内容正文:
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
课堂互动学案
[例1] [解] 方法一:由图像可知A=3,
T=43 4π-
π
4( )=5π,∴ω=
2π
T=
2π
5π=
2
5
,此时f(x)=
3sin 25x+φ( ).由于图像过点
π
4
,0( ),得sin π10+φ( ) =0,
∴π10+φ=kπ
,k∈Z,φ=kπ-
π
10
,k∈Z.
∵|φ|<
π
2
,∴φ=-
π
10.
∴f(x)=3sin 25x-
π
10( ).
方法二:同方法一,求出f(x)=3sin 25x+φ( ).
∵ π4
,0( ) 对应了五点法作图的第一个点,
∴25×
π
4+φ=0
,
∴φ=-
π
10.
∴f(x)=3sin 25x-
π
10( ).
变式训练
1.解:方法一:由图像知A=2,T=7π8- -
π
8( )=π.
∴ω=2πT=2.
又过点 -π8
,0( ),令-π8×2+φ=0.
得φ=
π
4
,∴y=2sin 2x+π4( ).
方法二:由图像知A=2,且图像过点 3π8
,0( ),
7π
8
,0( ).
根据五点法作图原理,
有
3π
8ω+φ=π
7π
8ω+φ=2π
ì
î
í
ïï
ï
,解得
ω=2
φ=
π
4{ ,
∴y=2sin 2x+π4( ).
[例2] [解析] (1)因为y=sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是 R
上的偶 函 数,所 以 f(-x)=f(x),所 以 f(π4
)=
f(-π4
),代入整理得cosφ=0,所以φ=
π
2.
(2)要使sin(2x+π3
)=±1,
必有2x+π3=kπ+
π
2
(k∈Z),
∴x=kπ2+
π
12
(k∈Z),
故函数y=sin(2x+π3
)的图像的对称轴为x=kπ2+
π
12
(k
∈Z).
∵函数y=sin(2x+π3
)的图像与x轴的交点即为对称中
心,令y=0,即sin(2x+π3
)=0,
∴2x+π3=kπ
(k∈Z),即x=kπ2-
π
6
(k∈Z),
故函数y=sin(2x+π3
)的图像的对称中心为(kπ
2-
π
6
,0)
(k∈Z).
答案:(1)C (2)x=kπ2+
π
12
(k∈Z) (kπ2-
π
6
,0)(k∈Z)
变式训练
2.解析:由题意,得A= 3,T=2(5π6-
π
3
)=π,∴2πω=π
,∴
ω=2,∴f(x)= 3sin(2x+φ).又∵点(
π
3
,0)在f(x)的
图像上,∴f(π3
)=0,∴ 3sin(2π3+φ
)=0,∴sin(2π3+φ
)
=0.又∵-π<φ<0,∴φ=-
2π
3
,∴f(x)= 3sin(2x-
2π
3
).令2x-2π3=
π
2+kπ
(k∈Z),解得x=7π12+
kπ
2
(k∈
Z).∴f(x)图像的对称轴方程是x=7π12+
kπ
2
(k∈Z).
答案:x=7π12+
kπ
2
(k∈Z)
[例3] [解] (1)由2x+φ=kπ+
π
2
,k∈Z,
得x=kπ2+
π
4-
φ
2
,
令kπ
2+
π
4-
φ
2=
π
8
,解得φ=kπ+
π
4
,k∈Z.
∵-π<φ<0,∴φ=-
3π
4.
(2)由(1)知,f(x)=sin 2x-3π4( ).
由2kπ-π2≤2x-
3π
4≤2kπ+
π
2
(k∈Z),解得
kπ+π8≤x≤kπ+
5π
8
(k∈Z).
故函数的单调递增区间是 kπ+π8
,kπ+5π8[ ](k∈Z).
同理可得函数的单调递减区间是
kπ+5π8
,kπ+9π8[ ](k∈Z).
当2x-3π4=2kπ+
π
2
(k∈Z),即
x=kπ+5π8
(k∈Z)时,函数有最大值1;
当2x-3π4=2kπ-
π
2
(k∈Z),即
x=kπ+π8
(k∈Z)时,函数有最小值-1.
变式训练
3.A [根据函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>o,|φ|<
π
2
)
的部分图像,
可得A=3,T2 =
π
ω =
5π
6 -
π
3
,所 以 ω=2,再 根 据 点
5
6π
,0( ) 是五点作图法中第五个点可得2×π3+φ=π,所
以φ=
π
3
,
所以y=3sin 2x+π3( ),显然,它的周期为
2π
2=π
,故排
除 D;
当x=4π3
时,函数y=f(x)=3sin(2x+π3
)=0,故函数的
图像关于点(4π
3
,0)对称,故 A正确;
当x=-π2
时,f(x)=32
,不是最值,故f(x)的图像不关于
201
必修第三册 数学B
直线x=-π12
对称,故排除B.在[-π,-π2
]上,2x+π3∈
[5π
3
,-2π3
],y=3sin(2x+π3
)不是增函数,故排除 C.故
选 A.]
随堂步步夯实
1.C [因为T=2×[3-(-1)]=8,
所以ω=2πT=
2π
8=
π
4
,
又因为f(1)=1,所以π4+φ=
π
2+2kπ
(k∈Z).
所以φ=
π
4+2kπ
(k∈Z),
又因为0≤φ<2π,所以φ=
π
4.
]
2.D [因为f(x)=-cosx,故根据余弦函数的图像可知 D
是错误的.故选 D.]
3.解析:由题意知2×π6+φ=
π
2+kπ
,k∈Z,
所以φ=
π
6+kπ=2
,k∈Z.
又-π<φ<0,所以φ=-
5
6π.
答案:-56π
4.解析:由题图可知:A=2,T2=
π
3+
π
6=
π
2
,
所以T=π,ω=2πT
;f(x)=2sin(2x+φ),
代入点(π
3
,0)得0=2sin(2×π3+φ
),
所以φ+
2π
3=π+2kπ
,k∈Z,
φ=
π
3+2kπ
,k∈Z,
因为-π<φ<π,所以φ=
π
3
,
所以f(x)=2sin(2x+π3
).
答案:f(x)=2sin(2x+π3
)
5.解:(1)由图像知最小正周期
T=4× 11π6 -
4π
3( )=2π.
(2)f(x)的对称轴为x=π3+kπ
(k∈Z),
对称中心坐标为 5
6π+kπ
,0( ).
(3)在一个周期上的单调减区间为 π3
,4
3π[ ],
∴整个定义域上的单调减区间为
2kπ+π3
,2kπ+43π[ ](k∈Z),
同理易知单调增区间为 2kπ-23π
,2kπ+π3[ ](k∈Z).
7.3.3 余弦函数的性质与图像
课前预习学案
情境引入
1.提示 单调性.
2.提示 最值,波峰,波谷.
知识梳理
知识点一、唯一 余弦函数
知识点二、R R [-1,1] [-1,1] 奇函数 偶函数
2π 2π x=π2+2kπ
(k∈Z) x=-π2+2kπ
(k∈Z) x=
2kπ(k∈Z) x=π+2kπ(k∈Z) -π2+2kπ[ ,
π
2+2kπ](k∈Z)
π
2+2kπ[ ,
3π
2+2kπ](k∈Z) [-π+2kπ,2kπ](k∈Z) [2kπ,π+
2kπ](k∈Z)上单调递减
[思考]
1.提示:因为cosx=sin(x+π2
),所以y=sinx(x∈R)的图
像向左平移π
2
个单位长度可得y=cosx(x∈R)的图像.
2.提示:观察图像可知:
当x∈[-π,0]时,曲线逐渐上升,是增函数,cosx的值由
-1增大到1;
当x∈[0,π]时,曲线逐渐下降,是减函数,cosx的值由1
减小到-1.
推广到整个定义域可得
当x∈[2kπ-π,2kπ],k∈Z时,余弦函数y=cosx是增函
数,函数值由-1增大到1;
当x∈[2kπ,(2k+1)π],k∈Z时,余弦函数y=cosx是减
函数,函数值由1减小到-1.
3.提示:平移法作余弦函数图像主要依据诱导公式6:sin(x
+π2
)=cosx.显然在诱导公式5:sin(π2-x
)=cosx中,
两个函数的解析式中自变量的系数符号相反,所以不能
利用该公式确定平移方向和单位长度.
预习自测
1.C
2.偶
3.[-π+2kπ,2kπ](k∈Z) [2kπ,2kπ+π](k∈Z)
课堂互动学案
[例1] [解] 法一 列表、描点、连线得函数y=3+2cosx在
闭区间[0,2π]上的图像,如图中实线所示.
根据图像可知,函数y=3+2cosx在[0,2π]上的最大值
为5,最小值为1,又函数的周期为2π,故函数y=3+2cos
x在R上的值域为[1,5].
x 0 π2 π
3π
2 2π
y=cosx 1 0 -1 0 1
y=3+2cosx 5 3 1 3 5
301
参考答案
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
[知识点二] 函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的
性质
根据函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像,
我们可以得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)
的性质.
(1)定义域:R.
(2)值域:[-A,A].当x=π2ω-
φ
ω +
2kπ
ω
(k∈Z)时,y
取得最大值A;当x=3π2ω-
φ
ω +
2kπ
ω
(k∈Z)时,y
取得最小值-A.
(3)单调性:由2kπ-π2≤ωx+φ≤2kπ+
π
2
,k∈Z,解
得单调递增区间;
由2kπ+π2≤ωx+φ≤2kπ+
3π
2
,k∈Z,解得单调
递减区间.
(4)奇偶性:当φ=kπ(k∈Z)时,函数为奇函数;当φ=
kπ+π2
(k∈Z)时,函数为偶函数.
(5)周期性:T=2πω.
(6)对称性:直线x=π2ω-
φ
ω +
kπ
ω
(k∈Z)都是其对称
轴;点 -φω+
kπ
ω
,0æ
è
ç
ö
ø
÷(k∈Z)都是其对称中心.
[知识点三] 由y=Asin(ωx+φ)的图像性质或部分
图像确定解析式
解决此类问题的关键在于确定参数A,ω,φ,其基本
方法是在观察图像的基础上,利用待定系数法求
解.若设所求解析式为y=Asin(ωx+φ),则在观察
图像的基础上,可按以下规律来确定A,ω,φ.
(1)A:一般可由图像上的最大值、最小值来确定|A|.
(2)ω:因为T=2π|ω|
,所以往往通过求周期T 来确定
ω,可通过已知曲线与x轴的交点从而确定T,即
相邻的最高点与最低点之间的距离为T
2
;相邻的
两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)φ:从寻找“五点法”中的第一零点 -φω
,0æ
è
ç
ö
ø
÷(也叫
初始点)作为突破口,要从图像的升降情况找准第
一零点的位置,从而确定φ.
(4)A,ω,φ三个量中,初相φ的确定是一个难点,除使
用初始点 -φω
,0æ
è
ç
ö
ø
÷外,还可利用五点法中其他点
确定初相φ,即在五点中找两个特殊点列方程组
解出φ,如:
ωx1+φ=
π
2
ωx2+φ=π
{ ,解出ω,φ等.
求函数y=Asin(ωx+φ)(A≠0)的单调区
间应注意什么?
[预习自测]
1.函数y=sin(2x-π3
)在区间 -π2
,π[ ]上的简图是
( )
2.已知函数f(x)=sin(ωx+π3
)(ω>0)的最小正周
期为π,则该函数图像 ( )
A.关于点(π3
,0)对称 B.关于直线x=π4
对称
C.关于点(π4
,0)对称 D.关于直线x=π3
对称
3.函数y=2sin(2x-π6
)的对称轴方程是 .
由y=Asin(ωx+φ)的图像确定其解析式
[例1]函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<
π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的
一段图像如图所示,求f(x)的解析式.
[思路点拨] 此类问题可由最值确定A,由周期
确定ω,由图像上的点确定φ.
73
第七章 三角函数
由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图像确定解析式
关键在于确定参数A,ω,φ的值.
(1)一 般 可 由 图 像 上 的 最 大 值、最 小 值 来 确
定|A|.
(2)因为T=2π|ω|
,所以往往通过求周期T 来确定
ω,可通过已知曲线与x 轴的交点从而确定
T,即相邻的最高点与最低点所对应的横坐标
之间的距离为T
2
;相邻的两个最高点(或最低
点)之间的距离为T.
(3)求φ,常用方法有:
①代入法:把图像上的一个已知点代入转化
求解.
②五点法:要确定φ 值时,往往以寻找“五点
法”中的第一个点(-φω
,0)作为突破口,具体
如下:
“第一点”(即图像上升时与x轴的交点)为ωx
+φ=0;
“第二点”(即图像的“峰点”)为ωx+φ=
π
2
;
“第三点”(即图像下降时与x轴的交点)为ωx
+φ=π;
“第四点”(即图像的“谷点”)为ωx+φ=
3π
2
;
“第五点”为ωx+φ=2π.
[变式训练]
1.函 数 y=Asin(ωx+φ)
A>0,ω>0,|φ|<
π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的
部分图像如图,求其函数
解析式.
三角函数图像的对称性
[例2](1)函数y=sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是 R上的
偶函数,则φ的值是 ( )
A.0 B.π4 C.
π
2 D.π
(2)函 数 y=sin 2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷ 的 图 像 的 对 称 轴 是
,对称中心是 .
[思路点拨] 把“ωx+φ”看作一个整体代入基本
函数性质.
三角函数对称轴、对称中心的求法
对称轴 对称中心
y=Asin(ωx+φ)
令ωx+φ=kπ
+π2
(k∈Z)
令ωx+φ=
kπ(k∈Z)求
对称 中 心 横
坐标
y=Acos(ωx+φ)
令ωx+φ=kπ
(k∈Z)
令ωx+φ=
kπ+π2
(k∈
Z)求对称中
心横坐标
y=Atan(ωx+φ) 无
令ωx+φ=
kπ
2
(k∈Z)求
对称 中 心 横
坐标
[变式训练]
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<
φ<0),其图像最低点的纵坐标是- 3,相邻的两个
对称中心是(π
3
,0)和(5π6
,0),则f(x)图像的对称
轴方程为 .
函数y=Asin(ωx+φ)的性质及其应用
[例3]设函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=
f(x)图像的一条对称轴是直线x=π8.
(1)求φ;
(2)求函数y=f(x)的单调区间及最值.
[思路点拨] 本题关键是对图像的一条对称轴为
x=π8
,这一条件的利用,由图像的一条对称轴为
x=π8
得:当x=π8
时,2x+φ=kπ+
π
2
(k∈Z)进
而可求φ值.
83
必修第三册 数学B
1.正弦、余弦型函数奇偶性的判断方法
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)和余弦型函数y
=Acos(ωx+φ)不一定具备奇偶性.对于函数
y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函
数,当φ=kπ±
π
2
(k∈Z)时为偶函数;对于函数
y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为偶函
数,当φ=kπ±
π
2
(k∈Z)时为奇函数.
2.与正弦、余弦函数有关的单调区间的求解技巧
(1)结合正弦、余弦函数的图像,熟记它们的单调
区间.
(2)确定函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)单调
区间的方法:采用“换元”法整体代换,将ωx+
φ看作一个整体,可令“z=ωx+φ”,即通过求
y=Asinz的单调区间而求出函数的单调区
间.若ω<0,则可利用诱导公式先将x的系数
转变为正数,再求单调区间.
[变式训练]
3.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω
>0,|φ|<
π
2
)的部分图像如图
所示,则 ( )
A.f(x)的一个对称中心为(4π3
,0)
B.f(x)的图像关于直线x=-π12
对称
C.f(x)在 -π,-π2[ ]上是增函数
D.f(x)的周期为π2
1.函数f(x)=sin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,0≤φ<2π)
的部分图像如图所示,则 ( )
A.ω=π2
,φ=
π
4 B.ω=
π
3
,φ=
π
6
C.ω=π4
,φ=
π
4 D.ω=
π
4
,φ=
5π
4
2.已知函数f(x)=sinx-π2
æ
è
ç
ö
ø
÷(x∈R),下面结论错
误的是 ( )
A.函数f(x)的最小正周期为2π
B.函数f(x)在区间 0,π2[ ]上是增函数
C.函数f(x)的图像关于直线x=0对称
D.函数f(x)是奇函数
3.函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0)图像的一条
对称轴是直线x=π6
,则φ的值为 .
4.若函数f(x)=Asin(ωx
+φ)(其中A>0,ω>0,
-π<φ<π)的部分图像
如图所示,则函数f(x)
的解析式为 .
5.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像如图所示,根据图
像求:
(1)f(x)的最小正周期;
(2)f(x)的对称轴和对称中心;
(3)f(x)的单调区间.
学习至此,请完成配套训练
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第七章 三角函数