内容正文:
5.4 三角函数的图象与性质
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
新知探索
正弦函数的图象叫做正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.
思考3:在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
观察函数的图象上,以下五个点:
在确定图象形状时起关键作用.描出这五个点,函数的图象形状就基本确定了.因此,在精确度要求不高时,常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接起来,得到正弦函数的简图.这种近似的“五点(画图)法”是非常实用的.
新知探索
思考4:你认为应该利用正弦函数和余弦函数的哪些关系,通过怎样的图形变换,才能将正弦函数的图象变换为余弦函数?
对于函数,由诱导公式得,
而函数的图象可以通过正弦函数,的图象向左平移个单位长度而得到.
所以将正弦函数的图象向左平移个单位长度,就得到余弦函数的图象,如图所示:
新知探索
余弦函数,的图象叫做余弦曲线.它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.
【例1】(2023·全国·高一课时练习)分别作出下列函数的图象.
(1)y=2cos x,x∈[0,2π].
(2)y=sin,x∈.
题型一:五点作图法作正弦函数、余弦函数的简图
【解析】(1)①列表: (2)①列表:
②描点连线如图. ②描点连线如图.
练习
【对点训练1】(2023·全国·高一课时练习)在所给的平面直角坐标系中,利用五点法画出函数的图象.
【解析】列表:
描点作图,如图所示:
题型一:五点作图法作正弦函数、余弦函数的简图
练习
【例2】(2023·江苏·高一单元测试)作出函数,的大致图像.
【解析】函数
,
其图如下所示:
题型二:含绝对值的三角函数
练习
【对点训练2】(2023·上海·高一课时练习)作出函数在内的图像.
【解析】化简得到
,画出函数图像,如图所示:
题型二:含绝对值的三角函数
练习
【例3】(2023·全国·高一课时练习)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
如图所示,不等式,的解集为
故选:A
题型三:解三角不等式问题
练习
【对点训练3】(2023·全国·高一课时练习)不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
函数图象如下所示:
,
不等式的解集为:.
故选:.
题型三:解三角不等式问题
练习
【对点训练4】(2023·全国·高一课时练习)不等式的解集是________.
【解析】在内,直线,与函数的图像的交点的横坐标分别为,,,,
所以满足不等式的解集为
或
题型三:解三角不等式问题
练习
【例4】(2023·湖南·高一课时练习)函数,的图象与直线的交点有________个.
【答案】2
【解析】作,的图象及直线
如下所示,知两函数图象有两个交点.
故答案为:2
题型四:与三角函数有关的零点问题
练习
【对点训练5】(2023·全国·高一单元测试)与交点个数为________个.
【答案】
【解析】作出函数与的大致图象,如图:
因为,,,,
且两个函数图象均关于原点对称,所以两个函数图象有个交点,
故答案为:
题型四:与三角函数有关的零点问题
练习
【对点训练6】(2023·全国·高一课时练习)若方程在上有两个不同的实数根,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【解析】作出,与的大致图象,如图所示.
由图象,可知,即,
故实数a的取值范围为.
故答案为:.
题型四:与三角函数有关的零点问题
练习
【例5】(2023·河南南阳·高一期末)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,,
所以函数为偶函数,故排除A;
对于D,,故排除D;
对于C,,
则,
所以函数为奇函数,故排除C.
故选:B.
题型五:识图问题
练习
回顾与引入
上一节课,我们已经学习了正余弦曲线的画法和形状,你还能想起它们的位置和形状吗?
接下来,我们就应该研究正余弦函数的性质了. 所谓性质
就是研究对象在变化过程中保持不变性的那些特征
从前面的学习中,我们知道,三角函数首先是具有”周而复始”的变化规律,这就是我们接下来要研究的性质:周期性
问题1 正弦函数、余弦函数的图象的特点可以从哪些方面进行验证?
提示 正弦函数、余弦函数的图象具有“周而复始”的变化规律.我们可以从两个方面来验证这种特点:①函数的图象,回顾正弦函数、余弦函数的图象的画法,我们是先画出[0,2π]上