内容正文:
5.1 正弦函数的图象与性质再认识
知识点一:正弦函数图像的画法
(1)五点法作y=sin x,的简图
在函数y=sin x,的图象上,起关键作用的点有以下五个:,如下表:
x
0
y=sin x
0
1
0
0
描出这五个点后,函数y=sin x,的图象形状就基本上确定了.因此,在精确度要求不高时,我们可以先找出这五个关键点,然后用光滑的曲线顺次将它们连接起来,就得到函数的简图,这种作图的方法称为五点法作图.
(2)将函数y=sin x,的图象向左、向右平行移动(每次个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象,如图.正弦函数y=sin x,x∈R的图象叫做正弦曲线.
【题型一:求解定义域问题】
【例题1.】 (23-24高一下·湖南长沙·开学考试)已知的定义域是,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由函数的定义域,可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】因为的定义域是,
对于函数,有,可得,
解得,
因此,函数的定义域为.
故选:D.
【即时训练1.】 (2022高三上·河南·专题练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【题型二:五点画图法】
【例题2.】 (2024高一下·上海·专题练习)用“五点法”作出下列函数的简图.
(1),;
(2),.
(3)在一个周期()内的图像.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)作图见解析
【分析】
根据五点画图法的原则:描点、连线、绘图,找到函数中对应的五个点,操作画图即可.
【详解】(1)
解:由,列表:
描点、连线、绘图,可得函数的图象,如图所示.
(2)
解:由,可得,列表如下:
1
-1
描点、连线,可得函数的图象,如图所述,
(3)
解:列表:
0
0
1
0
-1
0
描点、连线,可得函数的图象,如图所示:
【即时训练1.】 (23-24高一上·安徽·期末)已知函数周期为,其中.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)请运用“五点法”,通过列表、描点、连线,在所给的直角坐标系中画出函数在上的简图.
【即时训练2.】 (23-24高一下·湖南岳阳·开学考试)已知函数.
(1)用五点作图法画出函数在一个周期上的简图;
(2)若,求.
【题型三:绝对值函数图像问题】
【例题3.】 (23-24高一上·福建南平·期末)若函数在恰好有3个零点,则正实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将函数在恰好有3个零点转化为函数在上恰有条对称轴,利用正弦曲线列不等式求解即可.
【详解】令得,
因为函数在恰好有3个零点,
所以函数在上恰有条对称轴,
当时,,
函数在上恰有条对称轴,如图:
,
则,解得.
故选:C.
知识点二:正弦函数的图像与性质
(1)正弦函数的图象与性质:
正弦函数
y=sin x
图象
定义域
R
值域
最值
当时,;当时,.
周期性
T=2K
奇偶性
奇函数
单调性
在上是增函数;
在上是减函数.
对称性
对称中心
对称轴;
既是中心对称又是轴对称图形。
知识点三:正弦函数与正弦型函数的性质
(1) 周期性:对于y=sin x正弦函数是周期函数,都是它的周期,最小正周期是;对于正弦型函数的最小正周期为。
【题型三:周期性的应用】
【例题4.】 (北师大版(2019)必修第二册课本习题第一章5.1正弦函数的图象与性质再认识)求下列函数的最小正周期.
(1),;
(2),;
(3),.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】利用三角函数最小正周期的公式即可求解.
【详解】(1)因为,所以函数的最小正周期为;
(2)因为,所以函数的最小正周期为;
(3)因为,所以函数的最小正周期为.
【即时训练3.】 (广西横州市横州中学2020-2021学年高二下学期4月段考数学试题)函数的最小正周期是( )
A. B.2 C.3 D.
(2) 奇偶性
观察正弦曲线可以看到正弦曲线关于原点对称,所以正弦函数y=sin x,x∈R为奇函数;对于正弦型函数,如果不能通过诱导公式变为则就是非奇非偶函数。
【题型四:奇偶性的应用】
【例题5.】 (2022·全国·模拟预测)函数在的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】判断出函数的奇偶性排除两个选项,再由特殊值判断即可.
【详解】∵,
∴为奇函数,其图象关于原点中心对称,故排除C、D选项;
又,故排除A选项