内容正文:
第5节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质及三角函数模型的应用
★[课程标准]
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)的图象,借助图象理解参数A,ω,φ的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.
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.函数y=Asin(ωx+φ)的几个相关的概念
振幅
周期
频率
相位
初相
y=Asin(ωx+φ)
(A>0,ω>0),
x∈R
A
T=
f=
ωx+φ
φ
2.用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内的简图时,要找五个特征点,如图:
x
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin
(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径
1.函数的周期与图象的对称性之间的关系.
(1)正弦曲线或余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是周期.
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是周期.
2.对称轴(对称中心)与函数值的关系.
在判断对称轴或对称中心时,用以下结论可快速解题:设y=f(x)=Asin(ωx+φ),g(x)=Acos(ωx+φ),x=x0是对称轴方程⇔f(x0)=±A,g(x0)=±A;(x0,0)是对称中心⇔f(x0)=0,g(x0)=0.
◆[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的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y=sin(ωx-φ)的图象.( )
(2)要得到函数y=sin ωx(ω>0)的图象,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图象上各点的纵坐标变为原来的A(A>0)倍,便得到函数y=Asin x的图象.( )
(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,那么函数图象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BD.由f=0,f=0,排除C,故选A.]
2.(2022·浙江高考)为了得到函数y=2sin 3x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
解析:D [函数图象平移满足左加右减,y=2sin=2sin,因此需要将函数图象向右平移个单位长度,可以得到y=2sin 3x的图象.故本题选D.]
3.(多选)如图是函数y=sin(ωx+φ)的部分图象,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.(忽视整体化思想致误)若函数f(x)=sin ωx(0<ω<2)在区间上单调递增,在区间上单调递减,则ω= ________ .
解析:由题意知当x=时,函数取得最大值,所以有sin =1,所以=+2kπ(k∈Z),所以ω=+6k(k∈Z),又0<ω<2,所以ω=.
答案:
5.某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.下表是今年前四个月的统计情况:
月份x
1
2
3
4
收购价格y(元/斤)
6
7
6
5
选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(元/斤)与相应月份之间的函数关系为 ________ .
解析:设y=Asin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0),由题意得A=1,B=6,T=4,因为T=,所以ω=,
所以y=sin+6.
因为当x=1时,y=6,所以6=sin+6,
结合表中数据得+φ=2kπ,k∈Z,可取φ=-,
所以y=sin+6.
答案:y=sin+6
由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式
1.(2023·陕西省洛南中学模拟)已知函数g(x)=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则g(x)的解析式是( )
A.y=2sin+1 B.y=2sin+1
C.y=2sin+2 D.y=2sin+2
解析:A [由图象可得,解得A=2,k=1,由正弦型图象性质可得=-=,
所以T==π,解得ω=2,又2