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本节课将带你掌握用“五点法”绘制函数 y=Asin(ωx+φ) 图象的方法,深入理解参数 ω、φ、A 对图象的影响,并理清从 y=sin x 到 y=Asin(ωx+φ) 的两种变换路径与关键区别。
学习目标
1. 会用“五点法”画函数 y=Asin(ωx+φ) 的图象。
2. 借助图象理解 y=Asin(ωx+φ) 中参数 ω,φ,A 的意义,了解参数的变化对其图象的影响。
3. 掌握 y=sin x 与 y=Asin(ωx+φ) 图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤。
作函数 y=Asin(ωx+φ) 的图象
函数 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0) 的图象,可以用下面方法得到:画出函数 y=sin x 的图象;再把正弦曲线向左(或右)平移 |φ| 个单位长度,得函数 y=sin(x+φ) 的图象;然后把曲线上各点的横坐标变为原来的 1/ω 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 y=Asin(ωx+φ) 的图象。
由解析式判断图象间的平移关系的步骤
1. 将两个函数解析式化简成 y=Asin ωx 与 y=Asin(ωx+φ),即 A,ω 及名称相同的结构。
2. 找到 ωx → ωx+φ,变量 x“加”或“减”的量,即平移的单位长度为 φ/ω。
3. 明确平移的方向。
课堂归纳
1. 由 y=sin x 的图象,通过变换可得到 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0) 的图象,其变化途径有两条:
(1)y=sin x ——→ 平移变换 y=sin(x+φ) ——→ 周期变换 y=sin(ωx+φ) ——→ 拉伸变换 y=Asin(ωx+φ)。
(2)y=sin x ——→ 周期变换 y=sin ωx ——→ 平移变换 y=sin(ωx+φ/ω)=sin(ωx+φ) ——→ 拉伸变换 y=Asin(ωx+φ)。
注意:两种途径的变换顺序不同,其中变换的量也有所不同:(1)是先平移变换后周期变换,平移 |φ| 个单位长度;(2)是先周期变换后平移变换,平移 |φ|/ω 个单位长度。这是很容易出错的地方,应特别注意。
2. 类似地,y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0) 的图象也可由 y=cos x 的图象变换得到。