《2022年高中數(shù)學(xué) 第四章 函數(shù)y=Asin(ωx+φ) 的圖象(3)教案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中數(shù)學(xué) 第四章 函數(shù)y=Asin(ωx+φ) 的圖象(3)教案(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中數(shù)學(xué) 第四章 函數(shù)y=Asin(ωx+φ) 的圖象(3)教案
教學(xué)目的:
1會用“五點法”畫y=Asin(ωx+)的圖象;
2會用圖象變換的方法畫y=Asin(ωx+)的圖象;
3會求一些函數(shù)的振幅、周期、最值等
教學(xué)重點:
1 “五點法”畫y=Asin(ωx+)的圖象;
2圖象變換過程的理解;
3一些相關(guān)概念
教學(xué)難點:多種變換的順序
授課類型:新授課
課時安排:1課時
教 具:多媒體、實物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.振幅變換:y=Asinx,x?R(A>0且A11)的圖象可以看作把正數(shù)曲線上的所有點的縱坐標(biāo)伸長(A>1)或縮短(
2、00且ω11)的圖象,可看作把正弦曲線上所有點的橫坐標(biāo)縮短(ω>1)或伸長(0<ω<1)到原來的倍(縱坐標(biāo)不變).若ω<0則可用誘導(dǎo)公式將符號“提出”再作圖ω決定了函數(shù)的周期
3 相位變換: 函數(shù)y=sin(x+),x∈R(其中≠0)的圖象,可以看作把正弦曲線上所有點向左(當(dāng)>0時)或向右(當(dāng)<0時=平行移動||個單位長度而得到(用平移法注意講清方向:“加左”“減右”)
二、講解新課
3、:
例1 畫出函數(shù)y=3sin(2x+),x∈R的簡圖
解:(五點法)由T=,得T=π 列表:
x
–
2x+
0
π
2π
3sin(2x+
0
3
0
–3
0
描點畫圖:
左移個單位
這種曲線也可由圖象變換得到:
縱坐標(biāo)不變
橫坐標(biāo)變?yōu)楸?
即:y=sinx y=sin(x+)
縱坐標(biāo)變?yōu)?倍
橫坐標(biāo)不變
y=sin(2x+) y=3sin(2x+)
一般地,函數(shù)y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的圖象,可以看
4、作用下面的方法得到:
先把正弦曲線上所有的點向左(當(dāng)>0時)或向右(當(dāng)<0時=平行移動||個單位長度,再把所得各點的橫坐標(biāo)縮短(當(dāng)ω>1時)或伸長(當(dāng)0<ω<1時)到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),再把所得各點的縱坐標(biāo)伸長(當(dāng)A>1時)或縮短(當(dāng)0<A<1時)到原來的A倍(橫坐標(biāo)不變)
另外,注意一些物理量的概念:
A :稱為振幅;T=:稱為周期;f=:稱為頻率;
ωx+:稱為相位x=0時的相位 稱為初相
評述:由y=sinx的圖象變換出y=sin(ωx+)的圖象一般有兩個途徑,只有區(qū)別開這兩個途徑,才能靈活進(jìn)行圖象變換
途徑一:先平移變換再周期變換(伸縮變換)
先將y=sinx的
5、圖象向左(>0)或向右(<0=平移||個單位,再將圖象上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼谋?ω>0),便得y=sin(ωx+)的圖象
途徑二:先周期變換(伸縮變換)再平移變換
先將y=sinx的圖象上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼谋?ω>0),再沿x軸向左(>0)或向右(<0=平移個單位,便得y=sin(ωx+)的圖象
例2已知如圖是函數(shù)y=2sin(ωx+)其中||<的圖象,那么
Aω=,= Bω=,=-
Cω=2,= Dω=2,=-
解析:由圖可知,點(0,1)和點(,0)都是圖象上的點將點(0,1)的坐標(biāo)代入待定的函數(shù)式中,得2sin=1,即sin=,又||<,∴=
又由“五點法”作
6、圖可知,點(,0)是“第五點”,所以ωx+=2π,即ω·π+=2π,解之得ω=2,故選C
解此題時,若能充分利用圖象與函數(shù)式之間的聯(lián)系,則也可用排除法來巧妙求解,即:
解:觀察各選擇答案可知,應(yīng)有ω>0
觀察圖象可看出,應(yīng)有T=<2π,∴ω>1 ,故可排除A與B
由圖象還可看出,函數(shù)y=2sin(ωx+)的圖象是由函數(shù)y=2sinωx的圖象向左移而得到的 ∴>0,又可排除D,故選C
例3已知函數(shù)y=Asin(ωx+),在同一周期內(nèi),當(dāng)x=時函數(shù)取得最大值2,當(dāng)x=時函數(shù)取得最小值-2,則該函數(shù)的解析式為( )
Ay=2sin(3x-) By
7、=2sin(3x+)
Cy=2sin(+) Dy=2sin(-)
解析:由題設(shè)可知,所求函數(shù)的圖象如圖所示,點(,2)和點(,-2)都是圖象上的點,且由“五點法”作圖可知,這兩點分別是“第二點”和“第四點”,所以應(yīng)有:
解得 答案:B
由y=Asin(ωx+)的圖象求其函數(shù)式:
一般來說,在這類由圖象求函數(shù)式的問題中,如對所求函數(shù)式中的A、ω、不加限制(如A、ω的正負(fù),角的范圍等),那么所求的函數(shù)式應(yīng)有無數(shù)多個不同的形式(這是由于所求函數(shù)是周期函數(shù)所致),因此這類問題多以選擇題的形式出現(xiàn),我們解這類題的方法往往因題而異,但逆用“五點法”作圖的思想?yún)s滲透在
8、各不同解法之中
三、課堂練習(xí):
1已知函數(shù)y=Asin(ωx+)(A>0,ω>0,0<<2π)圖象的一個最高點(2,),由這個最高點到相鄰最低點的圖象與x軸交于點(6,0),試求函數(shù)的解析式
解:由已知可得函數(shù)的周期T=4×(6-2)=16
∴ω==
又A= ∴y=sin(x+)
把(2,)代入上式得:=sin(×2+)·
∴sin(+)=1,而0<<2π ∴=
∴所求解析式為:y=sin(x+)
2已知函數(shù)y=Asin(ωx+)(其中A>0,||<)在同一周期內(nèi),當(dāng)x=時,y有最小值-2,當(dāng)x=時,y有最大值2,求函數(shù)的解析式
分析:由y=Asin(ωx+φ)的圖
9、象易知A的值,在同一周期內(nèi),最高點與最低點橫坐標(biāo)之間的距離即,由此可求ω的值,再將最高(或低)點坐標(biāo)代入可求
解:由題意A=2,=- ∴T=π=,∴ω=2
∴y=2sin(2x+)又x=時y=2
∴2=2sin(2×+)
∴+= <
∴=
∴函數(shù)解析式為:y=2sin(2x+)
3若函數(shù)y=f(x)的圖象上每一點的縱坐標(biāo)保持不變,橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,然后再將整個圖象沿x軸向左平移個單位,沿y軸向下平移1個單位,得到函數(shù)y=sinx的圖象,則有y=f(x)是( )
Ay=sin(2x+)+1 By=sin(2x-)+1
Cy=s
10、in(2x-)+1 Dy=sin(x+)+1
解析:由題意可知
y=f[ (x+)]-1=sinx
即y=f[ (x+)]=sinx+1
令 (x+)=t,則x=2t-
∴f(t)=sin(2t-)+1
∴f(x)=sin(2x-)+1 答案:B
4函數(shù)y=3sin(2x+)的圖象,可由y=sinx的圖象經(jīng)過下述哪種變換而得到 ( ) 答案:B
A向右平移個單位,橫坐標(biāo)縮小到原來的倍,縱坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的3倍
B向左平移個單位,橫坐標(biāo)縮小到原來的倍,縱坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的3倍
C向右平移個單位,橫坐標(biāo)擴(kuò)大到原來的2倍,縱坐標(biāo)縮小到原來的倍
D向
11、左平移個單位,橫坐標(biāo)縮小到原來的倍,縱坐標(biāo)縮小到原來的倍
四、小結(jié) 平移法過程:
作y=sinx(長度為2p的某閉區(qū)間)
得y=sin(x+φ)
得y=sinωx
得y=sin(ωx+φ)
得y=sin(ωx+φ)
得y=Asin(ωx+φ)的圖象,先在一個周期閉區(qū)間上再擴(kuò)充到R上
沿x軸平 移|φ|個單位
橫坐標(biāo) 伸長或縮短
橫坐標(biāo)伸 長或縮短
沿x軸平 移||個單位
縱坐標(biāo)伸 長或縮短
縱坐標(biāo)伸 長或縮短
兩種方法殊途同歸
(1) y=sinx相位變換y=sin(x+φ)周期變換y=sin(ωx
12、+φ)振幅變換
(2)y=sinx周期變換 y=sinωx相位變換 y=sin(ωx+φ)振幅變換
圖a
五、課后作業(yè):
1如圖a是周期為2π的三角函數(shù)y=f(x)的圖象,那么f(x)可以寫成( )
Asin(1+x)
Bsin(-1-x)
圖b
Csin(x-1)
Dsin(1-x)
2如圖b是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+2的圖象的一部分,它的振幅、周期、初相各是( )
AA=3,T=,φ=-
圖c
BA=1,T=,φ=-
CA=1,T=,φ=-
圖d
DA=1,T=,φ=-
3如圖c是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的
13、圖象的一段,它的解析式為( )
A B
圖e
C D
4函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在同一周期內(nèi),當(dāng)x=時,有ymax=2,當(dāng)x=0時,有ymin=-2,則函數(shù)表達(dá)式是
圖f
5如圖d是f(x)=Asin(ωx+φ),A>0,|φ|<的一段圖象,則函數(shù)f(x)的表達(dá)式為
6如圖e,是f(x)=Asin(ωx+φ),A>0,|φ|<的一段圖象,則f(x)的表達(dá)式為
7如圖f所示的曲線是y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的一部分,求這個函數(shù)的解
14、析式
圖g
8函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0)在同一周期內(nèi),當(dāng)x=時,y有最大值為,當(dāng)x=時,y有最小值-,求此函數(shù)的解析式
9已知f(x)=sin(x+θ)+cos(x-θ)為偶函數(shù),求θ的值
圖h
10.由圖g所示函數(shù)圖象,求y=Asin(ωx+φ)
(|φ|<π)的表達(dá)式
選題意圖:考查數(shù)形結(jié)合的思想方法
11.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(|φ|<π)的圖象如圖h,求函數(shù)的表達(dá)式
選題意圖:考查數(shù)形結(jié)合的思想方法
參考答案:
1D 2B 3D 4y=2sin(3x-)
52sin(3x+) 6
7y=2sin(2x+) 8
15、y=
9θ=kπ-,k∈Z
10 解:由圖象可知A=2
又(-,0)為五點作圖的第一個點
因此2×(-)+φ=0,∴φ=
因此所求函數(shù)表達(dá)式為y=2sin(2x+)
說明:在求y=Asin(ωx+φ)的過程中,A由函數(shù)的最值確定,ω由函數(shù)的周期確定,φ可通過圖象的平移或“五點法”作圖的過程確定
11 解:由函數(shù)圖象可知A=1
函數(shù)的周期為T=2[3-(-1)]=8,即=8 ∴ω=
又(-1,1)為“五點法”作圖的第二個點
即(-1)+φ=,∴φ=
∴所求函數(shù)表達(dá)式為y=sin(x+)
說明:如果利用點(-1,1),(1,0),(3,-1)在函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象上,得到
,則很難確定函數(shù)關(guān)系式中的A、ω、φ
六、板書設(shè)計(略)
七、課后記: