三角函数图像变换顺序详解
三角函数的图像及其变换规律
三角函数的图像及其变换规律三角函数是高中数学中的重要内容之一,也是大学数学和物理的基础。
其中,三角函数与图像变换规律是我们需要深入了解的。
一、初步认识三角函数的图像三角函数是由单位圆上的点的坐标表示的函数,我们称这些点的坐标为正弦和余弦,正弦函数的图像和余弦函数的图像可以通过下面的方式作出:1. 画一个以原点 O 为圆心、1 为半径的单位圆;2. 以非负 x 轴正半轴为起始线,从原点开始按逆时针方向旋转一定角度θ,记作点 A (1,0),A 点纵坐标就是正弦值sinθ;3. 以非负 y 轴正半轴为起始线,从原点开始按逆时针方向旋转一定角度θ,记作点 B (0,1),B 点横坐标就是余弦值cosθ。
4. 相邻两个峰值之间的水平距离称为周期,即正弦函数和余弦函数的周期都是2π。
这样我们就可以画出正弦函数 y = sin x 和余弦函数 y = cos x 的图像了。
在这个图像中,横轴表示角度,纵轴表示函数值。
另外,三角函数中还有一种常见的函数,即 y = tan x(正切函数)和 y = cot x(余切函数),它们的图像可以通过画出正弦函数和余弦函数的图像来得到。
二、三角函数的图像变换规律我们还可以通过对函数公式的系数进行变换,来改变函数图像的期数、振幅、图像的左右平移及上下平移等。
具体变换规律如下:1. 函数 y = A sin(Bx - C) + D,其中 A 为振幅,B 为周期,C 为左右平移,D 为上下平移。
当 A 和 B 变化时,函数图像的振幅和期数也随之发生变化。
其中,若 A > 1,则函数图像沿 y 轴方向压缩;若 A < 1,则函数图像沿 y 轴方向伸长。
当 B > 1 时,函数图像变窄了,其左右的振动次数增多,周期减小;当 B < 1 时,函数图像变宽了,左右振动次数减少,周期增加。
当 C > 0 时,函数图像向右移动;当 C < 0 时,函数图像向左移动。
三角函数的图像变换
三角函数的图像变换三角函数是数学中重要的一类函数,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
它们在图像上呈现出规律性的波动变化,而通过对这些函数进行图像的平移、缩放、翻转等操作,可以得到各种不同形态的函数图像。
本文将介绍三角函数的图像变换过程,并探讨不同变换对函数图像的影响。
正弦函数的图像变换正弦函数 $y = \\sin(x)$ 是一种周期性函数,其图像在 $[-\\pi, \\pi]$ 区间内呈现出波浪状的变化。
对正弦函数进行图像变换可以通过调整函数中的关键参数来实现。
平移平移是一种简单的图像变换操作,可以沿着横轴和纵轴分别对函数图像进行移动。
对于正弦函数 $y=\\sin(x)$ 来说,平移操作可以表示为 $y = \\sin(x - a)$,其中a为平移距离。
当a>0时,函数图像向右平移;当a<0时,函数图像向左平移。
缩放缩放是改变函数图像振幅的一种常见操作。
对于正弦函数$y=\\sin(x)$,可以通过调整函数中的系数来实现振幅的变化。
例如,当 $y=2\\sin(x)$ 时,函数图像的振幅将变为原来的两倍;当 $y=\\frac{1}{2}\\sin(x)$ 时,函数图像的振幅将缩小为原来的一半。
翻转翻转是改变函数图像对称性的一种操作。
对于正弦函数$y=\\sin(x)$,可以通过在函数中引入负号来实现翻转操作。
例如,当 $y=-\\sin(x)$ 时,函数图像将在a轴进行翻转。
余弦函数的图像变换余弦函数 $y = \\cos(x)$ 也是一种周期性函数,其图像在$[0, 2\\pi]$ 区间内呈现出波浪状的变化。
对余弦函数进行图像变换同样可以通过平移、缩放、翻转等操作来实现。
平移对于余弦函数 $y=\\cos(x)$,平移操作的表达式为 $y =\\cos(x - a)$,其中a为平移距离。
与正弦函数类似,当a> 0时,函数图像向右平移;当a<0时,函数图像向左平移。
三角函数的图像及其变换
振幅变换
振幅变换
通过将三角函数中的系数乘以一 个常数,可以改变函数图像的形 状和大小。例如,将正弦函数 y=sin(x)变为y=2sin(x),图像的 高度变为原来的两倍。
总结词
振幅变换可以改变函数图像的大 小和形状,但不影响位置。
详细描述
振幅变换通常通过乘以一个常数来实 现。例如,对于正弦函数y=sin(x),乘 以2得到y=2sin(x),图像的高度变为 原来的两倍。同样地,对于余弦函数 y=cos(x),乘以2得到y=2cos(x),图 像的高度也变为原来的两倍。
与复数的联系
三角函数与复数之间有着密切的联系。例如,复数的三角形式就是由三角函数来表示的,这使得复数 的一些性质和运算可以通过三角函数来理解和实现。
此外,在复分析中,三角函数也起着重要的作用,如在求解某些复数域上的微分方程时,经常需要用 到三角函数。
谢谢
THANKS
应用
正切函数在解决实际问题和数学 问题中也有应用,例如在几何学 和三角学中的角度和长度计算。
02 三角函数的图像
CHAPTER
正弦函数的图像
01
正弦函数图像是周期函数,其基本周期为$2pi$,在$[0, 2pi]$ 区间内呈现波形。
02
正弦函数图像在$x$轴上的交点是$(frac{pi}{2} + kpi, 0)$,其
周期变换
总结词
详细描述
通过改变三角函数的周期,可以改变
函数图像的形状和位置。例如,将正 弦函数和余弦函数的周期从2π变为4π, 图像将变为原来的两倍长,但形状和
周期变换可以改变函数图像的长度, 但不影响形状和位置。
位置保持不变。
周期变换通常通过乘以一个常数来实现。例 如,将函数y=sin(x)变为y=sin(2x),周期 从2π变为π,图像长度减半。同样地,对于 余弦函数,将y=cos(x)变为y=cos(2x),周 期从2π变为π,图像长度也减半。
(完整版)三角函数图像平移变换
三角函数图像平移变换由y =sin x 的图象变换出y =sin(ωx +ϕ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换。
利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量"起多大变化,而不是“角变化”多少.途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将y =sin x 的图象向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移|ϕ|个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),便得y =sin(ωx +ϕ)的图象. 途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换。
先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),再沿x 轴向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移ωϕ||个单位,便得y =sin (ωx +ϕ)的图象。
1。
为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( A )A .向左平移5π12个长度单位B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位2.要得到函数sin y x =的图象,只需将函数cos y x π⎛⎫=- ⎪3⎝⎭的图象( D )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.为了得到函数)62sin(π-=x y 的图象,可以将函数x y 2cos =的图象( B )(A )向右平移6π个单位长度 (B)向右平移3π个单位长度(C)向左平移6π个单位长度 (D)向左平移3π个单位长度4.把函数sin y x =(x R ∈)的图象上所有点向左平行移动3π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倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是CA sin(2)3y x π=-,x R ∈B sin()26x y π=+,x R ∈C sin(2)3y x π=+,x R ∈D sin(2)32y x π=+,x R ∈5.为了得到函数sin(2)3y x π=-的图像,只需把函数sin(2)6y x π=+的图像B(A)向左平移4π个长度单位 (B )向右平移4π个长度单位 (C )向左平移2π个长度单位 (D )向右平移2π个长度单位6.已知函数()sin()(,0)4f x x x R πϖϖ=+∈>的最小正周期为π,为了得到函数()cos g x x ϖ=的图象,只要将()y f x =的图象AA 向左平移8π个单位长度 B 向右平移8π个单位长度 C 向左平移4π个单位长度 D 向右平移4π个单位长度7。
三角函数图像变换
三角函数图象的平移和伸缩函数s i n ()y A x k ωϕ=++的图象与函数s i n y x =的图象之间可以通过变化A k ωϕ,,,来相互转化.A ω,影响图象的形状,k ϕ,影响图象与x 轴交点的位置.由A 引起的变换称振幅变换,由ω引起的变换称周期变换,它们都是伸缩变换;由ϕ引起的变换称相位变换,由k 引起的变换称上下平移变换,它们都是平移变换.既可以将三角函数的图象先平移后伸缩也可以将其先伸缩后平移. 变换方法如下:先平移后伸缩sin y x =的图象ϕϕϕ<−−−−−−−→向左(>0)或向右(0)平移个单位长度得sin()y x ϕ=+的图象()ωωω−−−−−−−−−→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变 得sin()y x ωϕ=+的图象()A A A >−−−−−−−−−→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变 得sin()y A x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x kϕ=++的图象.先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><<−−−−−−−−−→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)得sin y A x=的图象(01)(1)1()ωωω<<>−−−−−−−−−→横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变 得sin()y A x ω=的图象(0)(0)ϕϕϕω><−−−−−−−→向左或向右平移个单位得sin ()y A x x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x kωϕ=++的图象.例1 将sin y x =的图象怎样变换得到函数π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象. 解:(方法一)①把sin y x =的图象沿x 轴向左平移π4个单位长度,得πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的12,得πs i n24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;③将所得图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得π2sin 24y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象;④最后把所得图象沿y 轴向上平移1个单位长度得到π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.(方法二)①把sin y x =的图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得2sin y x =的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的12,得2s i n 2y x =的图象;③将所得图象沿x 轴向左平移π8个单位长度得π2s i n 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;④最后把图象沿y 轴向上平移1个单位长度得到π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象. 说明:无论哪种变换都是针对字母x 而言的.由sin 2y x =的图象向左平移π8个单位长度得到的函数图象的解析式是πsin 28y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭而不是πsin 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,把πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象的横坐标缩小到原来的12,得到的函数图象的解析式是πsin 24y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭而不是πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 对于复杂的变换,可引进参数求解.例2 将sin 2y x =的图象怎样变换得到函数πcos 24y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象.分析:应先通过诱导公式化为同名三角函数. 解:ππsin 2cos 2cos 222y x x x ⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,在πcos 22y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭中以x a -代x ,有ππcos 2()cos 2222y x a x a ⎡⎤⎛⎫=--=-- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭.根据题意,有ππ22224x a x --=-,得π8a =-.所以将sin 2y x =的图象向左平移π8个单位长度可得到函数πcos 24y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象.练习:1、选择题:已知函数)5sin(3π+=x y 的图象为C 。
高中数学中的三角函数的基本变换规律
高中数学中的三角函数的基本变换规律在高中数学的学习过程中,三角函数是一个重要的内容。
它们在解决几何问题、物理问题以及工程问题中发挥着重要的作用。
而要理解三角函数的性质和应用,我们首先需要掌握它们的基本变换规律。
一、平移变换规律平移是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行平移。
对于三角函数而言,平移变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的平移变换规律:y = a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示振幅的变化,b表示周期的变化,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的平移变换规律:y = a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示振幅、周期、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
通过平移变换规律,我们可以将函数图像在平面上进行移动,从而观察到函数图像的变化。
二、伸缩变换规律伸缩是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行拉伸或压缩。
对于三角函数而言,伸缩变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的伸缩变换规律:y = a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示纵坐标方向的伸缩倍数,b表示横坐标方向的伸缩倍数,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的伸缩变换规律:y = a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示纵坐标方向的伸缩倍数、横坐标方向的伸缩倍数、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
通过伸缩变换规律,我们可以观察到函数图像在平面上的形状发生变化,从而更好地理解函数的性质。
三、反射变换规律反射是指将函数图像沿着横坐标或纵坐标方向进行镜像。
对于三角函数而言,反射变换规律可以用以下形式表示:1. 正弦函数的反射变换规律:y = -a*sin(b(x-c)) + d其中,a表示振幅的变化,b表示周期的变化,c表示横坐标方向的平移量,d表示纵坐标方向的平移量。
2. 余弦函数的反射变换规律:y = -a*cos(b(x-c)) + d同样地,a、b、c、d分别表示振幅、周期、横坐标方向平移量和纵坐标方向平移量。
三角函数图形的变换
三角函数图形的变换1、正弦与余弦函数图象的变换2、由y =sin x 的图象变换出y =sin(ωx +ϕ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换。
利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。
途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换):先将y =sin x 的图象向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移|ϕ|个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换:先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),再沿x 轴向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移ωϕ||个单位,便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
作y =sin x (长度为2π的某闭区间)的图象 得y =sin(x +φ) 的图象得y =sin ωx 的图象 得y =sin(ωx +φ) 的图象 得y =sin(ωx +φ) 的图象 得y =Asin(ωx +φ)的图象,先在一个周期闭区间上再扩充到R 上沿x 轴平 移|φ|个单位 横坐标 伸长或缩短 横坐标伸 长或缩短沿x 轴平 移|ωϕ|个单位 纵坐标伸 长或缩短纵坐标伸 长或缩短【经典例题】图像变换一:左右平移1、把函数R x x y ∈=,sin 图像上所有的点向左平移4π个单位,所得函数的解析式为 _________2、把函数R x x y ∈=,cos 图像上所有的点向右平移5π个单位,所得函数的解析式为 _________图像变换二:纵向伸缩3、对于函数R x x y ∈=,s i n 3的图像是将R x x y ∈=,sin 的图像上所有点的______(“横”或”纵”)坐标______(伸长或缩短)为原来的______而得到的图像。
最全三角函数的图像与性质知识点总结
三角函数的图像与性质一、正弦函数、余弦函数的图像与性质
(
二、正切函数的图象与性质
三、三角函数图像的平移变换和伸缩变换
1. 由x y sin =的图象得到)sin(ϕω+=x A y (0,0A ω>>)的图象
注意:图象时一定要注意平移与伸缩的先后顺序,否则会出现错误。
2. )sin(ϕω+=x A y (0,0A ω>>)的性质
(1)定义域、值域、单调性、最值、对称性:
将ϕω+x 看作一个整体,与相应的简单三角函数比较得出; (2)奇偶性:只有当ϕ取特殊值时,这些复合函数才具备奇偶性:
)sin(ϕω+=x A y ,当πϕk =时为奇函数,当2
ππϕ±=k 时为偶函数;
(3)最小正周期:ω
π2=T
3. y =A sin(ωx +φ), x ∈[0,+∞) (0,0A ω>>)中各量的物理意义
(1) A 称为振幅; (2)2T πω
=称为周期;
(3)1f
T
=
称为频率;
(4)x ωϕ+称为相位;
(5)ϕ称为初相 (6)ω称为圆频率.。
三角函数的图像变换
三角函数b x A y ++=)sin(ϕω的图像变换三角函数的图像变换是历年来高考的重点内容,因此我们有必要对这一问题作一下研究。
下面就三角函数的图像变换的基本题型,做以详细讲析:一、 振幅变换由函数)(x f y =的图像变换为)(x Af y =的图像,其主要的方法是将)(x f y =图像上的各点的纵坐标变为原来的A 倍,即)()(A x Af y x f y =−−−−−−→−=倍纵坐标变为原来的。
例1、要得到)32sin(4π-=x y 的图像,只需将)32sin(π-=x y 的图像( )。
A 、 向上平移4个单位;B 、 将)32sin(π-=x y 图像上的各点的纵坐标变为原来的4倍; C 、 将)32sin(π-=x y 图像上的各点的纵坐标变为原来的4-倍; D 、 向下平移4个位单位。
分析:由题意可知,将)32sin(π-=x y 图像上的各点的纵坐标变为原来的4倍,就可以得到)32sin(4π-=x y 的图像。
故选B 。
二、 周期变换由函数)(x f y =的图像变换为)(x f y ω=的图像,其主要的方法是将)(x f y =图像上的各点的横坐标变为原来的ω1倍,即)()(1x f y x f y ωω=−−−−−−→−=倍横坐标变为原来的。
例2、如何由x y sin =的图像得到x y 2sin 2=的图像。
解:由x y sin =的图像上各点的纵坐标伸长到原来的2倍,得到x y sin 2=的图像,再将x y sin 2=的图像各点的横坐标压缩为原来的21倍,得到x y 2sin 2=的图像。
三、 相位变换(左右平移变换)由函数)(x f y =的图像变换为)(ϕ+=x f y 的图像,其主要的方法是将)(x f y =图像上所有点向左或向右平移ϕ个单位。
即)()(0)(ϕϕϕ+=−−−−−−→−=>x f y x f y 个单位向左平移 )()(0)(ϕϕϕ-=−−−−−−→−=>x f y x f y 个单位向右平移 例3、如何由)32sin(31π+=x y 的图像得到x y sin =的图像。
高中数学三角函数图像变换
高中数学三角函数图像变换在高中数学的学习中,三角函数图像变换是一个非常重要的知识点,它不仅是高考的重点,也是理解三角函数性质和应用的关键。
对于很多同学来说,这部分内容可能会感到有些抽象和难以掌握,但只要我们深入理解其本质和规律,就能够轻松应对。
首先,我们来了解一下三角函数的基本图像。
以正弦函数 y = sin x 为例,它的图像是一个周期为2π 的波浪形曲线,在区间0, 2π 内,经过点(0, 0)、(π/2, 1)、(π, 0)、(3π/2, -1) 和(2π, 0)。
余弦函数 y= cos x 的图像也是一个周期为2π 的曲线,与正弦函数的形状相似,但在 x = 0 时,函数值为 1。
接下来,我们看看三角函数图像的平移变换。
平移变换是指将三角函数的图像在坐标轴上进行水平或垂直移动。
比如,对于函数 y =sin(x +φ) (φ > 0),它的图像是将 y = sin x 的图像向左平移φ 个单位;而对于函数 y =sin(x φ) (φ > 0),则是将 y = sin x 的图像向右平移φ 个单位。
同样,对于余弦函数也有类似的规律。
再说说伸缩变换。
伸缩变换包括沿 x 轴和 y 轴的伸缩。
对于函数 y=sin ωx (ω > 0),当ω > 1 时,函数图像在 x 轴方向上被压缩;当 0 <ω < 1 时,函数图像在 x 轴方向上被拉伸。
而对于函数 y = A sin x (A > 0),当 A > 1 时,函数图像在 y 轴方向上被拉伸;当 0< A < 1 时,函数图像在 y 轴方向上被压缩。
那么,如何理解这些变换呢?我们可以通过实际的例子来感受一下。
假设我们有一个摩天轮,它的高度与时间的关系可以用正弦函数来表示。
如果摩天轮的转动速度加快,就相当于在x 轴方向上进行了压缩;如果摩天轮整体向上移动了一段距离,就相当于在 y 轴方向上进行了平移。
在解决三角函数图像变换的问题时,我们需要注意以下几点。
三角函数图像变换总结
三角函数图像变换总结三角函数是高中数学中非常重要的一个概念,它在几何、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
在学习三角函数时,我们经常会接触到三角函数的图像变换。
图像变换是指通过对原始函数的一系列操作,得到一个新的函数的过程。
一、平移变换平移变换是指将函数的图像沿着横轴或纵轴方向平移一定的距离。
当我们将函数沿着横轴平移时,可以通过将自变量加上一个常数来实现。
例如,若将函数f(x)沿着横轴向右平移a个单位,则新函数为f(x-a)。
同样,当我们将函数沿着纵轴平移时,可以通过将因变量加上一个常数来实现。
二、伸缩变换伸缩变换是指通过改变函数的自变量或因变量的取值范围来改变函数的图像形状。
当我们将函数的自变量进行伸缩时,可以通过改变自变量的比例系数来实现。
例如,若将函数f(x)的自变量x进行伸缩,新函数为f(kx),其中k是一个正常数。
当k 大于1时,函数图像会水平压缩;当0<k<1时,函数图像会水平拉伸。
同样,我们可以将函数的因变量进行伸缩,通过改变因变量的比例系数来实现。
三、翻折变换翻折变换是指通过改变函数的自变量或因变量的正负号来改变函数的图像形状。
当我们将函数的自变量进行翻折时,可以通过将自变量取相反数来实现。
例如,若将函数f(x)的自变量进行翻折,新函数为f(-x)。
同样,我们可以将函数的因变量进行翻折,通过将因变量取相反数来实现。
四、迭加变换迭加变换是指将多个变换效果叠加在一起,从而得到一个新的函数的图像。
例如,我们可以将平移、伸缩和翻折等变换操作应用于原始函数,得到一个经过多次变换的新函数的图像。
通过迭加变换,我们可以获得更加丰富多样的函数图像。
总结起来,三角函数的图像变换是通过对函数的自变量和因变量进行平移、伸缩、翻折等操作来改变函数的图像形状。
通过合理地应用这些图像变换,我们可以更好地理解和应用三角函数,并在解决实际问题时提供便利。
因此,掌握三角函数的图像变换是非常重要的数学技能之一,也是我们在数学学习中需要重点关注和掌握的内容之一。
高中三角函数的平移变换 讲解+习题
三角函数图像平移变换由y =sin x 的图象变换出y =sin(ωx +ϕ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换。
利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。
途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将y =sin x 的图象向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移|ϕ|个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换。
先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),再沿x 轴向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移ωϕ||个单位,便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
1.为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( A ) A .向左平移5π12个长度单位B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位2.要得到函数sin y x =的图象,只需将函数cos y x π⎛⎫=-⎪3⎝⎭的图象( D ) 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.为了得到函数)62sin(π-=x y 的图象,可以将函数x y 2cos =的图象( B )(A)向右平移6π个单位长度 (B)向右平移3π个单位长度 (C)向左平移6π个单位长度 (D)向左平移3π个单位长度4.把函数sin y x =(x R ∈)的图象上所有点向左平行移动3π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倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( C )A sin(2)3y x π=-,x R ∈B sin()26x y π=+,x R ∈C sin(2)3y x π=+,x R ∈D sin(2)32y x π=+,x R ∈5.为了得到函数的图像,只需把函数的图像( B )(A )向左平移个长度单位 (B )向右平移个长度单位 (C )向左平移个长度单位 (D )向右平移个长度单位 6.已知函数()sin()(,0)4f x x x R πϖϖ=+∈>的最小正周期为π,为了得到函数()cos g x x ϖ=的图象,只要将()y f x =的图象( A )A 向左平移8π个单位长度 B 向右平移8π个单位长度 C 向左平移4π个单位长度 D 向右平移4π个单位长度7.函数cos(2)26y x π=+-的图象F 按向量a 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),y f x =当()y f x =为奇函数时,向量a 可以等于( B ) .(,2)6A π-- .(,2)6B π-.(,2)6C π- .(,2)6D π8.将函数y=sinx 的图象向左平移ϕ(0 ≤ϕ<2π)的单位后,得到函数y=sin ()6x π-的图象,则ϕ等于( D ) A .6π B .56π C. 76π D.116π9.若将函数()tan 04y x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向右平移6π个单位长度后,与函数tan 6y x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像重合,则ω的最小值为( D )A .16B.14C.13D.1210.设函数()cos (0)f x x ωω=>,将()y f x =的图像向右平移3π个单位长度后,所得的图像与原图像重合,则ω的最小值等于C (A )13(B )3 (C )6 (D )911.将函数sin(2)3y x π=+的图象按向量α平移后所得的图象关于点(,0)12π-中心对称,则向量α的坐标可能为( C ) A .(,0)12π-B .(,0)6π-C .(,0)12πD .(,0)6π12.将函数3sin()y x θ=-的图象F 按向量(,3)3π平移得到图象F ',若F '的一条对称轴是直线4x π=,则θ的一个可能取值是( A )A. π125B. π125-C. π1211D. 1112π-13.把曲线yc os x +2y -1=0先沿x 轴向右平移2π个单位,再沿y 轴向下平移1个单位,得到的曲线方程是( C ) A .(1-y )sin x +2y -3=0 B .(y -1)sin x +2y -3=0 C .(y +1)sin x +2y +1=0D .-(y +1)sin x +2y +1=0解析:将原方程整理为:y =x cos 21+,因为要将原曲线向右、向下分别移动2π个单位和1个单位,因此可得y =)2cos(21π-+x -1为所求方程.整理得(y +1)sin x +2y +1=0.点评:本题考查了曲线平移的基本方法及三角函数中的诱导公式。
高中三角函数的像变换
高中三角函数的像变换三角函数是数学中常见的函数形式,它们在数学和物理等领域中有着广泛的应用。
像变换是对函数图像进行的一种变换操作,可以通过变换操作来改变原始函数图像的形态和位置。
在高中数学中,三角函数的像变换是一个重要的概念,掌握它可以帮助我们更好地理解和应用三角函数。
一、平移变换平移变换是一种保持函数形状不变,只改变位置的变换操作。
对于三角函数来说,平移变换可以分为水平平移和垂直平移两种类型。
1. 水平平移水平平移是将函数图像沿x轴的方向移动,可以使函数图像向左或向右平移。
数学上,水平平移的量可以用常数c表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(x + c)的图像向左平移c个单位;- 余弦函数y = cos(x + c)的图像向右平移c个单位;- 正切函数y = tan(x + c)的图像向左平移c个单位。
2. 垂直平移垂直平移是将函数图像沿y轴的方向移动,可以使函数图像向上或向下平移。
数学上,垂直平移的量可以用常数d表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(x) + d的图像向上平移d个单位;- 余弦函数y = cos(x) + d的图像向上平移d个单位;- 正切函数y = tan(x) + d的图像向上平移d个单位。
二、伸缩变换伸缩变换是一种改变函数图像形状和大小的变换操作。
对于三角函数来说,伸缩变换可以分为水平伸缩和垂直伸缩两种类型。
1. 水平伸缩水平伸缩是通过改变自变量x的取值范围来改变函数图像的形状。
数学上,水平伸缩的量可以用常数a表示。
对于三角函数来说:- 正弦函数y = sin(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压;- 余弦函数y = cos(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压;- 正切函数y = tan(ax)的自变量x的取值范围变为原来的1/a倍,图像被水平挤压。
2. 垂直伸缩垂直伸缩是通过改变因变量y的取值范围来改变函数图像的形状和大小。
了解三角函数图像的变换规律
了解三角函数图像的变换规律一、引言三角函数是数学中的重要概念,它们在几何、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
了解三角函数的图像变换规律,对于解决实际问题和深入理解数学概念都具有重要意义。
本文将从正弦函数和余弦函数两个角度,探讨三角函数图像的变换规律。
二、正弦函数的图像变换规律正弦函数是最常见的三角函数之一,它的图像呈现出周期性的波动。
我们先来了解正弦函数的基本图像,即y=sin(x)的图像。
在坐标系中,将x轴分成若干等分,分别对应0、π/6、π/3、π/2、2π/3、5π/6、π等点。
根据sin(x)的定义,计算出这些点的函数值,然后在坐标系中连接这些点,就得到了正弦函数的图像。
正弦函数的图像变换规律主要包括振幅、周期、相位和纵向平移四个方面。
首先,振幅决定了正弦函数图像的最高点和最低点的高度差。
振幅越大,图像的波动幅度越大;振幅越小,图像的波动幅度越小。
其次,周期是指正弦函数图像从一个最高点到下一个最高点所经历的距离。
周期越小,图像的波动速度越快;周期越大,图像的波动速度越慢。
第三,相位是指正弦函数图像在x轴上的平移。
当相位为0时,图像的起始点位于坐标系原点;当相位为π/2时,图像的起始点位于x轴上的π/2处。
最后,纵向平移是指正弦函数图像在y轴上的平移。
当纵向平移为0时,图像的中心位于y轴上的0处;当纵向平移为a时,图像的中心位于y轴上的a处。
在正弦函数的图像变换中,振幅、周期、相位和纵向平移可以相互组合使用,从而得到不同形态的图像。
例如,当振幅为2,周期为2π,相位为0,纵向平移为0时,得到的图像为y=2sin(x);当振幅为1,周期为π/2,相位为π/2,纵向平移为1时,得到的图像为y=sin(x-π/2)+1。
三、余弦函数的图像变换规律余弦函数是三角函数中的另一个重要概念,它的图像也呈现出周期性的波动。
与正弦函数类似,我们先来了解余弦函数的基本图像,即y=cos(x)的图像。
在坐标系中,同样将x轴分成若干等分,分别对应0、π/6、π/3、π/2、2π/3、5π/6、π等点。
三角函数图像变换
通过以上四种形式的讨论和研究,得出形如y=Asin(ωx+φ)+k与y=sinx函数的图象间的关系。
1振幅变换:
y=Asinx与y=sinx图象的关系
纵坐标伸缩,横坐标不变。
纵坐标伸长A倍(A>0)
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)。
例题1
要得到函数y= 2 sin x 的图象,只需将y= sinx 图象
纵坐标扩大到原来的2倍。
2、周期变换:
y=sinωx与y=sinx图象的关系
纵坐标不变,横坐标伸缩。
例题2
要得到函数y=sin3x 的图象,只需将y=sinx 图象
横坐标缩小到原来的1/3倍
3、平移变换:
(1)相位变换
y=sin(x+φ)与y=sinx图象的关系
左右平移,左加右减。
例题3
要得到函数y=sin(x + π/3)的图象,只需将y=sinx 图象
向左平移π/3个单位。
(2)上下平移
y=sinx+K与y=sinx图象的关系。
三角函数图像的变换
三角函数图像的变换1.函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤两种变换的差异先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位.原因是相位变换和周期变换都是针对x而言的.【小黄老师说】1.一个技巧列表技巧:表中“五点”中相邻两点的横向距离均为,利用这一结论可以较快地写出“五点”的坐标.2.两个区别(1)振幅A与函数y=Asin (ωx+φ)+b的最大值,最小值的区别:最大值M=A+b,最小值m=﹣A+b,故A=.(2)由y=sin x变换到y=Asin (ωx+φ)先变周期与先变相位的(左、右)平移的区别:由y=sin x的图象变换到y=Asin (ωx+φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.例1、(2018•通渭县模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|<)的图象如图所示,为了得到y=cos2x的图象,则只要将f(x)的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度例2、(2018•全国)要得到y=cosx,则要将y=sinx()A.向左平移π个单位B.向右平移π个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位例3、(2018•榆林一模)已知曲线,则下列说法正确的是()A.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2B.把C1上各点横坐标伸长到原来的2倍,再把得到的曲线向右平移,得到曲线C2C.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C2D.把C1向右平移,再把得到的曲线上各点横坐标缩短到原来的,得到曲线C21、(2018•金凤区校级三模)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图象如图所示,则= .2、(2018•岳阳二模)若将函数y=sin2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴方程为()A.B.C.D.3、(2018•太原三模)已知函数的一个对称中心是(2,0),且f(1)>f(3),要得到函数f(x)的图象,可将函数的图象()A.向左平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向右平移个单位长度4、(2018•德阳模拟)函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ<|)的图象向左平移个单位后关于原点对称,求函数f(x)在[0,]上的最小值为()A.﹣B.﹣C.D.5、(2018•齐齐哈尔三模)将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,则平移后的图象对称中心为()A.(,0)(k∈Z)B.(﹣,0)(k∈Z)C.(,0)(k∈Z)D.(+,0)(k∈Z)。
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三角函数图像变换顺序
详解
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
《图象变换的顺序寻根》
题根研究
一、图象变换的四种类型
从函数y = f (x)到函数y = A f ()+m,其间经过4种变换:
1.纵向平移——m 变换
2.纵向伸缩——A变换
3.横向平移——变换
4.横向伸缩——变换
一般说来,这4种变换谁先谁后都没关系,都能达到目标,只是在不同的变换顺序中,“变换量”可不尽相同,解题的“风险性”也不一样.
以下以y = sin x到y = A sin ()+m为例,讨论4种变换的顺序问题.
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【例1】函数的图象可由y = sin x的图象经过怎样的平移和伸缩变换而得到
【解法1】第1步,横向平移:
将y = sin x向右平移,得
第2步,横向伸缩:
将的横坐标缩短倍,得
第3步:纵向伸缩:
将的纵坐标扩大3倍,得
第4步:纵向平移:
将向上平移1,得
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【解法2】第1步,横向伸缩:
将y = sin x的横坐标缩短倍,得y = sin 2x
第2步,横向平移:
将y = sin 2x向右平移,得
第3步,纵向平移:
将向上平移,得
第4步,纵向伸缩:
将的纵坐标扩大3倍,得
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【说明】解法1的“变换量”(如右移)与参数值()对应,而解法
2中有的变换量(如右移)与参数值()不对应,因此解法1的“可靠性”大,而解法2的“风险性”大.
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【质疑】对以上变换,提出如下疑问:
(1)在两种不同的变换顺序中,为什么“伸缩量”不变,而“平移量”有变
(2)在横向平移和纵向平移中,为什么它们增减方向相反——
如当<0时对应右移(增方向),而m < 0时对应下移(减方向)(3)在横向伸缩和纵向伸缩中,为什么它们的缩扩方向相反——如|| > 1时对应着“缩”,而| A | >1时,对应着“扩”
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【答疑】对于(2),(3)两道疑问的回答是:这是因为在函数表达式y = A f ()+m中x和y的地位在形式上“不平等”所至. 如果把函数式变为方程式
(y+) = f (),则x、y在形式上就“地位平等”了.
如将例1中的变成
它们的变换“方向”就“统一”了.
对于疑问(1):在不同的变换顺序中,为什么“伸缩量不变”,而“平移量有变”这是因为在“一次”替代:x→中,平移是对x进行的.
故先平移(x→)对后伸缩(→)没有影响;
但先收缩(x→)对后平移(→)却存在着“平移”相关. 这就是为什么(在例1的解法2中)后平移时,有
的原因.
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【说明】为了使得4种变换量与4个参数(A,,,m)对应,降低“解题风险”,在由sin x变到A sin () (> 0) 的途中,采用如下顺序:(1)横向平移:x→
(2)横向伸缩:x+→
(3)纵向伸缩:sin () →A sin ()
(4)纵向平移:A sin () →A sin () + m
这正是例1中解法1的顺序.
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二、正向变换与逆向变换
如果把由sin x 到A sin ()+m的变换称作正向变换,那么反过来,由A sin ()+m到sin x变换则称逆向变换.显然,逆向变换的“顺序”是正向变换的“逆”.
因为正向变换的一般顺序是:
(1)横向平移,(2)横向伸缩,(3)纵向伸缩,(4)纵向平移.
所以逆向变换的一般顺序则是:
(1)纵向平移,(2)纵向伸缩,(3)横向伸缩,(4)横向平移.
如将函数y= 2sin (2-) +1的图像下移1个单位得y=2sin (2x-),再将纵坐标
缩小一半得y= sin(2 x-),再将横坐标扩大2倍得y= sin(x-),最后将图象左移得函数y= sin x.
【例2】将y = f (x)·cos x的图象向右平移, 再向上平移1, 所得的函数为y=2sin2 x. 试求f (x)的表达式.
【分析】这是图象变换的逆变换问题:已知函数的变换结果,求“原函数”. 我们考虑将“正向变换”的过程倒逆回去而得“逆向变换”的顺序.
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【解析】将y = 2sin2 x下移1个单位(与正向变换上移1个单位相反),
得y = 2sin2 x-1,再将 2sin2x-1左移(与正向变换右移相反)
得
令f (x)·cos x = 2sin x cos x 得f (x) = 2sin x
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【说明】由此得原函数为y=f(x)cos x=2sin x cos x=sin2x. 正向变换为sin 2x→2sin2x,其逆变换为2sin2x→sin2x.
因为2sin2x=1+sin(2 x-),所以下移1个单位得sin(2 x-),左移得sin2x.
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?
三、翻折变换使> 0
平移变换x→是“对x而言”,由于x过于简单而易被忽略.
强调一下,这里x的系数是+1. 千万不要误以为是由sin(- x)左移
而得.
其实,x或y的系数变 -1,也对应着两种不同的图象变换:由x→ - x对应着关于y轴的对称变换,即沿y轴的翻折变换;由f (x) → - f (x)对应着关于x轴的对称变换,即沿x轴的翻折变换.
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【例3】求函数的单调减区间.
【分析】先变换 -3x→3x,即沿y轴的翻折变换.
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【解析1】,转化为求g(x)=sin(3x-)的增区间
令≤≤
≤x ≤(f(x)减区间主解)
又函数的f(x)周期为,故函数f(x)减区间的通解为
≤x ≤
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【解析2】的减区间为
≤≤
即是≤x ≤
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【说明】从图象变换的角度看问题,比较解析1和解析2可知,求f(x)的减区间,实际上分两步进行:
(1)先求得f(x)减区间的主解≤x ≤
(2)再利用主解进行横向平移(的整数倍)即得f(x)减区间的通解.
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【思考】本解先将“正数化”,使>0是本解成功的关键. 否则,如果去解不等式组
将会使你陷入歧途,不防试试!。