正弦型函数 y = A sin(ωx + φ) + B 中,A、ω、φ、B 分别对其有什么影响?

   日期:2023-04-30     来源:网络整理    作者:网友投稿    浏览:187    

正弦型函数 y = A sin(ωx + φ) + B 中,A、ω、φ、B 分别对其有什么影响?

数学角度:说白了这个正弦函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,A>0)就是物理学的简谐运动方程式推导过来的,其A代表振幅,是影响整个y=sinx和y=cosx的函数,它是控制着整个sin函数和cos函数的波动,y=sinx和y=cosx图像向上或向下平移A个单位说白了就是左加右减,ω叫做圆频率,它是影响整个函数的周期,(也是就说函数的来返的波动)。T=2π/ω。数学中φ跟物理学的φ一样叫做初相,当x=0时的初相位,B叫做跟A一样,不会影响函数的波动,y=sinx和y=cosx图像向上或向下平移b个单位。说白了上加下减。

y=sinx和y=cosx的定义域、值域以及单调性和奇偶性

定义域:R

单调性:(-π/2+2kπ,π/2+2kπ,k∈Z)为增函数

(π/2+2kπ,2/3π+2kπ,k∈Z)为减函数

值域:(-1,1) 奇偶性:奇函数

y=cosx的定义域、值域以及单调性

单调性:(-π/2+2kπ,π/2+2kπ,k∈Z)

值域:(-1,1) 定义域:R

通用公式:T=2π/ω

物理学角度:就是简谐运动说白了就是弹簧振子,也是最基本、最简单的机械振动,因为弹簧振子具有回复的作用,也就是说当物体是随着位移以及时间的变化而运动,在弹簧发生弹性形变时,弹簧振子的回复力F与振子偏离平衡位置的位移x大小成正比,且方向总是相反。所以物体回复的动力学的公式f=-kx(其中k叫做斜率或者是劲度系数,x叫位移,-号表示弹簧振子的方向相反),就是胡克定律的相反数。其实简谐运动就是一个xt图正弦函数图像以及余弦函数图像,用数学角度来讲就是x1=Asin(ωt+φ),x2=Acos(ωt+φ),其中A叫做振幅,也就是物体在做简谐运动的时候,就是质点偏离平衡最大的距离,也就是说振幅是描述振动强弱的物理量,振幅越大振动越强,振幅越小振动越弱。振幅的大小直接反映了振动系统能量的大小。ω叫做圆频率,反应这个物体的快慢,所以ω跟周期T、m、k有关,所以ω=√m/k因为物体在做简谐运动时都会来返,振动的周期是描述物体的振动快慢的物理量,周期越长振动越慢,周期越小振动越快。而φ叫做相位,就是当t=0的初相位,T叫做周期,因为简谐运动的xt图具有周期性,也就是说物体在做简谐运动时的来返所用的时间,做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。说白了就是单摆,其实这个T跟K和m有关,所以T=2π√m/k。最简单的简谐运动就是单摆和弹簧振子,振子在振动过程中,所受重力与支持力平衡,振子在离开平衡位置点后,因为只受到弹簧的弹力作用,这个力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反,总是指向平衡位置,所以称为回复力。

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