5.4.1正弦函数、余弦函数的图象学案(含答案)

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名称 5.4.1正弦函数、余弦函数的图象学案(含答案)
格式 zip
文件大小 617.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-12-26 08:08:20

文档简介

朔城区一中2022级高一B部 数学 学历案
编号 课 题 制作 审核 审批 班级 姓名 使用时间
正余弦函数的图象 张丽花
教学目标
1.了解利用单位圆作正弦函数图象的方法(数学抽象、直观想象)
2.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数的图象(数学抽象、直观想象)
3.会用正弦函数、余弦函数的图象解决简单问题(数学运算、直观想象)
教材认知
函数 y=sin x y=cos x
图象
定义域 R
值域 [-1,1] [-1,1]
画法 五点法
关键五点 (0,0),, (π,0),, (2π,0) (0,1),, (π,-1),, (2π,1)
【批注】(1)将y=sin x,x∈R的图象向左平移个单位长度得y=cos x,x∈R的图象,因此y=sin x,x∈R与y=cos x,x∈R的图象形状相同,只是在直角坐标系中的位置不同;
(2)作正、余弦函数图象时,自变量一定要用弧度制,这样自变量的值为实数,任意角与x轴上的实数产生了一一对应关系,从而可以在平面直角坐标系中作出三角函数图象.
(3)“五点法”只是画出y=sin x和y=cos x在[0,2π]上的图象;若x∈R,可先作出正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的图象,然后通过不断向左、右平移可得到y=sin x,x∈R和y=cos x,x∈R的图象.
教材改编题
1.观察正弦函数y=sin x,x∈R的图象,下列说法错误的是(  )
A.过原点 B.与y=cos x的图象形状相同,只是位置不同
C.与x轴有无数个交点 D.关于y轴对称
2.下列图象中,是y=-sin x在[0,2π]上的图象的是(  )
合作探究
学习任务一 正弦、余弦函数图象的初步认识(数学抽象)
1.(多选题)对于余弦函数y=cos x的图象,有以下描述,其中正确的描述有(  )
A.将[0,2π]内的图象向左、向右无限延展就可得到y=cos x的图象
B.与y=sin x图象完全相同 C.与y轴只有一个交点 D.关于x轴对称
2.已知函数f(x)=sin x,x∈[-2π,2π]的图象如图所示,完成下列各题:
(1)点A的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)|BD|=________,|AE|=________;
(3)f=________.
正弦、余弦函数图象的关注点
1.正弦曲线、余弦曲线的形状相同,只是在坐标系中的位置不同,可以通过相互平移得到.
2.知道正弦曲线、余弦曲线在x∈内特殊点(最高、最低点及与x轴的交点)的坐标,会求特殊点之间的横向距离.
学习任务二 用“五点法”作三角函数的图象(直观想象)
【典例】1.用“五点法”作出函数y=1-cos x的简图.
2.(1)作出函数y=|sin x|的图象;
(2)作出函数y=sin |x|的图象.
方法提炼
这两个函数的图象可通过对称变换作出,将y=sin x的图象在y轴右侧的保留,在左侧作右侧关于y轴的对称图形,便得到y=sin |x|的图象,将y=sin x图象在x轴上方的不动,x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,便得到y=|sin x|的图象等.
“五点法”作形如y=a sin x+b(或y=a cos x+b),x∈[0,2π]的图象的三个步骤
即学即练
用“五点法”画出下列函数在区间[0,2π]上的简图.
(1)y=2-sin x;(2)y=cos x-1.
学习任务三 正弦、余弦函数图象的应用(逻辑推理)
角度1 解三角不等式
【典例】(1)在[0,2π]内,不等式sin x<-的解集为________;
(2)函数y=的定义域为________.
角度2 零点(或方程解)的个数问题
【典例】(1)方程sin x=lg x的实根个数有(  )
C.3个 D.无穷多个
(2)方程sin x=在x∈时有两个不相等的实数根,则a的取值范围为________.
方法提炼
1.解三角不等式的关注点
(1)方法:借助于三角函数的图象
(2)关键:①选取合适的一个周期;②确定边界值.
2.关于函数零点、方程根的个数问题的解题策略
运用数形结合的方法构造函数,转化为函数图象交点的个数问题来解决.
即学即练
1.使不等式-2sin x≥0成立的x的集合是(  )
A.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z} B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
C.{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z} D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
2.函数f(x)=2|sin x|,x∈[0,2π]的图象与直线y=k有四个不同的交点,则k的取值范围是________.朔城区一中2022级高一B部 数学 学历案
编号 课 题 制作 审核 审批 班级 姓名 使用时间
正余弦函数的图象 张丽花
教学目标
1.了解利用单位圆作正弦函数图象的方法(数学抽象、直观想象)
2.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数的图象(数学抽象、直观想象)
3.会用正弦函数、余弦函数的图象解决简单问题(数学运算、直观想象)
教材认知
函数 y=sin x y=cos x
图象
定义域 R
值域 [-1,1] [-1,1]
画法 五点法
关键五点 (0,0),, (π,0),, (2π,0) (0,1),, (π,-1),, (2π,1)
【批注】(1)将y=sin x,x∈R的图象向左平移个单位长度得y=cos x,x∈R的图象,因此y=sin x,x∈R与y=cos x,x∈R的图象形状相同,只是在直角坐标系中的位置不同;
(2)作正、余弦函数图象时,自变量一定要用弧度制,这样自变量的值为实数,任意角与x轴上的实数产生了一一对应关系,从而可以在平面直角坐标系中作出三角函数图象.
(3)“五点法”只是画出y=sin x和y=cos x在[0,2π]上的图象;若x∈R,可先作出正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的图象,然后通过不断向左、右平移可得到y=sin x,x∈R和y=cos x,x∈R的图象.
教材改编题
1.观察正弦函数y=sin x,x∈R的图象,下列说法错误的是(  )
A.过原点 B.与y=cos x的图象形状相同,只是位置不同
C.与x轴有无数个交点 D.关于y轴对称
【解析】选D.观察题图可得,正弦函数y=sin x,x∈R的图象不关于y轴对称.
2.下列图象中,是y=-sin x在[0,2π]上的图象的是(  )
【解析】选D.由y=sin x在[0,2π]上的图象作关于x轴的对称图形,知y=-sin x在[0,2π]上的图象为选项D中的图象.
合作探究
学习任务一 正弦、余弦函数图象的初步认识(数学抽象)
1.(多选题)对于余弦函数y=cos x的图象,有以下描述,其中正确的描述有(  )
A.将[0,2π]内的图象向左、向右无限延展就可得到y=cos x的图象
B.与y=sin x图象完全相同 C.与y轴只有一个交点 D.关于x轴对称
【解析】选AC.根据余弦函数的图象可以判断A,C正确,B,D错误.
2.已知函数f(x)=sin x,x∈[-2π,2π]的图象如图所示,完成下列各题:
(1)点A的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)|BD|=________,|AE|=________;
(3)f=________.
【解析】(1)(2)由正弦曲线在x∈[-2π,2π]上的特点可知A(-2π,0),
B,D,E,
所以|BD|=-=2π,|AE|=-=.
(3)f=sin =-sin =-sin =sin =.
正弦、余弦函数图象的关注点
1.正弦曲线、余弦曲线的形状相同,只是在坐标系中的位置不同,可以通过相互平移得到.
2.知道正弦曲线、余弦曲线在x∈内特殊点(最高、最低点及与x轴的交点)的坐标,会求特殊点之间的横向距离.
学习任务二 用“五点法”作三角函数的图象(直观想象)
【典例】1.用“五点法”作出函数y=1-cos x的简图.
【解析】(1)列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
1-cos x 1 1
(2)描点,连线可得函数在[0,2π]上的图象,将函数图象向左、向右平移(每次2π个单位长度),就可以得到函数y=1-cos x的图象,如图所示.
2.(1)作出函数y=|sin x|的图象;
(2)作出函数y=sin |x|的图象.
【解析】(1)y=|sin x|=(k∈Z).
作出y=sin x,x∈[0,π]和y=-sin x,x∈(π,2π]的图象,并将图象左、右平移即可.其图象如图所示.
(2)y=sin |x|=其图象如图所示.
这两个函数的图象可通过对称变换作出,将y=sin x的图象在y轴右侧的保留,在左侧作右侧关于y轴的对称图形,便得到y=sin |x|的图象,将y=sin x图象在x轴上方的不动,x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方,便得到y=|sin x|的图象等.
“五点法”作形如y=a sin x+b(或y=a cos x+b),x∈[0,2π]的图象的三个步骤
即学即练
用“五点法”画出下列函数在区间[0,2π]上的简图.
(1)y=2-sin x;(2)y=cos x-1.
【解析】(1)按五个关键点列表:
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
2-sin x 2 1 2 3 2
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图(1)).
(2)按五个关键点列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
cos x-1 0 -1 -2 -1 0
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图(2)).
学习任务三 正弦、余弦函数图象的应用(逻辑推理)
角度1 解三角不等式
【典例】(1)在[0,2π]内,不等式sin x<-的解集为________;
【解析】画出y=sin x,x∈[0,2π]的草图如下.
因为sin =,所以sin =-,sin =-.
即在[0,2π]内,满足sin x=-的x=或.
可知不等式sin x<-在[0,2π]内的解集是.
(2)函数y=的定义域为________.
【解析】因为2cos x-1≥0,所以cos x≥.取余弦函数的图象在一个周期内连续的一段如图,则当x=±时,cos x=.
所以函数y=的定义域为(k∈Z).
角度2 零点(或方程解)的个数问题
【典例】(1)方程sin x=lg x的实根个数有(  )
C.3个 D.无穷多个
【解析】选C.在同一直角坐标系中作函数y=sin x与y=lg x的图象.由图中可以看出两函数图象有三个交点(xi,yi),其中xi∈(1,10)(i=1,2,3)是方程sin x=lg x的解.
(2)方程sin x=在x∈时有两个不相等的实数根,则a的取值范围为________.
【解析】作出y=sin x,x∈与y=的图象,如图所示,
由图象知,如果y=sin x,x∈与y=的图象有两个交点,
那么方程sin x=,x∈就有两个不相等的实数根.
故当≤<1,即-1方程sin x=在x∈时有两个不相等的实数根.
答案:
方法提炼
1.解三角不等式的关注点
(1)方法:借助于三角函数的图象
(2)关键:①选取合适的一个周期;②确定边界值.
2.关于函数零点、方程根的个数问题的解题策略
运用数形结合的方法构造函数,转化为函数图象交点的个数问题来解决.
即学即练
1.使不等式-2sin x≥0成立的x的集合是(  )
A.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z} B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
C.{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z} D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}
【解析】选C.因为-2sin x≥0,所以sin x≤,
作出y=sin x在内的图象,如图所示,
由图可知,满足条件的x∈,所以不等式成立的x范围是{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z}.
2.函数f(x)=2|sin x|,x∈[0,2π]的图象与直线y=k有四个不同的交点,则k的取值范围是________.
【解析】f(x)=2|sin x|,x∈[0,2π]的图象如图所示,
结合图象可知0