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高中人教A版数学必修4:第14课时 平移变换、伸缩变换 Word版含解析.doc

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高中人教A版数学必修4:第14课时 平移变换、伸缩变换 Word版含解析.doc
第14课时 平移变换、伸缩变换
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      课时目标 掌握y=sinx与y=Asin(ωx+φ)图象之间的关系,会用“五点法”和变换法作y=Asin(ωx+φ)的图象,并会由函数的图象与性质求y=Asin(ωx+φ)的解析式.
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  识记强化 y=sinx图象上所有点向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位得C1:y=sin(x+φ);C1上各点的横坐标缩小(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1)到原来的eq \f(1,ω)倍(纵坐标不变)得C2:y=sin(ωx+φ);C2上各点纵坐标伸长(当A>1时)或缩小(00,ω>0).
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  课时作业
一、选择题
1.要得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象,只要将函数y=sin2x的图象(  )
A.向左平移eq \f(π,3)个单位长度 B.向右平移eq \f(π,3)个单位长度
C.向左平移eq \f(π,6)个单位长度 D.向右平移eq \f(π,6)个单位长度
答案:C
解析:因为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),所以将函数y=sin2x的图象上所有点向左平移eq \f(π,6)个单位长度,就可得到函数y=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象.
2.把函数y=sinx的图象上所有点向左平移eq \f(π,3)个单位长度,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数是(  )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))) B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)+\f(π,6)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))
答案:C
解析:把函数y=sinx的图象上所有点向左平行移动eq \f(π,3)个单位长度后得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的图象,再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2),得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象.
3.将函数y=sin2x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数是(  )
A.y=cos2x
B.y=1+cos2x
C.y=1+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))
D.y=cos2x-1
答案:B
解析:将函数y=sin2x的图象向左平移eq \f(π,4)个单位长度,得到函数y=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4)))的图象,即y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)))=cos2x的图象,再向上平移1个单位长度,所得到的图象对应的函数为y=1+cos2x.
4.为了得到函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象,可以将函数y=cos2x的图象(  )
A.向右平移eq \f(π,6)个单位长度
B.向右平移eq \f(π,3)个单位长度
C.向左平移eq \f(π,6)个单位长度
D.向左平移eq \f(π,3)个单位长度
答案:B
解析:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))=coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-2x))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(2π,3)))=cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))).
5.将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移eq \f(π,8)个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(  )
A.eq \f(3π,4)  B.eq \f(π,4)
C.0 D.-eq \f(π,4)
答案:B
解析:y=sin(2x+φ)eq \o(――→,\s\up7(左移),\s\do5(\f(π,8)个单位))y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8)))+φ))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)+φ))
若为偶函数,则eq \f(π,4)+φ=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z
经验证当k=0时,φ=eq \f(π,4).
6.将函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度,得到的图象对应的解析式是(  )
A.y=sineq \f(1,2)x B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,2)))
C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,6))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))
答案:C
解析:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3)))的图象eq \o(――→,\s\up7(横坐标伸长到原来的2倍))y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,3)))的图象y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))-\f(π,3)))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,6)))的图象,故所求解析式为y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)x-\f(π,6))).
二、填空题
7.如果将函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-4x))的图象向左平移φ个单位后正好与原函数的图象重合,那么最小正数φ=______________.
答案:eq \f(π,2)
解析:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-4x))eq \o(――→,\s\up7(向左平移),\s\do5(φ个单位))y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-4x+φ))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-4x-4φ))
若与原函数图象重合,则需满足-4φ=2kπ,k∈Z,当k=-1时,最小正数φ=eq \f(π,2)
8.函数y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象可以看作把函数y=eq \f(1,2)sin2x的图象向________平移________个单位长度得到的.
答案:右 eq \f(π,8)
解析:∵y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))=eq \f(1,2)sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,8))),∴由y=eq \f(1,2)sin2x的图象向右平移eq \f(π,8)个单位长度便得到y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象.
9.先将函数y=sin2x的图象向右平移eq \f(π,3)个单位长度,再作所得图象关于y轴的对称图形,则最后所得图象的解析式是________.
答案:y=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3)))
解析:向右平移eq \f(π,3)个单位长度得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(2π,3))),
关于y轴对称则y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2x-\f(2π,3)))=
-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))).
三、解答题
10.用五点法画出函数y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象,并指出函数的单调区间.
解:(1)列表
x-eq \f(π,6)eq \f(π,12)eq \f(π,3)eq \f(7π,12)eq \f(5π,6)2x+eq \f(π,3)0eq \f(π,2)πeq \f(3π,2)2πy020-20列表时由2x+eq \f(π,3)的取值为0,eq \f(π,2),π,eq \f(3π,2),2π,再求出相应的x值和y值.
INCLUDEPICTURE"07高二下数学-19.TIF"
(2)描点.
(3)用平滑的曲线顺次连结各点所得图象如图所示.
利用这类函数的周期性,我们可以把上面所得的简图向左、向右扩展,得到y=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))(x∈R)的简图(图略).
可见在一个周期内,函数在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(7,12)π))上递减,又因函数的周期为π,所以函数的递减区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,12),kπ+\f(7π,12)))(k∈Z).同理,递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(5,12)π,kπ+\f(π,12)))(k∈Z).
11.先将函数y=sinx的图象向右平移eq \f(π,5)个单位,再变化各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为eq \f(2π,3)的函数y=sin(ωx+φ)(其中ω>0)的图象,求ω和φ.
解:将函数y=sinx的图象向右平移eq \f(π,5)个单位,得到y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,5)))的图象,再变化y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,5)))的图象各点的横坐标(纵坐标不变),得到最小正周期为eq \f(2,3)π的函数y=sin(ωx+φ)(其中ω>0)的图象,得到ω=eq \f(2π,T)=eq \f(2π,\f(2,3)π)=3,所以ω=3,φ=-eq \f(π,5).
INCLUDEPICTURE"预习.EPS"
  能力提升
12.要得到函数y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))的图象,只要将y=sin2x的图象(  )
A.向左平移eq \f(π,8)个单位
B.向右平移eq \f(π,8)个单位
C.向左平移eq \f(π,4)个单位
D.向右平移eq \f(π,4)个单位
答案:A
解析:y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-2x))
=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)-2x))))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))
=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,8))))).
13.函数y=sinx的图象可由y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))的图象经过怎样的变化而得到?
解:∵y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-2x))=
sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-2x))))
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))).
∴y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))
=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))) y
=sin2xeq \o(――→,\s\up7(横坐标变为原来的2倍),\s\do5(纵坐标不变))y=sinx.