内容正文:
高中数学苏教版必修第一册
第7章 三角函数
7.3 三角函数的图像和性质
第1课时 正弦函数、余弦函数的图象与性质
课标阐释 思维脉络
1.能利用单位圆和三角函数的定义画y=sin x,y=cos x的图象.(数学抽象、直观想象)
2.掌握“五点法”画正弦曲线与余弦曲线的步骤和方法,能利用“五点法”作出简单的正弦、余弦图象.(直观想象)
3.初步掌握正弦、余弦函数的基本性质,并理解正弦曲线与余弦曲线之间的联系.(数学运算、逻辑推理)
情境导入
将塑料瓶底部扎一个小孔做成一个漏斗,再挂在架子上,就做成了一个简易单摆.在漏斗下方放一块纸板,板的中间画一条直线作为坐标系的横轴.把漏斗灌上细沙并拉离平衡位置,放手使它摆动,同时匀速拉动纸板,这样就可在纸板上得到一条曲线,它就是简谐运动的图象.物理中把简谐运动的图象叫作“正弦曲线”或“余弦曲线”.它表示了漏斗对平衡位置的位移s(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的情况.
知识点拨
一、“五点”法作图及正弦函数、余弦函数的图象
函数 正弦函数y=sin x 余弦函数y=cos x
图象
图象画法 “五点法”
关键五点 (0,0),,(π,0),,(2π,0) (0,1),,(π,-1),,(2π,1)
微判断
(1)函数y=sin x与y=cos( +x)的图象完全相同.( )
(2)直线y= 与函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象有两个交点.( )
答案 (1)× (2)√
微练习
函数y=sin(-x),x∈[0,2π]的简图是( )
答案 B
解析 y=sin(-x)=-sin x,故图象与y=sin x的图象关于x轴对称,故选B.
二、正弦函数、余弦函数的性质
函数 正弦函数y=sin x 余弦函数 y=cos x
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1]
周期性 2π 2π
单调性 在每一个闭区间 [2kπ-,2kπ+]
(k∈Z)上都是增函数,其值由-1增大到1;在每一个闭区间[2kπ+,2kπ+] (k∈Z)上都是减函数,其值由1减小到-1 在每一个闭区间 [2kπ-π,2kπ]
(k∈Z)上都是增函数,其值由-1增大到1;在每一个闭区间[2kπ,2kπ+π] (k∈Z) 上都是减函数,其值由1减小到-1
函数 正弦函数y=sin x 余弦函数 y=cos x
最值 当且仅当x=+2kπ(k∈Z)时,取得最大值1;当且仅当x=-+2kπ
(k∈Z)时,取得最小值-1 当且仅当x=2kπ(k∈Z)时,取得最大值1;当且仅当x=2kπ+π(k∈Z)时,取得最小值-1
奇偶性 奇函数 偶函数
对称轴 x=kπ+,k∈Z x=kπ,k∈Z
对称
中心 (kπ,0),k∈Z ,k∈Z
名师点析 (1)正弦曲线(余弦曲线)的对称轴一定过正弦曲线(余弦曲线)的最高点或最低点,即此时的正弦值(余弦值)取最大值或最小值.
(2)正弦曲线有无数个对称中心,它们为点(kπ,0)(k∈Z);也有无数条轴对称图形,其对称轴的方程为x=kπ+ (k∈Z).
(3)余弦曲线既是中心对称图形,又是轴对称图形.对称中心的坐标为
(k∈Z),对称轴方程为x=kπ(k∈Z).
微判断
(1)函数y=sin x的图象向右平移 个单位得到函数y=cos x的图象.( )
(2)存在实数x,使得cos x= .( )
(3)函数y=sin x,x∈(0,π)是奇函数.( )
(4)函数y=sin x的增区间恰好是y=sin(-x)的减区间.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
微练习 1
答案 A
微练习 2
函数y=2sin2x+2cos x-3的最大值是( )
A.-1 B.1
C.- D.-5
答案 C
探究一
用“五点法”作函数的图象
例1用“五点法”作出下列函数的简图:
(1)y= +sin x,x∈[0,2π];
(2)y=1-cos x,x∈[0,2π].
解 (1)选用“五点法”画一个周期的图象,列表:
描点画图,然后由周期性得整个图象.
(2)选用“五点法”画一个周期的图象,列表:
描点画图,然后由周期性得出整个图象.
反思感悟用“五点法”画函数y=Asin x+b(A≠0)(或y=Acos x+b(A≠0))在区间[0,2π]上的简图的步骤
(1)列表:
(3)连线:用光滑的曲线将描出的五个点连接起来.
变式训练1函数y=2-sin x,x∈[0,2π]的简图是( )
答案 A
解析 列表:
观察各图象发现A项符合.
探究二
三角函数的奇偶性
例2判断下列函数的奇