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时间:2020-07-03
《高中数学 1.5函数y=Asin(ωx+φ)的图象学案 新人教A版必修.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一章 三角函数三角函数1.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象1.了解函数y=Asin(ωx+φ)的实际意义,理解φ,ω,A对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响.2.会用“五点法”作出函数y=Asin(ωx+φ)及函数y=Acos(ωx+φ)的图象.3.理解并掌握通过对函数y=sinx的图象进行平移变换及伸缩变换得到函数y=Asin(ωx+φ)的图象的方法.一、ω、φ、A对y=Asin(ωx+φ)的图象的作用1.y=sin(x+φ)的图象与y=sinx图象的关系.y=sin(x+φ)的图象可
2、以看作是把y=sinx的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移
3、φ
4、个长度单位而得到.2.y=sin(ωx+φ)的图象与y=sin(x+φ)图象的关系.y=sin(ωx+φ)的图象可以看作是把y=sin(x+φ)的图象上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的倍,纵坐标不变而得到.3.y=Asin(ωx+φ)的图象与y=sin(ωx+φ)图象的关系.y=Asin(ωx+φ)的图象可以看作是把y=sin(ωx+φ)的图象上所有点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(05、标不变而得到.4.y=sinx的图象与y=Asin(ωx+φ)图象的关系.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作是用下面的方法得到的:先画出y=sinx的图象,再把正弦曲线向左(右)平移6、φ7、个长度单位,得到函数y=sin(x+φ)的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍,横坐标不变,这时的曲线就是函数y=Asin(ωx+φ)的图象.1.由函数y=sinx的图象通过变换得到8、y=sin(ωx+φ)图象,有几种途径?这几种途径有何不同?解析:由y=sinx的图象变换出y=sin(ωx+φ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换.途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将y=sinx的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移9、φ10、个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,便得y=sin(ωx+φ)的图象.途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换先将y=sinx的图象上各点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,再沿x轴向左(φ>0)或向右(φ<011、)平移个单位,便得y=sin(ωx+φ)的图象.两者最大的区别就是平移单位的不同.二、“五点法”作图用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象.(1)确定函数的最小正周期T=;(2)令ωx+φ分别等于0,,π,,2π确定这五个关键点,列表如下:x-ωx+φ0π2πy0A0-A0这五个点为:P1,P2,A,P3,P4,-A,P5.其中,P1,P3,P5均为零点(图象与x轴的交点),P2是最大值点,P4是最小值点,这五个点分别称为第一、二、三、四、五个关键点.(3)描点,画出函数在12、一个周期内的图象,再向左、右无限扩展,就得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象.2.研究函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质及其利用五点法作函数的图象的主要数学思想方法是什么?解析:整体代换的数学思想方法,即把ωx+φ看成一个整体.把函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质问题转化为y=sinx的性质和图象问题去处理.三、函数y=Asin(ωx+φ)的性质1.y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调递增区间由2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)求13、得,单调减区间由2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)求得.2.y=Asin(ωx+φ)的图象的对称轴方程由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得,即x=(k∈Z);对称中心横坐标由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得,即x=(k∈Z),得对称中心坐标为(k∈Z).3.当φ=kπ+(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是偶函数;当φ=kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是奇函数;当φ≠kπ+且φ≠kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是非奇非偶函数;4.在物理学中,y=Asin(ωx+φ)(A>14、0,ω>0),x∈[0,+∞)表示简谐运动的运动方程,这时参数A,ω,φ有如下物理意义:(1)A称为简谐运动的振幅,它表示做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离.(2)T=称为简谐运动的周期,它表示做简谐运动的物体往复运动一次所需的时间[即函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最小正周期].(3)f==称为简谐运动的频率,它表示单位时间内做简谐运动的物体往复运动的次数.(4)ωx+φ叫做相位,当x=0时的相位φ称为初相.3.y=Asin(ωx+
5、标不变而得到.4.y=sinx的图象与y=Asin(ωx+φ)图象的关系.一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作是用下面的方法得到的:先画出y=sinx的图象,再把正弦曲线向左(右)平移
6、φ
7、个长度单位,得到函数y=sin(x+φ)的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的A倍,横坐标不变,这时的曲线就是函数y=Asin(ωx+φ)的图象.1.由函数y=sinx的图象通过变换得到
8、y=sin(ωx+φ)图象,有几种途径?这几种途径有何不同?解析:由y=sinx的图象变换出y=sin(ωx+φ)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换.途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将y=sinx的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移
9、φ
10、个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,便得y=sin(ωx+φ)的图象.途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换先将y=sinx的图象上各点的横坐标变为原来的(ω>0)倍,再沿x轴向左(φ>0)或向右(φ<0
11、)平移个单位,便得y=sin(ωx+φ)的图象.两者最大的区别就是平移单位的不同.二、“五点法”作图用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象.(1)确定函数的最小正周期T=;(2)令ωx+φ分别等于0,,π,,2π确定这五个关键点,列表如下:x-ωx+φ0π2πy0A0-A0这五个点为:P1,P2,A,P3,P4,-A,P5.其中,P1,P3,P5均为零点(图象与x轴的交点),P2是最大值点,P4是最小值点,这五个点分别称为第一、二、三、四、五个关键点.(3)描点,画出函数在
12、一个周期内的图象,再向左、右无限扩展,就得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象.2.研究函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质及其利用五点法作函数的图象的主要数学思想方法是什么?解析:整体代换的数学思想方法,即把ωx+φ看成一个整体.把函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质问题转化为y=sinx的性质和图象问题去处理.三、函数y=Asin(ωx+φ)的性质1.y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调递增区间由2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)求
13、得,单调减区间由2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)求得.2.y=Asin(ωx+φ)的图象的对称轴方程由ωx+φ=kπ+(k∈Z)求得,即x=(k∈Z);对称中心横坐标由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得,即x=(k∈Z),得对称中心坐标为(k∈Z).3.当φ=kπ+(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是偶函数;当φ=kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是奇函数;当φ≠kπ+且φ≠kπ(k∈Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)是非奇非偶函数;4.在物理学中,y=Asin(ωx+φ)(A>
14、0,ω>0),x∈[0,+∞)表示简谐运动的运动方程,这时参数A,ω,φ有如下物理意义:(1)A称为简谐运动的振幅,它表示做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离.(2)T=称为简谐运动的周期,它表示做简谐运动的物体往复运动一次所需的时间[即函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最小正周期].(3)f==称为简谐运动的频率,它表示单位时间内做简谐运动的物体往复运动的次数.(4)ωx+φ叫做相位,当x=0时的相位φ称为初相.3.y=Asin(ωx+
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