内容正文:
变式训练
1.解:找五个关键点列表:
x 0 π2 π
3π
2 2π
sinx 0 1 0 -1 0
1+2sinx 1 3 1 -1 1
在直 角 坐 标 系 中 描 出 五 点 (0,1), π2
,3( ),(π,1),
3π
2
,-1( ),(2π,1),然后用光滑曲线顺次连接起来,就得
到y=1+2sinx,x∈[0,2π]的图像.
[例2] [解析] (1)由2sin2x≥1得sin2x≥12.
把2x当
作整体t,画y=sint的图像.
在[0,2π]内,满足sint≥12
有π
6≤t≤
5π
6
,
所以π
6≤2x≤
5π
6.
故在实数集R上2x满足
π
6+2kπ≤2x≤
5π
6+2kπ
,k∈Z,
即π
12+kπ≤x≤
5π
12+kπ
,k∈Z,
所以定义域为{x|π12+kπ≤x≤
5π
12+kπ
,k∈Z}.
(2)根据函数表达式可得
sinx≥0,
25-x2≥0,{ ⇒
2kπ≤x≤2kπ+π(k∈Z),
-5≤x≤5.{
在数轴上表示如图所示.
由图示可得,函数定义域[-5,-π]∪[0,π].
变式训练
2.解:作出正弦函数y=sinx,x∈[0,2π]的图像,如图所
示,由图像可以得到满足条件的x的集合为[π6+2kπ
,5π
6
+2kπ],k∈Z.
[例3] [解] 用五点法画出函数y=1+sinx,x∈[0,2π]
的图像,如图所示.
(1)由图像可知,当x∈(0,π)时,y>1;当x∈(π,2π)
时,0<y<1.
(2)在平面直角坐标系中作出直线y=32
,如图所示,可知
此直线与函数y=1+sinx,x∈[0,2π]的图像有两个
交点.
变式训练
3.解:由图像易知(1)当a=
±1时,y=a与函数图像
只有一个交点.
(2)当a∈(0,1)∪(-1,
0)时,y=a与函数图像有
两个交点.
随堂步步夯实
1.C [由正弦曲线知,①④正确.]
2.B [y=sin(-x)=-sinx,y=-sinx与y=sinx的图
像关于x 轴对称,故选B.]
3.B [所描出的五点的横坐标与函数y=sinx的五点的横
坐标相同,即0,π2
,π,3π2
,2π,故选B.]
4.解析:由正弦函数的图像,知当x∈[0,2π]时,sinx∈[-
1,1],要使得方程sinx=4m+1在x∈[0,2π]上有解,则
-1≤4m+1≤1,故-12≤m≤0.
答案: -12
,0[ ]
5.解:首先作出y=sinx 在[0,2π]上的图像,如图所示,作
直线y=12
,根据特殊角的正弦值,可知该直线与y=sin
x,x∈[0,2π]的交点横坐标为π6
和5π
6.
作直线y= 32
,该直线与y=sinx,x∈[0,2π]的交点横坐
标为π
3
和2π
3.
观察图像可知,在[0,2π]上,当 π6<x≤
π
3
或2π
3≤x<
5π
6
时,不等式1
2<sinx≤
3
2
成立.
所以1
2<sinx≤
3
2
的解集为
x π6+2kπ<x≤
π
3+2kπ
,k∈Z{ }
或 2π
3+2kπ≤x<
5π
6+2kπ
,k∈Z{ }.
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)
课前预习学案
情境引入
提示:因筒车上盛水筒的运动具有周期性,可以考虑利用
三角函数模型刻画它的运动规律.
知识梳理
知识点一、R R R R [-|A|,|A|] [-1,1] [-1,
1] [-|A|,|A|] 2π
99
参考答案
[思考]
1.提示:只需把y=sin(x+φ)向右(φ>0)或向左(φ<0)平
移|φ|个单位长度即可得y=sinx的图像.
2.提示:∵y=sin(ωx+φ)=sinω(x+φω
),
∴由y=sinωx的图像向左(右)平移|φω|
个单位长度.
3.提示:y=sinx
各点横坐标变为原来的 1
ω
纵坐标不变
→
y=sin(ωx)
左(右)平移 φ|ω|
个单位长度
↓
y=sin(ωx+φ)
各点的横坐标不变
,纵
坐标变为原来的A 倍↓
y=Asin(ωx+φ)
预习自测
1.B [将函数y=sinx 的图像向右平移 π3
个单位长度,所
得图像对应的函数解析式为y=sin(x-π3
).]
2.C [只需将函数y=sin(x-π6
)的图像上所有点的横坐
标变为原来的1
3
,纵坐标不变,便得到函数y=sin(3x-
π
6
)的图像.]
3.解析:y=sin2x
向左平移 π
3
个单位长度
→y=sin2(x+π3
).
答案:y=sin(2x+2π3
)
课堂互动学案
[例1] [解] (1)方法一 (定义法)
y=sin 2x+π4( )
=sin 2x+π4+2π( )=sin 2(x+π)+
π
4[ ],
所以周期为π.
方法二 (公式法)
y=sin 2x+π4( ) 中ω=2,T=
2π
ω=
2π
2=π.
(2)y=2sin -12x+
π
6( ) 中ω=-
1
2
,周 期 T= 2π|ω|=
2π
|-12|
=4π.
(3)作图如下.
观察图像可知周期为π.
变式训练
1.解析:(1)T=2ππ
2
=4.
(2)T=2π|ω|=3π
,∴|ω|=23
,∴ω=±23.
答案:(1)4 (2)±23
[例2] [解析] (1)由y=2sin(2x+π6
)可知,周期T=π,
所以T
4=
1
4π
,
y=2sin 2x+π6( )
向右平移
1
4
个周期
→
y=2sin 2x-π4( )+
π
6[ ]
=2sin 2x-π3( ).
(2)y=sin2x=cos(π2-2x
)=cos(2x-π2
)
=cos2x-π4( )[ ]=cos2x-
π
8( )-
π
4[ ].
若设f(x)=sin2x=cos2x-π8( )-
π
4[ ],
则f x+π8( )=cos2x-
π
4( ),
∴向左平移π8
个单位长度.
[答案] (1)D (2)A
变式训练
2.(1)C [因为y=sin(2x+π3
)=sin2(x+π6
),所以将函
数y=sin2x的图像向左平移π6
个单位长度,就可得到函
数y=sin2(x+π6
)=sin(2x+π3
)的图像.]
(2)C [y=sin(2x-π6
)=cos π2- 2x-
π
6( )[ ]
=cos2π3-2x( ))=cos2x-
2π
3( )
=cos2x-π3( )[ ].故选C.]
[例3] [解] 方法一:
y=sinx
向右平移 π
3
个单位长度
纵坐标不变
→y
=sinx-π3( )
将各点的横坐标缩短为原来的 1
2
倍
纵坐标不变
→y
=sin 2x-π3( )
将各点的纵坐标伸长为原来的3倍
横坐标不变
→y
=3sin 2x-π3( ).
方法二:y=sinx
将各点的横坐标缩短为原来的 1
2
倍
纵坐标不变
→y
=sin2x
向右平移 π
6
个单位长度
纵坐标不变
→y
=sin 2(x-π6
)[ ]=sin(2x-π3)
将各点的纵坐标伸长为原来的3倍
横坐标不变
→y=3sin 2x-π3( ).
变式训练
3.D [C1:y=cosx=sin x+
π
2( ).
即y=sinx+π2( )
C1 上各点横坐标缩短为原来的
1
2
倍
→
y=sin 2x+π2( )=sin2x+
π
4( )
001
必修第三册 数学B
向左平移 π
12
个单位长度
→y=sin2x+π4+
π
12( )
=sin2x+π3( )=sin 2x+
2π
3( ).]
[例4] [解] 令X=2x+π4
,则x=12 X-
π
4( ).
列表:
X 0 π2 π
3π
2 2π
x -π8
π
8
3π
8
5π
8
7π
8
y 0 2.5 0 -2.5 0
描点连线,如图所示.
变式训练
4.解:列表:
2x-π6 -
π
6 0
π
2 π
3π
2
11π
6
x 0 π12
π
3
7π
12
5π
6 π
f(x) -1 0 2 0 -2 -1
描点连线得:
随堂步步夯实
1.B [原 函 数 图 像 向 左 平 移 π4
个 单 位 后 得 y =
sin(x+π6+
π
4
)=sin(x+5π12
)(x∈R)的图像,再把图像
上各点的横坐标扩大到原来的2倍得y=sin(12x+
5π
12
)
(x∈R)的图像.]
2.D [由f(x)=sin(π2+2x
)的图像向左平移π
3
个单位得
到的是g(x)=sin2 π2+2
(x+π3
)[ ] =sin(2x+7π6)的图
像,则g(π6
)=sin(2×π6+
7π
6
)=sin3π2=-1.
]
3.C [将y=2sinx的图像向左平移π6
个单位长度,可以得
到y=2sin(x+π6
)的图像;再将所得图像上所有点的横
坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)可以得到y=2sin
(1
3x+
π
6
)的图像,故选C.]
4.解析:将函数f(x)=sin(ωx+π6
)(ω>0,x∈R)的图像向
右平移π
3
个单位长度后,可得y=sin(ωx-πω3+
π
6
)的图
像.根据所得的图像与原函数图像重合,所以πω3=2kπ
,k
∈Z,即ω=6k,k∈Z,又0<ω<7,则ω=6.
答案:6
5.解析:第一步:列表.
x π8
3π
8
5π
8
7π
8
9π
8
2x-π4 0
π
2 π
3π
2 2π
sin 2x-π4( ) 0 1 0 -1 0
y 0 2 0 - 2 0
第二步:描点.
第三步:连线画出图像如图所示:
第2课时 正弦型函数的性质与图像(二)
课前预习学案
情境引入
(1)提示:因为y=Asin(ωx+φ)是奇函数,所以f(0)=0,因
此sinφ=0,所以φ=kπ,k∈Z.
(2)提示:因为y=Asin(ωx+φ)为偶函数,所以f(0)=A 或
f(0)=-A,即Asinφ=A 或Asinφ=-A,所以有φ=kπ+
π
2
,k∈Z.
知识梳理
知识点一、1.|A| 2.φ 3.T=
2π
|ω| 4.
1
T
|ω|
2π
[思考]
提示:对于y=Asin(ωx+φ)的单调性而言,A 与ω 的正负
影响单调性,如果ω<0,可以利用诱导公式sin(-α)=-
sinα将负号转化到函数符号外,再求相应单调区间.
预习自测
1.A [当x=0时,y=sin -π3( )=-
3
2<0
,排除B、D;当
x= π6
时,y=sin(2× π6 -
π
3
)=sin0=0,排 除 C,故
选 A.]
2.A [由T=2πω=π
,解得ω=2,则f(x)=sin(2x+π3
).该
函数图像关于点(π
3
,0)对称.]
3.解析:对于函数y=2sin(2x-π6
),
令2x-π6=kπ+
π
2
(k∈Z)时,x=kπ2+
π
3
(k∈Z).
答案:x=kπ2+
π
3
(k∈Z)
101
参考答案
1.对于正弦函数的图像,有以下四个说法:
①关于原点对称;②关于x轴对称;
③关于y轴对称;④有无数条对称轴.
其中正确的是 ( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
2.函数y=sin(-x),x∈[0,2π]的简图是 ( )
3.用“五点法”画函数y=2-3sinx的图像时,首先应
描出五点的横坐标是 ( )
A.0,π4
,π
2
,3π
4
,π
B.0,π2
,π,3π2
,2π
C.0,π,2π,3π,4π
D.0,π6
,π
3
,π
2
,2π
3
4.若方程sinx=4m+1在x∈[0,2π]上有解,则实数
m 的取值范围是 .
5.利用正弦曲线,求满足12<sinx≤
3
2
的x的集合.
学习至此,请完成配套训练
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)
课程标准 素养解读
1.理解y=Asin(ωx+φ)中ω、φ、A 对图像的影响
2.掌握y=sinx与y=Asin(ωx+φ)图像间的变换关系,
并能正确地指出其变换步骤
3.掌握y=Asin(ωx+φ)的图像画法
1.通过学习y=Asin(ωx+φ)的图像,培养学生
数学抽象和直观想象素养
2.通过对三角函数的图像变换,提升逻辑推理
素养
[情境引入]
筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其
经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.明朝科
学家徐光启在«农政全书»中用图画描绘了筒车的工
作原理如图.
假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛
水筒都做匀速圆周运动.你能用一个合适的函数模型
来刻画盛水筒(视为质点)距离水面的相对高度与时
间的关系吗?
23
必修第三册 数学B
[知识梳理]
[知识点一] 正弦型函数
一般地,形如y=Asin(ωx+φ)的函数,称为正弦型
函数,其中A,ω,φ都为常数,且A≠0,ω≠0.
正弦型函数的性质
函数
性质
y=Asinx y=sin(x+φ)y=sinωxy=Asin(ωx+φ)
定义域
值域
周期 2π 2πω
2π
ω
[知识点二] A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的图
像的影响
1.φ对函数y=sin(x+φ)的图像的影响
y=sinx的图像 →
φ>0时向左
φ<0时向右
→
平移|φ|个
单位长度
y=sin(x+φ)
的图像
→
2.ω(ω>0)对函数y=sin(ωx+φ)的图像的影响
y=sin(x+φ)的图
象上所有点的横坐标
ω>1时缩短到→
0<ω<1时伸长到→
→
原来的1
ω
倍 y=sin(ωx+φ)的图像→
3.A(A>0)对函数y=Asin(ωx+φ)的图像的影响
y=sin(ωx+φ)的图
象上所有点的纵坐标
A>1时伸长到→
0<A<1时缩短到→
→
原来的A倍 y=Asin(ωx+φ)的图像→
4.对“图像变换法”的理解
由y=sinx到y=sin(x+φ)的图像变换称为相位
变换,由y=sinx到y=sinωx 图像的变换称为周
期变换;由y=sinx到y=Asinx图像的变换称为
振幅变换.
5.由y=sinx的图像,通过变换得到函数y=Asin(ωx+φ)
的图像,其常用的变化途径:
①y=sinx
相位变换
→y=sin(x+φ)
周期变换
→
y=sin(ωx+φ)
振幅变换
→y=Asin(ωx+φ).
②y=sinx
周期变换
→y=sinωx
相位变换
→
y=sin(ωx+φ)
振幅变换
→y=Asin(ωx+φ)
③两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所
不同:
ⅰ先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.
ⅱ先周期变换后相位变换,平移 φω
个单位,这是
很容易出错的地方,应特别注意.
1.怎样把函数y=sin(x+φ)的图像变换为
y=sinx的图像?
2.由y=sinωx(ω>0)的图像得到y=sin(ωx+φ)
的图像是如何平移的呢?
3.由y=sinx的图像,得到y=Asin(ωx+φ)(ω>0)
的图像是否还有其他的变换方法?
[预习自测]
1.为了得到函数y=sin(x-π3
)的图像,只需把函数
y=sinx的图像 ( )
A.向左平移π3
个单位长度
B.向右平移π3
个单位长度
C.向上平移π3
个单位长度
D.向下平移π3
个单位长度
2.为了得到函数y=sin(3x-π6
)的图像,需将函数
y=sin(x-π6
)的图像 ( )
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
3.将y=sin2x的图像向左平移π3
个单位长度,得到
的曲线对应的解析式为 .
33
第七章 三角函数
正弦型函数的周期
[例1]求下列函数的周期:
(1)y=sin2x+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷;
(2)y=2sin -12x+
π
6
æ
è
ç
ö
ø
÷;
(3)y=|sinx|.
对于形如y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)的函数
的最小正周期的求法,常直接利用T=2π|ω|
来求
解,对于形如y=|Asinωx|的函数的周期情况常
结合图像法来求解.
[变式训练]
1.(1)函数y= 3sin π2x-
π
4
æ
è
ç
ö
ø
÷,x∈R的周期T=
.
(2)若函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)的周期
为3π,则ω= .
三角函数图像的平移变换
[例2](1)将函数y=2sin(2x+π6
)的图像向右平移
1
4
个周期后,所得图像对应的函数为 ( )
A.y=2sin2x+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.y=2sin2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.y=2sin2x-π4
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.y=2sin2x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
(2)要得到y=cos 2x-π4
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的图像,只要将y=
sin2x的图像 ( )
A.向左平移π8
个单位长度
B.向右平移π8
个单位长度
C.向左平移π4
个单位长度
D.向右平移π4
个单位长度
[思路点拨] 根据“相位变换”规则实现左右平移.
三角函数图像平移变换问题的分类及策略
(1)确定函数y=sinx的图像经过变换后图像对
应的解析式,关键是明确左右平移的方向,按
“左加右减”的原则进行.
(2)已知两个函数解析式判断其图像间的平移关
系时,首先要将解析式化为同名三角函数形
式,然后再确定平移方向和平移距离.
[变式训练]
2.(1)要得到函数y=sin(2x+π3
)的图像,只要将函
数y=sin2x的图像 ( )
A.向左平移π3
个单位长度
B.向右平移π3
个单位长度
C.向左平移π6
个单位长度
D.向右平移π6
个单位长度
(2)为了得到函数y=sin(2x-π6
)的图像,可以将
函数y=cos2x的图像 ( )
A.向右平移π6
个单位长度
B.向左平移π6
个单位长度
C.向右平移π3
个单位长度
D.向左平移π3
个单位长度
三角函数图像的伸缩变换
[例 3] 如 何 由 y=sinx 的 图 像 得 到 函 数y=
3sin2x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷的图像?
[思路点拨] 常采用的变换方法有两种:一种是
先进行相位变换,后进行周期变换;另一种是先进
行周期变换,后进行相位变换.
43
必修第三册 数学B
由函数y=sinx到函数y=Asin(ωx+φ)的变换
涉及到三个变换:相位变换、周期变换、振幅变换,
三者的变换先后顺序没有特殊要求.但要注意,若
先相位变换,后周期变换,需平移|φ|个单位,若
先周期变换,后相位变换,则需平移 φ
ω
个单位.
由函数y=sinx 的图像通过变换得到函数y=
Asin(ωx+φ)的图像的步骤
先平移后伸缩 先伸缩后平移
画出y=sinx的图像
向左(右)平移 |φ|个单位长度
↓
得到y=sin(x+φ)的图像
横坐标变为 原来的 1
ω
↓
得到y=sin(ωx+φ)的图像
纵坐标变为 原来的 A 倍
↓
得到y=Asin(ωx+φ)的图像
步
骤
1
← 画出y=sinx的图像→
横坐标变为 原来的 1
ω
↓
得到y=sinωx 的图像→
步
骤
2
←
向左(右)平移 | φω |
个单位长度
↓
得到y=sin(ωx+φ)的图像→
步
骤
3
←
纵坐标变为 原来的 A 倍
↓
得到y=Asin(ωx+φ)的图像→
步
骤
4
←
[变式训练]
3.已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+
2π
3
),则下
面结论正确的是 ( )
A.把C1 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐
标不变,再把得到的曲线向右平移π
6
个单位长
度,得到曲线C2
B.把C1 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐
标不变,再把得到的曲线向左平移π
12
个单位长
度,得到曲线C2
C.把C1 上各点的横坐标缩短到原来的
1
2
倍,纵坐
标不变,再把得到的曲线向右平移π
6
个单位长
度,得到曲线C2
D.把C1 上各点的横坐标缩短到原来的
1
2
倍,纵坐
标不变,再把得到的曲线向左平移π
12
个单位长
度,得到曲线C2
“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)的图像
[例4]作出y=2.5sin2x+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷的图像.
[思路点拨] 利用“五点法”作出一个周期内的图
像,然后按周期扩展.
1.“五点法”作图的实质
利用“五点法”作函数f(x)=Asin(ωx+φ)的
图像,实质是利用函数的三个零点、两个最值点
画出函数在一个周期内的图像.
2.“五点法”
作定区间上图像的关键是列表,列表的方法是:
①计算x取端点值时的ωx+φ的范围;
②取出ωx+φ范围内的“五点”,并计算出相应
的x值;
③利用ωx+φ的值计算y 值;
④描点(x,y),连线得到函数图像.
3.用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)图像的
步骤
第一步:列表.
ωx+φ 0
π
2 π
3π
2 2π
x -φω
π
2ω-
φ
ω
π
ω-
φ
ω
3π
2ω-
φ
ω
2π
ω-
φ
ω
y 0 A 0 -A 0
第二步:在同一坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,形成图像.
[变式训练]
4.作函数f(x)=2sin2x-π6
æ
è
ç
ö
ø
÷在[0,π]上的图像.
53
第七章 三角函数
1.将函数y=sin(x+π6
)(x∈R)的图像上所有的点
向左平移π
4
个单位长度,再把图像上各点的横坐标
扩大到原来的2倍,则所得的图像的解析式为
( )
A.y=sin(2x+5π12
)(x∈R)
B.y=sin(x2+
5π
12
)(x∈R)
C.y=sin(x2-
π
12
)(x∈R)
D.y=sin(x2+
5π
24
)(x∈R)
2.设g(x)的图像是由函数f(x)=sin(π2+2x
)的图
像向左平移π
3
个单位得到的,则g π6
æ
è
ç
ö
ø
÷等于( )
A.1 B.-12 C.0 D.-1
3.为了得到函数y=2sin(x3+
π
6
)(x∈R)的图像,只
需把函数y=2sinx(x∈R)的图像上所有的点
( )
A.向左平移π6
个单位长度,再把所得各点的横坐
标缩短到原来的1
3
(纵坐标不变)
B.向右平移π6
个单位长度,再把所得各点的横坐标
缩短到原来的1
3
(纵坐标不变)
C.向左平移π6
个单位长度,再把所得各点的横坐标
伸长到原来的3倍(纵坐标不变)
D.向右平移π6
个单位长度,再把所得各点的横坐
标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)
4.若将函数f(x)=sin(ωx+π6
)(o<ω<7)的图像向
右平移π
3
个单位后恰与f(x)的图像重合,则ω 的
值是 .
5.利用“五点法”作出函数y= 2sin(2x-π4
)在一个
周期(闭区间)上简图.
学习至此,请完成配套训练
第2课时 正弦型函数的性质与图像(二)
课程标准 素养解读
1.会根据y=Asin(ωx+φ)的图像研究性质
2.会根据y=Asin(ωx+φ)的图像确定其解
析式
3.掌握利用y=Asin(ωx+φ)的图像解决
问题
1.根据y=Asin(ωx+φ)的图像及性质培养学生数学直观想
象和逻辑推理素养
2.通过学习y=Asin(ωx+φ)的性质提升学生的数学运算
素养
[情境引入]
(1)若函数y=Asin(ωx+φ)是奇函数,则φ应满足什
么条件?
(2)若函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为偶函数,
则φ应满足什么条件?
[知识梳理]
[知识点一] 正弦型函数y=Asin(ωx+φ)中,A,ω,
φ的物理意义
1.振幅: .
2.初相: .
3.周期: .
4.频率:f= = .
63
必修第三册 数学B