内容正文:
第五节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象性质及应用
授课提示:对应学生用书第96页
1.五点法画函数y=Asin(ωx+φ)的图象
(1)列表:
X=ω·x+φ
0
π
2π
x
-
-
-
-
-
sin X
0
1
0
-1
0
y
0
A
0
-A
0
(2)描点:,,,,.
(3)连线:把这5个点用光滑曲线顺次连接,就得到y=Asin(ωx+φ)在区间长度为一个周期内的图象.
2.由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤
12个小环节构成6条路线:
(以③⑨⑫线路为例)
③把y=sin x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到y=sin(x+φ)的图象;
⑨再把所得图象上的所有点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到y=sin(ωx+φ);
⑫最后把所有点的纵坐标变为原来的A(A>0)倍,横坐标不变,就得到y=Asin(ωx+φ)的图象.
3.y=Asin(ωx+φ)的物理意义
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
1.平移变换的两种单位长度
由y=sin x的图象变换到y=Asin(ωx+φ)的图象,两种变换的区别:①先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;②先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是(ω>0)个单位长度.
2.y=Asin(ωx+φ)+b与最值的关系
A=,b=.
1.电流i(单位:A)随时间t(单位:s)变化的函数关系是i=5sin,t∈[0,+∞),则电流i变化的初相、周期分别是( )
A., B.,
C., D.,
答案:A
2.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
答案:B
3.把函数y=sin x的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移个单位,得到的函数图象的解析式是( )
A.y=cos 2x B.y=-sin 2x
C.y=sin D.y=sin
答案:A
4.曲线C1:y=cos x,向左平移__________个单位长度,再将横坐标缩小到原来的__________,得到曲线C2:y=cos.
答案:
5.如图所示,某地一天从6~14 h的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b,0<φ<π,则这段曲线的函数解析式为___________________________________.
答案:y=10sin+20,x∈[6,14]
授课提示:对应学生用书第98页
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
1.(2022·浙江卷)为了得到函数y=2sin 3x的图象,只要把函数y=2sin图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:因为y=2sin=2sin,所以把函数y=2sin图象上所有的点向右平移个单位长度,可以得到y=2sin 3x的图象.
答案:D
2.设函数f(x)=cos(ωx+φ)的最小正周期为π,且f=.
(1)求ω和φ的值;
(2)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图象;
(3)由y=sin x经过怎样的变换得到f(x)=cos(ωx+φ)的图象(x∈R).
解:(1)∵最小正周期T==π,
∴ω=2.
∵f=cos
=cos
=-sin φ=,
∴sin φ=-.
∵-<φ<0,
∴φ=-.
(2)由(1)得f(x)=cos,列表:
x
0
π
2x-
-
0
π
f(x)
1
0
-1
0
图象如图所示.
(3)f(x)=cos=sin=sin,
∴由y=sin x向左平移个单位长度,得到y=sin的图象,再将图象的横坐标缩小到原来的,纵坐标不变,得到y=sin的图象,即f(x)=cos的图象.
方法总结
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的作法
(1)五点法:用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换,令z=ωx+φ,由z取0,,π,,2π来求出相应的x,通过列表得出五点坐标,描点,连线后得出图象.
(2)图象变换法:由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象有两种途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
提醒 三角函数图象左右平移时应注意的问题
(1)弄清楚平移方