高中数学7.3 三角函数的图象和性质完美版课件ppt
展开1.了解函数y=Asin (ωx+φ)的物理意义,能画出函数y=Asin (ωx+φ)的图象,了解参数A,ω,φ对函数图象变化的影响.2.能由正弦曲线通过平移、伸缩变换得到y=Asin (ωx+φ)的图象,并认识函数y=sin x与y=Asin (ωx+φ)的联系.核心素养:直观想象、数学运算
一 匀速圆周运动的数学模型1匀速圆周运动的现实背景——筒车运动模型假定在水流量稳定的情况下,筒车(如图)上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动,具有周期性,因而可以用三角函数模型刻画它们的运动规律.
2与盛水筒运动相关的量如图,将筒车抽象为一个几何图形,设经过t s后,盛水筒M从点P0运动到点P.由筒车的工作原理可知,这个盛水筒距离水面的高度H,由以下量所决定:筒车转轮的中心O到水面的距离h,筒车的半径r,筒车转动的角速度ω,盛水筒的初始位置P0以及所经过的时间t.
3与盛水筒运动相关的量之间的关系如图7-3-18以O为原点,以与水平面平行的直线为x轴建立直角坐标系.设t=0时,盛水筒M位于点P0,以Ox为始边,OP0为终边的角为φ,经过t s后运动到点P(x,y).于是,以Ox为始边,OP为终边的角为ωt+φ,并且有y=rsin(ωt+φ).①所以,盛水筒M距离水面的高度H与时间t的关系是H=rsin(ωt+φ)+h.②函数②就是要建立的数学模型,只要将它的性质研究清楚,就能把握盛水筒的运动规律.由于h是常量,我们可以只研究函数①的性质.
学法指导 函数y=Asin(ωx+φ)的研究思路1.通过对筒车的研究,我们得到了形如y=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0)的函数,显然,这个函数由参数A,ω,φ确定.因此,只要了解这些参数的意义,知道它们的变化对函数图象的影响,就能把握这个函数的性质,进而就可以把握盛水筒的运动规律.2.函数y=sin x就是函数y=Asin(ωx +φ)在A=1,ω=1,φ=0时的特殊情形.我们可借助函数y=sin x的图象与性质研究参数A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)的影响.3.采用控制变量法依次研究φ,A,ω对函数y=Asin(ωx+φ)的影响.
二 A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)图象的影响1φ对函数y=sin(x+φ)图象的影响一般地,函数y=sin(x+φ)的图象可以看作是将函数y=sin x的图象上所有的点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平移|φ|个单位长度而得到的.
提示平移变换:“左加右减”:x→x+φ(φ> 0),图象向左平移,x→x+φ(φ<0)图象向右平移.注:左(右)平移是对x本身而言的,若x的系数不是1,应先换算系数,再左(右)平移.
2 A(A>0且A≠1)对函数y=Asin x图象的影响一般地,函数y=Asin x(A>0且A≠1)的图象,可以看作是将函数y=sin x的图象上所有点的纵坐标变为原来的A倍(横坐标不变)而得到的.
三 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与y=sin x图象间的关系函数y=sin x的图象变换到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤及流程图
描点、连线,并向左右两边分别扩展,得到如图所示的函数图象.
【方法总结】对于函数y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0,φ≠0,k≠0),其图象的基本变换有如下几种.(1)纵向伸缩变换:由A的变化引起的,A>1时伸长,A<1时缩短.(2)横向伸缩变换:由ω的变化引起的,ω>1时缩短,ω<1时伸长.(3)横向平移变换:由φ的变化引起的,φ>0时左移,φ<0时右移.(4)纵向平移变换:由k的变化引起的,k>0时上移,k<0时下移.
【方法总结】若需变换的函数不同名,先化成同名函数,再进行变换.化成同名函数一般要利用诱导公式,而平移方向的判断可依据“左加右减”的原则进行.
三、由三角函数的图象求函数解析式1确定对称中心在x轴上的图象对应的解析式例 4 如图所示,它是函数y=Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0,-π<φ<π)的图象,则该函数的解析式为 .
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