内容正文:
§6 函数y=Asin(ωx+φ)的性质与图象
6.1 探究ω对y=sin ωx的图象的影响
6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
6.3 探究A对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
第一课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象
[素养目标] 1.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象. 2.理解φ,ω,A对图象形状的影响. 3.掌握y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图象间的变换关系. 4.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式. 5.培养学生直观想象、逻辑推理、数学抽象的学科素养.
探究点一 用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)+b的图象
[互动探究]
已知函数f(x)=3sin,x∈R,画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图.
解:列表如下:
x-
0
π
2π
x
f(x)
0
3
0
-3
0
描出五个关键点并光滑连线,得到一个周期的简图,图象如下:
1.“五点法”作图的实质
利用“五点法”作函数y=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y=Asin(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,得到图象.
[跟踪训练]
1.已知函数f(x)=cos,在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图象.
解:f(x)=cos,列表如下:
2x-
-
0
π
π
π
x
0
π
π
π
π
f(x)
1
0
-1
0
图象如图:
探究点二 函数y=Asin(ωx+φ)+b的图象变换
[基础梳理]
1.ω(ω>0)对y=sin ωx的图象的影响
函数y=sin ωx(ω>0且ω≠1)的图象可以看作是把y=sin x的图象上各点的横坐标都缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的倍(纵坐标不变)而得到的.
即y=sin x横坐标到原来的倍得y=sin ωx.
2.φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
(1)函数y=sin(x+φ)的图象可以看作是把y=sin x图象上的各点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位而得到的.(可简记为左“+”右“-”)
即y=sin x平移|φ|个单位得y=sin(x+φ).
(2)函数y=sin(ωx+φ)的图象,可以看作将函数y=sin ωx 图象上的所有点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移个单位长度得到的.
即y=sin ωx平移个单位得y=sin(ωx+φ).
3.A(A>0)对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
4.由函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤:
[互动探究]
角度1 平移变换
为了得到函数y=cos(2x-)的图象,可以将函数y=cos x的图象上( )
A.每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
B.每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再向右平移个单位
C.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位
D.每个点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向左平移个单位
解析:B 由y=cos(2x-)=cos可知,函数y=cos x的图象每个点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,可得函数y=cos 2x的图象,再向右平移个单位,得函数y=cos=cos(2x-)的图象.
当x前系数不为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.
角度2 伸缩变换
(1)把函数y=sin的图象向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,则所得函数的解析式为( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
解析:D 把函数y=sin的图象向左平移个单位长度,可得y=sin的图象,即函数解析式为y=sin,再把所得图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,可得y=sin的图象,故选D.
(2)将函数f(x)=2sin图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),再将所得函数的图象上所有点的纵坐标缩短为原来的(横坐标不变),则所得图象对应的函数解析式为________.
解析:f(x)→f(2x)→f(2x),即g(x)=f(2x)==sin.
答案:g(x)=sin
1.三角函数图象伸缩变换的方法
y=f(x)=Asin(ωx+φ)y=mf(x)y=mf(nx)=mAsin(ωnx+φ).
2.三角函