内容正文:
第五节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
课程标准 1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出y=Asin(ωx+φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响. 2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单的实际问题.
授课提示:对应学生用书第88页
知识点一 “五点法”画图
1.函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义
y=Asin(ωx+φ)
(A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
2.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,如表所示:
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-
-
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
知识点二 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,φ≠0)的图象的步骤
1.已知简谐运动f(x)=2sin的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( )
A.T=6,φ= B.T=6,φ=
C.T=6π,φ= D.T=6π,φ=
解析:T===6.∵f(x)的图象过点(0,1),
∴sin φ=.又∵-<φ<,∴φ=.
答案:A
2.把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移1个单位长度,最后向下平移1个单位长度,得到的图象是( )
答案:A
3.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象如图所示,则ω,φ的值为( )
A.ω=3,φ= B.ω=3,φ=-
C.ω=6,φ=- D.ω=6,φ=
解析:由函数f(x)的图象,可得A=1.
∵=-=,∴T==,∴ω=3.
又∵点在函数f(x)的图象上,
∴sin=0,
∴+φ=π+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z.
∵|φ|<,∴φ=.
答案:A
4.(易错题)由函数f(x)=sin 2x的图象得到g(x)=cos的图象,需要将f(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:因为g(x)=cos=sin=sin=sin=sin=sin,将f(x)的图象向左平移个单位长度,可得到函数g(x)的图象.
答案:B
授课提示:对应学生用书第89页
题型一 用五点作图法作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
例1 已知函数f(x)=sin.
(1)利用“五点法”画出函数在一个周期内的图象;
(2)当x∈时,方程f(x)-a=0有解,求实数a的取值范围.
[解] (1)按五个关键点列表如下:
2x-
0
π
2π
x
f(x)=sin
0
0
-
0
描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示.
(2)∵-≤x≤,∴-≤2x-≤0,∴-1≤sin≤,∴-≤sin≤1.
方程f(x)-a=0有解,即f(x)=a有解,故a∈[-,1].
即实数a的取值范围是[-,1].
利用“五点法”画出函数y=Asin(ωx+φ)的图象在一个周期内的图象,关键是找准五个关键点,要注意整体思想的应用.
已知f(x)=2sin.
(1)若将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,请写出函数g(x)的解析式;
(2)请通过列表、描点、连线,在所给的平面直角坐标系中画出函数g(x)在[0,π]上的简图.
解:(1)将函数f(x)=2sin的图象向右平移个单位长度后得到g(x)=2sin=2sin 的图象,所以函数g(x)的解析式为
g(x)=2sin.
(2)列表如下:
x
0
π
2x-
-
0
π
sin
-
0
1
0
-1
-
g(x)
-1
0
2
0
-2
-1
描点、连线,得出所要求作的图象如下:
题型二 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换问题
例2 (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
(2)已知函数f(x)=sin(x∈R,ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g(x)=cos ωx的图象,只要将y=f(x)的图象( )
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
(3)(202