正弦函数图像变换
高二正弦型函数知识点归纳总结

高二正弦型函数知识点归纳总结正弦型函数是高中数学中重要的一个概念,它在数学和物理等领域中广泛应用。
掌握正弦型函数的相关知识点,对高中数学的学习和日后的学科发展具有重要意义。
本文将对高二正弦型函数的知识点进行归纳总结。
1. 正弦函数的定义和性质正弦函数是一个周期函数,它的图像呈现出波浪形状。
正弦函数的定义域为实数集,值域是[-1, 1],在0到2π之间完成一个周期。
正弦函数的周期公式为:y = A*sin(Bx - C) + D,其中A、B、C、D为常数,分别表示振幅、周期、相位角和纵向位移。
2. 三角函数的图像和性质正弦函数的图像随着参数的变化而发生改变。
当振幅A增大,波峰和波谷的幅度也增大;当周期B增大,波形变得更为平缓;当相位角C变化时,图像整体向左或向右平移;当纵向位移D变化时,整个图像沿y轴平移。
这些性质对于研究正弦函数的变化规律十分重要。
3. 正弦函数的图像变换正弦函数的图像可以通过平移、伸缩、翻转等变换得到。
平移变换可以改变图像在坐标平面中的位置,伸缩变换可以改变图像在x轴和y轴上的大小,翻转变换可以改变图像的方向。
通过对这些变换进行研究,可以帮助我们更好地理解正弦函数的图像特征。
4. 正弦函数的性质和特点正弦函数具有奇偶性、周期性和对称性等特点。
奇偶性表示正弦函数关于y轴对称;周期性指的是正弦函数图像在一定区间内呈现出重复的特征;对称性表示函数图像在某点关于x轴对称。
这些性质和特点在求解问题和分析图形时起到重要的作用。
5. 正弦函数的应用正弦函数在物理、工程、音乐等领域中广泛应用。
例如,在物理学中,正弦函数常用于描述波的传播和振动现象;在工程领域,正弦函数可以用于建模和解决工程问题;在音乐中,正弦函数可以表示音调的频率和音高等。
掌握正弦函数的应用可以帮助我们更好地理解和应用数学知识。
6. 正弦函数的解析式和求解方法正弦函数的解析式是一个通用的公式,可以描述正弦函数的各种变换和性质。
高中数学三角函数图像与变换解析

高中数学三角函数图像与变换解析在高中数学中,三角函数是一个重要的概念,它在解析几何、微积分等数学领域中都有广泛的应用。
掌握三角函数的图像与变换解析,对于理解数学概念、解决实际问题都具有重要意义。
本文将通过具体题目的举例,分析三角函数图像的特点和变换的规律,帮助高中学生更好地理解和应用三角函数。
一、正弦函数的图像与变换解析正弦函数是三角函数中最基本的一种函数,它的图像是一条连续的波浪线。
我们以函数y=sin(x)为例,来讨论正弦函数的图像与变换解析。
1. 图像特点:正弦函数的图像是一条周期性的波浪线,它的振幅为1,周期为2π。
在一个周期内,正弦函数的取值范围在[-1, 1]之间。
当自变量x增加时,正弦函数的值先增大后减小,在x=0、x=π/2、x=π、x=3π/2等点上取得极值。
2. 变换规律:正弦函数可以进行平移、伸缩和翻转等变换。
平移变换可以通过改变函数中的常数项实现,例如y=sin(x-a)表示将函数图像向右平移a个单位;伸缩变换可以通过改变函数中的系数实现,例如y=2sin(x)表示将函数图像在y轴方向上伸缩2倍;翻转变换可以通过改变函数中的符号实现,例如y=-sin(x)表示将函数图像关于x轴翻转。
举例说明:考虑函数y=sin(x-π/4),我们来分析它的图像特点和变换规律。
首先,平移变换中的常数项π/4表示将函数图像向右平移π/4个单位,即图像在x轴上的所有点的横坐标都增加了π/4。
其次,由于函数中的系数为1,所以函数图像在y轴方向上没有发生伸缩。
最后,由于函数中的符号为正,所以函数图像没有发生翻转。
综合上述分析,我们可以得出结论:函数y=sin(x-π/4)的图像在y=sin(x)的基础上向右平移π/4个单位。
二、余弦函数的图像与变换解析余弦函数是三角函数中另一种基本的函数,它的图像是一条连续的波浪线。
我们以函数y=cos(x)为例,来讨论余弦函数的图像与变换解析。
1. 图像特点:余弦函数的图像也是一条周期性的波浪线,它的振幅为1,周期为2π。
三角函数的图像变换

cosθ = 邻边/斜边,在单位圆中表示为x坐标。
正切函数(tangent)
三角函数的周期性
tanθ = 对边/邻边,表示为正弦与余弦之比。
正弦、余弦函数周期为2π,正切函数周期为 π。
三角函数在各象限表现
第一象限
所有三角函数值均为正。
第三象限
正弦、余弦函数值为负,正切函数值为正。
第二象限
正弦函数值为正,余弦、正切函数值为负。
伸缩变换对正弦函数影响
横向伸缩
改变正弦函数图像的周期长度。缩小周期使得函数图像更加紧密,扩大周期则 使得函数图像更加稀疏。
纵向伸缩
改变正弦函数图像的振幅大小。增大振幅使得函数图像波动范围更大,减小振 幅则使得函数图像波动范围更小。
周期性与相位调整方法
周期性调整
通过改变正弦函数的周期来调整图像的疏密程度。可以通过调整函数中的系数来 实现周期的变化。
相位调整
通过改变正弦函数的相位来调整图像出现的位置。可以通过在函数中添加常数项 来实现相位的调整。同时,利用三角函数的和差化积公式,也可以实现相位的调 整。
03 余弦函数图像变换分析
余弦函数基本图像特征
波形图像
余弦函数图像呈现周期性波动,具有典型的波形 特征。
振幅和周期
余弦函数的振幅和周期是确定其图像形状和尺寸 的关键参数。
拓展:其他类型周期函数图像变换
锯齿波和方波
除了正弦波和余弦波外,还有其 他类型的周期函数如锯齿波和方 波等,它们的图像变换同样具有 实际应用价值。
周期函数的合成与分解
通过三角函数的线性组合可以合 成其他类型的周期函数;反之, 其他类型的周期函数也可以通过 傅里叶级数展开成三角函数的线 性组合。
1.5正弦型函数图象的平移和伸缩变换

向右平移 个单位
y sin x
3
y
sin(x
3
)
纵坐标不变 横坐ห้องสมุดไป่ตู้变为原来的1
倍
y sin(2x )
3
2
横坐标不变 总坐标变为原来的3倍
y 3sin(2x ) 向上平移1个单位
3
y 3sin(2x ) 1
3
法二:先伸缩( 变换)后平移( 变换):
纵坐标不变
y sin x 横坐标变为原来的1 倍 y sin 2x 2
函数y Asin(x ) b的图象
A是振幅:A变换也叫振幅变换;
T为周期:T 2 ,变换也叫周期变换;
f是频率:f 1 ; T
x 是相位:变换也叫相位变换; 是初相:x 0时的相位.
要得到y 3sin(2x ) 1的图象,需将y sin x的图象作怎样的变换?
3
法一:先平移( 变换)后伸缩( 变换):
向右平移 个单位 6
y sin(2x )
3
横坐标不变 总坐标变为原来的3倍
y 3sin(2x ) 向上平移1个单位
3
y 3sin(2x ) 1
3
总结:1.箭头图:起始→终止;
2. 四个数据,四个变换:先:, 后:A,b
三角函数的图像及其变换

振幅变换
振幅变换
通过将三角函数中的系数乘以一 个常数,可以改变函数图像的形 状和大小。例如,将正弦函数 y=sin(x)变为y=2sin(x),图像的 高度变为原来的两倍。
总结词
振幅变换可以改变函数图像的大 小和形状,但不影响位置。
详细描述
振幅变换通常通过乘以一个常数来实 现。例如,对于正弦函数y=sin(x),乘 以2得到y=2sin(x),图像的高度变为 原来的两倍。同样地,对于余弦函数 y=cos(x),乘以2得到y=2cos(x),图 像的高度也变为原来的两倍。
与复数的联系
三角函数与复数之间有着密切的联系。例如,复数的三角形式就是由三角函数来表示的,这使得复数 的一些性质和运算可以通过三角函数来理解和实现。
此外,在复分析中,三角函数也起着重要的作用,如在求解某些复数域上的微分方程时,经常需要用 到三角函数。
谢谢
THANKS
应用
正切函数在解决实际问题和数学 问题中也有应用,例如在几何学 和三角学中的角度和长度计算。
02 三角函数的图像
CHAPTER
正弦函数的图像
01
正弦函数图像是周期函数,其基本周期为$2pi$,在$[0, 2pi]$ 区间内呈现波形。
02
正弦函数图像在$x$轴上的交点是$(frac{pi}{2} + kpi, 0)$,其
周期变换
总结词
详细描述
通过改变三角函数的周期,可以改变
函数图像的形状和位置。例如,将正 弦函数和余弦函数的周期从2π变为4π, 图像将变为原来的两倍长,但形状和
周期变换可以改变函数图像的长度, 但不影响形状和位置。
位置保持不变。
周期变换通常通过乘以一个常数来实现。例 如,将函数y=sin(x)变为y=sin(2x),周期 从2π变为π,图像长度减半。同样地,对于 余弦函数,将y=cos(x)变为y=cos(2x),周 期从2π变为π,图像长度也减半。
三角函数的像与变换

三角函数的像与变换三角函数是数学中常见的一类函数,它们在图像上有着独特的特点和变化规律。
本文将探讨三角函数的像与变换,并通过数学模型和图像来进行解释和展示。
1. 正弦函数的像与变换正弦函数是最基本的三角函数之一,通常用sin表示。
它的定义域是实数集,值域是[-1, 1]。
正弦函数的图像为一条连续的曲线,在周期内反复波动。
当正弦函数的自变量为0时,函数值为0,即sin(0) = 0。
随着自变量的增大,正弦函数的取值在[-1, 1]之间不断变化。
当自变量增大到π/2时,函数值达到最大值1。
然后随着自变量的继续增大,sin函数的取值逐渐减小,并在自变量增大到π时达到最小值-1。
当自变量继续增大到2π时,正弦函数又回到了起始点,即sin(2π) = 0。
由此可见,正弦函数在一个周期内呈现出周期性的波动。
2. 余弦函数的像与变换余弦函数是另一种常见的三角函数,通常用cos表示。
它的定义域同样是实数集,值域也是[-1, 1]。
余弦函数的图像与正弦函数的图像非常相似,但是相位有所不同。
与正弦函数类似,余弦函数的自变量为0时,函数值为1,即cos(0) = 1。
自变量增大到π/2时,函数值变为0,然后随着自变量的继续增大,余弦函数的取值在[-1, 1]之间不断变化。
当自变量增大到π时,函数值达到最小值-1。
继续增大到3π/2时,函数值变为0,最后在自变量增大到2π时又回到了初始值1,即cos(2π) = 1。
余弦函数也呈现出周期性波动的特征,但峰值和谷值的位置与正弦函数有所不同。
3. 正切函数的像与变换正切函数是三角函数中的另一重要函数,通常用tan表示。
正切函数的定义域是整个实数集,而值域则没有上下限。
在正切函数的图像中,我们可以看到其与x轴的交点。
当自变量为0时,正切函数的函数值为0,即tan(0) = 0。
当自变量继续增大,函数值开始增大并无限接近正无穷。
当自变量接近π/2时,正切函数的取值趋于无穷大。
在π/2和3π/2之间,正切函数的取值继续以波动方式变化。
三角函数图形的变换

三角函数图形的变换1、正弦与余弦函数图象的变换2、由y =sin x 的图象变换出y =sin(ωx +ϕ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换。
利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x 而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少。
途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换):先将y =sin x 的图象向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移|ϕ|个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换:先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的ω1倍(ω>0),再沿x 轴向左(ϕ>0)或向右(ϕ<0=平移ωϕ||个单位,便得y =sin(ωx +ϕ)的图象。
作y =sin x (长度为2π的某闭区间)的图象 得y =sin(x +φ) 的图象得y =sin ωx 的图象 得y =sin(ωx +φ) 的图象 得y =sin(ωx +φ) 的图象 得y =Asin(ωx +φ)的图象,先在一个周期闭区间上再扩充到R 上沿x 轴平 移|φ|个单位 横坐标 伸长或缩短 横坐标伸 长或缩短沿x 轴平 移|ωϕ|个单位 纵坐标伸 长或缩短纵坐标伸 长或缩短【经典例题】图像变换一:左右平移1、把函数R x x y ∈=,sin 图像上所有的点向左平移4π个单位,所得函数的解析式为 _________2、把函数R x x y ∈=,cos 图像上所有的点向右平移5π个单位,所得函数的解析式为 _________图像变换二:纵向伸缩3、对于函数R x x y ∈=,s i n 3的图像是将R x x y ∈=,sin 的图像上所有点的______(“横”或”纵”)坐标______(伸长或缩短)为原来的______而得到的图像。
正弦函数图像变换教学设计

函数)sin(ϕω+=x A y 的图像(第2课时)教学设计【设计理念】《标准》已明确指出在数学教学过程中注重培养学生的自主学习、合作交流的能力,提高学生的探究能力和交流能力. 为了体现这一新的教学理念,本节课的设计采用了六环节分层导学模式,课前学生以课前预习案为依托进行自主学习,然后进行小组交流,合作学习;课中学生对课前预习的成果进行展示,师生共同点评,然后在教师的引导下以课堂探究案为本,探究参数ω对函数x y ωsin =的图像的影响以及由函数x y sin =的图像变换得到函数x y ωsin =的图像的步骤,最后学生独立完成课堂检测案,检测学生课堂学习的效果;课后学生通过完成导学案课后提升案,巩固本节课所学知识.在整个教学过程中学生是主体,教师是教学活动的设计者及引导者.【教材分析】正弦函数)(0,0,)sin(>>∈+=ϕϕωA R x x A y 是物理中简谐振动的位移与时间和交流电的电流随时间变化的函数(数学)模型,应用比较广泛. 教材通过物理中的简谐振动的例子,引出)(0,0,)sin(>>∈+=ϕϕωA R x x A y 的图像与性质及图像与函数x y sin =的图像之间的关系的探究. 教材通过例题分别讨论了函数x y sin A =,)sin(ϕ+=x y ,x y ωsin =与函数x y sin =的关系,运用从特殊到一般的化归思想,归纳分析出参数A ,ϕ,ω对函数)(0,0,)sin(>>∈+=ϕϕωA R x x A y 图像的影响.本节课是函数)sin(ϕω+=x A y 的图像的第二节,重点探究参数ω对函数x y ωsin =的图像的影响以及由函数x y sin =的图像变换得到函数x y ωsin =的图像的步骤. 按照列表、画图、确定周期、讨论性质、归纳参数的影响的思路展开讨论. 这样的设计,为学生提供了一个观察问题的角度,使学生掌握讨论周期函数的一般方法和步骤。
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10π 3
X
π 配套练习1 配套练习1、用描点法作出 y= 2 sin x+ 的图象 4
知函数的周期T=2π,振幅A= 知函数的周期T=2π,振幅A= 2 T=2π
Y
2
π0 π 4 4
- 2
3π 4
5π 4
7π 4
X
在同一坐标系中,作函数y=sinx,y=sin2x,y=2sinx, 例2、在同一坐标系中,作函数y=sinx,y=sin2x,y=2sinx, π y= sin x+ 的图象,并比较与y=sinx的变换关系。 的图象,并比较与y=sinx的变换关系。 y=sinx的变换关系 4 Y y=sinx y=2sinx y=sin2x
6 12 π y=sin 2x+ 各点纵坐标伸长到原来的2 各点纵坐标伸长到原来的2倍,得 6 π y=2sin 2x+ 最后将整个图象沿 轴翻折后再向上 最后将整个图象沿x轴翻折后再向上 6 π 移动2 移动2单位得 y=-2sin 2x+ +2 的图象。 的图象。 6
纵坐标不变,则得到y=sin2x的图象。 纵坐标不变,则得到y=sin2x的图象。 y=sin2x的图象 π 又将y=sin2x的图象沿x y=sin2x的图象沿 个单位, 又将y=sin2x的图象沿x轴向左平移 个单位,则得到 12 π π y=sin 2 x+ ,y=sin 2x+ 的图象。 的图象。
4 8
A、 =2kπ + θ
π
,k ∈ Z
B、 =kπ + θ
π
,k ∈ Z
π 横坐标伸长到原来的2 C、横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移 个单位 π 个单位 横坐标伸长到原来的2 D、横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移
kπ π π 2 - 6 ,0 k ∈ Z 对称中心坐标为__________ 9、y=5sin 2x+ 的对称中心坐标为 3 π 10、把y= cos 2x+ 的图象上各点向右平移 π 个单位 个单位, 3 2
π y= sin x+ 4
0
纵坐标伸长2倍得y=2sinx 纵坐标伸长2倍得y=2sinx y=sinx
X
π 左移 得y= sin x+ 4 4
1 横坐标缩短为原来的2 得y=sin2x
π
π 的简图, 配套练习2 配套练习2、作出函数 y=3sin 2x+ ,x ∈ Z 的简图, 3 说明它与y=sinx图象之间的关系。 y=sinx图象之间的关系 说明它与y=sinx图象之间的关系。
1 1 1 π 11、y= sin 2x- 的振幅是 2 ,频率是 π , 的振幅是____,频率是______, 2 9 π 9 初相是______ 初相是
函数y=sin(x+ )的对称轴方程为 3、函数y=sin(x+ π )的对称轴方程为 B 4 π π A、 π + ,k ∈ Z B、 π + ,k ∈ Z x=k x=k
C、 π x=k
π
2
4
,k ∈ Z
D、 π x=k
π
4
2
,k ∈ Z
将函数y=f(x)图象上每个点的纵坐标保持不变, y=f(x)图象上每个点的纵坐标保持不变 4、将函数y=f(x)图象上每个点的纵坐标保持不变,横 坐标伸长到原来的2 然后再将整个图象沿x 坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移 π 1 个单位,得到曲线y= sinx的图象相同 的图象相同, y=f(x)的函 个单位,得到曲线y= sinx的图象相同,则y=f(x)的函 2 2 数表达式为 D 1 1 1 π π
1 y=sinx的图象上各点的横坐标缩短为原来的 解:将y=sinx的图象上各点的横坐标缩短为原来的 2
配套练习3、 配套练习 、函数y= 1 sin 2x- π - 1 的图象经过怎样的
2 6 4
变换可得到y=sinx的图象。 变换可得到y=sinx的图象。 y=sinx的图象 解: π 1 1 个单位得y= 将此图象左移 个单位 ,再向上移 个单位得y= sin2x
Y
y=sinx的图象 y=sinx的图象
π 左移 得y= sin x+ 3 3
π
1 横坐标缩短为原来的 2 π 得y= sin 2x+ 3
纵坐标伸长到原 来的3倍 来的 倍
π 得y=3sin 2x+ 3
O
X
π 例3、试说明函数 y=-2sin 2x+ +2 图象与函数 、 6 y=sinx的图象的变换关系 的图象的变换关系。 y=sinx的图象的变换关系。
x π 例1、作y=2sin + 的图象 2 3
周期T=4π T=4π, 解:周期T=4π, x 振幅A=2 A=2, 振幅A=2,
x π + 2 3
2π 3
0 0
π
3 π
2
2
4π 3
π 0
7π 3
3π 2
-2
10π 3
2π
0
描点作图
Y 2
2π O π 3 -2 3
y
4π 3
7π 3
1 π 5 1) y= sin 2x+ + 2 6 4
π x ∈ x|x=kπ + ,k ∈ Z 时y取得最大值 7 . 6 4
6 y= sin x+ π 2) 将y=sinx 6 1 横坐标缩短为原来的 2 y= sin 2x+ π 6 1 纵坐标缩短为原来的 1 π 向上平移 5 2 y= sin 2x+ 4 2 6 向左平移
3
6
y=sinx的图象上各点向右平移 个单位, 2、把y=sinx的图象上各点向右平移 3 个单位,再把横坐 标缩小到原来的一半,纵坐标扩大到原来的4 标缩小到原来的一半,纵坐标扩大到原来的4倍,则所得 的图象的解析式是 B π x π
A、 y=4sin - 2 3 x π C、 y=4sin + 2 3 B、 y=4sin 2x- 3 π D、 y=4sin 2x+ 3
π A、 sin 2x+ y= 3 2π C、 sin 2x+ y= 3 π B、 sin 2x- y= 3 2π D、 sin 2xy= 3
π 各点的横坐标伸长到原来的2 A、各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移
π
函数y=sin(2x+θ)的图象关于y轴对称, y=sin(2x+θ)的图象关于 7、函数y=sin(2x+θ)的图象关于y轴对称,则 B
2 2 C、 =2kπ +π ,k ∈ Z D、 =kπ +π ,k ∈ Z θ θ 要得到函数y= cosx的图象 的图象, 8、要得到函数y= 2 cosx的图象,只需将函数 π y= 2 sin 2x+ 的图象上所有的点的 C 4 1 π A、横坐标缩小到原来的 ,再向左平移 个单位 2 8 1 π 个单位 B、横坐标缩小到原来的 ,再向右平移 2 4
再把横坐标缩小到原来的一半,纵坐标扩大到原来的 倍 再把横坐标缩小到原来的一半,纵坐标扩大到原来的5倍 最后把整个图象向下平移4个单位,则所得图象的函数 最后把整个图象向下平移 个单位, 个单位 2π y=5cos 4x -4 解析式是________________ 解析式是________________ 3
6
向左平移 π 个单位
例5:已知 y= 1 sin 2x+ π + 5 已知
2 6 4
1)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合。 1)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合。 当函数 2)该函数的图象可由y=sinx的图象经过怎样变换得到。 2)该函数的图象可由y=sinx的图象经过怎样变换得到。 该函数的图象可由y=sinx的图象经过怎样变换得到
正弦型函数的图象和性质2 正弦型函数的图象和性质
教学目标 的图象。 1、“五点法”画y=Asin(ωx+φ)的图象。 五点法” y=Asin(ωx+φ)的图象 会用图象变化的方法画y=Asin(ωx+φ)的图象。 y=Asin(ωx+φ)的图象 2、会用图象变化的方法画y=Asin(ωx+φ)的图象。
A、 y= sin x- 2 2 2 1 1 π C、 y= sin x+ 2 2 2 B、 y= sin 2 x+ 2 2 1 π D、 y= sin 2x- 2 2
5、将y=sin2x的图象向左平移 π 个单位,得到曲线对 y=sin2x的图象向左平移 个单位, 3 应的解析式为 C
个单位
x π 6、要得到y= sin + 的图象,可将y=sinx的图象 的图象,可将y=sinx y=sinx的图象 2 6 D
6
1 B、各点的横坐标缩小到原来的 ,再向左平移 π 个 2 3 单位
C、向左平移 个单位,再将图象上各点的横坐标伸 个单位, 长到原来的2 长到原来的2倍 3 个单位, D、向左平移 π 个单位,再将图象上各点的横坐标伸 长到原来的2 长到原来的2倍 6
12 4 2
再将此图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的2倍,横坐 再将此图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的 倍 标伸长到原来的2倍就得到y=sinx的图象。 标伸长到原来的2倍就得到y=sinx的图象。 y=sinx的图象