《陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第一章 典型例題函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象分析素材 北師大版必修4(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第一章 典型例題函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象分析素材 北師大版必修4(通用)(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、函數(shù)圖象例題分析
[例1]由圖4—14所示函數(shù)圖象,求y=Asin(ωx+φ)
圖4—14
(|φ|<π)的表達式.
選題意圖:考查數(shù)形結(jié)合的思想方法.
解:由圖象可知A=2
又(-,0)為五點作圖的第一個點
因此2×(-)+φ=0,∴φ=
因此所求函數(shù)表達式為y=2sin(2x+)
說明:在求y=Asin(ωx+φ)的過程中,A由函數(shù)的最值確定,ω由函數(shù)的周期確定,φ可通過圖象的平移或“五點法”作圖的過程確定.
圖4—15
[例2]函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(|φ|<π)的圖象如圖4—15,求函數(shù)的表達式.
選題意圖:考查數(shù)形結(jié)合的思想方法.
解:由函
2、數(shù)圖象可知A=1
函數(shù)的周期為T=2[3-(-1)]=8,即=8
∴ω=
又(-1,1)為“五點法”作圖的第二個點
即(-1)+φ=,∴φ=
∴所求函數(shù)表達式為y=sin(x+)
說明:如果利用點(-1,1),(1,0),(3,-1)在函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象上,得到
,則很難確定函數(shù)關(guān)系式中的A、ω、φ.
[例3]如圖4—16,已知函數(shù)y=2sin(ωx+φ)(|φ|<的圖象,那么
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=-
3、選題意圖:考查數(shù)形結(jié)合的思想方法.
解:由(0,1)點在函數(shù)的圖象上,知2sinφ=1,又|φ|<
∴φ=
又(,0)是“五點法”作圖的第五個點
因此ω·=2π,解得ω=2.
答案:C
說明:在本題求ω的過程中,若利用(,0)在圖象上,即sin(ω+)=0,則求出ω=2或ω=,很難判斷我們所要選擇的答案,因此圖象上點的坐標適合關(guān)系式一定要慎重使用.
[例4]畫出函數(shù),的簡圖,并說明由正弦曲線經(jīng)過怎樣的變換得到此函數(shù)的圖像.
解:函數(shù)的周期T=,先畫出它在長度為的閉區(qū)間上的簡圖.
列表
X
0
2
0
2
0
-2
0
4、
描點畫圖:描點,連接,根據(jù)這五個關(guān)鍵點畫出函數(shù).的簡圖(圖4-37)
利用函數(shù)的周期性,可以把得到的在閉區(qū)間上的簡圖向左,右分別擴展,從而得到函數(shù):.R的簡圖.
函數(shù)R的圖像可以由正弦曲線經(jīng)過如下的變換得到:
(1)先把的圖像上所有的點向右平行移動個單位,得到的圖像;再把的圖像上的所有的點的橫坐標不變,縱坐標伸長到原來的2倍,得到的圖像.
(2)先把函數(shù)的圖像上所有的點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變),得到函數(shù)的圖像;再把的圖像上所有的點向右平行移動個單位,得到的圖像.
評析:比較函數(shù)的圖像和圖像,容易發(fā)現(xiàn),對于的圖像上每一點,在的圖像上總存在唯一一
5、點和它對應(yīng),因此,R的圖像.可以看作是先把正弦曲線上所有的點向右平行移動個單位長度,再把所得各點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變)而得到;也可以看作是先把正弦曲線上所有的點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變)再把所得各點向右平行移動個單位長度而得到.變換的次序可以改變.
一般有,函數(shù).R,的圖像,可以看作是用下面的兩種方法得到的:
(1)先把正弦曲線上所有的點向左(當(dāng)時)時或向右(當(dāng)時)平行移動個單位長度,再把所得各點的縱坐標伸長(當(dāng)A>1時)或縮短(當(dāng))到原來的A倍(橫坐標不變)
(2)先把正弦曲線上所有的點的縱坐標伸長(當(dāng)A>1時)或縮短(當(dāng))到原來的A倍(橫坐標不變),再把所
6、得各點向左((當(dāng))時)或向右(當(dāng)時)平行移動個單位長度.
[例5]畫出函數(shù)R的簡圖,并說明由正弦曲線經(jīng)過怎樣的變換得到該函數(shù)的圖像.
解:函數(shù)的周期,先畫出它在長度為的閉區(qū)間上的簡圖.
列表:
X
0
2
0
1
0
-1
0
描點畫圖:描點、連接,根據(jù)五個關(guān)鍵點畫出函數(shù)的簡圖,如圖4-38所示.
利用函數(shù)的周期性,把它在上的簡圖向左、右分別擴展,就得到函數(shù)R的簡圖.
函數(shù)R的圖像可以由正弦曲線經(jīng)過下面的兩種方式的變換得到:
(1)先把圖像上所有的點向左平行移動個單位長度,得到的圖像;再把的圖
7、像上所有的點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),得到的圖像.
(2)先把的圖像上所有點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),得到的圖像;再把的圖像上所有的點向左平行移動個單位長度,得到的圖像.
評析:比較函數(shù)的圖像與的圖像,不難看出,對于的圖像上每一點,在的圖像上總存在唯一一點和它對應(yīng),因此的圖像,可以看作是先把正弦曲線上所有的點向左平行移動個單位長度,再把所得各點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變)而得到的;也可以看作是先把正弦曲線上所有的點橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變)再把所得各點向左平行移動個單位而得到的.(變換次序可以改變).
注意:在由的圖像變換成的圖像時,因為中的與2x
8、中的x相對應(yīng),所以平移的是個單位,而不是個單位.(這里是學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)錯誤的地方,必須設(shè)法避免).
一般地,函數(shù)R的圖像,可以看作是用下面兩種方法得到的:
(1)先把正弦曲線上所有的點向左(當(dāng)時)或向右(當(dāng)時)平行移動個單位長度,再把所得各點的橫坐標縮短(當(dāng)時)或伸長(當(dāng)時)到原來的倍(縱坐標不變).
(2)先把正弦曲線上所有的點的橫坐標縮短(當(dāng)時)或伸長(當(dāng)時)到原來的倍(縱坐標不變),再把所得各點向左(當(dāng)時)或向右(當(dāng)時)平行移動個單位長度.
說明:講例2和例3兩題的目的有二:一是把本節(jié)課的知識引伸,二是為下節(jié)課作好準備,這樣處理教學(xué)內(nèi)容雖然本節(jié)課的難點增加了,難度加大了,但下一節(jié)課
9、的難點分散了,難度降低了,實踐證明這樣做可以收到較好的教學(xué)效果,便于學(xué)生理解和掌握.
[例6]將余弦曲線上每一點的橫坐標不變,縱坐標縮短到原來的倍,再將所得圖像向右平移個單位,所得函數(shù)圖像的一個解析式為___________________.
解一:先把的圖像上所有的點的縱坐標縮短到原來的倍(橫坐標不變),得到的圖像;再把的圖像上所有的點向右平移個單位,得到的圖像.所求的解析式為.
解二:先把的圖像上的所有的點向右平移個單位,得到的圖像;再把的圖像上所有的點的縱坐標縮短到原來的倍(橫坐標不變),得到的圖像,因此所求的解析式為.
[例7]把函數(shù)的圖像上的每一點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼?
10、倍,再將圖像向左平移個單位,所得到的曲線的解析式為,求的一個解析式.
分析:這個問題實際上是對的圖像實施逆向變換得到的圖像.
解:先把曲線上所有的點向右平移個單位,得到曲線
;
再把曲線上所有的點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼谋叮v坐標不變)以,得到曲線.因此,所求解析式為.
[例8]將正弦函數(shù)的圖像向左平移個單位,再將所得圖像上的點的橫坐標伸長到原來的3倍,縱坐標不變,所得圖像的解析式為_______________________.
解:
先把的圖像向左平移個單位,得到的圖像,再把的圖像上各點的橫坐標伸長到原來的3倍(縱坐標不變),得到的圖像.因而所求的解析式為.
[例9]為了
11、由函數(shù)的圖像得到函數(shù)的圖像,只要將函數(shù)的圖像 ( )
(A)向左平移個單位 (B)向右平移個單位
(C)向左平移個單位 (D)向右平移個單位.
解一:∵
將的圖像向左平移個單位,得到的圖像;再將的圖像向左平移個單位,得到的圖像.于是,把的圖像向左平移個單位,就得到的圖像.故選(A)
解二:令 得
令 得
點和點是函數(shù)的圖像上和函數(shù)的圖像上的對應(yīng)點,平移方向從點點,所以向左平移個單位.
[例10]說明函數(shù)的圖像經(jīng)過怎樣的變換就得到函數(shù)的圖像.
分析:因為由的圖像變換到函數(shù)的圖像有如下兩種方法.
(1)把函數(shù)的圖像上所有的點向右平移個單
12、位,再把所得各點橫坐標伸長到原來的3倍(縱坐標不變),就得到函數(shù)的圖像.
(2)把函數(shù)的圖像上所有的點的橫坐標伸長到原來的3倍(縱坐標不變),再把所得各點向右平移個單位,就得到函數(shù)的圖像.
分別作以上兩種方法的逆向變換,就可以得到由函數(shù)的圖像變換成函數(shù)的圖像的方法.
解:(1)把函數(shù)的圖像上所有的點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),再把所得各點向左平移個單位,就得到的圖像.
(2)把函數(shù)的圖像上所有的點向左平移個單位,再把所得各點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),就得到的圖像.
評析:用作逆向變換的方法,可以得到由函數(shù)
R的圖像及函數(shù)
R的圖像變換到正弦曲線R的方法.這可讓學(xué)生敘述.
說明:以上例題的講解,都要注意以下幾點:①讓學(xué)生體會得三個參數(shù)中有兩個變化就引起圖像進行兩種變換,進一步強化每個參數(shù)對圖像變化的影響;②講例題時仍然要堅持“數(shù)形結(jié)合”的思想,強化學(xué)生的“數(shù)”與“形”的相互聯(lián)系相互制約的意識;③讓學(xué)生掌握凡是用“圖像變換法”畫出的圖像和解出的問題是否正確,都可以用“五點法”的方法進行檢驗.