■王承哲
同學們都知道,正弦函數(shù)與余弦函數(shù)都具有對稱性,它們的圖像不僅是軸對稱圖形,而且是中心對稱圖形。那么,由正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的對稱性,如何來探究函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的對稱性呢?
問題1:如何求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=Acos(ωx+φ)的對稱軸方程?
答:與正弦曲線、余弦曲線一樣,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的圖像的對稱軸都通過函數(shù)圖像的最值點且垂直于x軸。
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)對稱軸方程的求法:令sin(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=(k∈Z),則所以函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像的對稱軸方程為
函數(shù)y=Acos(ωx+φ)對稱軸方程的求法:令cos(ωx+φ)=±1,得ωx+φ=kπ(k∈Z),則所以函數(shù)y=Acos(ωx+φ)的圖像的對稱軸方程為x=
例1已知函數(shù)y=sin(2x+φ)圖像的一條對稱軸在區(qū)間內,則滿足此條件的一個φ值為( )。
解:令2x+φ=解得x
問題2:如何求函數(shù)y=Asin(ωx+φ)與y=Acos(ωx+φ)的對稱中心?
答:與正弦曲線、余弦曲線一樣,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)圖像的對稱中心,即為函數(shù)圖像與x軸的交點。
函數(shù)y=Asin(ωx+φ)對稱中心的求法:令sin(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ(k∈Z),則所以函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像關于點Z)成中心對稱。
函數(shù)y=Acos(ωx+φ)對稱中心的求法:令cos(ωx+φ)=0,得ωx+φ=kπ+π 2(k∈Z),則(k∈Z),所以函數(shù) y=Acos(ωx+φ)的圖像關于點成中心對稱。
例2已知函數(shù)(ω>0)的最小正周期為π,則該函數(shù)圖像( )。
問題3:函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像的對稱性,一般可用到哪些重要結論?
答:函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的圖像的對稱性有以下結論:①函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的圖像關于點(x0,0)中心對稱,當且僅當f(x0)=0時成立。②函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的圖像關于直線x=x0對稱,當且僅當f(x0)=A 或f(x0)=-A 時成立。上述結論,若換成函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)同樣成立。
例3(1)已知函數(shù)f(x)=a2sin2x+(a-2)cos2x的圖像關于點中心對稱,求a的值。
(2)已知函數(shù)f(x)=a2sin2x+(a-2)·cos2x的圖像關于直線對稱,求a的值。
解:由函數(shù)f(x)=a2sin2x+(a-2)·cos2x的圖像關于點中心對稱,可得所以a=2。
例4已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期是π,若將函數(shù)f(x)的圖像向右平移個單位后得到的函數(shù)圖像關于原點對稱,則函數(shù)f(x)的圖像( )。
解:由f(x)的最小正周期為π,可得=π,即ω=2,所以函數(shù)f(x)的圖像向右平移個單位后得到函數(shù)g(x)=的圖像。又g(x)的圖像關于原點對稱,所以可得Z)。由可得Z),所以故函數(shù)f(x)=