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- 2021-06-16 发布
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第
5
节 函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的图象及应用
考试要求
1.
了解函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的物理意义;能画出
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的图象,了解参数
A
,
ω
,
φ
对函数图象变化的影响;
2.
会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型
.
知
识
梳
理
1.
函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的有关概念
ωx
+
φ
3.
函数
y
=
sin
x
的图象经变换得到
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的图象的两种途径
|
φ
|
诊
断
自
测
1.
判断下列结论正误
(
在括号内打
“√”
或
“×”
)
答案
(1)
×
(2)
×
(3)
√
(4)
√
答案
C
3.
(
老教材必修
4P66T4
改编
)
如图所示,某地夏天从
8
~
14
时的用电量变化曲线近似满足函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
+
b
.
则这段曲线的函数解析式为
________________.
解析
观察图象可知从
8
~
14
时的图象是
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
+
b
的半个周期的图象,
答案
A
5.
(2020·
绵阳诊断改编
)
y
=
cos(
x
+
1)
图象上相邻的最高点和最低点之间的距离是
________.
6.
(2020·
太原一模
)
已知函数
f
(
x
)
=
A
sin(
ωx
+
φ
)(
A
>0
,
ω
>0
,
|
φ
|<π)
的部分图象如图,则函数
g
(
x
)
=
cos(4
φx
+
ω
)
的解析式为
________.
考点一 函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的图象及变换
答案
(1)D
(2)A
考点二 由图象求函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的解析式
(2)
(2020·
河南六市联考
)
函数
f
(
x
)
=
A
sin(
ωx
+
φ
)(
A
>0
,
ω
>0
,
0
≤
φ
<2π)
的部分图象如图所示,则
f
(2 019)
的值为
________.
规律方法
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
中
φ
的确定方法
(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
.
【训练
2
】
(1)
(2020·
佛山模拟
)
某地一天
6
~
14
时的温度变化曲线近似满足函数
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
+
b
(|
φ
|<π)
,则这段曲线的函数解析式可以为
(
)
解析
(1)
令
ω
>0.
由函数图象可知,函数的最大值
M
为
30
,最小值
m
为
10
,周期
T
=
2
×
(14
-
6)
=
16
,
考点三 三角函数图象、性质的综合应用
多维探究
角度
1
图象与性质的综合问题
答案
B
角度
2
三角函数的零点
(
方程的根
)
问题
答案
(
-
2
,-
1)
角度
3
三角函数模型的应用
【例
3
-
3
】
如图,某大风车的半径为
2
米,每
12
秒旋转一周,它的最低点
O
离地面
1
米,点
O
在地面上的射影为
A
.
风车圆周上一点
M
从最低点
O
开始,逆时针方向旋转
40
秒后到达
P
点,则点
P
到地面的距离是
________
米
.
解析
以圆心
O
1
为原点,以水平方向为
x
轴方向,以竖直方向为
y
轴方向建立平面直角坐标系,则根据大风车的半径为
2
米,圆上最低点
O
离地面
1
米,
12
秒转动一周,设
∠
OO
1
M
=
θ
,运动
t
(
秒
)
后与地面的距离为
f
(
t
).
答案
4
规律方法
1.
研究
y
=
A
sin(
ωx
+
φ
)
的性质时可将
ωx
+
φ
视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题
.
2.
方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数
.
3.
三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题
.
解析
(1)
因为
f
(
x
)
是奇函数
(
显然定义域为
R
)
,所以
f
(0)
=
A
sin
φ
=
0
,即
sin
φ
=
0.
又
|
φ
|<π
,所以
φ
=
0.
(3)
因为当
x
=
6
时,
y
=
a
+
A
=
28
;
当
x
=
12
时,
y
=
a
-
A
=
18
,所以
a
=
23
,
A
=
5
,
逻辑推理与数学运算
——
三角函数中有关
ω
的求解
数学运算是解决数学问题的基本手段,通过运算可促进学生思维的发展;而逻辑推理是得到数学结论、构建数学体系的重要方式
.
运算和推理贯穿于探究数学问题的始终,可交替使用,相辅相成
.
类型
1
三角函数的周期
T
与
ω
的关系
【例
1
】
为了使函数
y
=
sin
ωx
(
ω
>0)
在区间
[0
,
1]
上至少出现
50
次最大值,则
ω
的最小值为
(
)
答案
B
类型
2
三角函数的单调性与
ω
的关系
答案
D
类型
3
三角函数的对称性、最值与
ω
的关系
(2)
显然
ω
≠
0
,分两种情况:
思维升华
这类三角函数题除了需要熟练掌握正弦函数、余弦函数、正切函数的单调性外,还必须知晓一个周期里函数最值的变化,以及何时取到最值,函数取到最值的区间要求与题目给定的区间的关系如何
.
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