(共37张PPT)
第五章
三角函数
(0,0)
(π,0)
(2π,0)
(π,-1)
综合应用 素养提升
随堂演练 对点落实
课 时 作 业(四十六)
谢谢观看!
在「0,2π]内先分别找出确定所求函数图象的
列表
五个关键点;在表中列出相应的五个点的坐标
根据所列出的五个关键点的坐标,在坐标系中
描点
猫出相应的点
用平滑的曲线将所猫出的五个关键点连接起
连线
来,便得到所求函数的图象5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
[学习目标] 1.了解利用单位圆作正弦函数图象的方法.2.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数的图象.3.会用正弦函数、余弦函数的图象解简单问题.
教材研读 基础落实
知识点 正弦函数、余弦函数的图象
[问题导引1] 绘制函数图象,首先要准确绘制其上一点,对于正弦函数,在[0,2π]上任取一个值x0,如何借助单位圆确定正弦函数值sin x0,并画出点T(x0,sin x0)
提示: 如图,在[0,2π]上任取一个值x0,根据正弦函数的定义可知y0=sin x0,此时弧AB的长度为x0,结合之前每一个角的弧度数与实数的一一对应关系,可得点T(x0,sin x0).
[问题导引2] 我们已经学会绘制函数图象上的点,接下来,如何画函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象?你能想到什么方法?
提示:
如图,借助单位圆,在x轴上把[0,2π]12等分,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点,当然把圆周等分的份数越多,将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的正弦函数图象(通过信息技术展示),然后根据终边相同的同名三角函数值相等,把上述图象沿着x轴向左和向右连续的平行移动,每次移动的距离为2π,就得到函数y=sin x,x∈R的图象.
正弦函数、余弦函数的图象
函数 y=sin x y=cos x
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1]
图象画法 五点法 五点法
关键五点 (0,0),,(π,0),,(2π,0) (0,1),,(π,-1),,(2π,1)
[点拨]
(1)“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.
(2)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.
(链接教材P199例1)
用“五点法”作出下列函数的简图:
(1)y=sin x-1,x∈[0,2π];
(2)y=2+cos x,x∈[0,2π].
解析: (1)按五个关键点列表:
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
sin x-1 -1 0 -1 -2 -1
描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示.
(2)按五个关键点列表:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
2+cos x 3 2 1 2 3
描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示.
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
即时练1.利用“五点法”作出函数y=-1-cos x(0≤x≤2π)的简图.
解析: (1)取值列表如下:
x 0 π 2π
cos x 1 0 -1 0 1
-1-cos x -2 -1 0 -1 -2
(2)描点连线,如图所示.
正、余弦函数图象的简单应用
求函数y=的定义域.
解析: 由2sin x-1≥0得sin x≥,
画出y=sin x的图象和直线y=.
可知sin x≥的解集为y=sin x图象与直线y=的交点及上方部分的集合,即函数定义域为{x|+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z}.
[一题多变]
(变条件)本例中的“sin x”改为“cos x”,应如何解答?
解析: 由2cos x-1≥0得cos x≥,
画出y=cos x的图象和直线y=.
观察图象可知函数的定义域为
{x|2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z}.
用三角函数图象解三角不等式的方法
(1)作出相应正弦函数或余弦函数在[0,2π]上的图象.
(2)写出适合不等式且在区间[0,2π]上的解集.
(3)根据公式一写出不等式的解集.
即时练2.函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象与直线y=-的交点有________个.
解析: 在同一平面直角坐标系中作函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象及直线y=-如图所示,由图知两函数图象有2个交点.
答案: 2
1.用“五点法”作y=2sin 2x的图象时,首先描出的五个点的横坐标是( )
A.0,,π,π,2π B.0,,,π,π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
B [由五点作图法,令2x=0,,π,π,2π,解得x=0,,,π,π.]
2.下列函数图象相同的是( )
A.f(x)=sin x与g(x)=sin (π+x)
B.f(x)=sin 与g(x)=sin
C.f(x)=sin x与g(x)=sin (-x)
D.f(x)=sin (2π+x)与g(x)=sin x
D [A项,∵g(x)=sin (π+x)=-sin x,
f(x)=sin x,所以不正确;
B项,∵f(x)=sin =-cos x,
g(x)=sin =cos x,所以不正确;
C项,∵g(x)=sin (-x)=-sin x,f(x)=sin x,所以不正确.D项正确.]
3.已知函数y=sin x的部分图象如图所示,完成下列各题:
(1)点A的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)|BD|=________,|AE|=________.
答案: (1)(-2π,0)
(2)2π
4.在[0,2π]上,求使cos x≤-成立的x的取值集合.
解析: 画出y=cos x在[0,2π]上的简图,如图所示.
由于cos x=-时,x=或x=.
由图象可知,在[0,2π]上,使cos x≤-成立的x的取值集合为.
课时作业(四十六) 正弦函数、余弦函数的图象
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.不等式sin x>0,x∈[0,2π]的解集为( )
A.[0,π] B.(0,π)
C. D.
B [由y=sin x在[0,2π]的图象可得.]
2.函数y=-cos x(x>0)的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B.(π,1) C.(0,1) D.(2π,1)
B [用五点作图法作出函数y=-cos x(x>0)的一个周期的图象如图所示,由图易知与y轴最近的最高点的坐标为(π,1).]
3.函数y=sin |x|的图象是( )
B [因为函数y=sin |x|是偶函数,且x≥0时,sin |x|=sin x.故选B.]
4.(多选)下列对y=2cos x的图象描述正确的是( )
A.在[0,2π]和[4π,6π]上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=2与直线y=-2之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
ABD [由y=2cos x的图象可知A,B,D项正确,y=2cos x图象的对称轴方程为x=kπ,k∈Z,故C项错误.故选ABD.]
5.用“五点法”作函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象时,应取的五个关键点分别是________________________________________________________________________.
解析: x依次取0,,π,,2π得五个关键点(0,0),,(π,2),,(2π,0).
答案: (0,0),,(π,2),,(2π,0)
6.直线y=与函数y=sin x,x∈[0,2π]的交点坐标是________________.
解析: 令sin x=,则x=2kπ+或x=2kπ+π.又∵x∈[0,2π],故x=或π.
答案: ,
7.用五点法画函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图.
解析: (1)列表:
x 0 π 2π
y=sin x 0 1 0 -1 0
y=2sin x-1 -1 1 -1 -3 -1
(2)描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:
(0,-1),,(π,-1),,(2π,-1).
(3)连线:用光滑曲线将描出的五个点连接起来,得函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图,如图所示.
[能力提升]
8.(多选)下列命题中,真命题的是( )
A.y=sin |x|的图象与y=sin x的图象关于y轴对称
B.y=cos (-x)的图象与y=cos |x|的图象相同
C.y=|sin x|的图象与y=sin (-x)的图象关于x轴对称
D.y=cos x的图象与y=cos (-x)的图象相同
BD [对于B,y=cos (-x)=cos x,y=cos |x|=cos x,故其图象相同;对于D,y=cos (-x)=cos x,故这两个函数图象相同,作图(图略)可知A、C均是假命题.]
9.在(0,2π)内,使sin x>cos x成立的x的取值范围是( )
A.∪ B.
C. D.∪
C [在同一平面直角坐标系中作出y=sin x,x∈(0,2π)与y=cos x,x∈(0,2π)的图象如图所示,由图象可观察出当x∈时,sin x>cos x.故选C.]
10.函数y=的定义域是____________.
解析: 要使函数有意义,只需2cos x-≥0,即cos x≥.画出余弦函数的部分图象如图,
易得所求定义域为,k∈Z.
答案: ,k∈Z
11.若函数y=sin x,x∈的图象与直线y=1围成一个平面图形,则这个封闭图形的面积是________.
解析: 如图,由正弦函数图象的对称性知,所围成平面图形的面积是长为-=2π,宽为1的矩形的面积,
∴S=2π.
答案: 2π
12.作出函数y=2+sin x,x∈[0,2π]的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出y的取值范围;
(2)若函数图象与直线y=在x∈[0,π]上有两个交点,求a的取值范围.
解析: 列表:
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
2+sin x 2 3 2 1 2
描点,连线,如图.
(1)由图知,y∈[1,3].
(2)由图知,当2≤<3时,函数图象与直线y=在[0,π]上有两个交点,即-5<a≤-3,故a的取值范围是(-5,-3].5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
[学习目标] 1.了解利用单位圆作正弦函数图象的方法.2.会用“五点法”画正弦函数、余弦函数的图象.3.会用正弦函数、余弦函数的图象解简单问题.
教材研读 基础落实
知识点 正弦函数、余弦函数的图象
[问题导引1] 绘制函数图象,首先要准确绘制其上一点,对于正弦函数,在[0,2π]上任取一个值x0,如何借助单位圆确定正弦函数值sin x0,并画出点T(x0,sin x0)
提示: 如图,在[0,2π]上任取一个值x0,根据正弦函数的定义可知y0=sin x0,此时弧AB的长度为x0,结合之前每一个角的弧度数与实数的一一对应关系,可得点T(x0,sin x0).
[问题导引2] 我们已经学会绘制函数图象上的点,接下来,如何画函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象?你能想到什么方法?
提示:
如图,借助单位圆,在x轴上把[0,2π]12等分,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点,当然把圆周等分的份数越多,将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的正弦函数图象(通过信息技术展示),然后根据终边相同的同名三角函数值相等,把上述图象沿着x轴向左和向右连续的平行移动,每次移动的距离为2π,就得到函数y=sin x,x∈R的图象.
正弦函数、余弦函数的图象
函数 y=sin x y=cos x
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1]
图象画法 五点法 五点法
关键五点 (0,0),,(π,0),,(2π,0) (0,1),,(π,-1),,(2π,1)
[点拨]
(1)“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.
(2)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.
(链接教材P199例1)
用“五点法”作出下列函数的简图:
(1)y=sin x-1,x∈[0,2π];
(2)y=2+cos x,x∈[0,2π].
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
即时练1.利用“五点法”作出函数y=-1-cos x(0≤x≤2π)的简图.
正、余弦函数图象的简单应用
求函数y=的定义域.
[一题多变]
(变条件)本例中的“sin x”改为“cos x”,应如何解答?
用三角函数图象解三角不等式的方法
(1)作出相应正弦函数或余弦函数在[0,2π]上的图象.
(2)写出适合不等式且在区间[0,2π]上的解集.
(3)根据公式一写出不等式的解集.
即时练2.函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象与直线y=-的交点有________个.
1.用“五点法”作y=2sin 2x的图象时,首先描出的五个点的横坐标是( )
A.0,,π,π,2π B.0,,,π,π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
2.下列函数图象相同的是( )
A.f(x)=sin x与g(x)=sin (π+x)
B.f(x)=sin 与g(x)=sin
C.f(x)=sin x与g(x)=sin (-x)
D.f(x)=sin (2π+x)与g(x)=sin x
3.已知函数y=sin x的部分图象如图所示,完成下列各题:
(1)点A的坐标为________,点E的坐标为________;
(2)|BD|=________,|AE|=________.
4.在[0,2π]上,求使cos x≤-成立的x的取值集合.
课时作业(四十六) 正弦函数、余弦函数的图象
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.不等式sin x>0,x∈[0,2π]的解集为( )
A.[0,π] B.(0,π)
C. D.
2.函数y=-cos x(x>0)的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B.(π,1) C.(0,1) D.(2π,1)
3.函数y=sin |x|的图象是( )
4.(多选)下列对y=2cos x的图象描述正确的是( )
A.在[0,2π]和[4π,6π]上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=2与直线y=-2之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
5.用“五点法”作函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象时,应取的五个关键点分别是________________________________________________________________________.
6.直线y=与函数y=sin x,x∈[0,2π]的交点坐标是________________.
7.用五点法画函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图.
[能力提升]
8.(多选)下列命题中,真命题的是( )
A.y=sin |x|的图象与y=sin x的图象关于y轴对称
B.y=cos (-x)的图象与y=cos |x|的图象相同
C.y=|sin x|的图象与y=sin (-x)的图象关于x轴对称
D.y=cos x的图象与y=cos (-x)的图象相同
9.在(0,2π)内,使sin x>cos x成立的x的取值范围是( )
A.∪ B.
C. D.∪
10.函数y=的定义域是____________.
11.若函数y=sin x,x∈的图象与直线y=1围成一个平面图形,则这个封闭图形的面积是________.
12.作出函数y=2+sin x,x∈[0,2π]的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出y的取值范围;
(2)若函数图象与直线y=在x∈[0,π]上有两个交点,求a的取值范围.课时作业(四十六) 正弦函数、余弦函数的图象
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.不等式sin x>0,x∈[0,2π]的解集为( )
A.[0,π] B.(0,π)
C. D.
B [由y=sin x在[0,2π]的图象可得.]
2.函数y=-cos x(x>0)的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B.(π,1) C.(0,1) D.(2π,1)
B [用五点作图法作出函数y=-cos x(x>0)的一个周期的图象如图所示,由图易知与y轴最近的最高点的坐标为(π,1).]
3.函数y=sin |x|的图象是( )
B [因为函数y=sin |x|是偶函数,且x≥0时,sin |x|=sin x.故选B.]
4.(多选)下列对y=2cos x的图象描述正确的是( )
A.在[0,2π]和[4π,6π]上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=2与直线y=-2之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
ABD [由y=2cos x的图象可知A,B,D项正确,y=2cos x图象的对称轴方程为x=kπ,k∈Z,故C项错误.故选ABD.]
5.用“五点法”作函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象时,应取的五个关键点分别是________________________________________________________________________.
解析: x依次取0,,π,,2π得五个关键点(0,0),,(π,2),,(2π,0).
答案: (0,0),,(π,2),,(2π,0)
6.直线y=与函数y=sin x,x∈[0,2π]的交点坐标是________________.
解析: 令sin x=,则x=2kπ+或x=2kπ+π.又∵x∈[0,2π],故x=或π.
答案: ,
7.用五点法画函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图.
解析: (1)列表:
x 0 π 2π
y=sin x 0 1 0 -1 0
y=2sin x-1 -1 1 -1 -3 -1
(2)描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:
(0,-1),,(π,-1),,(2π,-1).
(3)连线:用光滑曲线将描出的五个点连接起来,得函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图,如图所示.
[能力提升]
8.(多选)下列命题中,真命题的是( )
A.y=sin |x|的图象与y=sin x的图象关于y轴对称
B.y=cos (-x)的图象与y=cos |x|的图象相同
C.y=|sin x|的图象与y=sin (-x)的图象关于x轴对称
D.y=cos x的图象与y=cos (-x)的图象相同
BD [对于B,y=cos (-x)=cos x,y=cos |x|=cos x,故其图象相同;对于D,y=cos (-x)=cos x,故这两个函数图象相同,作图(图略)可知A、C均是假命题.]
9.在(0,2π)内,使sin x>cos x成立的x的取值范围是( )
A.∪ B.
C. D.∪
C [在同一平面直角坐标系中作出y=sin x,x∈(0,2π)与y=cos x,x∈(0,2π)的图象如图所示,由图象可观察出当x∈时,sin x>cos x.故选C.]
10.函数y=的定义域是____________.
解析: 要使函数有意义,只需2cos x-≥0,即cos x≥.画出余弦函数的部分图象如图,
易得所求定义域为,k∈Z.
答案: ,k∈Z
11.若函数y=sin x,x∈的图象与直线y=1围成一个平面图形,则这个封闭图形的面积是________.
解析: 如图,由正弦函数图象的对称性知,所围成平面图形的面积是长为-=2π,宽为1的矩形的面积,
∴S=2π.
答案: 2π
12.作出函数y=2+sin x,x∈[0,2π]的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出y的取值范围;
(2)若函数图象与直线y=在x∈[0,π]上有两个交点,求a的取值范围.
解析: 列表:
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
2+sin x 2 3 2 1 2
描点,连线,如图.
(1)由图知,y∈[1,3].
(2)由图知,当2≤<3时,函数图象与直线y=在[0,π]上有两个交点,即-5<a≤-3,故a的取值范围是(-5,-3].课时作业(四十六) 正弦函数、余弦函数的图象
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础达标]
1.不等式sin x>0,x∈[0,2π]的解集为( )
A.[0,π] B.(0,π)
C. D.
2.函数y=-cos x(x>0)的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( )
A. B.(π,1) C.(0,1) D.(2π,1)
3.函数y=sin |x|的图象是( )
4.(多选)下列对y=2cos x的图象描述正确的是( )
A.在[0,2π]和[4π,6π]上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=2与直线y=-2之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
5.用“五点法”作函数y=1-cos x,x∈[0,2π]的图象时,应取的五个关键点分别是________________________________________________________________________.
6.直线y=与函数y=sin x,x∈[0,2π]的交点坐标是________________.
7.用五点法画函数y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简图.
[能力提升]
8.(多选)下列命题中,真命题的是( )
A.y=sin |x|的图象与y=sin x的图象关于y轴对称
B.y=cos (-x)的图象与y=cos |x|的图象相同
C.y=|sin x|的图象与y=sin (-x)的图象关于x轴对称
D.y=cos x的图象与y=cos (-x)的图象相同
9.在(0,2π)内,使sin x>cos x成立的x的取值范围是( )
A.∪ B.
C. D.∪
10.函数y=的定义域是____________.
11.若函数y=sin x,x∈的图象与直线y=1围成一个平面图形,则这个封闭图形的面积是________.
12.作出函数y=2+sin x,x∈[0,2π]的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出y的取值范围;
(2)若函数图象与直线y=在x∈[0,π]上有两个交点,求a的取值范围.