2021-2022学年高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册第一章三角函数复习课件(共101张PPT)

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名称 2021-2022学年高一下学期数学北师大版(2019)必修第二册第一章三角函数复习课件(共101张PPT)
格式 pptx
文件大小 4.1MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-03-08 00:00:00

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文档简介

(共101张PPT)
第1章 三角函数复习课
北师大(2019)必修2
基础知识梳理与理解
学以致用
题型分类 深度剖析
内容索引
基础知识梳理与理解
1.周期变化与函数周期性
1.周期现象
(1)以相同间隔重复出现的变化叫作周期现象.
(2)要判断一种现象是否为周期现象,关键是看每隔相同间隔,重复出现,若重复出现,则为周期现象;否则不是周期现象.
2.周期函数
一般地,对于函数y=f(x),x∈D,如果存在一个非零常数T,使得对任意的x∈D、都有x+T∈D且满足f(x+T)=f(x)、那么函数y=f(x)称作周期函数,非零常数T称作这个函数的周期
3.最小正周期
如果在周期函数y=f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就称作函数y=f(x)的最小正周期.
4.函数周期性的常用结论
对y=f(x)定义域内任一自变量x
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0);
(2)若 ( + )=1/ ( ) 则T=2a(a>0);
(3)若 ( + )= 1/ ( ) ,则T=2a(a>0).
5.函数的对称性与周期性的关系
(1)如果函数y=f(x)(x∈D)在定义域内有两条对称轴x=a,x=b(a(2)如果函数y=f(x)(x∈D)在定义域内有两个对称中心A(a,0),B(b,0)(a(3)如果函数y=f(x)(x∈D)在定义域内有一条对称轴x=a和一个对称中心B(b.0)(a2.任意角、弧度制及任意角的三角函数
(1)任意角:①定义:角可以看成平面内 绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的 ;②分类:角按旋转方向分为 、
和 .
(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是
S= .
(3)象限角:使角的顶点与 重合,角的始边与 重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.
1.角的概念
一条射线
图形
正角
负角
零角
{β|β=k·360°+α,k∈Z}
原点
x轴的非负半轴
(1)定义:在以单位长为半径的圆中,单位长度的弧所对的圆心角为1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度.正角的弧度数是一个 ,负角的弧度数是一个 ,零角的弧度数是 .
2.弧度制
正数
负数
0
(2)角度制和弧度制的互化:180°= rad,1°= rad,1 rad= .
π
(3)扇形的弧长公式:l= ,扇形的面积公式:S= = .
|α|·r
任意角α的终边与单位圆交于点P(x,y)时,sin α= ,cos α= ,tan α= (x≠0).
三个三角函数的初步性质如下表:
3.任意角的三角函数
y
x
三角函数 定义域 第一象限符号 第二象限符号 第三象限符号 第四象限符号
sin α ___ + + - -
cos α ___ + - - +
tan α _________________ + - + -
R
R
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)锐角是第一象限的角,第一象限的角也都是锐角.(  )
(2)角α的三角函数值与其终边上点P的位置无关.(  )
(3)不相等的角终边一定不相同.(  )
(4)终边相同的角的同一三角函数值相等.(  )
(5)若α∈(0, ),则tan α>α>sin α.(  )
(6)若α为第一象限角,则sin α+cos α>1.(  )
×

×



辨析
3.诱导公式
1.各角的终边与角α的终边的关系
角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α
图示
与角α终边的关系
相同
关于原点对称
关于x轴对称
角 π-α -α +α
图示
与角α终边的关系 _________________
关于y轴对称
关于直线y=x对称
2.六组诱导公式
组数 一 二 三 四 五 六
角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α
正弦
余弦
正切
口诀 函数名不变 符号看象限 函数名改变 符号看象限 sin α
-sin α
-sin α
sin α
cos α
cos α
cos α
-cos α
cos α
-cos α
sin α
-sin α
tan α
tan α
-tan α
-tan α
(1)诱导公式的两个应用
①求值:负化正,大化小,化到锐角为终了.
②化简:统一角,统一名,同角名少为终了.
(2)含2π整数倍的诱导公式的应用
由终边相同的角的关系可知,在计算含有2π的整数倍的三角函数式中可直接将2π的整数倍去掉后再进行运算,如cos(5π-α)=cos(π-α)=-cos α.
4.三角函数的图像与性质
正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图像中,五个关键点是:(0,0),( ,1),(π,0), ,(2π,0).
余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图像中,五个关键点是:(0,1),( ,0),
,( ,0),(2π,1).
1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
(π,-1)
2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图像与性质
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图像
定义域 ____ ____ ______________________
值域
R
R
{x|x∈R且x≠ +kπ,
k∈Z}
[-1,1]
[-1,1]
R
单调性 在_________________ _______上是增加的; 在_________________ ______上是减少的 在______________ ______上是增加的; 在______________ ______上是减少的 在____________
___________上是增加的
最值 当_______________ 时,ymax=1; 当_______________ 时,ymin=-1 当x= 时,ymax=1; 当x=___________ 时,ymin=-1
(k∈Z)
(k∈Z)
[-π+2kπ,2kπ]
(k∈Z)
[2kπ,π+2kπ]
(k∈Z)
+kπ)(k∈Z)
2kπ(k∈Z)
π+2kπ(k∈Z)
奇偶性
对称中心 _____________ _______________ _______________
对称轴方程 ________________ _____________
周期
奇函数
偶函数
奇函数
(kπ,0)(k∈Z)
x=kπ(k∈Z)


π
1.对称与周期
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是 个周期.
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.
2.奇偶性
若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),则
(1)f(x)为偶函数的充要条件是φ= +kπ(k∈Z);
(2)f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z).
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)y=sin x在第一、第四象限是增函数.(  )
(2)常数函数f(x)=a是周期函数,它没有最小正周期.(  )
(3)正切函数y=tan x在定义域内是增函数.(  )
(4)已知y=ksin x+1,x∈R,则y的最大值为k+1.(  )
(5)y=sin |x|是偶函数.(  )
(6)若sin x> ,则x> .(  )
×

×
×

×
5.函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用
1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0),x∈R 振幅 周期 频率 相位 初相
A T=___ f= =___
ωx+φ
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点
如下表所示:
x _____ _____ _____ _____ _____
ωx+φ ____ ____ ____ ____ ____
y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0
0
π

3.函数y=sin x的图像经变换得到y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0)的图像的步骤如下:
ω
1.由y=sin ωx到y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移 个单位长度而非φ个单位长度.
2.函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴由ωx+φ=kπ+ ,k∈Z确定;对称中心由ωx+φ=kπ,k∈Z确定其横坐标.
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)

(2)将函数y=sin ωx的图像向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y=sin(ωx-φ)的图像.(  )
(3)利用图像变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.(  )
(4)函数y=Asin(ωx+φ)的最小正周期为T= .(  )
×
×
×
(5)把y=sin x的图像上各点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的 ,所得图像对应的函数解析式为y=sin x.(  )
(6)若函数y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为T,则函数图像的两个相邻对称中心之间的距离为 .(  )
×

6.三角形的简单应用
(1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型,再利用三角函数的有关知识解决问题.
题型分类 深度剖析
1.周期变化与函数周期性
1.(求值.周期未知)已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+5)=f(x),且当x∈(0,2)时, 2,则f(2021)=_.
解析由f(x+5)=f(x)知函数f(x)的一个周期为5、则f(2021)=f(5×404+1)=f(1)=2021.
2.定义域为R的偶函数f(x)为周期函数,其周期为8,当x∈[-4,0]时f(x)=x+1,则f(25)=_.
【解析】由于函数f(x)是R上周期为8的偶函数,且当x∈[-4,0]时,f(x)=x+1,
因此,f(25)=f(1)=f(-1)=-1+1=0.
3.(配合奇偶性解不等式)函数f(x)是周期为4的偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则不等式xf(x)>0在[-1,3]上的解集为()

A.(1,3) B.(-1,1)
C.(-1,0)U(1,3) D.(-1,0)U(0,1)

解析:若x∈[-2,0],则-x∈[0,2],
:f(-x)=-x-1,f(x)是偶函数,:f(-x)=-x-1=f(x),即当x∈[-2,0]时,f(x)=-x-1,
若x∈[2.4],则x-4∈[-2,0]
2.任意角、弧度制及任意角的三角函数
题型一 角及其表示
例1 (1)若α=k·180°+45°(k∈Z),则α在
A.第一或第三象限 B.第一或第二象限
C.第二或第四象限 D.第三或第四象限
答案
解析
当k=2n(n∈Z)时,α=2n·180°+45°=n·360°+45°,α为第一象限角;
当k=2n+1 (n∈Z)时,α=(2n+1)·180°+45°=n·360°+225°,
α为第三象限角.
所以α为第一或第三象限角.故选A.
(2)已知角α的终边在如图所示阴影表示的范围内(不包括边界),则角α
用集合可表示为______________________.
答案
解析
题型二 弧度制
例2 (1)若圆弧长度等于该圆内接正方形的边长,则其圆心角的弧度数是______.
答案
解析
设圆半径为r,则圆内接正方形的对角线长为2r,
(2)已知扇形的圆心角是α,半径是r,弧长为l.
①若α=100°,r=2,求扇形的面积;
解答
由题意知l+2r=20,即l=20-2r,
②若扇形的周长为20,求扇形面积的最大值,并求此时扇形圆心角的弧度数.
解答
当r=5时,S的最大值为25.
即扇形面积的最大值为25,此时扇形圆心角的弧度数为2 rad.
题型三 三角函数的概念
命题点1 三角函数定义的应用
答案
解析
(2)点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动 弧长到达Q点,则Q点的坐标为
答案
解析
由三角函数定义可知Q点的坐标(x,y)满足
3.诱导公式
A.{1,-1,2,-2} B.{-1,1}
C.{2,-2} D.{1,-1,0,2,-2}
答案
解析
∴A的值构成的集合是{2,-2}.
答案
解析
-1
4.三角函数的图像与性质
题型一 三角函数的定义域和值域
例1 (1)函数f(x)=-2tan(2x+ )的定义域是___________________.
答案
解析
答案
解析
(1)三角函数定义域的求法
求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图像来求解.
(2)三角函数值域的不同求法
①利用sin x和cos x的值域直接求;
②把所给的三角函数式变换成y=Asin(ωx+φ)的形式求值域;
③通过换元,转换成二次函数求值域.
题型二 三角函数的单调性
答案
解析
故选B.
答案
解析
函数y=cos x的单调递增区间为[-π+2kπ,2kπ],k∈Z,
(1)已知三角函数解析式求单调区间:①求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;②求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
A.①②③ B.①③④ C.②④ D.①③
题型三 三角函数的周期性、对称性
命题点1 周期性
答案
解析
①y=cos|2x|=cos 2x,最小正周期为π;
②由图像知y=|cos x|的最小正周期为π;
(2)若函数f(x)=2tan(kx+ )的最小正周期T满足1答案
解析
2或3
又k∈Z,∴k=2或3.
A.是奇函数且图像关于点( ,0)对称
B.是偶函数且图像关于点(π,0)对称
C.是奇函数且图像关于直线x= 对称
D.是偶函数且图像关于直线x=π对称
命题点2 对称性
答案
解析
命题点3 对称性的应用
答案
解析
A.1 B.2 C.4 D.8
答案
解析
∴ω=6k+2(k∈Z),
又ω∈N+,∴ωmin=2.
(1)对于函数y=Asin(ωx+φ),其对称轴一定经过图像的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是不是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.
(2)求三角函数周期的方法:
①利用周期函数的定义.
②利用公式:y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为 ,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为 .
5.函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及变换
(1) 请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;
解答
根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ= .
数据补全如下表:
(2) 将y=f(x)图像上所有点向左平移θ(θ>0)个单位长度,得到y=g(x)的图像.若y=g(x)图像的一个对称中心为 ,求θ的最小值.
解答
因为函数y=sin x图像的对称中心为(kπ,0),k∈Z.
(1)五点法作简图:用“五点法”作y=Asin(ωx+φ)的简图,主要是通过变量代换,设z=ωx+φ,由z取0, ,π, ,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图像.
(2)图像变换:由函数y=sin x的图像通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图像,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.
题型二 由图像确定y=Asin(ωx+φ)的解析式
例2 已知函数f(x)=Asin(ωx+φ) (A>0,|φ|< ,ω>0)的图像的一部分如图所示.
(1)求f(x)的表达式;
解答
观察图像可知A=2且点(0,1)在图像上,
又∵ 是函数的一个零点且是图像递增穿过x轴形成的零点,
(2)试写出f(x)的对称轴方程.
解答
求y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)解析式的步骤
(3)求φ,常用方法如下:
①代入法:把图像上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图像的最高点或最低点代入.
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图像上升时与x轴的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图像的最高点)为ωx+φ= ;“第三点”(即图像下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;“第四点”(即图像的最低点)为ωx+φ= ;“第五点”为ωx+φ=2π.
6.三角形的简单应用
(1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型,再利用三角函数的有关知识解决问题.
命题点1 三角函数模型的应用
例1 如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数 ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为
答案
解析
A.5 B.6 C.8 D.10
由题干图易得ymin=k-3=2,则k=5.
∴ymax=k+3=8.
命题点2 函数零点(方程根)问题
答案
解析
(-2,-1)
故m的取值范围是(-2,-1).
学以致用
1.已知点P(sin,cos)落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ是第________象限角.(  )
A.一           B.二
C.三 D.四
解析 因P点坐标为(-,-),∴P在第三象限.
答案 C
2. (1)写出与下列各角终边相同的角的集合S,并把S中适合不等式-360°≤α<720°的元素α写出来:
①60°;②-21°.
(2)试写出终边在直线y=-x上的角的集合S,并把S中适合不等式-180°≤α<180°的元素α写出来.
解 (1)①S={α|α=60°+k·360°,k∈Z},其中适合不等式-360°≤α<720°的元素α为-300°,60°,420°;
②S={α|α=-21°+k·360°,k∈Z},其中适合不等式-360°≤α<720°的元素α为-21°,339°,699°.
(2)终边在y=-x上的角的集合是S={α|α=k·360°+120°,k∈Z}∪{α|α=k·360°+300°,k∈Z}={α|α=k·180°+120°,k∈Z},其中适合不等式-180°≤α<180°的元素α为-60°,120°.
5.函数f(x)=2sin xcos x是(  ).
A.最小正周期为2 π的奇函数
B.最小正周期为2 π的偶函数
C.最小正周期为π的奇函数
D.最小正周期为π的偶函数
解析 f(x)=2sin xcos x=sin 2x.∴f(x)是最小正周期为π的奇函数.
答案 C
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