第1章 6.1-6.2 探究ω对y=sinωx的图象的影响 探完φ对y=sin(x+φ)的图象的影响(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)

2025-02-26
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版必修 第二册
年级 高一
章节 6.1探究ω对y= sinωx的图象的影响,6.2探究φ对y = sin(x+φ)的图象的影响
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1002 KB
发布时间 2025-02-26
更新时间 2025-02-26
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-26
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来源 学科网

内容正文:

例2:(1)因为y = cos x在[(2k - 1)π,2kπ](k∈Z)上单调 递增,在[2kπ,(2k + 1)π](k∈Z)上单调递减, 所以y = 1 - cos x的单调递减区间是[(2k - 1)π,2kπ](k∈ Z),单调递增区间是[2kπ,(2k + 1)π](k∈Z). (2)cos 15π8 = cos 2π - π( )8 = cos π8 , cos 14π9 = cos 2π - 4π( )9 = cos 4π9 . 因为函数y = cos x在[0,π]上单调递减,且0 < π8 < 4π 9 < π,所以cos π8 > cos 4π 9 ,即cos 15π 8 > cos 14π 9 . 对点训练2:(1)B  (2)cos 150° < cos 760° < sin 470° (1)由题意可知0 < α < π2 ,0 < β < π 2 ,且α + β > π 2 ,∴ β > π 2 - α,且0 < π 2 - α < π 2 . ∵ y = sin x在[0,π2 ]上为单调递增函数,∴ sin β > sin π2 -( )α ,即sin β > cos α.故选B. (2)cos 150° < 0,sin 470° = sin 110° = cos 20° > 0,cos 760° = cos 40° > 0,且cos 20° > cos 40°,所以cos 150° < cos 760° < sin 470°. 例3:(1)∵ -1≤cos x≤1, 又∵一次函数y = - 3m + 1在m∈R上是单调减函数, ∴当cos x = - 1时,ymax = 4, 当cos x = 1时,ymin = - 2. (2)y = 3cos2x - 4cos x + 1 = 3 cos x -( )23 2 - 13 . ∵ x∈ π3 , 2π[ ]3 ,∴ cos x∈ - 12 ,[ ]12 , 当cos x = - 12 ,即x = 2π 3时,ymax = 15 4 ; 当cos x = 12 ,即x = π 3时,ymin = - 1 4 . ∴ 原函数在区间π3 , 2π[ ]3 上的最大值为154 ,最小值 为- 14 . 对点训练3:方法一:因为y = cos x - 2cos x - 1 = cos x - 1 - 1 cos x - 1 = 1 - 1 cos x - 1 = 1 + 1 1 - cos x,当cos x = - 1时,ymin = 1 + 1 2 = 3 2 , 所以函数的值域为32 ,+[ )∞ .     方法二:由y = cos x - 2cos x - 1得cos x = y - 2 y - 1. 又因为- 1≤cos x < 1,所以 y - 2 y - 1 < 1, y - 2 y - 1≥ - 1 { . 所以 y > 1, y≥ 32或y < 1{ . 所以y≥ 32 ,即函数的值域为 3 2 ,+[ )∞ . 课堂检测  固双基 1. A  x = π时,y = 3 - cos π = 3 -(- 1)= 4≠ - 1. 2. B  ∵函数y = cos x在0,π[ ]3 上是单调递减的,∴函数的值 域为cos π3 ,[ ]cos 0 ,即12 ,[ ]1 . 3. D  由正、余弦函数的单调性判断可知选D. 4. 0,π[ )2 ∪ 32 π,2( ]π   由余弦函数图象 知,x∈ 0,π[ )2 (∪ 32 π,2 ]π . 5.[5,17]  令t = cos x, 由于x∈R,故- 1≤t≤1. y = t2 - 6t + 10 =(t - 3)2 + 1, 当t = - 1时,即cos x = - 1时函数有最大值17; 当t = 1,即cos x = 1时函数有最小值5. 所以该函数的值域是[5,17]. § 6  函数y = Asin(ωx + φ)的性质与图象 6. 1  探究ω对y = sin ωx的图象的影响 6. 2  探究φ对y = sin(x + φ)的图象的影响 必备知识  探新知 知识点1  (1)频率  (2)1 ω 知识点2  (1)初相  相位  (2)向左  向右  φω 关键能力  攻重难 例1:C  由题意可得函数g(x)= sin x - π( )4 的图象上各点 的横坐标变为原来的2倍,再将图象向左平移π4个单位得到函 数f(x)的图象,g(x)= sin x - π( )4 的图象上各点的横坐标变为 原来的2倍,得到函数y = sin 12 x - π( )4 的图象,再向左平移π4个 单位得到函数y = sin 12 x + π( )4 - π[ ]4 = sin 12 x - π( )8 的图象, 所以f(x)= sin 12 x - π( )8 .故选C. 对点训练1:A  因为y = sin 3x - π( )7 = sin 3 x - π( )21 ,所以 只需把函数y = sin 3x - π( )7 的图象向左平移π21个单位长度,就 可以得到函数y = sin 3x的图象.故选A. 例2:(1)因为f(x)为偶函数,所以φ - π6 = kπ + π 2 (k∈Z                                                                       ), —003— 即φ = kπ + 2π3 (k∈Z), 又0 < φ < π,所以φ = 2π3 , 故f(x)= sin ωx + 2π3 - π( )6 + 1 = cos ωx + 1, 因为函数f(x)图象的两相邻对称轴间的距离为π2 , 所以T = 2π ω = 2 × π2 ,解得ω = 2. 因此f(x)= cos 2x + 1,故f π( )8 = cos π4 + 1 =槡22 + 1. (2)将f(x)的图象向右平移π6 个单位长度后,得到函数 f x - π( )6 的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的 4倍,纵坐标不变,得到f x4 - π( )6 的图象, 所以g(x)= f x4 - π( )6 = cos x2 - π( )3 + 1, 由2kπ≤ x2 - π 3 ≤2kπ + π(k∈Z), 解得4kπ + 2π3 ≤x≤4kπ + 8π 3 (k∈Z),故函数g(x)的单调 递减区间是4kπ + 2π3 ,4kπ + 8π[ ]3 (k∈Z). 对点训练2:依题意有h(x)= f x4 -( )φ = cos x2 -2( )φ +1, 因为其图象的对称轴为x = - 2π3 , 所以12·- 2π( )3 - 2φ = kπ,解得φ = - kπ2 - π6 (k∈Z),又 因为0 < φ < π2 ,所以取k = - 1得φ = π 3 . 例3:(1)列表如下: 2x + π6 0 π 2 π 3π 2 2π x - π12 π 6 5π 12 2π 3 11π 12 f(x) 0 1 0 - 1 0     f(x)在一个周期内的图象如图所示: (2)f(x)= sin 2x + π( )6 ,令2kπ - π2 ≤2x + π6 ≤2kπ + π2 (k∈Z), 得kπ - π3 ≤x≤kπ + π 6 (k∈Z).因此,函数y = f(x)的单调 递增区间为kπ - π3 ,kπ + π[ ]6 (k∈Z). (3)函数y = sin x图象先向左平移π6个单位得到函数y = sin x + π( )6 图象,再将函数的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标 不变,即可得函数f(x)= sin 2x + π( )6 图象. 对点训练3:(1)由题意得12 T = 5π,所以T = 10π, 所以ω = 2πT = 1 5 ,则y = sin 1 5 x +( )φ . 因为点(π,1)在此函数图象上,则sin π5 +( )φ = 1, 又因为0≤φ≤ π2 ,有φ = π 2 - π 5 = 3π 10, 所以y = sin 15 x + 3π( )10 . (2)当- π2 + 2kπ≤ 1 5 x + 3π 10≤ π 2 + 2kπ,k∈Z, 即- 4π + 10kπ≤x≤π + 10kπ,k∈Z时, 函数y = sin 15 x + 3π( )10 单调递增.所以此函数的单调递增 区间为[- 4π + 10kπ,π + 10kπ](k∈Z). 课堂检测  固双基 1. D 2. D  y = sin(- 2x)= - sin 2x,x∈[0,2π],所以它的周期是 T = 2π2 = π,排除A,B;y = - sin 2x的图象可由y = sin 2x的图 象关于x轴对称得到,故选D. 3. B  将函数f(x)= sin 2π3 - 2( )x 的图象向右平移π6个单位长 度可得g(x)= sin(π - 2x)= sin 2x; 令2x = π2 + kπ,k∈Z,即其对称轴方程为x = π 4 + kπ 2 ,k∈Z, 当k = 0时,x = π4 . A、C、D均不符合要求.故选B. 4. 10π,π7   由函数y = sin 1 5 x + π( )7 的解析式知,最小正周期 为T = 2π|ω | = 10π,初相为 π 7 . 5. 2  由题意知T = 2 × 7π12 - π( )12 = π,所以ω = 2πT = 2. 6. 3  探究A对y = Asin(ωx + φ)的图象的影响 必备知识  探新知 知识点1  R  2π ω   kπ(k∈Z)  kπ + π2 (k∈Z)  单调递 增  单调递减 关键能力  攻重难 例1:①列表: x π3 5 6 π 4 3 π 11 6 π 7 3 π x - π3 0 π 2 π 3 2 π 2π y 3 5 3 1 3     ②描点连线作出一周期的函数图象. ③把此图象左、                                                                      右扩展即得 —103— KLMN%OPQ 1.用“五点法”作出函数y = 3 - cos x的图象,下列点中 不属于五点作图中的五个关键点的是 (    )                                A.(π,- 1) B.(0,2) C. π2 ,( )3 D. 32 π,( )3 2.函数y = cos x 0≤x≤π( )3 的值域是 (    ) A.[- 1,1] B. 12 ,[ ]1 C. 0,1[ ]2 D.[- 1,0] 3.在区间0,π( )2 上,下列函数是增函数的是 (    ) A. y = 1sin x B. y = - 1 cos x C. y = - sin x D. y = - cos x 4.不等式cos x >0,x∈[0,2π]的解集是              . 5.函数y = cos2x - 6cos x + 10的值域为        . 请同学们认真完成练案[9                 ] § ' 函数y = Asin(ωx + φ)的性质与图象 6. 1  探究ω对y = sin ωx的图象的影响 6. 2  探究φ对y = sin(x + φ)的图象的影响 !"#$%&'( 课标要求 核心素养 1.了解振幅、初相、相位、频率等有关概念,会用“五点 法”画出函数y = sin(ωx + φ)的图象. 2.理解并掌握函数y = sin(ωx + φ)图象的平移与伸缩 变换. 3.掌握ω、φ对图象形状的影响. 1.通过学习ω对y = sin ωx的图象的影响重点培养 学生数学抽象,逻辑推理素养. 2.通过学习φ对y = sin(x + φ)的图象的影响,重点 提升学生的数学抽象,逻辑推理,数学运算素养. )*+,%-.+ 知识点1  常数ω对函数y = sin ωx图象的影响     (1)在函数y = sin ωx(ω > 0)中,ω决定了函数的周期T = 2πω,通常称周期的倒数 1 T = ω 2π 为频率  . (2)函数y = sin ωx(ω > 0,ω≠1)的图象是将y = sin x的图象上所有点的横坐标缩短到原来的1ω(当ω > 1 时)或伸长(当0 < ω < 1时)到原来的        倍(纵坐标不变)而得到的. 知识点2  常数φ对函数y = sin x +( )φ 图象的影响     (1)在函数y = sin(ωx + φ)中,φ决定了x = 0时的函数值,通常称φ为初相  ,ωx + φ为相位  . (2)函数y = sin(ωx + φ)(φ≠0)的图象,是将y = sin ωx的图象上所有的点向左  (当φ > 0时)或向右  (当 φ < 0时)平移        个单位长度得到的. "#) /012%345 ●678%FG y = sin(ωx + φ)<“@˜™ 1.将函数f(x)的图象向右平移π4个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的 1 2 ,得到函数g(x)= sin x - π( )4 的图象则f(x)的函数表达式为 (    )                                                        A. f(x)= sin 2x + π( )2     B. f(x)= sin 2x C. f(x)= sin 12 x - π( )8 D. f(x)= sin x + π( )4 [归纳提升] 〉 ABCD 1     为了得到函数y = sin 3x的图象,只要把函数y = sin 3x - π( )7 的图象 (    ) A.向左平移π21个单位长度 B.向右平移 π 21个单位长度 C.向左平移π7个单位长度 D.向右平移 π 7个单位长度                                                        ●67E%FG y = sin(ωx + φ); φ<sš 2.已知函数f(x)= sin ωx + φ - π( )6 + 1(0 < φ < π,ω > 0)为偶函数,且函数f(x)的 图象的两相邻对称轴间的距离为π2 . (1)求f π( )8 的值; (2)将函数f(x)的图象向右平移π6个单位长度后,再将得到的图象上各点的横 坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)的单 调递减区间. [归纳提升] 归纳提升: 1̈ ©Oû-…Îá ①ω(ω > 0)áµ½¾ ŒO?¶½¾O0ó g- 1 ω® . kφ:}~w¨-9È B φ ω . 2̈) Oû-€áù ú;.Oû'!…( OOû-Ü·?êz Bé¸%e9:Oû d‚%e9: . 归纳提升: VG y = sin(ωx + φ) XD: φ-I (1) _;.°-%e ˜™Î-½¾Z¹ g‘ . (2) >ã!‘κ; I3X-”%eÎg ‘?º»Ï¼á¶F !à%Î3 ( 6;.° ½'r x ¾-;Î ) '?Ÿ ωx + φ = 0 ¶ F!àèÎ3 ( 6;. -!¿Î3 ) '?Ÿ ωx + φ = ÷2   ¶ F !à§Î3'?Ÿ ωx + φ =÷ ¶F!àÀ Î3 ( 6;.-!Á Î3 ) '?Ÿ ωx + φ = 3 2 ÷;¶F!à‘Î3 '?Ÿ ωx + φ = 2÷. (Oá…78aÂÓ l;.BC’“F !‘κ;I3 . "#* 〉 ABCD 2     本例(2)中,若改为“将f(x)的图象向右平移φ 0 < φ < π( )2 个单位长度,再将得到 的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数h(x)的图象,使h(x) 的一个对称轴为x = - 2π3 ”,求φ的值. ●67H%FG y = sin(ωx +φ)<€›d“@<IJ 3.已知函数f(x)= sin 2x + π( )6 . (1)用“五点法”画出f(x)在一个周期内的图象. (2)求函数f(x)的单调递增区间; (3)说明此函数图象可由y = sin x的图象经怎样的变换 得到. 【分析】  (1)根据列表、描点、连线的基本步骤,画出函数在一个周期的大致图象 即可; (2)根据正弦函数的单调性即可求解; (3)由图象变换过程描述平移变换、伸缩变换即可. [归纳提升] 归纳提升: 9: y = sin(ωx + φ) 9c>`a-ha op ‘ y = sin(ωx + φ)- 9cÖ#'?qœ_ x -¿: ω c0[ ¥?<=¶F­»Z û?_ ωx + φ Z¹š ŒxŸX?‘+š Â-NO" x -ÄÅ . "$" 〉 ABCD 3     函数y = sin(ωx + φ)ω > 0,0≤φ≤π( )2 在x∈(0,7π)内只取到一个最大值和一个最小值,且当x = π时最大 值为1,当x = 6π时,最小值为- 1. (1)求此函数的解析式; (2)求此函数的单调递增区间. KLMN%OPQ 1.将函数y = sin x的图象向左平移π4个单位长度,再向 上平移2个单位长度,得到的函数图象的解析式是 (    )                                A. y = sin x - π( )4 + 2 B. y = sin x + π( )4 - 2 C. y = sin x - π( )4 - 2 D. y = sin x + π( )4 + 2 2.函数y = sin(- 2x),x∈[0,2π]的简图是 (    ) 3.将函数f(x)= sin 2π3 - 2( )x 的图象向右平移π6个单位 长度,所得图象的一条对称轴方程为 (    ) A. x = π2 B. x = π 4 C. x = - π6 D. x = π 3 4.已知函数y = sin 15 x + π( )7 ,则该函数的最小正周期、 初相分别是                  . 5.已知函数y = sin(ωx + φ)(ω > 0)在一个周期内,当 x = π12时有最大值1,当x = 7π 12时有最小值- 1,则 ω =         . 请同学们认真完成练案[10                            ] 6. 3  探究A对y = Asin(ωx + φ)的图象的影响 !"#$%&'( 课标要求 核心素养 1.了解振幅、初相、相位、频率等有关概念,会用“五点法”画出函数 y = Asin(ωx + φ)的图象. 2.理解并掌握函数y = Asin(ωx + φ)图象的平移与伸缩变换. 3.掌握A、ω、φ对图象形状的影响. 通过学习A对y = Asin(ωx + φ)的图象 的影响重点培养学生的数学抽象,逻辑 推理,数学运算素养. "$!

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第1章 6.1-6.2 探究ω对y=sinωx的图象的影响 探完φ对y=sin(x+φ)的图象的影响(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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第1章 6.1-6.2 探究ω对y=sinωx的图象的影响 探完φ对y=sin(x+φ)的图象的影响(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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