内容正文:
5.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
[课标解读] 1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义.2.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.3.了解y=Asin(ωx+φ)的图象的物理意义,能指出简谐运动中的振幅、周期、相位、初相.
知识点一 A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
1.φ对函数y=sin(x+φ)的图象的影响
2.ω(ω>0)对函数y=sin(ωx+φ)的图象的影响
3.A(A>0)对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
[点拨] 对A,ω,φ的三点说明(A>0,ω>0)
(1)A越大,函数图象的最值越大,最值与A是正比例关系.
(2)ω越大,函数图象的周期越小,ω越小,周期越大,周期与ω为反比例关系.
(3)φ大于0时,函数图象向左平移,φ小于0时,函数图象向右平移,即“左加右减”.
知识点二 简谐振动
简谐振动y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)中,A表示这个振动物体偏离平衡位置的最大距离,称为振幅.
若x表示时间(x∈[0,+∞)),则这个简谐振动的周期是T=,而f==表示单位时间内往复振动的次数,称为频率.ωx+φ称为相位.x=0时的相位φ称为初相.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=sin x的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象.( )
(2)将函数y=sin x图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,便得到函数y=2sin x的图象.( )
(3)把函数y=cos x图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍就得到函数y=cos 3x的图象.( )
(4)函数y=sin的图象的对称轴方程是x=+kπ,k∈Z.( )
答案: (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.为了得到函数y=sin(x+1)的图象,只需把函数y=sin x的图象上所有的点( )
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π个单位长度
D.向右平移π个单位长度
A [由图象平移的规律“左加右减”,可知选A.]
3.用“五点法”作函数f(x)=sin在x∈[0,π]上的图象时,下列所给点可以是“五点法”中的点的坐标为( )
A. B.
C. D.
B [当x=0时,2x-=-不是“五点法”中的点,故A错;当x=π时,2x-=正确,故B对;当x=时,2x-=0,且sin(2x-)=0,故C错;当x=π时,2x-=π不是“五点法”中的点,故D错.故选B.]
4.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为 .
解析: 由题图可知A=,=-=,
∴T=π,∴ω=2,
∴f(x)=sin(2x+φ).
又函数f(x)的图象过点,
∴2×+φ=2kπ+,k∈Z,
∴φ=2kπ+,k∈Z,
又|φ|<π,∴φ=,
∴f(x)=sin(2x+).
答案: f(x)=sin(2x+)
第1课时 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
探究点一 “五点法”作图
用五点法作出函数y=2sin(x-)+3的图象,并指出它的周期、最值及单调区间.
解析: ①列表如下:
x
π
π
π
π
x-
0
π
π
2π
y
3
5
3
1
3
②描点.
③连线成图,
将这个函数在一个周期内的图象向左、右两边扩展即得y=2sin(x-)+3的图象.如图所示:
函数的周期T=2π,最大值为5,最小值为1,
函数的减区间为[2kπ+π,2kπ+π],k∈Z,
增区间为[2kπ-,2kπ+π],k∈Z.
1.“五点法”作图的实质
利用“五点法”作函数f(x)=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.“五点法”作定区间上图象的关键是列表,列表的方法是:
(1)计算x取端点值时的ωx+φ的范围;
(2)取出ωx+φ范围内的“五点”,并计算出相应的x值;
(3)利用ωx+φ的值计算y值;
(4)描点(x,y),连线得到函数图象.
即时练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.
解析: 用“五点法”作函数f(x)=cos,x∈[0,π]的图象.
列表如下:
2x-
-
0
π
π
x
0
π
π
π
π
f(x)
1
0
-1
0
描点,连线,图象如图.
探究点二 三角函数的图象变换
(多选)有下列四种变换方式,其中能将正弦函数y=sin x的图象变为y=sin的图象的是( )
A.向左平移个单位长度,再将横坐标变为原来的(纵坐标不变)
B.横坐标变为原