《2017-2018學年度高中數(shù)學 第一章 三角函數(shù) 1.5 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象(一)學案【含解析】新人教A版必修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學年度高中數(shù)學 第一章 三角函數(shù) 1.5 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象(一)學案【含解析】新人教A版必修4(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第一課時 函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象(一)
[提出問題]
問題1:由y=sin x的圖象能得到y(tǒng)=sinx+的圖象嗎?
提示:能,向左平移個單位長度即可.
問題2:函數(shù)y=sin x,y=sin 2x和y=sinx的最小正周期分別是什么?
提示:它們的最小正周期分別為2π,π,4π.
問題3:y=sin 2x和y=sin 的圖象是否可以由y=sin x的圖象得到?
提示:可以.只要“壓縮”或“拉伸”y=sin x的圖象即可.
問題4:對于同一個x,函數(shù)y=2sin x,y=sin x,y=sin x的函數(shù)值有什么關(guān)系?
提示:y=2sin x的函數(shù)值是y=si
2、n x的函數(shù)值的2倍,而y=sin x的函數(shù)值是y=sin x的函數(shù)值的倍.
[導(dǎo)入新知]
1.φ對函數(shù)y=sin(x+φ),x∈R的圖象的影響
函數(shù)y=sin(x+φ),x∈R(其中φ≠0)的圖象,可以看作是把正弦曲線上所有的點向左(當φ>0時)或向右(當φ<0時)平行移動|φ|個單位長度而得到.
2.ω(ω>0)對函數(shù)y=sin(ωx+φ)的圖象的影響
函數(shù)y=sin(ωx+φ),x∈R(其中ω>0且ω≠1)的圖象,可以看作是把y=sin(x+φ)的圖象上所有點的橫坐標縮短(當ω>1時)或伸長(當0<ω<1時)到原來的倍(縱坐標不變)而得到的.
3.A(A>0)對函數(shù)y=Asi
3、n(ωx+φ)的圖象的影響
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0且A≠1)的圖象,可以看作是把y=sin(ωx+φ)的圖象上所有點的縱坐標伸長(當A>1時)或縮短(當00,ω>0)的方法
(1)先平移后伸縮:
(2)先伸縮后平移:
“五點法”作圖
[例1] 作出函數(shù)y=sinx-在長度為一個周期的閉區(qū)間上的圖象.
[解] 列表:
X=x-
0
π
2π
4、
x
π
4π
7π
y=sin
0
0
-
0
描點畫圖(如圖所示).
[類題通法]
1.“五點法”作圖的實質(zhì)
利用“五點法”作函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象,實質(zhì)是利用函數(shù)的三個零點、兩個最值點畫出函數(shù)在一個周期內(nèi)的圖象.
2.用“五點法”作函數(shù)y=Asin(ωx+φ)圖象的步驟
第一步:列表.
ωx+φ
0
π
2π
x
-
-
-
-
-
y
0
A
0
-A
0
第二步:在同一坐標系中描出各點.
第三步:用光滑曲線連接這些點,得到圖象.
[活學活用]
畫出函數(shù)y=3sin,x∈R的簡
5、圖.
解:由T=,得T=π.
(1)列表:2x+取值為0,,π,,2π得到對應(yīng)的x與y的值如下表:
x
-
2x+
0
π
2π
3sin
0
3
0
-3
0
(2)描點.
(3)用光滑的曲線順次連接各點所得圖象如圖所示.
函數(shù)圖象的平移變換
[例2] 為了得到函數(shù)y=sin的圖象,可以將函數(shù)y=cos 2x的圖象( )
A.向右平移個單位長度
B.向左平移個單位長度
C.向右平移個單位長度
D.向左平移個單位長度
[答案] C
[類題通法]
三角函數(shù)的平移變換問題的分類及策略
(1)已知兩個函數(shù)解析式
6、判斷其圖象間的平移關(guān)系時,首先將解析式化簡為y=Asin(ωx+φ)的形式,即確定A,ω,φ的值,然后確定平移的方向和單位.
(2)確定函數(shù)y=sin x的圖象經(jīng)過變換后圖象對應(yīng)的函數(shù)解析式,關(guān)鍵是明確左右平移的方向的橫縱坐標伸縮的量,確定出A,ω,φ的值.
[活學活用]
1.(全國乙卷)將函數(shù)y=2sin的圖象向右平移個周期后,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
答案:D
2.設(shè)函數(shù)f(x)=cos ωx(ω>0),將y=f(x)的圖象向右平移個單位長度后,所得的圖象與原圖象重合,則ω的最小值等于( )
7、A. B.3
C.6 D.9
答案:C
函數(shù)圖象的伸縮變換
[例3] (1)將函數(shù)y=sin x的圖象上各點的橫坐標擴大為原來的2倍,縱坐標不變,則所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為( )
A.y=2sin x B.y=sin x
C.y=sin 2x D.y=sin x
(2)如何由y=sin x的圖象得到函數(shù)y=3sin的圖象?
[解] (1)D
[類題通法]
三角函數(shù)圖象伸縮變換的兩種思路
(1)y=A1sin ω1xy=A2sin ω1xy=A2sin ω2x.
(2)y=A1sin ω1xy=A1sin ω2xy=A2sin
8、ω2x.
[活學活用]
把函數(shù)y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的圖象向左平移個單位長度,再將圖象上所有點的橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變)所得圖象的函數(shù)解析式為y=sin x,則( )
A.ω=2,φ=
B.ω=2,φ=-
C.ω=,φ=
D.ω=,φ=
答案:B
[典例] 把函數(shù)y=sin的圖象向左平移個單位長度,再把所得圖象上各點的橫坐標擴大為原來的2倍,則所得函數(shù)的解析式為( )
A.y=sin
B.y=sin
C.y=sin
D.y=sin
[解析] 把函數(shù)y=sin的圖象向左平移個單位長度,可得y=sin的圖象,即函數(shù)
9、解析式為y=sin,再把所得圖象上各點的橫坐標擴大為原來的2倍,可得y=sin的圖象.
[答案] D
[易錯防范]
1.在解答過程中,若不能正確理解平移的實質(zhì),則會出現(xiàn)y=sin,得到y(tǒng)=sin.從而誤選C.
2.在解答過程中,若對伸縮變換理解不到位,對橫坐標擴大或縮小為原來的倍數(shù)把握不準,則易出現(xiàn)對x的系數(shù)縮小或擴大的倍數(shù)造成失誤,會出現(xiàn)y=sin等類似的錯誤答案.
3.圖象的左右平移是針對x而言的.圖象的伸縮變換即周期變換,在變換中縱坐標不變,橫坐標變?yōu)樵瓉淼谋叮?
[成功破障]
函數(shù)y=sin的圖象向右平移個單位長度,再把所得圖象上各點的橫坐標縮短為原來的倍,所得圖象的函數(shù)解
10、析式為( )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
答案:D
[隨堂即時演練]
1.將函數(shù)y=sin 2x 的圖象向右平移個單位長度,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)的是 ( )
A.奇函數(shù)
B.偶函數(shù)
C.既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)
D.非奇非偶函數(shù)
答案:A
2.函數(shù)y=sin在區(qū)間上的簡圖是( )
答案:A
3.將函數(shù)y=cos x的圖象向左平移φ(0≤φ<2π)個單位長度后,得到函數(shù)y=cos的圖象,則φ=________.
答案:
4.把函數(shù)y=cos x的圖象上的每一點的縱坐標保持不變,橫坐標變?yōu)樵瓉淼谋?,然后將圖
11、象沿x軸負方向平移個單位長度,就會得到函數(shù)________的圖象.
答案:y=-sin 2x
5.已知函數(shù)f(x)的圖象上每一點的縱坐標保持不變,橫坐標擴大到原來的2倍,然后把所得的圖象沿x軸向左平移個單位長度,這樣得到的圖象與y=sin x的圖象相同,求f(x)的解析式.
答案:f(x)=sin
[課時達標檢測]
一、選擇題
1.為了得到y(tǒng)=cos 4x,x∈R的圖象,只需把余弦曲線上所有點的( )
A.橫坐標伸長到原來的4倍,縱坐標不變
B.橫坐標縮短到原來的倍,縱坐標不變
C.縱坐標伸長到原來的4倍,橫坐標不變
D.縱坐標縮短到原來的倍,橫坐標不變
答案:B
2
12、.為了得到函數(shù)y=sin的圖象,只需把函數(shù)y=sin的圖象( )
A.向左平移個單位長度
B.向右平移個單位長度
C.向左平移個單位長度
D.向右平移個單位長度
答案:B
3.若函數(shù)y=sin 2x的圖象經(jīng)過適當變換可以得到y(tǒng)=cos 2x的圖象,則這種變換可以是( )
A.沿x軸向左平移個單位長度
B.沿x軸向右平移個單位長度
C.沿x軸向右平移個單位長度
D.沿x軸向左平移個單位長度
答案:D
4.把函數(shù)y=cos 2x+1的圖象上所有點的橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變),然后向左平移1個單位長度,再向下平移1個單位長度,得到的圖象是( )
答案:A
13、
5.將函數(shù)f(x)=sin ωx(其中ω>0)的圖象向右平移個單位長度,所得圖象經(jīng)過點,則ω的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
答案:D
二、填空題
6.函數(shù)y=-sin的圖象與x軸的各個交點中,離原點最近的一點是________.
答案:
7.要得到y(tǒng)=sin的圖象,需將函數(shù)y=cos的圖象上所有的點至少向左平移________個單位長度.
答案:
8.將函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,-≤φ<圖象上每一點的橫坐標伸長為原來的2倍(縱坐標不變),再向左平移個單位長度得到y(tǒng)=sin x的圖象,則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為______
14、______.
答案:,k∈Z
三、解答題
9.已知函數(shù)y=sin+1.
(1)用“五點法”畫出函數(shù)的草圖;
(2)函數(shù)圖象可由y=sin x的圖象怎樣變換得到?
解:(1)列表:
2x+
0
π
2π
x
-
y
1
2
1
0
1
描點,連線如圖所示.
將y=sin+1在上的圖象向左、向右平移(每次π個單位長度),
即可得到y(tǒng)=sin+1的圖象.
10.已知函數(shù)y=3sin 2x的圖象C1,問C1需要經(jīng)過怎樣的變換得到函數(shù)y=3cos的圖象C2,并且平移路程最短?
解:法一:∵y=3cos
=3sin
=3s
15、in=3sin,
∴可將y=3sin 2x的圖象C1向右平移個單位長度可得C2.
法二:∵y=3cos=3sin
=3sin=3sin,
∴可將y=3sin 2x的圖象C1向左平移個單位長度可得C2.
綜上可知,平移路程最短的方法是向左平移個單位長度.
11.將函數(shù)y=lg x的圖象向左平移1個單位長度,可得函數(shù)f(x)的圖象;將函數(shù)y=cos的圖象向左平移個單位長度,可得函數(shù)g(x)的圖象.
(1)在同一直角坐標系中畫出函數(shù)f(x)和g(x)的圖象;
(2)判斷方程f(x)=g(x)解的個數(shù).
解:函數(shù)y=lg x的圖象向左平移一個單位長度,
可得函數(shù)f(x)=lg(x+1)的圖象,即圖象C1;函數(shù)y=cos的圖象向左平移個單位長度,可得函數(shù)g(x)=cos=cos 2x的圖象,即圖象C2.
(1)畫出圖象C1和C2的圖象如圖.
(2)由圖象可知:兩個圖象共有5個交點.
即方程f(x)=g(x)解的個數(shù)為5.
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