内容正文:
第2课时 y=Asin(ωx+φ)的性质及应用 (深化课—题型研究式教学)
课时目标
1.掌握函数y=Asin(ωx+φ)的周期、单调性及最值的求法.
2.理解函数y=Asin(ωx+φ)的对称性,会利用函数y=Asin(ωx+φ)的对称性解决一些简单问题.
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的性质
定义域
R
值域
[-A+b,A+b]
最值
ymax=A+b,该最大值对应的自变量可由ωx+φ=2kπ+(k∈Z)解得;
ymin=-A+b,该最小值对应的自变量可由ωx+φ=2kπ-(k∈Z)解得
周期性
最小正周期T=
奇偶性
当φ=kπ(k∈Z)且b=0时,函数为奇函数;
当φ=kπ+(k∈Z)时,函数为偶函数;
当φ≠(k∈Z)或φ=kπ(k∈Z)但b≠0时,函数为非奇非偶函数
单调性
单调递增区间可由2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)得到;单调递减区间可由2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)得到
对称性
其图象的对称轴可由ωx+φ=kπ+(k∈Z)得到;
其图象的对称中心的纵坐标为b,横坐标可由ωx+φ=kπ(k∈Z)得到
题型(一) 函数y=Asin(ωx+φ)的单调性
[典例1] (1)将函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,若函数y=g(x)在上单调递增,则ω的最小值为( )
A.2 B.
C.3 D.4
(2)函数y=2sin+1的单调递增区间为________.
[解析] (1)因为函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,所以g(x)=f=sin=sin=cos ωx.
当x∈时,ωx∈,因为函数y=g(x)在上单调递增,
所以有k∈Z⇒4k+2≤ω≤⇒k=0,2≤ω≤,因此ω的最小值为2.
(2)y=2sin+1=-2sin+1,要求y=2sin+1的单调递增区间,即求函数y=sin的单调递减区间.由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z.故所求函数y=2sin+1的单调递增区间为,k∈Z.
[答案] (1)A (2),k∈Z
[方法技巧]
求单调区间的基本方法——基本函数法
用“基本函数法”求函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调区间的步骤:
[针对训练]
1.已知函数f(x)=sin(0<ω<2),若函数f(x)在区间上为减函数,则实数ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 因为π<x<,所以ωπ-<ωx-<-.由题意及正弦函数的单调性可得解得+2k≤ω≤+,k∈Z.又0<ω<2,令k=0,可得≤ω≤,故选B.
2.函数y=1+sin,x∈[-4π,4π]的单调递减区间为______________________.
解析:y=1+sin=-sin+1.
由2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z),解得4kπ-≤x≤4kπ+(k∈Z).又∵x∈[-4π,4π],
∴函数y=1+sin的单调递减区间为
,,.
答案:,,
题型(二) 函数y=Asin(ωx+φ)的最值问题
[典例2] (1)若函数f(x)=asin+b(a>0)的值域为[-3,5],则ab=( )
A.-4 B.4
C.-3 D.3
(2)已知f(x)=2sin-3(ω>0),最小正周期是π.求f(x)的最值,以及取得最值时相应x的集合.
[解析] (1)因为sin∈[-1,1],所以f(x)∈[-a+b,a+b],a>0.
由题意得所以故ab=4.
[答案] B
(2)由T==π,得ω=2.所以f(x)=2sin-3,则函数f(x)的最大值为2-3=-1,此时2x+=2kπ+,k∈Z,则x=kπ+,k∈Z,
即自变量x的取值集合是;
函数f(x)的最小值为-2-3=-5,此时2x+=2kπ-,k∈Z,则x=kπ-,k∈Z,
即自变量x的取值集合是.
[方法技巧]
求函数y=Asin(ωx+φ),x∈[m,n]的值域一般是令u=ωx+φ,并求u的取值范围;令y=sin u(注意u的取值范围),结合y=sin x的值域求解.
[针对训练]
3.若f(x)=2sin ωx(0<ω<1)在区间上的最大值是,则ω=________.
解析:∵x∈,且0<ω<1,∴0≤ωx≤<.
∵f(x)max=2sin=,
∴sin=,=,即ω=.
答案:
4.求函数y=2sin的最大值和最小值.
解:∵-≤x≤,∴0≤2x+≤.∴0≤sin≤1.∴当sin=1时,ymax=2;
当sin=0时,ymin=0.
题型(三) 函数y=Asin(ωx+φ)的奇偶性与周期性及对称性
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