内容正文:
第5节 正弦型函数的图像和性质
最新课程标准
教师专享
核心素养
考情聚焦
1.结合具体实例,了解函数y=Asin(ωx+φ)的实际意义.
2.能画出y=Asin(ωx+φ)的图像,借助图像理解参数A,ω,φ的意义,了解参数的变化对函数图像的影响.
3.会用三角函数解决一些简单的实际问题,体会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型
1.由图像确定y=Asin(ωx+φ)的解析式,发展直观想象和数学运算素养.
2.由图像变换法确定y=Asin(ωx+φ)的解析式,增强直观想象和数学运算素养.
3.三角函数模型及其应用,提升数学建模和数学运算素养
函数y=Asin(ωx+φ)图像的变换以及根据图像和简单性质确定A、ω、φ的取值为高考中的一个热点,主要考查考生识图、辨图的能力及三角恒等变换问题,题型多以选择题或填空题的形式出现,且难度不大,属中低档题.有时也作为解答题中的一问或某一环节中有所涉及
[必备知识]
1.正弦型函数的定义
一般地,形如y=Asin (ωx+φ)的函数,称为正弦型函数,其中A,ω,φ都是常数,且A≠0,ω≠0.
2.φ,ω,A对函数y=sin(x+φ)图像的影响
(1)φ对函数y=sin(x+φ),x∈R的图像的影响
(2)ω(ω>0)对y=sin(ωx+φ)的图像的影响
(3)A(A>0)对y=Asin(ωx+φ)的图像的影响
3.正弦型函数的性质
(1)一般地,正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)的定义域为R,值域为[-|A|,|A|],周期是T=,而且函数的图像可通过对正弦曲线进行平移、伸缩得到.
(2)正弦型函数中的常数A,ω,φ的实际意义:|A|称为振幅;φ称为初相;周期T=, f==称为频率.
4.“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的简图
“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x轴相交的三个点,作图时的一般步骤为
(1)定点:如下表所示.
x
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
(2)作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图像.
(3)扩展:将所得图像,按周期向两侧扩展可得y=Asin(ωx+φ)在R上的图像.
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)中各个字母的含义
A所起的作用是图像上每个点的横坐标不变,纵坐标变化为原来的A倍,简称为振幅变换;ω所起的作用是图像上的每个点的纵坐标不变,横坐标变化为原来的倍,简称为周期变换;φ所起的作用是将函数图像左右平移个单位,简称为相位变换.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)将函数y=sin ωx的图像向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y=sin(ωx-φ)的图像.( )
(2)要得到函数y=sin ωx(ω>0)的图像,只需将函数y=sin x上所有点的横坐标变为原来的ω倍.( )
(3)将函数y=sin x图像上各点的纵坐标变为原来的A(A>0)倍,便得到函数y=Asin x的图像.( )
(4)函数f(x)=sin2x的最小正周期和最小值分别为π,0.( )
(5)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图像的两个相邻对称中心之间的距离为.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
◆[小题查验]
1.函数y=sin在区间上的简图是( )
解析:A [令x=0得y=sin=-,排除B,D.由f=0,f=0,排除C,故选A.]
2.(2022·浙江卷,6)为了得到函数y=2sin 3x的图像,只要把函数y=2sin图像上所有的点( )
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
解析:D [函数图像平移满足左加右减,y=2sin=2sin,因此需要将函数图像向右平移个单位长度,可以得到y=2sin 3x的图像.故本题选D.]
3.(多选题)如图是函数y=sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)=( )
A.sin B.sin
C.cos D.cos
解析:BC [由f(0)>0,排除D;由T=π,排除A;因此选BC.]
4.(2022·北京卷,13)若函数f(x)=Asin x-cos x的一个零点为,则A= ________ ;f= ________ .
解析:f=Asin-cos=A-=0,解得A=1.f(x)=sin x-cos x=2sin,
故f=2sin=2