第6节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
考试要求1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的物理意义,能画出y=Asin(ωx+φ)的图象.2.了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.3.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.
【知识梳理】
1.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A0,ω0,|φ|eq\f(π,2))一个周期内的简图时,要找五个关键点
x
-eq\f(φ,ω)
-eq\f(φ,ω)+eq\f(π,2ω)
eq\f(π-φ,ω)
eq\f(3π,2ω)-eq\f(φ,ω)
eq\f(2π-φ,ω)
ωx+φ
0
eq\f(π,2)
π
eq\f(3π,2)
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.函数y=sinx的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的两种途径
3.函数y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)表示一个振动量时
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=eq\f(2π,ω)
f=eq\f(1,T)=eq\f(ω,2π)
ωx+φ
φ
[常用结论与微点提醒]
1.函数y=Asin(ωx+φ)+k图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
2.由y=sinωx到y=sin(ωx+φ)(ω0,φ0)的变换:向左平移eq\f(φ,ω)个单位长度而非φ个单位长度.
【诊断自测】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)将函数y=3sin2x的图象向左平移eq\f(π,4)个单位长度后所得图象的解析式是y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))).()
(2)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.()
(3)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eq\f(T,2).()
(4)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内图象中最高点的值与最低点的值确定的.()
答案(1)×(2)×(3)√(4)√
解析(1)将函数y=3sin2x的图象向左平移eq\f(π,4)个单位长度后所得图象的解析式是y=3cos2x.
(2)“先平移,后伸缩”的平移单位长度为|φ|,而“先伸缩,后平移”的平移单位长度为eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(φ,ω))).故当ω≠1时平移的长度不相等.
2.(必修一P239T2改编)为了得到函数y=3sin(2x-eq\f(π,5))的图象,只需把函数y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,5)))的图象上所有的点()
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的eq\f(1,2),纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的eq\f(1,2),横坐标不变
答案B
3.(必修一P241T5改编)将函数f(x)=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的图象向左平移eq\f(π,3)后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=________.
答案3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(11,12)π))
解析g(x)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))
=3sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))+\f(π,4)))=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(11,12)π)).
4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式为________.
答案f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x-\f(3,4)π))
解析由图可得A=2eq\r(3),
又T=2×[6-(-2)]=16,故ω=eq\f(π,8),
故eq\f(π,8)×6+φ=2kπ(k∈Z),
得φ=2kπ-eq\f(3π,4)(k∈Z),
又|φ|<π,得φ=-eq\f(3π,4),
所以f(x)=2eq\r(3)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,8)x-\f(3,4)π