4 4函数y Asin x 的图象与性质

发布 2022-09-23 03:22:28 阅读 7148

4.4 函数y=asin(ωx+φ)的图象与性质。

1.了解函数y=asin(ωx+φ)的物理意义;能画出函数y=asin(ωx+φ)的图象;了解参数a,ω,对函数图象变化的影响。

2.了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单实际问题。

1.y=asin(ωx+φ)的有关概念。

2.用五点法画y=asin(ωx+φ)一个周期内的简图。

用五点法画y=asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.

3.函数y=sin x的图象变换得到y=asin(ωx+φ)a>0,ω>0)的图象的步骤。

1.把y=sinx的图象上点的横坐标变为原来的2倍得到y=sin ωx的图象,则ω的值为( )

a.1 b.4 c. d.2

2.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)其中ω>0,|φ的最小正周期是π,且f(0)=,则( )

ab.ω=c.ω=2,φ=d.ω=2,φ=

3.(2012安徽高考)要得到函数y=cos(2x+1)的图象,只要将函数y=cos 2x的图象( )

a.向左平移1个单位b.向右平移1个单位。

c.向左平移个单位d.向右平移个单位。

4.已知函数f(x)=2sin的图象如图所示,则f

5.(2012湖南高考)已知函数f(x)=asin(ωx+φ)x∈r,ω>0,0<φ<的部分图象如图所示.

1)求函数f(x)的解析式;

2)求函数g(x)=f-f的单调递增区间.

一、三角函数y=asin(ωx+φ)的图象。

例1】设函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)的周期为π.

1)求它的振幅、初相;

2)用五点法作出它在一个周期上的图象;

3)说明函数f(x)的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到.

方法提炼。1.用“五点法”作图应抓住四条:①将原函数化为y=asin(ωx+φ)a>0,ω>0)或y=acos(ωx+φ)a>0,ω>0)的形式;②求出周期t=;③求出振幅a;④列出一个周期内的五个特殊点,当画出某指定区间上的图象时,应列出该区间内的特殊点.

2.图象变换法。

1)平移变换。

沿x轴平移,按“左加右减”法则;

沿y轴平移,按“上加下减”法则.

2)伸缩变换。

沿x轴伸缩时,横坐标x伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)为原来的倍(纵坐标y不变);

沿y轴伸缩时,纵坐标y伸长(a>1)或缩短(0<a<1)为原来的a倍(横坐标x不变).

请做演练巩固提升2,3

二、求函数y=asin(ωx+φ)b的解析式。

例2-1】已知函数f(x)=asin(ωx+φ)b(ω>0,|φ的图象的一部分如图所示:

1)求f(x)的表达式;

2)试写出f(x)的对称轴方程.

例2-2】已知函数f(x)=sin(ωx+φ)cos(ωx+φ)0<φ<0)为偶函数,且函数y=f(x)图象的两相邻对称轴间的距离为。

1)求f的值;

2)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位后,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间.

方法提炼。确定y=asin(ωx+φ)b(a>0,ω>0)的解析式的步骤:

1.求a,b,确定函数的最大值m和最小值m,则a=,b=.

2.求ω,确定函数的周期t,则ω=.

3.求φ,常用方法有:

1)代入法:把图象上的一个已知点代入(此时a,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).

2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=第五点”为ωx+φ=2π.

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三、三角函数模型的应用。

例3】已知某海湾内海浪的高度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:小时)的函数,记作y=f(t).下表是某日各时刻记录的浪高数据:

经长期观测,y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=acos ωt+b.

1)根据以上数据,求函数y=acos ωt+b的最小正周期t,振幅a及函数表达式;

2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内从上午8:00至晚上20:00之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?

方法提炼。三角函数模型在实际中的应用体现在两个方面,一是已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则,二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.

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不理解相位变换而致误。

典例】(2012天津高考)将函数f(x)=sin ωx(其中ω>0)的图象向右平移个单位长度,所得图象经过点,则ω的最小值是( )

a. b.1 c. d.2

1.设函数f(x)=asin(ωx+φ)的图象关于直线x=π对称,它的周期是π,则下列结论一定正确的是( )

a.f(x)的最大值为ab.f(x)的一个对称中心是点。

c.f(x)的图象过点d.f(x)在上是减函数。

2.(2013届安徽皖南八校联考)已知函数f(x)=asin(ωx+φ)x∈r,其部分图象如图所示.将f(x)的图象向右平移2个单位得g(x)的图象,函数g(x)的解析式为( )

a.g(x)=sin (x+1)

b.g(x)=sin (x-1)

c.g(x)=sin

d.g(x)=sin

3.(2012浙江高考)把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )

4.(2012安徽高考)设函数f(x)=cos+sin2x.

1)求f(x)的最小正周期;

2)设函数g(x)对任意x∈r,有g=g(x),且当x∈时,g(x)=-f(x).求g(x)在区间[-π0]上的解析式.

5.如图,某市拟在长为8 km的道路op的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段osm,该曲线段为函数y=asin ωx(a>0,ω>0),x∈[0,4]的图象,且图象的最高点为s(3,2);赛道的后一部分为折线段mnp.为保证参赛运动员的安全,限定∠mnp=120°.

1)求a,ω的值和m,p两点间的距离;

2)应如何设计,才能使折线段赛道mnp最长?

参***。基础梳理自测知识梳理。

1. 23a a

基础自测。1.c 解析:y=sin xy=sin=sinx,∴ω

2.d 解析:由题意得ω==2,∴f(x)=2sin(2x+φ)又f(0)=,即2sin φ=sin故选d.

3.c 解析:∵y=cos(2x+1)=cos,只须将y=cos 2x的图象向左平移个单位即可得到y=cos(2x+1)的图象.

4.0 解析:由图象知t=π,所以t=.所以ω=3.所以f(x)=2sin.故f=2sin=0.

5.解:(1)由题设图象知,周期t=2=π,所以ω==2,因为点在函数图象上,所以asin=0,即sin=0.又因为0<φ<所以<+φ从而+φ=

即φ=.又点(0,1)在函数图象上,所以asin=1,得a=2.故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin.

2)g(x)=2sin-2sin=2sin 2x-2sin

=2sin 2x-2=sin 2x-cos 2x=2sin.

由2kπ-≤2x-≤2kπ+,得kπ-≤x≤kπ+,k∈z,所以函数g(x)的单调递增区间是,k∈z.

考点**突破。

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