内容正文:
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
学习目标
1. 理解正弦函数、余弦函数图像的画法
2.借助图像变化,了解函数之间的内在联系
3.了解什么是五点法
学习重点
学习难点
正弦函数、余弦函数的图象
利用单位圆画出正弦函数的图象以及正弦函数与余弦函数间的关系
新课导入
思考一下
O1
O
y
x
-1
1
A
B
问题
sin(x+2k)=sinx, kZ
x
6
y
o
-
-1
2
3
4
5
-2
-3
-4
1
正弦曲线
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.
在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
问题
用“五点法”作正弦曲线的一般步骤:
思考一下
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化为余弦函数的图象?
-
-
1
-1
余弦曲线
余弦函数 的图象叫做余弦曲线,它是与正弦函数曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.
画余弦函数的简图,关键点是哪几个?
问题
用“五点法”作余弦曲线的一般步骤:
解:
(1)按五个关键点列表:
x
sinx 0 1 0 -1 0
1+sinx 1 2 1 0 1
0 2
o
1
y
x
-1
2
y=sinx,x[0, 2]
y=1+sinx,x[0, 2]
思考一下:如何利用y=sinx,x[0, 2]的图象,得到y=1+sinx,x[0, 2]的图象?
以函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象为基础,将图象上的每一个点都向上平移一个单位长度,所得图象即函数y=1+sinx,x∈[0,2π]的图象.
(2)按五个关键点列表:
你还能举出一些这样的例子吗?
x
cosx
- cosx
0 2
1
0
-1
0
1
-1 0 1 0 -1
y
x
o
1
-1
y= - cosx,x[0, 2]
y=cosx,x[0, 2]
思考一下:如何利用利用函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象,通过怎样的图象变换就能得到函数y=-cosx,x∈[0,2π]的图象?
以函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象为基础,作它关于x轴的对称图象,所得图象即函数y=-cosx,x∈[0,2π]的图象.
课堂巩固
B
D
B
A
A
解析:由“五点法”作图可知B正确.
B
总结一下
1.正弦函数的图象
2.余弦函数的图象
谢谢观看
前面给出了三角函数的定义,如何从定义出发研究这个函数呢?类比已有的研究方法,可以先画出函数图象,通过观察图象的特征,获得函数性质的一些结论,
我们知道,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
,
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.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.
在
上任取一个值
,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值
,并画出点
?
如下图,在直角坐标系中画出以原点O为圆心
的单位圆,
与x轴正半轴的交点为A(1,0),在
单位圆上,将点A绕着点O旋转
弧度至点B,根
据正弦函数的定义,点B的纵坐标
.
由此,以
为横坐标,
为纵坐标画点,即得到函数图象上的点
.
若把x轴上从0到
这一段分成12等份,使
的值分别为0,
,
,
,...,
,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,再按上述画点
的方法,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点.
根据函数
,
的图象,你能想象函数
,
的图象吗?
,
,
描出这五个点,y=sinx,
的图象形状就基本确定了.这五个关键点分别是图象的最高点,最低点,图象与x轴的三个交点在精确度不太高时,常采用“五点法”作正弦函数的简图.
(1)先描出
这五个点;
(2)把这五个点用一条光滑的曲线连接起来,就得到
在
上的简图;
(3)通过左、右平移(每次平移
个单位长度)即得到正弦函数
的图象.
根据诱导公式
,可以把正弦函数
的图象向左平移
单位长度即得余弦函数
的图象.
余弦函数
的图象中,五个关键点是:
(1)先描出
这五个点;
(2)把这五个点用一条光滑的曲线连接起来,就得到
在
上的简图;
(3)通过左、右平移(每次平移
个单位长度)即得到余弦函数
的图象.
例1 画出下列函数的简图:
(1)
(2)
1.用“五点法”作
在
上的图象时,应取的五点为( )
A.
,
,
,
,
B.
,
,
,
,
C.
,
,
,
,
D.
,
,
,
,
解析:由“五点法”作图可知,应描出的五个点的横坐标分别是0,
,
,
,
.代入解析式可得五个点的坐标分别为
,
,
,
,
,故选B.
2.函数
,
的简图是( )
A.
B.
C.
D.
解析:函数
的图象与
的图象关于x轴对称,易知D中图象符合题意,故选D.
3.方程
的实数解的个数是( )
A.4
B.3
C.2
D.1
解析:分别画出函数
和
的图象,
由图象可知两个函数的交点个数是3个,
所以方程程
的实数解的个数是3个.
故选:B.
4.下列选项中,能使
成立的x的一个区间是( )
A.
B.
C.
D.
解析:作出正、余弦函数的图象(图略),由图象可得选项A正确.故选A.
5.用“五点法”作出函数
的图象,下列各点中不属于五点作图中的五个关键点的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由五点作图法知五个关键点分别为(0,2),
,
,
,
.故选A.
6.用“五点法”作函数
在
上的图象时,应取的五点为( )
A.
,
,
,
,
B.
,
,
,
,
C.,
,,
,
D.
,,
,,
$$