内容正文:
第六节 函数y=A sin (ωx+φ)的图象及应用
【课标标准】
1.了解函数y=A sin (ωx+φ)的物理意义;能画出y=A sin (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的实际问题.
知识梳理
1.“五点法”作函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的五个关键点为
________,________,________,____________,________.
(-,0)
(,A)
(,0)
(,-A)
(,0)
2.由函数y=sin x的图象通过变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法
sin ωx
sin (ωx+φ)
[常用结论]
1.函数y=A sin (ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
2.由y=sin ωx到y=sin (ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移个单位长度而非φ个单位长度.
3.函数y=A sin (ωx+φ)图象的对称轴由ωx+φ=kπ+,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.
夯实双基
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)将函数y=3sin 2x的图象左移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin (2x+)( )
(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)将函数y=2sin x的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得函数y=2sin 的图象.( )
(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.(教材改编)将函数f(x)=sin (x+)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,所得图象的函数表达式为( )
A.y=sin (2x+) B.y=sin (2x+)
C.y=sin (x+) D.y=sin (x+)
答案:C
解析:将函数f(x)=sin (x+)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y=sin (x+).
故选C.
3.(教材改编)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的图象如图所示,则函数f(x)的解析式为_________________.
f(x)=2sin
解析:由图象知:A=2,T=4×=4π,
所以=4π,又因为ω>0,所以ω=,
所以f(x)=2sin ,
又f=2,所以2sin =2,
即sin =1,
又因为0<φ<π,所以φ=,
所以f(x)=2sin .
4.(易错)要得到函数y=sin (4x-)的图象,只需将函数y=sin 4x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
答案:D
解析:y=sin (4x-)=sin 4(x-),因此将函数y=sin 4x的图象向右平移个单位.
故选D.
5.(易错)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,-π<φ<0)的相邻两个零点间的距离为,且f(-)=-2,则φ=________.
-
解析:由题意知·=,所以ω=2.
∵f(-)=2sin (-+φ)=-2,
∴φ=-.
题型一 函数y=A sin (ωx+φ)的图象及变换
例 1 已知函数f(x)=2sin .
(1)作出f(x)在[0,π]上的图象(要列表);
(2)函数y=f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到?
解析:(1)因为x∈[0,π],所以2x+∈.
列表如下:
描点、连线得图象如图所示:
2x+ π 2π
x 0 π
f(x) 1 2 0 -2 0 1
(2)将y=sin x的图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数y=sin 的图象,再将y=sin的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=sin 图象,再将y=sin 上所有点的纵坐标伸长2倍(横坐标不变),得到f(x)=2sin 的图象.
题后师说
作函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)
的图象常用的方法
巩固训练1
(1)(多选)要得到y=sin x的图象,可以将函数y=sin (2x-)的图象上所有的点( )
A.向右平行移动个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍
B.向左平行移动个单位长度,再把所得各点横坐标扩大到原来的2倍
C.横坐标缩短到原来的倍,再把所得各点向右平行移动个单位长度
D.横坐标扩大到原来的2倍,再把所得各点向左平行移动个单位长度
答案:BD
解析:要想得到y=sin x的图象