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§4.6 函数 y=Asin(ωx+φ)的性质与图象
课标要求 1.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义;能借助图象理解参数ω,
φ,A的意义,了解参数的变化对函数图象的影响.2.会用三角函数解决简单的实际问题,体
会可以利用三角函数构建刻画事物周期变化的数学模型.
知识梳理
1.简谐运动的有关概念
已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x≥0
振幅 周期 频率 相位 初相
A T=____ f== ωx+φ φ
2.用“五点法”画y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个特殊点
ωx+φ 0 π 2π
x
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种途径
常用结论
函数y=Asin(ωx+φ)+k的图象平移的规律:“左加右减,上加下减”.
自主诊断
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A≠0)的最大值为A,最小值为-A.( )
(2)将函数y=3sin 2x的图象向左平移个单位长度后所得图象的解析式是y=3sin.( )(3)把y=sin的图象上各点的横坐标缩短为原来的,所得图象的函数解析式为y=sin.( )
(4)如果y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的相邻两个对称中心之间的距离为.
( )
2.y=2sin的振幅、频率和初相分别为( )
A.2,4π, B.2,,
C.2,,- D.2,4π,-
3.某港口在一天24小时内的潮水的高度近似满足关系式f(t)=2sin,其中f(t)的单位为m,t
的单位是h,则12点时潮水的高度是________m.
4.将函数f(x)=sin x图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移
个单位长度得到函数g(x)的图象,则g(x)=_____________________.
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例1 (1)(2023·淄博模拟)函数f(x)=Asin(ω>0)的图象与x轴的两个相邻交点间的距离为,得到
函数g(x)=Acos ωx的图象,只需将f(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
(2)(2022·全国甲卷)将函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关
于y轴对称,则ω的最小值是( )
A. B. C. D.
跟踪训练1 (1)已知曲线C :y=cos x,C :y=sin,为了得到曲线C ,则对曲线C 的变换
1 2 2 1
正确的是( )
A.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向右平移个单位长度
B.先把横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度
C.先把横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再把得到的曲线向右平移个单位长度
D.先把横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再把得到的曲线向左平移个单位长度
(2)若函数y=sin的图象向右平移个单位长度后与原图象重合,则正数ω不可能是( )
A.2 B.3 C.6 D.9
题型二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式
例2 (1)(多选)(2024·邢台模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的
图象如图所示,则( )A.A=4 B.ω=2
C.φ= D.k=1
(2)如图所示为函数 f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象,其中|AB|=5,则此函数的解析式为
________________________________________________________________.
思维升华 确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法
(1)求A,b.确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=.
(2)求ω.确定函数的最小正周期T,则ω=.
(3)求φ.常用方法如下:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或
把图象的最高点或最低点代入.
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.
跟踪训练2 (1)设函数f(x)=cos在[-π,π]上的图象大致如图,则f(x)的解析式为( )
A.f(x)=cos
B.f(x)=cos
C.f(x)=cos
D.f(x)=cos
(2)(2023·新高考全国Ⅱ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f(x)的
两个交点,若|AB|=,则f(π)=________.
题型三 三角函数图象、性质的综合应用例3 (1)(多选)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业
生产中得到使用(图1),明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理
(图2).一半径为2米的筒车水轮如图3所示,水轮圆心O距离水面1米,已知水轮每60秒
逆时针匀速转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图3中点P)开始计时,则下列结论
0
正确的是( )
A.点P再次进入水中时用时30秒
B.当水轮转动50秒时,点P处于最低点
C.当水轮转动150秒时,点P距离水面2米
D.点P第二次到达距水面(1+)米时用时25秒
(2)(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,则y=
f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
跟踪训练3 (1)某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复
出现.如表所示是今年前四个月的统计情况.
月份x 1 2 3 4
收购价格y/(元/斤) 6 7 6 5
选用一个正弦型函数来近似描述收购价格(单位:元/斤)与相应月份之间的函数关系为
__________________.
(2)已知关于x的方程2sin2x-sin 2x+m-1=0在上有两个不同的实数根,则m的取值范围
是____________________.