1.4 三角函数的图像与性质

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名称 1.4 三角函数的图像与性质
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文件大小 2.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-03-11 18:20:29

文档简介

1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
定义:任意给定的一个实数x,有唯一确定的值sinx与之对应。由这个法则所确定的函数 y=sinx叫做正弦函数,y=cosx叫做余弦函数,二者定义域为R。
实 数

正 弦 值



一 一对应
唯一确定


一 对 多
一、正弦函数的定义:
遇到一个新的函数,画出它的图象,通过观察图象获得对它性质的直观认识, 是研究函数的基本方法.
为了获得正弦函数和余弦函数的图象, 我们通过简谐运动实验, 对正弦曲线余弦曲线有了初步印象.
观察:
问:那么怎么样画出正、余弦函数的图象呢?我们学过哪些画图象的方法?
二、常用的作图法:

1、描点法作图

列表
描点
连线
2、几何法作图
几何法即借助单位圆中的三角函数线作图
基本步骤:
下面我们用这两个方法来画正弦函数的图象
(1) 列表
(2) 描点
(3) 连线
1、用描点法作出函数 的图象








-
-
-


-
-
-















P

o


1
1






M
A
T



正弦线MP  
余弦线OM
正切线AT
2、三角函数线
问题1:由单位圆中正弦线知识,思考在直角坐标系中如何作出点P 的坐标?

















问题2:能否借助上面作点P的方法,在直角坐标系中作出正弦函数
的图象呢?
1.函数
图象的几何作法:

























-1
1
_
_


1.函数
图象的几何作法:





























































-1
1
_
_


































x
6?



y

o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
y=sinx x?[0,2?]
y=sinx x?R


























































正弦曲线









y
x
o
1
-1





问题3:
如何由 的图象得到
的图象
y=sinx, x?[0,2?]
y=sinx, x?R
由部分到整体
y=sinx, x?[0,2?]
y=sinx,x?R


sin(x+2k?)=sinx, k?Z

利用图象平移
x
6?



y

o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
余弦函数的图象
正弦函数的图象
x
6?



y

o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?



y=cosx与 y=sin(x+ ), x?R图象相同












余弦曲线
正弦曲线

形状完全一样只是位置不同


















































探究
你能根据诱导公式,以正弦函数的图象为基础,通过适当的图形变换得到余弦函数的图象吗?


由诱导公式y= ,将正弦函数的图象向左平移 个单位即可得到余弦函数的图象.
生活中,能否举出一些类似的图形?




在精确度要求不太高时,如何快捷地作出正弦函数的图象呢?
在作出正弦函数的图象时,应抓住哪些
关键点?
思考?




















与x轴的交点
图象的最高点
图象的最低点
图象中关键点
五点作图法
思考:在作出正弦函数的图象时,应抓住哪些关键点?
0
1
0
0
-1


解:(1)按五个关键点列表:




















与x轴的交点
图象的最高点
图象的最低点
探究:类似正弦函数图象的五个关键点,找出余弦函数的五个关键点,完成下面表格,并作出       的简图。
1
0
-1
1
0


解:(1)按五个关键点列表:
(2)描点



































例1. 画出下列函数的简图。













(3)连线
(1)
五点法作图
(2)描点
(1)列表
(3)连线


(2)y=-cosx , x∈[0,2π]













思考:能否从图象变换的角度出发得到(1)(2)的图象?
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
4.巩固图象变换的规律:对自变量x“左加右减”,对函数值f(x) “上加下减”.









y
x
o
1
-1







y=sinx,x?[0, 2?]
y=cosx,x?[0, 2?]








3.注意与诱导公式、三角函数线等知识的联系;
2.正弦曲线和余弦曲线之间的区别与联系;
课堂小结:
作业:P46 A组1
1.画出下列函数的图象简图:
(1) y=1-sinx ,x∈[0,2π

(2) y=1+3cosx ,x∈[0,2π]


1.4.2正弦函数余弦函数的性质




















一.奇偶性
为奇函数
为偶函数
二.定义域和值域




















正弦函数
定义域:R
值域:[-1,1]
余弦函数
定义域:R
值域:[-1,1]
例1.求下列函数的定义域、值域
解(1):定义域:R. 值域:[-1,1].
∴值域为
解(2):∵-3sinx ≥0
∴sinx ≤0
∴定义域为
{x|π+2kπ≤x≤2π+2kπ,k∈Z}
又∵-1≤sinx ≤0
∴0≤-3sinx ≤3
练习:求下列函数的定义域和值域。
定义域
值域
[0,1]
[2,4]
探究:正弦函数的最大值和最小值
最大值:
当 时,
有最大值
最小值:
当 时,
有最小值












三.最值
探究:余弦函数的最大值和最小值
最大值:
当 时,
有最大值
最小值:
当 时,
有最小值










例2.下列函数有最大、最小值吗?如果有,请写出取最大、最小值时的自变量x的集合,并说出最大、最小值分别是什么.
解:
这两个函数都有最大值、最小值.
(1)使函数 取得最大值的x的集合,就是使函数 取得最大值的x的集合:
使函数 取得最小值的x的集合,就是
使函数 取得最小值的x的集合:
函数 的最大值是1+1=2;最小值是-1+1=0.
练习.下列函数有最大、最小值吗?如果有,请写出取最大、最小值时的自变量x的集合,并说出最大、最小值分别是什么.
解:
(2)令t=2x,因为使函数 取最大值的t的集合是
所以使函数 取最大值的x的集合是
同理,使函数 取最小值的x的集合是
函数 取最大值是3,最小值是-3。












正弦函数在每个闭区间
都是增函数,其值从-1增大到1;
而在每个闭区间
都是
减函数,其值从1减小到-1。
四、(1)正弦函数的单调性
(2)余弦函数的单调性










由余弦函数的周期性知:
其值从1减小到-1。
而在每个闭区间
上都是减函数,
其值从-1增大到1 ;
在每个闭区间
都是增函数,
六、正弦、余弦函数的对称性
x
6?



y

o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
x
6?




o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
y




y=sinx的图象对称轴为:
y=sinx的图象对称中心为:
y=cosx的图象对称轴为:
y=cosx的图象对称中心为:
任意两相邻对称轴(或对称中心)的间距为半个周期;对称轴与其相邻的对称中心的间距为四分之一个周期.








求 函数的对称轴和对称中心
解(1)令

的对称轴为
解得:对称轴为
的对称中心为
对称中心为
例5:
C
该函数的对称中心为 .

( )
(2)求 函数的对称轴和对称中心:
函数 y=sinx y=cosx
图形
定义域
值域
最值
单调性
奇偶性
周期
对称性







1
-1
时,
时,
时,
时,
增函数
减函数
增函数
减函数







1
-1
对称轴:
对称中心:
对称轴:
对称中心:
奇函数
偶函数
作业:
1、优化设计P32-34
2、印发的小卷
优秀是一种习惯,
加油!
正弦函数、余弦函数的性质
习题课
6

π/2
一、基础题型
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.以上都不对
[答案] B
3.函数y=sin(2x+φ)为偶函数,0≤φ<2π,则φ的值为或 .

4.函数y=2cos3x的单调增区间为, .
(2)①若a>0,
当cosx=1,即x=2kπ(k∈Z)时,y取最大值为a+b;
当cosx=-1,即x=2kπ+π(k∈Z)时,y取最小值为-a+b.
②若a<0,
当cosx=1,即x=2kπ(k∈Z)时,ymin=a+b;
当cosx=-1,即x=2kπ+π(k∈Z)时,ymax=-a+b.
转化
换元法
[辨析] ∵b的符号未定,故-bcosx的最值不仅与cosx有关,还与b的正负有关,因此应按b>0与b<0讨论.
练习 求下列函数的单调区间:

变形1:
分类讨论法
变形2:
已知关于x的方程2sin2x-cosx+2m=0有解,求m的取值范围.
法1:分离参数法
[答案] D
[答案] C
[答案] B
5.下列函数中,奇函数的个数为
(  )
①y=x2sinx; ②y=sinx,x∈[0,2π];
③y=sinx,x∈[-π,π]; ④y=xcosx.
A.1个   B.2个   C.3个   D.4个
[答案] C
[解析] ∵y=sinx,x∈[0,2π]的定义域不关于原点对称,∴②不是奇函数,
①、③、④符合奇函数的概念.
6.y=2sinx2的值域是
(  )
A.[-2,2] B.[0,2]
C.[-2,0] D.R
[答案] A
[解析] ∵x2≥0,∴sinx2∈[-1,1],
∴y=2sinx2∈[-2,2].
8.函数y=asinx-b的最大值为1,最小值为-7,则a=________,b=________.
[答案] ±4 3
§1.4.3 正切函数的性质与图像
1.4三角函数的图像与性质
1、正弦函数的图像与性质
2、余弦函数的图像与性质
3、特殊角的正切值
复习:



o

1
1















P
M
A
T



正弦线MP
余弦线 OM
正切线 AT
sinα、cosα、tanα的几何意义.
想一想?
有向线段



回顾三角函数线:
教学目标:

1、理解并掌握正切函数图像的推导思路及画法,即《正弦函数图像类比推导法》。
准确写出正切函数的性质。
2、通过学生自己动手作图,调动学生的积极性和情感投入,培养学生数形结合的思想方法。
3、培养学生发现数学规律,实践第一的观点,增强学习数学的兴趣。
重点,难点:
重点:
学绘画正切函数的简图,推导正切函数的性质。
难点:
体验正切函数基本性质的应用
知识探究(一):正切函数的图象







思考1:类比正弦函数图象的作法,可以利用正切线作正切函数在区间 的图象,具体应如何操作?


O


x
y

















x



y

o













-1








1









正切曲线是被相互平行的直线
所隔开的无穷多支曲线组成。
思考2:请同学观察正切函数的图象
知识探究(二):正切函数的性质
1.正切函数的定义域和值域
定义域:
观察正切线在
的变化。
值域:
R
无最大值、无最小值。

[例1]求函数y=tan2x的定义域.
巩固练习:
解:






∴y=tan2x的定义域为:
x



y

o













-1








1









2.正切函数的周期性
正切函数是周期函数,最小周期是
[例2]求函数 的最小正周期.
巩固练习:
解:









3.正切函数的奇偶性

正切函数是 函数

[例3] 下列哪个函数是奇函数( )
巩固练习:









解: A是偶函数, B是偶函数, C既不是偶函数 也不是奇函数 , D是奇函数
所以D是正确。
D
由正切线的变化规律知,正切函数在
内是 函数

由正切函数的的周期性知,正切函数在


4.正切函数的单调性

内都是增函数
[例4]利用正切函数的单调性比较下列各组中两个正切值的大小:
巩固练习:










解:


[例5]
巩固练习:










解:函数的自变量x满足





所以函数的定义域是


y
x











1
-1
?/2
-?/2
?
3?/2
-3?/2
-?
0
定义域
值域
周期性
奇偶性
单调性
R
?
奇函数











性质
答案
课堂小结
作业:
习题1.4 第7,8,9题

谢谢大家!
祝你们学习进步身体健康!
x



y

o













-1








1









正切曲线是被相互平行的直线
所隔开的无穷多支曲线组成。

正弦、余弦函数的图像和性质


y=sinx (x?R)


x
6?



y

o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
x
6?




o












-?
-1
2?
3?
4?
5?

-2?
-3?
-4?
1
?
y
y=cosx (x?R)


定义域
值 域
周期性
x?R
y?[ - 1, 1 ]
T = 2?
奇函数
偶函数