内容正文:
数 学
6.3 正弦型函数的图像和性质
第6章 三角计算
拓展模块一(下册)
高等教育出版社
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第6章三角计算 6.3 正弦型函数的图像和性质
学习目标
知识目标 会用五点法作图画正弦型函数在一个周期上的简图,会求 y=Asin(ωx+φ) 的最大值、最小值、周期和单调区间.
能力目标 了解正弦型函数与正弦函数之间的关系,培养观察能力、分析能力、归纳能力和表达能力等,体会从特殊到一般的归纳推理方法.
情感目标 发展学生的正向、逆向思维和发散思维能力,构建良好的数学思维品质.
核心素养 通过学习,逐步提升直观想象和逻辑推理等核心.
创设情境,生成问题
活动 1
在物理学、电工和工程技术中,经常会遇到形如
y=Asin(ωx+φ) (其中 A,ω,φ都是常数)的函数,它与和角公式、二倍角公式以及正弦函数 y=sinx等三角知识有着密切的联系.下面来研究这类函数的作图方法和性质.
创设情境,生成问题
活动 1
匀速转动的摩天轮的半径为R,转动的角速度为ω.以摩天轮的中心为坐标原点建立坐标系,如图 所示.若点P0表示座椅的初始位置,∠MOP0=φ,问点P的纵坐标y与时间t之间有怎样的函数关系?
调动思维,探究新知
活动 2
由正弦函数数的定义,得点 P的纵坐标y 与时间t的函数关系为
y=Rsin(ωt+φ) .
形如y=Asin(ωx+φ) (其中 A,ω,φ都是常数)的函数称为正弦型函数.在物理学中,正弦型函数被用来表示简谐振动、正弦式电流等.习惯上,A称为振幅,ωx+φ称为相位,φ称为初相,称为周期,称为频率.
调动思维,探究新知
活动 2
当A=1,ω=1,φ=0时,函数y=Asin(ωx+φ)就是 y=sinx .因此, 正弦函数是正弦型函数的特殊情况.类比作正弦函数 y=sinx图像的方法,可作正弦型函数y=Asin(ωx+φ)的图像,从而研究它的性质.
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
解:(1) 列表
描点作图,得到函数y=sinx,x∈[0,2π]的简图.
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
解:(2)因为所以函数y=sin2x的周期为π.我们作函数y=sin2x在[0,π]上的简图.
,并列表
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
解:(2)描点作图,得到函数y=sin2x,x∈[0,π]的简图.
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
解:(3)因为所以函数y=sin2x的周期为π.我们作函数y=sin2x在[0,π]上的简图.
,并列表
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
(
解:(4)因为所以函数的周期为π.我们作函数在上的简图.
,并列表
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 用“五点法”作出下列各函数在一个周期内的简图.
(
解:(4)描点作图,得到函数在上的简图.
调动思维,探究新知
活动 2
将例1中作出的四条曲线画在同一个平面直角坐标系,如图所示,可以看出,把函数图像上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变) ,就得到函数的图像;
把函数的图像沿x轴向左平移个单位,就得到函数)的图像;把函数)图像上所有点的纵坐标变为原来的2倍 (横坐标不变),就得到函数)的图像.
调动思维,探究新知
活动 2
调动思维,探究新知
活动 2
调动思维,探究新知
活动 2
一般地,将函数图像上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),就得到函数的图像:把函数的图像沿x轴向左或者向右平移个单位,就得到函数的图像;把函数图像上所有点的纵坐标变为原来的A倍 (横坐标不变),就得到函数的图像,这里.
调动思维,探究新知
活动 2
一般地,将函数图像上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),就得到函数的图像:把函数的图像沿x轴向左或者向右平移个单位,就得到函数的图像;把函数图像上所有点的纵坐标变为原来的A倍 (横坐标不变),就得到函数的图像,这里.
定义域:实数集R,
值域: ,
周期: .
探究与发现
如何从函数)的图像得到函数)的图像?
巩固知识,典例练习
活动 3
典例2 求函数的周期、最大值和最小值,并指出当x取何值时,函数取得最大值和最小值.
解:因为
)
)
)
所以函数的周期为
当,即)