三角函数的图象及其变换。
知识点梳理】
一、三角函数五点作图法。
设,令、、、求出相应的值,得到5个关键点的坐标,描点后画出图象.
二、三角函数的伸缩平移。
函数图象与函数图象的关系:
函数的图象的纵坐标不变,横坐标向左或向右平移个单位得的图象;(左加右减)
函数的图象的纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到函数的图象;
函数的图象的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍,得到函数的图象;
函数的图象的横坐标不变,纵坐标向上或向下平移个单位,得到函数的图象.(上加下减)
三、简谐运动的相关概念。
1、振幅:做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离a;
2、最小正周期:做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间;
3、频率:做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数;
4、称为相位,时的相位称为初相.
四、的性质及题型(整体思想)
1 .最小正周期:
2. 单调区间:把看成一个整体代入到的单调区间内求解。
3.最值:注意自变量的取值范围。
4.奇偶性判断。
五、的性质及题型。
1. 求最小周期。
2. 把看成一个整体代入到的单调区间内求解。
3.奇偶性判断。
题型一三角函数五点作图法。
例题1:利用五点作图法画出函数在区间上的图象.
题型二三角函数的伸缩平移。
例题2:为得到函数的图象,只需把函数,图象上所有的点( )
a、向左平移的单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
b、向右平移的单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)
c、向左平移的单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)
d、向右平移的单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变)
例题3:将函数的图象先向左平移,然后将得图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),则所得到的图象对应函数解析式为( )
a、 b、 c、 d、
题型三三角函数的图象与性质。
例题4:(1)下列函数,在上是增函数的是( )
ab. cd.
2)下列区间中,函数的递减区间是( )
abc. d.
3)下列函数中是奇函数,且最小正周期是的函数是( )
a. b. cd.
(4)函数y = sin(2x+)的图象的一条对称轴方程是 (
a.x = b.x =-c.x = d.x =
(5)函数的图象关于 (
a.点,0)对称 b.点,0)对称 c.直线对称 d.直线对称。
例题5:已知函数,1)求函数的定义域;
2) 求函数的值域;
3) 求函数的周期;
4)求函数的最值及相应的值集合;
5)求函数的单调区间;
6)若,求的取值范围;
7)求函数的对称轴与对称中心;
例题6:求函数y=tan(2x-)的单调增区间.
题型四函数的解析式的求法。
例题7:已知函数的部分图象如图所示,求函数的解析式。
例题8:设的最高点d的坐标为,由最高点运动到相邻的最低点时,曲线与x轴交点e的坐标为.
1)求a、、的值;
2)求函数的单调增区间。
方法与技巧总结】
1、“五点作图法”的步骤:
用“五点法”作图要找出五个关键点,即、、、对应的五点.作图时,先由、、、求出的值和的值再描点画图,一般五点作图包括三类点,即最高点、最低点和对称中心点.当题目中所给区间的端点不是关键点时,需要将端点和区间内四个关键点描出.
2、 图象变换的两种方法。
如果是“先平移后伸缩”,是先平移个单位后再将横坐标变为原来的;如果是“先伸缩后平移”,是先将横坐标变为原来的,再平移个单位.
3、根据图象求解析式的方法。
利用函数求、、、的值或求确定函数解析式时,一般先求和,其中,;求时,一般根据公式(其中是对应函数的最小正周期),确定函数的最小正周期一般是将函数的最小正周期分为四等份(由函数在一个周期内的五个关键点确定),根据图中的两个关键点确定函数的最小正周期;在求初相,一般根据根据关键点而确定,一般认为最高点对应的相位值为,最低点的相位值为,对称中心点的相位值为(附近图象为单调递增)与(附近图象为单调递减),将对应的横坐标代入即可求解.
4、“局部——整体”思想。
1)求函数的单调区间:由的取值范围确定x的取值范围(整体到局部);
2)已知x的取值范围求值域:由x的取值范围确定的取值范围(局部到整体).
课后练习】1.用五点作图法作函数在一个周期内的图象,所选择的五个关键点的横坐标分别为( )
a、0b、0、、、
c、0d、0、、、
2.简谐运动的相位和初相分别是( )
a、3,5b、, c、3d、,
3.把函数的图象上所有点向左平移个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),得到图象所表达的解析式是( )
ab、, c、, d、,
4.为了得到函数的图象,可将函数的图象( )
a、向右平移个单位 b、向左平移个单位 c、向右平移个单位 d、向左平移个单位。
5.函数(,,的部分图象如图所示,则、的值分别为( )
a、2, b、, c、2, d、2,
6. 已知的图象的一个对称中心是,则可取( )
1) b、 c、 d、
7.已知函数,下面结论错误的是( )
a、函数的最小正周期为b、函数是奇函数。
c、函数的图象关于直线对称 d、函数在区间上是减函数。
8.把函数的图象向右平移个单位长度,再向下平移1个单位长度,则得到的函数的解析式是。
9.函数的图象如图所示,则函数解析式为y
10.已知函数.
1)用“五点法”画出函数的草图;
2)函数图象可由的图象怎样变换得到?
11.已知函数在一个周期内的图象如图:
1)求函数的解析式;
2)求函数的单调递增区间.
12.已知函数,图象最低点的纵坐标是,相邻的两个对称中心是和.
1)求的解析式;
2)求的值域;
3)求的对称轴.
课后练习答案:
1.选b. 2.选b. 3.选c. 4.选c. 5.选d.
6.选b.由于,则,∴,验证各选项可知仅当时满足.
7.选d.,所以最小正周期为,所以选项a正确;
所以函数是奇函数,所以选项b正确;
由于,则当时,函数取最小值-1,所以函数的图象关于直线对称,所以选项c正确;
对于区间内的和,,但是,,则,所以函数在区间上不是减函数,所以选项d错误.
9..由图知,,由,知,,则,由图象知最高点坐标为,将其代入,得,,解得,由于,则,∴.
10.【解析】(1)列表:
描点、连线如图所示:
将在的图象向左(右)平移个单位,即得到的图象.
2)将向左平移个单位得到,将横坐标变为原来的得到,将所有点向上平移1个单位得到.
11.【解析】(1)由图得,,,故.
又,即,,又,∴,得函数解析式为.
2)令,函数的单调递增区间是,由,得,所以函数的递增区间为.
12.【解析】(1),,
又∵∴,又,∴,
2)值域是.
3)令,得,∴对称轴是直线.
例题答案:例题1:【解析】令,,,且,故函数在区间上的图象如下图所示:
点评】用“五点法”作图要明确哪“五点”,即、、、对应的五点,作图时,先由、、、求出的值和的值再描点画图,一般五点作图包括三类点,即最高点、最低点和对称中心点,有时也需要将端点描出.
例题2:【解析】选c.函数。
点评】考查三角函数图象先平移后伸缩的方法.
例题3:【解析】选d.函数。
点评】当时,要先提取出后再平移.
例题4:(1)a (2) b (3) d (4) a (5) b
例题5:【解析】(1)函数的定义域;
2)函数的值域,;
4)的最大值为2,此时的取值集合为,的最小值为-2,此时的取值集合为;
5)的增区间;的减区间;
7)的对称轴为,对称中心;
例题6:【解析】y=tanx,x (-kπ, kπ)(kz)是增函数.
-+kπ<2x-<+kπ,kz,即-+函数y=tan(2x-)的单调递增区间是(-+kz).
例题7:【解析】周期满足,, 且,函数解析式为,当时,取最大值,则,函数解析式为。
点评】根据图象求解析式,一般先由最值确定振幅a,再由图象确定最小周期t,得出,最后代入最值的坐标点求出.
例题8: 【解析】(1)由已知条件得,,得,∴.
当时,∴,即,,取,则,∴函数的解析式为.
2)当,即时,函数单调递增,点评】求单调区间时,一般根据图象单调性由的范围确定x的范围.
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