§4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
2014高考会这样考 1.考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;2.结合三角恒等变换考查y=Asin(ωx+φ)的性质和应用;3.考查给出图象的解析式.
复习备考要这样做 1.掌握“五点法”作图,抓住函数y=Asin(ωx+φ)的图象的特征;2.理解三种图象变换,从整体思想和数形结合思想确定函数y=Asin(ωx+φ)的性质.
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点. 如下表所示.
x 0-φ ω0 0 π-φ2 ωπ 2A π-φ ωπ 0 3π-φ2 ω3π 2-A 2π-φ ω2π 0 ωx+φ y=Asin(ωx+φ) 2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤如下:
3.图象的对称性
函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图象是轴对称也是中心对称图形,具体如下: π
(1)函数y=Asin(ωx+φ)的图象关于直线x=xk(其中ωxk+φ=kπ+,k∈Z)成轴对称图
2形.
(2)函数y=Asin(ωx+φ)的图象关于点(xk,0)(其中ωxk+φ=kπ,k∈Z)成中心对称图形. [难点正本 疑点清源] 1.作图时应注意的两点
(1)作函数的图象时,首先要确定函数的定义域.
(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就
可根据周期性作出整个函数的图象. 2.图象变换的两种方法的区别
由y=sin x的图象,利用图象变换作函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0) (x∈R)的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象沿x轴的伸缩量的区别.先平移变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位,而先周期变换(伸缩变|φ|
换)再平移变换,平移的量是个单位.
ω
ππ
x+φ? (|φ|<)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周1.已知简谐运动f(x)=2sin??3?2期T和初相φ分别为__________. π
答案 6,
6
1π
解析 由题意知1=2sin φ,得sin φ=,又|φ|<,
22π?π
得φ=;而此函数的最小正周期为T=2π÷??3?=6. 6
2.(2012·浙江)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 ( )
答案 A
解析 y=cos 2x+1―――――→ 纵坐标不变y=cos x+1――――――――→
y=cos(x+1)+1――――――――→y=cos(x+1). 结合选项可知应选A.
向下平移1个单位长度向左平移1个单位长度
横坐标伸长2倍
π
3.(2011·大纲全国)设函数f(x)=cos ωx (ω>0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,
3所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于 1A. 3答案 C
π2ππ
解析 由题意可知,nT= (n∈N*),∴n·= (n∈N*),∴ω=6n (n∈N*),∴当n
3ω3=1时,ω取得最小值6.
ππ
5x-?的图象向右平移个单位,再把所得函数图象上各点的横坐标缩4.把函数y=sin?2??41
短为原来的,所得的函数解析式为
23π
10x-? A.y=sin?4??3π
10x-? C.y=sin?2??答案 D
ππ7ππ
x-?-?=sin?5x-?解析 将原函数的图象向右平移个单位,得到函数y=sin?5?4??4??4?2?1
的图象;再把所得函数图象上各点的横坐标缩短为原来的,得到函数y=
27π
10x-?的图象. sin?4??
π
5.已知简谐运动f(x)=Asin(ωx+φ) (|φ|<)的部分图象如图所示,则该
2简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为 π
A.T=6π,φ=
6π
C.T=6,φ=
6答案 C
π
解析 由图象易知A=2,T=6,∴ω=,
3π
×1+φ?=1, 又图象过(1,2)点,∴sin??3?ππππ
∴φ+=2kπ+,k∈Z,又|φ|<,∴φ=.
3226
π
B.T=6π,φ=
3π
D.T=6,φ=
3
( )
( )
B.3
C.6
D.9
( )
7π10x-? B.y=sin?2??7π10x-? D.y=sin?4??
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
π2x+?, 例1 已知函数y=2sin?3??(1)求它的振幅、周期、初相;
(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;
π
2x+?的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到. (3)说明y=2sin?3??思维启迪:(1)由振幅、周期、初相的定义即可解决. (2)五点法作图,关键是找出与x相对应的五个点. (3)只要看清由谁变换得到谁即可.
π2π
2x+?的振幅A=2,周期T==π, 解 (1)y=2sin?3??2π
初相φ=.
3
ππ
2x+?=2sin X. (2)令X=2x+,则y=2sin?3??3列表,并描点画出图象:
x X y=sin X π2x+? y=2sin?3??π- 60 0 0 π 12π 21 2 π 3π 0 0 7π 123π 2-1 -2 5π 62π 0 0
ππ
x+?的图(3)方法一 把y=sin x的图象上所有的点向左平移个单位,得到y=sin??3?3π1
x+?的图象上的点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到y象,再把y=sin??3?2
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