§4.9.3 函数y=Asin(ωx+ )的图象教案
●教学目标
(一)知识目标
1.“五点法”画y=Asin(ωx+ )的图象;
2.图象变换的方法画y=Asin(ωx+ )的图象;
3.振幅、周期、最值等.
(二)能力目标
1.会用“五点法”画y=Asin(ωx+ )的图象;
2.会用图象变换的方法画y=Asin(ωx+ )的图象;
3.会求一些函数的振幅、周期、最值等.
(三)德育目标
1.数形结合思想的渗透;
2.化归思想的渗透;
3.提高数学素质.
●教学重点
1.“五点法”画y=Asin(ωx+ )的图象;
2.图象变换过程的理解;
3.一些相关概念.
●教学难点
多种变换的顺序
●教学方法
引导学生多思考,多体会,勤动手,勤动脑,多总结.(引导式)
●教具准备
投影片两张
第一张:课本P64,图4—26
第二张:课本P65,步骤1、2、3、4、5
●教学过程
Ⅰ.课题导入
师:同时涉及到多种变换的函数
y=Asin(ωx+ )(其中A>0,ω>0, ≠0)的图象又该如何得到?
[例]画出函数y=3sin(2x+ 3
),x∈R 的简图.
解:(五点法)
由T= 2
2 ,得T=π 令 x=2x+ 3
列表:
x – 6
12
3
12
7
6
5
2x+ 3
0
2
π
2
3 2π
3sin(2x+
3
0 3 0 –3 0
描点画图:
(打出幻灯片§4.9.3 A)
师:这种曲线也可由图象变换得到:
即:y=sinx y=sin(x+ 3
)
y=sin(2x+ 3
) y=3sin(2x+ 3
)
一般地,函数y=Asin(ωx+ ),x∈R(其中 A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面
的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向左(当 >0时)或向右(当 <0时=平行移动| |个
单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当 0<ω<1时)到原来的
1
倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的
A倍(横坐标不变).
(打出幻灯片§4.9.3 B)
师:这一过程的步骤如图所示
师:另外,注意一些物理量的概念
A 称为振幅
T=
2 称为周期
f=T
1 称为频率
ωx+ 称为相位
x=0时的相位 称为初相
Ⅲ.课堂练习
生:(口答)课本P66 4
(书面练习)课本P66 1.(7)(8)(9)(10)5.
Ⅳ.课时小结
师:通过本节学习,要熟练掌握“五点法”画 y=Asin(ωx+ )的图象,理解图象变
换法作图象的过程,体会它们之间的关系.
进一步掌握三角函数的基本性质,解决一些实际问题.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P68 2.(3)(4)3.4
(二)1.预习课本P69~P71
2.预习提纲
(1)正切函数的图象如何?
(2)正切函数有哪些性质?
●板书设计
左移 3个单位 纵坐标不变
横坐标变为倍
纵坐标变为 3倍
横坐标不变
课题
一、概念
y=Asin(ωx+ )
A为振幅
2 为周期
ωx+ 为相位
为初相
二、例题讲解
课时小结
●备课资料
1.已知函数 y=Asin(ωx+ )(A>0,ω>0,0< <2π)图象的一个最高点(2,
3 ),由这个最高点到相邻最低点的图象与 x轴交于点(6,0),试求函数的解析式.
解:由已知可得函数的周期T=4×(6-2)=16
∴ω= T
2 = 8
又A= 3
∴y= 3 sin( 8
x+ )
把(2, 3 )代入上式得: 3 =sin( 8
×2+ )· 3
∴sin( 4
+ )=1,而 0< <2π
∴ = 4
∴所求解析式为:y= 3 sin( 8
x+ 4
)
2.已知函数 y=Asin(ωx+ )(其中 A>0,| |< 2
)在同一周期内,当 x=
12
时,y有最小值
-2,当x= 12
7 时,y有最大值2,求函数的解析式.
分析:由 y=Asin(ωx+φ)的图象易知 A的值,在同一周期内,最高点与最低点横坐
标之间的距离即 2
T ,由此可求ω的值,再将最高(或低)点坐标代入可求 .
解:由题意A=2, 2
= 12
7 -12
∴T=π=
2 ,∴ω=2
∴y=2sin(2x+ )又 x=12
时y=2
∴2=2sin(2×12
+ )
∴ + 6
= 2
( < 6
=
∴ = 3
∴函数解析式为:y=2sin(2x+ 3
)
3.若函数 y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的 2倍,然
后再将整个图象沿 x轴向左平移 2
个单位,沿 y轴向下平移 1个单位,得到函数 y= 2
1
sinx的图象,则有y=f(x)是( )
A.y= 2
1 sin(2x+ 2
)+1 B.y= 2
1 sin(2x- 2
)+1
C.y= 2
1 sin(2x- 4
)+1 D.y= 2
1 sin( 2
1 x+ 4
)+1
解析:由题意可知
y=f[ 2
1 (x+ 2
)]-1= 2
1 sinx
即 y=f[ 2
1 (x+ 2
)]= 2
1 sinx+1
令 2
1 (x+ 2
)=t,则 x=2t- 2
∴f(t)= 2
1 sin(2t- 2
)+1
∴f(x)= 2
1 sin(2x- 2
)+1
答案:B
4.函数 y=3sin(2x+ 3
)的图象,可由 y=sinx 的图象经过下述哪种变换而得到 (
)
A.向右平移 3
个单位,横坐标缩小到原来的 2
1 倍,纵坐标扩大到原来的3倍
B.向左平移 3
个单位,横坐标缩小到原来的 2
1 倍,纵坐标扩大到原来的3倍
C.向右平移 6
个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的 3
1 倍
D.向左平移 6
个单位,横坐标缩小到原来的 2
1 倍,纵坐标缩小到原来的 3
1 倍
答案:B
评述:由y=sinx的图象变换出 y=sin(ωx+ )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( >0)或向右( <0=平移| |个单位,再将图象上各
点的横坐标变为原来的
1 倍(ω>0),便得y=sin(ωx+ )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
1 倍(ω>0),再沿 x轴向左( >0)
或向右( <0=平移
|| 个单位,便得y=sin(ωx+ )的图象.
5.由 y=Asin(ωx+ )的图象求其函数式
对于给定函数式y=Asin(ωx+ ),利用“五点法”作出其一个周期内的图象,同学
们是较熟悉的.然而,对于这类问题的逆向问题,即给定函数 y=Asin(ωx+ )的图象而
反求其函数式的问题,是同学们较少考虑但又确实存在的一种问题.
一般来说,在这类由图象求函数式的问题中,如对所求函数式中的A、ω、 不加限制
(如 A、ω的正负,角 的范围等),那么所求的函数式应有无数多个不同的形式(这是由于
所求函数是周期函数所致),因此这类问题多以选择题的形式出现,我们解这类题的方法往
往因题而异,但逆用“五点法”作图的思想却渗透在各不同解法之中.
[例1]已知如图是函数y=2sin(ωx+ )(| |< 2
=的图象,那么( )
A.ω= 11
10 , = 6
B.ω= 11
10 , =- 6
C.ω=2, = 6
D.ω=2, =- 6
解析:由图可知,点(0,1)和点( 12
11 ,0)都是图象上的点.
将点(0,1)的坐标代入待定的函数式中,得 2sin =1,即 sin = 2
1 ,又| |
< 2
,∴ = 6
又由“五点法”作图可知,点( 12
11 ,0)是“第五点”,所以 ωx+ =2π,即 ω·
12
11 π+ 6
=2π,解之得ω=2,故选C.
解此题时,若能充分利用图象与函数式之间的联系,则也可用排除法来巧妙求解,即:
解:观察各选择答案可知,应有ω>0
观察图象可看出,应有T=
2 <2π,∴ω>1
故可排除 A与 B
由图象还可看出,函数 y=2sin(ωx+ )的图象是由函数 y=2sinωx的图象向左移
而得到的
∴ >0,又可排除D,故选C.
答案:C
[例 2]已知函数 y=Asin(ωx+ ),在同一周期内,当 x= 9
时函数取得最大值
2,当x= 9
4 时函数取得最小值-2,则该函数的解析式为( )
A.y=2sin(3x- 6
) B.y=2sin(3x+ 6
)
C.y=2sin( 3
x + 6
) D.y=2sin( 3
x - 6
)
解析:由题设可知,所求函数的图象如图所示,点( 9
,2)
和点( 9
4 ,-2)都是图象上的点,且由“五点法”作图可知,
这两点分别是“第二点”和“第四点”,所以应有:
2
3
9
4
129
解得
6
3
答案:B
●教学后记