内容正文:
函数 y=Asin(ωx+φ)
5.6 函数 y=Asin(ωx+φ) · 新授课
人教A版 必修第一册 · 第五章 三角函数
A 管振幅,ω 管周期,φ 管相位。
封面。
学习目标
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1. 理解 A、ω、φ 的物理意义;
2. 会用五点法画 y=Asin(ωx+φ) 的简图;
3. 掌握图象的平移和伸缩变换;
4. 会求振幅、周期、频率、初相。
学习目标。
参数的物理意义
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A:振幅,决定最大值和最小值。
ω:角频率,决定周期 T=2π/ω。
φ:初相,决定图象左右平移。
参数意义。
振幅变换 A
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y=Asin x 的图象可由 y=sin x 沿 y 轴伸缩得到。
A>1 伸长,0<A<1 缩短。
值域变为 [−A, A]。
振幅。
周期变换 ω
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y=sin ωx 的图象可由 y=sin x 沿 x 轴伸缩得到。
ω>1 缩短(周期变小),0<ω<1 伸长。
周期 T=2π/ω。
周期。
相位变换 φ
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y=sin(x+φ) 的图象可由 y=sin x 左右平移得到。
φ>0 向左移 |φ|,φ<0 向右移 |φ|。
左加右减。
相位。
五点法作图
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令 t=ωx+φ,取 t=0, π/2, π, 3π/2, 2π。
对应 x=(t−φ)/ω,求出五个点。
描点连线得一个周期的简图。
五点法。
例 1 · 求参数
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例 1
求 y=3sin(2x+π/3) 的振幅、周期、初相。
分析:A=3,ω=2,φ=π/3。
T=2π/2=π。
答案:振幅 3,周期 π,初相 π/3。
例1。
例 2 · 平移变换
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例 2
y=sin x 的图象怎样变换得到 y=sin(x+π/4)?
分析:左加右减。
φ=π/4>0,向左平移。
答案:向左平移 π/4 个单位。
例2。
例 3 · 伸缩变换
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例 3
y=sin x 的图象怎样变换得到 y=sin 2x?
分析:ω=2>1,沿 x 轴缩短。
各点横坐标变为原来的 1/2。
答案:横坐标缩短为原来的 1/2。
例3。
例 4 · 综合变换
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例 4
由 y=sin x 怎样变换得到 y=2sin(2x+π/3)?
分析:先平移再伸缩。
左移 π/3 → 横坐标缩为 1/2 → 纵坐标伸长 2 倍。
答案:左移 π/3,横坐标缩半,纵伸 2 倍。
例4。
练习 1
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练习 1
y=5sin x 的最大值是多少?
分析:A=5。
最大值 5,最小值 −5。
答案:5。
练习1。
练习 2
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练习 2
y=sin(1/2 x) 的周期是多少?
分析:ω=1/2。
T=2π/(1/2)=4π。
答案:4π。
练习2。
练习 3
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练习 3
y=sin(x−π/6) 由 y=sin x 怎样平移?
分析:φ=−π/6<0。
向右平移 π/6。
答案:向右平移 π/6 个单位。
练习3。
练习 4
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练习 4
y=4sin(3x+π/4) 的周期和初相?
分析:ω=3,φ=π/4。
T=2π/3,初相 π/4。
答案:周期 2π/3,初相 π/4。
练习4。
思考 1
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思考
先平移后伸缩,和先伸缩后平移,结果一样吗?
分析:注意平移量要除以 ω。
先伸缩后平移时,平移量变为 φ/ω。
结论:结果相同,但平移量不同。
思考1。
思考 2
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思考
y=−sin x 与 y=sin x 的图象有什么关系?
分析:x 相同,y 相反。
关于 x 轴对称。
结论:两图象关于 x 轴对称。
思考2。
例 5 · 求解析式
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例 5
y=Asin(ωx+φ) 的最大值为 2,相邻最高点与最低点横坐标差为 π/2,初相为 0,求解析式。
分析:A=2,半周期 π/2,周期 π,ω=2。
φ=0。
答案:y=2sin 2x。
例5。
拓展 1
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拓展
y=Asin(ωx+φ) 的图象过 (0,1),最大值 3,周期 π,求解析式。
分析:A=3,ω=2,3sin φ=1。
φ=π/6。
答案:y=3sin(2x+π/6)。
拓展1。
拓展 2
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拓展
求 y=2sin(2x+π/3) 的单调增区间。
分析:令 2kπ−π/2 ≤ 2x+π/3 ≤ 2kπ+π/2。
解得 kπ−5π/12 ≤ x ≤ kπ+π/12。
答案:[kπ−5π/12, kπ+π/12],k∈Z。
拓展2。
方法总结
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1. A:振幅,决定最值;ω:周期 T=2π/ω;φ:初相。
2. 变换:振幅、周期、相位三种变换。
3. 作图:五点法,令 t=ωx+φ。
4. 注意:先伸缩后平移时,平移量要除以 ω。
方法总结。
课堂小结
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今天学了 y=Asin(ωx+φ)。
关键:A、ω、φ 三参数,图象变换三步骤。
这是高考重点内容。
小结。
课后作业
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教材 P245 练习:第 1、2、3 题;
习题 5.6 第 1、2、3 题;
用五点法画 y=2sin(2x+π/6) 的简图。
作业。
谢谢聆听
5.6 函数 y=Asin(ωx+φ)
结束。
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