高中数学1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象(1)作业B新人教A版必修4
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§1.5 函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一)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2. 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4. 把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位,所得图象对应的函数是 ( )A .非奇非偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .奇函数D .偶函数5. 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是 ( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4)D .y =cos 2x -16. 函数y =sin 2x 图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,所得图象的函数解析式为f (x )=____________. 7. 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).8. 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. 二、能力提升9. 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10.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11.为得到函数y =cos x 的图象,可以把y =sin x 的图象向右平移φ个单位得到,那么φ的最小正值是________.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.三、探究与拓展13.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x (x ∈R ). (1)求f (x )的单调减区间;(2)经过怎样的图象变换使f (x )的图象关于y 轴对称?(仅叙述一种方案即可).答案1.B 2.B 3.C 4.D 5.B 6.sin x 7.①③8.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. 9.B 10.C 11.32π12.解 据题意,y =sin 2xy =sin2⎝⎛⎭⎫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. 13.解 (1)由已知函数化为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.欲求函数的单调递减区间,只需求y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间.由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2 (k ∈Z ),解得k π-π12≤x ≤k π+512π (k ∈Z ),∴原函数的单调减区间为⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π (k ∈Z ). (2)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π3-2x =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6=cos 2⎝⎛⎭⎫x +π12. ∵y =cos 2x 是偶函数,图象关于y 轴对称, ∴只需把y =f (x )的图象向右平移π12个单位即可.。
第一章 三角函数1.5 函数y =Asin(ωx +φ)的图像测试题知识点一: 利用图象变换法作y =Asin(ωx +φ)+b 的图象1.已知函数y =A sin(ωx +φ)+B 的一部分图象如图所示,如果A >0,ω>0,|φ|<π2,则( )A.A =4B.ω=1C.φ=π6 D.B =42.(1)利用“五点法”画出函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6在长度为一个周期的闭区间的简图列表:作图:图1-3-5(2)并说明该函数图象可由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样变换得到的.知识点二: 正弦型函数的性质3.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4. 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5. 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6. 把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位,所得图象对应的函数是 ( )A .非奇非偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .奇函数D .偶函数7. 将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A .y =cos 2xB .y =1+cos 2xC .y =1+sin(2x +π4)D .y =cos 2x -18.(2014·洛阳高一检测)若函数f (x )=3sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=( )A.3或0B.-3或0C.0D.-3或39.(2014·北大附中高一月考)函数y =sin x 的图象向左平移π4个单位长度后,所得图象的一条对称轴是( )A.x =-π4B.x =π4 C.x =π2 D.x =3π410.把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标都缩小到原来的一半,纵坐标不变,再把图象向左平移π4个单位,这时对应于这个图象的解析式为( )A.y =cos 2xB.y =-sin 2xC.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4D.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π411.(2014·大同高一检测)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,为了得到g (x )=sin 3x 的图象,则只要将f (x )的图象( )图1-3-4A.向右平移π4个单位长度 B.向右平移π12个单位长度 C.向左平移π4个单位长度 D.向左平移π12个单位长度12.将函数y =sin 2x 的图象向左平移φ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<φ<π2个单位长度后,得到函数y =sin(2x +1)的图象,则φ的值是________.13.把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2π3的图象向左平移m 个单位,所得图象关于y 轴对称,则m 的最小正值是________.14.关于函数f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题: ①y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;②y =f (x )是奇函数;③y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称. 其中正确命题的序号为________.15.(2014·许昌高一检测)函数f (x )=sin(ωx +φ),ω>0,φ∈(0,π),x ∈R ,同时满足:f (x )是偶函数,且关于⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0对称,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,求函数f (x ). 11.(2014·合肥高一检测)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间.(2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,π2上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.【参考答案】的图象上所有的点向左平移π6个单位长度,得到。
2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图像练习新人教A版必修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图像练习新人教A版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1.5 函数y =Asin (ωx+φ)的图像 题号12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 得分答案一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1.函数y =cos (2x +错误!)的图像的一条对称轴的方程是( )A .x =-π2B .x =错误!C .x =-错误!D .x =π2.若把函数y =sin(x +π3)的图像向右平移m (m 〉0)个单位长度后,得到y =sin x 的图像,则m 的最小值为( )A 。
错误! B.错误!C 。
错误! D.错误!3.已知函数f(x )=sin 错误!(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图像( )A .关于点错误!对称B .关于直线x =错误!对称C.关于点错误!对称 D.关于直线x=错误!对称4.如图L1。
5。
1所示的图像的函数解析式可以为()图L15。
1A.y=2sin(2x-错误!)B.y=2sin(2x+错误!)C.y=2sin(2x+错误!)D.y=2sin(2x-错误!)5.已知函数f(x)=cos错误!(x∈R,ω〉0)的最小正周期为错误!,要得到函数g(x)=sin ωx的图像,只需将y=f(x)的图像()A.向左平移错误!个单位长度B.向右平移错误!个单位长度C.向左平移错误!个单位长度D.向右平移7π24个单位长度6.已知点P(-π6,2)是函数f(x)=sin(ωx+φ)+m(ω〉0,|φ|〈错误!)的图像的一个对称中心,且点P到该图像的对称轴的距离的最小值为错误!,则( ) A.f(x)的最小正周期是πB.f(x)的值域为[0,4]C.f(x)的初相φ=π3D.f(x)在区间[错误!,2π]上单调递增7.已知以原点O为圆心的单位圆上有一质点P,它从初始位置P0(错误!,错误!)开始,按逆时针方向以角速度1 rad/s做圆周运动,则点P的纵坐标y关于时间t的函数关系式为() A.y=sin(t+错误!),t≥0B.y=sin(t+错误!),t≥0C.y=cos(t+π3),t≥0D.y=cos(t+错误!),t≥0二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)8.若将函数y=tan(ωx+错误!)(ω>0)的图像向右平移错误!个单位长度后,所得图像与函数y=tan(ωx+错误!)的图像重合,则ω的最小值为________.9.把函数y=cos 2x的图像上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,得到的图像的函数解析式是________.10.某人的血压满足f(t)=24sin 160πt+110,其中f(t)为血压,t为时间,则此人每分钟心跳的次数为________.11.已知函数f(x)=2sin错误!,有如下结论:①函数f(x)的最小正周期为π;②函数f(x)在错误!上的值域为[1,错误!];③函数f(x)在错误!上是减函数;④函数f(x)的图像向左平移错误!个单位长度得到函数y=2sin 2x的图像.其中正确的是________(写出所有正确结论的序号).三、解答题(本大题共2小题,共25分)12.(12分)已知曲线y=Asin(ωx+φ)错误!上的一个最高点的坐标为错误!,此点到相邻最低点间的曲线与x轴交于点错误!。
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.。
三角函数的图象和性质变式1.三角函数图像变换将函数12cos()32y x π=+的图像作怎样的变换可以得到函数cos y x =的图像? 变式1:将函数cos y x =的图像作怎样的变换可以得到函数2cos(2)4y x π=-的图像?解:(1)先将函数cos y x =图象上各点的纵坐标扩大为原来的2倍(横坐标不变),即可得到函数2cos y x =的图象;(2)再将函数2cos y x =上各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数2cos 2y x =的图象;(3)再将函数2cos 2y x =的图象向右平移π8个单位,得到函数2cos(2)4y x π=-的图象.变式2:将函数12cos()26y x π=-的图像作怎样的变换可以得到函数cos y x =的图像? 解:(1)先将函数12cos()26y x π=-图象上各点的纵坐标缩小为原来的12(横坐标不变),即可得到函数1cos()26y x π=-的图象; (2)再将函数1cos()26y x π=-上各点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数cos()6y x π=-的图象;(3)再将函数cos()6y x π=-的图象向右平移π6个单位,得到函数cos y x =的图象. 变式3:将函数1sin(2)33y x π=+的图像作怎样的变换可以得到函数sin y x =的图像? 解:1sin(2)33y x π=+ )(纵坐标不变倍横坐标扩大为原来的3πsin 312+=−−−−−−−−−→−x y x y sin 313π=−−−−−−−−→−纵坐标不变个单位图象向右平移 x y sin 3=−−−−−−−−−→−横坐标不变倍纵坐标扩大到原来的 另解:(1)先将函数1sin(2)33y x π=+的图象向右平移6π个单位,得到函数1sin 23y x =的图象;(2)再将函数1sin 23y x =上各点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数1sin 3y x =的图象; (3)再将函数1sin 3y x =图象上各点的纵坐标扩大为原来的3倍(横坐标不变),即可得到函数sin y x =的图象.2.三角函数性质求下列函数的最大、最小值以及达到最大(小)值时x 的值的集合. (1) 34sin(2)23y x ππ=+; (2) 6sin(2.52)2y x =-++ 变式1:已知函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是2-,则ω的最小值等于 ( )(A )23 (B )32(C )2 (D )3 答案选B变式2:函数y =2sin x 的单调增区间是( )A .[2k π-2π,2k π+2π](k ∈Z )B .[2k π+2π,2k π+23π](k ∈Z ) C .[2k π-π,2k π](k ∈Z )D .[2k π,2k π+π](k ∈Z )答案选A .因为函数y =2x 为增函数,因此求函数y =2sin x 的单调增区间即求函数y =sin x 的单调增区间.变式3:关于x 的函数f (x )=sin (x +ϕ)有以下命题:①对任意的ϕ,f (x )都是非奇非偶函数;②不存在ϕ,使f (x )既是奇函数,又是偶函数;③存在ϕ,使f (x )是奇函数;④对任意的ϕ,f (x )都不是偶函数。
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.。
2016高中数学 1.5函数y=Asin (ωx+φ)的图象(1)作业B 新人教A 版
必修4
1.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图像关于直线x =π3对称,且f (π12)=0, 则ω的最小值为
2. 要得到函数y =cos(2x +1)的图像,只要将函数y =cos2x 的图像
3.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图像如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 012)的值等于
4.把函数y =sin(2x +π4)的图像向右平移π8
个单位长度,再把各点的纵坐标扩大为原来的2倍,所得图像的函数解析式为__ ______.
5.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,且ω>0,0<φ<π2
)的部分图像如图所示. (1)求函数f (x )的解析式;
(2)若方程f (x )=a 在(0,5π3
)上有两个不同的实根,试求a 的取值范围.
B-63答案
1.解析:函数f (x )的周期T ≤4(π3-π12)=π,则2πω
≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2. 2.y =cos(2x +1)=cos[2(x +12)],所以y =cos 2x 的图像向左平移12
个单位得y =cos(2x +1)的图像.
3.解析:由图可知A =2,φ=0,T =8,∴2πω=8,即ω=π4,∴f (x )=2sin(π4
x ). ∵周期为8,且f (1)+f (2)+…+f (8)=0,
∴f (1)+f (2)+…+f (2 012)=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)
=2sin π4+2sin π2+2sin 3π4
+2sin π=2+2 2. 4.解析:y =sin(2x +π4)→y =sin[2(x -π8)+π4
]=sin 2x ――→纵坐标扩大原来的2倍 y =2sin 2x . 5.解:(1)由图像易知A =1,函数f (x )的周期为T =4(7π6-2π3
)=2π,∴ω=1, 此函数的图像是由y =sin x 的图像沿x 轴负方向平移π3个单位长度得到的,故φ=π3
, 其解析式为f (x )=sin(x +π3
). (2)方程f (x )=a 在(0,5π3
)上有两个不同的实根等价于y =f (x )与y =a 的图像有两个交点,
如图为函数f (x )=sin(x +
π3)在(0,5π3
)上的图像, 作出y =a 的图像,
当x =0时,f (x )=32, 当x =5π3
时,f (x )=0, 由图中可以看出有两个交点时,a ∈(32
,1)∪(-1,0).此即为所求的a 的范围.。