人教版高中数学必修四第5讲:三角函数图像变换(教师版) 下载本文

倍(横坐标不变)而得到的,从而y?1111,最大值为,最小值sinx,x?R的值域是[-,]

22221为2。 ? 注意:对于函数y?Asinx(A>0且A≠1)的图象,可以看作是把y?sinx的图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0

y?Asinx,x?R的值域为[-A,A],最大值为A,最小值为-A。

推广到一般有:

函数y?Af(x)(A>0且A≠1)的图象,可以看作是把函数y?f(x)图象上的点的纵坐标伸长(当A>1)或缩短(当0

4、函数y?Asin(?x??)的图象

作函数y?Asin(?x??)的图象主要有以下两种方法:

(1)用“五点法”作图

? 用“五点法”作y?Asin(?x??)的简图,主要是通过变量代换,设z??x??,由z取0,,

2?,3?,2?来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象。

2 (2)由函数y?sinx的图象通过变换得到y?Asin(?x??)的图象,有两种主要途径:“先平

移后伸缩”与“先伸缩后平移”。 法一:先平移后伸缩

(??0)或向右(??0)y?sinx?向左????????y?sinx(??)平移|?|个单位???y?sin(?x??)???????纵坐标不变横坐标变为原来的倍1

横坐标不变

法二:先伸缩后平移

A倍?纵坐标变为原来的????????y?Asin(?x??)

???y?sinx???????纵坐标不变1横坐标变为原来倍的

(??0)或向右(??0)y?sin?x?向左????????y?sin?(x??)

横坐标不变平移|?|个单位A倍?纵坐标变为原来的????????y?Asin(?x??)?

?||?| 可以看出,前者平移个单位,后者平移?个单位。原因在于相位变换和周期变换都是针对

|变量x而言的。因此在用这样的变换法作图象时一定要注意平移的先后顺序,否则必然会出现错误。 当函数y?Asin(?x??)(A>0,??0,x?[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,通常把它叫做这个振动的振幅;往复振动一次所需要的时间

?,它叫做振动的周期;单位时间内往复振动的次数?x??叫做相位,?叫做初相(即当x=0时的相位)。

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T?2?f?1??T2?,它叫做振动的频率;

例1. 用两种方法将函数y?sinx的图象变换为函数 分析1: 解法1:

y?sin(2x??3的图象。

)x?2x?2(x??6)?2x??3

y?sinx12?????????纵坐标不变 横坐标缩短到原来的 y?sin2x

向左平移个单位6????????y?sin2[(x??6

)]?sin(2x?? 分析2:

x?x??3?2x???3

)3

解法2:y?sinx

向左平移个单位3???????y?sinx(??3)3

点评:在解法1中,先伸缩,后平移;在解法2中,先平移,后伸缩,表面上看来,两种变换??方法中的平移是不同的(即6和3),但由于平移时平移的对象已有所变化,所以得到的结果是一

致的。 练习:

y?sin2(x??1横坐标缩短到原来的2?????????纵坐标不变

)

∴应选D

x轴交点中在原点右边最接近原点的交点,而在原点左边与x轴交点中最

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的图象.∴选D

例2. 用五点法作出函数y?2sin(2x??3)的图象,并指出函数的单调区间。

分析:按五点作图法的要求找出五个点来,然后作图。 解析:(1)列表 列表时2x?(2)描点

?3取值为0、

??3?、、、2?,再求出相应的x值和y值。 22

x ??60 0 ?12 ?2x?y ?3 ?22 3? 0 7?123?2-2 5?62?0

(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到的简图向左、右扩展,得到y?2sin(2x??,)3x?R的简图(图略)。

可见在一个周期内,函数在[

?7?,]上递减,又因函数的周期为?,所以函数的递减区间1212?7??5?????,k??(,k?Z)k?-,k??,k?Z)为?k??。同理,增区间为。 ???(?1212??1212? 点评:五点法作图,要抓住要害,即抓住五个关键点,使函数式中的?x??取0、、?、

?23?、22?,然后求出相应的x,y值。

例3. 如图是函数y?Asin(?x??)的图象,确定A、?、?的值。

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解析:显然A=2

5?T???(?)??66 2?2??????2T?

?y?2sin2(x??)

解法1:由图知当

x???6时,y=0

2x???2?(?)???0???3 6 故有,

?所求函数解析式为

??y?2sin(2x??)3

? 解法2:由图象可知将y?2sin2x的图象向左移6

??y?2sin(2x?)y?2sin2(x?)3 6,即 即得

????3

点评:求函数y?Asin(?x??)的解析式难点在于确定初相?,一般可利用图象变换

1π例:4.试述如何由y=sin(2x+)的图象得到y=sinx的图象。

331π解析:y=sin(2x+)

331π2倍 ?横坐标扩大为原来的??????????y?sin(x?)纵坐标不变33π图象向右平移个单位1??????3????y?sinx

纵坐标不变33倍?纵坐标扩大到原来的??????????y?sinx

横坐标不变另法答案:

π1π(1)先将y=sin(2x+)的图象向右平移个单

6331位,得y=sin2x的图象;

31(2)再将y=sin2x上各点的横坐标扩大为原来的2

31倍(纵坐标不变),得y=sinx的图象;

31(3)再将y=sinx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y=sinx3的图象。

例5: 函数f(x)=Asin(ωx+?)的图象如图2-15,试依图指出

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