内容正文:
6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
【基础落实】
知识点
1.(-φ,0) 向左 向右 |φ|
3.(1) 向左 向右 (2)φ ωx+φ
自我诊断
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2.C y=cos xy=cos(x+).
3.2π - 解析:由题意得周期T==2π,φ=-.
【典例研析】
【例1】 解:(1)列表:
x
x-
0
π
2π
y
0
1
0
-1
0
(2)描点:在直角坐标系中描出点,,,,.
(3)连线:将所得五点用光滑的曲线连起来,如图所示.
(4)这样就得到了函数y=sin在一个周期内的图象,再将这部分图象向左、向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=sin的图象.
此函数周期为4π,频率为,初相为-.
跟踪训练
解:下面用“五点法”画函数y=sin在一个周期T=4π内的图象.
令X=x+,则x=2X-.
先列表,后描点并画图.
X
0
π
2π
x
-
y
0
1
0
-1
0
【例2】 解:函数y=sin的图象,可以看作是把函数y=sin x图象上所有的点向右平移个单位长度而得到的.
跟踪训练
C 因为y=sin=sin,所以将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度,就可得到函数y=sin=sin(2x+)的图象.
【例3】 解:(1)因为x=是函数y=f(x)的图象的对称轴,所以sin=±1,所以+φ=kπ+(k∈Z),因为-π<φ<0,所以φ=-.因此y=sin.
(2)由(1)知y=sin.
由题意得2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
即kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
所以函数y=sin的单调递增区间为[kπ+,kπ+](k∈Z).
跟踪训练
解:(1)由题意得T=5π,所以T=10π,
所以ω==,则y=sin.
因为点(π,1)在此函数图象上,
则sin=1,
又因为0≤φ≤,有φ=-=,
所以y=sin.
(2)当-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,即-4π+10kπ≤x≤π+10kπ,k∈Z时,函数y=sin单调递增.
所以此函数的单调递增区间为[-4π+10kπ,π+10kπ](k∈Z).
随堂检测
1.D 函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后,所得的图象的函数解析式是y=sin 2=sin.故选D.
2.A 当x=0时,y=sin=-<0,排除B、D.当x=时,y=sin=sin 0=0,排除C.故选A.
3.B 将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=2sin =2sin的图象.由2x+=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),即平移后图象的对称轴为x=+(k∈Z).
4.C 由题意,得sin(-φ)=±1,即sin φ=±1.因为φ∈[0,π],所以φ=.故选C.
5.10π 解析:由函数y=sin的解析式知,最小正周期为T==10π,初相为.
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6.2 探究φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
课标要求
1.结合实例,了解φ对y=sin(x+φ)的图象的影响;掌握y=sin x与y=sin(x+φ)图象间的关系(数学抽象、逻辑推理).
2.掌握函数y=sin(x+φ)的有关性质及应用(数学运算、逻辑推理).
上一节课我们研究了ω对函数y=sin ωx(ω>0)图象和性质的影响.
【问题】 你知道参数φ对函数y=sin(ωx+φ)的图象和性质有什么影响吗?请借助函数y=sin x,y=sin和y=sin的图象加以说明?
知识点 φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
1.φ对y=sin(x+φ)的图象的影响
函数y=sin(x+φ)与函数y=sin x的周期相同,由x+φ=0,得x=-φ,即函数y=sin x图象上的点(0,0)平移到了点 .
函数y=sin(x+φ)的图象,可以看作是将函数y=sin x图象上的所有点 (φ>0)或 (φ<0)平移 个单位长度得到的.
2.函数y=sin(x+φ)的性质
(1)周期T=2π;
(2)研究y=sin(x+φ)的单调性、最值和对称性时,令u=x+φ,然后按y=sin u的性质来求解,这是“整体代换”思想的运用.
3.φ对y=sin(ωx+φ)的图象的影响
(1)函数y=sin(ωx+φ)与函数y=sin ωx有相同的周期,由ωx+φ=0,得x=-,即函数y=sin ωx图象上的点(0,0)平移到点 .函数y=sin(ωx+φ)的图象,可以看作是将函数y=sin ωx图象上的所有点
(φ>0)或 (φ<0)平移个单位长度得到的;
(2)在函数y=sin(ωx+φ)中,φ决定了x=0时的函数值,通常称 为初相, 为相位.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)将函数y=sin x的图象向左平移个单位长度,得到函数y=cos x的图象.( )
(2)函数y=sin的初相为,相位为x+.( )
(3)函数y=sin的图象是由y=sin x的图象向右平移个单位长度得到的.( )
(4)要得到y=sin的图象,只须把y=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到.( )
2.为了得到函数y=cos的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度
B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度
D.向右平行移动个单位长度
3.函数y=sin的周期和初相分别是T= 和φ= .
题型一|“五点法”作图
【例1】 用“五点法”作函数y=sin的简图,并指出这个函数的周期、频率和初相.
尝试解答
通性通法
“五点法”作图的关键是列表,一般有下面两种列表方法:
(1)分别令ωx+φ=0,,π,,2π,再求出对应的x,这体现了整体换元的思想;
(2)取ωx0+φ=0,得x0=-,再把x0作为五点中第一个点的横坐标,依次递加一个周期的,就可得到其余四个点的横坐标.
【跟踪训练】
已知函数y=sin.利用“五点法”作出它在长度为一个周期的闭区间上的简图.
题型二|图象平移变换
【例2】 函数y=sin的图象,可以看作是由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的?
尝试解答
通性通法
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的系数,当x的系数不为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的平移量为个单位长度.
【跟踪训练】
要得到函数y=sin的图象,只要将函数y=sin 2x的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
题型三|函数y=sin(ωx+φ)的性质与图象的应用
【例3】 设函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求此函数的解析式;
(2)求函数y=f(x)的单调递增区间.
尝试解答
通性通法
函数y=sin(ωx+φ)单调性问题的解题策略
求y=sin(ωx+φ)的单调区间时,首先把x的系数ω化为正值,然后利用整体代换,把ωx+φ代入相应不等式中,求出相应的自变量x的范围.
【跟踪训练】
函数y=sin(ωx+φ)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.
1.函数y=sin 2x的图象向右平移个单位长度后得到的图象所对应的函数解析式是( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
2.函数y=sin在区间上的简图是( )
3.若将函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )
A.x=-(k∈Z)
B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z)
D.x=+(k∈Z)
4.若函数y=sin(x-φ)(0≤φ≤π)是定义在R上的偶函数,则φ的值是( )
A.0 B.
C. D.π
5.已知函数y=sin,则该函数的最小正周期、初相分别是 , .
提示:完成课后作业 第一章 §6 6.2
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