内容正文:
第5讲 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
2.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:
ωx+φ
0
π
2π
x
y=Asin(ωx
+φ)
0
A
0
-A
0
3.函数y=sinx的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤
1.对函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,φ≠0,b≠0),其图象的基本变换有:
(1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A的变化引起的,A>1时伸长,A<1时缩短.
(2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的,ω>1时缩短,ω<1时伸长.
(3)相位变换(横向平移变换):是由φ引起的,φ>0时左移,φ<0时右移.
(4)上下平移(纵向平移变换):是由b引起的,b>0时上移,b<0时下移.
可以使用“先伸缩后平移”或“先平移后伸缩”两种方法来进行变换.
2.当相应变换的函数名不同时,先利用诱导公式将函数名化一致,再利用相应的变换得到结论.
3.由y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,φ≠0,b≠0)的图象得到y=sinx的图象,可采用逆向思维,将原变换反过来逆推得到.
1.(2022·浙江高考)为了得到函数y=2sin3x的图象,只要把函数y=2sin图象上所有的点( )
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 因为y=2sin3x=2sin,所以把函数y=2sin图象上所有的点向右平移个单位长度即可得到函数y=2sin3x的图象.故选D.
2.函数y=sin在区间上的简图是( )
答案 A
解析 令x=0得y=sin=-,排除B,D;由x=-时,y=0,x=时,y=0,排除C.故选A.
3.(2023·南昌质检)将曲线y=2sin上的每个点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到的曲线的一条对称轴方程为( )
A.x= B.x=-
C.x= D.x=-
答案 C
解析 依题意得变换后的函数解析式为y=2sin,令2x+=+kπ(k∈Z),解得x=+(k∈Z),再结合选项,知选C.
4.(2023·信阳模拟)函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )
A.2,- B.2,-
C.4,- D.4,
答案 A
解析 由题图可知,T=+=,所以T=π,ω==2.因为点在图象上,所以2×+φ=+2kπ,k∈Z,所以φ=-+2kπ,k∈Z.又-<φ<,所以φ=-.故选A.
5.已知函数f(x)=sin.给出下列结论:
①f(x)的最小正周期为2π;
②f是f(x)的最大值;
③把函数y=sinx的图象上所有的点向左平移个单位长度,可得到函数y=f(x)的图象.
其中所有正确结论的序号是( )
A.① B.①③
C.②③ D.①②③
答案 B
解析 因为f(x)=sin,所以最小正周期T==2π,故①正确;f=sin=sin=≠1,故②不正确;将函数y=sinx的图象上所有的点向左平移个单位长度,得到y=sin的图象,故③正确.故选B.
6.函数y=tan的图象与x轴交点的坐标是________.
答案 ,k∈Z
解析 令2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z).∴函数y=tan的图象与x轴交点的坐标是,k∈Z.
考向一 “五点法”作y=Asin(ωx+φ)的图象
例1 用五点法作出y=2sin在内的图象.
解 2×+=-,2×+=,
令2x+=0,得x=-.
令2x+=,得x=.
令2x+=π,得x=.
令2x+=,得x=.
列表如下:
2x+
-
0
π
x
-
-
y
-
0
2
0
-2
-
描点作图.
用“五点法”作正、余弦型函数图象的步骤
(1)将原函数化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的形式;
(2)确定周期;
(3)确定一个周期内函数图象的最高点和最低点;
(4)选出一个周期内函数图象与x轴的三个交点;
(5)列表;
(6)描点作图.
1.用“五点法”画出函数y=sin+cos的图象.
解 ∵函数y=sin+cos=2=2=2sin,
列表如下:
+
0
π
2π
x
-
y
0
2
0
-2
0
描点、连线作图如下:
将函数y=2sin,x∈的图象不断向左、向右平移(每次移动4π个单位长度),就可