
5.6 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)
在物理中,簡諧運動中單擺對平衡的位移y與時間x的關(guān)系、交流電的電流y與時間x的關(guān)系等都是形如y=Asin(ωx+φ)的函數(shù).如圖(1)所示是某次實驗測得的交流電的電流y隨時間x變化的圖象.
(1) (2)
將測得的圖象放大如圖(2)所示,可以看出它和正弦曲線很相似.那么函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與函數(shù)y=sin x有什么關(guān)系呢?
問題:(1)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的周期、最值分別受哪些量的影響?
(2)如何做出函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象?
提示:(1)在函數(shù)y=Asin(ωx+φ)中最值受A的影響,最大值為|A|,周期受ω的影響,T=eq \f(2π,|ω|).
(2)方法一:五點作圖法.方法二:圖象的變換.
1.φ對y=sin(x+φ),x∈R的圖象的影響
2.ω(ω>0)對y=sin(ωx+φ)的圖象的影響
3.A(A>0)對y=Asin(ωx+φ)的圖象的影響
1.思考辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)
(1)y=sin 3x的圖象向左平移eq \f(π,4)個單位所得圖象的解析式是y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(π,4))).( )
(2)y=sin x的圖象上所有點的橫坐標(biāo)都變?yōu)樵瓉淼?倍所得圖象的解析式是y=sin 2x.( )
(3)y=sin x的圖象上所有點的縱坐標(biāo)都變?yōu)樵瓉淼?倍所得圖象的解析式是y=eq \f(1,2)sin x.( )
[提示] (1)錯誤.y=sin 3x的圖象向左平移eq \f(π,4)個單位得y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3x+\f(3,4)π)).
(2)錯誤.y=sin 2x應(yīng)改為y=sineq \f(1,2)x.
(3)錯誤.y=eq \f(1,2)sin x應(yīng)改為y=2sin x.
[答案] (1)× (2)× (3)×
2.把函數(shù)y=sin x的圖象向左平移eq \f(π,3)個單位長度后所得圖象的解析式為( )
A.y=sin x-eq \f(π,3) B.y=sin x+eq \f(π,3)
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))
D [根據(jù)圖象變換的方法,y=sin x的圖象向左平移eq \f(π,3)個單位長度后得到y(tǒng)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))的圖象.]
3.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+1(A>0,ω>0)的最大值為5,則A= .
4 [由已知得A+1=5,故A=4.]
【例1】 (1)將函數(shù)y=eq \r(2)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象向左平移eq \f(π,3)個單位長度,再向下平移3個單位長度,則所得圖象的解析式為 .
(2)將y=sin x的圖象怎樣變換可得到函數(shù)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))+1的圖象?
[思路點撥] (1)依據(jù)左加右減;上加下減的規(guī)則寫出解析式.
(2)法一:y=sin x→縱坐標(biāo)伸縮→橫坐標(biāo)伸縮和平移→向上平移.
法二:左右平移→橫坐標(biāo)伸縮→縱坐標(biāo)伸縮→上下平移.
(1)y=-eq \r(2)cs 2x-3 [y=eq \r(2)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3)))的圖象向左平移eq \f(π,3)個單位長度,
得y=eq \r(2)cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))+\f(π,3)))=eq \r(2)cs(2x+π)=-eq \r(2)cs 2x,
再向下平移3個單位長度得y=-eq \r(2)cs 2x-3的圖象.]
(2)[解] 法一:(先伸縮法)①把y=sin x的圖象上所有點的縱坐標(biāo)伸長到原來的2倍,得到y(tǒng)=2sin x的圖象;②將所得圖象上所有點的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq \f(1,2)倍,得y=2sin 2x的圖象;③將所得圖象沿x軸向左平移eq \f(π,8)個單位,得y=2sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,8)))的圖象;
④將所得圖象沿y軸向上平移1個單位,
得y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))+1的圖象.
法二:(先平移法)①將y=sin x的圖象沿x軸向左平移eq \f(π,4)個單位,得y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))的圖象;②將所得圖象上所有點的橫坐標(biāo)縮短到原來的eq \f(1,2)倍,得y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))的圖象;③把所得圖象上所有點的縱坐標(biāo)伸長到原來2倍,得到y(tǒng)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))的圖象;④將所得圖象沿y軸向上平移1個單位,得y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))+1的圖象.
由y=sin x的圖象,通過變換可得到函數(shù)y=Asin?ωx+φ??A>0,ω>0?的圖象,其變化途徑有兩條:
提醒:兩種途徑的變換順序不同,其中變換的量也有所不同:?1?是先相位變換后周期變換,平移|φ|個單位.?2?是先周期變換后相位變換,平移eq \f(|φ|,ω)個單位,這是很易出錯的地方,應(yīng)特別注意.
eq \([跟進訓(xùn)練])
1.(1)要得到y(tǒng)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))的圖象,只要將y=sin 2x的圖象( )
A.向左平移eq \f(π,8)個單位B.向右平移eq \f(π,8)個單位
C.向左平移eq \f(π,4)個單位 D.向右平移eq \f(π,4)個單位
(2)把函數(shù)y=f(x)的圖象上各點向右平移eq \f(π,6)個單位,再把橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,再把縱坐標(biāo)縮短到原來的eq \f(2,3)倍,所得圖象的解析式是y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,3))),則f(x)的解析式是( )
A.f(x)=3cs x B.f(x)=3sin x
C.f(x)=3cs x+3 D.f(x)=sin 3x
(1)A (2)A [(1)因為y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))
=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))+\f(π,2)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))
=sin 2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,8))),
所以將y=sin 2x的圖象向左平移eq \f(π,8)個單位,
得到y(tǒng)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))的圖象.
(2)y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,3)))eq \(――――――→,\s\up7(縱坐標(biāo)伸長),\s\d14(到原來的\f(3,2)倍))y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,3)))
eq \(――――――→,\s\up7(橫坐標(biāo)縮短),\s\d14(到原來的\f(1,2)倍))y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))
=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))
=3cs x.]
【例2】 (1)已知函數(shù)f(x)=Acs(ωx+φ)+Beq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))的部分圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)的解析式為( )
A.y=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,4)))+4B.y=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4)))+4
C.y=4cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-\f(π,4)))+2D.y=4cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,4)))+2
(2)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)中A>0,ω>0,|φ|<eq \f(π,2),且圖象如圖所示,求其解析式.
[思路點撥] 由最大(小)值求A和B,由周期求ω,由特殊點坐標(biāo)解方程求φ.
(1)A [由函數(shù)f(x)的最大值和最小值得
A+B=6,-A+B=2,所以A=2,B=4,
函數(shù)f(x)的周期為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)))))×4=4π,又ω>0,
所以ω=eq \f(1,2),又因為點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),6))在函數(shù)f(x)的圖象上.
所以6=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)×\f(π,2)+φ))+4,所以cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)+φ))=1,
所以eq \f(π,4)+φ=2kπ,k∈Z,所以φ=2kπ-eq \f(π,4),k∈Z,又|φ|<eq \f(π,2),
所以φ=-eq \f(π,4),所以f(x)=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,4)))+4.]
(2)[解] 法一:(五點作圖原理法)由圖象知,振幅A=3,T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=π,所以ω=2,又由點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0)),根據(jù)五點作圖原理(可判為“五點法”中的第一點)-eq \f(π,6)×2+φ=0得φ=eq \f(π,3),
所以f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
法二:(方程法)由圖象知,振幅A=3,T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=π,所以ω=2,
又圖象過點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),0)),
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=3sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))+φ))=0,
所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3)+φ))=0,-eq \f(π,3)+φ=kπ(k∈Z),又因為|φ|<eq \f(π,2),所以k=0,φ=eq \f(π,3),所以f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
法三:(變換法)由圖象知,振幅A=3,T=eq \f(5π,6)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))=π,所以ω=2,且f(x)=Asin(ωx+φ)是由y=3sin 2x向左平移eq \f(π,6)個單位而得到的,解析式為f(x)=3sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))))=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))).
確定函數(shù)y=Asin?ωx+φ?的解析式的關(guān)鍵是φ的確定,常用方法有:
?1?代入法:把圖象上的一個已知點代入?此時A,ω已知?或代入圖象與x軸的交點求解?此時要注意交點在上升區(qū)間上還是在下降區(qū)間上?.
?2?五點法:確定φ值時,往往以尋找“五點法”中的第一個零點作為突破口.“五點”的ωx+φ的值具體如下:
“第一點”?即圖象上升時與x軸的交點?為ωx+φ=0;
“第二點”?即圖象的“峰點”?為;
“第三點”?即圖象下降時與x軸的交點?為ωx+φ=π;
“第四點”?即圖象的“谷點”?為;,“第五點”為ωx+φ=2π.
eq \([跟進訓(xùn)練])
2.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(其中A>0,ω>0,0<φ<\f(π,2)))的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點的距離為eq \f(π,2),且圖象上一個最低點為Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),-2)),求f(x)的解析式.
[解] 由最低點Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),-2)),得A=2.
在x軸上兩相鄰交點之間的距離為eq \f(π,2),故eq \f(T,2)=eq \f(π,2),
即T=π,ω=eq \f(2π,T)=eq \f(2π,π)=2.
由點Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),-2))在圖象上得
2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(2π,3)+φ))=-2,即sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4π,3)+φ))=-1,故eq \f(4π,3)+φ=2kπ-eq \f(π,2)(k∈Z),
∴φ=2kπ-eq \f(11π,6)(k∈Z).又φ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),
∴φ=eq \f(π,6).故f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))).
[探究問題]
1.如何求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=Acs(ωx+φ)的對稱軸方程?
提示:與正弦曲線、余弦曲線一樣,函數(shù)y=Asin(ωeq \x(x)+φ)和y=Acs(ωx+φ)的圖象的對稱軸通過函數(shù)圖象的最值點且垂直于x軸.
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)對稱軸方程的求法:令sin(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),則x=eq \f(?2k+1?π-2φ,2ω)(k∈Z),所以函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象的對稱軸方程為x=eq \f(?2k+1?π-2φ,2ω)(k∈Z);
函數(shù)y=Acs(ωx+φ)對稱軸方程的求法:令cs(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=kπ(k∈Z),則x=eq \f(kπ-φ,ω)(k∈Z),所以函數(shù)y=Acs(ωx+φ)的圖象的對稱軸方程為x=eq \f(kπ-φ,ω)(k∈Z).
2.如何求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=Acs(ωx+φ)的對稱中心?
提示:與正弦曲線、余弦曲線一樣,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acs(ωx+φ)圖象的對稱中心即函數(shù)圖象與x軸的交點.
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)對稱中心的求法:令sin(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ(k∈Z),則x=eq \f(kπ-φ,ω)(k∈Z),所以函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象關(guān)于點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ-φ,ω),0))(k∈Z)成中心對稱;
函數(shù)y=Acs(ωx+φ)對稱中心的求法:令cs(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),則x=eq \f(?2k+1?π-2φ,2ω)(k∈Z),所以函數(shù)y=Acs(ωx+φ)的圖象關(guān)于點eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(?2k+1?π-2φ,2ω),0))(k∈Z)成中心對稱.
【例3】 (1)已知函數(shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))(ω>0),若feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3))),且f(x)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3)))上有最小值,無最大值,則ω=( )
A.eq \f(2,3) B.eq \f(14,3)
C.eq \f(26,3) D.eq \f(38,3)
(2)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ<π)是R上的偶函數(shù),其圖象關(guān)于點Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),0))對稱,且在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是單調(diào)函數(shù),求φ和ω的值.
[思路點撥] (1)先由題目條件分析函數(shù)f(x)圖象的對稱性,何時取到最小值,再列方程求ω的值.
(2)先由奇偶性求φ,再由圖象的對稱性和單調(diào)性求ω.
(1)B [因為feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3))),所以直線x=eq \f(\f(π,6)+\f(π,3),2)=eq \f(π,4)是函數(shù)f(x)圖象的一條對稱軸,
又因為f(x)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3)))上有最小值,無最大值,
所以當(dāng)x=eq \f(π,4)時,f(x)取得最小值.
所以eq \f(π,4)ω+eq \f(π,3)=2kπ-eq \f(π,2),k∈Z,解得ω=8k-eq \f(10,3),(k∈Z)
又因為T=eq \f(2π,ω)≥eq \f(π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,6),所以ω≤12,又因為ω>0,
所以k=1,即ω=8-eq \f(10,3)=eq \f(14,3).]
(2)[解] 由f(x)是偶函數(shù),得f(-x)=f(x),即函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,
∴f(x)在x=0時取得最值,
即sin φ=1或-1.
依題設(shè)0≤φ<π,∴解得φ=eq \f(π,2).
由f(x)的圖象關(guān)于點M對稱,可知,sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)ω+\f(π,2)))=0,即eq \f(3π,4)ω+eq \f(π,2)=kπ,解得ω=eq \f(4k,3)-eq \f(2,3),k∈Z.
又f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是單調(diào)函數(shù),所以T≥π,即eq \f(2π,ω)≥π.
∴ω≤2,又ω>0,∴k=1時,ω=eq \f(2,3);k=2時,ω=2.
故φ=eq \f(π,2),ω=2或eq \f(2,3).
1.將本例(2)中“偶”改為“奇”,“其圖象關(guān)于點Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),0))對稱,且在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是單調(diào)函數(shù)”改為“在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(3π,2),\f(π,2)))上為增函數(shù)”,試求ω的最大值.
[解] 因為f(x)是奇函數(shù),所以f(0)=sin φ=0,又0≤φ<π,所以φ=0.
因為f(x)=sin ωx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2ω),\f(π,2ω)))上是增函數(shù).
所以eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(3π,2),\f(π,2)))?eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2ω),\f(π,2ω))),
于是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ω>0,,-\f(3π,2)≥-\f(π,2ω),\f(π,2)≤\f(π,2ω),)),
解得0<ω≤eq \f(1,3),
所以ω的最大值為eq \f(1,3).
2.本例(2)中增加條件“ω>1”,求函數(shù)y=f2(x)+sin 2x,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,8),\f(π,8)))的最大值.
[解] 由條件知f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,2)))=cs 2x,
由x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,8),\f(π,8)))得2x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4))),
sin 2x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),\f(\r(2),2))),
y=f2(x)+sin 2x=cs22x+sin 2x=1-sin22x+sin 2x=-(sin 2x-eq \f(1,2))2+eq \f(5,4).
所以當(dāng)sin 2x=eq \f(1,2)時ymax=eq \f(5,4).
1.正弦余弦型函數(shù)奇偶性的判斷方法
正弦型函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和余弦型函數(shù)y=Acs(ωx+φ)不一定具備奇偶性.對于函數(shù)y=Asin(ωx+φ),當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時為奇函數(shù),當(dāng)φ=kπ±eq \f(π,2)(k∈Z)時為偶函數(shù);對于函數(shù)y=Acs(ωx+φ),當(dāng)φ=kπ(k∈Z)時為偶函數(shù),當(dāng)φ=kπ±eq \f(π,2)(k∈Z)時為奇函數(shù).
2.與正弦、余弦函數(shù)有關(guān)的單調(diào)區(qū)間的求解技巧
(1)結(jié)合正弦、余弦函數(shù)的圖象,熟記它們的單調(diào)區(qū)間.
(2)確定函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)單調(diào)區(qū)間的方法:采用“換元”法整體代換,將ωx+φ看作一個整體,可令“z=ωx+φ”,即通過求y=Asin z的單調(diào)區(qū)間而求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.若ω<0,則可利用誘導(dǎo)公式先將x的系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎龜?shù),再求單調(diào)區(qū)間.
1.準(zhǔn)確理解3種變換
(1)由y=sin x到y(tǒng)=sin (x+φ)的圖象變換稱為相位變換;由y=sin x到y(tǒng)=sin ωx圖象的變換稱為周期變換;由y=sin x到y(tǒng)=Asin x圖象的變換稱為振幅變換.
(2)由y=sin x的圖象,通過變換可得到函數(shù)y=Asin (ωx+φ)的圖象,其變換途徑有兩條,注意兩種途徑的變換順序不同,其中變換的量也有所不同:①是先相位變換后周期變換,平移|φ|個單位.②是先周期變換后相位變換,平移eq \f(|φ|,ω)個單位,這是很易出錯的地方,應(yīng)特別注意.
2.規(guī)避1個誤區(qū)
先平移變換與先伸縮變換作圖時平移的量不一樣.
1.要得到y(tǒng)=tan x的圖象,只需把y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))的圖象( )
A.向左平移eq \f(π,6)個單位B.向左平移eq \f(π,12)個單位
C.向右平移eq \f(π,12)個單位 D.向右平移eq \f(π,6)個單位
[答案] D
2.函數(shù)y=cs x圖象上各點的縱坐標(biāo)不變,把橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得到圖象的解析式為y=cs ωx,則ω的值為 .
eq \f(1,2) [函數(shù)y=cs xeq \f(縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)?原來的2倍)y=cseq \f(1,2)x.所以ω=eq \f(1,2).]
3.由y=3sin x的圖象變換到y(tǒng)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+\f(π,3)))的圖象主要有兩個過程:先平移后伸縮和先伸縮后平移,前者需向左平移 個單位,后者需向左平移 個單位.
4.已知函數(shù)f(x)的圖象上每一點的縱坐標(biāo)保持不變,橫坐標(biāo)擴大到原來的2倍,然后把所得的圖象沿x軸向左平移eq \f(π,2)個單位長度,這樣得到的圖象與y=eq \f(1,2)sin x的圖象相同,則f(x)的解析式為 .
5.已知函數(shù)f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)+\f(π,6)))+3(x∈R),用圖象變換法畫出它在一個周期內(nèi)的閉區(qū)間上的圖象.
[解]
學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
核 心 素 養(yǎng)
1.理解參數(shù)A,ω,φ對函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象的影響;能夠?qū)=sin x的圖象進行變換得到y(tǒng)=Asin(ωx+φ),x∈R的圖象.(難點)
2.能根據(jù)y=Asin(ωx+φ)的部分圖象,確定其解析式.(重點)
3.求函數(shù)解析式時φ值的確定.(易錯點)
1. 通過函數(shù)圖象的變換,培養(yǎng)直觀想象素養(yǎng).
2. 借助函數(shù)的圖象求解析式,提升數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).
三角函數(shù)圖象之間的變換
已知函數(shù)圖象求解析式
三角函數(shù)圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用
這是一份【同步學(xué)案】高中數(shù)學(xué)人教A版(2019)必修第一冊--5.6 函數(shù)y=Asin(ωx+φ) 學(xué)案(Word版含答案),共37頁。學(xué)案主要包含了考點梳理,題型歸納,雙基達標(biāo),高分突破,答案詳解等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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