高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 文 下载本文

【步步高】(江苏专用)2017版高考数学一轮复习 第四章 三角函数、

解三角形 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 文

1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念

y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈R 振幅 周期 2π频率 1ωf== T2π相位 初相 A T=ω ωx+φ φ 2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点 如下表所示:

x 0-φω0 π-φ2π-φωπ 2 ωπ 3π-φ2ω3π 2-A 2π-φ ωωx+φ y=Asin(ωx+φ) 2π 0 A 0 0 3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤如下:

【思考辨析】

判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)

(1)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( × )

π?π??π?(2)y=sin?x-?的图象是由y=sin?x+?的图象向右平移个单位得到的.( √ )

4?4?2??

(3)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内的图象中的最高点的值与最低点的值确定的.( √ )

(4)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象的两个相邻对称轴间的距离为一个周期.( × ) (5)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为.( √ ) 2

T

π??1.y=2sin?2x-?的振幅、频率和初相分别为 . 4??1π

答案 2,,-

π4

π??2.(2015·山东改编)要得到函数y=sin?4x-?的图象,需将函数y=sin 4x的图象进行

3??的变换为 . π

①向左平移个单位;

12π

③向左平移个单位;

3答案 ②

π????π??解析 ∵y=sin?4x-?=sin?4?x-??, 3????12??

π?π?∴要得到函数y=sin?4x-?的图象,只需将函数y=sin 4x的图象向右平移个单位.

3?12?π??3.(2015·湖南改编)将函数f(x)=sin 2x的图象向右平移φ?0<φ<?个单位后得到函

2??π

数g(x)的图象,若对满足|f(x1)-g(x2)|=2的x1,x2,有|x1-x2|min=,则φ= .

3答案

π 6

π

②向右平移个单位;

12π

④向右平移个单位.

3

解析 因为g(x)=sin[2(x-φ)]=sin(2x-2φ), 所以|f(x1)-g(x2)|=|sin 2x1-sin(2x2-2φ)|=2. 因为-1≤sin 2x1≤1,-1≤sin(2x2-2φ)≤1,

所以sin 2x1和sin(2x2-2φ)的值中,一个为1,另一个为-1,不妨取sin 2x1=1,sin(2x2ππ

-2φ)=-1,则2x1=2k1π+,k1∈Z,2x2-2φ=2k2π-,k2∈Z,2x1-2x2+2φ=2(k1

22-k2)π+π,(k1-k2)∈Z,

得|x1-x2|=?

?k1-k2π+π-φ?.

?2??

πππ

因为0<φ<,所以0<-φ<,

222

ππ

故当k1-k2=0时,|x1-x2|min=-φ=,

23π

则φ=.

6

4.(教材改编)如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b,则这段曲线的函数解析式为 .

答案 y=10sin?

?πx+3π?+20,x∈[6,14]

4??8?

解析 从图中可以看出,从6~14时的是函数

y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期,

1

所以A=×(30-10)=10,

2

b=×(30+10)=20,

12π

又×=14-6, 2ωπ

所以ω=.

又×10+φ=2π, 83π

解得φ=,

4

12

?π3π?所以y=10sin?x+?+20,x∈[6,14].

4??8

π

5.(2014·安徽)若将函数f(x)=sin(2x+)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y4轴对称,则φ的最小正值是 . 答案

3π 8

ππ

解析 ∵函数f(x)=sin(2x+)的图象向右平移φ个单位得到g(x)=sin[2(x-φ)+]44

π

=sin(2x+-2φ),

4

ππ

又∵g(x)是偶函数,∴-2φ=kπ+(k∈Z).

42∴φ=-

kππ

2-8

(k∈Z).

当k=-1时,φ取得最小正值.

8

题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换 π??例1 已知函数y=2sin?2x+?. 3??(1)求它的振幅、周期、初相;

(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;

π??(3)说明y=2sin?2x+?的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到.

3??π??解 (1)y=2sin?2x+?的振幅A=2, 3??2ππ

周期T==π,初相φ=.

23

π?π?2x+(2)令X=2x+,则y=2sin??=2sin X.

3?3?列表如下:

x X y=sin X y=2sin?2x+? 3-π 6π 12π 21 2 π 3π 0 0 7π 123π 2-1 -2 5π 62π 0 0 0 0 ??π??0 描点画出图象,如图所示: