知識(shí)點(diǎn) A,ω,φ對(duì)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)圖象的影響
1.φ對(duì)y=sin(x+φ),x∈R圖象的影響
2.ω(ω>0)對(duì)y=sin(ωx+φ)圖象的影響
3.A(A>0)對(duì)y=Asin(ωx+φ)圖象的影響
1.將函數(shù)y=sin x的圖象向左平移eq \f(π,2)個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=cs x的圖象.( √ )
2.將函數(shù)y=sin x圖象上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,便得到函數(shù)y=2sin x的圖象.( √ )
3.把函數(shù)y=cs x的圖象上點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍就得到函數(shù)y=cs 3x的圖象.( × )
一、平移變換
例1 函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))的圖象可以看作是由y=sin x的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的變換而得到的?
解 函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))的圖象,可以看作是把曲線y=sin x上所有的點(diǎn)向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度而得到的.
反思感悟 對(duì)平移變換應(yīng)先觀察函數(shù)名是否相同,若函數(shù)名不同則先化為同名函數(shù).再觀察x前系數(shù),當(dāng)x前系數(shù)不為1時(shí),應(yīng)提取系數(shù)確定平移的單位和方向,方向遵循左加右減,且從ωx→ωx+φ的平移量為eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(φ,ω)))個(gè)單位長(zhǎng)度.
跟蹤訓(xùn)練1 (1)要得到函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象,只要將函數(shù)y=sin 2x的圖象( )
A.向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度
B.向右平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度
D.向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度
答案 C
解析 因?yàn)閥=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))))),
所以將函數(shù)y=sin 2x的圖象向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度,
就可得到函數(shù)y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象.
(2)為了得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的圖象只需將函數(shù)y=cs x的圖象________________而得到.
答案 向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度
解析 y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))=cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))))
=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)-x))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6))),
只需把y=cs x的圖象向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度即得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))).
二、伸縮變換
例2 (1)將函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x-\f(π,3)))圖象上的橫坐標(biāo)進(jìn)行怎樣變換,得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))的圖象( )
A.伸長(zhǎng)了2倍 B.伸長(zhǎng)了eq \f(1,2)倍
C.縮短了eq \f(1,2)倍 D.縮短了2倍
答案 A
(2)(多選)函數(shù)y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象,可由函數(shù)y=sin x的圖象經(jīng)過(guò)下列哪項(xiàng)變換而得到( )
A.向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度,橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍
B.向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度,橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的eq \f(1,2),縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍
C.橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的eq \f(1,2),向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度,縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍
D.橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的eq \f(1,2),向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度,縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍
答案 BD
解析 先平移后伸縮y=sin x的圖象eq \(―――――――――→,\s\up10(向左平移\f(π, 3 )個(gè)單位長(zhǎng)度))
y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的圖象eq \(―――――――――→,\s\up10(橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的\f(1, 2 ) ))
y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象eq \(―――――――――→,\s\up7(縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的3倍))
y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象.
先伸縮后平移
y=sin x的圖象eq \(―――――――――→,\s\up10(橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的\f(1, 2 ) ))
y=sin 2xeq \(――――――――――――→,\s\up10(橫坐標(biāo)向左平移\f(π, 6 )個(gè)單位長(zhǎng)度))
y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))eq \(――――――――――→,\s\up7(縱坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的3倍))
y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),故BD正確.
反思感悟 先平移后伸縮和先伸縮后平移中,平移的量是不同的,在應(yīng)用中一定要區(qū)分清楚,以免混亂而導(dǎo)致錯(cuò)誤.弄清平移對(duì)象是減少錯(cuò)誤的好方法.
跟蹤訓(xùn)練2 將函數(shù)y=sin x的圖象上所有的點(diǎn)向右平移eq \f(π,10)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),所得圖象的函數(shù)解析式是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,10))) B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,5)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,10))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,20)))
答案 C
解析 將y=sin x的圖象向右平移eq \f(π,10)個(gè)單位長(zhǎng)度得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,10)))的圖象,再將圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,10)))的圖象.
三、“五點(diǎn)法”作函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象
例3 已知函數(shù)y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))),x∈R.
(1)用“五點(diǎn)法”作出它在一個(gè)周期內(nèi)的簡(jiǎn)圖;
(2)該函數(shù)的圖象可由y=sin x(x∈R)的圖象經(jīng)過(guò)怎樣的平移和伸縮變換得到?
解 (1)列表:
描點(diǎn)、連線,如圖所示.
(2)函數(shù)y=sin x的圖象向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))的圖象,再保持縱坐標(biāo)不變,把橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2)倍,得到函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的圖象,再保持橫坐標(biāo)不變,把縱坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2)倍,得到函數(shù)y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的圖象.
(學(xué)生留)
反思感悟 “五點(diǎn)法”作圖的實(shí)質(zhì)
(1)利用“五點(diǎn)法”作函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的圖象,實(shí)質(zhì)是利用函數(shù)的三個(gè)零點(diǎn),兩個(gè)最值點(diǎn)畫出函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象.
(2)用“五點(diǎn)法”作函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)圖象的步驟第一步:列表.
第二步:在同一平面直角坐標(biāo)系中描出各點(diǎn).
第三步:用光滑曲線連接這些點(diǎn),形成圖象.
跟蹤訓(xùn)練3 已知函數(shù)f(x)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3))),在給定坐標(biāo)系中作出函數(shù)f(x)在[0,π]上的圖象.
解 f(x)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3))),列表如下.
圖象如圖.
1.要得到函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的圖象,只要將函數(shù)y=sin x的圖象( )
A.向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度
B.向右平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度
D.向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度
答案 A
解析 將函數(shù)y=sin x的圖象上所有點(diǎn)向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度,就可得到函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的圖象.
2.將函數(shù)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的圖象向右平移eq \f(1,4)個(gè)周期后,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為( )
A.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4))) B.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))
C.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))) D.y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))
答案 D
解析 函數(shù)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的最小正周期為π,所以將函數(shù)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的圖象向右平移eq \f(π,4)個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù)y=2sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))+\f(π,6)))=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))的圖象.
3.函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),π))上的簡(jiǎn)圖是( )
答案 A
解析 當(dāng)x=0時(shí),y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3)))=-eq \f(\r(3),2)0)的圖象向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度,所得圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),0)),則ω的最小值是( )
A.eq \f(3,2) B.2 C.1 D.eq \f(1,2)
答案 C
解析 依題意得,函數(shù)f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))))(ω>0)的圖象過(guò)點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),0)),
于是有f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)+\f(π,3)))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)+\f(π,3)))))
=sin ωπ=0(ω>0),
所以ωπ=kπ,k∈N*,即ω=k,k∈N*,
因此正數(shù)ω的最小值是1,故選C.
5.(多選)有四種變換:其中能使y=sin x的圖象變?yōu)閥=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))的圖象的是( )
A.向左平移eq \f(π,4)個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2)
B.向左平移eq \f(π,8)個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2)
C.各點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2),再向左平移eq \f(π,4)個(gè)單位長(zhǎng)度
D.各點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2),再向左平移eq \f(π,8)個(gè)單位長(zhǎng)度
答案 AD
解析 由y=sin x的圖象變?yōu)閥=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))的圖象有兩種變換方式,第一種:先平移,后伸縮,向左平移eq \f(π,4)個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2);第二種:先伸縮,后平移,各點(diǎn)橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的eq \f(1,2),再向左平移eq \f(π,8)個(gè)單位長(zhǎng)度.
6.將函數(shù)y=sin 4x的圖象向左平移eq \f(π,12)個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=sin(4x+φ)(00,函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))+2的圖象向右平移eq \f(4π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度后與原圖象重合,則ω的最小值是( )
A.eq \f(2,3) B.eq \f(4,3) C.eq \f(3,2) D.3
答案 C
解析 y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))+2eq \(―――――――――→,\s\up10(向右平移\f(4π, 3 ) 個(gè)單位長(zhǎng)度))
=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(4π,3)))+\f(π,3)))+2=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)-\f(4π,3)ω))+2.
因?yàn)閥與y1的圖象重合,所以-eq \f(4π,3)ω=2kπ(k∈Z).
所以ω=-eq \f(3,2)k.又因?yàn)棣?0,k∈Z,所以k=-1時(shí),ω取最小值為eq \f(3,2).
14.將函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|≤\f(π,2)))圖象上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的一半,縱坐標(biāo)不變,再向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度得到y(tǒng)=Asin x的圖象,則ω=________,φ=________.
答案 eq \f(1,2) eq \f(π,6)
解析 y=Asin x的圖象向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度,得到y(tǒng)=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))的圖象,再將每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原為的2倍(縱坐標(biāo)不變),得到y(tǒng)=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,6)))的圖象即為f(x)=Asin(ωx+φ)的圖象,
所以f(x)=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,6))),所以ω=eq \f(1,2),φ=eq \f(π,6).
15.給出幾種變換:
①橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)不變;
②橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的eq \f(1,2),縱坐標(biāo)不變;
③向左平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度;
④向右平移eq \f(π,3)個(gè)單位長(zhǎng)度;
⑤向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度;
⑥向右平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度.
則由函數(shù)y=sin x的圖象得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象,可以實(shí)施的方案是( )
A.①→③ B.②→③ C.②→④ D.②→⑤
答案 D
解析 y=sin x的圖象eq \(――→,\s\up7(②))y=sin 2x的圖象eq \(――→,\s\up7(⑤))y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象.
16.已知函數(shù)f(x)=2sin ωx,其中常數(shù)ω>0.
(1)若y=f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,求ω的取值范圍;
(2)令ω=2,將函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移eq \f(π,6)個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,區(qū)間[a,b](a,b∈R且a0,根據(jù)題意有
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)ω≥-\f(π,2),,\f(2π,3)ω≤\f(π,2),))解得0

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數(shù)學(xué)人教A版 (2019)5.6 函數(shù) y=Asin( ωx + φ)學(xué)案及答案

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人教A版 (2019)必修 第一冊(cè)5.6 函數(shù) y=Asin( ωx + φ)優(yōu)秀學(xué)案

高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第一冊(cè)5.6 函數(shù) y=Asin( ωx + φ)學(xué)案

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高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第一冊(cè)電子課本

5.6 函數(shù) y=Asin( ωx + φ)

版本: 人教A版 (2019)

年級(jí): 必修 第一冊(cè)

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