内容正文:
7.3.1 正弦函数的性质与图象
课程标准
学习目标
(1)掌握的周期性、奇偶性、单调性和最值;
(2)会用正弦函数的性质解决一些简单的三角函数问题;
(3)会利用五点作图法画出正弦函数的图象。
(1)了解正弦曲线的画法,能正确使用“五点法”“几何法”作出正弦函数的图象,重点提升直观想象核心素养;
(2)理解正弦函数的性质,会求正弦函数的周期、单调区间和最值,并能利用正弦函数的图象与性质解决相关问题,重点提升数学运算核心素养。
知识点01 正弦函数的性质
1、定义域与值域:定义域为,值域为
当且仅当,时,函数的最大值为;
当且仅当,时,函数的最大值为;
2、奇偶性:正弦函数是奇函数,其图像关于原点中心对称;
3、周期性:对于函数,定义域为I,当时,都有,其中T是一个非零的常数,则是周期函数,T是它的一个周期;对于一个周期函数,如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小整数就称为的最小正周期,三角函数中的周期一般都指最小正周期;函数的最小正周期为.
4、单调性:在上单调递增,在上单调递减();
5、正弦函数的零点:正弦函数的零点是
【即学即练1】(2024·内蒙古赤峰·高一统考期末)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为 B.是奇函数
C.的图象关于直线轴对称 D.的值域为
知识点02 正弦函数的图像
1、图像
2、对称轴与对称中心:对称轴方程;对称中心()
3、五个关键点:,,,,
4、注意事项:(1)作正弦函数图像时,函数自变量要用弧度制,以保证自变量与函数值都为实数;
(2)在精确度要求不高的情况下,“五点法”是一种实用、高效的作图方法,需要注意这五个点要用平滑的曲线连接,而不能用线段连接;
(3)五个关键点是利用五点法作图的关键,要熟记并区分正弦函数图像中的五个关键点。
【即学即练3】(2023·高一课时练习)利用“五点法”作出函数的简图.
【题型一:五点作图法画正弦函数图象】
例1.(2024·全国·高一专题练习)用“五点法”作出下列函数,的简图:
变式1-1.(2023·河南·高一校考阶段练习)用五点法作出函数在一个周期内的图象
变式1-2.(2023·全国·高一随堂练习)画出下列函数在区间上的图象:
(1);
(2);
(3).
变式1-3.(2023·高一课时练习)作出函数,的大致图像.
变式1-4.(2024·高一课时练习)作出函数的大致图像.
【方法技巧与总结】
“五点法”作函数的图像
(1)列表:以正弦函数的五点为基础,列出函数的五点;
(2)描点:将函数的五点在坐标系中描出来;
(3)连线:利用平滑的曲线将点连接起来,注意不能用折线连接。
【题型二:与正弦函数有关的零点问题】
例2.(2023·山东东营·高一统考期末)方程的实数解的个数为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
变式2-1.(2023·江西赣州·高一校考期中)函数零点的个数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式2-2.(2023·浙江温州·高一温州市第五十一中学校考阶段练习)设为常数,且满足,且的的值只有一个,则实数的值为( )
A.0 B.1 C.1或2 D.0或2
变式2-3.(2022·贵州遵义·高一遵义四中校考期中)已知函数,则方程在的解的个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
变式2-4.(2023·上海杨浦·高三复旦附中校考开学考试)已知,函数在零点的个数最大值为 .
【方法技巧与总结】
图象法研究正弦函数的零点问题的解题思路
(1)单个函数图象:利用图象交点的个数,画出函数的图象,函数的图象与轴交点的个数就是函数的零点个数;
(2)两个函数图象:将函数拆成两个函数和的差,根据,则函数的零点个数就是函数和的图象的交点个数
【题型三:由正弦函数图象解不等式】
例3.(2024·全国·高三专题练习)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
变式3-1.(2024·北京东城·高一统考期末)已知是定义在上的偶函数,当时,的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
变式3-2.(2023·河北保定·高一定州市第二中学校考开学考试)函数的定义域为 .
变式3-3.(2023·高一课时练习)观察正弦函数的图像,可得不等的解集为 .
变式3-4.(2024·重庆·高一重庆一中校考期末)函数的定义域是( )