内容正文:
第2课时 函数y=Asin(ωx+φ) 的图象(二)
学习目标 1.掌握y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.2.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
一、y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系
问题1 根据上节课所学,你能由函数y=sin x经过平移变换、伸缩变换变换成函数y=Asin(ωx+φ)吗?
提示 可以,一般地,先把函数y=sin x的图象向左或向右平移|φ|个单位长度,得到函数y=sin(x+φ),然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(ωx+φ),最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍(横坐标不变),这时的曲线就是y=Asin(ωx+φ).
问题2 在函数的变换过程中,一定是先平移再伸缩吗?如果能先伸缩,那么平移的单位长度一样吗?
提示 平移变换与伸缩变换没有先后顺序,但是两种变换下的平移的单位长度不一样,先伸缩时的平移的单位长度为.
知识梳理
由函数y=sin x的图象得到y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象的两种途径可以通过图形表示,如图.
注意点:
(1)两种变换仅影响平移的单位长度,其余参数不受影响.
(2)若相应变换的函数名称不同,要先用诱导公式转化为同名的三角函数,再进行平移或伸缩.
例1 由y=3sin x的图象变换得到y=3sin的图象主要有两个过程:先平移后伸缩和先伸缩后平移,前者需向左平移________个单位长度,后者需向左平移________个单位长度.
答案
解析 y=3sin x
y=3siny=3sin.
y=3sin x
y=3sin x
y=3sin =3sin.
反思感悟 先平移后伸缩和先伸缩后平移,平移的量是不同的,在应用中一定要区分清楚,以免混乱而导致错误.弄清平移对象是减少错误的关键.
跟踪训练1 将函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=Asin x的图象,试求ω和φ的值.
解 将函数y=Asin x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=Asin的图象,再将每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=Asin的图象,即为函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象,
所以f(x)=Asin,
所以ω=,φ=.
二、“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
问题3 用“五点法”作函数y=sin x的图象时,找哪五个关键点?
提示 (0,0),,(π,0),,(2π,0).
例2 (教材237页例1改编)用“五点法”画函数y=2sin在一个周期内的简图.
解 令X=3x+,则x=,列表如下:
X
0
π
2π
x
-
y
0
2
0
-2
0
描点连线,画图如下.
延伸探究 本例中把“一个周期内”改为“”,又如何作图?
解 因为x∈,所以3x+∈,
列表如下:
3x+
π
2π
x
0
y
1
2
0
-2
0
1
描点连线,画图如下.
反思感悟 “五点法”作图的实质
(1)利用“五点法”作函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象,实质是利用函数的三个零点,两个最值点画出函数在一个周期内的图象.
(2)用“五点法”作函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象的步骤第一步:列表.
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-
-
-
-
f(x)
0
A
0
-A
0
第二步:在同一平面直角坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图象.
(3)在画指定区间上的函数图象时,先由x的第一个取值确定ωx+φ整体取的第一个值,然后再确定ωx+φ整体后面的取值.
跟踪训练2 已知函数y=sin,x∈R.
(1)用“五点法”作出它在一个周期内的简图;
(2)该函数的图象可由y=sin x(x∈R)的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?
解 (1)列表:
2x+
0
π
2π
x
-
y=sin
0
0
-
0
描点、连线,如图所示.
(2)将函数y=sin x的图象先向左平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,再保持纵坐标不变,把横坐标缩短为原来的,得到函数y=sin的图象,再保持横坐标不变,把纵坐标缩短为原来的,得到函数y=sin的图象.
1.知识清单:
(1)平移变换.
(2)伸缩变换.
(3)图象的画法.
2.方法归纳:五点法、数形结合法.
3.常见误区:忽视先平移和先伸缩作图时平移的量不一样.
1.将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得图象