1、已知三角函数图象求解析式方法例析
已知函数y=Asin(ωx+φ)+k(A>0,ω>0)的部分图象,求其解析式,与用“五点法”作函数y=Asin(ωx+φ)+k的图象有着密切联系,最主要的是看图象上的“关键点”与“特殊点”.本文就一般情况例析如下.
一、A值的确定方法:A等于图象中最高点的纵坐标减去最低点的纵坐标所得差的一半.
二、 ω值的确定方法:
方法1.在一个周期内的五个“关键点”中,若任知其中两点的横坐标,则可先求出周期T,然后据ω=求得ω的值.
方法2:“特殊点坐标法”。特殊点包括曲线与坐标轴的交点、最高点和最低点等。在求出了A与φ的值之后,可由特殊点的坐标来确定ω的值.
2、
三、 φ值的确定方法:
方法1:“关键点对等法”.确定了ω的值之后,把已知图象上五个关键点之一的横坐标代人ωx+φ,它应与曲线y=sinx上对应五点之一的横坐标相等,由此可求得φ的值.此法最主要的是找准“对等的关键点”,我们知道曲线y=sinx在区间[0,2π]上的第一至第五个关键点的横坐标依次为0、、π、、2π,若设所给图象与曲线y=sinx上对应五点的横坐标为x(J=1,2,3,4,5), 则顺次有ωx+φ=0、 ωx+φ=、ωx+φ=π、ωx+φ=、ωx+φ=2π,由此可求出φ的值。
方法2:“筛选选项法”,对于选择题,可根据图象的平移方向经过筛选选项来确定φ的值.
方法3:“
3、特殊点坐标法”.(与2中的方法2类同).
四、 k值的确定方法: K 等于图象向上或向下平移的长度,图象上移时k为正值,下移时k为负值.
另外A、ω、φ的值还可以通过“解方程(组)法”来求得.
例1.图1是函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0,φ≤)的图象,那么正确的是( )
A.ω=, φ= B.ω=, φ=-
x
y
0
2
-22
C.ω=2,φ= D.ω=2,φ=-
, 解:可用“筛选选项法”.
题设图象可看作由y=2sinωx
的图象向左平移而得到,所以φ>0
排除B
4、和D,由A,C知φ=;
ω值的确定可用“关键点对等法”, 图1
因点(,0)是“五点法”中的第五个点,
∴ω·+=2π 解得ω=2, 故选C.
例2.图2是函数y=Asin(ωx+φ)图象上的一段,
(A>0,ω>0,φ∈(0,)),求该函数的解析式.
X
Y
2
0
解法一:观察图象易得A=2,
∴T=2×(-)=π,
∴ω==2.
∴y=2sin(2x+φ).
下面用“关键点对等法”来求出 图2
φ的值,由2×+φ=π(用“第三点”) 得φ=
∴所求函数解析式为y=2sin(2x+).
说明:若用“第二点”
5、可由2× +φ=求得φ的值;若用“第五点”,可由2×+φ=2π求得φ的值.
解法二:由解法一得到T= π,ω=2后,可用“解方程组法”求得φ与A的值,∵点(0,)及点(,0)在图象上,
∴ Asinφ= (1)
Asin(2×+φ)=0 (2)
由(2)得 φ=kπ-(k∈Z), 又φ∈(0,),
∴只有K=1,得φ= , 代人(1)得A=2.
∴所求函数解析式为 y=2sin(2x+).
例3.已知函数y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0, φ<)图象上的一部分如图3所示,则必定有( )
(A) A=-2 (B)
6、ω=1 (C)φ= (D)K=-2
解:观察图象可知 A=2,k=2. ∴y=2sin(ωx+φ)+2
x
2+
y
0
4
2
下面用“解方程组法”求φ与ω的值.
∵ 图象过点(0,2+)、(-,2)
∴ 2+=2sinφ+2 图3
2=2sin(-ω+φ)+2
解得ω=2,φ= 故选C.
0
1
4
2
x
y
例4.如图4给出了函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0, φ <)图象的一段,求这个函数的解析式.
解:由图象可知 T=2×(4-1)=6,
∴ω==,∴y=2sin(x+φ)
下面用“特殊点坐标法”求φ,
∵ 图象过点(1,2)
∴2=2sin(×1+φ), 又 φ < 图4
∴只有φ=
∴所求函数解析式为y=2sin(x+).
说明:本题φ的值也可由“关键点对等法”来求得,如令×1+φ= 或×4+φ= 等均可求得φ的值.