三角函数的伸缩与平移

通过调节振幅、角频率、初相与纵向平移,直观感受 y = A·f(ωx + φ) + b 的图形变化规律

y = sin(x)

参数调节

1
-55
1
18
0
-66
0
-55
显示基准函数 (虚线)

函数图像

当前函数基准函数
-4π-3π-2ππx-4-3-2-11234yO

函数属性

振幅|A| = 1
周期T = 6.2832
角频率ω = 1
初相φ = 0
相移-φ/ω = 0
纵移b = 0
最大值1
最小值-1

📖 变换规律总结

振幅 A —— 纵向伸缩
  • |A| > 1:图像纵向拉伸
  • 0 < |A| < 1:图像纵向压缩
  • A < 0:图像关于 x 轴翻转
  • 最大值 = b + |A|,最小值 = b - |A|
角频率 ω —— 横向伸缩
  • ω > 1:图像横向压缩(周期变短)
  • 0 < ω < 1:图像横向拉伸(周期变长)
  • 周期 T = 2π / |ω|
  • ω 越大,单位长度内波形越多
⟵⟶初相 φ —— 水平平移
  • φ > 0:图像向左平移 φ/ω
  • φ < 0:图像向右平移 |φ|/ω
  • 即图像整体沿 x 轴移动 -φ/ω
  • 不改变形状与振幅
⬆⬇纵移 b —— 竖直平移
  • b > 0:图像整体上移 b 个单位
  • b < 0:图像整体下移 |b| 个单位
  • 对称轴(中线)变为 y = b
  • 不改变振幅与周期

🔄 从 y = sin x 到 y = A·sin(ωx + φ) + b 的变换步骤

  1. 1横向伸缩:将 y = sin x 各点横坐标变为原来的 1/|ω| 倍(纵坐标不变),得 y = sin(ωx)
  2. 2水平平移:将 y = sin(ωx) 向左平移 φ/ω 个单位(φ > 0 左移,φ < 0 右移),得 y = sin(ωx + φ)
  3. 3纵向伸缩:将 y = sin(ωx + φ) 各点纵坐标变为原来的 |A| 倍(A < 0 时还翻转),得 y = A·sin(ωx + φ)
  4. 4竖直平移:将 y = A·sin(ωx + φ) 整体上移 b 个单位,得 y = A·sin(ωx + φ) + b