(共30张PPT)
5.4 .1
正弦函数、余弦函数的图象
下面先研究函数, ∈R 的图象,从画函数
∈[0,2π]的图象开始.
思考:在[0,2π]上任取一个值,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值,并画出点T(,)?
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(,).
将单位圆12等分,如上图.
记:∠P1M3X = ∠P2M3X = ∠P3M3X = ∠P4M3X = ∠P5M3X =
x
y
o
P1
M1
P2
M2
P3
M3
P4
M5
P5
M4
P7
P8
P7
P9
P10
P11
P12
则由三角函数的定义
sin = ,sin =sin = sin = sin =
对应坐标 P1 (),P2(),P3(),P4(),P5(),
观察图形,P1 ()与P5(),P2()与P4()分别关于y轴对称;
P1 ()、P2()关于原点对称点分别是P7 、P8 ;
o1
o
1
x
y
-1
P1 ()、P2()关于x轴的对称点分别是P11 、P10
因此,只要画出 P1 ()、P2() 、P3() ,再根据对称性或诱导公式,
就可以画出其余9个点.
o1
o
1
x
y
-1
描点:画出y = sinx在[0,2π]上的图象
让单位圆继续逆时针旋转一周,函数值会重复出现,再继续逆时针旋转一周,函数值又重复出现;相反地,让单位圆顺时针旋转一周,函数值也会重复出现,再继续顺时针旋转一周,函数值又重复出现.
由诱导公式一知:函数y = sinx在[2kπ,2(k+1)π](k∈z,k≠0)上的图象与y = sinx在[0,2π]上的图象完成一致.因此,将函数y = sinx在[0,2π]上的图象不断向左、向右平移(每次运移动2π个单位),就可以得到正弦函数y = sinx在R上的图象.
正弦函数的图象叫正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线(如下图)
根据函数, ∈[0,2π]的图象,你能想象函数, ∈R 的图象吗?
根据函数, ∈[0,2π]的图象,你能想象函数, ∈R 的图象吗?
由诱导公式一可知,函数, ∈ [2kπ,2(k+1)π ] ,k∈Z且k≠0的图象与, ∈[0,2π]的图象形状完全一致.因此将函数, ∈[0,2π]的图象不断向左、向右平移(每次移动2π个单位长度),就可以得到正弦函数, ∈R的图象(图5.4.4).
正弦函数的图象叫做正弦曲线(sinecueve),是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.
y
x
o
y = sinx, x [0,2 ]
y = sinx,x R
sin(x+2k ) = sinx, k Z
由正弦函数的图象,5个点对函数图象起关键作用,如下图:
五个关键点:
与x轴的交点3个
图像的最高点一个
图像的最低点一个
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, 由诱导公式 得,
∈R .而函数∈R 的图象可以通过正弦函数, ∈R 的图象向左平移个单位长度而得到.
所以,将正弦函数的图象向左平移个单位长度,就得到余弦函数的图象.
余弦函数 , ∈R的图象叫做余弦曲线(cosinecurve).
它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.
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,将它们的坐标填入下表5.4.1,然后画出,
∈[-π,π]的简图
0
π
2π
正弦曲线
x
y
o
1
-1
-2
-
2
3
4
-2
-
o
2
3
x
-1
1
y
余弦曲线
思考: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?
1.正、余弦函数的图象每相隔2π个单位重复出现,因此,只要记住它们在[0,2π]内的图象形态,就可以画出正弦曲线和余弦曲线.
2.作与正、余弦函数有关的函数图象,是解题的基本要求,用“五点法”作图是常用的方法.