三角函数恒等变换

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名称 三角函数恒等变换
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文件大小 350.1KB
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 2012-02-20 11:42:42

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文档简介

三 角 函 数
【知识脉络】:
第一块:函数性质与图像
教学目标:
1、正弦、余弦、正切函数的性质,重点掌握上的函数的性质;
2、定义域、值域,重点能求正切函数的定义域;
3、能从图象上认识函数的各类性质,能用自己的语言把函数性质描述清楚,能写出来。
4、理解平移与伸缩
第二块:同角基本关系和诱导公式
同角基本关系就掌握好三个公式:
特别需要说明的是:平方关系中的开方运算,易错!
诱导公式的记忆方法很简单,联系两角和与差来记就行!如:
诱导公式的理解上,需从两角终边的位置关系来认识,如:
中涉及两个角是和,它们的位置是关于原点对称,象限对应关系是一、三或二、四,所以正切符号相同,直接取等号。其它类似。
第三块:三角变换
和差公式:
注意:
(1)、倍半关系是相对的,如:,,
等,根据题目的需要来确定倍角还是半角;
(2)几个常用的变式:
,其中的范围根据需要来确定
或,其中,的范围根据需要来确定
【题型示例】:第一部份“三角函数的图象与性质”
熟记定义、定义域、三角值的符号
1、若角的终边过点,则下列不等式正确的是( )
A、 B、
C、 D、
2、若角终边上有一点,则为(其中)
A、 B、 C、 D、
3、若,则位于
A、一、三象限 B、二、四象限 C、一、二象限 D、三、四象限
4、已知角终边上一点,且,则=
5、函数的定义域为
单调性:求单调区间是重点,三角的单调区间的求法是比较特殊的,掌握好例题所示的方法;另一类题型为比较大小,但都比较简单。
【例题1】(1)求函数的单调增区间
解:由得,。
所以,函数的单调增区间为:
(2)求函数的单调减区间 。
(3)求函数的单调区间 。
7、函数的一个减区间是 。
A、 B、 C、 D、
8、在内,使函数有意义的范围是
A、 B、 C、 D、
9、,则
A、 B、 C、 D、
10、若直线的斜率满足:,则直线的倾斜角的范围为
奇偶性:联系函数图像来理解奇偶性,即图像的对称性。
奇函数:,偶函数:
注意变化:如,。图像平移,可能会改变函数的奇偶性,也有可能不发生改变,如函数。观察图象,很容易得到正确的结论。
11、若函数为奇函数,则的值为()
A、 B、 C、 D、
12、若函数为奇函数,则的值为()
A、 B、 C、 D、
图像的对称性:注意观察图象,从图象上找出对称轴和对称中心的位置。
对称轴方程: 对称中心:
对称轴方程:· 对称中心:
理解:语义上,过顶点与X轴垂直的直线都是正、余弦函数的对称轴,而正、余弦曲线与X轴的每一个交点都是正、余弦函数的对称中心。
函数性质上看,若对称轴为,则必为函数的最大或最小值;若对称点为,则。注意,平移产生的变化。
13、函数的一条对称轴方程是
A、 B、 C、 D、
14、函数的一个对称中心是
A、 B、 C、 D、
15、函数的对称轴方程为 ,
对称中心为
值域和最值:
掌握好基本函数的值域和最值情况
(1)值域为,当时,;
当时,。
注解:联系图象或在象限内认识和记忆值域,效果会更好。
(2)的值域为,当时,;
当时,。
注解:联系图象或在象限内认识和记忆值域,效果会更好。
(3)的值域为,不存在最大值和最小值。
2、理解:函数值域会因定义域的改变而改变,掌握好下面例题所示的方法。
【例题2】若,求下列函数的值域:
(1) (2) (3)
16、若,求函数的值域,并求出函数取最大值时的的取值集合。
【题型示例】第二部分“同角基本关系和诱导公式”
诱导公式:主要功能是用于化“大角”(超出)为“小角”
公式:略
3、掌握两类基本型:
(1)关于或的二次函数型
【例题3】(1)求函数的最大值和最小值,并求出对应的的取值。
解:,若令,则
由得:
17、求函数的最大值和最小值,并求出对应的的取值。
(2)可转化为或
【例题4】、形如的函数可转化为上面的型
求下列函数的最值:
(1),
(2),
(3),
(4),
(5),
(6),
(7),
(8),
【例题5】借助三角变换转化成上面的型
求下列函数的最值:
已知函数
已知
已知函数f(x)=sin2x+sinxcosx+2cos2x,xR.
(4)已知向量,,
18、已知,(1)设,则为何值时,f(x)的最大值为4?(2)若,求的取值范围。
周期性:
(1)周期的符号形式:为非零常数。如,,所以为正弦函数的周期。其它一些函数也是有周期的:
(2)最小正周期:若为函数的周期,则也必为函数的周期,因此,函数的周期是有无数个的,其中正的最小的一个周期,称为函数的最小正周期,比如,正弦、余弦函数的最小正周期为,正切函数的最小正周期为
(3)最小正周期的计算公式:对于或,则;对于,则。特别注意:也只有上面三种形式下的三角函数才能使用最小正周期的计算公式!
19、求下列函数的最小正周期:
(1) (2)(3)
(4) (5) (6)
(7)(2007年广东高考)若函数,,则是( )
A、最小正周期为的偶函数 B、最小正周期为的奇函数
C、最小正周期为的偶函数 D、最小正周期为的奇函数
(8) (9) (10)
图像:
(1)关于“五点作图法”,以正弦函数为例进行说明。
第一、,
表一
0
0 1 0 0
此表是基础,请注意总结“五点”的规律或特征:
第二、请画出函数在一个周期上的草图。
处理思想,令,则,类比表一即可。
表二
0
0 1 0 0
得到“五点”分别为:
第三、画出函数在区间上的草图。
注意:与“第二”的区别,“第二”没有限定的取值范围,题中要求的“一个周期”可以自己设定,但“第三”中的范围是固定的.注意到这个给定的范围也正好是函数的一个周期。
问题:怎么求出“五点”呢?
分析:首先注意到,,这是函数的起点和终点,联系正弦曲线的变化规律,第二个点应该回到“平衡点”(类比与X轴的交点),第三个点应该是最低点,第四个点应该是“平衡点”,第五个点应该是最高点,第六个点就是终点。于是得到下表:
表三
0
2 1 1 2 3
(2)三类图象变换
第一、对称:知道几种常见的对称变换,不做深要求。
①与关于轴对称
②与关于轴对称
③与关于原点对称
④即为图象在轴下方的部分沿轴翻折,轴上方的图象不变化。
⑤即为图象轴右侧部分不变,左侧部分沿轴翻折形成。
第二、平移:只是位置变化,函数性质中除奇偶性外,其它性质不变。
横向平移:即。 为正则向左平移,为负则向右平移。
纵向平移:即 为正则向上平移,为负则向下平移。
第三、伸缩:有横向和纵向的伸缩,只要求掌握三角函数的伸缩变化。
横向伸缩:
若,则横向被压缩,导致周期变小; 若,则横向伸长,导致周期变大。
纵向伸缩:
若,则振幅变大; 若,则振幅变小。
【例题6】认识的图象
(1)几个名称:
符号
名称 振幅 周期 频率 相位 初相
(2)平移伸缩的认识:举例
变换过程:有两种,“先平移,再伸缩”和“先伸缩,再平移”
①先平移,再伸缩:
②先伸缩,再平移。
说明:若想更好、更清楚地认识这两个不同的过程(相同的结果),最好的办法就是用“五点法”作图,把上述过程中每一步都画一个图。
20、(1)仿上写出的变化过程
(2)为了得到函数的图象,只需将函数图像上的点( )
横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变 B、横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变
纵坐标伸长为原来的2倍,横坐标不变 D、纵坐标缩短为原来的倍,横坐标不变
(3)为了得到函数的图象,只需将的图象上每一个点( )
A、横坐标向左平移个单位长度 B、横坐标向右平移个单位长度
C、横坐标向左平移个单位长度 D、横坐标向右平移个单位长度
(4)为了得到函数的图像,只需将余弦函数图像上各点( )
A、向左平移个单位长度 B、向右平移个单位长度
C、向左平移个单位长度 D、向左平移个单位长度
(5)为了得到函数的图像,只需将函数的图像上各点( )
横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变 B、横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变
纵坐标伸长为原来的倍,横坐标不变 D、纵坐标缩短为原来的倍,横坐标不变
(6)将函数的图像上各点向右平移个单位长度,再把横坐标缩短为原来的一半,纵坐标伸长为原来的4倍,则所得到的图像的函数解析式为( )
A、 B、 C、 D、
(7)将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?写出的变换过程。
(8)有以下四种变换方式:
①向左平移个单位长度,现将每个点的横坐标缩短为原来的倍;
②向右平移个单位长度,再将每个点的横坐标缩短为原来的倍;
③每个点的横坐标缩短为原来的倍,再向右平移个单位长度;
④每个点的横坐标缩短为原来的倍,再向左平移个单位长度。
其中能将函数的图像变为函数的图像的是( )
A、①和④ B、①和③ C、②和④ D、②和③
(9)将函数的图像作怎样的变换可以得到函数的图像?
【单元过关练习】 A卷
满分:130分 时间:120分钟
一、选择题(每小题5分,共50分)
1、已知集合,则使成立的是( )
A、 B、 C、 D、
2、已知终边上一点,且,则( )
A、 B、 C、 D、
3、函数为( )
A、最小正周期为的奇函数 B、最小正周期为的偶函数
C、最小正周期为的奇函数 D、最小正周期为的偶函数
4、函数的最小值为( )
B、0 C、 D、2
6、函数的一条对称轴方程是( )
A、 B、 C、 D、
7、要得到函数的图像,只需将函数的图像( )
A、向左平移个单位 B、向右平移处单位
C、向左平移个单位 D、向右平移个单位
8、函数的一个单调增区间是( )
A、 B、 C、 D、
9、关于函数的四个论断中错误的是( )
A、最小正周期为 B、值域为
C、一个对称中心为 D、可由向右平移所得
10、在区间内使不等式:成立的角的范围是( )
A、 B、
C、 D、
二、填空题(每小题5分,共30分)
11、已知角的终边上一点,则 , ;
12、函数的最小正周期为 ;
13、函数的最大值为 ,最小值为 ,
取最小值时的取值集合为 ;
14、函数的增区间为 ;
15、关于函数有四个论断:
①是偶函数;②最小正周期是;③值域为;④一个对称中心为
其中正确命题的序号是 (填上你认为所有正确的命题序号)
16、如果一个函数满足:,且,试写出一个这样的函数: 。
三、解答题
17、(10分)用“五点法”作出函数一个周期内的草图(要求列表)。
18、(12分)试用图像变换的两种方式写出:函数y = sinx的图像变换到函数y = sin (+)的图像的变换过程.
19、(14分)已知点是角终边上一点,且求的值;
设,以为半径,原点O为圆心作圆,与轴正半轴交于Q点,求的面积。
20、(14分)简谐振动
(1)求简谐振动的振幅、初相和频率;(2)若,求函数的最大值和最小值。
(3)要得到函数的图像,可由经过怎样的变换得到?试写出变换过程。
【单元过关练习】 B卷
一、选择题(每小题5分,共50分)
1、已知集合,,则( )
A、 B、
C、 D、
2、扇形的中心角为,半径为3,则扇形的弧长为( )A、 B、 C、 D、
3、已知为第三象限角,则所在的象限是 ( )
A、第一或第二象限 B、第二或第三象限 C、第一或第三象限 D、第二或第四象限
4、时钟的分针经过40分钟时间旋转的角度是 ( )
A、 B、 C、 D、
5、函数的值域是( )
A、 B、 C、 D、
6、角α的终边落在y=-x(x>0)上,则sinα的值等于( )
A. ± B. C.± D. -
7、函数y=+的定义域为( )
A.[2kπ,2kπ+],k∈Z B.[2kπ+,2kπ+π],k∈Z
C. [2kπ-,2kπ],k∈Z D. [2kπ+π,2kπ+],k∈Z
8、把函数的图像向右平移个单位,所得曲线的对应函数式( )
A. y=sin(3x-π) B.y=sin(3x+) C. y=sin(3x-) D.y=sin(3x+π)
9、函数的单调递增区间是( )
A、 B、 C、 D、
10、是定义在上的奇函数,且则( ) A 、5 B、 C 、0 D 、
二、填空题(每小题5分,共30分)
11、 ;
12、若函数 的周期为4π,则的值为 ;
13、如果函数的最大值为,最小值为,则的值为 ;
14、写出函数的两条对称轴方程分别为 ;
15、函数的最大值为 ;
16、关于函数的四个论断:①存在,使成立;②对任意的,都有;③对任意的,都有;④函数的一个对称中心是。
其中正确的序号为 。
三、解答题
17、(14分)函数的部分图象如图所示,
求函数的解析式;
用“五点法” 画出函数在区间上的草图。
18、(14分)已知向量,,定义函数
求函数的最小正周期;求函数的单调区间;(3) 求函数的最值。
19、(16分)弹簧上挂着的小球做上下振动,它在时间t(秒)内离开平衡位置(就是静止时位置)的距离为h(厘米)由下面函数关系决定:.
①以t为横坐标, h为纵坐标作出这个函数的图象(0≤t≤π);
②求小球开始振动的位置;
③求小球上升到最高点和下降到最低点的位置;
④经过多少时间, 小球往返振动一次
20、(8分)已知 求的值.
定义
函数性质
图像
定义



奇偶性
单调性


对称性
形 状
平 移
伸 缩
x
6
y
o
-
-1
2
3
4
5
-2
-3
-4
1
x
6
y
o
-
-1
2
3
4
5
-2
-3
-4
1