内容正文:
§5 正弦函数、余弦函数的图象与性质再认识
5.1 正弦函数的图象与性质再认识
第一课时 正弦函数的图象
课程内容标准
学科素养凝练
借助单位圆画出正弦函数的图象.
通过利用单位圆画出正弦函数的图象,提升数学直观及数学抽象素养.
正弦函数图象的画法
(1)几何法
利用几何法作正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象的过程如下:
①在区间[0,2π]上取一系列的x的值,如0,eq \f(π,6),eq \f(π,3),eq \f(π,2),…,2π,并借助单位圆获得对应的正弦函数值并列表.
②作直角坐标系,先在平面直角坐标系内描点,结合对函数y=sin x的性质的了解,用光滑的曲线顺次连接,即得y=sin x,x∈[0,2π]的图象.
③平移:将函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次平移2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象.正弦函数的图象称作正弦曲线.
(2)五点(画图)法
在一个周期内,例如[0,2π],从正弦函数的图象可以看出,x=0,π,2π是y=sin x的零点;x=eq \f(π,2),eq \f(3π,2)分别是y=sin x的最大值点、最小值点,它们在正弦曲线中,起着关键作用.
根据正弦曲线的基本性质,描出 (0,0) ,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),1)), (π,0) ,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-1)), (2π,0) 这五个关键点后,函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象就基本确定了.因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们顺次连接起来,就可以得到正弦函数的简图.这种作正弦曲线的方法称为“ 五点(画图)法 ”.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)正弦函数y=sin x的图象可以向左、右和上、下无限伸展.
( )
× 提示 正弦函数y=sin x的图象可以向左、右无限伸展,但上、下限定在直线y=1和y=-1之间.
(2)函数y=sinx与y=sin(-x)的图象完全相同.
( )
× 提示 二者图象不同,它们关于x轴对称.
2.(多空题)(教材P32练习7改编)函数y=sin x在[0,2π]上的单调递减区间为 ____________ ,最大值为 ________ .
答案 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2))) 1
3. (多空题)利用五点法作函数y=Asin x(A>0)的图象时,选取的五个关键点依次是(0,0), ______________ ,(π,0), ______________ ,(2π,0).
答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),A)) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-A))
探究一 用“五点法”作函数的图象
[知能解读] “五点法”作图的实质是选取函数的一个周期,将其四等分(即取5个点),分别找到函数图象的最高点、最低点及“平衡点”.因为这五个点大致确定了函数图象的位置与形状,因此就可以迅速地画出函数的简图.画图时,注意曲线要平滑、具有对称美、凹凸方向要正确,即“平衡位置”上方的上凸,“平衡位置”下方的下凸.
利用“五点法”作出y=-1+sin x(x∈[0,2π])的简图.
解 按五个关键点列表:
x
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
sin x
0
1
0
-1
0
-1+sin x
-1
0
-1
-2
-1
描点,并将它们用光滑的曲线连接起来(如图所示).
[方法总结] “五点法”作图的实质是选取函数的一个周期,将其四等分,分别找出图象的最高点、最低点及“平衡点”等五个关键点,由这五个点大致确定图象的位置和形状.
[训练1] (1)用五点法画出函数y=2sin x(0≤x≤2π)的图象;
(2)用五点法画出函数y=sin 2x(0≤x≤π)的图象.
解 (1)按五个关键点列表:
x
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
sin x
0
1
0
-1
0
2sin x
0
2
0
-2
0
描点、连线,得图象如图所示.
(2)按五个关键点列表:
x
0
eq \f(π,4)
eq \f(π,2)
eq \f(3π,4)
π
2x
0
eq \f(π,2)
π
eq \f(3π,2)
2π
sin 2x
0
1
0
-1
0