在由图象求三角函数解析式时,若最大值为M,最小值为m,则A=2π
期T确定,即由=T求出,φ由特殊点确定.
ω一个区别
M-m2
,k=
M+m2
,ω由周
由y=sin x的图象变换到y=Asin (ωx+φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的|φ|量是(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x而言,即x本身加减多
ω少值,而不是依赖于ωx加减多少值. 两个注意
作正弦型函数y=Asin(ωx+φ)的图象时应注意: (1)首先要确定函数的定义域;
(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就可根据周期性作出整个函数的图象.
双基自测
π??2x-1.(人教A版教材习题改编)y=2sin? 的振幅、频率和初相分别为( ). 4???1π
A.2,,-
π41πC.2,,-
π8答案 A
π??2.已知简谐运动f(x)=Asin(ωx+φ)?|φ|<?的部分图象如图所示,则该简谐运动的最
2??小正周期T和初相φ分别为( ).
B.2,D.2,
1π
,- 2π41π,- 2π8
π
A.T=6π,φ= 6π
C.T=6,φ=
6
π
B.T=6π,φ=
3π
D.T=6,φ= 3
π?π?解析 由题图象知T=2(4-1)=6?ω=,由图象过点(1,2)且A=2,可得sin?×1+φ?3?3?ππ
=1,又|φ|<,得φ=.
26
答案 C
π
3.函数y=cos x(x∈R)的图象向左平移个单位后,得到函数y=g(x)的图象,则g(x)的
2解析式应为( ).
A.-sin x B.sin x C.-cos x D.cos x
?π?解析 由图象的平移得g(x)=cos?x+?=-sin x.
2??
答案 A
π?4π?4.设ω>0,函数y=sin?ωx+?+2的图象向右平移个单位后与原图象重合,则ω3?3?的最小值是( ). 243
A. B. C. D.3 332
π?4π??4π?π??解析 y=sin?ωx+?+2向右平移个单位后得到y1=sin?ω?x-?+?+2=
3?3?3?3???π4π?4π?sin?ωx+-ω?+2,又y与y1的图象重合,则-ω=2kπ(k∈Z).
33?3?3
∴ω=-k.又ω>0,k∈Z,
2
3
∴当k=-1时,ω取最小值为,故选C.
2答案 C
5.(2011·重庆六校联考)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
T2ππ42π3
解析 由题意设函数周期为T,则=π-=,故T=π.∴ω==.
43333T2
3
答案
2
考向一 作函数y=Asin(ωx+φ)的图象
π???π?【例1】?设函数f(x)=cos(ωx+φ)?ω>0,-<φ<0?的最小正周期为π,且f??=2???4?
3. 2
(1)求ω和φ的值;
(2)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图象. [审题视点] (1)由已知条件可求ω,φ; (2)采用“五点法”作图,应注意定义域[0,π].
2π
解 (1)周期T==π,∴ω=2,
ω
?π??π∵f??=cos?2×+φ
4?4???=cos?π+φ?=-sin φ=3,
??2?2???
ππ
∵-<φ<0,∴φ=-.
23
π??(2)由(1)知f(x)=cos?2x-?,列表如下:
3??
π2x- 3-π 30 π 61 π 25π 120 π 2π 3-1 3π 211π 120 5π 3π 1 2x f(x) 图象如图:
0 1 2
(1)“五点法”作图的关键是正确确定五个点,而后列表、描点、连线即可.
(2)变换法作图象的关键看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ωx?φ?+φ=ω?x+?来确定平移单位. ?ω?
?1π?【训练1】 已知函数f(x)=3sin?x-?,x∈R.
4??2
(1)画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)将函数y=sin x的图象作怎样的变换可得到f(x)的图象? 解 (1)列表取值:
x 1πx- 24π 20 0 3π 2π 23 5π 2π 0 7π 23π 2-3 9π 22π 0 f(x) 描出五个关键点并用光滑曲线连接,得到一个周期的简图.
π
(2)先把y=sin x的图象向右平移个单位,然后把所有的点的横坐标扩大为原来的2倍,
4再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,得到f(x)的图象.
考向二 求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式
【例2】?(2011·江苏)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(0)的值是________.
[审题视点] 由最高、最低点确定A,由周期确定ω,然后由图象过的特殊点确定φ.
T7ππππ
解析 由图可知:A=2,=-=,所以T=2kπ+π,∴φ=2kπ+,令k=0,
412343
2πππ?π?ω==2,又函数图象经过点?,0?,所以2×+φ=π,则φ=,故函数的解析T33?3?π?π6?式为f(x)=2sin?2x+?,所以f(0)=2sin=. 3?32?答案
6
2
解决这类题目一般是先根据函数图象的最高点、最低点确定A,h的值,函数的
周期确定ω的值,再根据函数图象上的一个特殊点确定φ值.
π
【训练2】 已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,|φ|<,ω>0)的图象的一部分如图所示.
2
(1)求f(x)的表达式; (2)试写出f(x)的对称轴方程.
解 (1)观察图象可知:A=2且点(0,1)在图象上,∴1=2sin(ω·0+φ), 1
即sin φ=.
2
ππ11
∵|φ|<,∴φ=.又∵π是函数的一个零点,且是图象递增穿过x轴形成的零点,
261211ππ
∴ω+=2π,∴ω=2. 126π??∴f(x)=2sin?2x+?.
6??
π
(2)设2x+=B,则函数y=2sin B的对称轴方程为
6
B=+kπ,k∈Z,
ππ
即2x+=+kπ(k∈Z),
62解上式得x=
π2
kπ
2
+
π
(k∈Z), 6
π?kππ?∴f(x)=2sin?2x+?的对称轴方程为x=+(k∈Z). 6?26?
考向三 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的综合应用
【例3】?(2012·西安模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<ππ
φ<)的图象与x轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且图象上的一个最低点为
22
M?
?2π,-2?.
?
?3?
?π,π?时,求f(x)的值域.
?
?122?
(1)求f(x)的解析式; (2)当x∈?