7.3.2 第1课时 正弦型函数的性质与图像(一)(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第三册同步学习指导(人教B版2019)

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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第三册
年级 高一
章节 7.3.2 正弦型函数的性质与图像
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 1.08 MB
发布时间 2025-02-27
更新时间 2025-02-27
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 2025-02-27
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来源 学科网

内容正文:

结合正弦曲线,如图所示: 知函数y = 2sin x槡 - 1的定义域为 x 2kπ + π6 ≤x≤2kπ + 5π 6 ,k∈{ }Z . 5.取值列表如下: x 0 π2 π 3 2 π 2π sin x 0 1 0 - 1 0 1 2 + sin x 1 2 3 2 1 2 - 1 2 1 2 描点、连线,如图所示. 7. 3. 2  正弦型函数的性质与图像 第1课时  正弦型函数的性质与图像(一) 必备知识  探新知     知识点1:(1)y = Asin(ωx + φ)  (2)2πω   ω 2π   φ [- |A |,|A |]  |A |     知识点2:(1)伸长  缩短  R  [- |A |,|A |]  2π (2)左  右  |φ |   R  [- 1,1]  2π  (3)缩短  伸长  1ω 对应练习 1. B  由于各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的14 ,所以应当 对sin x的系数进化变化,即y = 14 sin x. 2. C  分清对横坐标还是纵坐标所作的变换,左、右平移是对x变 化,并且是对单个的x进行变化,把y = sin 2x + π( )4 的图像向右 平移π8个单位长度,用x - π( )8 代换原解析式中的x,即得函数 式y = sin 2 x - π( )8 + π[ ]4 ,即y = sin 2x,再把y =sin 2x的图像上 的各点的横坐标缩短到原来的12 ,就得到解析式y =sin 2(2x),即y = sin 4x的图像. 3. 3  π7   函数y = 3sin 1 5 x + π( )7 的振幅为3,初相为π7 . 关键能力  攻重难 例1:列表: 2x - π3 0 π 2 π 3π 2 2π x π6 5π 12 2π 3 11π 12 7π 6 y = 2sin 2x - π( )3 0 2 0 - 2 0 描点,连线得函数y = 2sin 2x - π( )3 在一个周期内的图像. 再将这部分图像向左或向右延伸kπ(k∈Z)个单位长度, 就可得函数y = 2sin 2x - π( )3 (x∈R)的图像. 对点训练1:列表如下. x - π12 π 6 5π 12 2π 3 11π 12 2x + π6 0 π 2 π 3π 2 2π f(x) 0 2 0 - 2 0     描点、连线得到图像如图所示. 例2:(1)D  (2)A  (1)函数y =2sin 2x + π( )6 的周期为T = 2π2 =π,向右平移14个周期,即向右平移 π 4后,得到图像对应的 函数为y =2sin 2 x - π( )4 + π[ ]6 =2sin 2x - π( )3 ,故选D. (2)y = sin 2x = cos π2 - 2( )x = cos 2x - π( )2 = cos 2 x - π( )[ ]4 = cos 2 x - π( )8 - π[ ]4 . 若设f(x)= sin 2x = cos 2 x - π( )8 - π[ ]4 , 则f x + π( )8 = cos 2x - π( )4 ,∴向左平移π8个单位. 对点训练2:y 槡= - 2sin 2x  将函数y 槡= 2sin 2x + π( )3 的图像向 左平移π3 个单位长度,所得图像对应的函数为y = 槡2sin 2 x + π( )3 + π[ ]3 槡= 2sin(2x +π) 槡= - 2sin 2x. 例3:方法一:先ω变换,后φ变换. 函数y = 2sin 2x + π( )3 的图像上所有点的横坐标不变,将 纵坐标缩短为原来的12 ,得到函数y = sin 2x + π( )3 的图 像;再将所得图像上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到 原来的2倍,得到函数y = sin x + π( )3 的图像;最后将所得 图像上所有的点向右平移π3个单位,得到函数y = sin x的 图像. 方法二:先φ变换,后ω变换. 函数y = 2sin 2x + π( )3 的图像上所有点的横坐标不变,                                                                      将 —151— 纵坐标缩短为原来的12 ,得到函数y = sin 2x + π( )3 的图 像;最后将所得图像上所有的点向右平移π6个单位(提示: 左右平移只针对于x变化),得到函数y = sin 2x的图像;最 后将所得图像上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来 的2倍,得到函数y = sin x的图像. 对点训练3:(1)C  (2)C (1)只需将函数y = sin x - π( )6 的图像横坐标变为原来的13 , 纵坐标不变,便得到函数y = sin 3x - π( )6 的图像,故选C. (2 ) y = sin x 向左平移π3 → 个单位 y = sin x + π( )3 横坐标缩短到原来的12倍 →纵坐标不变 y = sin 2x + π( )3 ,故选C. 课堂检测  固双基 1. B  将函数y = sin x的图像向右平移1个单位长度得到函数 y = sin(x - 1)的图像,故选B. 2. C  为了得到函数y = sin(2x + 1)= sin [2(x + 1)- 1]的图 像,只需将函数y = sin(2x - 1)的图像上所有的点向左平移1 个单位长度即可. 3. B  由题意可知得到图像的解析式为y = sin 12 x,所以ω = 1 2 . 4.右平移π3   y = sin(- x →) y = sin - x + π( )3 [ (= sin - x - π ) ]3 ,可把y = sin(- x)的图像向右平移π3个单位. 5.③ 第2课时  正弦型函数的性质与图像(二) 必备知识  探新知     知识点:R  [- A,A]  2π ω   kπ(k∈Z)  kπ + π2 (k∈Z)   单调递增  单调递减 对应练习 1. D  令2x - π6 = kπ,k∈Z,解得x = kπ 2 + π 12,k∈Z,当k = 0时, x = π12,故一个对称中心是 π 12,( )1 ,选D. 2. D  将函数y = sin 2x的图像向左平移π6个单位长度,得到 y = sin 2x + π( )3 的图像. 由2x + π3 = π 2 + kπ,k∈Z可得,函数y = sin 2x + π( )3 的对称 轴为x = π12 + k 2 π,k∈Z. 其中与y轴距离最近的是x = π12 . 3. π3 + kπ, 5π 6 + k[ ]π (k∈Z)  由π2 + 2kπ≤2x - π6 ≤3π2 + 2kπ,k∈Z,得2π3 + 2kπ≤2x≤ 5π 3 + 2kπ,k∈Z, 所以π3 + kπ≤x≤ 5π 6 + kπ,k∈Z,所以函数的单调递减区间为 π 3 + kπ, 5π 6 + k[ ]π (k∈Z). 关键能力  攻重难 例1:由题图可知y = f(x)的最大值为1,最小值- 1,故A = 1;又 T 4 = 2π 3 - 5π 12 = π 4 = 2π 4ω ,所以ω = 2,T = π, 将点2π3 ,( )- 1 代入y = f(x),f 2π( )3 = sin 4π3 +( )φ = - 1, 所以4π3 + φ = 3π 2 + 2kπ,k∈Z,φ = π 6 + 2kπ,k∈Z, 因为|φ | < π2 ,所以φ = π 6 .所以f(x)= sin 2x + π( )6 . 对点训练1:(1)D  (2)A  (1)由图像可知A = 2,T2 = 5π 6 - π 12 = 3π4 ,所以T = 3π 2 = 2π ω ,即ω = 43 ,所以y = 2sin 4 3 x +( )φ .由 图像可知,当x = π12时,y = 2sin π 9 +( )φ = 2,所以π9 + φ = π2 + 2kπ,k∈Z,即φ = 718π + 2kπ,k∈Z, 由于| φ | < π2 ,所以φ = 7 18 π,所以y = 2sin 4 3 x + 7 18( )π .故 选D. (2)由图像可知,T2 = 5π 24 - - π( )24 = π4 = 2π2ω,即ω = 4,所以 y = Asin(4x + 4), 由图像可知,当x = 5π24时,y = Asin 5π 6 +( )φ = - A, 所以sin 5π6 +( )φ = - 1,5π6 + φ = 3π2 + kπ,k∈Z,φ = 2π3 + kπ, k∈Z. 由于0 < φ < π,∴ φ = 2π3 ,所以y = Asin 4x + 2π( )3 , 当x = 0时,y = Asin 2π( )3 槡= 3,所以A = 2,故选A. 例2:(1)因为f(x)在x = π6时取得最大值2,所以A = 2,且2 × π 6 + φ = π 2 + 2kπ,k∈Z, 所以φ = π6 + 2kπ,k∈Z.又0 < φ < π,所以φ = π 6 , 所以f(x)= 2sin 2x + π( )6 . (2)令2kπ + π2 ≤2x + π 6 ≤2kπ + 3π 2 ,k∈Z,解得kπ + π 6 ≤x≤kπ + 2π3 ,k∈Z, 所以f(x)的单调递减区间为kπ + π6 ,kπ + 2π[ ]3 ,k∈Z. (3)因为x∈ - π2 , π[ ]3 ,所以2x + π6 ∈ - 5π6 ,5π[ ]6 , 所以2sin 2x + π( )6 ∈[- 2,2]. 当2x + π6 = - π 2 ,即x = - π 3时,f(x)取得最小值- 2. 对点训练2: - π3 + 4kπ, 5π 3 + 4k[ ]π ,k∈Z  由函数y = - sin x 的单调递减区间是2kπ - π2 ,2kπ + π[ ]2 ,k∈Z, 可令2kπ - π2 ≤ 1 2 x - π 3 ≤2kπ + π 2 ,k∈Z, 解得4kπ - π3 ≤x≤4kπ + 5 3 π,k∈Z, ∴ f(x)的单调递减区间是- π3 + 4kπ, 5π 3 + 4k[ ]π ,k∈Z                                                                      . —152— 7. 3. 2  正弦型函数的性质与图像 !"#$%&'( 对应学生用书学案P001 学习目标 核心素养 1.了解正弦型函数y = Asin(ωx + φ)(A≠0,ω≠0)的定 义及性质. 2.能求正弦型函数的周期、最值、单调区间等. 3.会用“图像变换法”作正弦型函数y = Asin(ωx + φ) 的图像. 培养数学运算、直观想象和逻辑推理 素养. 第1课时  正弦型函数的性质与图像(一) )*+,%-.+ 对应学生用书学案P001 知识点1  正弦型函数     (1)一般地,形如y = Asin(ωx + φ)  的函数称为正弦型函数. (2)函数y = Asin(ωx + φ)(其中A≠0,ω >0,x∈R)的周期T =         ,频率f =         ,初相为      ,值域为[- | A |,| A, [A]  也称为振幅,| A |的大小反映了y = Asin(ωx + φ)的波动幅 度的大小. 知识点2  A,ω,φ对函数y = Asin(ωx + φ)图像的影响 (1)A(A > 0)对y = Asin(ωx + φ)的图像的影响 一般地,函数y = Asin x(A≠0)的定义域为R  ,值域[- |A |, |A |]  ,周期为2π  . (2)φ对函数y = sin(x + φ),x∈R的图像的影响 一般地,函数y = sin(x + φ)的定义域为R  ,值域为[- 1, 1]  ,周期是2π  . (3)ω(ω > 0)对函数y = sin(ωx + φ)图像的影响 [思考1] 思考1:由y = sin x的图像,通过 怎样的变换可以得到y = Asin(ωx + φ)的图像? 提示: $&!     提醒:1. ~* y = Asin(ωx + φ)uóÐ+‡²%[8n (1)y = sin(x + φ)… y = sin x%uóvö(ÄÅmÙ%,y = sin(x + φ)%uó·Å\ y = sin x %uóO,ÇO-Ð+7+ . (2) ,-Ð+(š x §§-æ% , ‰Š x ¥O%€*~( 1, BÞ®€* , M{`a,-Ð+ . 2. ωš~* y = Asin(ωx + φ)uó./%[8n (1)ω(ω > 0)./~* y = sin(ωx + φ)%Ñð. (2)y = sin(ωx + φ)(ω≠1)… y = sin(x + φ)%uóvö~£,¦‡²ÁށO01‡². 3. A š~* y = Asin(ωx + φ)uó./%[8n (1) K A > 0, ¿~* y = Asin(ωx + φ)%Ÿ.([- A,A],4QŸ( A,4RŸ( - A;K A < 0,¿ ~* y = Asin(ωx + φ)%Ÿ.([A,- A],4QŸ( - A,4RŸ( A. (2)|A | %QR72qTU y = Asin(ωx + φ)3¬4@%QR. (3)y = Asin(ωx + φ)… y = sin(ωx + φ)%uóvö~£,¦‡²ÁŽ®O01‡². ●/012                                                1.把函数y = sin x的图像上所有点的纵坐标变为原来的14(横坐标不变),所得图像的解析式为 (B ) A. y = 4sin x                                      B. y = 14 sin x C. y = sin 4x D. y = sin 14 x 2.把函数y = sin 2x + π( )4 的图像向右平移π8个单位长度,再把所得图像上各点横坐标缩短到原来的 1 2,则所得图像的解析式是 (C ) A. y = sin 4x + 3π( )8 B. y = sin 4x + π( )8 C. y = sin 4x D. y = sin x 3.已知函数y = 3sin 15 x + π( )7 ,则该函数的振幅、初相分别是        ,        . 3456%789 对应学生用书学案P001 ●:;<%e“ŽK¢”̈ y = Asin(ωx + φ) 1.已知函数y = 2sin 2x - π( )3 ,用“五点法”画出其简图. 【分析】  “五点法” 分别令2x - π3为 0,π2 ,π, 3π 2 ,2 → π →列表 →描点 连线. [归纳提升] 归纳提升: 1$nÕS ~* y = Asin(ωx + φ) uó%de(V ÁmdVÍ2V ωx + φ x y 0 - φω 0 π 2 π 2ω - φ ω A π πω - φ ω 0 3 2 π 3π 2ω - φ ω - A 2π 2πω - φ ω 0 ÁHdV=£m'€ a5o^n . Á”dV167TUµ ¶<¯nÄ-7+u ó . $&* 〉 /KL1                                                1.已知函数f(x)= 2sin 2x + π( )6 .请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期 上的图像. ●:;C%M?op£¤@©ª«¬ 2.(1)将函数y = 2sin 2x + π( )6 的图像向右平移14个周期后,所得图像 对应的函数为 (D )                                                A. y = 2sin 2x + π( )4 B. y = 2sin 2x + π( )3 C. y = 2sin 2x - π( )4 D. y = 2sin 2x - π( )3 (2)要得到y = cos 2x - π( )4 的图像,只要将y = sin 2x的图像(A ) A.向左平移π8个单位 B.向右平移 π 8个单位 C.向左平移π4个单位 D.向右平移 π 4个单位 [归纳提升] 〉 /KL1 2.将函数y =槡2sin 2x + π( )3 的图像向左平移π3个单位长度,则所得图像的 解析式为        . ●:;M%M?op£¤@«¬ 3.函数y = 2sin 2x + π( )3 的图像经过怎样的变换得到函数y = sin x的 图像? [归纳提升] 归纳提升:三角函数图 像平移变换问题的分类 及策略 (1) M]~* y = sin x %uó¶z‡²{uó šB%¹âê , ÍÎ( LM,-Ð+%NO , «F,6-¾G%,¿ `a . (2) ö÷q~*¹â ê>?øuó´%Ð+ ̀AÄLùKX¹â ê鎣À”"~*v êÄM{M]Ð+N O/Ð+‚ . 归纳提升: ”"~*u ó‡²%Õm ( ùÐ+ {01 ) /ÕH ( ù0 1{Ð+ ) ÖK[8Å \qnV (1) qԇ²aÐ+% :XB@~£Äÿý( | φ |/ φω ,ÏÐ+N O(mš% . (2) ÎMqÔÐ+:X B@~£ÄÏÐ+AÐ +%šÂö5‡éÄd Å7+%ZŠ(mš % . $&+ 〉 /KL1 3.(1)为了得到函数y = sin 3x - π( )6 的图像,需将函数y = sin x - π( )6 的图像 (C ) A.纵坐标变为原来的3倍,横坐标不变 B.横坐标变为原来的3倍,纵坐标不变 C.横坐标变为原来的13,纵坐标不变 D.纵坐标变为原来的13,横坐标不变 (2)把函数y = sin x(x∈R)图像上所有的点向左平移π3个单位长度,再把所得图像上所有点的横 坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图像所表示的函数是 (C )                                                A. y = sin 2x - π( )3 ,x∈R B. y = sin x2 + π( )6 ,x∈R C. y = sin 2x + π( )3 ,x∈R D. y = sin x2 - π( )6 ,x∈R WXYZ%[\] 对应学生用书学案P003                              1.要得到函数y = sin(x - 1)的图像,只要将函数 y = sin x的图像 (B ) A.向左平移1个单位长度 B.向右平移1个单位长度 C.向上平移1个单位长度 D.向下平移1个单位长度 2.为了得到函数y = sin(2x + 1)的图像,只需将 函数y = sin(2x - 1)的图像上所有的点 (    ) A.向左平移2个单位长度 B.向右平移2个单位长度 C.向左平移1个单位长度 D.向右平移1个单位长度 3.函数y = sin x图像上各点的纵坐标不变,把横 坐标变为原来的2倍,得到图像的解析式为y = sin ωx,则ω的值为 (B ) A. 2  B. 12 C. 4 D. 1 4 4.要得到函数y = sin - x + π( )3 的图像,可把函数 y = sin(- x)的图像向          个单位. 5.为了得到函数y = sin x3 + π( )6 ,x∈R的图像, 只需把函数y = sin x,x∈R的图像上所有 的点: ①先向左平移π6个单位,再把所得各点的横坐 标缩小到原来的13(纵坐标不变); ②先向右平移π6个单位,再把所得各点的横坐 标缩小到原来的13(纵坐标不变); ③先向左平移π6个单位,再把所得各点的横坐 标扩大到原来的3倍(纵坐标不变); ④先向右平移π6个单位,再把所得各点的横坐 标扩大到原来的3倍(纵坐标不变). 其中正确的是        .(填序号) 请同学们认真完成练案[9                                      ] $'$

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