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§4.5 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用
1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=eq \f(2π,ω)
f=eq \f(1,T)=eq \f(ω,2π)
ωx+φ
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点.
如下表所示.
x
eq \f(0-φ,ω)
eq \f(\f(π,2)-φ,ω)
eq \f(π-φ,ω)
eq \f(\f(3π,2)-φ,ω)
eq \f(2π-φ,ω)
ωx+φ
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤如下:
1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)作函数y=sin(x-eq \f(π,6))在一个周期内的图象时,确定的五点是(0,0),(eq \f(π,2),1),(π,0),(eq \f(3π,2),-1),(2π,0)这五个点. ( × )
(2)将y=3sin 2x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位后所得图象的解析式是y=3sin(2x+eq \f(π,4)). ( × )
(3)y=sin(x-eq \f(π,4))的图象是由y=sin(x+eq \f(π,4))的图象向右移eq \f(π,2)个单位得到的. ( √ )
(4)y=sin(-2x)的递减区间是(-eq \f(3π,4)-kπ,-eq \f(π,4)-kπ),k∈Z. ( × )
(5)函数f(x)=sin2x的最小正周期和最小值分别为π,0. ( √ )
(6)函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为eq \f(T,2). ( √ )
2.把函数y=sin(x+eq \f(π,6))图象上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),再将图象向右平移eq \f(π,3)个单位,那么所得函数的解析式为________.
答案 y=-cos 2x
解析 将y=sin(x+eq \f(π,6))图象上各点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+eq \f(π,6));再将图象向右平移eq \f(π,3)个单位,得到函数y=sin[2(x-eq \f(π,3))+eq \f(π,6)]=sin(2x-eq \f(π,2))=-cos 2x.
3.(2013·四川改编)函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-eq \f(π,2)<φ<eq \f(π,2))的部分图象如图所
示,则ω,φ的值分别是________,________.
答案 2 -eq \f(π,3)
解析 eq \f(3,4)T=eq \f(5π,12)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3))),T=π,∴ω=2,
∴2×eq \f(5π,12)+φ=2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,∴φ=2kπ-eq \f(π,3),k∈Z.
又φ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),∴φ=-eq \f(π,3).
4.设函数f(x)=cos ωx (ω>0),将y=f(x)的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于________.
答案 6
解析 由题意可知,nT=eq \f(π,3) (n∈N*),
∴n·eq \f(2π,ω)=eq \f(π,3) (n∈N*),
∴ω=6n (n∈N*),
∴当n=1时,ω取得最小值6.
5.已知简谐运动f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)x+φ)) (|φ|<eq \f(π,2))的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为__________.
答案 6,eq \f(π,6)
解析 由题意知1=2sin φ,得sin φ=eq \f(1,2),又|φ|<eq \f(π,2),
得φ=eq \f(π,6);而此函数的最小正周期为T=2π÷eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))=6.
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例1 设函数f(x)=sin ωx+eq \r(3)cos ωx(ω>0)的周期为π.
(1)求它的振幅、初相;
(2)用五点法作出它在长度为一
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