内容正文:
1.6.2探究 φ 对y=sin (x+φ) 的性质与图象
北师大版(2019)必修第二册
第一章 三角函数
学习目标
掌握参数 φ 对正弦函数图象的影响
02
结合具体实例,理解参数 φ 的意义
01
会利用参数 φ 对函数图象的影响解决相关的问题
03
知识回顾
如何由函数y=sin x的图象得到y=cos x的图象?
即余弦函数y=cos x的图像可以通过正弦函数y=sin x向左平移 个单位长度得到.
由诱导公式cos x= 可知,y=cos x的图像就是函数y= 的图像,
x
y
O
2π
π
1
y=sin x
-1
猜想 怎样通过函数 y=sin x 的图象得到 y= 的图象?
π
2π
o
y
x
y=
向右平移个单位长度
y=
五点法:
0 π 2π
y= 0 1 0 0
五个关键点:(,0), (,1) , (,0), (,-1), (,0).
π
2π
o
y
x
先画出该函数在一个周期内的图像,再利用函数的周期性将其延拓到整个定义域R上.
观察函数 y= 的图象,写出其性质
(1)函数的图像是由函数的图像向 平移 个单位长度得到;
(2)函数的周期为: ;
(3)函数的单调增区间为: ,
单调减区间为: ;
(4)函数在 时取得最大值为 ,在 时取得最小值为 .
右
1
思考交流:你能用同样的方法平移函数 ysin x 的图象得到函数y的图象吗?
y 的图象是由 y 的图象向左平移 个单位长度得到的.
参数 φ 对 y=sin(x+φ) 图象的影响
函数y=sin(x+φ)与函数y=sin x的周期相同,由x+φ=0得x=-φ,即函数y=sin x图象上的点(0,0)平移到了点(-φ,0).
y=sinx
y=sin(x+)
向左>0 (向右<0)
平移||个单位
问题 函数 y=sin (2x+) 是周期函数吗?如果是,请求出周期;如果不是,请说明理由.
1.周期
由,
根据周期函数的定义,y=sin (2x+) 是周期函数,且 π 是它的最小正周期.
即函数y=sin (2x+) 与函数 y=sin 2x 周期相同.
问题 我们利用“五点(画图)法”画函数 y=sin (2x+) 的简图,请问怎样取五个关键点?并说明理由.
2.图象
通过列表确定五个关键点:
(,0),(,1),(,0),(),(,0)
0
0
0
1
先画出y在的图象,再根据周期性将其延拓到整个定义域上,如图:
由 在R上的图象 在R上的图象.
图象向左平移 个单位长度
2.图象
问题 观察函数 y=sin (2x+) 的图象,可以得到哪些性质?
3.单调性
在区间 上单调递增,
在区间 上单调递减.
4.最大(小)值和值域
在区间上,
当时,函数 y=sin (2x+) 取得最大值1;
当时,函数 y=sin (2x+) 取得最小值-1
问题 观察函数 y=sin (2x+) 的图象,可以得到哪些性质?
4.最大(小)值和值域
由函数 y=sin (2x+) 的周期性可知,
当,k∈Z时,函数取得最大值1;
当,k∈Z时,函数取得最小值-1.
函数的图象夹在两条平行线y=1和y=-1之间,故值域为[-1,1]
y=1
y=-1
问题 观察函数 y=sin (2x+) 的图象,可以得到哪些性质?
5.奇偶性
如图可知,图象即不关于原点对称,也不关于y轴对称,所以函数非奇非偶
6.对称中心
7.对称轴
问题 观察函数 y=sin (2x+) 的图象,可以得到哪些性质?
函数 y=
性质 定义域 R
值域 [-1,1]
周期性 是周期函数,周期为kπ(k∈Z),最小正周期为
最值 当,时,取得最大值1
当时,取得最小值-1
单调性 增区间 ,
减区间 ,
思考交流:根据前面所研究的图象伸缩、平移变换,如何由 ysin x 的图象变换到 y的图象?
y=sin x
纵坐标不变
横坐标变为原来的 倍
y=sin 2x
先收缩后平移
向左平移 个单位
思考交流:根据前面所研究的图象伸缩、平移变换,如何由 ysinx 的图象变换到 y的图象?
先平移后收缩
y=sin x
向左平移 个单位
纵坐标不变
横坐标变为原来的 倍
抽象概括
函数y=与函数y=有相同的周期,由得,即函数y=图象上的点(0,0)平移到点(,0).
即函数y=的图象可以看作函数y=的图象向左或向右平移个单位长度得到.
函数y=中 决定了=0时的函数值,称为初相,称为相位.
(1)y=与 y=sin x 的图像形状完全一致,y=的图像可由 y=sin x 的图像平移得到,此变换称为左右平移变换或相位变换.
知识剖析
(2)左右平移是对 x 本身而言的,如果 x 前面有负号或有系数,那么应提取负号或系数,然后进行左右平移.
(3)推广到一般情况:将函数 f(x) 的图像沿 x 轴平移 个单位长度后,得到函数
f(x+a)(a≠0)的图像.
当a>0时,向左平移,当a<0时,向右平移,简记为“左加右减”
参数、对函数图象的影响
先平移后伸缩:
y=的图象
向左或向右
平移个单位长度
y=的图象
纵坐标不变
横坐标缩短或伸长为原来的
y=的图象
先伸缩后平移:
y=的图象
纵坐标不变
横坐标缩短或伸长为原来的
y=的图象
向左或向右
平移个单位长度
y=的图象
函数性质
定义域
值域
最值
周期
单调性
奇偶性
对称性
当,时,
当,时,
增区间:,
减区间:,
当时,函数为奇函数;当时,函数为偶函数
对称中心:
对称轴:
例 画出函数y=在一个周期上的图象并讨论其性质.
性质如下表:
函数 y=
性质 定义域 R
值域 [-1,1]
周期性 是周期函数,周期为kπ(k∈Z),最小正周期为
最值 当,时,取得最大值1
当时,取得最小值-1
单调性 增区间 ,
减区间 ,
当堂检测
B
C
A
0
感谢您的聆听与指导
General template of fresh teaching
授课人:一一
1.把函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. C. D.
解析:依题意,将的图象向左平移个单位长度,再将所得曲线上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,得到的图象,所以的图象的图象的图象.
2.将函数的图象向右平移个单位长度,然后将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,则下列区间中,函数单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
解析:将函数的图象向右平移个单位长度得,
将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),
得到函数,
2.将函数的图象向右平移个单位长度,然后将所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,则下列区间中,函数单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
解析:令,,解得,,
令得,,所以,
故选:C.
3.将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递减
解析:由函数图象平移变换的性质可知:
将的图象向右平移个单位长度之后的解析式为:
.
则函数的单调递增区间满足:,即,
3.将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递减
解析:令可得一个单调递增区间为:.
函数的单调递减区间满足:,
即,
令可得一个单调递减区间为:,本题选择A选项.
4.已知函数(,)的最小正周期为,将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),所得函数图象的一条对称轴方程是,则的值为__________.
解析:由函数的最小正周期为,得,所以.
将的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数解析式为
,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),所得图象对应的函数解析式为,则由题意知,,得,,又,所以.
5.已知函数的最小正周期是.
(1)求的解析式,并求的单调递增区间;
解析:(1),
由,解得,.
由,.得,.
,.
的单调递增区间为,.
5.已知函数的最小正周期是.
(2)将图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移个单位,最后将整个函数图象向上平移个单位后得到函数的图象,若时,恒成立,求m的取值范围.
解析:(2)依题意得,
,,
当时,恒成立,
只需,转化为求的最大值与最小值.
5.已知函数的最小正周期是.
(2)将图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移个单位,最后将整个函数图象向上平移个单位后得到函数的图象,若时,恒成立,求m的取值范围.
解析:(2)当时,为单调减函数,
,,
从而,,即,
故m的取值范围是.
$$