人教版高中数学必修四《三角函数的平移问题》
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正弦型函数y =Asin(ωx +φ)的图像平移及解析式的求法【知识点梳理及分析】一、有关正弦型函数y =Asin(ωx +φ)基础知识1.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点如A 叫做振幅,T =2πω叫做周期,f =1T叫做频率,ωx +φ叫做相位,φ叫做初相.3.函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的性质如下: 4.图象的对称性函数y =A sin(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:(1)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于直线x =x k (其中 ωx k +φ=k π+π2,k∈Z)成轴对称图形.(2)函数y =A sin(ωx +φ)的图象关于点(x k,0)(其中ωx k +φ=k π,k ∈Z)成中心对称图形. 二、图像的平移转换图像的平移转换遵循左加右减,上加下减原则 1.函数y =A sin(ωx +φ)图像变换(1)左右平移:由y =sinx 的图象向左或向右平行移动|φ|个单位,得到y =sin (x +φ)的图象.(2)胖瘦变换:由y =sinx 的图象上的点的纵坐标保持不变,横坐标伸长(0<|ω|<1)或缩短(|ω|>1)到原来的1||ω倍,得到y =sin ω x 的图象.(3)高矮变换:由y =sinx 的图象上的点的横坐标保持不变,纵坐标伸长(当|A|>1)或缩短(当0<|A|<1)到原来的|A|倍,得到y =Asinx 的图象.2.两种变换方法注意:左侧为先平移后伸缩,右侧为先伸缩后平移 三、正弦型函数y =Asin(ωx +φ)解析式的求法1.表达式的化简(主要利用辅助角公式)(1)辅助角公式sin cos a b αα+22)a b αϕ++(其中,辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 所在的象限决定,2222sin tan ba ab a b ϕϕϕ===++ ,该法也叫合一变形).(2)所涉及到公式① 两角和与差的正弦、余弦公式: (1)βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ (2)βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=- (3)βαβαβαsin sin cos cos )cos(-=+ (4)βαβαβαsin sin cos cos )cos(+=-②二倍角公式(1)a a a cos sin 22sin =(2)1cos 2sin 21sin cos 2cos 2222-=-=-=a a a a a③降幂公式:(1)22cos 1cos 2a a += (2) 22cos 1sin 2aa -=注:表达式的化简攻略可化简的表达式多种多样,很难靠举例一一道明,化简往往能够观察并抓住式子的特点来进行操作,主要有以下几个特征:(1)观察式子:主要有三点①系统:整个表达式是以正余弦为主,如果有正切需要切化弦进行统一 ②确定研究对象:是以x 作为角来变换,还是以x 的表达式看做一个角来进行变换③式子是否齐次:式子要做到齐次统一,利用所涉及到三角函数恒等式的公式进行转换,把同一角转换为齐二次式或是齐一次式在使用辅助角公式,使结果成为y =A sin(ωx +φ)(2)向“同角齐次正余全”靠拢,能拆就拆,能降幂就降幂(注意平方降幂).2. 求解A 、ω、φ以及确定解析式 (1)A 的求解A 的求解:根据图象的最高点和最低点,即A =最高点-最低点2(2)ω的求解结合图象,先求出周期,然后由T =2πω(ω>0)来确定ω①如果y =Asin(ωx +φ)相邻的两条对称轴为x=a ,x=b (a<b ),则T=2(b-a).②如果y =Asin(ωx +φ)相邻的两个对称中心为(a ,0)、(b ,0)(a<b ),则T=2(b-a).③如果y =Asin(ωx +φ)相邻的对称轴与对称中心分别为x=a ,(b ,0)则T=4a -b .注意:在y =Asin(ωx +φ)中,对称轴与最值点等价,对称中心与零点等价.(3)φ的求解①代入法:把图上已知点代入即可. 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”(即图像上升时与x 轴交点)为ωx +φ=0;“第二点”(即图像的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图像下降时与x 轴交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图像的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”为ωx +φ=2π.(4)y =Asin(ωx +φ)+B 中“B ”的确定 B 的确定:根据图象的最高点和最低点,即B =最高点+最低点2补充:函数的最值(几种常见的函数及其最值的求法):①b x a y +=sin (或)cos b x a +型:利用三角函数的值域,须注意对字母的讨论②x b x a y cos sin +=型:引进辅助角化成)sin(22ϕ++=x b a y 再利用有界性③c x b x a y ++=sin sin 2型:配方后求二次函数的最值,应注意1sin ≤x 的约束④dx c bx a y ++=sin sin 型:反解出x sin ,化归为1sin ≤x 解决⑥c x x b x x a y +⋅++=cos sin )cos (sin 型:常用到换元法:x x t cos sin +=,但须注意t 的取值范围:2≤t 。
掌握y y =A sin(ωx +φ)y =sin x 1:y =sin(x +φ);C 1上各点的横坐标缩小(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1)到原来的1ω倍(纵坐标不变)得C 2:y =sin(ωx +φ);C 2上各点纵坐标伸长(当A >1时)或缩小(0<A <1)到原来的A 倍得到C 3:y =A sin(ωx +φ)(Δ>0,ω>0).一、选择题1.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,只要将函数y =sin2x 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:C解析:因为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin2⎝⎛⎭⎫x +π6,所以将函数y =sin2x 的图象上所有点向左平移π6个单位长度,就可得到函数y =sin2⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象. 2.把函数y =sin x 的图象上所有点向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3 答案:C解析:把函数y =sin x 的图象上所有点向左平行移动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点的横坐标缩短到原来的12,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象.3.将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数是( )A .y =cos2xB .y =1+cos2xC .y =1+sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 D .y =cos2x -1答案:B解析:将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y =sin2⎝⎛⎭⎫x +π4的图象,即y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos2x 的图象,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数为y =1+cos2x .4.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos2x 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=cos2⎝⎛⎭⎫x -π3. 5.将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π4C .0D .-π4答案:B解析:y =sin(2x +φ)――→左移π8个单位y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ 若为偶函数,则π4+φ=π2+k π,k ∈Z 经验证当k =0时,φ=π4. 6.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移π3个单位长度,得到的图象对应的解析式是( ) A .y =sin 12x B .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π2 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6 D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6 答案:C解析:y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象――→横坐标伸长到原来的2倍y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3的图象y =sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x +π3-π3 =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6的图象,故所求解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π6. 二、填空题7.如果将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π6-4x 的图象向左平移φ个单位后正好与原函数的图象重合,那么最小正数φ=______________.答案:π2解析:y =sin ⎝⎛⎭⎫π6-4x ――→向左平移φ个单位y =sin ⎣⎡⎦⎤π6-4(x +φ)=sin ⎣⎡⎦⎤π6-4x -4φ 若与原函数图象重合,则需满足-4φ=2k π,k ∈Z ,当k =-1时,最小正数φ=π28.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象可以看作把函数y =12sin2x 的图象向________平移________个单位长度得到的.答案:右 π8解析:∵y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4=12sin2⎝⎛⎭⎫x -π8,∴由y =12sin2x 的图象向右平移π8个单位长度便得到y =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象. 9.先将函数y =sin2x 的图象向右平移π3个单位长度,再作所得图象关于y 轴的对称图形,则最后所得图象的解析式是________.答案:y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3 解析:向右平移π3个单位长度得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3, 关于y 轴对称则y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x -2π3= -sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3. 三、解答题10.用五点法画出函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象,并指出函数的单调区间. 解:(1)列表 列表时由2x +π3的取值为0,π2,π,3π2,2π,再求出相应的x 值和y 值.(2)描点.(3)用平滑的曲线顺次连结各点所得图象如图所示.利用这类函数的周期性,我们可以把上面所得的简图向左、向右扩展,得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3(x ∈R )的简图(图略). 可见在一个周期内,函数在⎣⎡⎦⎤π12,712π上递减,又因函数的周期为π,所以函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ).同理,递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-512π,k π+π12(k ∈Z ). 11.先将函数y =sin x 的图象向右平移π5个单位,再变化各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为2π3的函数y =sin(ωx +φ)(其中ω>0)的图象,求ω和φ. 解:将函数y =sin x 的图象向右平移π5个单位,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π5的图象,再变化y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π5的图象各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为23π的函数y =sin(ωx +φ)(其中ω>0)的图象,得到ω=2πT =2π23π=3,所以ω=3,φ=-π5.12.要得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,只要将y =sin2x 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 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4=cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x =sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π4-2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8. 13.函数y =sin x 的图象可由y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图象经过怎样的变化而得到? 解:∵y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6=cos ⎝⎛⎭⎫π6-2x = sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π6-2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin2⎝⎛⎭⎫x +π6. ∴y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6=sin2⎝⎛⎭⎫x +π6 y =sin2x――→横坐标变为原来的2倍纵坐标不变y =sin x .。
第14 课时平移变换、伸缩变换课时目标掌握y=sin x 与y=A sin( ωx+φ) 图象之间的关系,会用“五点法”和变换法作y =A sin( ωx+φ) 的图象,并会由函数的图象与性质求y=A sin( ωx+φ) 的解析式.识记强化y=sin x 图象上所有点向左( φ>0) 或向右( φ<0) 平移| φ| 个单位得C1 :y=sin( x+φ) ;C1 上各点的横坐标缩小( 当ω>1 时) 或伸长( 当0<ω<1) 到原来的1ω倍( 纵坐标不变) 得C2:y=sin( ωx+φ) ;C2 上各点纵坐标伸长( 当A>1 时) 或缩小(0<A<1) 到原来的A倍得到C3:y=A sin( ωx+φ)( Δ>0,ω>0) .课时作业一、选择题1.要得到函数y=sin 2x+π3 的图象,只要将函数y=sin2 x 的图象( )A.向左平移π个单位长度 B .向右平移3π3个单位长度C.向左平移答案:C π个单位长度 D .向右平移6π6个单位长度解析:因为y=sin 2x+π3π=sin2 x+6,所以将函数y=sin2 x 的图象上所有点向左平移π6个单位长度,就可得到函数y=sin2 x+ππ6 =sin 2x+3 的图象.2.把函数y=sin x 的图象上所有点向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的1( 纵坐标不变) ,得到的图象所对应的函数是( ) 2πA.y=sin 2x-3B .y=sinx2+π6πC.y=sin 2x+答案:C3D .y=sin 2x+2π3解析:把函数y=sin x 的图象上所有点向左平行移动π3个单位长度后得到函数y=πsin x+3的图象,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12,得到函数y=πsin 2x+3的图象.3.将函数y=sin2 x 的图象向左平移π个单位长度,再向上平移 1 个单位长度,所得到4的图象对应的函数是( )1A.y=cos2x B.y=1+cos2xC.y=1+sin 2x+D.y=cos2x-1答案:B π4解析:将函数y=sin2 x 的图象向左平移π个单位长度,得到函数y=sin2 x+4π4的图π象,即y=sin 2x+数为y=1+cos2 x.2=cos2x 的图象,再向上平移 1 个单位长度,所得到的图象对应的函4.为了得到函数y=sin 2x-π6的图象,可以将函数y=cos2x 的图象( )A.向右平移π个单位长度6B.向右平移π个单位长度3C.向左平移π个单位长度6D.向左平移答案:B π个单位长度3解析:y =sin 2x-π6=cosπ2π-2x-6=cos2π3-2x =cos 2x-2π3=πcos2 x-3.5.将函数y=sin(2 x+φ) 的图象沿x 轴向左平移π个单位后,得到一个偶函数的图象,8则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π4C.0 D .-答案:B π4左移解析:y=sin(2 x+φ) ―个―单→位y=sin 2 x +π8π8+φ=sin 2x+π4+φ若为偶函数,则ππ+φ=4 2+kπ,k∈Zπ经验证当k=0 时,φ=4.6.将函数y=sin x-π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的 2 倍( 纵坐标不变) ,再将所得的图象向左平移π3个单位长度,得到的图象对应的解析式是( )A.y=sin 12x B .y=sin1x-2π22C.y=sin 答案:C 1πx-2 6D .y=sin 2x-π6解析:y =sin x-π3横坐标伸长到原来的2倍的图象――→y =sin12x-π3的图象y=sin 12πx+3π-3=sin 12x-π6的图象,故所求解析式为y=sin1πx-2 6.二、填空题7.如果将函数y=sin π-4x 的图象向左平移φ个单位后正好与原函数的图象重合,6那么最小正数φ=______________.答案:π2解析:y=sin π向左平移-4x ――→6φ个单位y=sinπ6-x+φ=sinπ6-4x-4φπ若与原函数图象重合,则需满足-4φ=2kπ,k∈Z,当k=-1 时,最小正数φ=28.函数y=12πsin 2x-4 的图象可以看作把函数y=12sin2 x 的图象向________平移________个单位长度得到的.答案:右π81π解析:∵y=sin 2x-2 4=12sin2 x-π8,∴由y=12sin2 x 的图象向右平移π8个单位长度便得到y=12sin 2x-π4的图象.9.先将函数y=sin2 x 的图象向右平移π个单位长度,再作所得图象关于y 轴的对称图3形,则最后所得图象的解析式是________.2π答案:y=-sin 2x+3解析:向右平移2ππ个单位长度得到y=sin 2x-3 3,2π关于y 轴对称则y=sin -2x-3=-sin 2x+2π3.三、解答题π10.用五点法画出函数y=2sin 2x+解:(1) 列表3的图象,并指出函数的单调区间.x -π6π12π37π125π6π2x+30π2π3π22πy 0 2 0 -2 03π列表时由2x+3的取值为0,π,π,23π2,2π,再求出相应的x 值和y 值.(2) 描点.(3) 用平滑的曲线顺次连结各点所得图象如图所示.利用这类函数的周期性,我们可以把上面所得的简图向左、向右扩展,得到y=2sin 2x+π3 ( x∈R)的简图( 图略) .可见在一个周期内,函数在7π,12π上递减,又因函数的周期为π,所以函数的递12减区间为kπ+7ππ,kπ+12 12( k∈Z) .同理,递增区间为kπ-5π,kπ+12π12( k∈Z).11.先将函数y=sin x 的图象向右平移π5个单位,再变化各点的横坐标( 纵坐标不变) ,得到最小正周期为2π的函数y=sin( ωx+φ)( 其中ω>0) 的图象,求ω和φ .3解:将函数y=sin x 的图象向右平移ππ个单位,得到y=sin x-5 5的图象,再变化y=sin x-π5的图象各点的横坐标( 纵坐标不变),得到最小正周期为23π的函数y=sin( ωx2π+φ)( 其中ω>0) 的图象,得到ω==T 2π2π3=3,所以ω=3,φ=-π5.能力提升12.要得到函数y=cos 2x-π4的图象,只要将y=sin2 x 的图象( )A.向左平移π个单位8B.向右平移π个单位8C.向左平移π个单位4D.向右平移答案:A π个单位4解析:y=cos 2x-π4=cosπ4-2x=sin π-2ππ-2x =sin 2x+4 44=sin 2 x+π8.13.函数y=sin x 的图象可由y=cos 2x-π6的图象经过怎样的变化而得到?解:∵y=cos 2x-π6 =cosπ6-2x =sin π-2π6-2x=sin 2x+π3=sin2 x+π6.∴y=cos 2x-π6=sin2 x+π6y横坐标变为原来的2倍=sin2 x 纵坐―标―不→变y=sin x.5。
高中数学三角函数图像平移变换最难题型技巧轻松解,颠覆你的认知三角函数公式看似很多、很复杂,但只要掌握了三角函数的本质及内部规律,就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。
而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在。
三角函数让一些同学真的是很头痛的知识点,它不仅变化多端,而且技巧性很强。
有时候你稍微不注意,没有弄清楚题目的变化,题目可能就要全军覆没。
在考研备考复习过程中,三角函数这块知识点也是必不可少的。
考研涉及的关于三角函数的知识点考查形式很多,比如有关三角函数的等价无穷小代换、万能公式代换积分、涉及三角函数的微分方程……今天先给大家分享一些结论性的三角函数积分知识。
今天讲这个专题有三个元素量:第一个是初始函数,第二个是变换过程,第三个是目标函数。
这三个元素量组合成三种题型,它是知二求一,就是说任意两个是已知的,让你求第三个。
所说它分三个题型:①已知初始函数和变换过程,求目标函数;②已知变换过程和目标函数,求初始函数;③已知初始函数和目标函数,求变换过程。
我告诉大家,前两个题型非常简单,我今天不给大家讲,我前面有讲《2句话搞定三角函数图像平移变换问题》,只要看过我这篇文章或者视频课,把这个点领悟透彻,这两题非常容易就做出来了。
我给大家答案,大家可以自己去做一下,第一题答案是:A;第二题答案:B。
今天就主要来讲一讲如何搞定第三种题型:已知初始函数和目标函数,求变换过程。
它为什么难度比较大呢,就是因为它给的两个函数的名称不一样,你首先是要统一名称,而且是唯一的,你如果统一成cosx就有可能有正确的先期,如果统一成sinx可能就没有正确选项。
所以这类题只能出选择题,不能出填空题。
为什么?因为填空它的答案不唯一!!所以一般不会出填空题。
为方便大家能将这个知识点理解透彻,我用常规方法解一道题讲原理,最后给大家讲秒杀方法,那么这种题目就可以10秒出答案!常规方法解例1:首先我统一成cosx看能不能选出答案。
三⾓函数的平移知识点和练习三⾓函数图象的作法:1.y=Asin(ωx+φ)的图象:①⽤五点法作图:五点取法由ωx +?=0、2π、π、2π3、2π来求相应的x 值及对应的y 值,再描点作图.②图象变换:先平移、再伸缩两个程序③A---振幅 ?π2=T----周期πω21==Tf ----频率相位--+?ωx 初相--?2、函数sin()y A x k ω?=++的图象与函数sin y x =的图象之间可以通过变化A k ω?,,,来相互转化.A ω,影响图象的形状,k ?,影响图象与x 轴交点的位置.由A 引起的变换称振幅变换,由ω引起的变换称周期变换,它们都是伸缩变换;由?引起的变换称相位变换,由k 引起的变换称上下平移变换,它们都是平移变换.既可以将三⾓函数的图象先平移后伸缩也可以将其先伸缩后平移.变换⽅法如下:先平移后伸缩sin y x =的图象0)或向右(0)平移个单位长度得sin()y x ?=+的图象()ωωω→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变得sin()y x ω?=+的图象()A A A >→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变得sin()y A x ω?=+的图象(0)(0)k k k >得sin()y A x k ?=++的图象.先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><得sin y A x =的图象(01)(1)1()ωωωω>个单位得sin ()y A x x ω?=+的图象(0)(0)k k k >得sin()y A x k ω?=++的图象.注意: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x ? ? ? ?ω+x2ππ23ππ2)sin(?ω+=x A y0 A0 -A 0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。
高中数学课程:三角函数图像的平移
最新考纲要求:
1.能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性.
2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值,图象与x轴的交点等),理解正切函数在区间内的单调性. 考情定向分析:
以考查三角函数的图象和性质为主,题目涉及三角函数的图象及应用、图象的对称性、单调性、周期性、最值、零点.考查三角函数性质时,常与三角恒等变换结合,加强数形结合思想、函数与方程思想的应用意识.题型既有选择题和填空题,又有解答题,中档难度.
现就三角函数图像的平移问题作出总结
例如:如何画出Y=2sin(2x+π/4)函数图像
方法一:
由y=sinx----→横坐标缩为原来的1/2倍:得y=sin2x----→再向左平移π/8个单位:得y=sin2(x+π/8).----→然后纵坐标伸长为原来的2倍:得y=2sin(2x+π/4)。
方法二:
由y=sinx----→向左平移π/4个单位:得y=sin(x+π/4)----→再将横坐标缩为原来的
1/2倍:得y=sin(2x+π/4).----→然后纵坐标伸长为原来的2倍:得y=2sin(2x+π/4).
思考:形如y=Αsin(wx+ψ)的图像两种不同的方法变换,其结果是一致的。
方法一:先变换三角函数的周期T=2π/w,再平移|φ|/w个单位(此处不得直接平移|φ|个单位,平移时的单位必须是X前面系数变为1,即y=Αsinw[ x+(ψ/w)],平移只针对的是自变量X。
再变换振幅为A倍。
方法二:先平移|φ|的个位(此是的自变量X前系数为1),再变
换三角函数的周期T=2π/w,再变换振幅为A倍。
必修4-系列微课讲稿三角函数图像平移的几种方法大家好,本节微课内容是“三角函数图像平移的几种方法”,主要讲三角函数图像平移的多种方法,达到深刻理解三角函数图像之间的关系的目的。
首先, 我们一起来看下面的例题: 函数cos(2)3y x π=+的图像可由函数sin(2)6y x π=-的图像经过怎样的变换得到? 分析一:大家不难发现这两个三角函数的名称不一样,一般都会怎么想?。
将这两个函数变为同名三角函数,再考虑平移变换.我们考虑将余弦变正弦,应该用哪个诱导公呢? 大家容易想到诱导公式(1)cos sin()2x x π=-;可得cos(2)sin(2)36x x ππ+=-,由于出现了-2x,这显然不利于平移; 所以我们应当用诱导公式(2)cos sin()2x x π=+;可得5cos(2)sin(2)36x x ππ+=+ 下面看解答过程: 方法一:解:由诱导公式(2)可将cos(2)3y x π=+ 化为5sin(2)6y x π=+,下面待定系数法即可. 设:52()266x x ππα+-=+,解得:2πα= 所以,函数cos(2)3y x π=+ 的图像可由函数sin(2)6y x π=-的图像向左平移 2π个单位得到.请同学们自己完成将正弦变余弦的情况.分析二:我们是否可以从化归的角度来分析呢?请大家看化归路径:sin(2)sin 2cos 2cos(2)63y x y x y x y x ππ=-→=→=→=+; 请看解答过程: 方法二: 解:将函数sin(2)6y x π=- 的图像向左平移12π个单位得到sin 2y x =的函数的图像; 将所得图像向左平移4π个单位得到函数cos 2y x =的图像; 再将所得图像向左平移6π个单位得到cos(2)3y x π=+函数的图像; 所以,函数cos(2)3y x π=+的图像可由函数sin(2)6y x π=-图像向左平移 12462ππππ++=个单位得到.分析三:注意到两个函数的ω都等于2,我们还可以从两个函数图像的最大值点的位置关系,得出第三种解法.方法三: 解:令sin(2)16x π-=,解得,()3x k k Z ππ=+∈ 令:cos(2)13x π+=解得:,()6x k k Z ππ=-+∈ 当k=0时,知相邻两个最大值点的横坐标相差2π个单位,结合位置关系, 可知,函数cos(2)3y x π=+的图像可由 函数sin(2)6y x π=- 的图像向左平移2π单位得到. 小结:方法一的思路是化为同名三角函数;方法二的思路是化归思想;方法三是特殊值法;思维的角度不同,得出的解决方案也不同.希望大家多加体会与练习,培养自己的发散思维能力.谢谢!。
三角函数图象的平移和伸缩函数sin()y A x k ωϕ=++的图象与函数sin y x =的图象之间可以通过变化A k ωϕ,,,来相互转化.A ω,影响图象的形状,k ϕ,影响图象与x 轴交点的位置.由A 引起的变换称振幅变换,由ω引起的变换称周期变换,它们都是伸缩变换;由ϕ引起的变换称相位变换,由k 引起的变换称上下平移变换,它们都是平移变换.既可以将三角函数的图象先平移后伸缩也可以将其先伸缩后平移. 变换方法如下:先平移后伸缩sin y x =的图象ϕϕϕ<−−−−−−−→向左(>0)或向右(0)平移个单位长度得sin()y x ϕ=+的图象()ωωω−−−−−−−−−→横坐标伸长(0<<1)或缩短(>1)1到原来的纵坐标不变 得sin()y x ωϕ=+的图象()A A A >−−−−−−−−−→纵坐标伸长(1)或缩短(0<<1)为原来的倍横坐标不变 得sin()y A x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ϕ=++的图象. 先伸缩后平移sin y x =的图象(1)(01)A A A ><<−−−−−−−−−→纵坐标伸长或缩短为原来的倍(横坐标不变)得sin y A x =的图象(01)(1)1()ωωω<<>−−−−−−−−−→横坐标伸长或缩短到原来的纵坐标不变 得sin()y A x ω=的图象(0)(0)ϕϕϕω><−−−−−−−→向左或向右平移个单位得sin ()y A x x ωϕ=+的图象(0)(0)k k k ><−−−−−−−→向上或向下平移个单位长度得sin()y A x k ωϕ=++的图象. 例1 将sin y x =的图象怎样变换得到函数π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.解:(方法一)①把sin y x =的图象沿x 轴向左平移π4个单位长度,得πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的12,得πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;③将所得图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得π2sin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;④最后把所得图象沿y 轴向上平移1个单位长度得到π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.(方法二)①把sin y x =的图象的纵坐标伸长到原来的2倍,得2sin y x =的图象;②将所得图象的横坐标缩小到原来的12,得2sin 2y x =的图象;③将所得图象沿x 轴向左平移π8个单位长度得π2sin 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;④最后把图象沿y 轴向上平移1个单位长度得到π2sin 214y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.说明:无论哪种变换都是针对字母x 而言的.由sin 2y x =的图象向左平移π8个单位长度得到的函数图象的解析式是πsin 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭而不是πsin 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,把πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象的横坐标缩小到原来的12,得到的函数图象的解析式是πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭而不是πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.对于复杂的变换,可引进参数求解.例2 将sin 2y x =的图象怎样变换得到函数πcos 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象.分析:应先通过诱导公式化为同名三角函数.解:ππsin 2cos 2cos 222y x x x ⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,在πcos 22y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中以x a -代x ,有ππcos 2()cos 2222y x a x a ⎡⎤⎛⎫=--=-- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭.根据题意,有ππ22224x a x --=-,得π8a =-. 所以将sin 2y x =的图象向左平移π8个单位长度可得到函数πcos 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象.。
三角函数平移变换、伸缩变换一、选择题1.要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,只要将函数y =sin2x 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2.把函数y =sin x 的图象上所有点向左平移π3个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数是( )A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π33.将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数是( )A .y =cos2xB .y =1+cos2xC .y =1+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4D .y =cos2x -14.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象,可以将函数y =cos2x 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5.将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π4C .0D .-π46.将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移π3个单位长度,得到的图象对应的解析式是( )A .y =sin 12xB .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π2C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6二、填空题7.如果将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-4x 的图象向左平移φ个单位后正好与原函数的图象重合,那么最小正数φ=______________.8.函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象可以看作把函数y =12sin2x 的图象向________平移________个单位长度得到的.9.先将函数y =sin2x 的图象向右平移π3个单位长度,再作所得图象关于y 轴的对称图形,则最后所得图象的解析式是________.三、解答题10.用五点法画出函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象,并指出函数的单调区间.10解:(1)11.先将函数y =sin x 的图象向右平移π5个单位,再变化各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为2π3的函数y =sin(ωx +φ)(其中ω>0)的图象,求ω和φ.能力提升题12.要得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象,只要将y =sin2x 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13.函数y =sin x 的图象可由y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象经过怎样的变化而得到?参考答案与解析1答案:C解析:因为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,所以将函数y =sin2x 的图象上所有点向左平移π6个单位长度,就可得到函数y =sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象.2答案:C解析:把函数y =sin x 的图象上所有点向左平行移动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点的横坐标缩短到原来的12,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象. 3答案:B解析:将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位长度,得到函数y =sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象,即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos2x 的图象,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数为y =1+cos2x .4答案:B解析:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3=cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.5答案:B解析:y =sin(2x +φ)――→左移π8个单位y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8+φ =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ若为偶函数,则π4+φ=π2+k π,k ∈Z经验证当k =0时,φ=π4. 6答案:C解析:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象――→横坐标伸长到原来的2倍y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的图象y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫x +π3-π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6的图象,故所求解析式为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6.7答案:π2解析:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-4x ――→向左平移φ个单位y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6-4(x +φ)=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6-4x -4φ 若与原函数图象重合,则需满足-4φ=2k π,k ∈Z ,当k =-1时,最小正数φ=π28答案:右 π8解析:∵y =12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4=12sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π8,∴由y =12sin2x 的图象向右平移π8个单位长度便得到y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象.9答案:y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3解析:向右平移π3个单位长度得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3,关于y 轴对称则y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x -2π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3.列表时由2x +π3的取值为0,π2,π,3π2,2π,再求出相应的x 值和y 值.(2)描点.(3)用平滑的曲线顺次连结各点所得图象如图所示.利用这类函数的周期性,我们可以把上面所得的简图向左、向右扩展,得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R )的简图(图略).可见在一个周期内,函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,712π上递减,又因函数的周期为π,所以函数的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z ).同理,递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-512π,k π+π12(k ∈Z ).11解:将函数y =sin x 的图象向右平移π5个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5的图象,再变化y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π5的图象各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为23π的函数y =sin(ωx +φ)(其中ω>0)的图象,得到ω=2πT =2π23π=3,所以ω=3,φ=-π5.12答案:A解析:y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4 =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π8.13解:∵y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x = sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.∴y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6 y=sin2x ――→横坐标变为原来的2倍纵坐标不变y =sin x .。