内容正文:
5.5 函数y=Asin(ωx+φ)
课程标准
1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义;能借助图象理解参数ω,φ,A的意义,了解参数的变化对函数图象的影响. 2.会用三角函数解决简单的实际问题,可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
授课提示:对应学生用书第113页
知识点一 函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
知识点二 用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-
-
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
知识点三 y=Asin(ωx+φ)的图象变换
由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
法一 法二
[对点自测]
1.(知识点二)函数y=sin在区间上的简图是( )
答案:A
2.(知识点三)要得到函数y=cos(2x+1)的图象,只要将函数y=cos 2x的图象( )
A.向左平移1个单位长度
B.向右平移1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
答案:C
3.(知识点三)将函数y=2sin的图象向右平移个周期后,所得图象对应的函数为( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
答案:D
4.(知识点一)如图为函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象的一段,则φ=________,T=________,A=________.
解析:=π-=,∴T=π,
∴ω==2.
由“五点法”得2×+φ=kπ,
解得φ=-+kπ.
∵|φ|<π,
∴φ=-π,A=.
答案:-π π
授课提示:对应学生用书第114页
自主探究
1.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,则f(x)=( )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
解析:将函数y=sin的图象向左平移个单位长度可得函数y=sin=sin的图象,再将该函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得函数y=f(x)的图象,则f(x)=sin.
答案:B
2.(2023·河北衡水中学六调)要得到函数y=cos x的图象,只需将函数y=sin的图象( )
A.向上平移个单位长度
B.向下平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:y=sin=cos=cos.
答案:C
3.(2023·浙江丽水高三二模)函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象向左平移个单位长度,所得到图象的对称轴与原函数图象的对称轴重合,则ω的最小值是( )
A. B.
C.2 D.3
解析:由于函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象向左平移个单位长度,得到y=sin的图象的对称轴与原函数图象的对称轴重合,因此=kπ(k∈Z),令k=1,可得ω的最小值为.
答案:B
技法点拨
三角函数的图象变换有两种选择:一是先伸缩再平移,二是先平移再伸缩.特别注意平移变换时,当自变量x的系数不为1时,要将系数先提出.三角函数名不同的图象变换问题,应先将三角函数名统一,再进行变换.
互动探究
[例] (1)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示.若锐角A满足f·f=,则tan A=( )
A. B.
C. D.
[解析] 设f(x)的最小正周期为T,由题图可知T=,得T=π=,∴ω=2.∵f(x)=sin(2x+φ)的图象可由y=sin 2x的图象至少向左平移个单位长度得到,且|φ|<,∴φ=,
∴f(x)=sin.由f·f=,得sin·sin=(cos2A-sin2A)=cos 2A=,cos 2A=.∵A为锐角,∴2A=,A=,故tan A=.
[答案] B
(2)如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b(φ∈(0,π)),则这段曲线的函数解析式为________________.
[解析] 从题图中可以看出,从6~14时的是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期,
所以A=×(30-10)=10,b=×(30+10)=20.
又×=14-6,所以ω=.
又×10+φ=2π+2k