内容正文:
人教A版2019必修第一册
第 5章 三角函数
5.6.函数y=Asin(ωx+ψ)
目 录
1 学习目标
2 新课讲解
3 课本例题
4 课本练习
5 题型分类讲解
6 随堂检测
7 课后作业
学习目标
1.理解参数A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响;能够将y=sin x的图象进行交换得到y=Asin(ωx+φ),x∈R的图象.(难点)
2.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的简图;能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图象,确定其解析式.(重点)
3.求函数解析式时φ值的确定.(易错点)
我们知道,单位圆上的点,以(1,0)为起点,以单位速度按逆时针方向运动,其运动规律可用三角函数加以刻画.对于一个一般的匀速圆周运动可以用怎样的数学模型刻画呢?下面先看一个实际问题.
问题:筒车是我国古代发明的一种水利灌输工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理。
情景导入
假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动.你能用一个合适的函数模型来刻画盛水筒(视为质点)距离水面的相对高度与时间的关系吗?
因筒车上盛水筒的运动具有周期性,可以考虑利用三角函数模型刻画它的运动规律.
思考
与盛水筒运动相关的量有哪些?它们之间有怎样的关系?
如图5.6-3,将筒车抽象为一个几何图形,设经过t s后,盛水筒M从点P0运动到点P.由筒车的工作原理可知,这个盛水筒距离水面的高度H,由以下量所决定:筒车转轮的中心O到水面的距离h,筒车的半径r,筒转动的角速度ω,盛水筒的初始位置P0以及所经过的时间t.
下面我们分析这些量的相互关系,进而建立盛水筒M运动的数学模型.
函数②就是要建立的数学模型,只要将它的性质研究清楚,就能把握盛水筒的运动规律.由于h是常量,我们可以只研究函数①的性质.
平移变换:
向左(或右)平移个单位长度
将横坐标变为原来的倍
将纵坐标变为原来的倍
从上述步骤可以清楚地看到,参数是如何对函数图象产生影响的.
伸缩变换:
向左(或右)平移个单位长度
将纵坐标变为原来的倍
将横坐标变为原来的倍
例1.画出函数的简图.
解:先画出函数的图象;再把正弦曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的得到函数的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的2倍,这时的曲线就是函数的图象,如图所示.
例1.画出函数的简图.
下面用“五点法”画函数在一个周期内的图象.
令,则.列表,描点画图.
例2.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色。如图,某摩天轮最高点距离地面高度为120,转盘直径为110,设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30
(1)游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动后距离地面的高度为米,求在转动一周的过程中,关于的函数解析式;
(2)求游客甲在开始转动五后距离地面的高度;
(3)若甲、乙两人分别坐在两个相邻的座舱里,在运行一周的过程中,求两人距离地面的高度差(单位:)关于的函数解析式,并求高度差的最大值(精确到0.1).
解:如图,设座舱距离地面最近的位置为点,以轴心为原点,与地面平行的直线为轴建立直角坐标系.
(1)设时,游客甲位于点,以为终边的角为;根据摩天轮转一周大约需要,可知座舱转动的角速度约为,由题意可得
解(2)当时,
所以,游客甲在开始转动五后距离地面的高度约为
解(3)如图,甲、乙两人的位置分别用点表示,则.经过后甲距离2地面的高度为,
点相对于点始终落后,此时乙距离地面的高度为.则甲、乙距离地面的高度差,
利用
可得
当(或),即(或)时,的最大值为.
所以,甲、乙两人距离地面的高度差的最大值约为.
描点画图:
课本练习
描点画图:
描点画图:
描点画图:
(B)向左平行移动 个单位长度
(C)向右平行移动 个单位长度
(D)向左平行移动 个单位长度
(A)向右平行移动 个单位长度
C
2(1).为了得到函数 的图象,只要把
的图象上所有的点( )
(A)横坐标伸长到原来的 倍,纵坐标不变
(B)横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变
(C)纵坐标伸长到原来的 倍,横坐标不变
(D)纵坐标缩短到原来的 倍,横坐标不变
2.(2)为了得到函数 的图象,只要把
的图象上所有的点( )
B
2(3).为了得到函数 的图象,只要把
图象上所有的点( )
(A)横坐标伸