内容正文:
第2课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(二)
学习目标
1.掌握y=sin x与y=A sin (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=A sin (ωx+φ)的图象.
知识点一 y=sin x与y=A sin (ωx+φ)图象间的变换关系
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.
(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时,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] (1)将函数y=cos (2x+)的图象向左平移个单位长度,再向下平移3个单位长度,则所得图象的解析式为________.
(2)将y=sin x的图象怎样变换可得到函数y=2sin (2x+)+1的图象?
答案:(1)y=-cos 2x-3 解析:y=cos (2x+)的图象向左平移个单位长度,得y=cos [2(x+)+]=cos (2x+π)=-cos 2x,再向下平移3个单位长度得y=-cos 2x-3的图象.
(2)解:方法一(先伸缩后平移) ①把y=sin x的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍,得到y=2sin x的图象;②将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,得y=2sin 2x的图象;③将所得图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=2sin 2(x+)的图象;④将所得图象沿y轴向上平移1个单位长度,得y=2sin (2x+)+1的图象.
方法二(先平移后伸缩) ①将y=sin x的图象沿x轴向左平移个单位长度,得y=sin (x+)的图象;②将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,得y=sin (2x+)的图象;③把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来2倍,得到y=2sin (2x+)的图象;④将所得图象沿y轴向上平移1个单位长度,得y=2sin (2x+)+1的图象.
先平移后伸缩和先伸缩后平移中,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.
[练1] 将函数y=2cos 2x的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到的图象对应的函数解析式为( )
A.y=cos 2x B.y=-2cos x
C.y=-2sin 4x D.y=-2cos 4x
D 解析:将函数y=2cos 2x的图象向右平移个单位长度,可得函数y=2cos [2(x-)]=2cos (2x-π)=-2cos 2x的图象,再将所得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=-2cos 4x的图象,故选D.
知识点二 “五点法”作函数y=sin (ωx+φ)图象
[例2] 用“五点法”作出函数y=2sin (+)的图象.
解:令t=+,列表如下:
x
-
t
0
π
2π
y
0
2
0
-2
0
描点连线并向左右两边分别扩展,得到如图所示的函数图象:
用“五点法”作函数f(x)=A sin (ωx+φ)图象的步骤
第一步:列表
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-
-
-
-
y
0
A
0
-A
0
第二步:在同一坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图象.
[练2] 作出函数y=sin (2x-)在x∈[,]上的图象.
解:令X=2x-,列表如下:
X
0
π
2π
x
y
0
0
-
0
描点连线得图象如图所示.
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.
◎随堂演练
1.用五点法作y=2sin 2x的图象时,首先应描出的五点的横坐标可以是( )
A.0,,π,,2π B.0,,,,π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
B 解析:由2x=0,,π,,2π,得x=0,,,,π.
2.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,所得图象的函数解析式是( )
A.y=cos 2x B.y=1+cos 2x
C.y=1+sin (2x+) D.y=cos 2x-1
B 解析:将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin [2(x+)],即y=sin (2x+)=cos 2x的图象,再向上平移1个单位长度,所得图象的函数解析式为y=1+cos 2x.
3.已知函数f(x)=3si