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5.4 三角函数的图象和性质
人教A版 必修第一册
第五章 三角函数
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
学习目标
1.了解由单位圆和正、余弦函数定义画正弦函数、余弦函数图象的步骤,掌握“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象的方法.
2. 能利用正、余弦函数的图象解决简单问题.
3. 正、余弦函数图象的区别与联系.
回顾1 三角函数的概念是什么?
(把点P的纵坐标和横坐标的比值叫做∠α的正切函数)
新课导入
借助单位圆,我们推导出了三角函数的定义:
正弦函数:;(把点P的纵坐标y叫做∠α的正弦函数)
余弦函数:;(把点P的横坐标x叫做∠α的余弦函数)
正切函数:.
上节课,我们是单位圆进行探究的,我们看到圆中上任意一点在圆周上旋转一周就回到原来的位置,这一现象可以用(公式一)来表示.
这说明,自变量每增加(减少),正弦函数值、余弦函数值将重复出现.这与物理当中的简谐运动是不谋而合的!
我们先来了解下简谐运动的运动轨迹!
那我们的正余弦函数图像会是这样的吗?该怎么画?
回顾2 类比指数、对数函数的知识,我们是怎么研究它们的?
背景
解析式
图像
性质
追问:绘制一个新函数图象的基本方法是什么?
列表
描点
连线
新知探究
思考1:在 上任取一个值 ,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值 ,画出点 ?
要研究 的图象,从画函数 的图象开始.
分析如图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,得点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事实上,利用信息技术,可使 在区间 上取到足够多的值而画出足够多的点 ,将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的函数
sin(x+2k )=sinx, k Z
x
6
y
o
-
-1
2
3
4
5
-2
-3
-4
1
思考2:根据函数 , 的图像,你能想象 , 的图象吗?
正弦曲线
正弦函数的图象叫做正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.
问题1:在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
0
x
y
1
-1
●
●
●
●
●
练习:用“五点画图法”作出函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象
用“五点法”作正弦曲线的一般步骤:
思考3: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成余弦函数的图象?
诱导公式
余弦函数的图象叫做余弦曲线,它是与正弦曲线有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.问题2:在确定余弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
余弦函数 的图象中,五个关键点是,
y
0
x
1
-1
●
练习:用“五点画图法”作出函数 的图象.
用“五点法”作余弦曲线的一般步骤:
解:(1)按五个关键点列表:
例题应用
例1:画出下列函数的简图
提示:五点作图法:列表、描点、连线
解:(2)描点并将它们用光滑的曲线连接起来:
通过怎样的图象变换得到?
例1:画出下列函数的简图.
解:(1)按五个关键点列表:
例1:画出下列函数的简图
解:(2)描点并将它们用光滑的曲线连接起来:
通过怎样的图象变换得到?
例1:画出下列函数的简图
解题方法(简单三角函数图像画法)
1、五点作图法:作正弦曲线、余弦曲线要理解几何法作图,掌握五点法作图.“五点”即 或 的图象在 内的最高点、最低点和与x轴的交点.
2、图象变换:平移变换、对称变换、翻折变换.
课堂练习
1.用五点法分别画出下列函数在 上的图象;
(2)想一想函数 与 的图象及其关系.
解:把 的图象在轴下方的部分翻折到x轴上方,连同原来在x轴上方的部分就是 的图象,如图所示.
课堂小结1.正弦曲线、余弦曲线作法几何作图法(三角函数线)描点法(五点法)图象变换法3.图象变换的规律:对自变量x“左加右减”,对函数值f(x)“上加下减”2.正弦曲线和余弦曲线之间的区别与联系;作业:课本200页练习题1,习题5.4,复习巩固第1题达标检测
1.在同一平面直角坐标系内,函数y=sin x,x∈[0,2π]与y=sin x,x∈[2π,4π]的图象( )
A.重合 B.形状相同,位置不同
C.关于y轴对称 D.形状不同,位置不同
解析:B 根据正弦曲线的作法可知函数y=sin x,x∈[0,2π]与y=sin x,x∈[2π,4π]的图象只是位置不同,形状相同.
B
2.函数y=cos x+|cos x|,x∈[0,2π]的大致图象为( )
D
B