内容正文:
2.3 正弦型函数
第二章 三角计算
北师大版 拓展模块一 上册
学习目标
1.理解并掌握掌握正弦型函数的定义;
2.能识别函数的参数与图像特征,会根据已知参数写出简单的正弦型函数表达式;
3.体会正弦型函数对生活中周期性变化现象的描述价值,增强用数学模型解决实际问题的意识。
教学引入
我们知道在的图像需要通过5个关键点,
,,,,
来作简图.
下面我们通过“五点法”作图来研究与的关系.
教学引入
【案例】在同一平面直角坐标系中作出函数和在一个周期内
的简图.
【分析】1.列表
2
1 0 1 0
2 0 2 0
0 0
教学引入
2.描点、作图.
以表中每组对应的,值为坐标,描出点(),用光滑的曲线顺次连接各点,得到函数和在一个周期内的简图(如图所示).
教学引入
由图可以看出,可以看作由图像上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)而得到,它的最大值为2,最小值为2.
同理,可以看作由图像上所有点的纵坐标缩短到原来的(横坐标不变)而得到,它的最大值为,最小值为.
思考,与的关系?
导入新知
一般地,可以看作由图像上所有点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变)而得到.
,的值域为,它的最大值为,最小值为.
1.的图像和性质
案例分析
学以致用
教学引入
想一想:
我们如何通过的图像变换得到?
我们将通过“五点法”作图来比较研究。
教学引入
【案例】分别作出函数和在一个周期内的简图。
【分析】1.列表——
0 2
0
0 1 0 1 0
教学引入
【分析】1.列表——
0 2
0 2 3 4
0 1 0 1 0
教学引入
2.描点、作图.
以表中每组对应的,值为坐标,描出点(),用光滑的曲线顺次连接各点,得到函数和在一个周期内的简图(如图所示).
教学引入
思考,与的关系?
由图可以看出,可以看作由图像上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)而得到,它的最大值为1,最小值为1,周期为.
同理,可以看作由图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)而得到,它的最大值为1,最小值为1,周期为4.
导入新知
一般地,可以看作由图像上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变)而得到,其中,决定函数的周期, .
2.的图像和性质
案例分析
学以致用
教学引入
想一想:
我们如何通过的图像变换得到?
我们将通过“五点法”作图来比较研究。
教学引入
【案例】分别作出函数和在一个周期内的简图。
【分析】1.列表——
0 2
0 1 0 1 0
教学引入
【分析】1.列表——
0 2
0 1 0 1 0
教学引入
2.描点、作图.
以表中每组对应的,值为坐标,描出点(),用光滑的曲线顺次连接各点,得到函数在一个周期内的简图(如图所示).
教学引入
思考,与的关系?
由图可以看出,可以看作由图像上所有点向右平移个单位长度而得到,同理,可以看作由图像上所有点向左平移个单位长度而得到.
导入新知
一般地,可以看作由图像上所有点向左()
或向右()平移个单位长度而得到. .
3.的图像和性质
案例分析
学以致用
教学引入
随着三角函数学习的深入,我们常常会遇到形如的函数(,)。
下面我们通过“五点法”作出在一个周期内的简图,并讨论它和的关系.
教学引入
【案例】作出函数在一个周期内的简图。
【分析】1.列表——
0 2
0 3 0 3 0
教学引入
2.描点、作图.
以表中每组对应的,值为坐标,描出
点(),用光滑的曲线顺次连接各点,得到
函数在一个周期内的简图
(如图所示).
教学引入
思考与的关系?
由图可以看出,可以看作由图像上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),可以得到;将图像上所有点向左平移个单位长度,可以得到;将图像上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍,可以得到.
导入新知
一般地,可以看作由图像上所有点通过下面的方法得到:
①将正弦曲线上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变);
②把所得的曲线向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度;
4.的图像和性质
导入新知
③所得曲线上所有点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变).
我们把形如的函数的图像叫作正弦型曲线,其中,为振幅,为角速度,为初相,周期为(频率),最大值为,最小值为.
4.的图像和性质
导入新知
特别提示
如何将函数化成正弦型函数的形式?
案例分析
学以致用
课堂练习
课堂练习
课堂练习
师生交流
错题1:点A(2, -1)到直线l:2x - y + 3 = 0的距离——小明解答:d=(2×2 - (-1) + 3)/√(2²+(-1)²)=(4+1+3)/√5=8/√5=8√5/5
错题2:点B(3, 4)到直线l:y = -x + 1的距离——小明解答:d=|3 + 4 + 1|=8。
拓展思考互动
同学们,其实生活里很多现象和正弦型函数一样是“周期性重复变化”的,所以请思考:
家里的空调温度,设定26℃后,会在25℃-27℃之间来回波动——为啥用正弦型函数能精准描述这个温度变化,而普通函数不行?
答案:
温度是“周期性上下波动”的,和正弦曲线的“重复波浪形”特征一致;普通函数(比如一次函数)是单调变化的,没法体现“来回重复”的规律,正弦型函数刚好能描述这种周期性变化!
课堂小结
正弦型函数的图像和性质
①将正弦曲线上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变);
②把所得的曲线向左(当时)或向右(当时)平行移动个单位长度;
③所得曲线上所有点的纵坐标变为原来的倍(横坐标不变).
在的正弦型函数中:为振幅,为角速度,为初相,周期为(频率),最大值为,最小值为.
作业布置
(1)整理本节课的知识点;
(2)完成课后练习;
(3)回顾课堂知识点并查缺补漏。
【例题】将函数的纵坐标伸长为原来的2倍,再将纵坐标向上平移2个单位,得到的函数的解析式为( )
A. B.
C. D..
试卷第1页,共3页
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【解析】
将函数的纵坐标伸长为原来的2倍得到函数解析式为,再将纵坐标向上平移2个单位得到函数解析式为.
故选:A.
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【练习】将函数的纵坐标伸长为原来的2倍,再将纵坐标向上平移1个单位,得到的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
由题意,将的纵坐标伸长为原来的2倍得到解析式为;
再将纵坐标向上平移1个单位得到函数解析式为.
故选:A.
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【例题】将函数图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标伸长为原来的3倍,所得函数图像的解析式为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
由题意,将函数图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍,得到的图像,纵坐标伸长为原来的3倍,得到的图像.
故选:C.
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【练习】若函数的图像向右平移1个单位,则图像对应的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
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【解析】
根据正弦型函数图像的变换规律可得,函数的图像向右平移1个单位,可得到函数.
故选:C.
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【例题】要得到函数的图像,只要将函数的图像( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
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【解析】
将函数的图像上所有点向左平移个单位,就可得到函数的图像.
故选:A.
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【练习】函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
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【解析】
因为正弦型函数的最小正周期,
由函数可知,
所以函数的最小正周期,
故选:D.
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一般地,有
=
其中,,.
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【例题】求下列函数的周期、最大值和最小值.
(1);(2).
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【解析】
(1)因为在函数中,,,所以函数的周期为,最大值为,最小值为.
(2)因为在函数中,,,所以函数的周期为,最大值为,最小值为.
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【练习】把函数图像上所有点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,再把所得曲线上的点向右平移个单位长度,得到函数的图像,则( )
A. B. C. D.
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【解析】
图像上所有点的横坐标变为的2倍后为,
再向右平移个单位长度得,
故选:B.
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【练习1】已知和分别表示函数的最大值和最小值,则( )
A. B. C. D.
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【解析】
因为,所以,
所以函数的最大值,最小值,所以,
故选:.
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【练习2】为了得到的图像,只需把的图像上的所有点( )
A.横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
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【解析】
函数的图像上的所有点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,
即可得到函数的图像.故选:A.
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【练习3】函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
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【解析】
因为的最小正周期.
故选:B.
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