换1.φ对函数y =sin(x +φ),x ∈R 的图象的影响2.ω(ω>0)对y =sin(ωx +φ)的图象的影响3.A (A >0)对y =A sin(ωx +φ)的图象的影响[点睛] (1)A 越大,函数图象的最大值越大,最大值与A 是正比例关系. (2)ω越大,函数图象的周期越小,ω越小,周期越大,周期与ω为反比例关系. (3)φ大于0时,函数图象向左平移,φ小于0时,函数图象向右平移,即“加左减右”.“五点法”作图[典例] 用“五点法”作出函数y =32sin (13x -π3)的简图.[活学活用]用“五点法”作出函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4在[0,π]上的图象.函数图象的平移变换[典例] 要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位 B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位[活学活用]1.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6向左平移π6个单位,可得到函数图象是( ) A .y =sin 2x B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 2.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,则φ=________.函数图象的伸缩变换[典例] 说明y =-2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1的图象是由y =sin x 的图象经过怎样变换得到的.[活学活用]为了得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6,x ∈R 的图象,只需把函数y =2sin x ,x ∈R 的图象上所有的点( )A .先向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13(纵坐标不变)B .先向右平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的13(纵坐标不变)C .先向左平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)D .先向右平移π6个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)层级一 学业水平达标1.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象( ) A .向左平移π3个单位长度 B .向右平移π3个单位长度C .向上平移π3个单位长度D .向下平移π3个单位长度2.将函数y =sin 2x 的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数3.把函数y =cos x 的图象上的每一点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的12,然后将图象沿x 轴负方向平移π4个单位长度,得到的图象对应的解析式为( )A .y =sin 2xB .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4 D .y =cos ⎝⎛⎭⎫12x +π44.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图是( )5.把函数y =sin x 的图象上所有点向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3 6.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的5倍,可得到函数__________________的图象.7.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象可以看作把函数y =12sin 2x 的图象向________平移________个单位长度得到的.8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4图象上所有点的横坐标保持不变,纵坐标________(填“伸长”或“缩短”)为原来的________倍,将会得到函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象. 9.y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象如何变换得到y =sin x 的图象?10.已知函数f (x )的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标扩大到原来的2倍,然后把所得的图象沿x 轴向左平移π2个单位长度,这样得到的图象与y =12sin x 的图象相同,求f (x )的解析式.层级二 应试能力达标1.设g (x )的图象是由函数f (x )=cos 2x 的图象向左平移π3个单位得到的,则g ⎝⎛⎭⎫π6等于( )A .1B .-12C .0D .-12.把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫5x -π2的图象向右平移π4个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,所得函数图象的解析式为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫10x -3π4B .y =sin ⎝⎛⎭⎫10x -7π2 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫10x -3π2 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫10x -7π4 3.下列命题正确的是( )A .y =cos x 的图象向右平移π2个单位长度得到y =sin x 的图象B .y =sin x 的图象向右平移π2个单位长度得到y =cos x 的图象C .当φ<0时,y =sin x 的图象向左平移|φ|个单位长度得到y =sin(x +φ)的图象D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象可以由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位长度得到 4.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 2x 的图象( ) A .向右平移π6个单位长度 B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π3个单位长度D .向左平移π3个单位长度5.将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ≤π2图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f ⎝⎛⎭⎫π6=________. 6.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,需将函数y =cos x2的图象上所有的点至少向左平移________个单位长度.7.函数f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-3的图象是由y =sin x 的图象经过怎样的变换得到的?8.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫12x -π4,x ∈R.(1)利用“五点法”画出函数f (x )在一个周期⎣⎡⎦⎤π2,9π2上的简图.(2)先把f (x )的图象上所有点向左平移π2个单位长度,得到f 1(x )的图象;然后把f 1(x )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f 2(x )的图象;再把f 2(x )的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到g (x )的图象,求g (x )的解析式.。
y=asin(ωxφ)的图象变换PPT课件
则
由
韦
达
定
理:xx11
x2
x2
4k 4(ak
b),
又 过S、R点的切线方程分别为:
4 y 2 x1 x x12 ,4 y 2 x2 x x22 ,
联立
并
解 之 得
x y
x1 x2 k
22
1 4
x1 x2
ak
(k为 常 数) b
消 去k, 得 : ax 2 y 2b 0,
c)2
a 2b2 .
即(b2
a4 b2
)x2
2
a4 b2
cx
(
a4c b2
2
a2b2 )
0,
x1
x2
(
a4c b2
2
a2b2 )
b2
a4 b2
0,
b4 a4.
即b2 a2 , c2 a2 a2 .
e2 2. 即e 2.
[例3] 已 知 点H (0,3),点P在x轴 上,点Q
在y轴 正 半 轴 上,点M在 直 线PQ上, 且 满 足
进y=而A得sin到0(五ω个x关+φ键)2点大作致出图函像数的方法,32
2
是作此类函数图像的主要方法.
78《圆锥曲线背景下的 最值与定值问题》
【考点搜索】
1. 圆锥曲线中取值范围问题通常从 两个途径思考,一是建立函数,用求值 域的方法求范围;二是建立不等式,通 过解不等式求范围.
2. 注意利用某些代数式故B点 在 直 线2ax y b 0上.
[例4] 设 双 曲 线x2 y2 1上 两 点A、B, AB
2 中点M (1,2).
(1) 求直线AB的方程; (2) 如果线段AB的垂直平分线与双曲 线 交 于C、D两 点, 那 么A、B、C、D是 否 共 圆, 为 什 么 ?
三角函数的图像变换省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
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.
A引起图象旳纵向伸缩,决定函 数旳最大(最小)值,我们把A 叫做振幅。
思索3: 怎么样由y sin x的图象得到y 2sin(2x )的图象?
3
1、 画出函数y sin x的图象;
1.5 y=Asin(ωx+φ)旳图像
新课引入
在物理中,简谐运动中单摆对平衡位置旳位移y与时间x旳关系:
新课引入
某次试验测得旳交流电旳电流y随时间x变化旳图象:
y
y
6
6
4 4
2
2
o2 4 6 8
-2
x
o 0.01 0.02 0.03 0.04
x
-2
-4
-4
-6
-6
将测得旳图像放大,能够看出它和正弦曲线很相同
5
把C上所有的点 C
( A)横坐标伸长到原来的 4 倍,纵坐标不变 3
(B)横坐标缩短到原来的 3 倍,纵坐标不变 4
(C)纵坐标伸长到原来的 4 倍,横坐标不变 3
(D)纵坐标缩短到原来的 3 倍,横坐标不变 4
2.把y sin(2x )的图象向右平移 个单位,
3
6
这时图象所表示的函数为 D
以上两个函数都是形如y=Asin(ωx+φ) 旳函数(其中A, ω, φ都是常数).
交流电电流随时间变化旳图象与正弦曲线有 何关系?
答 : 交流电电流随时间变化的图象与正弦曲线很相似,
从解析式来看,函数y sin x就是函数y Asin(x )在 A 1, 1, 0时的情况.
你认为怎样讨论参数,, A对y Asin(x )的
高中数学第一章三角函数1.8.1函数y=asin(ωxφ)的图像
1
2
【做一做 1】 函数 y= 5 sin 3������- 3 , ������ ∈R 的值域 是 初相是 ,周期是 .
1 1 2π 3 1 5
1
π
,振幅是
,
答案: - 5 , 5
−3
π
1
2
2.四种变换画图方法
1
2
【做一做 2】 填空: (1)函数 y=sin ������ + 4 的图像是由������ = sin ������的图像向 平移
π π
个单位长度得到的;
(2)函数 y=sin 2������- 4 的图像是由������ = sin 2������的图像向 平移 个单位长度得到的; 1 (3)函数 y=sin x− 5 的图像是由������ = sin ������的图像向 平移 个单位长度得到的; (4)函数 y=sin x 的图像上每个点的纵坐标不变,横坐标伸 长为原来的 5 倍,可得函数 的图像;再将所得 图像上的各点的横坐标不变,纵坐标伸长为原来的 5 倍,可得 函数 的图像.
(������∈R, ω>0)的最小正周期 平移
π
个单位长
度可得到函数 g(x)=cos ωx 的图像. (填写一个正确答案即可)
解析:由 T=π, 得 ω=2, 因此 f (x)=sin 2������ + 4 . 因为g(x)=cos 2x=sin 2������ + 2 , 而f (x+φ)=sin 2(������ + ������) + 4 = sin 2������ + 2������ + 4 , 故������ = , 所以只要将函数y=f (x)的图像上所有点向左平移 个单位长度可得到函数g(x)=cos ωx 的图像.
人教版数学必修四1.5 函数y=Asin(wx φ )的图象和性质 教案
三角函数)sin(ϕω+=x A y 的图像和性质高考考纲解读:三角函数)sin(ϕω+=x A y 的图象的平移和伸缩变换以及根据图象确定ϕω,,A 问题是高考的热点,题型多样,难度中低档,主要考查识图、用图的能力,同时考查利用三角公式进行三角恒等变换的能力。
本节课的指导思想是以2015湖北高考17题为典型母题,在此基础上进行了三个变式,分散考点,逐步加深对知识的理解,帮助学生掌握解题技能。
教学目标:掌握五点作图法作出三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像 理解三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像和性质。
教学重点:三角函数f(x)=Asin(ωx +φ)的图像伸缩变换和性质。
教学难点:解决三角函数的综合问题 教学手段:合作学习,讲练结合 教学过程: (一)高考考纲解读函数)sin(ϕω+=x A y 的图象的平移和伸缩变换以及根据图象确定ϕω,,A 问题是高考的热点,题型多样,难度中低档,主要考查识图、用图的能力,同时考查利用三角公式进行三角恒等变换的能力。
(二)高考母题引领三角函数)sin(ϕω+=x A y 复习母题鉴析(2015·湖北高考)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(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π6个单位长度,得到y =g(x)的图象,求y =g(x)的图象离原点O 最近的对称中心.选题意义:本题叙述简洁明了,不拖泥带水.题目的大条件是以学生十分熟悉的一元二次方程的根为背景给出的,显得平和而贴切.试题一共设置了两问,设问角度新颖,梯度明显,体现了浅入深出、简局表哥约而不简单的命题风格.本题所包含的主要数学知识有:五点作图法、三角函数的图像变换、由图表求三角函数解析式,三角函数的性质等;所涉及的数学思想有换元思想、整体代换思想和函数与方程思想等;考查的主要数学技能有数学运算和逻辑推理。
三角函数y=Asin(ωxφ)图像解读
函数 y =sin x , x R(其中 >0且 1) 的图像,可以看作把正弦曲线上所有点的横坐 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。
问题:画出y=sin(x+ 3 ), x R, y=sin(x- )的 4
图像。演示
4.9 函数 y=Asin ( x+ )的图像
4.9 函数 y=Asin ( x+ )的图像
复习:函数 y=Asin ( x+ ) ,x R中, A是指振幅, T= 2 。
要求:弄清楚 A , , 这三个变量对 图像的影响。
1 画出函数y= 2 sinx, x R , y= sinx, x R的图像 2
解:
x sinx 0 0
2
1
0
3 2
-1
2
0
2sinx
0
0
2
0
0
-2
0
0
1 sinx 2
1 2
1 2
y
-2
1
2
o -1
2
3 2
2
x
-2
弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的 2倍(横坐标不 作把正弦曲线上所有点的纵坐标缩短到原来的 变)而得到。从而函数 y= 2 sinx, x R 的值域是[-2,2], 1/2(横坐标不变)而得到。 最大值是2,最小值是 –2。
6
12
3
7 12
5 6
0
2
3
0
3 2
-3
2
0
0
演示:
三角函数y=asin(ωx+ψ)的图像变换
三角函数y=asin(ωx+ψ)的图像变换
三角函数是数学中非常重要的函数之一,特别是在几何和曲线的
分析方面,其中三角函数y=asin(ωx+ψ)是三角函数中一类很重要的
函数,其图像变换是数学家们比较关心的问题。
首先,要了解三角函数y=asin(ωx+ψ)的图像变换,就要知道
y=asin(ωx+ψ)函数的基本特征。
通过对rad(radian)和deg(degree)的换算,当ω=2πrad,ψ=0rad时,y=asin(ωx+ψ)函数可以得出如
下结论:当x从-∞到+∞时,y的值从-π到+π;而当x从-1到+1变
化时,y的值从-90°到+90°。
可以看出,y=asin(ωx+ψ)的图像呈现的是一波的形状,它的图形可以由以下几个主要步骤来完成变换:首先,在观察y=asin(ωx+ψ)函数图像时,需要对ω以及ψ进行变化,可以通过给定ω以及ψ变换0°到360°或者π到2π范
围内的数值,使函数图像在x轴上移动或者旋转,即可实现图像位移
或者旋转变换。
其次,图像中参数ω可以进行放大或者缩小,当ω变换为kω时,可以使函数图像相对应的朝水平方向或者竖直方向放大或者缩小k 倍,这样就可以得到不同的图形变换。
最后,除了上述的位移和缩放之外,还可以通过改变
y=asin(ωx+ψ)中的常数ψ来进行旋转变换,当ψ每次增大2π时,可以使函数图像旋转2π角度,这样就可以实现函数图像的旋转变换。
总之,三角函数y=asin(ωx+ψ)对数学家们来说非常重要,通过对其参数ω、ψ的变化,可以实现其图像的位移、缩放和旋转变换等。
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.。
1.5函数y=Asin(ωx+φ)的图像(一)
左 平移
2
个单位得到.
便可得到函数y sin 2x的图像.
三、正弦曲线的相关术语
函 数 y A sin( x )( A 0, 0 )中 的 常 数 A、 、 对 其 图 像 的 影 响 : 振 幅 A: 使 图 像 发 生 纵 向 伸 缩 变 换 , 决 定 函 数 y A sin( x )的 值 域 为[ A , A ]; 角 频 率 : 使 图 像 发 生 横 向 伸 缩 变 换 , 2 决定函数 y A sin( x )的周期 T ; 1 频率( frequency):f 初 相 ( initial phase ): T 2 初 相 : 决 定 了 y A sin( x ) 在 x 0时 所 对 应 的 角 , 也决定了该正弦曲线的左右位置. 相位移 :使图像发生左右平移 变换, 决定 y A sin( x )图像的起点( , 0).
探索与研究
探 索 y A sin( x )( A 0, 0 )的 图 像 1、 探 索 y A sin x ( A 0, A 1)的 图 像 ; 2、 探 索 y sin x ( 0, 1)的 图 像 ; 3、 探 索 y sin( x )( 0 )的 图 像 ;
பைடு நூலகம்
所求解析式为 y 3 sin( x ) 3
1 又 3 3
7 T 2( ) 2 6 6
3
O 3
6
7 6
x
例7、已知正弦曲线 y A sin(x )图像上一 个最高点是 (2, 2 ),由这个最高点到相邻 的最低点时曲线与 x轴交于点 (6, 0),求此 函数解析式. (其中 A 0, 0, ) 2 解:由题意: A 2 2 T 4 ( 6 2 ) 16 T 8 y 2 sin( x ) 8 2 sin( 6 ) 0 8 4
高中数学必修4:1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图像(人教版高中数学必修4第一章三角函数+含高考真题演练)
5
12
)
个单位所得图象的函数
表达式为
12
⑵ 函数y=3cos(x+ 4 )图象向左平移
函数表达式为
y 3 cos(x 7 )
12
3
个单位所得图象的
练习2. 完成下列填空
⑶函数y=2loga2x图象向左平移3个单位所得图象的函数表
达式
y 2 log a 2( x 3)
图1
4 (2019年全国2卷理9)
图1
4 (2019年全国2卷理9)
图2
4 (2019年全国2卷理9)
图2
5 (2018年全国3卷理15)
5 (2018年全国3卷理15)
y
1
O
y cos3x 6
y cos3x
2
3
2
x
2
y cos x
6 (2017年全国1卷理9)
6 (2017年全国1卷理9)
y sin( x() > 0)
函数图像的伸缩变换
例 作函数y 3 sin( 2 x )的简图.
3
y 3sin(2x )
3
3
1
x
o
2
-1
y sin x
-3
3
1
3
o -1
-3
y 3sin(2x )
3
y sin( x )
3x
5 2
y 3sin x
3
6
1
3
o -1
-3
5
6
y sin(2x )
3
y 3sin(2x )
3
y sin( x )
3x 5 2 y 3sin x
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(1)先画出函数 y sin x的图象;
(2)再把正弦曲线向左 (右)平移 个单位长度, 得到函数 y sin( x + )的图象;
(3)然后使曲线上各点的横 坐标变为原来的 倍, 1
(纵坐标不变 )得到函数 y sin( x + )的图象;
(4)最后把曲线上各点的纵 坐标变为原来的 A倍, (横坐标不变 )这时的曲线就是函数 y A sin( x + ) 的图象.
5 6
2 1
3
oπ 6 12 -1
2
3 2
2
x
-2 -3
例 画出函数y=3sin(2x+ 3),x∈R的简图
解:(五点法)
x Y 3
2x+ 3
6
12
3
7 12
3 2
5 6
0
0
2
π
0
2π
0
3sin(2x+ 3 )
3
–3
6
O
12
3
7 12
y=sinx
向左>0 (向右<0)
平移||/个单位
y sin ( x + ) sin( x + )
y=Asin(x+)
横坐标不变
纵坐标伸长A>1 (缩短0<A<1)到原来的A倍
由y sin x的图象得到 y A sin(x + ) (其中A 0, 0)的图象
7 6
5 3
2
x
-2
-3
y=sin(x+ ) 3 y=sin(2x+ ) 3
方法1: 先平移后变周期
(1)向左平移 3 函数 y=sinx
1 2
y=sin(x+ ) 的图象 3 y=sin(2x+ ) 的图象 3 y=3sin(2x+ )的图象 3
(2)横坐标缩短到原来的 纵坐标不变 (3)横坐标不变
解:(1)从图像上可知,这个简谐振动的振幅为 2cm;周期为8s;频率为1.25
(2)如果从O点算起,到曲线上的D点,表示完 成了一次往复运动;如果从A点算起,则到曲线 上的E点,表示完成了一次往复运动
(3)设这个简谐振动的函数表达式为
y A sin( x + ), x [0, +)
5 6
X
-3
(四)y=sinx与y=Asin(x+)的图象关系.
思考:如何由 y sinx 变换得
y 3 sin( 2x +
3
) 的图象?
方法1: 先平移后变周期
y
3
2 1
y=3sin(2x+ 3 )
y=sinx
o
3
6 -1
6 3
7 2 5 12 3 6
的图象间的变化关系。
y
2
1 函数 y sin2 x 、y sin x 与 y sinx 2
y sin 2 x
1
1 y sin x 2
2
o
4
3 2
2
-1
二、函数y=sinx(>0)图象: 周期变换
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.
4 3
2
O
3
2 632 3
Hale Waihona Puke -1一、函数y=sin(x+)图象: 平移变换
函数 y=sin(x+)(0) 的图象可以看作是把 y=sinx 的图象上所有的点向左(当>0时)或 向右(当<0时)平行移动||个单位而得到的.
所有的点向左( >0) 或向右( <0)平移 | | 个单位
y=Asinx,xR的值域是[-A, A], 最大值是A,最小值是-A.
所有的点纵坐标伸长(A>1) 或缩短(0< A<1) A倍 y=sinx y=Asinx 横坐标不变
A的大小决定函数的最大(小)值
总结
y=sinx y=sinx y=sinx
所有的点向左( >0) 或向右( <0)平行移动 | | 个单位长度 所有点的横坐标缩短(>1) 或伸长(0< <1) 1/倍 纵坐标不变 所有的点纵坐标伸长(A>1) 或缩短(0< A<1) A倍 横坐标不变
y sin( x + ), 3
与 y sin x 的图象关系.
y y sin( x + ) 1 3
y sin x
2
O
3
2 632 3
3 5 2 13 x 2 3 6
4 3
-1
对函数图象的影响 探究一:
函数 y sin( x + 3 ), y sin( x 3 ) 与 y sin x 的图象
5.选择题 :已知函数y 3 sin( x + )的图象为C. 5 (2)为了得到函数 y 3 sin(2 x + )的图象, 只要 5 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 1 ( B)横坐标缩短到原来的 倍, 纵坐标不变 2 (C )纵坐标伸长到原来的 2倍, 横坐标不变 1 ( D)纵坐标缩短到原来的 倍, 横坐标不变 2
3 2
2
x
(纵坐标伸长或缩短)
1
y o
2
步骤4
-1
3 2
2
x
练习一
•1. 要得到函数 y= 2 sin x 的图象,只需将 y= sinx 图象(D ) A.横坐标扩大原来的两倍 B. 纵坐标扩大原来的两倍 C.横坐标扩大到原来的两倍 D. 纵坐标扩大到原来的两倍 •2. 要得到函数 y=sin3x 的图象,只需将 y=sinx 图象(D ) A. 横坐标扩大原来的3倍 B.横坐标扩大到原来的3倍 C. 横坐标缩小原来的1/3倍 D.横坐标缩小到原来的1/3倍 •3. 要得到函数 y=sin(x + π/3)的图象,只需将 y=sinx 图象( C) A. 向左平移π/6个单位 B. 向右平移π/6个单位 C. 向左平移π/3个单位 D. 向右平移π/3个单位 •4. 要得到函数 y=sin(2x-π/3)的图象,只需将y=sin2x图象( D) A. 向左平移π/3 个单位 B. 向右平移π/3个单位 C. 向左平移π/ 6个单位 D. 向右平移π/6 个单位
间的变化关系.
对函数图象的影响 探究一:
试研究
y sin( x + ), y sin( x ) 与 y 3 3
sin x 的图象关系.
y y sin( x + ) 1 3
y sin x
y sin( x ) 3
3 5 2 13 x 2 3 6
2.选择题 :已知函数 y 3 sin( x +
5 (1)为了得到函数 y 3 sin( x )的图象, 只要 5 把C上所有的点 C
)的图象为 C.
( A)向右平行移动 ( B )向左平行移动
5
个单位长度 . 个单位长度 .
5 2 (C )向右平行移动 个单位长度 . 5 2 ( D )向左平行移动 个单位长度 . 5
(5)
初相
例2、某简谐运动图象 如图.试根据图象回 答下列问题: (1)这个简谐运动的振幅,周期与频率各是多少?
(2)如果从O点算起,到曲线上的哪一点,表示完成了一 次往复运动?如果从A点算起呢?
(3)写出这个简谐运动的函数表达式.
y/cm
A 0.4 B 0.8 D F 2 E 1.2
O
x/s
C
那么,A=2;由于
2 5 0.8得 ; 2
由图象知初相为0,于是所求函数表达式是
y 2 sin 5 x , x [0,+ ). 2
1
y o
2
步骤1
-1
3 2
2
x
(沿x轴平行移动)
y
步骤2
1
3 2
2
o
-1
2
x (横坐标伸长或缩短)
1
y o
2
步骤3
-1
函数, y A sin(x + )
A称为振幅
1 f T
中
2 T 称为周期 | |
称为频率
x + 称为相位
称为初相
y A sin( x + )(其中A 0, 0)在简谐 运动中的相关概念: (1) A 振幅 2 ( 2)T 周期 1 ( 3) f 频率 T 2 (4)x + 相位
1 2
倍
y=Sin2x的图象
(2)向左平移 6
y=Sin(2x+ ) 的图象 3 y=3Sin(2x+ )的图象 3
(3)横坐标不变
纵坐标伸长到原来的3倍
总结: y=sinx
y=Asin(x+)
方法2:先变周期后平移的一般规律:
y=sinx
横坐标缩短>1 (伸长0<<1)到原来的1/倍 纵坐标不变