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
学业标准
学科素养
1.了解正弦曲线的画法,能正确使用“五点法”画出简单的正弦曲线.(难点)
2.掌握正弦函数的性质,并能利用正弦函数的图象和性质解决相关问题.(重点)
1.通过正弦曲线的学习,培养数学抽象等核心素养.
2.通过正弦函数图象与性质的应用,提升直观想象等核心素养.
[教材梳理]
◎导学1 正弦函数的图象与性质再认识
[问题] 在前面我们学习了y=sin x的基本性质,知道正弦函数的周期为2π,为了研究方便,我们取长度为一个周期的区间x∈上的正弦曲线,进一步探究y=sin x的性质.
(1)讨论y=sin x在上的单调性.
[提示] 在上递增,在上递减.
(2)当x∈R时,求y=sin x取最小值时x的取值.
[提示] 当y最小=-1时,x=2kπ-,k∈Z.
(3)研究正弦函数的奇偶性.
[提示] ∵sin(-x)=-sin x,∴正弦函数是奇函数,其图象关于原点对称.
(4)正弦函数图象有对称轴吗?有对称中心吗?
[提示] 对称轴为x=kπ+,k∈Z,对称中心为(kπ,0),k∈Z.
◎结论形成
正弦函数的图象(正弦曲线)与性质
图象
定义域
R
值域
[-1,1]
最值
当x=+2kπ,k∈Z时,ymax=1;
当x=+2kπ,k∈Z时,ymin=-1.
周期性
周期函数,T=2π
单调性
在上是递增的;
在上是递减.
以上k∈Z
奇偶性
奇函数,图象关于原点对称.
对称轴
x=kπ+,k∈Z.
对称
中心
(kπ,0),k∈Z.
◎导学2 五点(画图)法
[问题] 画y=sin x,x∈[0,2π]图象的五个关键点是什么?
[提示] 三个零点(0,0),(π,0),(2π,0),一个最高点,一个最低点.
◎结论形成
画出正弦函数图象,在精确度要求不太高时,常常先描出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们顺次连接起来,就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”.
[基础自测]
1.函数y=-sin x,x∈的简图是( )
解析 用特殊点来验证.x=0时,y=-sin 0=0,排除A,C;又x=-时,y=-sin=1,排除B.
答案 D
2.在同一平面直角坐标系内,函数y=sin x,x∈[0,2π]与y=sin x,x∈[2π,4π]的图象( )
A.重合 B.形状相同,位置不同
C.关于y轴对称 D.形状不同,位置不同
解析 根据正弦曲线的作法可知函数y=sin x,x∈[0,2π]与y=sin x,x∈[2π,4π]的图象只是位置不同,形状相同.
答案 B
3.正弦函数y=sin x(x∈R)的图象的一条对称轴是( )
A.y轴 B.x=
C.直线x=π D.x轴
答案 B
4.在下列横线上填上“>”或“<”.
(1)sin 250°________sin 260°;
(2)sin________sin.
答案 (1)> (2)>
题型一 利用“五点法”作函数的图象
[例1] 利用“五点法”作出函数y=1-sin x(0≤x≤2π)的简图.
[自主解答] 按五个关键点列表
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
1-sin x
1
0
1
2
1
描点连线,如图所示.
[素养聚焦]
在“五点法”作图的过程中,体现了直观想象的核心素养.
[规律方法]
用“五点法”画函数y=Asin x+b(A≠0)在[0,2π]上的简图的步骤:
(1)列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1[来源:Z#xx#k.Com]
0
-1
0
Asin x+b
b
A+b
b
-A+b
b
(2)描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:(0,b),,(π,b),,(2π,b).
(3)连线:用光滑的曲线将描出的五个点连接起来.
[触类旁通]
1.画出函数y=1+sin x,x∈[0,2π]的简图.
解析 (1)按五个关键点列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
1+sin x
1
2
1
0
1
(2)描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图).
题型二 正弦函数单调性的应用
[例2] 比较下列各组数的大小:
(1)sin 和sin ;
(2)sin 和sin ;
(3)sin 和sin ;
(4)sin 194°和cos 160°.
[自主解答] (1)sin =sin =sin .
因为0<<<,且y=sin x在内单调递增,所以sin <sin ,即sin <sin .
(2)因为-<-<-<