内容正文:
5.4.1 正弦函数、余弦
函数的图象
学习目标
1.理解正弦曲线和余弦曲线间的关系,会用“五点(画图)法”画给定区间上的正弦函数、
余弦函数的图象.(重点)
2.掌握正弦函数与余弦函数图象间的关系以及图象的变换,能通过函数图象解决简单的
问题.(难点)
同学们,我国著名数学家华罗庚教授写过这样一首诗:“数与形,本是相倚依,焉能分作两边飞.数无形时少直觉,形少数时难入微.数形结合百般好,隔离分家万事非;切莫忘,几何代数统一体,永远联系,切莫分离.”诗中充分肯定了数形结合这一重要的数学思想方法,前面我们主要从“数”的角度研究了三角函数的一些问题,这节课我们将从“形”上来研究三角函数.
导语
内容索引
一、正弦函数、余弦函数图象的初步认识
二、“五点(画图)法”画函数的图象
课时对点练
三、正弦函数、余弦函数图象的应用
随堂演练
01
正弦函数、余弦函数图象的初步认识
O
x
y
P (x ,y)
●
y
x
r=1
H
α
=y
=x
问题1 回顾三角函数的概念是什么?
一个α对应唯一的x、y值,因此他们是函数!!!
y
x
x
y
x
y
问题2 结合所学,研究函数的一般步骤是什么?
函数的定义域
值域
单调性
最值
对称性
奇偶性
作函数图象
函数的性质
要直观、全面了解正、
余弦函数的基本特性,
我们应从这些方面入手
单位圆上任意一点在圆周上旋转一周就回到原来的位置,这一现象可以用公式
sin(x±2π) =sin x,cos(x±2π) =cos x
来表示.这说明,自变量每增加(减少) ,正弦函数值、余弦函数值将重复出现.
2π
利用这一特性,就可以简化正弦函数、余弦函数的图象与性质的研究过程.
y =sin x,x∈[0,2π]
y =sin x,x∈R
问题3 绘制函数图象,首先要准确绘制其上一点,对于正弦函数,我们在[0,2π]上任取一个角的值x0,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值sin x0,并画出点T(x0, sin x0)?
x0
x0
T(x0, sin x0)
P
H
sin x0
问题4 我们已经学会绘制函数图象上的点,接下来,如何画函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象?你能想到什么方法?
追问 那么我们该选择哪些点才具有代表性?如何选择?
描点法
在x轴上把[0,2π]12等分,
它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,
就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点,
1
-1
0
y
x
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
我们知道描点法,秒的点越多,图像的精确到越高,
因此,我们利用信息技术,可使x0在区间[0,2π]上取到足够多的值而画出足够多的点T(x0, sin x0),将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象.
单位圆上任意一点在圆周上旋转一周就回到原来的位置,这一现象可以用公式
sin(x±2π) =sin x,cos(x±2π) =cos x
来表示.这说明,自变量每增加(减少)2π,正弦函数值、余弦函数值将重复出现.
y =sin x,x∈[0,2π]
y =sin x,x∈R
f(x±2kπ) = f(x)
利用图象平移
x
y
0
1
-1
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.
我们只需要函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象上的五关键点:
问题5 在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
因此,在精确度要求不高时,常先找到这五个关键点,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.
0
x
y
1
-1
●
●
●
●
●
问题6 请用“五点画图法”作出函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象
问题7 设想由正弦函数的图象作出余弦函数的图象,那么先要将余弦函数y=cosx转化为正弦函数,你可以根据哪个公式完成这个转化?
x∈R
诱导公式:
f(x)=
而函数 x∈R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.
x∈R
追问 一般地,函数y=f(x+a)(a>0)的图象是由函数y=f(x)的图象经过怎样的变换而得到的?
余弦函数y=cos x,x∈R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.
y =sin x,x∈R
⬇向左平移
我们只需要函数y =cos x,x∈[0,2π]的图象上的五关键点:
问题8 在确定余弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
因此,在精确度要求