1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(二)
课时目标 1.会用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象.2.明确函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A、ω、φ为常数,A>0,ω>0)中常数A、ω、φ的物理意义.理解振幅、频率、相位、初相的概念.3.了解函数f(x)=Asin(ωx+φ)图象的对称性(如对称轴,对称中心).
1.简谐振动
简谐振动y=Asin(ωx+φ)中,______叫做振幅,周期T=______,频率f=______,相位是______,初相是______.
2.函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的性质如下:
定义域
R
值域
__________
周期性
T=____________
奇偶性
φ=______________时是奇函数;φ=____________________________时是偶函数;当φ≠(k∈Z)时是__________函数
单调性
单调增区间可由__________________________________________得到,单调减区间可由______________________________得到
一、选择题
1.函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)为偶函数的条件是( )
A.φ=+2kπ (k∈Z) B.φ=+kπ (k∈Z)
C.φ=2kπ (k∈Z) D.φ=kπ(k∈Z)
2.已知简谐运动f(x)=2sin(|φ|<)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( )
A.T=6,φ=B.T=6,φ=
C.T=6π,φ=D.T=6π,φ=
3.下列函数中,图象的一部分如下图所示的是( )
A.y=sin
B.y=sin
C.y=cos
D.y=cos
4.已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则( )
A.ω=1,φ=
B.ω=1,φ=-
C.ω=2,φ=
D.ω=2,φ=-
5.函数y=sin(ωx+φ) (x∈R,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图所示,则( )
A.ω=,φ=
B.ω=,φ=
C.ω=,φ=
D.ω=,φ=
6.设函数f(x)=2sin,若对于任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为( )
A.4B.2C.1D.
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
7.函数y=sin与y轴最近的对称轴方程是__________.
8.已知函数y=sin(ωx+φ) (ω>0,-π≤φ<π)的图象如下图所示,则φ=________.
9.函数y=sin2x的图象向右平移φ个单位(φ>0)得到的图象恰好关于x=对称,则φ的最小值是________.
10.关于f(x)=4sin (x∈R),有下列命题
①由f(x1)=f(x2)=0可得x1-x2是π的整数倍;
②y=f(x)的表达式可改写成y=4cos;
③y=f(x)图象关于对称;
④y=f(x)图象关于x=-对称.
其中正确命题的序号为________(将你认为正确的都填上).
三、解答题
11.已知曲线y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)上的一个最高点的坐标为,此点到相邻最低点间的曲线与x轴交于点,若φ∈.
(1)试求这条曲线的函数表达式;
(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象.
12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ) (ω>0,0≤φ≤π)是R上的偶函数,其图象关于点M对称,且在区间上是单调函数,求φ和ω的值.
能力提升
13.右图是函数y=Asin(ωx+φ)(x∈R)在区间[-,]上的图象.为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx(x∈R)的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
14.如果函数y=sin2x+acos2x的图象关于直线x=-对称,那么a等于( )
A.B.-C.1D.-1
1.由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A,ω,φ的值.
(1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A|.
(2)因为T=,所以往往通过求周期T来确定ω,可通过已知曲线与x轴的交点从而确定T,即相邻的最高点与最低点之间的距离为;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T.
(3)从寻找“五点法”中的第一零点(也叫初始点)作为突破口.以y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离y轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.
2.在研究y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的思想.如,它在ωx+φ=+2kπ(k∈Z)时取得最大值,在ωx+φ=+2kπ(k∈Z)时取得最小值.
1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象(二)
答案
知识梳理
1.A ωx+φ φ
2.[-A,A] kπ (k∈Z) +kπ (k∈Z) 非奇非偶 2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+ (k∈Z) 2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)
作业设计
1.B
2.A [T===6,代入(0,1)点得sinφ=.∵-<φ<,∴φ=.]
3.D [由图知T=4×=π,∴ω==2.又x=时,y=1.]
4.D [由图象知=-=,∴T=π,ω=2.且2×+φ=kπ+π(k∈Z),φ=kπ-(k∈Z).
又|φ|<,∴φ=-.]
5.C [由,解得.]
6.B [对任意x∈R,f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立.
∴f(x1)=f(x)min=-2,f(x2)=f(x)max=2.
∴|x1-x2|min==×=2.]
7.x=-
解析 令2x-=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z).由k=0,得x=;由k=-1,得x=-.
8.
解析 由图象知函数y=sin(ωx+φ)的周期为
2=,∴=,∴ω=.
∵当x=π时,y有最小值-1,
∴×+φ=2kπ- (k∈Z).
∵-π≤φ<π,∴φ=.
9.
解析 y=sin2x向右平移φ个单位得
f(x)=sin2(x-φ)=sin(2x-2φ).
由f=sin=±1,
∴-2φ=kπ+(k∈Z),
∴2φ=-kπ-,令k=-1,得2φ=π,
∴φ=π或作出y=sin2x的图象观察易知φ=-=π.
10.②③
解析 对于①,由f(x)=0,可得2x+=kπ (k∈Z).
∴x=π-,∴x1-x2是的整数倍,∴①错;
对于②,f(x)=4sin利用公式得:
f(x)=4cos=4cos.
∴②对;
对于③,f(x)=4sin的对称中心满足2x+=kπ,
∴x=π-,
∴是函数y=f(x)的一个对称中心.∴③对;
对于④,函数y=f(x)的对称轴满足2x+=+kπ,
∴x=+.∴④错.
11.解 (1)由题意知A=,T=4×=π,
ω==2,∴y=sin(2x+φ).
又∵sin=1,∴+φ=2kπ+,k∈Z,
∴φ=2kπ+,k∈Z,
又∵φ∈,∴φ=.
∴y=sin
(2)列出x、y的对应值表:
x
-
π
π
π
2x+
0
π
π
2π
y
0
0
-
0
描点,连线,如图所示:
12.解 ∵f(x)在R上是偶函数,
∴当x=0时,f(x)取得最大值或最小值.
即sinφ=±1,得φ=kπ+,k∈Z,又0≤φ≤π,∴φ=.
由图象关于M对称可知,sin=0,解得ω=k-,k∈Z.
又f(x)在上单调函数,所以T≥π,即≥π,
∴ω≤2,又ω>0,
∴当k=1时,ω=;当k=2时,ω=2.
13.A [由图象可知A=1,T=-(-)=π,∴ω==2.
∵图象过点(,0),∴sin(+φ)=0,∴+φ=π+2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z.∴y=sin(2x++2kπ)=sin(2x+).
故将函数y=sinx先向左平移个单位长度后,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,
纵坐标不变,可得原函数的图象.]
14.D [方法一 ∵函数y=sin2x+acos2x的图象关于x=-对称,
设f(x)=sin2x+acos2x,则f=f(0)
∴sin+acos=sin0+acos0.∴a=-1.
方法二 由题意得f=f,
令x=,有f=f(0),即-1=a.]