内容正文:
第二课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质
[素养目标] 1.类比y=sin x的性质,理解y=Asin(ωx+φ)的性质. 2.会利用y=Asin(ωx+φ)的图象研究函数性质及应用. 3.培养学生直观想象、逻辑推理的学科素养.
探究点一 A、ω、φ的意义
[基础梳理]
函数y=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0),在这里常数A叫振幅,T=叫周期,f==叫频率,ωx+φ叫相位,φ叫初相.
函数y=Asin(ωx+φ)+b(其中ω>0,A>0)的最大值为A+b,最小值为-A+b,周期为.
[互动探究]
(1)函数y=2sin的周期、振幅依次是( )
A.4π,-2 B.4π,2
C.π,2 D.π,-2
解析:B 周期T==4π,振幅为2,故选B.
(2)函数y=-2sin的周期、振幅、初相分别是( )
A.2π,-2, B.4π,-2,
C.2π,2,- D.4π,2,-
解析:D y=-2sin=2sin,A=2,T==4π,φ=-.
首先把函数解析式化为y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的形式,再求振幅、周期、初相.应注意A>0,ω>0.
[跟踪训练]
1.函数y=2sin的相位和初相分别为( )
A.-2x+, B.2x-,-
C.2x+, D.2x+,
解析:C ∵y=2sin
=2sin
=2sin,
∴相位和初相分别为2x+,,故选C.
2.函数y=-6sin,x∈R的振幅、周期、初相为( )
A.A=-6,T==π,φ=
B.A=-6,T==π,φ=-
C.A=-6,T==π,φ=π
D.A=6,T==π,φ=π
解析:D y=-6sin=6sin[π+]=6sin,
∴A=6,T==π,φ=π.
探究点二 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用
[基础梳理]
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0)的性质
定值域
R
值域
[-A,A]
周期
T=
对称轴
方程
令ωx+φ=kπ+,k∈Z,求得x=+,k∈Z
对称
中心
令ωx+φ=kπ,k∈Z,求得(k∈Z)
单调性
递增区间由2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+,k∈Z求得;递减区间由2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+,k∈Z求得
[互动探究]
角度1 函数y=Asin(ωx+φ)的对称性与奇偶性
(1)将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )
A. B.
C.0 D.-
解析:B 由题意知y=sin=sin为偶函数,所以+φ=kπ+,即φ=kπ+,k∈Z,当k=0时φ=,故选B.
(2)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:A 由题设知直线x=与点分别为函数f(x)图象的对称轴与对称中心,
故+φ=+k1π(k1∈Z),+φ=k2π(k2∈Z),
于是=(k2-k1)π-(k1,k2∈Z),即ω=4(k2-k1)-2(k1,k2∈Z),故ω的最小值是2.
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)和余弦型函数y=Acos(ωx+φ)不一定具备奇偶性.对于函数y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数,当φ=kπ+(k∈Z)时为偶函数;对于函数y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数,当φ=kπ+(k∈Z)时为奇函数.
角度2 函数y=Asin(ωx+φ)的单调性与最值
(1)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为( )
A.,k∈Z
B.,k∈Z
C.,k∈Z
D.,k∈Z
解析:D 由题图可知=-=1,所以T=2,ω=π,
由题图知f=0,即+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=+2kπ,k∈Z,此时f(x)=cos(πx++2kπ),k∈Z,令k=0,则f(x)=cos(πx+),由2kπ≤πx+≤2kπ+π,k∈Z,得2k-≤x≤2k+,k∈Z,所以f(x)的单调递减区间为,k∈Z,故选D.
(2)已知函数f(x)=sin(ωx-)(ω>0)的图象的两条相邻对称轴间的距离为,将函数f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)在区间(-,)上的值域为________.
解析:由题知,f(x)的最小正周期T=2×=π,则ω=2,f(x)=sin(2x-),于是g(x)=sin=sin(2x+),
当x∈(-,)时,2x+∈(-,),
故y=sin(2x+)在2x+=-,即x=-时,取得最小值,最小值为-,
当2x+=,即x=时,取得最大值,最大值为1,
所以g(x)在区间(-,