1、典题精讲1.由函数ysinx的图像经过怎样的变换得到函数ysin(x)(0)的图像?剖析:由ysinx的图像变换出ysin(x)的图像一般有两个途径.途径一:先相位变换,再周期变换先将ysinx的图像向左(0)或向右(0)平移个单位;再将得到的图像上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得ysin(x)的图像.途径二:先周期变换,再相位变换先将ysinx的图像上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变);再将得到的图像沿x轴向左(0)或向右(0)平移个单位,便得ysin(x)的图像. 疑点是这两种途径在平移变换中,为什么沿x轴平移的单位长度不同?其突破口是化归到由函数y=f(x)的图像经过怎样的
2、变换得到函数y=f(x+)的图像.只有区别开这两个途径,才能灵活进行图像变换. 若按途径一有:先将y=f(x)的图像向左(0)或向右(0)平移个单位,得函数y=f(x+)的图像;再将函数y=f(x)的图像上各点纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,得y=f(x+)的图像. 若按途径二有:先将y=f(x)的图像上各点纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,得函数y=f(x)的图像;再将函数y=f(x)的图像上各点沿x轴向左(0)或向右(0)平移个单位,得y=f(x+)的图像. 若将y=f(x)的图像上各点纵坐标不变,横坐标变为原来的倍(0),得函数y=f(x)的图像;再将函数y=f(x)的图像上各点沿x轴向左
3、(0)或向右(0)平移|个单位,得到y=f(x+)的图像,即函数y=f(x+)的图像,而不是函数y=f(x+)的图像.例如:由函数ysinx的图像经过怎样的变换得到函数ysin(2x)的图像?方法1:(先相位变换,再周期变换)先将ysinx的图像向左平移个单位得函数ysin(x);再将函数ysin(x)图像上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,得ysin(2x)的图像.方法2:(先周期变换,再相位变换)先将f(x)=sinx的图像上各点纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,得函数f(x)=sin2x的图像;再将函数f(2x)=sin2x的图像上各点沿x轴向左平移个单位,得f2(x+)=sin2(x
4、+)的图像,即函数y=sin(2x+)的图像.在方法2中,得到函数f(2x)=sin2x的图像后,如果把f(2x)=sin2x图像沿x轴向左平移个单位,得f2(x+)=sin2(x+)的图像,即函数y=sin(2x+)的图像,而不是函数ysin(2x)的图像.由以上可见,利用变换法作yAsin(x)的图像时,通常先进行相位变换,后进行周期变换,这样可避免出错.由于容易出错,因此是高考题和模拟题的热点之一.例如:(2006江苏高考卷,4)为了得到函数y=2sin(+),xR的图像,只需把函数y=2sinx,xR的图像上所有的点( )A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐
5、标不变)B.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)D.向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)思路解析:先将y=2sinx,xR的图像向左平移个单位长度,得到函数y=2sin(x+),xR的图像,再把所得图像上各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)得到函数y=2sin(+),xR的图像.答案:C2.如何求型如y=Asin(x+)+b(0)函数的单调递增区间?以y=2sin(-2x)+1为例说明.剖析:复合函数的单调性的复合规律为:若函数y=f(u)与u=g(
6、x)的增减性相同(相反),则y=fg(x)是增(减)函数,可概括为“同增异减”.函数y=2sin(-2x)+1的定义域是R.函数y=2sin(-2x)+1是复合函数,y=f(u)2u+1,u=sin(-2x).则要求函数y=2sin(-2x)+1的单调递增区间,需求u=sin(-2x)的单调递增区间.函数u=sin(-2x)又是复合函数,u=sint,t=-2x.则要求函数u=sin(-2x)的单调递增区间,需求函数u=sint的单调递减区间.则正确的解法是:令2k+-2x2k+(kZ),2k+-2x2k+- (kZ).x,即-k-x-k-.函数的单调递增区间是-k-,-k-(kZ). 由此可
7、见原解法求出的区间是函数的单调递减区间.原解法的错误是求复合函数的单调区间时,错误地判断了构成复合函数的内层函数的单调性. 综上所得,在求函数y=Asin(x+)+b的单调区间时,一定注意其中的参数A和的符号,特别是当A和是负数时,容易出错,其突破口是化归到如何求复合函数的单调区间,这样才不会出错,进而避免:看起来题会,做起来不对,出考场后悔.典题精讲例1已知函数y=3sin(x-),(1)用“五点法”画函数的图像;(2)说出此图像是由y=sinx的图像经过怎样的变换得到的;(3)求此函数的周期、振幅、初相;(4)求此函数的对称轴、对称中心、单调递增区间.思路分析:五点法画函数y=3sin(x
8、-)的图像时,应先找出五个关键点,这五个点应该是使函数取得最大值、最小值以及曲线与x轴相交的点,找出它们的方法是利用整体思想,由x+0,2来确定对应x的值.求函数的对称轴、对称中心、单调递增区间也是应用整体策略来解决.解:(1)列表x-02xy030-30描点:在直角坐标系中描出下列各点(,0),(,3),(,0),(,-1),(,0);连线:将所得五点用光滑的曲线连接起来,得到的所求函数的图像如图1-7-1所示.图1-7-1这样就得到了函数y=3sin(x-)在一个周期内的图像,再将这部分向左或向右平移4k(kZ),得到函数y=3sin(x-)的图像.(2)方法一:(相位变换在周期变换的前面
9、)把y=sinx的图像上所有的点向右平移个单位,得到y=sin(x-)的图像;把y=sin(x-)的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(-)的图像;将y=sin(x-)的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3sin(x-)的图像.方法二:(周期变换在平移变换的前面)把y=sinx的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(x)的图像;把y=sin(x)的图像上所有的点向右平移个单位,得到y=sin(x-)=sin(-)的图像;将y=sin(x-)的图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3
10、sin(x-)的图像.(3)周期T=4,振幅A=3,初相是-.(4)令x-=+k,解得x=+2k,kZ,即函数的对称轴是直线x=+2k(kZ).令x-=k,解得x=2k+,kZ,即对称中心为(+2k,0)(kZ).令-+2kx-+2k,解得-+4kx+4k,kZ.即函数的单调递增区间为-+4k,+4k(kZ).绿色通道:(1)对于函数y=Asin(x+),应明确A、决定“形变”,决定“位变”,A影响值域,影响周期,A、影响单调性.当选用“伸缩在前,平移在后”的变换顺序时,一定注意针对x的变化,向左或向右平移个单位;(2)画y=Asin(x+)的图像常用五点法和变换法;(3)求三角函数周期的一般
11、方法是:先将函数转化为y=Asin(x+)的形式,再利用公式T=进行求周期,有时还利用图像法求周期;对于函数y=Asin(x+)+B的单调性、对称性的研究,运用整体策略处理,把x+看作一个整体,化归为正弦函数y=sinx来讨论,问题自然就迎刃而解.变式训练1(2006福建高考卷,理9)已知函数f(x)=2sinx(0)在区间-,上的最小值是-2,则的最小值等于( )A. B. C.2 D.3思路解析:方法一:根据函数f(x)=2sinx(0)图像的大致位置,得,又T=,所以有23,即.方法二:(代入验证法)当时,f(x)=2sin(x),画图像得在区间-, 上的最小值是f(-)=2sin()-
12、2,故排除A;当时,f(x)=2sin(x),画图像得在区间-, 上的最小值是f(-)=-2,故排除C、D.答案:B变式训练2(2005天津高考卷,文8)要得到函数y=cosx的图像,只需将函数y=sin(2x+)的图像上所有的点的( )A.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度B.横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向右平行移动个单位长度C.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动个单位长度D.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动个单位长度思路解析:由于y=cosx=(x+),则将函数y=2sin(2x+)的图像上所有的点的横坐标伸长到原来
13、的2倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(x+)的图像;再将函数y=sin(x+)的图像向左平行移动个单位长度得到函数y=sin(x+),即函数y=cosx的图像.答案:C变式训练3(2005全国高考卷,理17)设函数f(x)=sin(2x+)(-0),y=f(x)图像的一条对称轴是直线x=.(1)求;(2)求函数y=f(x)的单调增区间;(3)画出函数y=f(x)在区间0,上的图像.思路分析:正弦型函数y=Asin(x+)的图像与其对称轴交点的纵坐标是函数的最值.解:(1)x=是函数y=f(x)的图像的对称轴,sin(2+)=1.+=k+,kZ.=k+,kZ.-0,-k+0.k.k=-1.=
14、-.(2)由(1)知y=sin(2x-).令2k-2x-2k+,kZ,k+xk+,kZ,即函数y=sin(2x-)的单调递增区间是k+,k+(kZ).(3)由y=sin(2x-)知:x0y-1010故函数y=f(x)在区间0,上的图像如图1-7-2所示.图1-7-2例2(2005福建高考卷,理6)函数y=sin(x+)(xR,0,02)的部分图像如图1-7-3,则( )图1-7-3A.=,= B.=,= C.=,= D.=,=思路解析:由图像得T=4(3-1),T=8.=.点(1,1)在函数图像上,则有1=sin(+),02.+.=.答案:C绿色通道:已知f(x)=Asin(x+)(A0,0)
15、的一段图像,求其表达式,其步骤:(1)求A:图像最上方的点的纵坐标为A的值,或图像最下方的点的纵坐标的相反数为A的值.(2)求:一般由图像可知周期T,如相邻两个对称中心(或对称轴)的距离为半个周期.再由T=求出.(3)求:确定时,若能求出离原点最近的右侧图像上升(或下降)的零点的横坐标x0,则令x+=0(或x+=)即可求出.有时还可利用已知点(例如最高点或最低点)确定与.若对A、的符号或对的范围有所要求,则可利用诱导公式通过变换使其符合要求.变式训练已知函数y=Asin(x+)(A0,0,|)的图像的一个最高点为(2,),由这个最高点到相邻最低点的图像与x轴的交点为(6,0),试求这个函数的解
16、析式.思路分析:抓住函数y=Asin(x+)的图像的特征是解本题的关键.解:已知图像最高点为(2,),A=.又根据题意知从最高点到相邻最低点的图像与x轴的交点为(6,0),=6-2=4,即T=16.=.将y=sin(x+)代入最高点坐标,得=sin(2+).sin(+)=1.|,=.函数的解析式为y=sin(x+).问题探究问题试探讨如何求三角函数的周期?导思:思路1:从定义上分析;思路2:从周期函数的图像上分析;思路3:利用常见的结论.探究:确定三角函数的周期有如下方法:(1)定义法:根据周期函数的定义求周期.关键是找到一个实数T,使得对任意实数x,总有f(x+T)=f(x)成立.例如:求函
17、数y=2sin(-)的周期.解:f(x+4)=2sin(x+4)-=2sin(+2-)=2sin(-)=f(x),y=2sin(-)的周期是4.定义法是求周期的通性通法,带有一定的普遍性.(2)图像法:画出三角函数的图像,如果图像每隔“一段”就重复出现,则这一段就是一个周期.这种求函数周期的方法称为图像法.例如:求函数y=|sin2x|的周期.解:画函数y=|sin2x|的图像,如图1-7-4所示.图1-7-4函数y=|sin2x|的图像每隔就重复出现,则函数y=|sin2x|的周期是.利用图像法可得如下结论:(A0,0)函数y=|Asin(x+)|的周期是;函数y=|Acos(x+)|的周期是;函数y=|Atan(x+)|的周期是.(3)公式法:利用常见的公式(结论),求得三角函数的周期.这种求三角函数周期的方法称为公式法.常见的结论:一般地,函数y=Asin(x+)(其中A、为常数,A0,0)的周期T=.如y=2sin(2x+)的周期T=.一般地,函数y=Acos(x+)(其中A、为常数,A0,0)的周期T=.如y=-2cos(3x+)周期T=.一般地,函数y=Atan(x+)(其中A、为常数,A0,0)的周期T=.如y=-2tan(4x+)周期T=.这三种求周期的方法在高考试题中都经常出现,应引起我们的重视.