1、4.4 函数y=Asin(x+)的图象及三角函数模型的简单应用要点梳理 1.用五点法画y=Asin(x+)一个周期内的简图时,要找五个特征点.如下表所示.,0,基础知识 自主学习,2.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(x+)的图象的步骤如下:,各点的纵坐标变为原来的A倍,各点的纵坐标变为原来的A倍,以上两种方法的区别:方法一先平移再伸缩;方法二先伸缩再平移.特别注意方法二中的平移量. 3.当函数y=Asin(x+)(A0,0,x(0,+)表示一个振动时,A叫做 , 叫做, 叫做 ,x+叫做 ,叫做 . 4.三角函数的图象和性质.,振幅,周期,相位,初相,频率,5.三角函数模型的应
2、用(1)根据图象建立解析式或根据解析式作出图象.(2)将实际问题抽象为与三角函数有关的简单函数模型.(3)利用收集到的数据作出散点图,并根据散点图进行函数拟合,从而得到函数模型.,基础自测 1.(2009湖南理,3)将函数y=sin x的图象向左平移(02)个单位后,得到函数 的图象,则等于( )A. B. C. D.解析 将函数y=sin x的图象向左平移(02)个单位得到函数y=sin(x+),在A、B、C、D四项中,只有,D,2.为了得到函数 xR的图象,只需把函数y=2sin x,xR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.
3、向右平移 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)C.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3倍(纵坐标不变)D.向右平移 个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),解析 将y=2sin x的图象向左平移 个单位得到 y=2sin 的图象,将y=2sin 图象上各 点横坐标变为原来的3倍(纵坐标不变),则得 到 的图象,故选C. 答案 C,3.已知函数f(x)=asin x-bcos x(a、b为常数,a0,xR)在 处取得最小值,则函数 A.偶函数且它的图象关于点(,0)对称 B.偶函数且它的图象关于点 对称 C.奇函数且它的图象关
4、于点 对称 D.奇函数且它的图象关于点(,0)对称,( ),解析 据题意,当 时,函数取得最小值,由 三角函数的图象与性质可知其图象必关于直线 对称, 故必有 故原函数f(x)=asin x+acos x=,答案 D,0,4.将函数y=sin 4x的图象向左平移 个单位,得到y=sin(4x+)的图象,则等于( )A. B. C. D.解析 将函数y=sin 4x的图象向左平移 个单位后得到的图象的解析式为,C,5.(2008浙江理,5)在同一平面直角坐标系中,函数 的图象和直线 的交点个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.4解析 函数图象如图所示,直线 与该图象有两个交点.,C,题型一
5、作y=Asin(x+)的图象已知函数(1)求它的振幅、周期、初相; (2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;(3)说明 的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到.(1)由振幅、周期、初相的定义即可解决.(2)五点法作图,关键是找出与x相对应的五个点.(3)只要看清由谁变换得到谁即可.,题型分类 深度剖析,解 (1) 的振幅A=2,周期,X,X,方法一 把y=sin x的图象上所有的点向左平移 个单位,得到 的图象,再把 的图象上的点的横坐标缩短到原来的 倍(纵坐标 不变),得到 的图象,最后把 上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不 变),即可得到 的图象.,方法二 将y=s
6、in x的图象上每一点的横坐标x缩 短为原来的 倍,纵坐标不变,得到y=sin 2x的 图象; 再将y=sin 2x的图象向左平移 个单位; 得到 的图象;再将的图象上每一点的横坐标保持不变, 纵坐标伸长为原来的2倍,得到 的图象.,(1)作三角函数图象的基本方法就是 五点法,此法注意在作出一个周期上的简图后, 应向两端伸展一下,以示整个定义域上的图象; (2)变换法作图象的关键是看x轴上是先平移后 伸缩还是先伸缩后平移,对于后者可利用 来确定平移单位.,知能迁移1 已知函数(1)用五点法作出函数的图象;(2)说明此图象是由y=sin x的图象经过怎么样的变化得到的;(3)求此函数的振幅、周期
7、和初相;(4)求此函数图象的对称轴方程、对称中心.解 (1)列表:,描点、连线,如图所示:,(2)方法一 “先平移,后伸缩”. 先把y=sin x的图象上所有点向右平移 个单位, 得到 的图象;再把 的 图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标 不变),得到 的图象,最后将的图象上所有点的纵坐标伸长到原 来的3倍(横坐标不变),就得到 的图象.,方法二 “先伸缩,后平移” 先把y=sinx的图象上所有点的横坐标伸长为原来的 2倍(纵坐标不变),得到 的图象;再 把 图象上所有的点向右平移 个单位, 得到 的图象,最后将 的图象上所有点的纵坐标伸长到原 来的3倍(横坐标不变),就得到 的图象
8、.,题型二 求函数y=Asin(x+)+b的解析式如图为y=Asin(x+)的图象的一段,求其解析式.首先确定A.若以N为五点法作图中的第一个零点,由于此时曲线是先下降后上升(类似于y=-sin x的图象),所以A0.而 可由相位来确定.,解 方法一 以N为第一个零点,方法二 由图象知A= ,,(1)与是一致的,由可得, 事实上同样由也可得. (2)由此题两种解法可见,在由图象求解析式时, “第一个零点”的确定是重要的,应尽量使A取正值. (3)已知函数图象求函数y=Asin(x+)(A0, 0)的解析式时,常用的解题方法是待定系 数法,由图中的最大值或最小值确定A,由周期确 定,由适合解析式
9、的点的坐标来确定,但由图 象求得的y=Asin(x+)(A0,0)的解析 式一般不惟一,只有限定的取值范围,才能得出惟一解,否则的值不确定,解析式也就不惟一.,(4)将若干个点代入函数式,可以求得相关待定 系数A,这里需要注意的是,要认清选择 的点属于“五点”中的哪一个位置点,并能正确 代入式中.依据五点列表法原理,点的序号与式子 的关系是:“第一点”(即图象上升时与x轴的交 点)为x+=0;“第二点”(即图象曲线的最 高点)为 ;“第三点”(即图象下降时 与x轴的交点)为x+=;“第四点”(即图象 曲线的最低点)为 ;“第五点” 为x+=2.,知能迁移2 (2009辽宁理,8)已知函数f(x
10、)=Acos(x+)的图象如图所示, ,则f(0)=( )A. B.C. D.解析 由题意可知,,答案 C,题型三 函数y=Asin(x+)的图象与性质的综合应用(12分)在已知函数f(x)=Asin(x+),xR(其中A0,0,0 )的图象与x轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为 且图象上一个最低点为(1)求f(x)的解析式;(2)当 时,求f(x)的值域.易知T=,A=2,利用点M在曲线上可求,第(2)问由函数图象易解,关键是将 x+看成一个整体.,解,1分,3分,5分,6分,认识并理解三角函数的图象与性质是 解决此题的关键.图象与x轴的两个相邻交点间的 距离即为半个周期.在求函数值域时,
11、由定义域转 化成x+的范围.即把x+看作一个整体.,8分,10分,12分,知能迁移3 已知向量a=(cos x,sin x),b=( cos x,cos x),若f(x)=ab+ .(1)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;(2)求函数f(x)在区间 上的值域.解 (1)f(x)=ab+ = cos2x+sin xcos x+,方法与技巧 1.五点法作函数图象及函数图象变换问题(1)当明确了函数图象基本特征后,“描点法”是作函数图象的快捷方式.运用“五点法”作正、余弦型函数图象时,应取好五个特殊点,并注意曲线的凹凸方向.(2)在进行三角函数图象变换时,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸
12、缩,后平移”也经常出现在题目中,所以也必须熟练掌握,无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角”变化多少.,思想方法 感悟提高,2.由图象确定函数解析式由函数y=Asin(x+)的图象确定A、的题型,常常以“五点法”中的第一零点作为突破口,要从图象的升降情况找准第一零点的位置.要善于抓住特殊量和特殊点. 3.对称问题函数y=Asin(x+)的图象与x轴的每一个交点均为其对称中心,经过该图象上坐标为(x,A) 的点与x轴垂直的每一条直线均为其图象的对称轴,这样的最近两点间横坐标的差的绝对值是半个周期(或两个相邻平衡点间的距离).,失误与防范 1.
13、由函数y=sin x(xR)的图象经过变换得到函数y=Asin(x+)的图象,在具体问题中,可先平移变换后伸缩变换,也可以先伸缩变换后平移变换,但要注意:先伸缩,后平移时要把x前面的系数提取出来. 2.函数y=Asin(x+)的图象和性质是本节考查的重点,也是高考热点,复习时尽可能使用数形结合的思想方法,如求解对称轴、对称中心和单调区间等.,3.注意复合形式的三角函数的单调区间的求法.函数y=Asin(x+)(A0,0)的单调区间的确定,基本思想是把x+看做一个整体.在单调性应用方面,比较大小是一类常见的题目,依据是同一区间内函数的单调性.,一、选择题 1.(2009山东文,3)将函数y=si
14、n 2x的图象向左平移 个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A.y=2cos2x B.y=2sin2xC. D.y=cos 2x解析 将函数y=sin 2x的图象向左平移 个单位,得到函数 即的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y=1+cos 2x=2cos2x.,A,定时检测,2.将函数 的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移 个单位,所得到的图象解析式是 ( )A.f(x)=sin x B.f(x)=cos xC.f(x)=sin 4x D.f(x)=cos 4x解析,A,3.若函数y=Asin(x+)+m的最大值为4,最小值为0,最
15、小正周期为 ,直线 是其图象的一条对称轴,则它的解析式是 ( ),解析,答案 D,4.(2009全国文,9)若将函数y=tan(x+ )(0)的图象向右平移 个单位长度后,与函数y=tan(x+ )的图象重合,则的最小值为( )A. B. C. D.解析,D,5.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(t+ )(A0,0,0 )的图象如下图所示,则当 秒时,电流强度是( )A.-5 A B.5 A C. A D.10 A,解析,答案 A,6.(2009天津理,7)已知函数f(x)=sin(x+ )(xR,0)的最小正周期为,为了得到函数g(x)=cos x的图象,只要将y=f(x
16、)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,解析,答案 A,二、填空题 7.(2009江苏,4)函数y=Asin(x+)(A、为常数,A0,0)在闭区间-,0上的图象如图所示,则= .解析 由函数y=Asin(x+)的图象可知:,3,8.(2008全国改编)若动直线x=a与函数f(x)=sin x和g(x)=cos x的图象分别交于M、N两点,则|MN|的最大值为 .解析 设x=a与f(x)=sin x的交点为M(a,y1),x=a与g(x)=cos x的交点为N(a,y2),则|MN|=|y1-y2|=|sin a-cos
17、a|,9.若函数f(x)=2sin x (0)在 上单调递增,则的最大值为 .解析,三、解答题 10.已知函数 f(x)=Asin(x+)+b(0,| )的图象的一部分如图所示:(1)求f(x)的表达式;(2)试写出f(x)的对称轴方程.解 (1)由图象可知,函数的最大值M=3,,11.函数y=Asin(x+)(A0,0,| )的一段图象如图所示.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)将函数y=f(x)的图象向右平移 个单位,得到y=g(x)的图象,求直线y= 与函数y=f(x)+g(x)的图象在(0,)内所有交点的坐标.,解 (1)由题图知A=2,T=,于是 将y=2sin 2x的图象向左平移 个单位长度, 得y=2sin(2x+)的图象.,12.已知函数f(x)=Asin(x+) (A0,0,| ,xR)的图象的一部分如图所示.(1)求函数f(x)的解析式;(2)当 时,求函数y=f(x)+f(x+2)的最大值与最小值及相应的x的值.,解 (1)由图象知A=2,T=8,(2)y=f(x)+f(x+2),返回,