7.3.2 第2课时 正弦型函数的性质(习题课)(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第三册(人教B版)
2026-03-23
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教辅
摘要:
本讲义聚焦正弦型函数的性质,系统梳理周期(定义法、公式法、图象法)、单调性(换元法)、最值(整体代换)及对称性(图象探究)等核心知识点,构建从基础方法到综合应用的学习支架。
资料以“例题-通性通法-跟踪训练”闭环设计,通过问题探究发展数学眼光(几何直观),用换元法等培养数学思维(推理运算),迁移应用强化数学语言表达(模型意识)。课中辅助教师系统教学,课后助力学生巩固查漏。
内容正文:
第二课时 正弦型函数的性质(习题课)
【典例研析】
【例1】 解:(1)法一(定义法)
y=sin
=sin
=sin,
∴周期为π.
法二(公式法) y=sin中ω=2,
T===π.
(2)∵ω=,∴T==6π.
(3)作图如下.
观察图象可知周期为π.
跟踪训练
1.B 由已知得=π,解得ω=1.故选B.
2.A 画出f(x)=sin 3x+|sin 3x|的部分图象,如图所示.由图象可知,函数为周期函数,最小正周期为,故选A.
【例2】 解:y=1+sin=-sin( x-)+1.
由2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z),
解得4kπ-≤x≤4kπ+π(k∈Z).
又∵x∈[-4π,4π],
∴函数y=1+sin的单调递减区间为[-4π,-],,.
跟踪训练
解:法一 函数y=sin x的单调递增区间为[-+2kπ,+2kπ],k∈Z.
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以函数y=sin的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.
法二 令2x-=,解得x=,
所以函数y=sin在x=处取得最大值.
又函数的最小正周期为π,根据周期性与单调性的关系可知,函数y=sin的一个单调递增区间为,即,
所以函数y=sin的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.
【例3】 解:(1)因为f(x)的最小正周期为π,所以=π,则ω=2,
所以f(x)=2sin( 2x-)+1,由2x-=kπ(k∈Z)得x=+(k∈Z),
所以f(x)的对称中心为( +,1)(k∈Z).
(2)由(1)知f(x)=2sin( 2x-)+1,因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],
所以sin( 2x-)∈[-,1],所以当2x-=-,即x=0时,f(x)取得最小值1-;
当2x-=,即x=时,f(x)取得最大值3.
跟踪训练
解:由题意得-≤x≤m,∴-≤2x≤2m,
∴-≤2x-≤2m-.∵函数f(x)的最大值为,∴y=sin在上的最大值为1,
∴2m-≥,∴m≥.∴m的最小值为.
拓视野 正弦函数图象对称性问题的探究
迁移应用
1.B 因为y=sin的函数图象在R上关于原点对称,所以y=sin为奇函数,则只需+φ=kπ,k∈Z,从而φ=kπ-,k∈Z,显然当k=0时,φ=-满足题意.
2.解:由x-=+kπ,k∈Z,得对称轴方程为x=π+kπ,k∈Z.由x-=kπ,k∈Z,得x=+kπ,k∈Z,∴对称中心坐标为,k∈Z.
随堂检测
1.D 函数f(x)=sin的最小正周期T==4π.
2.ABD 对于A,函数f(x)的最小正周期为=,A正确;对于B,由-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,得-+≤x≤+,k∈Z,f(x)的单调递增区间为[-+,+](k∈Z),B正确;对于C,f( )=2sin( ×-)=0≠±2,直线x=不是f(x)图象的对称轴,C错误;对于D,当x∈[0,]时,x-∈[-,],-≤2sin( x-)≤2,D正确.
3.解:函数y=3sin
=-3sin,
令2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,求得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,
又x∈[0,π],所以函数的单调递增区间为.
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第二课时 正弦型函数的性质(习题课)
题型一|正弦型函数的周期
【例1】 求下列函数的周期:
(1)y=sin;
(2)y=2sin;
(3)y=|sin x|.
尝试解答
通性通法
求三角函数周期的方法
(1)定义法:利用周期的定义,对定义域内每一个x判断是否存在非零常数T,使f(x+T)=f(x),若存在,则T是它的一个周期;
(2)公式法:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω≠0)的周期T=;
(3)图象法:画出函数的图象,通过图象直观判断.
【跟踪训练】
1.若函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为π,则ω的值等于( )
A.2 B.1
C. D.
2.已知函数f(x)=sin 3x+|sin 3x|,则f(x)为( )
A.周期函数,最小正周期为
B.周期函数,最小正周期为
C.周期函数,最小正周期为2π
D.非周期函数
题型二|正弦型函数的单调性
【例2】 求函数y=1+sin,x∈[-4π,4π]的单调递减区间.
尝试解答
通性通法
求正弦型函数的单调区间的策略
(1)结合正弦函数的图象,熟记它的单调区间;
(2)在求形如y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的函数的单调区间时,应采用“换元法”整体代换,将“ωx+φ”看作一个整体“z”,即通过求y=Asin z的单调区间而求出原函数的单调区间.当A>0时y=Asin z与y=sin x的单调性相同,当A<0时,y=Asin z与y=sin x的单调性相反;
(3)求形如y=Asin(ωx+φ),x∈D的单调区间时,先求y=Asin(ωx+φ),x∈R的单调区间,再把所求的单调区间和区间D取交集即得y=Asin(ωx+φ),x∈D上的单调区间.
【跟踪训练】
求函数y=sin的单调递增区间.
题型三|正弦型函数的最值(值域)
【例3】 已知函数f(x)=2sin( ωx-)+1,ω>0的最小正周期为π.
(1)求ω和f(x)的对称中心;
尝试解答
(2)求f(x)在[0,]上的最值并求相应的x的值.
尝试解答
通性通法
求正弦型函数的最值(值域)的策略
求函数y=Asin(ωx+φ)的值域与最值问题时,要在x取值范围的基础之上,把ωx+φ看成整体,通过正弦函数的最值情况来求解.
当A>0时,sin(ωx+φ)最大时y=Asin(ωx+φ)就最大,sin(ωx+φ)最小时y=Asin(ωx+φ)就最小;
当A<0时,sin(ωx+φ)最大时y=Asin(ωx+φ)就最小,sin(ωx+φ)最小时y=Asin(ωx+φ)就最大.
【跟踪训练】
已知函数f(x)=sin+,若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.
1.下列图案中,哪些是轴对称图形?哪些是中心对称图形?有没有既是轴对称又是中心对称的图形?
2.正弦函数的图象如下图.利用图象探索正弦函数图象的对称性.
【问题探究】
1.正弦函数的图象有对称轴吗?如果有,请写出对称轴方程,如果没有,请说明理由.
提示:由正弦函数的图象可以看出,它是轴对称图形,有无数条对称轴,经过最高点或最低点且与x轴垂直的直线都是它的对称轴,对称轴方程为x=+kπ,k∈Z.
2.正弦函数的图象有对称中心吗?如果有,请写出对称中心的坐标,如果没有,请说明理由.
提示:由正弦函数的图象可以看出,它也是中心对称图形,有无数个对称中心,图象与x轴的交点都是它的对称中心,对称中心坐标为(kπ,0),k∈Z.
3.画出函数y=sin |x|的图象,并利用图象说明它的对称性.
提示:画出函数图象如图,由图象可知,函数y=sin |x|的图象是轴对称图形,对称轴为y轴,它不是中心对称图形.
【迁移应用】
1.已知函数y=sin的图象在R上关于原点对称,则φ的值可以是( )
A.0 B.- C. D.π
2.求函数y=2sin的对称轴方程及对称中心坐标.
1.函数f(x)=sin的最小正周期为( )
A. B.π C.2π D.4π
2.〔多选〕已知函数f(x)=2sin( x-),则( )
A.f(x)的最小正周期为
B.f(x)的单调递增区间为[-+,+](k∈Z)
C.直线x=是f(x)图象的一条对称轴
D.f(x)在[0,]上的值域为[-,2]
3.求函数y=3sin(x∈[0,π])的单调递增区间.
提示:完成课后作业 第七章 7.3 7.3.2 第二课时
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