内容正文:
5.4 三角函数图象与性质
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
正弦曲线
知识点 1
正弦曲线
正弦函数y=sin x,x∈R的图象叫__________.
想一想:作正弦函数的图象时,函数自变量(x)应使用什么作单位?为什么?
提示:作正弦函数的图象时,函数自变量要用弧度制,以保证自变量与函数值都为实数.
B
练一练: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过程,可知函数y=sin x,x∈[0,2π]与y=sin x,x∈[2π,4π]的图象位置不同,但形状相同.
知识点 2
正弦函数图象的画法
②将图象向左、向右平行移动(每次2π个单位长度).
(1)几何法:
①利用正弦线画出y=sin x,x∈[0,2π]的图象;
五个关键点
想一想:观察上图,你认为正弦曲线是如何画出来的?
提示:利用单位圆中的正弦线可以作出y=sin x,x∈[0,2π]的图象,将y=sin x在[0,2π]内的图象左右平移即可得到正弦曲线.
A
B
知识点 3
余弦曲线
想一想: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的图象?
提示:诱导公式 左右平移
余弦函数y=cos x,x∈R的图象叫余弦曲线.
B
知识点 4
余弦函数图象的画法
想一想:正弦曲线和余弦曲线有怎样的关系?
D
练一练:对于正弦函数y=sin x的图象,下列说法错误的是 ( )
A.过原点
B.与y=cos x的图象形状相同,只是位置不同
C.与x轴有无数个交点
D.关于y轴对称
题型一 用“五点法”作三角函数的图象
典例1
用“五点法”作出下列函数的简图:
(1)y=sin x-1,x∈[0,2π];
(2)y=2+cos x,x∈[0,2π].
[分析] 先在[0,2π]上找出五个关键点,再用光滑曲线连接即可.
描点,连线,如图
[解析] (1)列表
[归纳提升] 用“五点法”画函数y=Asin x+b(A≠0)或y=Acos x+b(A≠0)在[0,2π]上的简图的步骤:
(1)列表:
第五章 三角函数
题型二 利用图象平移作三角函数的图象
典例2
利用图象变换作出下列函数的简图:
(1)y=1-cos x,x∈[0,2π];
(2)y=|sin x|,x∈[0,4π].
[分析] 先作出y=cos x和y=sin x,x∈[0,2π]上的图象,再作对称和平移变换.
[解析] (1)首先用五点法作出函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象,再作出y=cos x关于x轴对称的图象,最后将图象向上平移1个单位.如图(1)所示.
(2)首先用五点法作出函数y=sin x,x∈[0,4π]的图象,再将x轴下方的部分对称到x轴的上方.如图(2)所示.
[归纳提升] 1.平移变换
(1)函数y=f(x+a)的图象是由函数y=f(x)的图象向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位得到的.
(2)函数y=f(x)+b的图象是由函数y=f(x)的图象向上(b>0)或向下(b<0)平移|b|个单位得到的.
2.对称变换
(1)函数y=|f(x)|的图象是将函数y=f(x)的图象在x轴上方的部分不动,下方的部分对称翻折到x轴上方得到.
(2)函数y=f(|x|)的图象是将函数y=f(x)的图象在y轴右边的部分不动,并将其对称翻折到y轴左边得到.
(3)函数y=-f(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于x轴对称.
(4)函数y=f(-x)的图象与函数y=f(x)的图象关于y轴对称.
(5)函数y=-f(-x)的图象与函数y=f(x)的图象关于原点对称.
C
典例3
方程sin x=lg x的实根个数有 ( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.无穷多个
[错解]
如图所示,y=sin x与y=lg x的图象,有且只有1个公共点,故选A.
题型三 利用正弦函数、余弦函数图象判断方程根的个数
[正解] 在同一直角坐标系中作函数y=sin x与y=lg x的图象.由图中可以看出两函数
图象有三个交点(xi,yi),其中xi∈(1,10)(i=1,2,3)是方程sin x=lg x的解.
[方法点拨] 有些方程从正面直接求解较难时,可通过对方程变形,转化成两个熟悉的函数,再通过画函数图象,利用数形结合求解.
[错因分析] 作y=lg x图象时,没有找准临界点的坐标,只作出了草图.
典例4
题型四 利用正、余弦函数的图象解不等式
第五章 三角函数
[归纳提升