内容正文:
5.1 正弦函数的图象与性质再认识
明学习目标
知结构体系
课标要求
1.借助图象理解正弦函数在[0,2π]上的性质.
2.掌握“五点法”画正弦函数图象的方法.
重点难点
重点:正弦函数性质的应用.
难点:理解并掌握正弦函数的图象与性质.
(一)正弦函数的图象
(1)正弦函数图象在平面直角坐标系中的作法
①作单位圆,把⊙O 12等分(当然分得越细,图象越精确);
②12等分后得到对应于0,,,,…,2π的角,并作出相应的正弦值;
③将x轴上从0到2π一段分成12等份;
④平移相应角的正弦值;
⑤描点,用光滑曲线顺次连接,就得到y=sin x在区间[0,2π]上的图象(如图).
⑥将函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象向左向右平移(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.
(2)正弦函数的图象称作正弦曲线.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)第一象限内的角越大,其正弦曲线越长.( )
(2)正弦函数的图象向左、右两边无限延伸.( )
(3)正弦函数是定义域上的增函数.( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.下列图象中,y=-sin x在[0,2π]上的图象是( )
答案:D
(二)正弦函数性质的再认识
函数
y=sin x
定义域
R
周期性
最小正周期2π
单调性
在区间,k∈Z上都单调递增;在区间,k∈Z上都单调递减
最大(小)值和值域
当x=2kπ+,k∈Z时正弦函数取得最大值1;当x=2kπ+,k∈Z时正弦函数取得最小值-1.正弦函数值域是[-1,1]
奇偶性
正弦函数的图象关于原点对称,是奇函数
(1)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.
(2)正弦曲线是中心对称图形,其对称中心的坐标为(kπ,0)(k∈Z),即正弦曲线与x轴的所有交点;正弦曲线也是轴对称图形,其对称轴方程是x=kπ+(k∈Z),对称轴垂直于x轴,且与正弦曲线交点的纵坐标是正弦函数的最大(小)值.
(3)判断正弦函数奇偶性时,必须先检查定义域是否是关于原点的对称区间,如果是,再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不是,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数.
1.函数f(x)=xsin x( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.是非奇非偶函数
解析:选B 函数的定义域为R,且满足f(-x)=(-x)·sin(-x)=x·sin x=f(x),所以f(x)=xsin x是偶函数.
2.函数y=4sin(2x+π)的图象关于________对称.
解析:y=4sin(2x+π)=-4sin 2x,易证函数为奇函数,所以其图象关于原点对称.
答案:原点
3.sin________sin(填“>”或“<”).
解析:0<<<,由于函数y=sin x在上为增函数,则sin<sin.
答案:<
(三)五点(画图)法
在平面直角坐标系中描出五个关键点:
(0,0),,(π,0),,(2π,0).
然后再根据正弦函数的基本形状,用光滑曲线将这五个点连接起来,得到正弦函数在[0,2π]上的简图,这种画正弦曲线的方法称为“五点(画图)法”.
(1)在描点时,光滑的曲线是指经过最高点或最低点的连线要保持近似“圆弧”的形状,经过位于x轴上的点时要改变“圆弧的圆心位置”.
(2)作图时自变量要用弧度制,这样自变量与函数值均为实数,在x轴、y轴上统一单位,作出的图象正规,便于应用.
(3)“五点(画图)法”作图的五个点,不一定是我们列出的那五个点,如x∈[-π,π]时的五点为(-π,0),,(0,0),,(π,0).
1.点M在函数y=sin x+1的图象上,则b等于( )
A. B.
C.2 D.3
解析:选C 将M的坐标代入函数式得b=sin+1=2.
2.请补充完整下面用“五点(画图)法”作出y=-sin x(0≤x≤2π)的图象时的列表.
x
0
①
2π
-sin x
②
-1
0
③
0
①________;②________;③________.
答案:①π ②0 ③1
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“五点(画图)法”画正弦函数的图象及应用
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[典例] 用“五点(画图)法”画出函数y=+sin x,x∈[0,2π]的图象.
[解] (1)按五个关键点列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
+sin x