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

(1)f(x)的最小正周期;

(2)使f(x)=0的x的取值集合; (3)使f(x)<0的x的取值集合; (4)f(x)的单调递增区间和递减区间; (5)求使f(x)取最小值的x的集合; (6)图象的对称轴方程; (7)图象的对称中心.

解析: 这是一道依图象读出相应函数性质的典型例题,本身就是数形结合思想的体现,它根据f(x)=Asin(ωx+?)的图象与函数y=sinx的图象的关系得出.

注:得出函数f(x)的最小正周期之后,研究f(x)的其他性质,总是先在包含锐角在内的一个周期中研究,再延伸到整个定义域中.

注:实际上f(x)图象的对称轴方程为x=x0,而其中x0使f(x0)=1或f(x0)=-1

注:f(x)的图象的对称中心为(x0,0),其中x0使f(x0)=0

【说明】 这种依图读性的问题是提高数形结合能力的重要训练题,其中有两点要注意反思:①周期性在研究中的化简作用,②三角函数的“多对一”性.

π

练习:1.(13分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0,|φ|<)的部分2

图象如图所示.

9

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)如何由函数y=2sin x的图象通过适当的变换得到函数f(x)的图象, 试写出变换过程. 解 (1)由图象知A=2.

f(x)的最小正周期T=4×?5π?12-π6??=π,故ω=2π

T=2. 将点?π?6,2??代入f(x)的解析式,得sin?π

?3+φ??=1. 又|φ|<π2,∴φ=π6

.

故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin??

2x+π

6??. (2)方法一 y=2sin x??????向左平移?6个坐标? π横坐标缩短为原来的1y=2sin??x+6?????????2?纵坐标不变?y=2sin?

2x+π6??. 方法二 y=2sin x???????横坐标缩短为原来的12纵坐标不变?y=2sin 2x 2.(14分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0,|φ|<π2

,x∈R)

的一部分如图所示 (1)求函数f(x)的解析式;

(2)当x∈??-6,-2

3??时,求函数y=f(x)+f(x+2)的最大值值 及相应的x的值. 解 (1)由图象知A=2,T=8,

∵T=2ππ

ω=8,∴ω=4

. 又图象过点(-1,0),∴2sin??-π

4+φ??=0. ∵|φ|<π2,∴φ=π

4.∴f(x)=2sin?ππ?4x+4??. (2)y=f(x)+f(x+2)

=2sin?π?4x+π4??+2sin?π?4x+ππ

2+4?? =22sin?π?4x+π2??=22cos π4x. ∵x∈??-6,-23πππ3??,∴-2≤4x≤-6

. ∴当π4x=-π6,即x=-2

3

时,y=f(x)+f(x+2)取得最大值6;

10

的图象

与最小

π

当x=-π,即x=-4时,y=f(x)+f(x+2)取得最小值-22. 4

易错分析 y=f(x)+f(x+2)化简错误,化简公式和方法不熟致误. π2x+?. ???????y=2sin?6??

向左平移个坐标12?π

3.(14分)函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0,|φ|<)2

图象如图所示.

(1)求函数y=f(x)的解析式;

的一段

π

(2)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位,得到y=g(x)的图象,求直线y=6与函数y=f(x)+

4g(x)的图象在(0,π)内所有交点的坐标. 2π

解 (1)由题图知A=2,T=π,于是ω==2,

T

π

将y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度,

12得y=2sin(2x+φ)的图象.

πππ

2x+?. 于是φ=2×=,∴f(x)=2sin?6??126ππ

x-?+? (2)依题意得g(x)=2sin?2??4?6

??π

2x+?. =-2cos?6??

ππ

2x+?-2cos?2x+? 故y=f(x)+g(x)=2sin?6?6???π

2x-?. =22sin?12??

ππ32x-?=6,得sin?2x-?=. 由22sin?12?12?2??πππ

∵0

121212πππ2π

∴2x-=或2x-=,

12312353∴x=π或x=π,

248

5π3π

,6?或?,6?. ∴所求交点坐标为??24??8?

π??π?易错分析 f(x)向右平移4个单位得g(x)=2sin2x-4

???

π

+6?,学生易错为

?

ππ??2x-g(x)=2sin4+6?,忽略了x的系数2的作用. ?

11

一、选择题

π

1.将函数y=sin(x-)图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图象向

左平移个单位,得到图象的解析式是( )

3

π

A.y=sin(2x+) 31π

C.y=sin(x-)

26[答案] C

π

[解析] 将函数y=sin(x-)图象所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y

3xππ1ππxπ=sin(-)的图象,再将所得函数图象向左平移个单位,得到函数y=sin[(x+)-]=sin(-)的

23323326图象,故选C.

2.函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图象如下,此函数的解析式为( )

B.y=sin(x-) 22π

D.y=sin(2x-)

6

A.y=2sin(2x+) 3xπ

C.y=2sin(-)

23[答案] A

5ππ

[解析] 由图象可知,A=2,T=2[-(-)]=π,∴ω=2.∴y=2sin(2x+φ),

1212ππ

又∵2×(-)+φ=,

1222π2π

∴φ=,∴y=2sin(2x+).

333.函数y=sin|x|的图象是( )

π

B.y=2sin(2x+)

D.y=2sin(2x-)

3

12