内容正文:
6.3 正弦型函数的图像和性质
职教高考-数学
第6章 三角计算
本节思维导图
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在物理学、电工和工程技术中,经常会遇到形如
y=Asin(ωx+φ) (其中 A,ω,φ都是常数)的函数,它与和角公式、二倍角公式以及正弦函数 y=sinx等三角知识有着密切的联系。下面来研究这类函数的作图方法和性质。
探索新知
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探索新知
匀速转动的摩天轮的半径为R,转动的角速度为ω。以摩天轮的中心为坐标原点建立坐标系,如图 所示,若点P0表示座椅的初始位置,∠MOP0=φ,试问点P的纵坐标y与时间t之间有怎样的函数关系?
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由正弦函数数的定义,得点 P的纵坐标y 与时间t的函数关系为y=Rsin(ωt+φ)。
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形如y=Asin(ωx+φ) (其中 A,ω,φ都是常数)的函数称为正弦型函数.在物理学中,正弦型函数被用来表示简谐振动、正弦式电流等.习惯上,A称为振幅,ωx+φ称为相位,φ称为初相, 称为周期, 称为频率.
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思考: 当A=1,ω=1,φ=0时,函数y=Asin(ωx+φ)就是 y=sinx .因此, 正弦函数是正弦型函数的特殊情况.
类比作正弦函数 y=sinx图像的方法,能否作出正弦型函数y=Asin(ωx+φ)的图像,从而研究它的性质?
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探究:用“五点法”作出 函数在一个周期内的简图。
(1) 列表
描点作图,得到函数y=sinx,x∈[0,2π]的简图.
“五点作图法”
①取点②列表③描点④作图
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总结:“五点作图法”步骤
①取点,列表:取x=五点,并求出对应y值;
列出表格
②建系,描点:建立坐标系,x轴,y轴,原点;
把五个点对应在坐标系中描出
③连线,标函数:连线是平滑曲线
把解析式标在图像附近
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探究:用“五点法”作出 函数在一个周期内的简图。
(2) 因为 所以函数y=sin2x的周期为π.我们作函数y=sin2x在[0,π]上的简图.
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描点作图,得到函数y=sin2x,x∈[0,π]的简图.
思考:在
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探究:用“五点法”作出 函数在一个周期内的简图。
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思考:在
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探究:用“五点法”作出 函数在一个周期内的简图。
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探索新知
思考:在
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探索新知
所以我们可以得出
形如的函数叫做正弦型函数
提问:经过上面四个图像,研究
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横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
纵坐标变为原来的倍,横坐标不变
沿x轴向左(右)平移个单位(左+右-)
方法一:
“先伸缩后平移”
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沿x轴向左(右)平移个单位(左+右-)
横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
纵坐标变为原来的倍,横坐标不变
方法二:
“先平移后伸缩”
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典例分析
例1
解:
学会化简
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典例分析
例2
函数 的周期是________;最大值是________,此时x的取值集合是_________________;最小值是________,此时x的取值集合是
___________________.
π
5
-5
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典例分析
例3
(2015年山东春季高考)已知函数y=2sin(2x+φ),x∈R,0<φ< .函数的部分图象如图所示.求:
(1)函数的最小正周期T及φ的值;
(2)函数的单调递增区间.
(1)π, (2)
答案:
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典例分析
解析:
(1)函数的最小正周期T= =π;
∵图象过点(0,1),所以2sinφ=1即sinφ= ,又因为0<φ< ,所以φ=
(2)由(1)知函数的解析式为y=2sin
∵- +2kπ≤2x+ +2kπ,k∈Z,
∴- +kπ≤x≤ +kπ,k∈Z,
∴函数的单调递增区间为
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灵活运用
例4
D
“正弦型函数的平移变化”
要得到函数 ,只需将函数y=sin2x的图象( )
A.向左平移 个单位 B.向右平移 个单位
C.向左平移 个单位 D.向右平移 个单位
解析:函数可化为
“左加右减“ 只需将函数图象向右平移个单位即可.
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典例分析
“拓展延伸公式”
一般地,函数y=asinx+bcosx(其中a、b不全为零)
可以化成y=Asin(x+θ)的形式.
.
如图所示,点P的坐标为(a,b),以OP为终边的角为θ
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典例分析
“拓展延伸公式”
重要结论:
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巩固练习
1、作函数 在长度为一个周期的闭区间上的简图.
解:列表
x
2x+ 0 π 2π
y 0 3 0 -3 0
描点作图
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巩固练习
C
2、函数 的周期为( )
A.π B.2π C.4π D.6π
3、函数y=sinx 的图象向右平移2个单位后,函数的解析式为( )
A.y=sinx-2 B.y=sin(x-2)
C.y=sinx+2 D.y=sin(x+2)
B
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巩固练习
4、已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(0)的值为( )
A. B.
C.0 D.-
A
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巩固练习
5、函数 取得最小值-3时,自变量x的取值集合为( )
A. B.
C. D.
B
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课后作业
1.书面作业:完成课后习题和《学习指导与练习》;
2.查漏补缺:根据个人情况对课堂学习复习与回顾;
3.拓展作业:阅读教材扩展延伸内容.
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THANKS
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