《§1.5.2正弦函数的图象与性质再认识》
导学案 (学生版)
聚焦知识目标
1.能正确使用“五点法”、“图象变换法”画出余弦函数的简图.(重点).
2.掌握余弦函数的性质,会求余弦函数的最小正周期,单调区间和最值.(难点)
数学素养
1.通过画余弦函数的图象,培养直观想象素养.
2.通过余弦函数的性质的应用,培养数学运算素养.
引入新课
. 某港口的水深y(单位:m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,根据有关数据描出曲线,经拟合,该曲线可近似地看作函数y=cos t的图象.你能类比正弦函数的性质,总结出余弦函数的相关性质吗
余弦函数的图像
在区间[0,2π]上取一系列的x值,例如0,,,…,2π列表
利用表中的数据,先在平面直角坐标系内描点,结合对函数y=cosx性质的了解,用光滑曲线将它们顺次连接起来,就可以得到区间[0,2π]上y=cosx的图象
由周期性可知,函数y=cosx在区间[2kπ,2(k+1)π],k∈Z,k=0上与在区间[0,2π]上的函数图象形状完全相同,只是位置不同.将函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次平移2π个单位长度),就可以得到余弦函数y=cosx,x∈R的图象.余弦函数y=cosx,x∈R的图象称作 .
思考:1.如何由y=sin x,x∈R的图象得到y=cos x,x∈R的图象?
解:
思考2.函数y=cos x,x∈R的图象向左平移个单位后,得到函数y=g(x) 的图象,则g(x)的解析式为( )
A.-sin x B.sin x C.-cos x D.cos x
解:
例1.画出函数y=cos(x-π)在一个周期上的图象.
解:
例2画出函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象.
解:
解后心得
1.画余弦函数的图象,与画正弦函数图象的方法一样,关键要确定五个关键点.这五个点的坐标是(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
2.形如y=acos x+b,x∈的函数,也可由五点法画图象.
练习:用“五点法”画出y=3+2cos x,x∈[0,2π]的图象.
解:
余弦函数性质的再认识
类比对正弦函数性质再认识的学习方式,通过观察图得到余弦函数y=cos x在x∈R上的主要性质.
定义域
余弦函数的定义域是 .
周期性
由于余弦函数y=cosx的图象是由正弦曲线y=sinx向左平移个单位长度得到的.可以证明,余弦函数是周期函数,它的最小正周期是 .
因此,为了研究问题方便,通常选取区间 讨论其性质,然后延拓到它的定义域R上.
单调性
当x由一π增大到0时,cosx的值由―1增大到1;当x由0增大到π时,cosx的值由1减小到-1.因此,余弦函数在区间[一π,0]上单调递增,在区间[0,π]上单调递减.由余弦函数的周期性可知,余弦函数在区间 上都单调递增,在区间 上都单调递减.
练习:使y=sin x和y=cos x均为减函数的一个区间是( )
解:
最值
当x= 时,余弦函数取得最大值1;当 时,余弦函数取得最小值,余弦函数的值域是 .
解:
奇偶性
余弦函数的图象关于 对称。
由诱导公式cos(一x)=cosx可知,余弦函数是 函数.
例3.画出函数y=cosx-1在一个周期上的图象,并根据图象讨论函数的性质。
解:
由函数y=cosx-1的图象得到它的主要性质
解:
学习与反思
1.观察余弦曲线,写出满足cos x<0的x的取值范围
解:
2.画出下列函数的图象,并根据图象讨论函数的性质:
(1)y=2cosx,x∈R;(2)y=-cos.
解:
3.函数y=1+cosx在区间_______上单调递增,在区间____上单调递减;当x=__时,y取最大值__;当x=_时,y取最小值__.
4.函数y=3cos-1,x∈[一π,π],在区间___单调递增.在区间____上单调递减;当x=______时,y取最大值_;当x=_时,y取最小值_.《§1.5.2正弦函数的图象与性质再认识》
导学案 (教师版)
聚焦知识目标
1.能正确使用“五点法”、“图象变换法”画出余弦函数的简图.(重点).
2.掌握余弦函数的性质,会求余弦函数的最小正周期,单调区间和最值.(难点)
数学素养
1.通过画余弦函数的图象,培养直观想象素养.
2.通过余弦函数的性质的应用,培养数学运算素养.
引入新课
. 某港口的水深y(单位:m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,根据有关数据描出曲线,经拟合,该曲线可近似地看作函数y=cos t的图象.你能类比正弦函数的性质,总结出余弦函数的相关性质吗
余弦函数的图像
在区间[0,2π]上取一系列的x值,例如0,,,…,2π列表
利用表中的数据,先在平面直角坐标系内描点,结合对函数y=cosx性质的了解,用光滑曲线将它们顺次连接起来,就可以得到区间[0,2π]上y=cosx的图象
由周期性可知,函数y=cosx在区间[2kπ,2(k+1)π],k∈Z,k=0上与在区间[0,2π]上的函数图象形状完全相同,只是位置不同.将函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次平移2π个单位长度),就可以得到余弦函数y=cosx,x∈R的图象.余弦函数y=cosx,x∈R的图象称作余弦曲线.
思考:1.如何由y=sin x,x∈R的图象得到y=cos x,x∈R的图象?
只需将y=sin x,x∈R的图象向左平移个单位即可得到y=cos x,x∈R的图象。
为了得到y=sinx和 之间的平移量,通常只需理清函数y=sinx上的点(0,0)平移到什么位置.因此,令 得到 即点(0,0)平移到点 这就说明正弦函数y=sinx图象上的所有点向左平移y个单位长度,即可得到余弦函数y=cos x的图象.
思考2.函数y=cos x,x∈R的图象向左平移个单位后,得到函数y=g(x) 的图象,则g(x)的解析式为( )
A.-sin x B.sin x C.-cos x D.cos x
A [依题意知,g=cos=-sin x,故选A.]
例1.画出函数y=cos(x-π)在一个周期上的图象.
解:按五个关键点列表
于是得到函数y=cos(x-π)在区间[π,3π]上的五个关键点为
描点,并用光滑曲线将它们顺次连接起来,就画出函数y=cos(x-π)在一个周期图象
例2画出函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象.
解后心得
1.画余弦函数的图象,与画正弦函数图象的方法一样,关键要确定五个关键点.这五个点的坐标是(0,1),,(π,-1),,(2π,1).
2.形如y=acos x+b,x∈的函数,也可由五点法画图象.
练习:用“五点法”画出y=3+2cos x,x∈[0,2π]的图象.
余弦函数性质的再认识
类比对正弦函数性质再认识的学习方式,通过观察图得到余弦函数y=cos x在x∈R上的主要性质.
定义域
余弦函数的定义域是R.
周期性
由于余弦函数y=cosx的图象是由正弦曲线y=sinx向左平移个单位长度得到的.可以证明,余弦函数是周期函数,它的最小正周期是2π.
因此,为了研究问题方便,通常选取区间[0,2π]讨论其性质,然后延拓到它的定义域R上.
单调性
当x由一π增大到0时,cosx的值由―1增大到1;当x由0增大到π时,cosx的值由1减小到-1.因此,余弦函数在区间[一π,0]上单调递增,在区间[0,π]上单调递减.由余弦函数的周期性可知,余弦函数在区间[(2k-1)π,2kπ],k∈Z上都单调递增,在区间[2kπ,(2k+1)π],k∈Z上都单调递减.
练习:使y=sin x和y=cos x均为减函数的一个区间是( )
最值
当x=2kx,k∈Z时,余弦函数取得最大值1;当x=(2k+1)π,k∈Z时,余弦函数取得最小值,余弦函数的值域是[-1,1].
奇偶性
余弦函数的图象关于y轴对称。
由诱导公式cos(一x)=cosx可知,余弦函数是偶函数.
例3.画出函数y=cosx-1在一个周期上的图象,并根据图象讨论函数的性质。
解:函数y=cosx的最小正周期是2π,按五个关键点列表
于是得到函数y=cosx-1在区间[0,2π]上的五个关键点为
描点,并用光滑曲线将它们顺次连接起来,就画出函数 在区间[0,2π]上的图象
由函数y=cosx-1的图象得到它的主要性质
学习与反思
1.观察余弦曲线,写出满足cos x<0的x的取值范围
2.画出下列函数的图象,并根据图象讨论函数的性质:
(1)y=2cosx,x∈R;(2)y=-cos.
3.函数y=1+cosx在区间_______上单调递增,在区间____上单调递减;当x=__时,y取最大值__;当x=_时,y取最小值__.
4.函数y=3cos-1,x∈[一π,π],在区间___单调递增.在区间____上单调递减;当x=______时,y取最大值_;当x=_时,y取最小值_.