5.4.1 正弦函数、余弦函数的图像
1.了解正弦函数、余弦函数图象的来历,掌握“五点法”画出正弦函数、 余弦函数的图象的方法.
2.正、余弦函数图象的简单应用.
3.正、余弦函数图象的区别与联系.
问题探究
如图5.4.1,在直角坐标系中画出以原点O为圆心的单位圆,⊙O与x轴正半轴的交点为A(1,0).在单位圆上,将点A绕着点O旋转弧度至点B,根据正弦函数的定义,点B的纵坐标.由此,以为横坐标,为纵坐标画点,即得到函数图象上的点T(,).
若把x轴上从0到2π这一段分成12等份,使的值分别为, , ,…2π,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,再按上述画点T(,)的方法,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点.
x 0 2
sinx
思考:在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
函数, ∈[0,2π]的图象形状就基本确定了.因此,在精确度要求不高时,常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接起来,得到正弦函数的简图.这就是 “五点(画图)法
思考:你认为应该利用正弦函数和余弦函数的哪些关系,通过怎样的图形变换,才能将正弦函数的图象变换为余弦函数的图象?
对于函数,通过正弦函数, ∈R 的图象向左平移个单位长度而得到.所以,将正弦函数的图象平移,就得到余弦函数的图象,你能说明理由吗?
1.“五点法”作图的一般步骤是 .
类似于用“五点法”画正弦函数图象,找出余弦函数在区间[-π,π]上相应的五个关键点,将它们的坐标填入表5.4.1,然后画出, ∈[-π,π]的简图
例1、用“五点法”作出下列函数的简图.
(1)y=1+sin x,x∈[0,2π];
(2)y=-cos x,x∈[0,2π].
你能利用函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象,通过图象变换得到y=1+sin x,x∈[0,2π]的图象吗?
同样地,利用函数y=cosx,x∈[0,2π] 图象,通过怎样的图象变换就能得到函数y=-cosx,x∈[0,2π] 的图象?
练习1.用“五点法”作函数y=cos 2x,x∈R的图象时,首先应描出的五个点的横坐标是( )
A.0,,π,,2π B.0,,,,π C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
考向1 求范围
例2.函数的定义域是__________.
练习2求函数f(x)=lg sin x+的定义域.
考向2 求交点个数
例3在同一坐标系中,作函数y=sin x和y=lg x的图象,根据图象判断出方程sin x=lg x的解的个数.2-1-c-n-j-y
练习3方程x2-cos x=0的实数解的个数是____.
方程在上有两个不同的实数根,求实数的取值范围.
课堂练习
1.用“五点法”作的图像时,首先描出的五个点的横坐标是( )
A.B.C.D.
2.函数的值域是 ( )
A.0 B. C. D.
3.已知函数的定义域为,值域为,则的值是( )
A. B. C. D.
4.在 内,使 成立的的取值范围为( )
A. B.C. D.
5.函数的图象( )
A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于坐标轴对称
6.下列对的图像描述错误的是( )
A.在和上的图像形状相同,只是位置不同B.介于直线与直线之间
C.关于x轴对称 D.与y轴仅有一个交点
7.(多选)对于余弦函数的图像,有以下描述,其中正确的描述有( )
A.将内的图像向左、向右无限延展B.与的图像形状完全一样,只是位置不同
C.与轴有无数个交点 D.关于轴对称
8.关于三角函数的图象,有下列命题:
①y=sin |x|与y=sin x的图象关于y轴对称;②y=cos(-x)与y=cos |x|的图象相同;
③y=|sin x|与y=sin(-x)的图象关于x轴对称;④y=cos x与y=cos(-x)的图象关于y轴对称.
其中正确命题的序号是________.
9.当时,设关于的方程()根的个数为,那么的取值构成的集合为________(用列举法表示)
10.函数在区间内的零点个数是_____.
三、解答题
11.已知定义在区间上的函数的图象关于直线对称,当时,.
(1)作出的图象;(2)求的解析式;
(3)若关于x的方程有解,将方程所有解的和记作M,结合(1)中的图象,求M的值.