《3.4第四节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用》 学案
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由∠MNP∈(0,π),得 sin∠MNP=
课堂运用 【基础】 1.(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( )
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π 2.已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ)+h(ω>0,0<φ<2)的图象如图所示,则 f(x)=( x π A.4sin2+4+2 x π B.-4sin2-4+2 x π C.2sin2+4+4 x π D.-2sin2+4+4
(1)求函数 f(x)的解析式; (2)已知横坐标分别为-1、1、5 的三点 M、N、P 都在函数 f(x)的图象上,求 sin∠MNP 的值.
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【解析】(1)由图可知, 2π π 最小正周期 T=4× 2=8,所以 T= ω =8,ω=4. π π π 又 f(1)=sin4+φ=1,且-2<φ<2, π π 3π π π π π 所以-4<4+φ< 4 ,所以4+φ=2,φ=4.所以 f(x)=sin4(x+1). π (2)因为 f(-1)=sin4(-1+1)=0, π π f(1)=sin4(1+1)=1,f(5)=sin4(5+1)=-1, 所以 M(-1,0),N(1,1),P(5,-1), 所以|MN|= 5,|MP|= 37,|PN|= 20, 从而 cos∠MNP= 5+20-37 2 5× 20 3 =-5, 4 1-cos2∠MNP= . 5
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课程小结
1.确定 y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0,|φ|<π)中的参数的方法: 在由图象求解析式时,若最大值为 M,最小值为 m,则 A= φ 由特殊点确定. 2.由 y=sin x 的图象变换到 y=Asin(ωx+φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的 |φ| 量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是 ω (ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针 对 x 而言,即 x 本身加减多少值,而不是于 ωx 加减多少值. M-m M+m 2π , k = , ω 由周期 T 确定,即由 2 2 ω =T 求出,
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【答案】选 D T 5π π π 【解析】∵由题意可知,4 =12-6=4, 2π π π ∴T=π= ω ,∴ω=2.再将 x=6代入 B,D 检验直线 x=6是否是对称轴,得 D 选项正确.
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【例题 3】 π π 【题干】已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R其中A>0,ω>0,-2<φ<2,其部分图象如图所示.
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【解析】(1)f(x)=m· n π A 3 1 = 3Asin xcos x+ 2 cos 2x=A sin 2x+ cos 2x=Asin2x+6. 2 2 因为 A>0,由题意知 A=6. π π (2)由(1)知 f(x)=6sin2x+6.将函数 y=f(x)的图象向左平移12个单位后得到 π π π x+12+ =6sin 2x+3的图象; y=6sin2 6 π 1 再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的2倍,纵坐标不变,得到 y=6sin4x+3的图象. π 因此 g(x)=6sin4x+3. 5π π π 7π 因为 x∈0,24,所以 4x+3∈3, 6 , 5π 故 g(x)在0,24上的值域为[-3,6].
第四节
函数 y=Asin(ωx+φ)的图象及 三角函数模型的简单应用
适用学科 适用区域 知 识 点
数学 新课标 三角函数模型的简单应用
适用年级 课时时长(分钟)
高三 60
1.了解函数 y=Asin(ωx+φ)的物理意义;能画出 y=Asin(ωx+φ)的图象,了解参数 A,ω,φ 对函数图象 学习目标 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. 学习重点 学习难点 y=Asin(ωx+φ)的性质及简单应用 结合三角恒等变形,应用 y=Asin(ωx+φ)的性质解决三角函数的问题.
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考点 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 法一 法二
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例题精析 【例题 1】 A 【题干】已知向量 m=(sin x,1),n= 3Acos x, 2 cos 2x(A>0),函数 f(x)=m· n 的最大值为 6. (1)求 A; π 1 (2)将函数 y=f(x)的图象向左平移12个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的2倍,纵坐标不变,得到函 5π 数 y=g(x)的图象,求 g(x)在0,24上的值域.
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【例题 2】 π π 【题干】设函数 f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<2)的部分图象如图所示,直线 x=6是它的一条对称轴,则函数 f(x)的 解析式为( )
π A.f(x)=sinx+3 π C.f(x)=sin4x+3
π B.f(x)=sin2x-6 π D.f(x)=sin2x+6
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【拔高】 6.设函数 f(x)=sin ωx+ 3cos ωx(ω>0)的周期为 π. (1)求它的振幅、初相;(2)用五点法作出它在长度为一个周期的闭区间上的图象; (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.
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x π x π 7.已知函数 f(x)=2 3· sin2+4cos2+4-sin(x+π). (1)求 f(x)的最小正周期; π (2)若将 f(x)的图象向右平移6个单位,得到函数 g(x)的图象,求函数 g(x)在区间[0,π]上的最大值和最小值.
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【巩固】 π π 4.已知函数 f(x)=3sinωx-6(ω>0)和 g(x)=2cos(2x+φ)+1 的图象的对称轴完全相同.若 x∈0,2,则 f(x)的取 值范围是________.
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π 5.(2013· 苏州模拟)设 f(x)=asin 2x+bcos 2x,其中 a,b∈R,ab≠0,若 f(x)≤f6对一切 x∈R 恒成立,则 π 2π 11π 7π π ①f 12 =0;②f10<f5;③f(x)既不是奇函数也不是偶函数; ④f(x)的单调递增区间是kπ+6,kπ+ 3 (k∈ Z);⑤存在经过点(a,b)的直线与函数 f(x)的图象不相交. 以上结论正确的是________(写出所有正确结论的编号).
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考点 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: x ωx+φ y=Asin(ωx+φ) φ -ω 0 0 φ π -ω+2ω π 2 A π-φ ω π 0 3π φ 2ω-ω 3π 2 -A 2π-φ ω 2π 0
)
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π 3.(2013· 江西九校联考)已知 A,B,C,D 是函数 y=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<2一个周期内的图象上的四个点,如图 π 所示,A-6,0,B 为 y 轴上的点,C 为图象上的最低点,E 为该函数图象的一个对称中心,B 与 D 关于点 E 对称,CD π 在 x 轴上的投影为12,则 ω,φ 的值为( π A.ω=2,φ=3 1 π C.ω=2,φ=3 ) π B.ω=2,φ=6 1 π D.ω=2,φ=6
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学习过程
复习预习 1. 2. 3. 正弦函数的图像与性质 余弦函数的图像与性质 正切函数的图像与性质
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知识讲解 考点 1 y=Asin(ωx+φ)的有关概念 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x ∈[0,+∞)表示一个振动量时 振幅 A 周期 2π T= ω 频率 1 ω f=T=2π 相位 ωx+φ 初相 φ