新教材高中数学人教B版必修第三册 7.3.1 正弦函数的性质与图像(课件:38+18张PPT+作业)

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名称 新教材高中数学人教B版必修第三册 7.3.1 正弦函数的性质与图像(课件:38+18张PPT+作业)
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文件大小 10.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2020-01-16 10:55:13

文档简介


A级:“四基”巩固训练
一、选择题
1.以下对正弦函数y=sinx的图像描述不正确的是(  )
A.在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)时的图像形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=1与直线y=-1之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
答案 C
解析 由正弦函数y=sinx在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)时的图像可知C项不正确.
2.不等式sinx≥,x∈(0,2π)的解集为(  )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 ∵sinx≥,x∈(0,2π),结合y=sinx的图像知,≤x≤,故不等式sinx≥的解集为.
3.函数f(x)=sin的最小正周期为(  )
A. B.π
C.2π D.4π
答案 B
解析 f(x)=sin=sin
=sin=f(x+π),所以函数f(x)的最小正周期为π.故选B.
4.函数y=的定义域为(  )
A.[0,π]
B.{第一或第二象限的角}
C.{x|2kπ≤x≤(2k+1)π,k∈Z}
D.(0,π)
答案 C
解析 要使函数y=有意义,则需sinx≥0,由y=sinx的图像可得{x|2kπ≤x≤(2k+1)π,k∈Z}.
5.设函数f(x)=sin,x∈R,则f(x)是(  )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为的奇函数
D.最小正周期为的偶函数
答案 D
解析 ∵f=sin=sin=f(x),∴f(x)的最小正周期为.
∵f(0)=sin=-1,
∴函数y=f(x)的图像关于y轴对称.
∴f(x)为偶函数.
6.与图中曲线(部分)对应的函数解析式是(  )
A.y=|sinx| B.y=sin|x|
C.y=-sin|x| D.y=-|sinx|
答案 C
解析 注意图像所对应的函数值的正负,可排除选项A,D.当x∈(0,π)时,sin|x|>0,而图中显然小于零,因此排除选项B.故选C.
二、填空题
7.函数y=-2sinx+10取最小值时,自变量x的集合是________.
答案 
解析 由题意知y=-2sinx+10取最小值时,就是sinx取最大值时,即x=+2kπ,k∈Z.
8.已知|x|≤,则函数y=cos2x+sinx的最小值是________.
答案 
解析 y=-sin2x+sinx+1=-2+.
∵-≤x≤,∴-≤sinx≤.
∴当sinx=-时,ymin=-2+=.
三、解答题
9.求下列函数的最小正周期T:
(1)f(x)=3sinx;
(2)f(x)=sin2x;
(3)f(x)=2sin.
解 (1)对任意x∈R,f(x)=3sinx=3sin(x+2π)=f(x+2π),
∴函数的最小正周期为2π.
(2)对任意x∈R,f(x)=sin2x=sin(2x+2π)=sin2(x+π)=f(x+π),
∴函数的最小正周期为π.
(3)对于任意x∈R,f(x)=2sin=2sinx++2π=2sin=f(x+4π),
∴函数的最小正周期为4π.
10.比较下列各组数的大小:
(1)sin194°与cos160°;
(2)cos,sin,-cos;
(3)sin与sin.
解 (1)sin194°=sin(180°+14°)=-sin14°,
cos160°=cos(180°-20°)=-cos20°=-sin70°,
∵0°<14°<70°<90°,
∴sin14°-sin70°,
即sin194°>cos160°.
(2)∵sin=sin0.1,
-cos=-sin≈sin0.18,
cos=sin≈sin0.07.
又y=sinx在上是增函数,
∴由0<0.07<0.1<0.18<,可得sin0.07(3)∵cos=sin,∴0而y=sinx在[0,1]内递增,
∴sinB级:“四能”提升训练
1.求函数f(x)=log2(sinx)的单调递减区间.
解 要使函数f(x)有意义,则需sinx>0,即sinx>0,得2kπ函数f(x)的单调递减区间即函数y=sinx的单调递减区间,故+2kπ≤x<π+2kπ(k∈Z),即函数f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
2.函数y=cos2x+2asinx-3,a∈R的最大值.
解 y=1-sin2x+2asinx-3=-sin2x+2asinx-2=-(sinx-a)2+a2-2.
①若a∈[-1,1],则当sinx=a时,y取得最大值,ymax=a2-2;
②若a∈(-∞,-1),则当sinx=-1时,y取得最大值,ymax=-2a-3;
③若a∈(1,+∞),则当sinx=1时,y取得最大值,ymax=2a-3.
∴ymax=
课件18张PPT。课后课时精练本课结束
7.3.1 正弦函数的性质与图像
(教师独具内容)
课程标准:1.借助单位圆理解正弦函数的定义以及周期性、奇偶性、单调性等性质.2.能用五点法画出正弦函数的图像.
教学重点:掌握正弦函数的性质.
教学难点:正弦函数性质的综合运用.
【知识导学】
知识点一 正弦函数的性质
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得对定义域内的每一个x,都满足f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,非零常数T称为这个函数的周期.对于一个周期函数f(x),如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就称为f(x)的最小正周期.
知识点二 正弦函数的图像
(1)一般地,y=sinx的函数图像称为正弦曲线.
(2)我们作正弦曲线的简图时,在精确度要求不高的情况下,一般都是先找出确定图像形状的关键的五个点,然后再描点作图,这种作图方法称为五点法.
(3)利用“五点法”作正弦函数y=sinx在区间[0,2π]上的图像的五个关键点是(0,0),,(π,0),,(2π,0).
【新知拓展】
1.作正弦函数图像时,函数自变量要用弧度制,以保证自变量与函数值都为实数.
2.如果y=sinx的定义域不是全体实数,那么它的值域就可能不是[-1,1].如y=sinx,x∈,此时y∈[0,1].
3.正弦曲线的对称轴一定经过正弦曲线的最高点或最低点,此时,正弦函数取最大值或最小值.
4.正弦曲线的对称中心一定是正弦曲线与x轴的交点,即此时的正弦值为0.
5.正弦函数在其定义域上不是单调的.
6.奇偶性的判断步骤是:(1)求定义域;(2)观察f(-x)与±f(x)的关系;(3)下结论.
7.周期性除用定义外还要重视图像法.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)由于sin=sin,则是函数y=sinx的一个周期.(  )
(2)画正弦函数图像时,函数自变量要用弧度制.(  )
(3)正弦函数在定义域上不是单调函数.(  )
答案 (1)× (2)√ (3)√
2.做一做
(1)下列区间中,是函数y=sinx的单调增区间的是(  )
A.[0,π] B.
C. D.[π,2π]
(2)函数y=2-sinx的最大值为________,取最大值时x的值为________.
(3)函数y=sinx,x∈[0,π]时,值域为________.
答案 (1)C (2)3 -+2kπ,k∈Z (3)[0,1]
题型一 判断正弦函数的奇偶性
例1 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=sin;
(2)f(x)=.
[解] (1)因为函数的定义域为R,
f(x)=sin=-cosx.
所以f(-x)=-cos(-x)=-cosx=f(x),
所以函数f(x)=sin为偶函数.
(2)函数应满足1+sinx≠0,
所以函数的定义域为.
因为函数的定义域不关于原点对称,
所以该函数既不是奇函数也不是偶函数.
金版点睛
函数奇偶性的判断方法
(1)看函数的定义域是否关于原点对称.
(2)看f(x)与f(-x)的关系.
 判断函数f(x)=xsin(π+x)的奇偶性.
解 函数的定义域为R,关于原点对称.
f(x)=xsin(π+x)=-xsinx.
f(-x)=-(-x)sin(-x)=-xsinx=f(x),
∴f(x)是偶函数.
题型二 正弦函数的单调性及应用
例2 (1)比较下列各组数的大小:
①sin与sin;②sin与cos.
(2)求函数y=-2sinx-1的单调递增区间.
[解] (1)①因为-<-<-<0,正弦函数y=sinx在区间上是增函数,
所以sin>sin.
②因为cos=sin,又<<+<,而y=sinx在上是减函数,
所以sin>sin,即sin>cos.
(2)因为y=-2sinx-1,
所以函数y=-2sinx-1的递增区间就是函数y=sinx的递减区间.
所以+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z),
所以函数y=-2sinx-1的递增区间为(k∈Z).
金版点睛
利用正弦函数单调性比较大小的步骤
(1)一定:利用诱导公式把角化到同一单调区间上.
(2)二比较:利用函数的单调性比较大小.
 (1)下列关系式中正确的是(  )
A.sin11°B.sin168°C.sin11°D.sin168°(2)函数y=2sinx+(x∈[0,π])为增函数的区间是________.
答案 (1)C (2)
解析 (1)∵cos10°=sin80°,sin168°=sin12°,且y=sinx在是增函数,
∴sin80°>sin12°>sin11°,即cos10°>sin168°>sin11°.
(2)y=2sinx+在x∈[0,π]上的单调递增区间与y=sinx在[0,π]上的单调递增区间相同,为.
题型三 求正弦函数的值域或最值
例3 求使下列函数取得最大值和最小值时的x值,并求出函数的最大值和最小值:
(1)y=2sinx-1;
(2)y=-sin2x+sinx+.
[解] (1)由-1≤sinx≤1知,当x=2kπ+,k∈Z时,函数y=2sinx-1取得最大值,ymax=1;
当x=+2kπ,k∈Z时,函数y=2sinx-1取得最小值,ymin=-3.
(2)y=-sin2x+sinx+=-2+,因为-1≤sinx≤1,所以当sinx=,即x=+2kπ或x=+2kπ(k∈Z)时,函数取得最大值,ymax=;
当sinx=-1,即x=+2kπ(k∈Z)时,函数取得最小值,ymin=--.
金版点睛
与正弦函数有关的函数的值域(或最值)的求法
(1)求形如y=asinx+b的函数的最值或值域时,可利用正弦函数的有界性(-1≤sinx≤1)求解.
(2)求形如y=asin2x+bsinx+c,a≠0,x∈R的函数的值域或最值时,可以通过换元,令t=sinx,将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值.求解过程中要注意正弦函数的有界性.
 设f(x)=asinx+b的最大值是1,最小值是-3,试确定g(x)=b2sinx+a2的最大值.
解 由题意,a≠0,
当a>0时,所以
此时g(x)=sinx+4的最大值为5.
当a<0时,所以
此时g(x)=sinx+4的最大值为5.
综上知,g(x)的最大值为5.
题型四 用“五点法”作正弦函数的图像
例4 作函数y=sinx,x∈[0,2π]与函数y=-1+sinx,x∈[0,2π]的简图,并研究它们之间的关系.
[解] 按五个关键点列表:
x
0
π

sinx
0
1
0
-1
0
-1+sinx
-1
0
-1
-2
-1
利用正弦函数的性质描点作图,如图:
由图像可以发现,把y=sinx,x∈[0,2π]的图像向下平移1个单位长度即可得y=-1+sinx,x∈[0,2π]的图像.
金版点睛
用五点法作函数y=sinx的图像的步骤
(1)列表,由x=0,,π,,2π求出y的值,得到“五点”坐标.
(2)在同一坐标系中描出各点.
(3)用光滑曲线连接这些点,所成图像即为所求.
 用五点法作出函数y=sinx+5在[0,2π]上的图像,并写出它的最值.
解 列表如下:
x
0
π

sinx
0
1
0
-1
0
y
5
6
5
4
5
描点连线,如图所示.得到函数y=sinx+5的图像,其最大值为6,最小值为4.

1.函数y=(sinx-2)2在R上的最大值为(  )
A.4 B.9
C.1 D.3
答案 B
解析 由y=sinx在R上的最小值为-1,最大值为1,结合二次函数的图像,可得当sinx=-1时,y=(sinx-2)2取得最大值9.
2.函数y=sinx,x∈,则y的范围是(  )
A.[-1,1] B.
C. D.
答案 C
解析 当x=时,y取最小值,当x=时,y取最大值1.
3.函数y=3sinx+5的最小正周期是________.
答案 2π
解析 ∵y=3sinx+5和y=sinx周期相同,∴最小正周期为2π.
4.已知a∈R,函数f(x)=sinx-|a|,x∈R为奇函数,则a等于________.
答案 0
解析 定义域x∈R,∵f(-x)=sin(-x)-|a|=-sinx-|a|,又f(x)=-f(-x),∴sinx-|a|=sinx+|a|,∴|a|=0,即a=0.
5.画出函数y=-sinx,x∈[0,2π]的图像.
解 列表:
x
0
π

sinx
0
1
0
-1
0
-sinx
0
-1
0
1
0
描点并用光滑的曲线连接起来,如图,得到y=-sinx,x∈[0,2π]的图像.
课件38张PPT。7.3.1 正弦函数的性质与图像本课结束