内容正文:
第二课时 正弦型函数的图像和性质(二)
课程标准
素养解读
1.理解正弦型函数的图像和性质.
2.能根据y=Asin(ωx+φ)的部分图像求其解析式.
通过学习,逐步提升直观想象和逻辑推理等核心素养.
在物理学,电工和工程技术中,经常会遇到形如y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ都是常数)的函数,它与和角公式、二倍角公式以及正弦函数y=sin x等三角知识有着密切的联系.下面来研究这类函数的性质.
[知识点] 正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)主要有以下性质:
1.定义域为 R .
2.最小正周期为T= .
3.值域为 [-A,A] ,即最大值为 A ,最小值为 -A .
1.函数y=sin的最小正周期为( )
A. B.π
C.2π D.
解析:B [最小正周期T==π.]
2.已知函数f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期是,则ω=( )
A. B.6
C.3 D.2
解析:B [最小正周期T==,解得ω=6.]
3.函数y=-2sin 3x是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.即奇又偶函数 D.非奇非偶函数
解析:A [∵x∈R,令f(x)=-2sin 3x
∴f(-x)=-2sin(-3x)=2sin 3x=-f(x).
∴y=-2sin 3x是奇函数.]
求y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的周期
求下列函数的最小正周期.
(1)y=2sin;
(2)y=3sin;
(3)y=3sin.
[思路点拨] 利用周期T=求解.
[解] (1)最小正周期T==2π.
(2)最小正周期T==π.
(3)最小正周期T==8π.
正弦函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的周期T=,确定ω的值,代入求解.
[变式训练]
1.函数y=sin(ω>0)的最小正周期为2,则ω的值为 ________ .
解析:∵T==2,∴ω=π.
答案:π
求正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最值.
求函数y=2sin的周期,并指出当角x取何值时函数取得最大值和最小值.
[思路点拨] 结合正弦函数的图像和性质可得取得最大、最小值时x的范围.
[解] 函数的周期为T==π.
设z=2x+,则x=-.
当z=2kπ+,即x=kπ+(k∈Z)时,函数y=2sin z有最大值,最大值为2;当z=2kπ+,即x=kπ+(k∈Z)时,函数y=2sin z有最小值,最小值为-2.所以,当x=kπ+(k∈Z)时,函数y=2sin取得最大值2;当x=kπ+(k∈Z)时,函数y=2sin取得最小值-2.
正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的值域为[-A,A],当ωx+φ=-+2kπ,k∈Z时,y取得最小值为ymin=-A,当ωx+φ=+2kπ,k∈Z时,y取得最大值为ymax=A.
[变式训练]
2.已知函数y=4sin,则该函数
(1)周期是 __________ ;
(2)最大值是 __________ ,此时x的取值集合是 ________________ ;
(3)最小值是 __________ ,此时x的取值集合是 ________________ .
解析:(1)∵T=,∴周期为π.
(2)当sin=1时,ymax=4,此时2x-
=+2kπ,k∈Z,则x的取值集合是.
(3)当sin=-1时,ymin=-4,此时2x-=-+2kπ,k∈Z,则x的取值集合是.
答案:(1)π (2)4
(3)-4
由图像求正弦型函数的解析式
如图是函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的图像的一部分,求此函数的解析式.
[思路点拨] 由最高点或最低点确定A的值,由周期确定ω的值,由特殊点确定φ的值.
[解] 法一 逐一定参法
由图像知A=3,
T=-=π,
∴ω==2,∴y=3sin(2x+φ).
∵点在函数图像上,
∴0=3sin.
∴-×2+φ=kπ,k∈Z,得φ=+kπ(k∈Z).
∵|φ|<,∴φ=.
∴y=3sin.
法二 待定系数法
由图像知A=3.∵图像过点和,
∴解得
∴y=3sin.
给出y=Asin(ωx+φ)的图像的一部分,确定A,ω,φ的方法
(1)逐一定参法:如果从图像可直接确定A和ω,则选取“五点法”中的“第一零点”的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ或选取最值点代入公式ωx+φ=kπ+,k∈Z,求φ.
(2)待定系数法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.
[变式训练]
3.已知函数y=Asin(ωx+φ)的一段图像,如图所示,则它的解析式为( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
解析:C [易知A=2,=,T=π,则ω=2,于是函数解析式初步判定为:y=2sin(2x+φ).将点代入解析式,得2=2sin,即-+φ=+2kπ,k∈Z,于是φ=+2kπ,k∈Z.然后选择恰当的k值,使|φ|最小,显然k=0时,φ=.因此,函数的解析式为y=2sin.]
1.函数y=3sin的最小正周期是( )
A. B.π
C.2π D.5π
解析:B [周期T==π.]
2.函数y=4sin的最大值为( )
A.-4 B.4
C. D.-
解析:B [y=4sin的最大值为4.]
3.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该函数为偶函数
B.该函数的最大值为1
C.该函数的最小正周期是4π
D.φ的值是-
解析:C [由图像可知,该函数不关于原点、y轴对称,为非奇非偶函数,最大值为2.=-=π,所以最小正周期是4π.因为=4π,所以ω=.令×+φ=0,得φ=-.]
4.已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,-π≤φ<π)的图像如图所示,则φ= ________ .
解析:由图像知函数y=sin(ωx+φ)的周期为2=,∴=,∴ω=.∵当x=时,y有最小值-1,∴×+φ=2kπ-(k∈Z).
∵-π≤φ<π,∴φ=.
答案:
[基础过关]
1.下列周期函数中,最小正周期为2π的是( )
A.y=sin B.y=cos x
C.y=2cos2x D.y=sin xcos x
解析:B [对于A,周期T==4π.对于B,周期T==2π,对于C,y=2cos2x=cos 2x+1,周期T==π.对于D,y=sin xcos x=sin 2x,周期T==π.]
2.函数y=3sin的最小正周期是,则ω=( )
A.3 B.6 C.4 D.
解析:C [由已知T==, 解得ω=4.]
3.函数f(x)=2sin,当f(x)取得最小值时相应的x取值集合为( )
A.
B.
C.
D.
解析:D [令2x+=-+2kπ,k∈Z,解得x=-+kπ,k∈Z.]
4.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图像如图所示,则( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
解析:A [由图可知,A=2,=-=,所以T=π,ω=2.由五点作图法可知2×+φ=,所以φ=-,所以函数的解析式为y=2sin.]
5.若函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R(其中ω>0,|φ|<)的最小正周期是π,且f(0)=,则( )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=
C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=
解析:D [∵=π,∴ω=2.∵f(0)=,∴2sin φ=.∴sin φ=.∵|φ|<,∴φ=.]
6.已知函数f(x)=sin x-cos x,x∈,则f(x)的最小正周期是 ________ ,最大值是 ________ ,最小值是 ________ .
解析:因为f(x)=sin x-cos x=2sin,所以f(x)的最小正周期T=2π.因为-≤x≤,所以-≤x-≤, 故当x-=,即x=时,f(x)max=1,当x-=-,x=-时,f(x)min=-2.
答案:2π 1 -2
7.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图像如图所示,则ω= ______ .
解析:由题意设函数周期为T,
则=-=,∴T=.
∴ω==.
答案:
8.函数y=2sin的对称轴方程是 ________ .
解析:对于函数y=2sin,令2x-
=kπ+(k∈Z)时,x=+(k∈Z).
答案:x=+(k∈Z)
9.已知函数y=2sin(ω>0)的最小正周期为π.求:
(1)ω的值;
(2)函数的最大值及取得最大值时相应的x的值.
解:(1)由T==π且ω>0,得ω=2.
(2)当2x-=+2kπ,即x=kπ+π(k∈Z)时函数取得最大值,最大值为2.
[能力提升]
10.函数y=sin xcos x的最小正周期是( )
A.2π B.π C. D.
解析:B [y=sin xcos x=sin 2x,所以周期T==π.]
11.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图像如图所示,则该函数的解析式是( )
A.y=2sin B.y=2sin
C.y=2sin D.y=2sin
解析:A [如题图所示,可得A=2,
又-=,T=,可得ω=2,
故原函数解析式为y=2sin(2x+φ).
又2sin=2,得+φ=2kπ+(k∈Z),又|φ|<,故φ=,
故所求的解析式为y=2sin.]
12.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=,φ= B.ω=,φ=
C.ω=,φ= D.ω=,φ=
解析:C [由题中图像可知T=(3-1)×4=8,
∴ω==.∴×1+φ=,∴φ=.]
13.y=sin x+1的减区间为 ________________ .
解析:y=sin x+1的减区间为
,k∈Z.
答案:,k∈Z
14.函数y=sin在区间上的简图是 ________ .(填正确图像的序号)
解析:由题中各图像特点,知可选用-和这两个特殊值来断定.当x=-时,y=sin=,当x=时,y=sin 0=0.符合的只有①.
答案:①
15.小明同学用“五点法”作某个正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图像时,列表如下:
x
-
ωx+φ
0
π
2π
Asin(ωx+φ)
0
3
0
-3
0
根据表中数据,求:
(1)实数A,ω,φ的值;
(2)该函数在区间上的最大值和最小值.
解:(1)由表可知A=3,T=-=π,因为T=,故=π,解得ω=2,所以y=3sin(2x+φ).因为函数图像过点,则3=3sin,即sin=1,所以+φ=2kπ+,k∈Z,解得φ=2kπ+,k∈Z,又因为|φ|<,所以φ=.
(2)由(1)可知y=3sin.因为≤x≤,所以≤2x+≤,因此,当2x+=时,即x=时,y=-,当2x+=时,即x=时,y=,当2x+=时,即x=时,y=3,所以该函数在区间上的最大值是3,最小值是-.
72
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$$
[基础过关]
1.已知tan α=3,则tan=( )
A.1 B.
C.2 D.-2
解析:D [tan==-2.]
2.=( )
A.1 B.
C.2 D.-
解析:B [原式=tan( 75°-15°)=tan 60°=.]
3.若tan α=3,tan β=,则tan(α-β)=( )
A.-3 B.-
C.3 D.
解析:D [tan(α-β)===.]
4.已知tan α=,则的值是( )
A.2 B.
C.-1 D.-3
解析:B [因为tan α=,所以tan
==3,所以==.]
5.=( )
A.- B.-1
C.1 D.
解析:D [==tan 60°=.]
6.△ABC中,已知tan A=,tan B=,则C等于 ________ .
解析:∵tan A=,tan B=,
∴tan C=tan(π-A-B)=-tan(A+B)
=-
=- =-1,
∵0<C<π,∴C=.
答案:
7.已知A,B都是锐角,且tan A=,sin B=,
则A+B= ________ .
解析:∵B为锐角,sin B=,∴cos B=,
∴tan B=,∴tan(A+B)=
==1.∵0<A+B<π,∴A+B=.
答案:
8.tan 10°+tan 50°+tan 10°tan 50°= ________ .
解析:因为tan 60°=tan(10°+50°)
==,
所以tan 10°+tan 50°+tan 10°tan 50°=.
答案:
9.已知角α∈,sin α=.
(1)求tan α的值;
(2)求tan的值.
解:(1)因为角α∈,sin α=,
所以cos α=-=-,
所以tan α==-.
(2)tan===.
[能力提升]
10.设α,β∈,且tan α=,tan β=,则α-β=( )
A. B.
C.π D.-
解析:D [∵tan α=,tan β=,
∴tan(α-β)===-1.
∵α,β∈,∴α-β∈.
∴α-β=-.]
11.已知tan α+tan β+tan αtan β=,且α,β∈,则α+β=( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
解析:B [∵tan α+tan β+tan αtan β=,
∴tan α+tan β=(1-tan αtan β),tan(α+β)
==,
又∵α,β∈,∴α+β∈(0,π),∴α+β=60°.]
12.已知tan α+tan β=2,tan(α+β)=4,则tan αtan β=( )
A.2 B.1
C. D.4
解析:C [∵tan(α+β)=,
∴=4,∴tan αtan β=.]
13.已知tan=-7,则tan α= ________ .
解析:tan==-7,解得tan α=-.
答案:-
14.已知tan=,tan=-,则tan= ________ .
解析:tan=tan
==.
答案:
15.设tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两根,求tan(α+β)的值.
解:因为tan α,tan β是方程x2-3x+2=0的两个根,所以tan α+tan β=3,tan αtan β=2,则tan(α+β)===-3.
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$$6.3 正弦型函数的图像和性质
第一课时 正弦型函数的图像和性质(一)
第6章 三角计算
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课前 预习学案
课堂 互动学案
01
02
随堂 步步夯实
03
课后 素养提升
04
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课程标准
素养解读
1.了解正弦型函数与正弦函数之间的关系.
2.初步掌握在一个周期上画正弦型函数简图的“五点法”.
1.通过ω、φ、A的意义,提升数学抽象的核心素养.
2.通过函数y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图像间的变换关系,提升直观想象和逻辑推理等核心素养.
匀速转动的摩天轮的半径为R,转动的角速度为ω.以摩天轮的中心为坐标原点建立坐标系,如图所示.若点P0表示座椅的初始位置,∠MOP0=φ,问点P的纵坐标y与时间t之间有怎样的函数关系?
[知识点一] 正弦型函数的概念
1.定义
形如y=Asin(ωx+φ)的函数称为正弦型函数,其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω≠0.
2.函数y=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0中各参数的物理意义
[知识点二] 用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A≠0, ω≠0)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x
-eq \f(φ,ω)
-eq \f(φ,ω)+eq \f(π,2ω)
eq \f(π-φ,ω)
eq \f(3π,2ω)-eq \f(φ,ω)
eq \f(2π-φ,ω)
ωx+φ
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
y=Asin (ωx+φ)
0
A
0
-A
0
[知识点三] A、ω、φ对y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)图像的影响
1.A对y=Asin x(A>0且A≠1)图像的影响
y=sin x的图像eq \o(――――――――――→,\s\up18(纵坐标变为原来的A倍),\s\do16(横坐标不变))y=Asin x.
3.φ对y=sin(x+φ)(φ≠0)图像的影响
y=sin xeq \o(――――――――――――→,\s\up18(向左φ>0时或向右φ<0时),\s\do16(平移|φ|个单位))y=sin(x+φ).
注意:对A,ω,φ的三点说明(A>0,ω>0)
(1)A越大,函数图像的最大值越大,最大值与A是正比例关系.
(2)ω越大,函数图像的周期越小,ω越小,周期越大,周期与ω为反比例关系.
(3)φ大于0时,函数图像向左平移,φ小于0时,函数图像向右平移,即“左加右减”.
函数y=sin ωx(ω>0)的图像是否可以通过y=sin x的图像得到?
提示:可以,只要横向“伸”或“缩”eq \f(1,ω)倍y=sin x的图像即可.
4.函数y=sin x的图像经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像的两种途径
由y=sin ωx的图像怎样得到y=sin(ωx+φ)的图像.
提示:因为y=sin(ωx+φ)=sin[ωeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(φ,ω)))],所以由y=sin ωx的图像向左或向右平移eq \f(|φ|,ω)个单位长度得到y=sin(ωx+φ)的图像.
1.要得到函数y=3sin x的图像,只需将函数y=sin x的图像( )
A.向上平移3个单位
B.向下平移3个单位
C.横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍
D.纵坐标不变,横坐标变为原来的3倍
解析:C [函数y=sin x的图像的所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍,可得y=3sin x的图像.]
2.要得到函数y=sin eq \f(1,3)x的图像,只需将y=sin x的图像( )
A.横坐标不变,纵坐标变为原来的eq \f(1,3)倍
B.横坐标不变,纵坐标变为原来的3倍
C.纵坐标不变,横坐标变为原来的3倍
D.纵坐标不变,横坐标变为原来的eq \f(1,3)倍
解析:C [函数y=sin eq \f(1,3)x的图像,由y=sin x的图像上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的eq \f(1,\f(1,3))=3倍得到.]
3.要得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图像,只要将函数y=sin x的图像( )
A.向左平移eq \f(π,3)个单位
B.向右平移eq \f(π,3)个单位
C.向左平移eq \f(π,6)个单位
D.向右平移eq \f(π,6)个单位
解析:A [将函数y=sin x的图像上所有点向左平移eq \f(π,3)个单位,就可得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图像.]
用“五点法”画 y=Asin(ωx+φ)的图像
利用“五点法”作出正弦型函数y=
sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))在一个周期内的简图.
[思路点拨] 由“五点法”的原则可知点的序号与式子的关系是:“第一点”为ωx+φ=0;“第二点”(即图像曲线的最高点)为ωx+φ=eq \f(π,2);“第三点”为ωx+φ=π;“第四点”(即图像曲线的最低点)为ωx+φ=eq \f(3π,2);“第五点”为ωx+φ=2π.
[解] 在函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))中,ω=2,
因此周期为T=eq \f(2π,ω)=eq \f(2π,2)=π.
为求出图像上的五个关键点的横坐标,令z=2x+eq \f(π,3),分别取z=0,eq \f(π,2),π,eq \f(3π,2),2π,我们找出一个周期π内五个特殊的点,求出对应的x的值与函数y的值,如下表所示.
x
-eq \f(π,6)
eq \f(π,12)
eq \f(π,3)
eq \f(7π,12)
eq \f(5π,6)
z=2x+eq \f(π,3)
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))
0
1
0
-1
0
地描出对应的五个关键点:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),0)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),1)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,12),-1)),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),0)).
用光滑的曲线连接各点,得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))在一个周期内的图像,如图所示.
(1)用“五点法”作图时,五点的确定,应先令ωx+φ分别为0,eq \f(π,2),π,eq \f(3π,2),2π,解出x,从而确定这五点.
(2)作给定区间上y=Asin(ωx+φ)的图像时,若x∈[m,n],则应先求出ωx+φ的相应范围,在求出的范围内确定关键点,再确定x,y的值,描点、连线并作出函数的图像.
[变式训练]
1.利用五点法作出函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)))在一个周期内的草图.
解:依次令eq \f(x,2)-eq \f(π,3)=0,eq \f(π,2),π,eq \f(3π,2),2π,列出下表.
eq \f(x,2)-eq \f(π,3)
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
x
eq \f(2π,3)
eq \f(5π,3)
eq \f(8π,3)
eq \f(11π,3)
eq \f(14π,3)
y
0
3
0
-3
0
描点作图,如图所示.
平移变换
函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))的图像可以看作是由y=sin x的图像经过怎样的变换而得到的?
[思路点拨] 利用“左加右减”规律平移
[解] 函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))的图像,可以看作是把曲线y=sin x上所有的点向右平移eq \f(π,6) 个单位而得到的.
对平移变换应先观察函数名是否相同,若函数名不同则先化为同名函数,再观察x前系数,当x前系数不为1时,应提取系数确定平移的单位和方向,方向遵循左加右减,且从ωx→ωx+φ的平移量为eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(φ,ω)))个单位.
[变式训练]
2.要得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图像,只要将函数y=sin 2x的图像( )
A.向左平移eq \f(π,3)个单位
B.向右平移eq \f(π,3)个单位
C.向左平移eq \f(π,6)个单位
D.向右平移eq \f(π,6)个单位
解析:C [因为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))))),
所以将函数y=sin 2x的图像向左平移eq \f(π,6)个单位,就可得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图像.]
三角函数图像的伸缩变换
有下列四种变换方式,其中能将正弦函数y=sin x的图像变为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的图像的是( )
A.向左平移eq \f(π,4)个单位,再将横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变)
B.横坐标变为原来的2(纵坐标不变),再向左平移eq \f(π,8)个单位
C.横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再向左平移eq \f(π,4)个单位
D.向左平移eq \f(π,8)个单位,再将横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变)
[思路点拨] 分清平移和伸缩变换的先后顺序.
[解析] A中向左平移eq \f(π,4)个单位,再将横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),则正弦函数y=sin x的图像变为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的图像;B中横坐标变为原来的2(纵坐标不变),再向左平移eq \f(π,8)个单位,正弦函数y=sin x的图像变为y=sin eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x+\f(π,16)))的图像;
C中横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再向左平移eq \f(π,4)个单位,正弦函数y=sin x的图像变为y=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)))的图像;D中向左平移eq \f(π,8)个单位,再将横坐标变为原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),正弦函数y=sin x的图像变为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,8)))的图像.因此只有A符合题意.
[答案] A
三角函数图像的伸缩变换
(1)横向伸缩:已知ω>0,横向伸缩规律为“伸缩倍数乘倒数”:将函数y=sin x图像上各点的横坐标伸长(当0<ω<1时)或缩短(当ω>1时)到原来的eq \f(1,ω)倍(纵坐标不变),得到的函数图像的解析式为y=sin ωx.
(2)纵向伸缩:已知A>0,纵向伸缩规律为“伸缩倍数乘倍数”:将函数y=sin x图像上各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变),得到的函数图像的解析式为y=Asin x.
[变式训练]
3.由y=sin x的图像作怎样的变换得到y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,4)))的图像?
1.要得到函数y=sin(x+1)的图像,只需将函数y=sin x的图像上所有的点( )
A.向左平行移动1个单位
B.向右平行移动1个单位
C.向左平行移动π个单位
D.向右平行移动π个单位
解析:A [只需把函数y=sin x的图像上所有的点向左平行移动1个单位,便得函数y=sin(x+1)的图像.]
2.将函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的图像上各点的横坐标不变,纵坐标缩短为原来的eq \f(1,2)倍,可得函数的图像为( )
A.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,6)))
B.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))
D.y=4sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))
解析:C [把y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的图像上各点的横坐标不变,纵坐标缩短为原来的eq \f(1,2)倍,得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))的图像.]
3.要得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,3)))的图像,只需将函数y=sin 4x的图像( )
A.向左平移eq \f(π,12)个单位
B.向右平移eq \f(π,12)个单位
C.向左平移eq \f(π,3)个单位
D.向右平移eq \f(π,3)个单位
解析:A [y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4x+\f(π,3)))=sin 4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,12))),故只需将y=sin 4x的图像向左平移eq \f(π,12)个单位.]
4.函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,4)))(ω>0)的频率是eq \f(1,4π),则
ω= ________ .
解析:由题可知eq \f(ω,2π)=eq \f(1,4π),∴ω=eq \f(1,2).
答案:eq \f(1,2)
$$