人教版高中数学A版必修四《1.5函数y=Asin(ωx+j)的图象(第一课时)》教案

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[课件精品]新课标高中数学人教A必修四全册课件1.5.1函数y=Asin(ωx+φ)的图象(一)

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例. 作图1: y
3
61
5 y sin( x )
6
3x
3
o -1
y sin(2x )
3
y sin x
-3
讲授新课 y tan x 3
例.
作图1:
y
y
3
sin(
2
x
)
3
3
61
5 y sin( x )
6
3x
3
o -1
y sin(2x )
3
y sin x
-3
讲授新课 y tan x 3
例.
作图1:
y
y
3
sin(
2
x
)
3
3
61
5 y sin( x )
6
3x
3
o -1
y sin(2x )
3
y sin x
-3
讲授新课
函数y=Asin(x+)(A>0,>0)
的图象可以看作是先把y=sinx的图象
上所有的点向左(>0)或向右(<0)平 移||个单位,再把所得各点的横坐标 缩短(>1)或伸长(0<<1)到原来的
倍(纵坐标不变),再把所得各点的 纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到 原来的A倍,(横坐标不变). 即:平移变换→周期变换→振幅变换.
讲授新课 y tan x 3
上面我们学习了函数y=Asin(x+)
单调性
T
tan( x) tan x,奇函数
在开区间( k , k )
2
2
k Z内,函数单调递增
复习回顾
练习1.
求函数y
tan
3
x

人教版高中数学高一A版必修4学案 1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象

人教版高中数学高一A版必修4学案 1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象

疱工巧解牛知识•巧学一、φ对y=sin(x+φ),x ∈R 的图象的影响1.以函数y=sin(x+3π),x ∈R 与y=sin(x-4π),x ∈R 为例说明. 函数y=cosx=sin(x+2π),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有的点向左平移2π个单位长度而得到的.显然,y=sin(x+3π)的图象可以看作是把正弦曲线y=sinx 上所有点向左平移3π个单位长度而得到的;y=sin(x-4π)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向右平移4π个单位长度而得到的. 这函数y=sin(x+3π),x ∈R 与函数y=sin(x-4π),x ∈R 的周期都是2π,用“五点法”画出它们在[0,2π]上的简图.列表:x3π-6π 32π 67π 35π x+3π 0 2π π 23π 2π sin(x+3π)1-1x4π 43π 45π 47π 49π x-4π 0 2π π 23π 2π sin(x-4π)1-1描点作图:图1-5-2从图1-5-2和表格中都可以看出:在y=sin(x+3π)与y=sin(x-4π)的图象上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,它的横坐标分别比y=sinx 的横坐标小3π与多4π.2.一般地,函数y=sin(x+φ)(φ≠0),x ∈R 的图象可以看作是把正弦曲线上所有点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度而得到的,这种变换叫做相位变换. 学法一得 移图与移轴是相对的,把图象向右(左)平移φ(φ>0)个单位,相当于把y 轴向左(右)平移φ(φ>0)个单位;把图象向上(下)平移k(k >0)个单位,相当于把x 轴向下(上)平移k(k >0)个单位,移轴比移图更容易作出函数的图象. 二、ω对y=sin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=sin2x ,x ∈R 与y=sin21x ,x ∈R 为例说明. 由于函数y=sin2x 的周期是π,所以可先画出它在[0,π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 4π 2π 43π π 2x 0 2π π 23π 2π sin2x 01-1同理,函数y=sin 21x 的周期是4π,所以可先画出它在[0,4π]上的简图,按五个关键点列表:x0 π2π 3π4π 21x 0 2π π 23π 2π sin 21x 01-1描点作图:图1-5-3(1)函数y=sin2x 与y=sinx 的图象间的联系:从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin2x ,x ∈[0,π]的图象上,横坐标为2x ,x 0∈[0,π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin2x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线y=sinx ,x ∈R 上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变)而得到的. (2)函数y=sin 21x 与y=sinx 的图象间的联系从图1-5-3及所列表格中可以看出,函数y=sin21x ,x ∈[0,4π]的图象中,横坐标为2x 0,x 0∈[0,4π]的点的纵坐标与正弦曲线y=sinx 上横坐标为x 0的点的纵坐标相等.因此,函数y=sin21x ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.2.一般地,函数y=sinωx(ω>0且ω≠1),x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的横坐标伸长(0<ω<1)或缩短(ω>1)到原来的ω1倍(纵坐标不变)而得到的,这种变换称为周期变换,它是由ω的变化而引起的,ω与周期T 的关系是ωπ2=T .学法一得 函数y=sinωx 的图象是由y=sinx 的图象通过实施周期变换而得到的,其中ω决定函数的周期,它能改变曲线的形状,φ的值只改变曲线的位置,并不改变曲线的形状. 三、A 对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响 1.以函数y=2sinx ,x ∈R ,y=21sinx ,x ∈R 为例说明. 由于这两个函数的周期都是2π,所以可先画出它们在[0,2π]上的简图,按五个关键点列表:x 0 2π π 23π 2π Sinx 0 1 0 -1 0 2sinx0 20 -20 21sinx 021 021- 0描点画图:图15-4利用这两个函数的周期性,把它们在[0,2π]上的简图向左、右扩展,从而得到它们在整个定义域上的简图.(1)函数y=2sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系通过图1-5-4及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=2sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的2倍.根据函数的周期性,它在其他区间上也是如此.所以函数y=2sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=2sinx ,x ∈R 的值域是[-2,2]. (2)函数y=21sinx 的图象与y=sinx 的图象之间的联系 通过图154及所列表格可知,对同一个x 的值,函数y=21sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标总是等于函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象上点的纵坐标的21倍,根据函数的周期性,在其他区间上也是如此.所以函数y=21sinx ,x ∈R 的图象,可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变)而得到的,从而函数y=21sinx ,x ∈R 的值域是[-21,21]. 学法一得 一般地,函数y=Asinx ,x ∈R (A >0且A≠1)的图象可以看作是把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换,它是由A 的变化而引起的,A 叫做函数的振幅,函数y=Asinx ,x ∈R 的值域是[-A ,A ].四、函数y=Asin(ωx+φ)与y=sinx 图象间的关系1.以函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 为例说明. 函数y=3sin(2x+3π)的周期是π,先画出它在长度为一个周期的闭区间上的简图,按五个关键点列表:x6π-12π 3π 127π 65π 2x+3π 0 2π π 23π 2π 3sin(2x+3π)3-3描点画图:图1-5-5函数y=3sin(2x+3π),x ∈R 的图象,可看作是先将y=sinx 图象上所有的点向左平移3π个单位长度,得到y=sin(x+3π),x ∈R 的图象;再把y=sin(x+3π),x ∈R 的图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象;最后把y=sin(2x+3π),x ∈R 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变)得到的.2.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象,可以看作是用下面的方法而得到的:先把正弦曲线上所有的点向左(φ>0)或向右(φ<0)平行移动|φ|个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变).联想发散 y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω>0),x ∈R 的图象也可通过下面的方法而得到:先把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的ω1倍(纵坐标不变),再把所得各点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移ωϕ||个单位长度,再把所得各点的纵坐标伸长(A >1)或缩短(0<A <1)到原来的A 倍(横坐标不变). 五、A 、ω、φ的物理意义当函数y=Asin(ωx+φ),x ∈[0,+∞)(其中A >0,ω>0)表示一个振动量时,A 就表示这个量振动时离开平衡位置的最大距离,通常称为这个振动的振幅;往复一次所需要的时间ωπ2=T ,称为这个振动的周期;单位时间内往复振动的次数Tf 1=,称为振动的频率;ωx+φ称为相位;当x=0时,相位φ称为初相. 例如,函数y=2sin(3x-3π),x ∈[0,+∞)的振幅是2,周期T=32π,频率π231==T f ,相位是3x-3π,初相是3π-.六、函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的对称问题1.对称轴过函数y=Asin(ωx+φ),x ∈R 的图象的最值点作x 轴的垂线,可得该函数图象的对称轴.对称轴可由ωx+φ=kπ+2π,k ∈Z 解出,显然对称轴有无数条.例如,y=2sin(2x-3π)图象的对称轴方程是2x-3π=kπ+2π,k ∈Z ,即x=12521ππ+k ,k ∈Z .函数y=Acos(ωx+φ)的对称轴方程可由ωx+φ=kπ,k ∈Z 解出.2.对称中心函数y=Asin(ωx+φ)与x 轴的交点都叫做该函数的对称中心,它是函数值等于零的点,由ωx+φ=kπ得x=ωϕπ-k ,即对称中心是(ωϕπ-k ,0).显然,函数y=4sin(2x-3π)的对称中心是(62ππ+k ,0). 同理,函数y=Acos(ωx+φ)的对称中心是(ωωππ-+2k ,0),显然,函数y=2cos(2x+4π)的对称中心是(28ππk +,0). 学法一得 (1)所谓轴对称,就是把图形沿此直线对折,对折后的图形与原图形完全重合.由于函数y=Asin(ωx+φ)中的变量x ∈R ,所以它有无数条对称轴. (2)所谓中心对称,就是把图形绕该点旋转180°后,所得图形与原图形完全重合.由于y=Asin(ωx+φ)的变量x ∈R ,所以它有无数个对称中心. 典题•热题知识点一 A 、ω、φ的求值与图象的平移 例1 (1)用“五点法”作函数y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象,并指出这个函数的振幅、周期和初相;(2)怎样由y=sinx 的图象,得到y=2sin(2x-3π)的图象? 解:(1)列表:x6π 125π 32π 1211π67π 2x-3π 0 2π π 23π 2π 2sin(2x-3π)2-2描点连线:图1-5-6把函数y=2sin(2x-3π)在长度为一个周期的简图中向左右扩展,就得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的简图.振幅A=2,周期T=22π=π,初相φ=3π-.(2)解:先把函数y=sinx 的图象上所有的点向右平移3π个单位,得到函数y=sin(x-3π)的图象;再把y=sin(x-3π)图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x-3π)的图象;最后把y=sin(2x-3π)图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到y=2sin(2x-3π),x ∈R 的图象.知识点二 图象的平移 例2 已知函数y=21sin(2x+6π)+45,x ∈R . (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(2)该函数的图象可由y=sinx(x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换而得到?思路分析:本题主要考查三角函数的图象和性质,求最值时,可把(ωx+φ)视为一个整体.解:(1)要使y 取得最大值必须且只需2x+6π=2π+2kπ,k ∈Z ,即x=6π+kx ,k ∈Z . 所以当函数y 取得最大值时,自变量x 的集合为{x|x=6π+kπ,k ∈Z }.(2)将函数y=sinx 依次进行如下变换: ①把函数y=sinx 的图象向左平移6π个单位,得到函数y=sin(x+6π)的图象;②把得到的图象上各点横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+6π)的图象;③把得到的图象上各点纵坐标缩短到原来的21倍(横坐标不变),得到函数y=21sin(2x+6π)的图象;④把得到的图象向上平移45个单位长度,得到函数y=21sin(2x+6π)+45的图象. 综上可得函数y=21sin(2x+6π)+45的图象.方法归纳 先相位,再周期变换,同先周期,后相位变换一样,函数y=sinx 图象上的点(0,0)都被变换成了点(ωϕ,0).但要注意平移的单位是不同的,先相位后周期,平移的单位为|φ|;先周期,后相位,平移的单位为ωϕ||.例3 把函数y=f(x)的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移2π个单位,得到曲线y=21sinx的图象,试求函数y=f(x)的解析式.思路分析:一是设f(x)=Asin(ωx+φ),按图象变换的法则,分两步,得y=Asin [2ω(x+2π)+φ],它就是y=21sinx ,构造A 、ω、φ的方程求解;二是采用逆变换,即把上述变换倒过来,由y=21sinx 得到y=f(x). 解:设y=Asin(ωx+φ),把它的横坐标伸长到原来的2倍得到y=Asin(2ωx+φ),再向左平移2π个单位,得到y=Asin [2ω(x+2π)+φ],即y=Asin x x sin 21)42(=++ϕπωω.由两个代数式恒等,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-===⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==.2,2,21041221πϕωϕωπωA A∴f(x)=21sin(2x-2π)=-21cos2x. 巧解提示:将y=21sinx 的图象向右平移2π个单位,得到y=21sin(x-2π)的图象,再把y=21sin(x-2π)的图象的所有点的横坐标缩短到原来的21倍,得到y=21sin(2x-2π),即y=21-cos2x 的图象,所以所求函数f(x)=21-cos2x.方法归纳 平移是相对的,平移的量也不是唯一的,若通过平移φ(φ>0)个单位能实现图象间的转化,那么平移kT+φ(k ∈Z ,T 是函数的最小正周期)个单位也能实现转化.三角函数的图象的变换是相对的、互逆的.知识点三 已知函数y=Asin(ωx+φ)的图象,求它的解析式. 例4 已知函数y=Asin(ωx+φ),|φ|<2π的图象,试确定A 、ω、φ的值.图1-5-7解:显然,A=2. ∵T=65π-(-6π)=π,∴222===πππωT . 从图1-5-7中可以看出,函数y=2sin(2x+φ)是由y=2sin2x 的图象向左平移6π个单位得到的,所以y=2sin2(x+6π),即φ=3π. 也可利用代点法求φ:由图可知当12]3)6[(21πππ=+-=x 时,y max =2. 故有2x+φ=2×12π+φ=2kπ+2π,即φ=2kπ+3π.∵|φ|<2π,∴φ=3π.方法归纳 若用代点法确定函数y=Asin(ωx+φ)中的φ值时,能代入最值点更好;若A >0,ω>0时,若代入递增区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ,k ∈Z .若代入递减区间中心点的横坐标,应使ωx+φ=2kπ+π,k ∈Z ,再依据φ的范围,确定φ的值.例5 图1-5-8是一个按正弦规律变化的交流电的图象.根据图象求出它的周期、频率和电流的最大值,并写出图象的函数解析式.图1-5-8思路分析:通过图象确定周期T ,从而进一步求得ω的值是关键,振幅A 也可通过识图求得,初相φ一般通过代点求得.解:由图象看出,这个交流电的周期T=0.2 s ,由频率f 与周期T 的关系式,得频率5112===a T f ,电流的最大值为10 A. 由图1-5-8可知,这个曲线的函数解析式是正弦型函数I=Asin(ωt+φ),其中A=10,ω=2.022ππ=T =10π,再把点(0,10)代入函数解析式I=10sin(10πt+φ),得sinφ=1,取φ=2π,于是得到曲线的函数解析式为I=10sin(10πt+2π),t ∈[0,+∞).根据诱导公式,函数式可化为I=10cos10πt ,t ∈[0,+∞).方法归纳 A 表示振动量离开平衡位置的最大距离;ω可由周期T 或T 的一部分确定;φ可由图象离原点最近的递增区间中心点的横坐标确定,也可用代点法确定. 问题•探究 思想方法探究问题 如何理解函数y=A 1sin(ω1x+φ1)与函数y=A 2sin(ω2x+φ2)图象间的关系?探究过程:设函数y=2sin(x+6π),x ∈R 的图象为C ,要得到y=3sin(x+6π),x ∈R 的图象,只需把C 上所有点的纵坐标伸长到原来的23倍(横坐标不变);要得到y=2sin(21x+6π),x ∈R的图象,只需把曲线C 上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变);要得到y=2sin(x+3π),x ∈R 的图象,只需把曲线C 上所有的点向左平移6π个单位长度;要得到y=2sin(x+6π)+2的图象,只需把曲线C 上所有点向上平移2个单位.对于余弦函数也是如此.不同名称的弦函数间的关系,可先统一函数名称,如y=sin(2x-4π)与y=cos2x 图象间的关系,由于y=sin(2x-4π)=cos [2π-(2x-4π)]=cos(43π-2x)=cos(2x-43π),所以只需把y=sin(2x-4π)的图象向左平移83π个单位长度,即可得到y=cos2x 的图象.把y=cos2x 的图象向右平移83π个单位,便可得到y=cos(2x-43π),即y=sin(2x-4π)的图象,所以图象的变换是相对的.探究结论:由y=sinx 到y=Asin(ωx+φ)(其中A >0,ω≠1)的思维过程是:①画出y=sinx ,x ∈[0,2π]的简图;②沿x 轴平移,得到y=sin(x+φ),x ∈R 在长度为一个周期的闭区间上的简图;③横坐标伸长或缩短,得到y=sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图;④纵坐标伸长或缩短,得到y=A sin(ωx+φ),x ∈R 在长度为一个周期上的简图. 误区陷阱探究问题 “要想得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只需将函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位”这句话是否正确?探究过程:三角函数图象的变换包括了周期变换、振幅变换、相位变换和上下平移变换.其中由函数y=Asinωx(A >0,ω>0)的图象得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象是相位变换,它的实质是左右平移,而左右平移只是变换自变量x ,比如,将函数y=lg2x 的图象向左平移1个单位,得到的是函数y=lg2(x+1)的图象,而不是y=lg(2x+1).由于y=Asin(ωx+φ)=Asinω (x+ωϕ) (A >0,ω>0),则要由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,只要向左或向右平移||ωϕ个单位即可.探究结论:这句话不正确,由y=Asinωx(A >0,ω>0)得到函数y=Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0)的图象,应向左或向右平移||ωϕ个单位.。

人教A版高中数学必修四课件:1-5 函数y=Asin(ωx φ)的图象(一)3

人教A版高中数学必修四课件:1-5 函数y=Asin(ωx φ)的图象(一)3

【题型示范】 类型一 三角函数图象的平移变换、伸缩变换 【典例1】 (1)把 的图象上各点的横坐标缩短到原来的 倍 (纵坐标不变)得到________的解析式. (2)(2014· 合肥高一检测)指出 的图象是怎样 由y=sin x的图象变换得到的?
1 y sin x 2 y 2cos(x- ) 4
【即时练】 1.在下列函数中:①y=sin x与y=sin(π+x),②y=cos x与 ③y=cos x与y=cos(π+x),④y=sin x与y=
2.怎样把函数 2
y sin( -x), cos( x). 2
它们的图象相同的序号是 ________. 的图象变换为y=sin x的图象?
【微思考】 (1)将y=sin(x+φ)(其中φ≠0)的图象怎样变换,能得到y= sin x的图象? 提示:将y=sin(x+φ)(其中φ≠0)的图象上所有的点向左 (当 φ<0时)或向右(当φ>0时)平行移动|φ|个单位长度便可得 y=sin x的图象. (2)平移图象时应注意的关键点是什么? 提示:应特别注意左右平移是对x的变化而言的.
3
知识点2 函数y=sin x到函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0) 的图象变换 变换法作图的两种途径
特别提醒:两种途径的变换顺序不同,其中的变换量也不 同,但平移的方向是一致的.
【微思考】 (1)用图象“变换法”作图主要有哪几种途径? 提示:有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩 后平移”. (2)三角函数图象的伸缩变换的实质是什么? 提示:实质是对函数图象上各点的横坐标的伸缩变化和 纵坐标的伸缩变化.
【即时练】 1.要得到y=sin x的图象,只需将y=cos x的图象( ) A.向右平移 个单位长度 B.向左平移 个单位长度 C.向右平移π个单位长度 D.向左平移π个单位长度 的图象向左平移 个单位长度,得到的图象对 2.将y=sin 2x 应的解析式为 2 2 _________.

人教A版高中数学必修4第一章-三角函数1.5-函数y=Asin(ωx+φ)的图象导学案(1)

人教A版高中数学必修4第一章-三角函数1.5-函数y=Asin(ωx+φ)的图象导学案(1)

班级: 小组: 姓名: 编号:课题:1.5.1 函数)sin(ϕω+=x A y 的图像学习目标:1.通过学生自主探究,理解A 、ω、对函数y=Asin (ωx+ϕ)的图像的影响.2.通过探究图像变换,熟练掌握“五点法”画函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图,并会用图像变换法画出函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图.学习重点:掌握函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图的作法学习难点:相位变换,周期变换先后顺序调整后对平移量的影响. 导学流程: 一.了解感知复习1:回顾五点作图法作正弦函数[]π2,0,sin ∈=x x y 、余弦函数[]π2,0,cos ∈=x x y 图像的方法复习2: y=f(x)→y=f(x+a)左右平移变换:a>0,向 平移a 个单位;a<0,向 平移|a|个单位y=f(x)→y=f(x)+k 上下平移变换:k<0,向 平移|k|个单位;k>0,向 平移k 个单位二.深入学习 思考:对函数sin()y A x ωϕ=+(0,0A ω>>),你认为怎样讨论参数,,A ϕω对函数图象的影响?例1画出函数y=2sin x , x ∈R ,y= sin x ,x ∈R 的简图要得到函数2sin y x =的图象,只需将sin y x =图象( )A.横坐标扩大原来的两倍B. 纵坐标扩大原来的两倍C.横坐标扩大到原来的两倍D. 纵坐标扩大到原来的两倍结论:一般地,函数y=Asin x , x ∈R (其中A >0且A ≠1)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(当A >1时)或缩短(当0<A <1时)到原来的A 倍(横坐标不变)而x sin 21xsin 2 xsin x得到。

函数y=Asin x , x ∈R 的值域是[-A ,A],最大值是A ,最小值是-A 。

注:A 引起图象的纵向伸缩,它决定函数的最大(最小) 值,我们把A 叫做振幅。

高中数学必修四课件-1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(1)-人教A版

高中数学必修四课件-1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(1)-人教A版

3
)
1
图象上各点的横坐标缩短为原来的
y sin(2x )
2
3
(纵坐标不变)得到
3.最后将 y sin(2x )
得到

图象上纵坐标伸长原来的3倍
y 3sin(2x )
3
三、例题讲解
例1、画出函数y 2sin(1 x )的简图。
36
解法一:(图象变换)
1.先将y=sinx图象上所有点向右平移6
探究2:利用五点法画出下列函数在一个周期内的简图
探究3:利用五点法画出下列函数在一个周期内的简图
(三)探索A对y Asin( x )的图象的影响.
结论:函数y=Asin(ωx+φ)的图像, 可以看作是把y=sin(ωx+φ)上所有 点的纵坐标伸长或缩短到原来的A倍 而得到.
从而,函数y=Asin(ωx+φ)的 值域是[-A,A],最大值是A,最小值是-A.
比较这些函数的定义域和值域,你发现了什么?
观察
横坐标 变化
横观 坐察 标
观察
纵坐标 变化
思考:怎样由y=sinx的图象得到 y 3sin(2x )
3
思考:怎样由y=sinx的图象得到 y 3sin(2x
1.先将y=sinx图象向左平移3 个单位长度得到y
)
3
sin(
x
3
)
2.将y 倍
sin(x
课堂小结
作正弦型函数y=Asin(x+) 的图象的方法: (1)利用变换关系作图;
(2)用“五点法”作图。
1.5.1 函数y=Asin(ωx+φ) 的图像性质
学习目标
1.了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义 2.理解参数A,ω,φ对y=Asin(ωx+φ)的图像影响(重点) 3.理解y=sinx的图像与y=Asin(ωx+φ)的图像关系(难点)

人教版高中数学A版必修4学案 1.5 函数y=Asin(ωxφ)的图象(一)

人教版高中数学A版必修4学案 1.5 函数y=Asin(ωxφ)的图象(一)

明目标、知重点 1.理解y=A sin(ωx+φ)中ω、φ、A对图象的影响.2.掌握y=sin x与y=A sin(ωx+φ)图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤.用“图象变换法”作y=A sin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图象1.φ对y=sin(x+φ),x∈R的图象的影响y=sin(x+φ) (φ≠0)的图象可以看作是把正弦曲线y=sin x上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度而得到.2.ω(ω>0)对y=sin(ωx+φ)的图象的影响函数y=sin(ωx+φ)的图象,可以看作是把y=sin(x+φ)的图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的1ω倍(纵坐标不变)而得到.3.A(A>0)对y=A sin(ωx+φ)的图象的影响:函数y=A sin(ωx+φ)的图象,可以看作是把y =sin(ωx+φ)图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)而得到,函数y=A sin x的值域为[-A,A],最大值为A,最小值为-A.[情境导学]数学研究生活实际,那在某次实验里面,我们测得交流电电流y随着时间x变化的图象图(1),如果将图象局部放大,便得到图(2),看图(2)它跟我们上节课讲得正弦曲线非常相似,那这个图象,它是一个形如y=A sin(ωx+φ)的函数,那这个函数跟正弦函数究竟有什么关系呢?这就是这节课要研究的问题.探究点一 φ对y =sin(x +φ),x ∈R 的图象的影响思考1 用“五点法”作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3比较它与函数y =sin x 的图象的形状和位置,你有什么发现? 答 列表如下:x +π3 0 π2 π 3π2 2π x -π3 π6 2π3 7π6 5π3 sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 01-1通过上表可知,利用五点法作函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象通常选取的五个点依次是⎝⎛⎭⎫-π3,0,⎝⎛⎭⎫π6,1,⎝⎛⎭⎫2π3,0,⎝⎛⎭⎫7π6,-1,⎝⎛⎭⎫5π3,0.图象如下:函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,可以看作是把曲线y =sin x 上所有的点向左平移π3个单位长度而得到的.思考2 用“五点法”作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3在一个周期内的图象,比较它与函数y =sin x 的图象的形状和位置,你又有什么发现?答 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,可以看作是把曲线y =sin x 上所有的点向右平移π3个单位长度而得到的.思考3 一般地,对任意的φ (φ≠0),函数y =sin(x +φ)的图象是由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到的?答 y =sin(x +φ)的图象,可以看作是把正弦曲线y =sin x 上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度而得到,上述变换称为平移变换.探究点二 ω(ω>0)对y =sin(ωx +φ)的图象的影响思考1 作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象并与y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象的形状和位置做比较,你有什么发现? 答函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,可以看作是把y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)而得到的. 思考2 用“五点法”作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3在一个周期内的图象,比较它与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象的形状和位置,你又有什么发现? 答函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3的图象,可以看作是把y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象上所有的点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到的.思考3 一般地,对任意的ω (ω>0),函数y =sin(ωx +φ)的图象是由函数y =sin(x +φ)的图象经过怎样的变换而得到的?答 函数y =sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把函数y =sin(x +φ)的图象上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的1ω倍(纵坐标不变)而得到的.探究点三 A (A >0)对y =A sin(ωx +φ)的图象的影响思考1 作出函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象并与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的形状和位置做比较,你有什么发现? 答函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,可以看作是把y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象上所有的点纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到的.思考2 用五点法作出函数y =12sin(2x +π3)在一个周期内的图象,比较它与函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象的形状和位置,你又有什么发现?答 函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,可以看作是把y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象上所有的点纵坐标缩短到原来的12倍(横坐标不变)而得到的.思考3 一般地,对任意的A (A >0且A ≠1),函数y =A sin(ωx +φ)的图象是由函数y =sin(ωx +φ)的图象经过怎样的变换而得到的?答 函数y =A sin(ωx +φ)的图象,可以看作是把函数y =sin(ωx +φ)的图象上所有点的纵坐标伸长(当A >1时)或缩短(当0<A <1时)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的,上述变换称为振幅变换.探究点四 函数y =A sin(ωx +φ)与y =sin x 的图象关系思考1 由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换得到函数y =sin(ωx +φ) (ω>0)的图象? 答 y =sin x 的图象变换成y =sin(ωx +φ)(ω>0)的图象一般有两个途径:途径一:先相位变换,再周期变换先将y =sin x 的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位长度,再将得到的图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(纵坐标不变),得y =sin(ωx +φ)的图象.途径二:先周期变换,再相位变换先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|ω个单位长度,得y =sin(ωx +φ)的图象.思考2 将函数y =sin x 的图象经过怎样变换,可以得到函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象? 答 先把函数y =sin x 的图象向左平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象;再把曲线上各点的横坐标变为原来的12倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象;然后把曲线上各点的纵坐标变为原来的3倍,就得到函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象. 思考3 一般地,函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象,可以由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到?答 先把函数y =sin x 的图象向左(右)平移|φ|个单位长度,得到函数y =sin(x +φ)的图象;再把曲线上各点的横坐标变为原来的1ω倍,得到函数y =sin(ωx +φ)的图象;然后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A 倍,就得到函数y =A sin(ωx +φ)的图象. 例1 要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只要将y =sin 2x 的图象( ) A .向左平移π3个单位 B .向右平移π3个单位C .向左平移π6个单位D .向右平移π6个单位答案 C解析 因为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6, 所以把y =sin 2x 的图象上所有点向左平移π6个单位,就得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象.反思与感悟 已知两个函数的解析式,判断其图象间的平移关系的步骤:①将两个函数解析式化简成y =A sin ωx 与y =A sin(ωx +φ),即A 、ω及名称相同的结构; ②找到ωx →ωx +φ,变量x “加”或“减”的量,即平移的单位为⎪⎪⎪⎪φω;③明确平移的方向.跟踪训练1 要得到y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,只要将y =sin 2x 的图象( ) A .向左平移π8个单位 B .向右平移π8个单位C .向左平移π4个单位D .向右平移π4个单位答案 A解析 y =sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4 若设f (x )=sin 2x =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4, 则f ⎝⎛⎭⎫x +π8=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4,∴向左平移π8个单位. 例2 把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,x ∈RB .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6,x ∈R C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,x ∈R D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3,x ∈R 答案 C解析 把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度后得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,再把所得图象上所有的点的横坐标缩短到原来的12倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象. 反思与感悟 三角函数图象变换容易出错,尤其是既涉及平移变换又涉及伸缩变换.平移时,若x 的系数不是1,需把x 的系数先提出,提出后括号中的x 加或减的那个数才是平移的量,即x 的净增量.方向的规律是“左加右减”.伸缩时,只改变x 的系数ω,其余的量不变化,伸长时系数|ω|减小,缩短时|ω|增大.跟踪训练2 把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6,x ∈RB .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3,x ∈R C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,x ∈R D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3,x ∈R 答案 B解析 将y =sin x 图象上的所有的点向左平移π3个单位长度得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3.再将图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,得y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3.例3 把函数y =f (x )的图象上各点向右平移π6个单位,再把横坐标伸长到原来的2倍,再把纵坐标缩短到原来的23倍,所得图象的解析式是y =2sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3,求f (x )的解析式. 解 y =2sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3纵坐标伸长到原来的32倍y =3sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3横坐标缩短到原来的12倍y =3sin ⎝⎛⎭⎫x +π3向左平移π6个单位y =3sin ⎝⎛⎭⎫x +π6+π3=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=3cos x . ∴f (x )=3cos x .反思与感悟 (1)本例已知变换途径及变换后的函数解析式,求变换前函数图象的解析式,宜采用逆变换的方法.(2)已知函数f (x )图象的伸缩变换情况,求变换前后图象的解析式.要明确伸缩的方向及量,然后确定出A 或ω即可.跟踪训练3 将y =f (x )的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,然后再将整个图象沿x轴向右平移π2个单位,得到的曲线与y =12sin x 图象相同,则y =f (x )的函数解析式为( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫12x -π2B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =12sin ⎝⎛⎭⎫12x +π2 D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2 答案 C1.为了得到函数y =sin(2x +1)的图象,只需把函数y =sin 2x 的图象上所有的点( ) A .向左平行移动12个单位长度B .向右平行移动12个单位长度C .向左平行移动1个单位长度D .向右平行移动1个单位长度 答案 A解析 y =sin 2x 的图象向左平移12个单位长度得到函数y =sin 2(x +12)的图象,即函数y =sin(2x +1)的图象.2.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,只要将函数y =sin x2的图象( ) A .向左平移π3个单位 B .向右平移π3个单位C .向左平移2π3个单位D .向右平移2π3个单位答案 C3.由y =3sin x 的图象变换到y =3sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3的图象主要有两个过程:先平移后伸缩和先伸缩后平移,前者需向左平移______个单位,后者需向左平移______个单位. 答案 π3 23π4.将函数y =sin(-2x )的图象向左平移π4个单位,所得函数图象的解析式为________.答案 y =-cos 2x 解析 y =sin(-2x ) 左移π4个单位 y =sin ⎣⎡⎦⎤-2⎝⎛⎭⎫x +π4, 即y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-cos 2x . [呈重点、现规律]1.由y =sin x 的图象,通过变换可得到函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象,其变化途径有两条:(1)y =sin x ――→相位变换y =sin(x +φ)――→周期变换y =sin(ωx +φ)――→振幅变换y =A sin(ωx +φ).(2)y =sin x ――→周期变换y =sin ωx ――→相位变换y =sin[ω(x +φω)]=sin(ωx +φ)――→振幅变换y =A sin(ωx +φ).注意:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位.(2)是先周期变换后相位变换,平移|φ|ω个单位,这是很易出错的地方,应特别注意.2.类似地,y =A cos(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象也可由y =cos x 的图象变换得到.一、基础过关1.要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象,只要将y =sin x 的图象( ) A .向左平移π3个单位长度 B .向右平移π3个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向右平移π6个单位长度答案 B2.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos 2x 的图象( ) A .向右平移π6个单位长度 B .向右平移π3个单位长度C .向左平移π6个单位长度D .向左平移π3个单位长度答案 B解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x -π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2π3-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x -2π3 =cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3. 3.为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度答案 C4.将函数y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间[π12,7π12]上单调递减B .在区间[π12,7π12]上单调递增C .在区间[-π6,π3]上单调递减D .在区间[-π6,π3]上单调递增答案 B解析 y =3sin(2x +π3)的图象向右平移π2个单位长度得到y =3sin[2(x -π2)+π3]=3sin(2x -23π).令2k π-π2≤2x -23π≤2k π+π2得k π+π12≤x ≤k π+712π,k ∈Z ,则y =3sin(2x -23π)的增区间为[k π+π12,k π+712π],k ∈Z .令k =0得其中一个增区间为[π12,712π],故B 正确.画出y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上的简图,如图,可知y =3sin(2x -23π)在[-π6,π3]上不具有单调性,故C ,D 错误.5.将函数y =sin x 的图象向左平移π2个单位,得到函数y =f (x )的图象,则下列说法正确的是( )A .y =f (x )是奇函数B .y =f (x )的周期为πC .y =f (x )的图象关于直线x =π2对称D .y =f (x )的图象关于点(-π2,0)对称答案 D解析 由题意知,f (x )=cos x ,所以它是偶函数,A 错;它的周期为2π,B 错;它的对称轴是直线x =k π,k ∈Z ,C 错;它的对称中心是点⎝⎛⎭⎫k π+π2,0,k ∈Z ,D 对. 6.下列表示函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图正确的是( )答案 A解析 将y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,再将所有点向右平移π6个单位长度即得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,依据此变换过程可得到A 中图象是正确的.也可以分别令2x -π3=0,π2,π,3π2,2π得到五个关键点,描点连线即得函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象. 7.怎样由函数y =sin x 的图象变换得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,试叙述这一过程. 解 由y =sin x 的图象通过变换得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象有两种变化途径: ①y =sin x ――→向右平移π3个单位y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3 ――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. ②y =sin x ――→纵坐标不变横坐标缩短为原来的12y =sin 2x ――→向右平移π6个单位 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 二、能力提升8.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象( ) A .向左平移π4个单位长度 B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π2个单位长度 D .向右平移π2个单位长度答案 B 解析 y =sin(2x +π6)y =sin[2(x -π4)+π6]=sin(2x -π3). 9.要得到函数y =2cos x 的图象,只需将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4图象上的所有点的( ) A .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向左平行移动π8个单位长度 B .横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再向右平行移动π4个单位长度 C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动π4个单位长度 D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动π8个单位长度 答案 C解析 ∵y =2cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π2, ∴y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4――→纵坐标不变横坐标伸长到原来的2倍 y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4 y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π2. 10.某同学给出了以下论断:①将y =cos x 的图象向右平移π2个单位,得到y =sin x 的图象;②将y =sin x 的图象向右平移2个单位,可得到y =sin(x +2)的图象;③将y =sin(-x )的图象向左平移2个单位,得到y =sin(-x -2)的图象;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象是由y =sin 2x 的图象向左平移π3个单位而得到的.其中正确的结论是____(将所有正确结论的序号都填上).答案 ①③11.将函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f (π6)=________. 答案 22解析 将y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度可得y =sin(x +π6)的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍可得y =sin(12x +π6)的图象,故f (x )=sin(12x +π6).所以f (π6)=sin(12×π6+π6)=sin π4=22. 12.使函数y =f (x )图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标缩小到原来的12倍,然后再将其图象沿x 轴向左平移π6个单位得到的曲线与y =sin 2x 的图象相同,求f (x )的表达式. 解 方法一 正向变换y =f (x )――→横坐标缩小到原来的12y =f (2x )――→沿x 轴向左平移π6个单位 y =f ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6,即y =f ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴f ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2x .令2x +π3=t ,则2x =t -π3, ∴f (t )=sin ⎝⎛⎭⎫t -π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 方法二 逆向变换据题意,y =sin 2xy =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3――→横坐标伸长到原来的2倍纵坐标不变 y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. 三、探究与拓展 13.已知函数f (x )=2sin ωx ,其中常数ω>0;(1)若y =f (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,2π3上单调递增,求ω的取值范围; (2)令ω=2,将函数y =f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y =g (x )的图象,区间[a ,b ](a ,b ∈R 且a <b )满足:y =g (x )在[a ,b ]上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[a ,b ]中,求b -a 的最小值.解 (1)因为ω>0,根据题意有⎩⎨⎧ -π4ω≥-π22π3ω≤π2⇒0<ω≤34. (2)f (x )=2sin 2x ,g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2(x +π6)+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1 g (x )=0⇒sin(2x +π3)=-12⇒x =k π-π4或x =k π-712π,k ∈Z , 即g (x )的零点相离间隔依次为π3和2π3, 故若y =g (x )在[a ,b ]上至少含有30个零点,则b -a 的最小值为14×2π3+15×π3=43π3.。

人教A版高中数学必修4第一章 三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象导学案(1)

精品文档班级: 小组: 姓名: 编号:课题:1.5.1 函数)sin(ϕω+=x A y 的图像学习目标:1.通过学生自主探究,理解A 、ω、对函数y=Asin (ωx+ϕ)的图像的影响.2.通过探究图像变换,熟练掌握“五点法”画函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图,并会用图像变换法画出函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图.学习重点:掌握函数y=Asin (ωx+ϕ)的简图的作法学习难点:相位变换,周期变换先后顺序调整后对平移量的影响. 导学流程: 一.了解感知复习1:回顾五点作图法作正弦函数[]π2,0,sin ∈=x x y 、余弦函数[]π2,0,cos ∈=x x y 图像的方法 复习2: y=f(x)→y=f(x+a)左右平移变换:a>0,向 平移a 个单位;a<0,向 平移|a|个单位y=f(x)→y=f(x)+k 上下平移变换:k<0,向 平移|k|个单位;k>0,向 平移k 个单位二.深入学习 思考:对函数sin()y A x ωϕ=+(0,0A ω>>),你认为怎样讨论参数,,A ϕω对函数图象的影响?例1画出函数y=2sin x , x ∈R ,y= sin x ,x ∈R 的简图要得到函数2sin y x =的图象,只需将sin y x =图象( ) A.横坐标扩大原来的两倍 B. 纵坐标扩大原来的两倍 C.横坐标扩大到原来的两倍 D. 纵坐标扩大到原来的两倍结论:一般地,函数y=Asin x , x ∈R (其中A >0且A ≠1)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点的纵坐标伸长(当A >1时)或缩短(当0<A <1时)到原来的A 倍(横坐标不变)而得到。

函数y=Asin x , x ∈R 的值域是[-A ,A],最大值是A ,最小值是-A 。

注:A 引起图象的纵向伸缩,它决定函数的最大(最小) 值,我们把A 叫做振幅。

(一) 探索ω对y=Asin(ωx+φ),R x ∈的图象的影响。

高中数学必修四1.5函数y=Asin(wx+φ)的图象上课课件


2
函数y = sin 1 2
x 的周期
T
=
2π 1
=
4π,先作
x0,4π 时的简图。
列表:
2
xy
2x
4
sin 2 x
0
4
2
0 32
4
2
0 y si1n 2x 0
3
x
4
33 2 2 1 x
22
-y1 sin 0x
2 sin 1 x
2
0 0 0
2 3
2 y sin 1 x 1 20
3 4
例6:如图所示,是一个质点的振动图像, 根据图像回答下列各问:
(1)振动的振幅___5_c_m_____。 (2)振动的频率___5_/4______。 (3)振动的周期___0_.8__s____。
课堂小结
由y = sinx 到y = Asin(ωx +)的图象变换,步骤如下:
步骤1 步骤2 步骤3 步骤4 步骤5
6
12
3
12
6
(3)连线:
o

ππ
6 12 3
(4)根据周期性将作出的简图左右扩大。 -3


x
12
6
π
函数 y=sinx(1)向左平移 3
y=sin(x+ π ) 的图象 3
1
(2)横坐标缩短到本来的 2 倍 纵坐标不变
y=sin(2x+
π
)
的图象
3
(3)横坐标不变 纵坐标伸长到本来的3倍
3
y=sinx
5
5
3
2
x
3
6

人教版高中数学高一A版必修4学案 1.5 函数y=Asin(ωxφ)的图象

1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象一、作函数y =A sin(ωx +φ)的图象活动与探究1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( )迁移与应用1.给出下列六种图象变换的方法:①图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的12;②图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍;③图象向右平移π3个单位长度;④图象向左平移π3个单位长度;⑤图象向右平移2π3个单位长度;⑥图象向左平移2π3个单位长度.请用上述变换中的两种变换,将函数y =sin x 的图象变换为函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3的图象,那么这两种变换正确的标号是__________(要求按变换先后顺序填上一种你认为正确的标号即可).2.用“五点法”作函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4在一个周期上的图象,并指出它的周期、频率、相位、初相.1.用“五点法”作图时,利用五个关键点,令ωx +φ分别等于0,π2,π,3π2,2π,求出x 及相应的y 值,作出图象即可.2.图象变化中,当|ω|≠1时,应将ωx +φ化为ω⎝⎛⎭⎫x +φω. 二、求y =A sin(ωx +φ)的解析式活动与探究2若函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)在其一个周期内的图象上有一个最高点⎝⎛⎭⎫π12,3和一个最低点⎝⎛⎭⎫7π12,-5,求这个函数的解析式.迁移与应用函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)的值是__________.对于这类给定一些条件求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式的题目,有一定的解题规律可寻:一般是先确定振幅A ,周期T ,解得ω,这些都是比较容易的,最难的是求φ的值,它一般是用点来代入求得,如果代入的是最高点或最低点,其φ值很容易确定;否则,则还要结合函数的单调性来确定.三、函数y =A sin(ωx +φ)性质的综合应用活动与探究3函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f ⎝⎛⎭⎫α2=2,求α的值.迁移与应用已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M ⎝⎛⎭⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值.解决该类题目的关键是由y =A sin(ωx +φ)确定出函数的相应性质,如单调性、奇偶性、对称性、最值等,充分利用函数性质求解.当堂检测1.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12个单位D .向右平移12个单位2.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象的一条对称轴是( ) A .x =-π2 B .x =π2C .x =-π6D .x =π63.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 4.把函数y =sin x (x ∈R )的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是__________.5.若函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ⎝⎛⎭⎫其中ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (0)=3,则ω=__________,φ=________.答案:课前预习导学 【预习导引】1.(1)0 π2 π 3π22π (2)y =sin(x +φ) y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ) y =sin(ωx )y =sin(ωx +φ) y =A sin(ωx +φ)预习交流1 提示:不是.∵y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6,∴向左平移π6个单位.此种情况需将x 的系数化为“1”.2.A 2π|ω| 1T =|ω|2πωx +φ x =0时的相位φ预习交流2 提示:(1)定义域:R ; (2)值域:[-A ,A ];(3)最小正周期:T =2πω;(4)对称性:对称中心是⎝⎛⎭⎪⎫k π-φω,0(k ∈Z ),对称轴是x =k πω+π-2φ2ω(k ∈Z ).对称中心为图象与x 轴的交点;对称轴为过图象最高点或最低点与x 轴垂直的直线.课堂合作探究 【问题导学】活动与探究1 思路分析:先根据平移或伸缩变换写出所得到的函数解析式,再结合y =cos x 图象的“五点”进行变化得到图象.A 解析:y =cos 2x +1图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍得y 1=cos x +1,再向左平移1个单位长度得y 2=cos(x +1)+1,再向下平移1个单位长度得y 3=cos(x +1),故相应图象为A .迁移与应用 1.④②或②⑥ 解析:y =sin x ――→④y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3――→②y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +π3或y =sin x ――→②y =sin x 2⑥,y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3. 2.解:(1)(2)描点画图:周期T =π,频率f =1T =1π,相位为2x +π4,初相为π4.活动与探究2 思路分析:利用图象性质,结合“五点法”作图,分别求出A ,B ,ω,φ的值即可.解:由已知,y ma x =3,y min =-5,则 ①A =y max -y min 2=3-(-5)2=4;②B =y max +y min 2=3+(-5)2=-1;③由T 2=7π12-π12=π2,∴T =π,得ω=2πT =2ππ=2;④函数的解析式y =A sin(ωx +φ)+B =4sin(2x +φ)-1. 将点⎝⎛⎭⎫π12,3代入,得4sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ-1=3,即sin ⎝⎛⎭⎫π6+φ=1,所以π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,这里对φ没有限制,应该说φ=2k π+π3,k ∈Z 的任意一个解都满足题意,一般取|φ|<π2,故所求的函数解析式为y =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3-1. 迁移与应用62 解析:由图可知:A =2,T 4=7π12-π3=π4,所以T =π,ω=2πT =2,又函数图象经过点⎝⎛⎭⎫π3,0,所以2×π3+φ=π,则φ=π3,故函数的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,所以f (0)=2sin π3=62.活动与探究3 思路分析:(1)根据最大值求A ,根据对称轴的条件,得函数周期,从而求ω;(2)利用α范围,求出整体ωα2-π6的范围,结合图象利用特殊角的三角函数求值.解:(1)∵函数f (x )的最大值为3,∴A +1=3,即A =2.∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,∴最小正周期T =π. ∴ω=2.故函数f (x )的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1. (2)∵f ⎝⎛⎭⎫α2=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π6+1=2, 即sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=12, ∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3.∴α-π6=π6.故α=π3.迁移与应用 解:由f (x )是偶函数,得f (-x )=f (x ),即函数f (x )的图象关于y 轴对称,∴f (x )当x =0时取得最值,即sin φ=1或-1.依题设0≤φ≤π,解得φ=π2.由f (x )的图象关于点M 对称,可知sin ⎝⎛⎭⎫3π4ω+π2=0,解得ω=4k 3-23,k ∈Z .又f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是单调函数,∴T ≥π,即2πω≥π,∴ω≤2.又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2.∴φ=π2,ω=2或23.【当堂检测】1.C 解析:∵y =cos(2x +1)=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +12, ∴只须将y =cos 2x 的图象向左平移12个单位即可得到y =cos(2x +1)的图象.2.C 解析:由x -π3=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+5π6,k ∈Z ,令k =-1,得x =-π6.3.D 解析:“五点法”对应解方程.设y =A sin(ωx +φ),显然A =1,又图象过点⎝⎛⎭⎫-π6,0,⎝⎛⎭⎫π12,1, 所以⎩⎨⎧ω×⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0,ω×π12+φ=π2.解得ω=2,φ=π3.所以函数解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6.故选D .4.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 解析: y =sin x=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 5.2 π3 解析:由原函数的最小正周期为π,得到ω=2(ω>0).又由f (0)=3且|φ|<π2得到φ=π3.。

人教A版高中数学必修4课件:1-5-1函数y=Asin(ωx+φ)的图象


π ∴向左平移6个单位.此种情况需将 x 的系数化为“1”.
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第一章·1.5 · 第1课
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1.用五点法作 y=Asin(ωx+φ)的图象时,五点的取法 “五点”即图象上的最高点、最低点及与 x 轴的交点, π 3π 并且让 ωx+φ 整体取 0,2,π, 2 ,2π,而不是让 x 取这五 个值,描点时找 x 与 y 的对应点. 连接五点时,注意曲线的变化趋势. 五点法作正、余弦型的复合函数的图象非常方便快捷, 作图的基本步骤为:(1)列表;(2)描点;(3)连线.
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第一章·1.5 · 第1课
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(2)用“变换法”作图. 由函数 y = sinx 的图象通过变换得到 y = Asin(ωx + φ)(ω>0)的图象, 主要有两种途径: “先平移后伸缩”与“先 伸缩后平移”. 方法一:先平移后伸缩 向左φ>0或向右φ<0 y=sin(x+φ) y=sinx ――→ 平移|φ|个单位
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第一章·1.5 · 第1课
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2.关于图象变换问题要注意以下几点 两种变换顺序不同,其中变换的量也有所不同: (1)是先相位变换后周期变换,平移|φ|个单位; |φ| (2)是先周期变换后相位变换,平移 ω 个单位. 图象的平移或伸缩变换本质是沿 x 轴或 y 轴进行平移或伸 缩变换,变的主体是 x 或 y,平移相位变化,伸缩系数变化. 常见的误解有两种:一是平移时忽略了 ω;二是伸缩时相 位也作了变化.
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第一章·1.5 · 第1课
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【解】
①列表: π 2x+3 x
π 3sin2x+3
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1
课题:《1.5函数y=Asin(ωx+)的图象》(第一课时)
教材:人教版《普通高中课程标准实验教科书·数学(A版)》必修四
一 教学目标
2

1、知识与技能
(1)掌握参数、ω、Α对函数y=Asin(ωx+)图象的影响;
(2)进一步研究由变换、ω变换、Α变换构成的综合变换。
2、过程与方法
利用类比的方式把y=sinx的图象变换到y=Asin(ωx+)的图象,注意参数、ω、
Α的变换顺序。
3、情感态度与价值观
培养学生领会从简单到复杂,从特殊到一般,从具体到抽象的思维方法,从而达
到从感性认识到理性认识的飞跃。

二 教学重点、难点
(1)、重点:掌握参数、ω、Α对y=Asin(ωx+)图象的影响。
(2)、难点:
① ω对y=Asin(ωx+)图象的影响规律的概括;
② 图象变换与函数解析式变换的内在联系的认识。

三 教学方法与手段
采用启发式讲解,互动式讨论,归纳发现等授课方式,让学生主动参与以达到对知
识的“发现”与接受,进而完成对知识的内化,使书本知识成为自己知识;同时也培
养学生的探索精神。
把传统的教学手段与多媒体教学手段有机结合,从动、静两方面研究参数,ω,A
对函数y=Asin(ωx+)的图象的影响。

四 教学过程
(一)创设情景
3

以物理知识引入:①演示动画:用沙摆演示简谐运动;②交流电的电流y与时间x
的关系图象。正弦曲线与这两个图象有何关系?这两个物理问题都涉及到形如y=Asin(ω
x+) 的函数(其中A, ω, 都是常数),从解析式来看,函数y=sinx就是y=Asin(ωx+)
在A=1,ω=1,=0时的情况。
(二)观察探索 反馈练习
1.探索对函数y=sin(x+) ,x∈R的图象的影响

(1)讨论y=sin x的图象与sin()3yx的图象之间的关系。
①结合几何画板演示,(见图1)学生很直观地从动
画演示中看出sin()3yx的图象可看成是由y=sin x的图
象向左平移3个单位长度而得到。

②结合教科书P50图1.5-2,让学生找出几个特殊值,检验:取y=sin x图象与
sin()3yx
图象上纵坐标相等的两个点,

sin()3yx
图象上的点的横坐标总是等
于y=sin x图象上对应点的横坐标减去3?

如:(,0)(0,0),(,1)(,1)362OOAA左左(见图2)
(2)提出问题:改变的值为负值,又能得到怎样的结论?再通过演示几何画板演示,
让学生观察如何影响函数的图象,同时引导学生归纳结论。

强调:左右平移变换是对单个x的变换。(注意方向:“加左”“减右”)
(1)0(1)0y=sin xsin()yx>,向左平移
<,向右平移
的图象的图象

(3)练习:

(图1)
(图2)
4
已知函数y=sinx,x∈R的图象为C,为了得到函数y=sin(x-5),x∈R的图象,只需把C
上所有的点( B ) (sin(),5yx分析:“减”即“右”)

(A)向左平行移动5个单位长度 (B)向右平行移动5个单位长度
(C)向左平行移动25个单位长 (D)向右平行移动25个单位长度
2. 探索ω(ω>0)对函数y=sin(ωx+)的图象的影响
(1)讨论sin()3yx的图象与sin(2)3yx的图象的关系。
①几何画板演示:(见)强调当ω=2时,sin(2)3yx的图象可以看作是把sin()3yx的图
象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变)而得到。

②结合教科书P50图1.5-3,让学生用直尺量出变换前后图象的周期,思考它们之间有
什么联系?通过图象直观理解周期的计算公式2T。

(2) 改变12,把sin()3yx的图象与
1
sin()23yx

的图象作比较。(几何画板演示图4)

(3) 取ω为其它值,观察相应函数图象与
sin()3yx

的图象的关系,得出类似的结论,让学生自主归纳左右
伸缩变换的结论。

强调:
1
(2)11(2)01sin()sin()yxyx>,横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变

<<,横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变
的图象的图象

(4)练习
已知函数y=sin(x+5),x∈R的图象为C,为了得到函数y=sin(4x+5),x∈R的图象,只
需把C上所有的点( B )

(图3)
(图4)
5

(A)横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变 (B)横坐标缩短到原来的1/4倍,纵坐标不变
(C)纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变 (D)纵坐标伸长到原来的1/4倍,横坐标不变
(分析:强调横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的1倍(纵坐标不变))

3. 探索A(A>0)对函数y=Asin(ωx+)的图象的影响
(1)以相同的方式探究A对函数y=Asin(ωx+)的图象的影响。
提示:取A=3; 13A;A=其它值,同时结合几何
画板演示,并结合教科书P51图1.5-4得出结论:
① y=3sin(2x+3)的图象被上下拉伸了;
② y=3sin(2x+3)的值域是[-3,3],最大值为3,
最小值为-3;
③ 上下伸缩变换结论即:
(3)1,(3)01,sin()sin()AAAAyxyAx纵坐标伸长到原来的倍.横坐标不变
纵坐标缩短到原来的倍.横坐标不变
的图象的图象

④ y=Asin(ωx+),(A>0)的值域是[-A, A],最大值为A,最小值为-A。
(2)练习(略)

(三)课堂小结:
sin3sin(2)3Ayxyx(1) 的图象的图象的方法
(1)31(2)2(3)3y=sin xsin()3sin(2)33sin(2)3yxyxyx向左平移
横坐标缩短到原来的倍
纵坐标不变

纵坐标伸长到原来的倍
横坐标不变

的图象的图象
的图象
的图象

(2) sinsin()(0A>0)AyxyAx的图象,>,的图象的方法
6

(1)0(1)01(2)11(2)01(3)1,(3)01,y=sin xsin()sin()AAAyxyx>,向左平移
<,向右平移

>,横坐标缩短到原来的倍,
纵坐标不变
<<,横坐标伸长到原来的倍,
纵坐标不变
纵坐标伸长到原来的倍.
横坐标不变

纵坐标缩短到的图象的图象的图象sin()AyAx原来的倍.
横坐标不变

的图象

★ 三个参数、ω、Α的变换顺序不唯一,在以后的学习中将继续探究!

(四) 布置作业
1. 习题1.5A组第2题;
2. 预习课本P53---P55

板书设计:
1.5函数y=Asin(ωx+)的图象(第一课时)

sin3sin(2)3Ayxyx(1) 的图象的图象的方法
(1)31(2)2(3)3y=sin xsin()3sin(2)33sin(2)3yxyxyx向左平移
横坐标缩短到原来的倍
纵坐标不变

纵坐标伸长到原来的倍
横坐标不变

的图象的图象
的图象
的图象
(2)
sinsin()(0A>0)AyxyAx的图象,>,的图象的方法
(1)0(1)01(2)11(2)01(3)1,(3)01,y=sin xsin()sin()AAAyxyx>,向左平移
<,向右平移

>,横坐标缩短到原来的倍,
纵坐标不变
<<,横坐标伸长到原来的倍,
纵坐标不变
纵坐标伸长到原来的倍.
横坐标不变

纵坐标缩短到的图象的图象的图象sin()AyAx原来的倍.
横坐标不变

的图象

谢谢各位评委老师的指导!

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