高中數學,1道題搞定三角函數單調性對稱性、圖像變化等各種性質

2020-12-06 孫老師數學

三角函數的性質是高考必考內容,其中對稱軸、對稱中心和圖像變化是重點,這節課用一道題來全面講解這些內容。

第①問分析:通常情況下,討論三角函數形如y=Asin(ωx+φ)時,最好使A和ω都是正數,這樣有利於藉助課本上的知識來研究它的性質;對於本問,可以使用誘導公式sin(π/2-φ)=cos(φ)變形,以使x的係數是正數,然後再討論它的各種性質;先討論函數的最小正周期和值域,最小正周期公式為:2π÷ω;值域只與A有關,即[-A,A]:

y=Asin(ωx+φ)單調區間的求法是:對於sinx,單調遞增區間是[-π/2+2kπ,π/2+2kπ],則令-π/2+2kπ≤ωx+φ≤π/2+2kπ,求得的x的範圍就是函數y=Asin(ωx+φ)的遞增區間,遞減區間的求法一樣,詳細解法如下:

對於三角函數來說,對稱軸就是過圖像最高點或最低點(即當函數值最大或最小時),且垂直於x的直線,對於正弦函數y=sinx來說,對稱軸是直線x=π/2+kπ,之所以是kπ,原因是每過半個周期,即π個單位長,都有一個對稱軸;對於y=Asin(ωx+φ),對稱軸的求法是:令ωx+φ=π/2+kπ即可;對稱中心是圖像和x軸的交點(即當函數值等於0時),對於正弦函數y=sinx來說,對稱中心為(kπ, 0),對於y=Asin(ωx+φ),對稱中心的橫坐標的求法為:令ωx+φ=kπ,求得的x就是對稱中心的橫坐標。

第②問分析:圖像變形有兩種方法,第一種方法,原函數和目標函數是同名的情況下,先把圖像上各點的橫坐標都變為原來的1/ω,再平移,具體如下:

第二種變化方法:先平移,過程如下:

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