《2017-2018學(xué)年度高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.5 函數(shù)y＝Asin（ωx＋φ）的圖象（二）學(xué)案【含解析】新人教A版必修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年度高中數(shù)學(xué) 第一章 三角函數(shù) 1.5 函數(shù)y＝Asin（ωx＋φ）的圖象（二）學(xué)案【含解析】新人教A版必修4（11頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二課時　函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)的圖象(二) A，ω，φ的物理意義 　　[導(dǎo)入新知] 在y＝Asin(ωx＋φ)，x∈[0，＋∞)(A＞0，ω＞0)中，各參數(shù)的物理意義. 振幅 A 它是簡諧振動的物體離開平衡位置的最大距離 周期 T＝ 它是物體往復(fù)運(yùn)動一次所需要的時間 頻率 f＝＝ 它是單位時間內(nèi)往復(fù)運(yùn)動的次數(shù) 相位 ωx＋φ 其中φ為初相 [化解疑難] 簡記圖象變換名稱及步驟 (1)函數(shù)y＝sin x到y(tǒng)＝sin(x＋φ)的圖象變換稱為相位變換； (2)函數(shù)y＝sin x到y(tǒng)＝sin ωx的圖象變換稱為周期變換； (3)函數(shù)y＝sin

2、 x到y(tǒng)＝Asin x的圖象變換稱為振幅變換; (4)函數(shù)y＝sin x到y(tǒng)＝Asin(ωx＋φ)的圖象的變換途徑為相位變換→周期變化→振幅變換或周期變換→相位變化→振幅變換． 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)，A>0，ω>0的有關(guān)性質(zhì) 　　[導(dǎo)入新知] 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)，A>0，ω>0的有關(guān)性質(zhì) 名稱 性質(zhì) 定義域 R 值域 [－A，A] 對稱性 對稱中心，k∈Z， 對稱軸x＝＋，k∈Z 奇偶性 當(dāng)φ＝kπ，k∈Z時是奇函數(shù) 單調(diào)性 通過整體代換可求出其單調(diào)區(qū)間 [化解疑難] 由y＝Asin(ωx＋φ)的性質(zhì)或部分圖象確定解析式 解決問題的

3、關(guān)鍵是確定參數(shù)A，ω，φ，基本方法是在觀察圖象的基礎(chǔ)上，利用待定系數(shù)法求解．若設(shè)所求解析式為y＝Asin(ωx＋φ)，則在觀察函數(shù)圖象的基礎(chǔ)上，可按以下規(guī)律來確定A，ω，φ. (1)一般可由函數(shù)圖象上的最大值、最小值來確定|A|. (2)因?yàn)門＝，所以往往通過求周期T來確定ω，可以通過已知曲線與x軸的交點(diǎn)來確定T，即相鄰的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離為，相鄰的兩個最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))之間的距離為T. (3)以尋找“五點(diǎn)法”中的第一個“零點(diǎn)”作為突破口，要從圖象的升降情況找準(zhǔn)第一個“零點(diǎn)”的位置，來確定φ. 由圖象確定函數(shù)的解析式 [例1]　如圖是函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)

4、A>0，ω>0，|φ|<的圖象的一部分，求此函數(shù)的解析式． [解]　(逐一定參法) 由圖象知A＝3，T＝－＝π，∴ω＝＝2， ∴y＝3sin(2x＋φ)． ∵點(diǎn)在函數(shù)圖象上， ∴0＝3sin， ∴－2＋φ＝kπ，得φ＝＋kπ(k∈Z)． ∵|φ|<，∴φ＝， ∴y＝3sin. [類題通法] 給出y＝Asin(ωx＋φ)的圖象的一部分，確定A，ω，φ的方法 (1)第一零點(diǎn)法：如果從圖象可直接確定A和ω，則選取“第一零點(diǎn)”(即“五點(diǎn)法”作圖中的第一個點(diǎn))的數(shù)據(jù)代入“ωx＋φ＝0”(要注意正確判斷哪一點(diǎn)是“第一零點(diǎn)”)求得φ. (2)特殊值法：通過若干特殊點(diǎn)代入函數(shù)式，可以求

5、得相關(guān)待定系數(shù)A，ω，φ.這里需要注意的是，要認(rèn)清所選擇的點(diǎn)屬于五個點(diǎn)中的哪一點(diǎn)，并能正確代入列式． (3)圖象變換法：運(yùn)用逆向思維的方法，先確定函數(shù)的基本解析式y(tǒng)＝Asin ωx，再根據(jù)圖象平移規(guī)律確定相關(guān)的參數(shù)． [活學(xué)活用] 1．(全國甲卷)函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)的部分圖象如圖所示，則(　　) A．y＝2sin B．y＝2sin C．y＝2sin D．y＝2sin 答案：A 2．已知函數(shù)f(x)＝Acos(ωx＋φ)(A＞0，ω＞0,0＜φ＜π)為奇函數(shù)，該函數(shù)的部分圖象如圖所示，△EFG是邊長為2的等邊三角形，則f(1)的值為(　　) A．－ B．

6、－ C. D．－ 答案：D 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)性質(zhì)的應(yīng)用 [例2]　已知函數(shù)f(x)＝Asin(ωx＋φ)，x∈R的周期為π，且圖象上一個最低點(diǎn)為M. (1)求f(x)的解析式； (2)當(dāng)x∈時，求f(x)的最值． [解]　(1)由函數(shù)f(x)圖象上的一個最低點(diǎn)為 M，得A＝2. 由周期T＝π，得ω＝＝＝2. 由點(diǎn)M在圖象上，得2sin＝－2，即sin＝－1，所以＋φ＝2kπ－(k∈Z)，故φ＝2kπ－(k∈Z)．又因?yàn)棣铡?，所以k＝1，φ＝.所以函數(shù)的解析式為f(x)＝2sin. (2)因?yàn)閤∈，所以2x＋∈，所以當(dāng)2x＋＝，即x＝0時，函數(shù)f(x)取

7、得最小值1；當(dāng)2x＋＝，即x＝時，函數(shù)f(x)取得最大值 . [類題通法] 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)性質(zhì)的應(yīng)用 (1)應(yīng)用的范圍：函數(shù)的單調(diào)性、最值、奇偶性、圖象的對稱性等方面都有體現(xiàn)和考查． (2)解決的方法：有關(guān)函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)的性質(zhì)的運(yùn)用問題，充分利用三角函數(shù)的基本性質(zhì)，要特別注意整體代換思想的運(yùn)用． [活學(xué)活用] 設(shè)函數(shù)f(x)＝sin(2x＋φ)(－π<φ<0)，y＝f(x)圖象的一條對稱軸是直線x＝. (1)求φ； (2)求函數(shù)y＝f(x)的單調(diào)區(qū)間及最值． 解：(1)－ (2)單調(diào)增區(qū)間為(k∈Z)；　單調(diào)減區(qū)間為(k∈Z)．當(dāng)x＝kπ＋(k∈

8、Z)時，函數(shù)取得最大值1；當(dāng)x＝kπ＋(k∈Z)時，函數(shù)取得最小值－1. 　　　 5．函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)和y＝Acos(ωx＋φ)的對稱性　　 [典例]　設(shè)函數(shù)y＝cos πx的圖象位于y軸右側(cè)的所有對稱中心從左依次為A1，A2，…，An，…，則A1 006的坐標(biāo)是________． [解析]　因?yàn)楹瘮?shù)y＝cos ωx的圖象的對稱中心是點(diǎn)(k∈Z)， 所以y＝cos πx的圖象的對稱中心為 (2k＋1,0)(k∈Z)， 所以A1(1,0)，A2(3,0)，…，An(2(n－1)＋1,0)，…， 故A1 006的坐標(biāo)為(2 011,0)． [答案]　(2 011,

9、0) [多維探究] 1．對稱軸 與正弦曲線、余弦曲線一樣，函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)和y＝Acos(ωx＋φ)的圖象的對稱軸通過函數(shù)圖象的最值點(diǎn)且垂直于x軸． 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)對稱軸方程的求法：令sin(ωx＋φ)＝1，得ωx＋φ＝kπ＋(k∈Z)，則x＝(k∈Z)，所以函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)的圖象的對稱軸方程為x＝(k∈Z)． 函數(shù)y＝Acos(ωx＋φ)對稱軸方程的求法：令cos(ωx＋φ)＝1，得ωx＋φ＝kπ(k∈Z)，則x＝(k∈Z)，所以函數(shù)y＝Acos(ωx＋φ)的圖象的對稱軸方程為x＝(k∈Z)． 2．對稱中心 與正弦曲線、余弦曲線一樣，函數(shù)y

10、＝Asin(ωx＋φ)和y＝Acos(ωx＋φ)圖象的對稱中心即函數(shù)圖象與x軸的交點(diǎn)． 函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)對稱中心的求法：令sin(ωx＋φ)＝0，得ωx＋φ＝kπ(k∈Z)，則x＝(k∈Z)，所以函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)的圖象關(guān)于點(diǎn)(k∈Z)成中心對稱． 函數(shù)y＝Acos(ωx＋φ)對稱中心的求法：令cos(ωx＋φ)＝0，得ωx＋φ＝kπ＋(k∈Z)，則x＝(k∈Z)，所以函數(shù)y＝Acos(ωx＋φ)的圖象關(guān)于點(diǎn)(k∈Z)成中心對稱． [活學(xué)活用] 1．函數(shù)y＝3sin的圖象的一個對稱中心是(　　) A．(0,0)　　　　　　　　　 B. C. D．(3,0)

11、答案：C 2．已知ω＞0,0＜φ＜π，直線x＝和x＝是函數(shù)f(x)＝sin(ωx＋φ)圖象的兩條相鄰的對稱軸，則φ＝(　　) A. B. C. D. 答案：A 3．已知函數(shù)f(x)＝2sin(ωx＋φ)，對于任意x都有f＝f，則f的值為________． 答案：2或－2 [隨堂即時演練] 1．最大值為，最小正周期為，初相為的函數(shù)表達(dá)式是(　　) A．y＝sin　 　B．y＝sin C．y＝sin D．y＝sin 答案：D 2．函數(shù)f(x)＝Asin(ωx＋φ)的部分圖象如圖所示，則將y＝f(x)的圖象向右平移個單位長度后，得到的圖

12、象的解析式為(　　) A．y＝sin 2x　　　　　 　B．y＝cos 2x C．y＝sin D．y＝sin 答案：D 3．函數(shù)f(x)＝Asin(A>0，ω>0)在一個周期內(nèi)，當(dāng)x＝時，函數(shù)f(x)取得最大值2；當(dāng)x＝時，函數(shù)f(x)取得最小值－2，則函數(shù)解析式為________． 答案：f(x)＝2sin 4．已知函數(shù)f(x)＝3sin(ω>0)和g(x)＝2cos(2x＋φ)＋1的圖象的對稱軸完全相同．若x∈，則f(x)的取值范圍是______________． 答案： 5.已知函數(shù)f(x)＝sin(ωx＋φ)(ω＞0，0≤φ≤π)是R上的偶函數(shù)，其圖象關(guān)于點(diǎn)M對稱，

13、且在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù)，求φ和ω的值． 答案：φ＝，ω＝2或 [課時達(dá)標(biāo)檢測] 一、選擇題 1．函數(shù)y＝sin(2x＋φ)圖象的一條對稱軸在內(nèi)，則滿足此條件的一個φ值為(　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 答案：A 2．已知函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)＋k(A>0，ω>0)的最大值為4，最小值為0，最小正周期為，直線x＝是其圖象的一條對稱軸，則下面各式中符合條件的解析式為(　　) A．y＝4sin B．y＝2sin＋2 C．y＝2sin＋2 D．y＝2sin＋2 答案：D 3．若函數(shù)f(x)＝2sin(ωx＋φ)的最小正周期是π，且f(0)＝，則(　　) A．

14、ω＝，φ＝　　　 　B．ω＝，φ＝ C．ω＝2，φ＝ D．ω＝2，φ＝ 答案：D 4．若f(x)＝2cos(ωx＋φ)＋m對任意實(shí)數(shù)t都有f＝f(－t)，且f＝－1，則實(shí)數(shù)m的值等于(　　) A．1 B．－1或3 C．3 D．－3或1 答案：D 5．函數(shù)y＝Asin(ωx＋φ)(A＞0，ω＞0)的部分圖象如圖所示，則f(1)＋f(2)＋f(3)＋…＋f(2 017)的值等于(　　) A. B．2＋2 C.＋2 D.－2 答案：A 二、填空題 6．已知函數(shù)f(x)＝sin(ωx＋φ)(ω>0)的圖象如圖所示，則ω＝________. 答案： 7．如圖所

15、示的是函數(shù)f(x)＝Asin(ωx＋φ)＋BA>0，ω>0，|φ|∈的圖象的一部分，則f＝________. 答案：3 8．關(guān)于函數(shù)f(x)＝4sin(x∈R)的說法如下： ①y＝f(x)的解析式可改寫為y＝4cos； ②y＝f(x)是以2π為最小正周期的周期函數(shù)； ③y＝f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱； ④y＝f(x)的圖象關(guān)于直線x＝－對稱． 其中，正確的說法的序號是________． 答案：①③ 三、解答題 9．函數(shù)f(x)＝Asin(ωx＋φ)的一段圖象如圖所示． (1)求f(x)的解析式； (2)把f(x)的圖象向左至少平移多少個單位長度，才能使得到的圖象對應(yīng)的函數(shù)

16、為偶函數(shù)？ 解：(1)A＝3，＝＝5π，ω＝. 由f(x)＝3sin過， 得sin＝0，又|φ|<，故φ＝－， ∴f(x)＝3sin. (2)由f(x＋m)＝3sin ＝3sin為偶函數(shù)(m>0)， 知－＝kπ＋，即m＝kπ＋，k∈Z. ∵m>0，∴mmin＝. 故把f(x)的圖象向左至少平移個單位長度，才能使得到的圖象對應(yīng)的函數(shù)是偶函數(shù)． 10．已知函數(shù)y＝2cos. (1)在該函數(shù)的圖象的對稱軸中，求離y軸距離最近的那條對稱軸的方程； (2)將該函數(shù)的圖象向右平移φ個單位長度后，圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱，求φ的最小正值． 解：(1)由2x＋＝kπ，得函數(shù)的對稱軸方程是

17、 x＝－＋，k∈Z. 所以函數(shù)的圖象離y軸距離最近的那條對稱軸方程為x＝. (2)將函數(shù)y＝2cos的圖象向右平移φ個單位長度后，得到函數(shù)圖象的解析式是y＝2cos. 因?yàn)閥＝2cos的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱，所以－2φ＝＋kπ.所以φ＝－，k∈Z. 所以φ的最小正值是. 11．已知曲線y＝Asin(ωx＋φ)(A＞0，ω＞0)上的一個最高點(diǎn)的坐標(biāo)為，由此點(diǎn)到相鄰最低點(diǎn)間的曲線與x軸交于點(diǎn)，若φ∈. (1)試求這條曲線的函數(shù)解析式； (2)寫出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間． 解：(1)依題意，A＝，T＝4＝4π， ∵T＝＝4π，ω＞0，∴ω＝. ∴y＝sin. ∵曲線上的最高點(diǎn)為， ∴sin＝1. ∴φ＋＝2kπ＋，k∈Z. ∵－＜φ＜，∴φ＝. ∴y＝sin. (2)令2kπ－≤x＋≤2kπ＋，k∈Z， ∴4kπ－≤x≤4kπ＋，k∈Z. ∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為4kπ－，4kπ＋(k∈Z)． 令2kπ＋≤x＋≤＋2kπ，k∈Z， ∴4kπ＋≤x≤4kπ＋，k∈Z. ∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為4kπ＋，4kπ＋(k∈Z)． - 11 -