内容正文:
§5 正弦函数、余弦函数的图象与性质再认识
5.1 正弦函数的图象与性质再认识
第1课时 正弦函数的图象与性质再认识 [教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
[课时目标]
1.了解利用单位圆中的正弦线画正弦曲线的方法.掌握“五点(画图)法”画正弦曲线的步骤和方法.
2.理解并掌握正弦函数的定义域、值域、周期性、单调性等性质,并能求正弦函数的性质及利用性质解题.
逐点清(一) 正弦函数的图象
[多维理解]
正弦函数图象在平面直角坐标系中的作法
(1)作单位圆,把☉O 12等分(当然分得越细,图象越精确);
(2)12等分后得到对应于0,,,,…,2π的角,并作出相应的正弦值;
(3)将x轴上从0到2π一段分成12等份;
(4)平移相应角的正弦值;
(5)描点,用光滑曲线顺次连接各点,就得到y=sin x在区间[0,2π]上的图象(如图);
(6)将函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次平移2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象.正弦函数的图象称作正弦曲线.
[微点练明]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)第一象限内的角越大,其正弦曲线越长. ( )
(2)正弦函数的图象向左、右两边无限延伸. ( )
(3)正弦函数是定义域上的增函数. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)×
2.下列图象中,y=-sin x在[0,2π]上的图象是 ( )
答案:D
3.函数y=sin|x|的图象是 ( )
解析:选B y=sin|x|=结合选项可知选B.
4.下列函数图象相同的是 ( )
A.y=sin x与y=sin(π+x)
B.y=sin与y=sin
C.y=sin x与y=sin(-x)
D.y=sin(2π+x)与y=sin x
解析:选D 利用诱导公式可知D图象相同.
逐点清(二) 正弦函数性质的再认识
[多维理解]
函数
y=sin x
定义域
R
最大(小)
值和值域
当x=2kπ+,k∈Z时正弦函数取得最大值1;当x=2kπ+,k∈Z时正弦函数取得最小值-1.正弦函数的值域是[-1,1]
周期性
最小正周期为2π
单调性
在区间,k∈Z上单调递增;在区间,k∈Z上单调递减
奇偶性
图象关于原点对称,是奇函数
|微|点|助|解|
(1)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.
(2)正弦曲线是中心对称图形,其对称中心的坐标为(kπ,0)(k∈Z),即正弦曲线与x轴的所有交点;正弦曲线也是轴对称图形,其对称轴方程是x=kπ+(k∈Z),对称轴垂直于x轴,且与正弦曲线交点的纵坐标是正弦函数的最大(小)值.
(3)判断正弦函数奇偶性时,必须先检查定义域是否是关于原点的对称区间,如果是,再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不是,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数.
[微点练明]
1.函数f(x)=xsin x ( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.是非奇非偶函数
解析:选B 函数的定义域为R,且满足f(-x)=(-x)·sin(-x)=x·sin x=f(x),所以f(x)=xsin x是偶函数.
2.函数y=sin的最小正周期为 ( )
A. B.2π
C.π D.
解析:选D ∵sin
=sin=sin,
∴自变量x只要并且至少要增加到x+,函数y=sin,x∈R的值才能重复出现.∴函数y=sin,x∈R的最小正周期是.
3.函数y=4sin(2x+π)的图象关于__________对称.
解析:y=4sin(2x+π)=-4sin 2x,易证函数为奇函数,所以其图象关于原点对称.
答案:原点
4.sin__________sin(填“>”或“<”).
解析:0<<<,由于函数y=sin x在上单调递增,则sin<sin.
答案:<
逐点清(三) 五点(画图)法
在平面直角坐标系中描出五个关键点(0,0),,(π,0),,(2π,0),然后再根据正弦函数的基本形状,用光滑曲线将这五个点顺次连接起来,就得到正弦函数在[0,2π]上的简图.这种作正弦曲线的方法称为“五点(画图)法”.
|微|点|助|解|
(1)在描点时,光滑的曲线是指经过最高点或最低点的连线要保持近似“圆弧”的形状,经过位于x轴上的点时要改变“圆弧的圆心位置”.
(2)作图时自变量要用弧度制,这样自变量与函数值均为实数,在x轴、y轴上统一单位,作出的图象正规,便于应用.
(3)“五点(画图)法”作图的五个点,不一定是我们列出的那五个点,如x∈[-π,π]时的五点为(-π,0),,(0,0),,(π,0).
[典例] 利用“五点(画图)法”作出函数y=1-sin x(0≤x≤2π)的简图.
解:(1)取值列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
1-sin x
1
0
1
2
1
(2)描点、连线,如图所示.
|思|维|建|模|
“五点(画图)法”作形如y=asin x+b,x∈[0,2π]的图象时,其步骤如下:
(1)列表:取x=0,,π,,2π;
(2)描点:将表中所对应的点(x,y)标在坐标平面内;
(3)连线:用光滑的曲线将所描的点连接起来.在连线过程中要注意曲线的“凸性”.
[针对训练]
作出函数y=+sin x,x∈[-π,π]的大致图象并写出使得y<0和y>0的x的取值范围.
解:因为y=+sin x,列表:
x
-π
-
0
π
y
-
描点、连线,函数图象如图所示.
令y=0,即sin x+=0,
则sin x=-,
所以x=-+2kπ(k∈Z)或x=+2kπ(k∈Z).
因为x∈[-π,π],所以x=-或x=-.
由图可知当-<x≤π或-π≤x<-时,y>0,当-<x<-时,y<0.
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