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第一章 三角函数
1.5.1 正弦函数的图象与性质再认识
1.借助单位圆画出正弦函数的图象,根据图象进一步理解正弦函数的性质.
2.能正确使用五点法画出简单的正弦函数.
问题:画出正弦函数y=sin x在区间x∈[0,2π]上的图象.
(1)在区间[0,2π]上取一系列的x值,并借助单位圆获得对应的正弦函数值(如图).
知识点1:正弦函数的图象
x 0 π 2π
sin x 0 1 0 -1 0
思考:表格中的数据有些是无理数,怎样在平面直角坐标系中比较准确地画出?
问题:画出正弦函数y=sin x在区间x∈[0,2π]上的图象.
(2)将x轴上从0到2π一段分成12等份;
解:(1)作单位圆,把圆O分成12等份,对应于0, ,2π的角,并作出相应的正弦值;
O
y
x
问题:画出正弦函数y=sin x在区间x∈[0,2π]上的图象.
(3)平移相应角的正弦值;
(4)描点,用光滑曲线顺次连接,就得到y=sin x在区间x∈[0,2π]上的图象.
O
y
x
x
6
y
o
-
-1
2
3
4
5
-2
-3
-4
1
思考:根据函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象,你能想象函数y=sin x,x∈R的图象吗?
将函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次平移2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象(如图).
正弦函数的图象称作正弦曲线.
如图可知当自变量x的值增加2π的整数倍时,函数值重复出现,即正弦函数是周期函数.
回顾:说说正弦函数的性质.
知识点2:正弦函数性质的再认识
请观察正弦函数的图象(如图),进一步理解正弦函数的性质.
1.定义域:R
2.周期性:
它的最小正周期为2π.
3.单调性:
在正弦函数的图象中,选取长度为2π的区间 观察图,可以看出:
当x由 增加到 时,sin x的值由-1增加到1;
当x由 增加到 时,sin x的值由1减小到-1.
3.单调性:
因此正弦函数在区间 上单调递增,在区间 上单调递减.
由正弦函数的周期性可知,
正弦函数在每一个区间 ,k∈Z上都单调递增,
在每一个区间 ,k∈Z上都单调递减.
4.最大(小)值和值域:
设集合A={x|x=2kπ+ ,k∈Z},B={x|x=2kπ+ ,k∈Z},
当x∈A时,正弦函数y=sin x取得最大值1;反之,当正弦函数y=sin x达到最大值1时,x∈A.
当x∈B时,正弦函数y=sin x取得最小值-1;反之,当正弦函数y=sin x达到最小值-1时,x∈B.
4.最大(小)值和值域:
从正弦函数的图象(如图)可以看出,正弦曲线夹在两条平行线y=1和y=-1之间,所以正弦函数的值域是[-1,1].
5.奇偶性:
由图可知正弦曲线关于原点对称.
由诱导公式sin(-x)=-sin x可知,正弦函数是奇函数.
思考交流:正弦函数图象有对称轴吗?有对称中心吗?
有,对称轴是x=kπ+ (k∈Z),
对称中心是(kπ,0)(k∈Z).
例1 比较下列各组三角函数值的大小:
(1) 与 ; (2) 与 .
解:(1)因为 ,且函数y=sin x在区间 上单调递增,
所以
(2)
因为 ,且函数y=sin x在区间 上单调递减,
所以 ,即
思考:在确定正弦函数图象的形状时,应抓住哪些关键点?
知识点3:五点(画图)法
在一个周期内,例如[0,2π],从正弦函数的图象(如图)可以看出:
x=0,π, 2π是y=sin x的零点; 分别是y=sinx的最大值点、最小值点.它们在正弦曲线中起着关键作用.
根据正弦曲线的基本性质,描出 (0,0) ( ,1), (π,0) ,( ,-1), (2π,0)这五个关键点后,函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象就基本确定了(如图).
因此,在精确度要求不太高时,常常先描出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们顺次连接起来,就得到正弦函数的简图.这种作正弦曲线的方法称为“五点(画图)法”.
例2 画出函数y=sin x-1在区间[0,2π]上的图象.
解:按五个关键点列表:
x 0 π 2π
y=sin x 0 1 0 -1 0
y=sin x-1 -1 0 -1 -2 -1
于是得到函数y=sin x-1在区间[0,2π]上的五个关键点:
描点连线,画出y=sin x-1在[0,2π]上的图象.
0
1
y
x
-1
-2
y=sin x,x [0,2 ]
y=sin x-1,x [0,2 ]
根据图象说说函数y=sin x-1的性质.
例2 画出函数y=sin x-1在区间[0,2π]上的图象.
1.函数y=-sin x, 的简图是( )
D
根据今天所学,回顾下列知识点:
(1)正弦函数的图象.
(2)正弦函数y=sin x的性质.
(3)五点画图法.