内容正文:
函数y=Asin(ωx+φ)的性质与图象
北师大版数学必修第二册 第一章 三角函数
“南昌之星”摩天轮于2006年竣工,总高度160m,直径153m,匀速旋转一圈需时30min,以摩天轮的中心为原点建立平面直角坐标系,画示意图,如图
若某人从最低座舱A开始,由正弦函数的定义,经过x分钟后,他到地面的距离y与x的关系可表示为函数关系
新课引入
y= 76.
A
ω
φ
b
在物理和工程技术中会遇到一些问题,其中的函数关系都是形如
y=Asin(wx+φ)(其中A,ω,φ是常数:A>0,ω>0).
这种函数我们称为正弦型函数,思考:它的图像与正弦曲线y=sinx的图像有何关系呢?
?思考
从解析式看,函数y=sin x就是函数y=Asin(ωx+φ)在A=1,ω=1,φ=0时的特殊情形.
(1)能否借助我们熟悉的函数y=sin x的图象与性质研究参数A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的影响?
(2)函数y=Asin(ωx+φ)含有三个参数,你认为应按怎样的思路进行研究?
:怎么研究y=Asin(ωx+φ)的图象
y=sinx
y
探究点一 探索参数φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响
利用“五点作图法”作出和的函数图象
x
函数的图象,可以看作是曲线上所有的点向左平移个单位长度而得到的.
新课讲解
利用“五点作图法”作出和的函数图象
函数的图象,可以看作是曲线上所有的点向左平移个单位长度而得到的.
y=sinx
y
x
左加右减
所有的点向左( >0)
或向右( <0)平移
| | 个单位
y=sinx
y=sin(x+)
注意:这里平移的对象都是相对于x平移!
为了更加直观地观察参数φ对函数图象的影响,下面我们借助信息技术做一个数学实验。
仔细观察几何画板上的数学实验并归纳总结
这种变换称为相位变换,也叫平移变换
几何画板动画1
延伸拓展
☆
平移变换遵循“左加右减”原则,同时也需注意“左加右减”是针对自变量x而言的。
反思感悟
几何画板动画定量显示
x
O
y
2
1
2
2
1
3
y=sinx
y=sin2x
作出函数 及 的图象
探究点二 探索参数ω()对函数y=sin(ωx+φ)图象的影响
函数 与 的图象间的变化关系。
1
-1
o
x
y
y=sin2x
y=sinx
纵坐标不变
,横坐标
缩短为原来的1/2倍
x
y
O
2
1
1
3
4
y=sin x
2
1
y=sinx
函数 与 的图象间的变化关系
1
-1
o
x
y
2
-3
y= sin x
y=sinx
2
1
纵坐标不变,
横坐标
伸长为原来的
2 倍
-2
仔细观察几何画板上的数学实验并归纳总结
为了更加直观地观察参数ω对函数图象的影响,下面我们借助信息技术做一个数学实验。
周期变换
所有点的横坐标缩短(>1)或伸长(0< <1) 1/倍
y=sinx
y=sinx
纵坐标不变
决定函数的周期:
几何画板动画2
y
0
1
2
-1
-2
π
2π
作出函数 及 的简图.
探究点三 探索参数A(A>0)对函数y=Asin(ωx+φ) 图象的影响
y=sinx
y=sinx
y=2sinx
y= sinx
1
-1
2
-2
o
x
y
横坐标不变
纵坐标缩短到原来的一半
y=sinx y=2sinx
纵坐标扩大到原来的2倍
横坐标不变
y=sinx
y=Asinx
所有的点纵坐标伸长(A>1)或缩短(0< A<1) A倍
横坐标不变
A的大小决定函数的最大(小)值
y=Asinx,xR的值域是[-A, A],
最大值是A,最小值是-A.
为了更加直观地观察参数A对函数图象的影响,下面我们借助信息技术做一个数学实验。
仔细观察几何画板上的数学实验并归纳总结
几何画板动画3
探究点四 函数y=Asin(ωx+φ)与y=sin x的图象关系
途径一:先左右平移,再伸缩变换
途径二:先伸缩变换,再左右平移
例1
根据以上内容,探究如何由y=sinx得到y=2sin(2x+)的图象?