内容正文:
专题04 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的应用
适用学科
高中数学
适用年级
高中一年级
适用区域
通用
课时时长(分钟)
120
知识点
y=Asin(ωx+φ)的有关概念
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
由y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象
教学目标
1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出y=Asin(ωx+φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.
2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题.
教学重点
能画出y=Asin(ωx+φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响
教学难点
会用三角函数解决一些简单实际问题
教学过程
一、课堂导入
[考情展望]
1.考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换。
2.考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象画法或解析式的求法。
3.以新问题新情景为切入点,考查三角函数模型的应用。
二、复习预习
[自主梳理]
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点.如下表所示.
X
Ωx+φ
y=
Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.图象变换:函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图象可由函数y=sin x的图象作如下变换得到:
(1)相位变换:y=sin xy=sin(x+φ),把y=sin x图象上所有的点向____(φ>0)或向____(φ<0)平行移动__________个单位.
(2)周期变换:y=sin (x+φ)→y=sin(ωx+φ),把y=sin(x+φ)图象上各点的横坐标____(0<ω<1)或____(ω>1)到原来的________倍(纵坐标不变).
(3)振幅变换:y=sin (ωx+φ)→y=Asin(ωx+φ),把y=sin(ωx+φ)图象上各点的纵坐标______(A>1)或______(0<A<1)到原来的____倍(横坐标不变).
3.当函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0),x∈(-∞,+∞)表示一个振动量时,则____叫做振幅,T=________叫做周期,f=______叫做频率,________叫做相位,____叫做初相.
函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为____________.y=Atan(ωx+φ)的最小正周期为________.
【答案】1. 0 π 2π 2.(1)左 右 |φ| (2)伸长 缩短 (3)伸长 缩短 A 3.A ωx+φ φ
三、知识讲解
考点1 y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(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=
f==
ωx+φ
φ
考点2 用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示
x
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
考点3 由y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象
(1)先平移后伸缩 (2)先伸缩后平移
[知识点拨]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.
四、例题精析
考点一 作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
例1 已知函数f(x)=cos2x-2sin xcos x-sin2x.
(1)将f(x)化为y=Acos(ωx+φ)的形式;
(2)用“五点法”在给定的坐标中,作出函数f(x)在[0,π]上的图象.
考点二 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
例2 (1)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( )
(2)函数y=cos(2x+φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移个单位后,与函数y=sin的图象重合,则φ=________.
考点三 求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
例3(1)函数的图象如图所示,则的表达式为( )
A. B.
C. D.
(2)函数在一个周期内的图象如下,此函数的解析式为