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6.4反三角函数(1)——反正弦函数
上海市交通大学附属中学 曹建华
一、教学内容分析
根据反函数的概念,正弦函数y=sinx(x∈R)没有反函数.但是如果我们适当选取实数集R的一个子集[-
,
],那么函数y=sinx, x∈[-
,
]就存在反函数,为什么要选取[-
,
],教师要作必要性说明.我们把函数y=sinx, x∈[-
,
]的反函数叫做反正弦函数,记作y=arcsinx,x∈[-1,1],学生对符号的arcsinx的理解比较困难,前面符号中的x必须满足|x|≤1,arcsinx是[-
,
]上的一个角的弧度数,这个角的正弦值为x.根据互为反函数间的图像关系,函数y=arcsinx,x∈[-1,1]的图像和函数y=sinx, x∈[-
,
]的图像应该关于直线y=x对称,这样容易作出反正弦函数的图像,根据其图像可以得到反正弦函数y=arcsinx,x∈[-1,1]是奇函数,且单调递增.
二、教学目标设计
1.理解函数y=sinx(x∈R)没有反函数;理解函数y=sinx, x∈[-
,
]有反函数;理解反正弦函数y=arcsinx的概念,掌握反正弦函数的定义域是[-1,1],值域是[-
,
].
2.知道反正弦函数y=arcsinx ,x∈[-1,1]的图像.
3.掌握等式sin(arcsinx)=x,x∈[-1,1]和arcsin(-x)=-arcsinx,x∈[-1,1].
4.能够熟练计算特殊值的反正弦函数值,并能用反正弦函数值表示角.
5.会用数形结合等数学思想分析和思考问题.
三、教学重点及难点
教学重点:理解反正弦函数概念以及反正弦函数符号的本质.
教学难点:反正弦函数
的产生和从本质上处理正弦函数
的反函数问题.
四、教学用具准备
直尺、多媒体设备
五、教学流程设计
六、教学过程设计
一、 情景引入
1.复习
我们学习过反函数,知道,对于函数y=f(x),x∈D,如果对它的值域中的任意一个值y,在定义域D中都有唯一确定的值x与它对应,使y=f(x),这样得到的x关于y的函数叫做y=f(x)的反函数.我们也明确不是任何一个函数都存在反函数.函数要存在反函数必须要求其自变量与因变量是一一对应的.
2.思考
那么正弦函数是否存在反函数呢?
[说明] 因为对于任一正弦值
都有无数个角值
与之对应.正弦函数的自变量与因变量是多对一的.故而不存在反函数.
3.讨论
正弦函数不存在反函数.但只要选取某一区间使得
在该区间上存在反函数.因变量可以确定自变量,正弦值可以表示相应的角值,并且将该区间上的角值用相应的正弦值表示就可以了.学生讨论应该选取怎样的区间,使得
存在反函数呢?
这个区间的选择依据两个原则:
(1)
在所取区间上存在反函数;
(2)能取到
的一切函数值
.
可以选取闭区间
,使得
在该区间上存在反函数,而这个反函数就是今天要学习的反正弦函数.
二、学习新课
1.概念辨析
(1)反正弦函数的定义:
函数y=sinx, x∈[-
,
]的反函数叫做反正弦函数,记作y=arcsinx,x∈[-1,1].
(2)反正弦函数的性质:
①图像
②定义域[-1,1]
③值域[-
,
]
④奇偶性:奇函数,即arcsin(-x)=-arcsinx,x∈[-1,1]
⑤单调性:增函数
[说明]互为反函数的两个函数图像关于直线
对称,函数y=sinx,x∈[-
,
]与函数y=arcsinx,x∈[-1,1]的图像关于直线
对称.
2.例题分析
例1.求下列反正弦函数的值:
(1)arcsin
;(2)arcsin0;(3)arcsin(-
)
解:(1)因为sin
=
,且
∈[-
,
],所以arcsin
=
.
(2)因为sin0=0,且0∈[-
,
],所以arcsin0=0.
(3)因为sin(-
)=-
,且-
∈[-
,
],所以arcsin(-
)=-
.
例2.用反正弦函数值的形式表示下列各式的x:
(1)sinx=
,x∈[-
,
];
(2)sinx=-
,x∈[-
,
];
(3)sinx=-
,x∈[-π,0].
解:(1)因为x∈[-
,
],由定义,可知x=arcsin
;
(2)因为x∈[-
,
],由定义,可知x=arcsin(-
)=- arcsin
;
(3)在区间[-
,0] 上,由定义,可知x=