三角函数的图像和性质内容.pdf
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1、 5.6 三角函数的图象与性质 5.6.1 正弦函数、余弦函数的图象 教学目标:(1)掌握正弦函数(或余弦函数)的概念(2)会用“五点法”和“几何法”画正弦函数、余弦函数的图;(2)体会“几何法”作正弦函数图象的过程,提高动手能力;(3)通过函数图象的应用,体会数形结合在解题中的应用;(4)三角函数图象和图象的应用;正弦函数、余弦函数的图象的教学设计 一、教学内容与任务分析 本节课的内容选自普通高中课程标准实验教科书人教 A 版必修四第一章第四节 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象。本节课的教学是以之前的任意角的三角函数,三角函数的诱导公式的相关知识为基础,为之后学习正弦型函数 yAsin(
2、x)的图象及运用数形结合思想研究正、余弦函数的性质打下坚实的知识基础。二、学习者分析 学生已经学习了任意三角函数的定义,三角函数的诱导公式,并且刚学习三角函数线,这为用几何法作图提供了基础,但能不能正确应用来画图,这还需要老师做进一步的指导。三、教学重难点 教学重点:正弦余弦函数图象的做法及其特征 教学难点:正弦余弦函数图象的做法,及其相互间的关系 四、教学目标 1.知识与技能目标(1)了解用正弦线画正弦函数的图象,理解用平移法作余弦函数的图象(2)掌握正弦函数、余弦函数的图象及特征 (3)掌握利用图象变换作图的方法,体会图象间的联系 (4)掌握“五点法”画正弦函数、余弦函数的简图 2.过程与
3、方法目标(1)通过动手作图,合作探究,体会数学知识间的内在联系(2)体会数形结合的思想(3)培养分析问题、解决问题的能力 3.情感态度价值观目标(1)养成寻找、观察数学知识之间的内在联系的意识(2)激发数学的学习兴趣(3)体会数学的应用价值 五、教学过程 一、复习引入 师:实数集与角的集合之间可以建立一一对应关系,而确定的角又有着唯一确定的正弦(或余弦)值。这样任意给定一个实数 x 有唯一确定的值 sinx(cosx)与之对应,有这个对应法则所确定的函数 y=sinx(或 y=cosx)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域是 R。遇到一个新的函数,我们很容易想到的就是画函数图象,那怎么画正弦函
4、数、余弦函数的图象呢?我们先来做一个简弦运动的实验,这就是某个简弦函数的图象,通过实验是不是对正弦函数余弦函数的图象有了直观印象呢【设计意图】通过动手实验,体会数学与其他的联系,激发学习兴趣。二、讲授新课(1)正弦函数 y=sinx 的图象 下面我们就来一起画这个正弦函数的图象 第一步:在直角坐标系的 x 轴上任取一点1O,以1O为圆心作单位圆,从这个圆与 x 轴的交点 A 起把圆分成 n(这里 n=12)等份.把 x 轴上从 0 到 2这一段分成 n(这里 n=12)等份.(预备:取自变量 x 值弧度制下角与实数的对应).第二步:在单位圆中画出对应于角6,0,3,2,,2的正弦线正弦线(等价
5、于“列表”).把角 x 的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点 x 重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点”).第三步:连线.用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y=sinx,x0,2的图象 【设计意图】通过按步骤自己画图,体会如何画正弦函数的图象。根据终边相同的同名三角函数值相等,所以函数 y=sinx,x2k,2(k+1),kZ 且 k0 的图象,与函数 y=sinx,x0,2)的图象的形状完全一致。于是我们只要将 y=sinx,x0,2)的图象沿着 x 轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为 2,就得到 y=sinx,xR 的图象
6、.【设计意图】由三角函数值的关系,得出正弦函数的整体图象。把角 x()xR的正弦线平行移动,使得正弦线的起点与 x 轴上相应的点 x 重合,则正弦线的终点的轨迹就是正弦函数y=sinx 的图象.(2)余弦函数 y=cosx 的图象 探究 1:你能根据诱导公式,以正弦函数图象为基础,通过适当的图形变得到余弦函数的图象?根据诱导公式cossin()2xx,可以把正弦函数 y=sinx 的图象向左平移2 单位即得余弦函数 y=cosx 的图象.正弦函数y=sinx的图象和余弦函数y=cosx的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线【设计意图】通过正弦函数与余弦函数的相互关系,在类比的过程中画出余弦函数的图象
7、,体会数学知识间的联系,以及类比的数学思想。思考:在作正弦函数的图象时,应抓住哪些关键点?【设计意图】通过问题,为下面五点法绘图方法介绍做铺垫 2用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):正弦函数 y=sinx,x0,2的图象中,五个关键点是:(0,0)(2,1)(,0)(23,-1)(2,0)余弦函数 y=cosx x0,2的五个点关键是哪几个?(0,1)(2,0)(,-1)(23,0)(2,1)只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了因此在精确度不太高时,常采用五点法作正弦函数和余弦函数的简图 正弦函数余弦函数的图像和性质练习(一)1、函数sin(2)3yx图像的对称轴方程可能是()
8、A6x B12x C6x D12x 2、已知函数2()(1cos2)sin,f xxx xR,则()f x是()A、最小正周期为的奇函数 B、最小正周期为2的奇函数 C、最小正周期为的偶函数 D、最小正周期为2的偶函数 y=cosxy=sinx23456-2-3-4-5-6-6-5-4-3-2-65432-11yx-11oxy3、已知函数 y=2sin(x+)(0)在区间0,2的图像如下:那么=()A.1 B.2 C.1/2 D.1/3 4、函数()cos 22sinf xxx的最小值和最大值分别为 A.3,1 B.2,2 C.3,32 D.2,32 5、函数2()sin3sincosf xx
9、xx在区间,4 2 上的最大值是()A.1 B.132 C.32 D.1+3 6、2(sincos)1yxx是()A最小正周期为2的偶函数 B最小正周期为2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 7、函数xxxfcossin)(的最大值为()A1 B 2 C3 D2 8、设函数 Rxxxf,22sin,则 xf是(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2的奇函数 (D)最小正周期为2的偶函数 9、函数 y=sin4x+cos2x 的最小正周期为:A.4 B.2 C.D.2 10、函数 y=sin2x-2cosx+2 的值域是_.11、函数 y
10、=2cos22sin1xx定义域是_.12、函数sin(2)3yx的单调递增区间是_ xy2cos的单调递增区间是_ 13、函数xxy44cossin的周期是_。函数|sin|xy 的周期是_.14、已知函数()cos(2)2sin()sin()344f xxxx()求函数()f x的最小正周期和图象的对称轴方程()求函数()f x在区间,12 2 上的值域 15、已知函数2()sin3sinsin2f xxxx(0)的最小正周期为()求的值;()求函数()f x在区间203,上的取值范围 16、已知函数 f(x)=xxx2cos1cos5cos624,求 f(x)的定义域,判断它的奇偶性,并
11、求其值域.3、讲解范例 例 1 作下列函数的简图(1)y=1+sinx,x0,2,(2)y=-COSx 【设计意图】通过两道例题检验学生对五点画图法的掌握情况,巩固画法步骤。探究 1 如何利用 y=sinx,0,的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到(1)y1sinx,0,的图象;(2)y=sin(x-/3)的图象?小结:函数值加减,图像上下移动;自变量加减,图像左右移动。探究 2 如何利用 y=cos x,0,的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到 y-cosx,0,的图象?小结:这两个图像关于 X 轴对称。探究 3 如何利用 y=cos x,0,的图象,通过图形变换(平移、翻转等)
12、来得到 y2-cosx,0,的图象?小结:先作 y=cos x 图象关于 x 轴对称的图形,得到 y-cosx 的图象,再将 y-cosx 的图象向上平移 2 个单位,得到 y2-cosx 的图象。探究 4 不用作图,你能判断函数 y=sin(x-3/2)和 y=cosx 的图象有何关系吗?请在同一坐标系中画出它们的简图,以验证你的猜想。小结:sin(x-3/2)=sin(x-3/2)+2 =sin(x+/2)=cosx 这两个函数相等,图象重合。【设计意图】通过四个探究问题,对画图法以及正弦余弦函数及其图象的性质有更深刻的认识。4、小结作业 对本节课所学内容进行小结【设计意图】在梳理本节课所
13、学的知识点归纳的过程中进一步加深对正弦函数、余弦函数图象认知。培养学生归纳总结的能力,自主构建知识体系。布置分层作业 基础题 A 题,提高题 B 题【设计意图】将课堂延伸,使学生将所学知识与方法再认识和升华,进一步促进学生认知结构内化。注重学生的个体发展,是每个层次的学生都有所进步。本节重点:任意给定一个实数x,有唯一确定的值xsin(或xcos)与之对应,由这个对应法则所确定的函数xysin(或xycos)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域为 。1 正弦曲线或余弦曲线 正弦函数的图象和余弦函数的图象分别叫做 和 。2 用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):(1)正弦函数2,0,si
14、nxxy的图象中,五个关键点是:,。(2)余弦函数2,0,cosxxy的图象中,五个关键点是:,。4.正弦函数、余弦函数 1-1y=sinx-32-52-727252322-2-4-3-2432-oyx 1-1y=cosx-32-52-727252322-2-4-3-2432-oyx 知识回顾:1、函数)3sin(xy的定义域为_;值域为_;2、函数)3cos(2xy的定义域为_;值域为_;典型例题讲解:【例 1】作出函数xycos31-1在2,2上的图像;【变式训练】)23sin(xy;【例 2】已知23,2x,解不等式23sinx;【变式】已知Rx,解不等式23sinx;【例 3】求下列函
15、数的值域:(1)xxysin|sin|(2)6,6),32sin(2xxy(3)1cos2cosxxy 【变式】求函数,3,1sin4sin32xxxy的值域;【例 4】(1)讨论方程xxsinlg解的个数;(2)若函数2,0|,sin|2sin)(xxxxf与直线ky 有且仅有两个不同的交点,求k的取值范围;【变式】当k为何值时,方程kxx|sin|2sin有一解、三解、四解?过手训练 1、在同一坐标系内的函数xysin与xycos的图象的交点坐标是 ()A Zkk),0,(B Zkk),1,22(C Zkkk),)1(,2(D Zkkk),2)1(,4(2、下面有四个判断:作正、余弦函数的
16、图象时,单位圆的半径长与x轴上的单位长可以不一致;2,0,sinxxy的图象关于)0,(P成中心对称;2,0,cosxxy的图象关于直线x成轴对称;正、余弦函数的图象不超过两直线1,1yy所夹的范围。其中正确的有()A 1 个 B 2 个 C 3 个 D 4 个 3、与图中曲线对应的函数是 ()xy12-O A xysin B xysin C xysin D xysin 4、在)2,0(内,使xxcossin成立的x的取值范围是()A )45,()2,4(B ),4(C )45,4(D )23,45(),4(2 正、余弦函数的性质(一)重点把握:1、理解周期和周期函数的概念,掌握正弦函数、余弦
17、函数的周期性;2、掌握证明或求解函数周期的基本方法;3、通过正弦、余弦函数的图象来理解函数的性质,培养数形结合的能力;4、掌握正弦、余弦函数的奇偶性、单调性、对称性;5、通过正余弦函数的图象来理解性质,培养数形结合的能力;6、体会正余弦函数的有界性,并根据此性质来解决一些最值有关的问题;本节重点一:1-1y=sinx-32-52-727252322-2-4-3-2432-oyx 1-1y=cosx-32-52-727252322-2-4-3-2432-oyx 自主预习 1 周期函数的定义:对于函数)(xf,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有:)()(xfTxf,那么函
18、数)(xf就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期。若函数)(xf的周期为T,则 也是)(xf的周期。即0,),(.)2()()(kZkkTxfTxfTxfxf 2 正弦函数Rxxy,sin是周期函数,它的周期是 ;最小正周期是 ;3 正弦函数Rxxy,cos是周期函数,它的周期是 ;最小正周期是 ;4 函数,),sin(RxxAy(其中,A为常数,且0,0A)是周期函数,它的最小正周期T=;5 函数,),cos(RxxAy(其中,A为常数,且0,0A)是周期函数,它的最小正周期T=;课堂演练:1、函数xy2sin2的最小正周期为_;2、函数321cos2xy的最小正周期为_;重点二:1
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