内容正文:
5.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
第1课时 y=Asin(ωx+φ)的图象(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.理解y=Asin(ωx+φ)中φ,ω,A对图象的影响.
2.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.
3.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象.
1.用“图象变换法”作y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)函数y=Asin x,x∈R(A>0且A≠1)的图象,可以看做是把正弦曲线上所有点的(横坐标不变)纵坐标扩大(当A>1时)或缩小(当0<A<1时)到原来的A倍而得到的,函数y=Asin x的周期是2π,值域为[-A,A],最大值为A,最小值为-A.
(2)函数y=sin ωx,x∈R(其中ω>0,且ω≠1)的图象,可以看做是把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的(纵坐标不变)而得到.y=sin ωx的值域为[-1,1],周期为.
(3)函数y=sin(x+φ),x∈R(其中φ≠0)的图象,可以看做是把正弦曲线上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平移|φ|个单位长度而得到.y=sin(x+φ)的值域为[-1,1],周期是2π.
(4)一般地,设A>0,ω>0,φ是常数,函数y=Asin(ωx+φ)的图象可经过以下步骤得到:将正弦曲线y=sin x向左(当φ>0)或向右(当φ<0)平移个单位长度;再将所得曲线上每一点的横坐标伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)为原来的(纵坐标不变);进一步将所得曲线上每一点的纵坐标扩大(A>1)或缩小(0<A<1)为原来的A倍(横坐标不变).函数y=Asin(ωx+φ)的值域为[-A,A],周期为.
微点助解
1. A对函数y=Asin x图象影响的注意点
(1)若A>0,则函数y=Asin x的值域是[-A,A],最大值是A,最小值是-A;若A<0,则函数y=Asin x的值域是[A,-A],最大值是-A,最小值是A.
(2)|A|的大小反映了曲线y=Asin x波动幅度的大小.
(3)y=Asin x与y=sin x的图象形状不同,此变换称为纵向伸缩变换.
2. ω对函数y=Asin ωx图象影响的注意点
(1)ω(ω>0)影响函数y=sin ωx的周期.
(2)y=sin ωx(ω≠1)与y=sin x的图象形状不同,此变换称为横向伸缩变换.
3.函数 y=Asin(ωx+φ)图象平移变换的注意点
(1)y=sin(x+φ)与y=sin x的图象形状是完全一样的,y=sin(x+φ)的图象可以由y=sin x的图象向左或向右平移得到.
(2)左右平移是对x本身而言的,如果x前面的系数不是1,应提取系数,然后进行左右平移.
2.函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中参数的物理意义
[基点训练]
1.判断正误:
(1)由函数y=sin x的图象得到函数y=sin(x+φ)的图象,需向左平移|φ|个单位长度.( )
(2)“五点法”只能作函数y=sin x的图象,而不能作函数y=sin(x+φ)的图象.( )
(3)利用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图象时,“ωx+φ”依次取0,,π,,2π五个值.( )
(4)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”,与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.将函数y=sin x的图象上各点的纵坐标伸长到原来的3倍,横坐标不变,则所得图象对应的函数为( )
A.y=3sin x B.y=sin x
C.y=sin 3x D.y=sinx
答案:A
3.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 D.y=cos 2x-1
解析:选B 将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=sin,即y=sin=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.
题型(一) 三角函数图象的平移变换
[典例] 已知函数f(x)=sin(x∈R,ω>0)的最小正周期为π,怎样将f(x)的图象变换得到g(x)=cos ωx的图象?
[解] 因为T==π,所以ω=2.
所以f(x)=sin,g(x)=cos 2x.
又sin=sin=cos 2x.
所以将f(x)的图象向左平移个单位长度得到g(x)=cos 2x的图象.
[变式拓展]
本例变为y=cos的图象如何变换得到y=sin x的图象?
解:因为cos=cos=sin x,
所以将y=cos的图象向右平移个