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1、
函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用備考策略
主標題:函數y=Asin(ωx+φ)的圖象及應用備考策略
副標題:通過考點分析高考命題方向,把握高考規(guī)律,為學生備考復習打通快速通道。
關鍵詞:y=Asin(ωx+φ),圖象與性質,備考策略
難度:2
重要程度:4
內容考點一 函數y=Asin(ωx+φ)的圖象畫法與變換
【例1】 (1)已知f(x)=sin(ω>0)的圖象與y=-1的圖象的相鄰兩交點間的距離為π,要得到y(tǒng)=f(x)的圖象,只需把y=cos 2x的圖象
( ).
A.向左平移個單位 B.向右平移個單位
C.向左平移個單位 D.向右平移個單位
2、(2)已知函數y=2sin.
①求它的振幅、周期、初相;
②用“五點法”作出它在一個周期內的圖象;
③說明y=2sin的圖象可由y=sin x的圖象經過怎樣的變換而得到.
(1)解析 依題意T=π,∴T=π=,∴ω=2,∴f(x)=sin(2x+),∴只需y=cos 2x=sin(2x+)=sin2(x+) f(x)=sin(2x+).
答案 B
(2)解 ①y=2sin的振幅A=2,周期T==π,初相φ=.
②令X=2x+,則y=2sin=2sin X.
列表,并描點畫出圖象:
x
-
X
0
π
2π
y=sin X
0
1
0
3、
-1
0
y=2sin
0
2
0
-2
0
③法一 把y=sin x的圖象上所有的點向左平移個單位,得到y(tǒng)=sin的圖象;再把y=sin的圖象上的點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),得到y(tǒng)=sin的圖象;最后把y=sin的圖象上所有點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變),即可得到y(tǒng)=2sin的圖象.
法二 將y=sin x的圖象上所有點的橫坐標x縮短到原來的倍(縱坐標不變),得到y(tǒng)=sin 2x的圖象;再將y=sin 2x的圖象向左平移個單位,得到y(tǒng)=sin 2=sin的圖象;再將y=sin的圖象上所有點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變),得到y(tǒng)=2sin的
4、圖象.
【備考策略】 函數y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象的兩種作法是五點作圖法和圖象變換法.
(1)五點法:用“五點法”作y=Asin(ωx+φ)的簡圖,主要是通過變量代換,設z=ωx+φ,由z取0,,π,π,2π來求出相應的x,通過列表,計算得出五點坐標,描點后得出圖象.
(2)三角函數圖象進行平移變換時注意提取x的系數,進行周期變換時,需要將x的系數變?yōu)樵瓉淼摩乇?,要特別注意相位變換、周期變換的順序,順序不同,其變換量也不同.
考點二 由圖象求函數y=Asin(ωx+φ)的解析式
【例2】 函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部
5、分圖象
如圖所示,則函數f(x)的解析式為________.
解析 由圖可知A=,
法一 =-=,所以T=π,故ω=2,因此f(x)=sin(2x+φ),
又對應五點法作圖中的第三個點,因此2×+φ=π,所以φ=,故f(x)=sin.
法二 以為第二個“零點”,為最小值點,
列方程組解得
故f(x)=sin.
答案 f(x)=sin
【備考策略】 已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分圖象求其解析式時,A比較容易看圖得出,困難的是求待定系數ω和φ,常用如下兩種方法:
(1)由ω=即可求出ω;確定φ時,若能求出離原點最近的右側圖象上升(或下降)的“零點”橫
6、坐標x0,則令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入點的坐標,利用一些已知點(最高點、最低點或“零點”)坐標代入解析式,再結合圖形解出ω和φ,若對A,ω的符號或對φ的范圍有要求,則可用誘導公式變換使其符合要求.
考點三 函數y=Asin(ωx+φ)的性質應用
【例3】 已知函數f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,ω,A>0,0<φ<)的最大值為2,最小正周期為π,直線x=是其圖象的一條對稱軸.
(1)求函數f(x)的解析式;
(2)求函數g(x)=f-f的單調遞增區(qū)間.
解 (1)由題意,得A=2,ω==2,
當x=時,2sin=±2,
即sin=
7、±1,所以+φ=kπ+,
解得φ=kπ+,又0<φ<,所以φ=.
故f(x)=2sin.
(2)g(x)=2sin-2sin
=2sin 2x-2sin
=2sin 2x-2
=sin 2x-cos 2x=2sin.
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以函數g(x)的單調遞增區(qū)間是,k∈Z.
【備考策略】 函數y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性質
(1)奇偶性:φ=kπ時,函數y=Asin(ωx+φ)為奇函數;φ=kπ+(k∈Z)時,函數y=Asin(ωx+φ)為偶函數.
(2)周期性:y=Asin(ωx+φ)存在周期性,其最小正周期為T=.
(3)單調性:根據y=sin t和t=ωx+φ(ω>0)的單調性來研究,由-+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)得單調增區(qū)間;由+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)得單調減區(qū)間.
(4)對稱性:利用y=sin x的對稱中心為(kπ,0)(k∈Z)求解,令ωx+φ=kπ(k∈Z),求得x、ω.
利用y=sin x的對稱軸為x=kπ+(k∈Z)求解,令ωx+φ=kπ+(k∈Z)得其對稱軸.