内容正文:
5.6 函数y=A sin (ωx+φ)
第1课时 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(一)
学习目标
1.理解y=A sin (ωx+φ)中φ,ω,A对图象的影响.
2.会利用图象的变换解决简单的问题.
知识点一 探索φ对y=sin (x+φ),x∈R图象的影响
如图是函数y=sin x和y=sin (x-)的图象.
两个图象有什么关系?
φ对函数y=sin (x+φ),x∈R图象的影响
[例1] 函数y=sin (x-)的图象可以看作是由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的?
解:函数y=sin (x-)的图象,可以看作是把曲线y=sin x上所有的点向右平移个单位长度得到的.
[变式探究1]
函数y=sin x的图象可以看作是由y=sin (x-)的图象经过怎样的变换而得到的?
解:函数y=sin x的图象,可以看作是由y=sin (x-)上所有的点向左平移个单位长度得到的.
[变式探究2]
函数y=sin (-x)的图象可以看作是由y=sin (-x)的图象经过怎样的变换而得到的?
解:因为y=sin (-x)=sin [-(x-)],故是由y=sin (-x)的图象向右平移个单位长度得到的.
[变式探究3]
求函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度后的函数解析式.
解:函数y=sin 2x向左平移个单位长度可得y=sin 2(x+),即y=sin (2x+).
[变式探究4]
由函数y=sin (x+)的图象经过怎样的变换,可以得到y=cos x的图象?
解:因为y=sin (x+)=cos [-(x+)]=cos (-x)=cos (x-),故只需将函数y=sin (x+)的图象向左平移个单位长度即可得到y=cos x的图象.
对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同,则先化为同名函数,再观察x的系数,当x的系数不为1时,应提取系数确定平移的单位和方向,方向遵循左加右减,且从ωx→ωx+φ的平移量为||个单位长度.
知识点二 探索ω(ω>0)对y=sin (ωx+φ)图象的影响
观察函数y=sin x和y=sin x的图象.
两个函数的周期有什么不同?它们的图象之间有什么关系?
ω(ω>0)对函数y=sin (ωx+φ)图象的影响
[例2] 为了得到y=sin x,x∈R的图象,只需把正弦曲线y=sin x上所有点的( )
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
A 解析:ω=<1,因此只需把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变.
在研究 ω(ω>0)对y=sin (ωx+φ)图象的影响时,由y=sin (x+φ)图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),即可得到y=sin (ωx+φ).
[练1] 函数y=cos x图象上各点的纵坐标不变,把横坐标变为原来的倍,得到图象的解析式为y=cos ωx,则ω的值为________.
答案:4 解析:函数
所以ω=4.
知识点三 探索A(A>0)对函数y=A sin (ωx+φ)图象的影响
如图为同一坐标系下y=sin (2x-)和y=3sin (2x-)的图象.
对同一个变量x值,函数图象上点纵坐标间有什么关系?
A(A>0)对函数y=A sin (ωx+φ)图象的影响
[例3] 函数y=sin (2x-)图象上所有点的横坐标保持不变,将纵坐标________(填“伸长”或“缩短”)为原来的________倍,将会得到函数y=3sin (2x-)的图象.
答案:伸长 3 解析:因为A=3>1,所以函数y=sin (2x-)图象上所有点的横坐标保持不变,将纵坐标伸长为原来的3倍即可得到函数y=3sin (2x-)的图象.
在研究A(A>0)对y=A sin (ωx+φ)图象的影响时,由y=sin (ωx+φ)纵坐标(横坐标不变)变成原来的A倍即可得到y=A sin (ωx+φ).
[练2] 为了得到函数y=4cos x的图象,只需把余弦曲线y=cos x上所有点的( )
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
C 解析:将y=cos x图象上所有点的纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变,得到y=4cos x.
1.知识清单
(1)平移变换;
(2)伸缩变换.
2.方法归纳:数形结合法.
3.常见误区:探究平移变换时,需要保证x的系数为1.
◎随堂演练
1.为了得到函数y=sin (x+1)的图象,只需把函数y=sin x的图象上所有的点( )
A.向左平行移动1个单位长度
B