内容正文:
正弦函数、余弦函数的图像(第一课时)
年 级:高 一 学 科:数学(人教A版)
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1 规划研究方案,形成研究思路
定义——图像(描点法)————
3 余弦函数的图像
诱导公式——图像变换——的图像
2 正弦函数的图像
利用定义画点——等分法——五点法
引 言
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问题1:三角函数是我们学习的一类新的基本初等函数,按照函数研究的方法,学习了三角函数的定义之后,接下来应该研究什么问题?怎样研究?
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追问:(1)研究指数函数、对数函数图象与性质的思路是怎样的?
研究思路:
函数的定义——函数的图象——函数的性质
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追问:(2)绘制一个新函数图象的基本方法是什么?
描点法
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追问:(3) 根据三角函数的定义,需要绘制正弦函数在整个定义域上的函数图象吗?选择哪一个区间即可?
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对于三角函数,单位圆上任意一点在圆周上旋转一周又回到原来的位置,这一特性已经用公式一表示,据此,可以简化对正弦函数、余弦函数图象与性质的研究过程,比如可以先画函数,的图象,再画正弦函数的图象.
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问题2:绘制函数的图象,首先需要准确绘制其上一点。对于正弦函数,在上任取一个值,如何借助单位圆确定正弦函数值,并画出点?
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追问:根据正弦函数的定义思考,一个点的横坐标在单位圆上表示哪个几何量? 的几何意义又是什么?
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在平面直角坐标系中画出以原点为圆心的单位圆,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旋转孤度至点B.根据弧度制的定义,既是∠AOB的大小,也是孤AB的长度;根据正弦函数的定义,点B的纵坐标
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问题3:我们已经学会绘制正弦函数图象上的某一个点,类比指数函数、对数函数图象的画法,接下来,如何画出函数的图象?你能想到什么办法?
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方案1:在区间内任取一些横坐标的值,按照上述方法逐一绘制,再用光滑的曲线连接.
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随意取值,横坐标可能会出现无理数,不容易在x轴上准确定位;根据孤度制的定义,的值是孤AB的长度,不容易平移,所以在单位圆上定位孤度的角的终边时,存在一定困难.
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方案2:为方便操作,可以在区间内取等分点,按照上述方法逐一绘制,再用光滑的曲线连接.
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正弦函数、余弦函数的图像
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方案2:为方便操作,可以在区间内取等分点,按照上述方法逐一绘制,再用光滑的曲线连接.
GeoGbra演示
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问题4:根据函数的图象,你能想象正弦函数的图象吗?依据是什么?画出该函数的图象。
根据公式一,可知函数
的图象与的图象形状完全一致。
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因此将函数的图象不断向左、向右平移(每次移动2π个单位长度),就可以得到正弦函数的图象。
正弦函数的图像叫做正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线
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问题5:对函数的研究,能够快速又比较准确的做出其简图,往往起重要的作用.你能画出函数图象的简图吗?应抓住哪些关键点?
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关键点:
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在精确度要求不高时,常找出这五个关键点,再用光滑曲线连接起来,称为“五点法”
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问题6:我们已经能够做出正弦函数的图像,你能作出余弦函数的图像吗?
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追问(1):由三角函数的定义可知,正弦函数、余弦函数是一对密切相关的函数.诱导公式表明,余弦函数和正弦函数可以互化.相应地,能否通过对正弦函数图象进行变换得到余弦函数的图象?
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从数的角度,可以选择关系. )因此函数
的图象,可以看作将函数的图象上的点向左平移个单位得到.
GeoGbra演示
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余弦函数,的图象叫做余弦曲线.它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪形”曲线.
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追问(2):你能用点的坐标,解释这种平移变换吗?
则在函数上,当时,函数值也为
函数图像上有对应点
即函数图像上有对应点
设函数图像上任意一点为
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问题7:类似于用“五点法”作正弦函数图象,如何作出余弦函数的简图?
追问:余弦函数在区间上相应的五个关键点是哪些?
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例1 画出下列函数的简图:
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拓展:你能利用函数的图象,通过图象变换得到的图象吗?同样地,利用函数的图象,通过怎样的图象变换就能得到函数
的图象?
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这节课你收获了什么?
√两个图像:
√三种方法:等分法、五点法、代数说理
√一个思路:定义——图像——性质
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