《正弦函数和余弦函数的图象》教学设计
1.4.1正弦函数、余弦函数的图象教案
教学目标:1.要求学生了解用单位圆中的正弦线画出正弦函数的图象. 2.通过分析掌握五点法画正(余)弦函数图象.3.培养学生利用类比的思想方法研究正弦、余弦问题;培养学生的动手操作能力. 教学重点:正弦函数、余弦函数的图象.教学难点:正弦函数与余弦函数图象间的关系,五点作图法关键点如何找。
教学方法:自主学习,合作探究、启发式 教学用具:多媒体、直尺、铅笔【教学过程】一、预习提案(课前完成)1.用描点法作出函数图象的主要步骤是怎样的? 问题:如何作出x y sin =,]2,0[π∈x 的图象. (1)(3) 连线2.sin α、cos α、tan α的几何意义. (三角函数线) 在图像上作出相应的三角函数线:正弦线:_____________ 余弦线:_____________ 正切线:_____________ 3.预习教材p30---p33二、讲授新课(合作探究为主)问题1:想一想,如何画出]2,0[,sin π∈=x x y 的图象思路点拨:我们可以借助单位圆,利用正弦线作出比较精确的正弦函数图象(其中]2,0[π∈x ),方法如下: 第一步:先作单位圆,把⊙O 1十二等分;第二步:十二等分后得0,6π, 3π,2π,…2π等角,作出相应的___;第三步:将x 轴上从0到2π一段分成___等份(2π≈6.28); 第四步:取点,平移正弦线,使___与___上的点重合;第五步:用光滑的曲线把上述正弦线的___连接起来,得y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象;问题2:如何根据]2,0[,sin π∈=x x y 的图象作出x y sin =,R x ∈的图象.思路点拨:终边相同的角的同一三角函数值相同。
可将函数]2,0[,sin π∈=x x y 的图象向左向右平行移动(每次___个单位长度)就可以得到正弦函数的图象.如图所示:说明:该图象称为“正弦曲线”. 问题3:1.在做正弦函数的图象时,应抓住那些关键点? 思路点拨:与x 轴的交点,最高点和最低点坐标。
《正弦函数、余弦函数的图象》教学设计
《正弦函数、余弦函数的图象》教学设计教学要求:熟练把握正弦、余弦函数图象的形状特征.教学重点:正弦、余弦函数的图象作法及其形状特征.教学难点:正弦函数图象的作法、正弦函数和余弦函数图象间的关系.教学过程:一、复习准备:1. 讨论:实数集与角的集合之间可以建立一一对应关系,而一个确定的角又对应着唯一确定的正弦(余弦)值. 由这个对应法则所确定的函数sin y x =(或cos y x =)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域是R .2. 提问:如何作出正弦函数的图象?(利用正弦线可以画出较精确的正弦函数图象)二、讲授新课:1. 教学正弦函数图象的画法:① 提问:正弦线的意义?(正弦线是与单位圆有关的平行于坐标轴的有向线段,它是正弦函数的几何表示)② 用正弦线画出正弦函数的图象(边讲边画):第一步:先作单位圆,把⊙O 1十二等分(当然分得越细,图象越精确);第二步:十二等分后得0,6π, 3π,2π,…2π等角,作出相应的正弦线; 第三步:将x 轴上从0到2π一段分成12等份(2π≈6.28),若变动比例,今后图象将相应“变形”;第四步:取点,平移正弦线,使起点与x 轴上的点重合;第五步:用光滑的曲线把上述正弦线的终点连接起来,得y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象; 第六步: 由终边相同的三角函数性质知y=sinx ,x ∈[2k π,2(k+1)π] k ∈Z,k ≠0的图象与函数y=sinx , x ∈[0,2π]图象相同,只是位置不同——每次向左(右)平移2π单位长.③ 用“五点(画图)法”作正弦函数图象时,要抓住关键的五个点:(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0). (通过学生观察正弦函数的图象,找出体现图象形状特征的点,再来讲“五点法”.)“五点法”的优点是方便,但精确度不高,熟练后才使用.2. 教学余弦函数图象的画法: 由于cos sin()2y x x π==+,而s i n (),2y x x R π=+∈的图象可以通过将正弦函数sin ,y x x R =∈的图象向左平移2π个单位长度得到,因此只需将函数sin ,y x x R =∈的图象向左平移2π个单位长度就可以得到函数cos ,y x x R =∈的图象.思考:如果用“五点法”作余弦函数的图象,则应抓住哪五个关键点?3. 例题讲解:例、画出下列函数的简图:(1)sin ,[0,2]y x x π=-∈;(2)1cos ,[0,2]y x x π=+∈. (教师引导→学生板书)4、小结:正弦曲线、余弦曲线的几何画法、“五点法”画法及正弦、余弦函数图象的形状特征.三、巩固练习:1. 在同一直角坐标系中,分别作出函数3cos ,[,]22y x x ππ=∈- 、3sin(),2y x x R π=-∈的草图.2. 讨论如何用“五点法”画sin(2)6y x π=-的图象?(方法:取320,,,,2622x πππππ-=) 3. 作业:教材P52 第1题。
教学设计2:5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象【教学目标】1.了解正弦函数、余弦函数的图象.2.会用“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象. 3.能利用正弦函数、余弦函数的图象解决简单问题.【要点梳理】1.正弦曲线正弦函数y =sin x ,x ∈R 的图象叫正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.2.正弦函数图象的画法 (1)几何法①利用正弦线画出y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象; ②将图象向左、向右平行移动(每次2π个单位长度). (2)五点法①画出正弦曲线在[0,2π]上的图象的五个关键点(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0),用光滑的曲线连接;②将所得图象向左、向右平行移动(每次2π个单位长度). 3.余弦曲线余弦函数y =cos x ,x ∈R 的图象叫余弦曲线.它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.4.余弦函数图象的画法(1)要得到y =cos x 的图象,只需把y =sin x 的图象向左平移π2个单位长度即可,这是由于cos x=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2.(2)用“五点法”:画余弦曲线y =cos x 在[0,2π]上的图象时,所取的五个关键点分别为(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1),再用光滑的曲线连接. 温馨提示:(1)“五点法”作图中的“五点”是指函数的最高点、最低点以及图象与坐标轴的交点,这是作正弦函数、余弦函数图象最常用的方法.(2)“五点法”画正弦函数、余弦函数的图象时要注意图象的对称性和凸凹方向.【思考诊断】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y =cos x 的图象与y 轴只有一个交点.( ) (2)将正弦曲线向右平移π2个单位就得到余弦曲线.( )(3)函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π2,5π2的图象与函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象的形状完全一致.( ) (4)函数y =sin x ,x ∈[2k π,2(k +1)π]k ∈Z ,且k ≠0的图象与y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象形状完全一致.( )[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)√【课堂探究】题型一 用“五点法”作简图【典例1】 用“五点法”作出下列函数的简图. (1)y =sin x -1,x ∈[0,2π]; (2)y =2+cos x ,x ∈[0,2π].[思路导引] 利用“五点法”作函数简图时,应先列表,再描点,再连线. [解] (1)列表:描点连线,如图所示.(2)列表:描点连线,如图所示.[名师提醒]用“五点法”画函数y =A sin x +b (A ≠0)在[0,2π]上的简图的步骤 (1)列表(2)描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:(0,y 1),⎝⎛⎭⎫π2,y 2,(π,y 3),⎝⎛⎭⎫3π2,y 4,(2π,y 5).(3)连线:用光滑的曲线将描出的五个点连接起来. [针对训练]1.利用“五点法”作出下列函数的简图: (1)y =1+2sin x ,x ∈[0,2π]; (2)y =1-cos x ,x ∈[0,2π]. [解] (1)列表:在直角坐标系中描出五点(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,3,(π,1),⎝⎛⎭⎫3π2, -1,(2π,1),然后用光滑曲线顺次连接起来,就得到y =1+2sin x ,x ∈[0,2π]的图象.如图.(2)列表:在直角坐标系中,描出五点(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,2),⎝⎛⎭⎫3π2,1,(2π,0),然后并用光滑的曲线连接起来,就得到y =1-cos x ,x ∈[0,2π]的图象.如图.题型二 正、余弦函数图象的简单应用【典例2】 利用正弦函数和余弦函数的图象,求满足下列条件的x 的集合. (1)sin x ≥12;(2)cos x ≤12.[思路导引] 先在[0,2π]上找到使等式成立的关键点,再依据图象或三角函数线找到不等式的解.[解] (1)作出正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象,如图所示,由图象可以得到满足条件的x 的集合为⎣⎡⎦⎤π6+2k π,5π6+2k π,k ∈Z . (2)作出余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象,如图所示,由图象可以得到满足条件的x 的集合为⎣⎡⎦⎤π3+2k π,5π3+2k π,k ∈Z . [名师提醒]用三角函数图象解三角不等式的步骤(1)作出相应的正弦函数或余弦函数在[0,2π]上的图象(也可以是[-π,π]上的图象); (2)在[0,2π]上或([-π,π]上)写出适合三角不等式的解集; (3)根据公式一写出定义域内的解集. [针对训练]2.求下列函数的定义域.(1)y =lg(-cos x );(2)y =2sin x - 2.[解] (1)为使函数有意义,则需要满足-cos x >0,即cos x <0. 由余弦函数图象可知满足条件的x 为π2+2k π<x <3π2+2k π,k ∈Z .所以原函数定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪π2+2k π<x <3π2+2k π,k ∈Z . (2)为使函数有意义,则需要满足2sin x -2≥0,即sin x ≥22. 由正弦函数图象可知满足条件的x 为π4+2k π≤x ≤3π4+2k π,k ∈Z .所以原函数定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪π4+2k π≤x ≤3π4+2k π,k ∈Z . 【课堂小结】1.本节课要牢记正、余弦函数图象中“五点”的确定y =sin x ,x ∈[0,2π]与y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象上的关键五点分为两类:(1)图象与x 轴的交点;(2)图象上的最高点和最低点.2.用“五点法”在[0,2π]内做出正、余弦函数的简图,再通过平移即可得到正、余弦曲线.【随堂验收】1.用“五点法”画y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象时,下列哪个点不是关键点( ) A.⎝⎛⎭⎫π6,12 B.⎝⎛⎭⎫π2,1 C .(π,0)D .(2π,0)[解析] 五个关键点为(0,0),⎝⎛⎭⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(2π,0),故选A. [答案] A2.对于余弦函数y =cos x 的图象,有以下三项描述:①向左向右无限延伸; ②与x 轴有无数多个交点;③与y =sin x 的图象形状一样,只是位置不同. 其中正确的有( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个[解析] 如图所示为y =cos x 的图象.可知三项描述均正确. [答案] D3.函数y =1-sin x ,x ∈[0,2π]的大致图象是( )[解析] 列表描点与选项比较,可知选B. [答案] B4.在[0,2π]内,不等式sin x <-32的解集是( ) A .(0,π) B.⎝⎛⎭⎫π3,4π3 C.⎝⎛⎭⎫4π3,5π3D.⎝⎛⎭⎫5π3,2π[解析] 画出y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象如下:因为sin π3=32,所以sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-32,sin ⎝⎛⎭⎫2π-π3=-32. 即在[0,2π]内,满足sin x =-32的是x =4π3或x =5π3. 由图可知不等式sin x <-32的解集是⎝⎛⎭⎫4π3,5π3. [答案] C5.画出函数y =1+sin x ,x ∈[0,2π]的图象,并利用图象判断与直线y =32的交点个数.[解] 在同一坐标系内画出y =1+sin x 和y =32的图象(如图所示),观察可得交点的个数为2.。
5.4.1正弦函数余弦函数的图象教学设计
引入新课观看生活中的波形视频设计问题,回归教材三角函数是我们学习的一类新的基本初等函数,类比指数函数,对数函数的研究过程,学习了三角函数的定义之后,接下来我们应该研究什么问题呢?根据教师的提问,学生进行知识衔接。
师:生活中有大量这样的波形,如果抽象成数学问题,可以用哪一类函数来刻画呢?生:三角函数师:三角函数是我们学习的一类新的基本初等函数,类比指数函数,对数函数的研究过程,学习了三角函数的定义之后,接下来我们应该研究什么问题呢?生:用定义画图象师;定义-图象-性质请同学们先看一下本节课的学习目标,复习一下定义和诱导公式.温故知新图象的形成学生探索,尝试解决问题 1.如何画出正弦函数Rxxy∈=,sin的图像呢?问题2.画函数图象的基本方法是什么?问题3.画函数xy sin=在[]π2,0上的图象如何取点呢?问题 4.在坐标系中,能准确的描出⎪⎪⎭⎫⎝⎛233,π这个点吗?问题 5.在[]π20,上任取一个值x,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值sinx,并画出点问题1:生:描点法师:Rx∈,范围太大,不好操作,如何简化?生:先画[]π2,0∈x的图象师:非常好,这一特性从我们刚刚复习的正弦函数的定义和诱导公式一体现了。
问题2.生:描点法师:描点法和图象变换问题3.生:取.2332160⎪⎪⎭⎫⎝⎛,),,),(,(ππ问题4.生:不能师:如何解决这个问题呢?生:正弦函数的定义师:回答得非常好,根深叶茂,定义是一切知识的出发点,下面请同学们看问题5.问题5.生:先画个单位圆师:好,如何找到π2呢,请一位同学到前面来和老师一起动手操作。
在事先准备好的圆上找到一点,转一圈.学生找到π2,再进一步找到32πππ,,等。
这一过程体现了“曲化直”的化设置意图:为学生提供一个轻松、开放的学习环境,有助于有效地组织课堂学习,有助于带动和提高全体学习的积极性、主动性,更有助于培养学生的集体荣誉感,以及他们的竞争意识把学生推向问题的中心,让学生动手操作。
正弦函数、余弦函数的图象和性质教案
正弦函数、余弦函数的图象和性质教案第一章:正弦函数的定义与图象1.1 教学目标了解正弦函数的定义能够绘制正弦函数的图象1.2 教学内容正弦函数的定义:正弦函数是直角三角形中,对于一个锐角,其对边与斜边的比值。
正弦函数的图象:正弦函数的图象是一条波浪形的曲线,它在每个周期内上下波动,波动的最大值为1,最小值为-1。
1.3 教学活动讲解正弦函数的定义,并通过实际例子进行解释。
使用图形计算器或者绘图软件,让学生自己绘制正弦函数的图象,并观察其特点。
1.4 作业与练习让学生完成一些关于正弦函数的练习题,包括选择题和解答题。
第二章:余弦函数的定义与图象2.1 教学目标了解余弦函数的定义能够绘制余弦函数的图象2.2 教学内容余弦函数的定义:余弦函数是直角三角形中,对于一个锐角,其邻边与斜边的比值。
余弦函数的图象:余弦函数的图象也是一条波浪形的曲线,它在每个周期内上下波动,波动的最大值为1,最小值为-1。
2.3 教学活动讲解余弦函数的定义,并通过实际例子进行解释。
使用图形计算器或者绘图软件,让学生自己绘制余弦函数的图象,并观察其特点。
2.4 作业与练习让学生完成一些关于余弦函数的练习题,包括选择题和解答题。
第三章:正弦函数和余弦函数的性质3.1 教学目标了解正弦函数和余弦函数的性质3.2 教学内容正弦函数和余弦函数的周期性:正弦函数和余弦函数都是周期函数,它们的周期都是2π。
正弦函数和余弦函数的奇偶性:正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数。
正弦函数和余弦函数的单调性:正弦函数和余弦函数在一个周期内都是先增后减。
3.3 教学活动讲解正弦函数和余弦函数的性质,并通过实际例子进行解释。
让学生通过观察图象,总结正弦函数和余弦函数的性质。
3.4 作业与练习让学生完成一些关于正弦函数和余弦函数性质的练习题,包括选择题和解答题。
第四章:正弦函数和余弦函数的应用4.1 教学目标能够应用正弦函数和余弦函数解决实际问题4.2 教学内容正弦函数和余弦函数在物理学中的应用:正弦函数和余弦函数可以用来描述简谐运动,如弹簧振子的运动。
1_4_1正弦、余弦函数的图象教案
正弦、余弦函数的图象知识目标:(1)利用单位圆中的三角函数线作出R x x y ∈=,sin 的图象,明确图象的形状; (2)根据关系)2sin(cos π+=x x ,作出R x x y ∈=,cos 的图象;(3)用“五点法”作出正弦函数、余弦函数的简图,并利用图象解决一些相关问题. 水平目标:(1)理解并掌握用单位圆作正弦函数、余弦函数的图象的方法; (2)理解并掌握用“五点法”作正弦函数、余弦函数的图象的方法.德育目标:通过作正弦函数和余弦函数图象,培养学生认真负责,一丝不苟的学习和工作精神. 教学重点:用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象. 教学难点:作余弦函数的图象. 教学模式:启发、诱导发现教学. 教 具:多媒体、实物投影仪. 教学过程:一、复习引入:1. 弧度定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角称为1弧度的角. 2.正、余弦函数定义:设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y ), P 与原点的距离r (02222>+=+=y x yx r ),则比值ry叫做α的正弦,记作:r y =αsin比值r x叫做α的余弦,记作:rx =αcos3.正弦线、余弦线:设任意角α的终边与单位圆相交于点P(x ,y),过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有MP r y ==αsin ,OM rx==αcos 向线段MP 叫做角α的正弦线,有向线段OM 叫做角α的余弦线.二、讲解新课:1、用单位圆中的正弦线、余弦线作正弦函数、余弦函数的图象(几何法):(1)函数y=sinx 的图象第一步:在直角坐标系的x 轴上任取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆,从这个圆与x 轴的交点A 起把圆分成n(这里n=12)等份.把x 轴上从0到2π这个段分成n(这里n=12)等份.(预备:取自变量x 值—弧度制下角与实数的对应).第二步:在单位圆中画出对应于角6,0π,3π,2π,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).把角x 的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相对应的点x 重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).第三步:连线.用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象.ry)(x,αP根据终边相同的同名三角函数值相等,把上述图象沿着x 轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为2π,就得到y=sinx ,x ∈R 的图象.把角x ()x R ∈的正弦线平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相对应的点x 重合,则正弦线的终点的轨迹就是正弦函数y=sinx 的图象.(2)余弦函数y=cosx 的图象正弦函数y=sinx 的图象和余弦函数y=cosx 的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线. 2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法): 正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0)余弦函数y=cosx ,x ∈[0,2π]的五个点关键是(0,1) (2π,0) (π,-1) (23π,0) (2π,1)只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了.所以在精确度不太高时,常采用五点法作正弦函数和余弦函数的简图,要求熟练掌握.优点是方便,缺点是精确度不高,熟练后尚能够. 3.讲解范例:例1 作以下函数的简图(1)y=1+sinx ,x ∈[0,2π],(2) y=-cosx.y=cosxy=sinx π2π3π4π5π6π-π-2π-3π-4π-5π-6π-6π-5π-4π-3π-2π-π6π5π4π3π2ππ-11yx-11o xy解:三、小结:本节课学习了以下内容:1.正弦、余弦曲线 几何画法和五点法;2.注意与诱导公式,三角函数线的知识的联系. 四、练习:在同一直角坐标系内画出和的图象.3sin()2y x =-πcos y x =。
5.4.1正弦函数、余弦函数的图象+教学设计2023-2024学年高一上数学人教A版2019必修一
问题2:描点法是画函数图象的基本方法,对于正弦函数,大家想取哪些点、怎样描点画图呢?学生活动:学生可能会说,对于自变量x 在[0, 2π] 上随意取一些值,然后利用计算器算出函数值,再在平面直角坐标系上描点连线.教师提示:这样作图应该能够得到正弦函数图象的大致形状,但是三角函数中会出现无理数,这样作图明显不够精确,而且也没有利用到三角函数的定义,缺少了三角函数定义和图象之间的内在联系,所以需要寻求更精确、并且利用到三角函数定义的方法.问题3: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[0, 2π]上任取一个值x0 ,如何借助单位圆确定正弦函数值sin x0 ,并准确画出点T(x, sin x)预设:请大家看图,在平面直角坐标系中画出以原点O 为圆心的单位圆,且单位圆与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x0 弧度至点B .根据弧度制的定义= ,x既是经AOB 的大小,也是弧AB 的长度;根据正弦函数的定义,点B 的纵坐标y0 = sin x0 .由此,以x0 为横坐标,y0 为纵坐标画点,即得到函数图象上的点T(x0 , sin x) .在没有信息技术的情况下,可以用“手工绕线法”完成,同学们可以课下思考.设计意图:教师引导学生剖析一个点的画法,深化对正弦函数定义的理解;通过分析点的坐标的几何意义,准确描点.问题4:我们已经学会绘制正弦函数图象上的某一个点,你能类比指数函数、对数函数图象的画法,画出y = sin x ,x e [0, 2π] 的图象吗?师生活动:师生共同讨论方案,教师指导并完善方案.方案1:在区间[0, 2π] 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.教师点评:随意取值,横坐标x可能会出现比较多的无理数,不容易在x 轴上准确定位;而且根据弧度制的定义,x的值是弧AB的长度,不容易平移,所以在单位圆上定位x弧度的角的终边时,存在一定困难.方案2:x取1 、2 、3 等值,再按照上述方式绘制图像.教师点评:1 、2 、3 等弧度数在x 轴上可以准确定位,但是在单位圆上定位这些弧度的角的终边时,仍然存在上述的问题.方案3:x取比较熟悉的特殊角,如、、等.教师点评:[0, 2π] 内的这些特殊角是大家比较熟悉的,在x 轴上比较容易定位,但是在单位圆上怎样确定点B 的位置呢?究竟取哪些、怎样取特殊角,才能即简便又准确呢?方案4:在区间[0, 2π] 内取等分点,最为简便准确.预设:如图,把x 轴上[0, 2π] 这一段分成12 等份,即每个象限3 等分,从而使x0 的值分别为0 ,,,,…,2π,它们所对应的角的终边与单位圆的交点同样将圆周12 等分,再按照上述方法依次画点T(x0 , sin x) ,就能准确定位出每个x在单位圆上所对应的终边位置,从而可以准确地画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点.师生活动:学生用上述方法绘制图象.教师用几何画板演示上述图象的生成过程,初步得到y = sin x ,x E [0, 2π] 的图象,再借助信息技术取任意多的点,并连续成线.设计意图:确定画出一个周期内正弦函数图象的方法并实施;利用信息技术得到更多图象上的点,达到点动成线的直观效果,使学生进一步理解任意一点与整体图形之间的关系,理解图象形成的内在道理.问题5:根据函数y = sin x ,x E [0, 2π] 的图象,你能想象正弦函数y = sin x ,x E R 的图象吗?依据是什么?请画出该函数的图象.预设:根据公式一sin(c + k. 2π) = sin c ,其中k E Z ,可知函数y = sin x ,x E [2kπ, 2(k +1)π] ,k E Z 且k 子0 的图象与y = sin x ,x E [0, 2π] 的图象形状完全一致.因此将函数y = sin x ,x E [0, 2π] 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y = sin x ,x E R 的图象.如图所示.教师指出: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.设计意图:绘制函数y = sin x ,x E R 的图象,让学生体会从有限到无限的推广过程,并培养学生说理的习惯.问题6: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y = sin x ,x [0, 2π] 图象的简图吗?在确定图象形状时,应抓住哪些关键点?师生活动:教师引导学生观察图象,共同确定关键点.预设:在函数y = sin x ,x [0, 2π] 图象上,以下五个点:(0, 0) ,( , 1) ,(π, 0) ,( , 1) ,(2π, 0) 在确定函数图象时起关键作用,它们是函数图象的最大值点、最小值点以及零点.描出这五个点,函数y = sin x ,x [0, 2π] 的图象形状就基本确定了.因此,在精度要求不高时,常先找出这五个关键点,再用光滑曲线连接起来,得到正弦函数的简图,这种方法非常实用,方便有效,称为“五点法”.设计意图:观察函数图象,概括其特征,获得“五点法”画图的简便方法.5 分钟(三)余弦函数的图象问题7:我们已经能够做出正弦函数的图象,你能做出余弦函数的图象吗?师生活动:此时学生可能会跃跃欲试,想用类似的方法画余弦函数的图象.对此教师应予以肯定,并进一步追问.追问1:如果仍然采用之前的方法,如图,此时单位圆上点B 的横坐标为cos x,那么将它作为点T 的纵坐标,还容易平移吗?显然不太方便.追问2: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.诱导公式已经表明,余弦函数和正弦函数可以互化.所以你能否通过已经得到的正弦函数的图象,通过变换得到余弦函数的图象?师生活动:学生比较容易想到y = cos x = sin(x) ,教师要引导学生分析,此时的图象变换比较困难,要选择比较简洁的公式.预设:通过比较进行选择.从数的角度和操作性上,可以选择诱导公式cos x = sin(x + ) ,得:y = cos x = sin(x + ) ,x e R .而函数y = sin(x + ) ,x e R 的图象可以通过正弦函数y = sin x ,x e R 的图象向左平移个单位长度而得到.所以将正弦函数的图象向左平移个单位长度,就能得到余弦函数的图象.教师指出:余弦函数y = cos x ,x e R 的图象叫余弦曲线,它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪形”曲线.追问3:你能利用点的坐标,解释这种平移变换吗?预设:设函数y = sin x 图象上任意一点为(m, n) ,即sin m = n .则在函数y = sin(x + ) 上,当x + = m ,即x = m 一时,函数值也为n ,所以函数y = sin(x + ) 图象上有对应点(m 一, n) ,是将点(m, n) 向左平移了个单位得到的,所以只要将π曲线的图象关于y 轴对称,所以选取区间[一 π, π]比较合理.预设:选取 (一 π, 一1) , (一 , 0) , (0, 1) , ( , 0) , (π, 一1)这五 个点为关键点.设计意图:观察余弦函数图象,掌握其特征,获得“五点法 ”.5 分钟(四)例题例 1:画出下列函数的简图: (1) y = 1+ sin x ,x e [0, 2π] ; (2) y = 一 cos x ,x e [0, 2π] .追问:你能利用函数 y = sin x , x e [0, 2π] 的图象,通过图象 变换得到 y = 1+ sin x , x e [0, 2π] 的图象吗? 同样 ,利用函数y = cos x , x e [0, 2π] 的 图 象 , 通 过 怎 样 的 变 换 就 能 得 到 y = 一 cos x , x e [0, 2π] 的图象?设计意图:巩固学生对正弦函数、余弦函数图象特征的掌握,熟 练“五点法 ”画图,掌握画图的基本技能.通过分析图像变换,深化 对函数图象关系的理解,并为后续的学习做好铺垫.2 分钟(五)小结及作业小结:思考下列问题:(1)我们是如何做出正弦曲线、余弦曲线的?(2)如何用“五点法 ”做出正弦函数、余弦函数的简图? (3)做函数图象有哪些基本方法?布置作业:教科书第 200 页练习 1 、2 、3 题.。
《正弦函数、余弦函数的图象》教学设计
《正弦函数、余弦函数的图象》教学设计正弦函数、余弦函数的图象一、教学目标 (一)学习目标1.会用单位圆中的三角函数线画出正弦函数图象.2.会用“五点法”作出正弦函数和余弦函数简图.3.掌握作正弦函数和余弦函数图象的特征,能利用其解决三角不等式等问题. (二)学习重点正弦函数和余弦函数图像的作法. (三)学习难点1.用单位圆中的正弦线作正弦函数的图像.2.运用图象变换法作余弦函数图象. 二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务(1)读一读:阅读教材第30页到32页.(2)想一想:用三角函数线如何画正弦函数的图象. (3)画一画:三角函数线. 2.预习自测(1)给定角α,画出它的的正弦线、余弦线.(2)任意给定一个实数x ,有 唯一确定的值 x sin (或x cos )与之对应,由这个对应法则所确定的函数sin y x =(或cos y x =)叫作正弦函数(或余弦函数),其定义域为R .(3)用五点法作图,在正弦函数]2,0[,sin π∈=x x y 的图象上,起关键作用的5个点为:()0,0 、_,12π⎛⎫ ⎪⎝⎭____、___(),0π___、___3,12π⎛⎫- ⎪⎝⎭____、___()2,0π__.(二)课堂设计 1.知识回顾(1)正弦线、余弦线:设任意角α的终边与单位圆相交于点()P x y ,,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有向线段 PM 叫做角α的正弦线,有向线段 OM 叫做角α的余弦线.(2)函数图像的画法(描点法):列表、描点、连线. 【设计意图】回顾旧知,让探究始于思维邻近发展区. 2.问题探究探究一 如何得到正弦函数sin y x =的图象?学生方法:列表描点法.(步骤:列表,描点,连线)如果我们仍用描点法来画正弦函数图象,由于对于角的每一个取值,在计算相应的函数值时,都是利用计算机或数学用表得来的,大多是近似值,因此不易描出对应点的准确位置,画出的图象不够准确.为此我们应考虑其他方法来作正弦函数的图象. 【设计意图】利用已有知识经验解决新问题. (一)正弦函数的图象(1)几何法:用单位圆中的正弦线----几何画法;第一步:列表.在平面内建立一平面直角坐标系,然后在直角坐标系的x 轴上任意取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆,从⊙1O 与x 轴的交点A 起把⊙1O 分成12等份(份数宜取6的倍数,份数越多,画出的图象越精确).过⊙1O 上的各分点作x 轴的垂线,可以得到对应于0、6π、、、…2π等角的正弦线(例如有向线段1O B 对应于2π角的正弦线).第二步:描点.把x 轴上从0到2π这一段(2π≈6.28)分成12等份(例如,从原点起向右的第四个点,就是对应于2π角的点),把角x 的正弦线向右平移,使它的起点与x 轴上的点x 重合(例如,把正弦线1O B 向右平移,使点1O 与x 轴上的点2π重合).第三步:连线.把这些正弦线的终点用平滑曲线连接起来.xy2π3π2ππ2BO 1OA我们看到的这段光滑曲线就是函数sin y x =在[]0,2x π∈上的函数.因为终边相同的角有相同的三角函数值,所以函数sin y x =在221(0)x k k k Z k ππ∈∈≠[,+],且上的图象与函数sin y x =在[]0,2x π∈上的图象的形状完全一样,只是位置不同,于是我们只要将函数sin y x =,[]0,2x π∈的图象向左、右平行移动(每次π2个单位长度),就可以得到正弦函数sin y x =在x R ∈上的图象.xy5π4π3π2ππ-π-3π-2π-4x-5πO这时,我们看到的这支曲线就是正弦函数sin y x =在整个定义域上的图象,我们也可把它称为正弦曲线.【设计意图】让学生体会原有的描点法的优缺点:精确度较高但步骤繁琐.思考:用前面的方法来作图象,虽然比较精确,但不太实用,我们该如何快捷地画出正弦函数的图象呢?(2) 用五点法作正弦函数的简图在函数]2,0[,sin π∈=x x y 的图象上,起着关键作用的点只有以下五个:3()(,)()0()(,01,0212,0)2ππππ, , , -, ,事实上,描出这五个点后,函数]2,0[,sin π∈=x x y 的图象的形状就基本上确定了.因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,然后用光滑曲线将它们连接起来,就可得到函数的简图.今后,我们将经常使用这种近似的“五点(画图)法”.【设计意图】让学生通过前面作的正弦函数的图象,捕捉这种周期函数图象的关键信息,归纳简图作法的关键节点与图象大致走势,培养学生的图形直观,归纳总结的能力. 探究二 如何得到余弦函数cos y x =的图象?(二)余弦函数的图象●活动①:你能根据诱导公式,以正弦函数的图象为基础,通过适当的图形变换得到余弦函数的图象吗?(1)图象变换法:利用图象平移,sin()cos 2x x π+=,将正弦函数sin y x =的图象向左平移2π个单位即可得到余弦函数cos y x =的图象.由诱导公式可知:()sin()2=cossin 2y x x x ππ==++余弦函数cos y x x R =∈,与函数2)sin(y x x R π=∈+,是同一个函数.而2)sin(y x x R π=∈+,的图象可通过将正弦曲线向左平行移动2π个单位长度而得到.现在看到的曲线也就是余弦函数cos y x =在x R ∈上的图象,即余弦曲线. (2)五点法:●活动②:类似于正弦函数图象的5个关键点,请找出余弦函数的5个关键点,并填入下表,然后作出]2,0[,cos π∈=x x y 的简图x x cos同样,可发现在函数]2,0[,cos π∈=x x y 的图象上,起着关键作用的点是以下五个:0,1013()(,)()(,)()02,122ππππ, , ,-, , 与画函数]2,0[,sin π∈=x x y 的简图类似,通过这五个点,可以画出函数]2,0[,cos π∈=x x y 的简图.●活动③ 巩固基础,检查反馈 例1用“五点法”作出下列函数的简图(1) []12sin 0,2y x x π=∈+,; (2) []2cos 0,2.y x x π=+∈, 【知识点】五点法作三角函数的图象 【数学思想】数形结合x yx y o【思路点拨】在[]0,2 π上找出五个关键点,用光滑的曲线连接即可. 【解题过程】(1)列表:x 0 2ππ 32π 2π sin x 0 1 0 -1 0 12sin x +131-11在直角坐标系中描出五点 ()30,1,3,1,1,2,122()()ππππ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, , , ,,然后用光滑曲线顺次连接起来,就得到[]12sin 0,2y x x π+∈=,的图象.(2)列表:x 0 2ππ32π2π cos x 1 0 -1 0 1 2cos x +32123描点连线,如图【设计意图】(1)巩固新知;(2)从层次上逐层深化、拾级而上,为往后学习三角函数图像的变换打下一定的基础. 同类训练用五点法作函数2cos()3y x π=+的简图.【知识点】五点法作()cos y A x ωϕ=+的函数图像 【数学思想】数形结合,函数复合 【思路点拨】令03x π+=,2π,π,32π,2π可得275-,36363x πππππ=, , , 【解题过程】(1)列表:3x π+2π π32π2π x 3π-6π 23π 76π 53π2cos 3x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭2 0-2 0 2(2)描点连线xy5π37π62π3π6-π3O【设计意图】 在例1的基础上做变式拓展,培养整体思想与复合函数的思想. ●活动4 强化提升、灵活应用例3 画出sin y x =的简图,并根据图像写出12y ≥时x 的集合. 【知识点】三角函数线和三角函数图像的应用 【数学思想】数形结合【思路点拨】利用正弦函数与余弦函数图象或单位圆寻求满足条件的取值.【解题过程】利用“五点法”作出sin y x =的简图,过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭作x 轴的平行线,在[]0,2π上直线12y =与正弦曲线交于1,62π⎛⎫ ⎪⎝⎭,51,62π⎛⎫ ⎪⎝⎭两点.在[]0,2π内,满足12y ≥时x 的集合为566x x ππ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭.因此,当x R ∈时,若12y ≥,则x 的集合为522,66x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【答案】522,66x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【设计意图】让学生经历利用三角函数图像和三角函数线解决实际问题,在这一过程中巩固新知,感受数形结合的魅力.例3 判断方程 04xcos x -=根的个数.【知识点】三角函数图像的应用 【数学思想】函数方程与数形结合【思路点拨】当求解的方程不是普通方程时,经常采用数形结合法求解,即分别画出两个函数图象来求方程解的个数.【解题过程】设()() 4xf xg x cos x =,=,在同一直角坐标系中画出()()f x g x 与的图象,如图:由图可知,()()f x g x 与的图象有三个交点,故方程 04xcos x -=有三个根.【设计意图】让学生经历利用三角函数图像和三角函数线解决实际问题,在这一过程中巩固新知,感受数形结合的魅力. 3. 课堂总结 知识梳理(1) 正弦函数图象的几何作图法.(2) 正弦函数图象的五点作图法(注意五点的选取). (3) 由正弦函数图象平移得到余弦函数的图象. 重难点归纳(1)正、余弦函数图象的简单应用.(难点) (2)正、余弦函数图象的区别与联系.(易混点) (三)课后作业 基础型 自主突破1.下列叙述正确的是( )①,]02[y sinx x π∈=,的图象关于点()0P π,成中心对称; ②,]02[y cosx x π∈=,的图象关于直线x π=成轴对称; ③正、余弦函数的图象不超过直线11y y =和=-所夹的范围. A.0 B.1个 C.2个 D.3个【知识点】正弦函数、余弦函数的图象的认识.【解题过程】分别画出函数,]02[y sinx x π∈=,和,]02[y cosx x π∈=,的图象,由图象观察可知①②③均正确.【思路点拨】分别画出正弦函数、余弦函数的图象即可. 【答案】D.2.用五点法作函数2sin 1y x =-的图象时,首先应指出的五点的横坐标可以是( ) A.322ππππ0,, ,,2; B.3424ππππ0, , , ,; C.ππππ0, , 2, 3,4; D.26323ππππ0, ,,,. 【知识点】五点法作图的应用【解题过程】与作函数sin y x =的图象所取的五点的横坐标一样. 【思路点拨】 结合五点法作函数sin y x =的图象即可解答. 【答案】A.3.将余弦函数cos y x = 的图象向右至少平移m 个单位,可以得到函数sin y x =-的图象,则m =( ) A.2π B. π C. 32π D. 34π 【知识点】图象变换的应用【解题过程】根据诱导公式得,33sin cos cos 22y x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故欲得到sin y x =-的图象,需将cos y x =的图象向右至少平移.,32π个单位长度.【思路点拨】 利用诱导公式或函数图象左右平移方法即可解答 【答案】C.4.函数sin []0,2y x x π=∈,的图象与直线12y =-的交点有( )A.1个B.2个C.3个D.4个 【知识点】正弦函数图象的应用 【数学思想】数学结合【解题过程】在[]0,2π内使1sin 2x =-的角71166x ππ为和所以sin []0,2y x x π=∈,的图象与直线12y=-有2个交点.【思路点拨】画出sin[]0,2y x xπ=∈,的图象与直线12y=-即可解答【答案】B5. 用“五点法”作出函数(sin02)y x xπ=-≤≤的简图.【知识点】“五点法”作图【数学思想】【解题过程】列表,描点、连线,如图所示.【思路点拨】利用关键的“五点”作图【答案】上图所示能力型师生共研6.函数cos cos0,2[]y x x xπ=∈+,的大致图象为()【知识点】函数图象的应用【数学思想】分类讨论思想【解题过程】由题意得32cos,02,2230,22x x xxyπππππ≤≤≤≤<<⎧⎪=⎨⎪⎩或【思路点拨】函数解析式含绝对值,一般原则去绝对值符号,画出分段函数图象,图象问题的选择题也可利用函数性质,例如单调性,对称性等解答.【答案】D7.求函数2sin1y x=+的定义域.【知识点】函数图象的应用【数学思想】数形结合 【解题过程】要使2sin 1y x =+有意义,则必须满足2sin 10x +≥,结合正弦曲线或三角函数线,如图所示:【思路点拨】利用正弦函数图象或三角函数线法.【答案】722,66x k x k k Z ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭8.方程2co 0s x x -=的实数解的个数是__________.【知识点】余弦函数图象应用【数学思想】数形结合思想【解题过程】作函数2cos y x y x ==与的图象,如图所示,由图象,可知原方程有两个实数解.【思路点拨】作函数2cos y x y x ==与的图象.【答案】2自助餐1.以下对于正弦函数sin y x =的图象描述不正确的是( )A.在2,22[]x k k k πππ∈∈Z +,上的图象形状相同,只是位置不同B.关于x 轴对称C.介于直线11y y =和=-之间D.与y 轴仅有一个交点【知识点】正弦函数图象的应用.【解题过程】逐一判断.【思路点拨】利用正弦函数图象【答案】B2.用“五点法”作函数cos 2y x =的图象时,首先应描出的五个点的横坐标是()A.322ππππ0, , , ,2B.3424ππππ0, , , , C.0234ππππ,, , , D.26323ππππ0,, , , 【知识点】“五点法”作余弦函数图象.【数学思想】转化与化归思想 【解题过程】令320222x ππππ=, , , 和,得30,424x ππππ=, , , 【思路点拨】利用作余弦函数图象的关键五点.【答案】B3.点,2M m π⎛⎫- ⎪⎝⎭在函数sin y x =的图象上,则m 等于( )A.0B.1C.-1 D .2【知识点】正弦函数的图象.【数学思想】【解题过程】由题意sin 1 1.2m m m π=∴-∴-,=,=-【思路点拨】点代入函数解析式.【答案】C4.在[]0,2π内,不等式3sin 2x <-的解集是( )A.(0,)πB. 4,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C. 45,33πππ⎛⎫⎪⎝⎭ D. 5,23ππ⎛⎫⎪⎝⎭【知识点】正弦函数的图象应用.【数学思想】数形结合思想【解题过程】画出[]sin 0,2y x x π=∈,的草图如下:【思路点拨】画出草图解不等式.【答案】C。
正弦函数余弦函数的图象与性质教案
正弦函数与余弦函数的图象与性质教案教学目标:1. 理解正弦函数和余弦函数的定义。
2. 学会绘制正弦函数和余弦函数的图象。
3. 掌握正弦函数和余弦函数的性质。
教学内容:第一章:正弦函数的定义与图象1.1 正弦函数的定义1.2 正弦函数的图象1.3 绘制正弦函数的图象第二章:余弦函数的定义与图象2.1 余弦函数的定义2.2 余弦函数的图象2.3 绘制余弦函数的图象第三章:正弦函数的性质3.1 周期性3.2 奇偶性3.3 最大值和最小值3.4 相位变换第四章:余弦函数的性质4.1 周期性4.2 奇偶性4.3 最大值和最小值4.4 相位变换第五章:正弦函数和余弦函数的应用5.1 振动现象的应用5.2 波动现象的应用5.3 温度变化的应用教学方法:1. 采用讲解法,引导学生理解正弦函数和余弦函数的定义和性质。
2. 采用图象绘制法,让学生通过绘制图象来加深对函数的理解。
3. 采用实例分析法,通过实际应用来让学生掌握正弦函数和余弦函数的图象与性质。
教学评价:1. 课堂讲解的清晰度和连贯性。
2. 学生绘制函数图象的准确性。
3. 学生对正弦函数和余弦函数性质的理解程度。
4. 学生解决实际问题的能力。
教学资源:1. 教学PPT。
2. 函数图象绘制软件。
3. 实际应用案例资料。
教学步骤:第一章:正弦函数的定义与图象1.1 讲解正弦函数的定义,引导学生理解正弦函数的概念。
1.2 利用函数图象绘制软件,演示正弦函数的图象。
1.3 学生动手绘制正弦函数的图象,加深对函数的理解。
第二章:余弦函数的定义与图象2.1 讲解余弦函数的定义,引导学生理解余弦函数的概念。
2.2 利用函数图象绘制软件,演示余弦函数的图象。
2.3 学生动手绘制余弦函数的图象,加深对函数的理解。
第三章:正弦函数的性质3.1 讲解正弦函数的周期性,引导学生理解周期性的概念。
3.2 讲解正弦函数的奇偶性,引导学生理解奇偶性的概念。
3.3 讲解正弦函数的最大值和最小值,引导学生理解最大值和最小值的概念。
(公开课导学案)正弦函数余弦函数的图象学教案
公开课导学案——正弦函数余弦函数的图像学教案第一章:正弦函数图像的基本特征1.1 学习目标:了解正弦函数图像的形状和基本特点。
1.2 教学内容:(1) 引导学生观察正弦函数图像的波形,理解其周期性和振幅的概念。
(2) 分析正弦函数图像在各个象限的符号和变化规律。
1.3 课堂活动:(1) 让学生自主绘制正弦函数图像,观察其特点。
(2) 分组讨论正弦函数图像在各个象限的变化规律。
1.4 练习题目:(1) 描述正弦函数图像的一个周期内的变化情况。
(2) 判断给定的点在正弦函数图像的哪个象限。
第二章:余弦函数图像的基本特征2.1 学习目标:了解余弦函数图像的形状和基本特点。
2.2 教学内容:(1) 引导学生观察余弦函数图像的波形,理解其周期性和相位的概念。
(2) 分析余弦函数图像在各个象限的符号和变化规律。
2.3 课堂活动:(1) 让学生自主绘制余弦函数图像,观察其特点。
(2) 分组讨论余弦函数图像在各个象限的变化规律。
2.4 练习题目:(1) 描述余弦函数图像的一个周期内的变化情况。
(2) 判断给定的点在余弦函数图像的哪个象限。
第三章:正弦函数和余弦函数图像的比较3.1 学习目标:掌握正弦函数和余弦函数图像的异同点。
3.2 教学内容:(1) 分析正弦函数和余弦函数图像的形状和周期的关系。
(2) 比较正弦函数和余弦函数图像在各个象限的变化规律。
3.3 课堂活动:(1) 让学生对比绘制正弦函数和余弦函数图像,观察其异同点。
(2) 分组讨论正弦函数和余弦函数图像的比较。
3.4 练习题目:(1) 说明正弦函数和余弦函数图像的异同点。
(2) 绘制一个给定角度的正弦函数和余弦函数图像,并比较它们的特点。
第四章:正弦函数余弦函数图像的应用4.1 学习目标:学会利用正弦函数和余弦函数图像解决实际问题。
4.2 教学内容:(1) 引导学生利用正弦函数和余弦函数图像解决物理、工程等领域的问题。
(2) 分析正弦函数和余弦函数图像在实际问题中的应用。
正弦函数、余弦函数的图象 教学设计
《1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象》教学设计授课:张文龙电话:134********邮箱:307417851@单位:许昌高级中学一、教学内容解析本节的主要内容是在学习了弧度制、任意角的三角函数、三角函数线和诱导公式的基础上研究正弦函数、余弦函数的图象,为进一步学习函数的性质,函数)sin(ϕω+=x A y 的图象及其性质做准备,有着承前启后的作用和意义.二、教学目标解析1.理解用三角函数线作[]sin ,02y x x π=∈,图象的方法.2.会根据正弦函数R ,sin ∈=x x y 的图象及关系式)2sin(cos π+=x x ,作出函数R x x y ∈=,cos 的图象.3.熟练掌握用“五点作图法”作出正弦函数、余弦函数的简图,并会利用图形平移和对称变换解决一些有关问题. 三、教学重难点解析教学重点:正弦函数、余弦函数的图象,“五点作图法”作简图. 教学难点:正弦函数、余弦函数图象的应用. 四、教学过程分析(一)创设情境师:前面我们学习过任意角的三角函数,那么我们先来回顾一下,任意角的三角函数的定义是什么?生:代数定义:若角α的终边与单位圆的交点坐标设为P (x,y ),则ααcos ,sin ==x y ;几何定义:由点P 向x 轴引垂线,垂足为M ,则有向线段ααcos ,sin ==OM MP .课件展示:设任意角α的终边与单位圆相交于点P(x ,y),过P 作x 轴的垂线,垂足为M ,则有:MP y ==αsin ,OM x ==αcos有向线段MP 叫做角α的正弦线,有向线段OM 叫做角α的余弦线.师:这样,任意给定一个实数x ,有唯一确定的值x sin (或x cos )与之对应,由这个对应法则所确定的函数sin y x =(或cos y x =)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域是R.遇到一个新的函数,我们非常自然的是画出它的图象.观察图象的形状,看看有什么特殊点,并借助于图象研究它的性质.所以本节课我们就来研究下正弦函数、余弦函数的图象.设计意图:采用温故知新的方式,不仅可以调动学生的积极性,同时又紧扣主题,为本节课的学习进行了知识上与思想上的准备.(二)探究图象师:作函数图象的方法有哪些? 生:①列表描点法;②图象变换法探究一:如何作出函数R x x y ∈=,sin 的图象?1.先画sin ,[0,2]y x x π=∈的图象,选取哪些点?作图准确吗?2.如何较为精确的描点呢?先让学生在[]π2,0∈x 内尝试描点作图.教师先肯定学生的思维和方法的正确性,然后再指出不足和可以改进的几点如,指出2322、是无理数,坐标描点不够精确.教师抛出问题:如何较为精确的表示正弦值呢?设计意图:首先让学生独立画图,充分暴露学生存在问题,关注画图的基本步骤及每个细节的处理,培养学生画图象的能力,为再次画图,使学生及时巩固已获得的作图经验.师:下面我们观察动画演示.(动画演示)利用三角函数线画]2,0[,sin π∈=x x y 的图象.设计意图:通过观察作图,让学生体会如何画正弦函数的图象. 师生共同探讨如何扩展到整个定义域内的图象.利用诱导公式一:)(sin )2sin(Z k x k x ∈=+π,只要将函数[]π2,0,sin ∈=x x y 的图象向左、右平行移动(每次π2个单位长度),就可以得到正弦函数R ,sin ∈=x x y 的图象.探究二:如何作出函数R x x y ∈=,cos 的图象? 师:你能得到余弦函数的图象吗?生:根据诱导公式)2sin(cos π+=x x ,可以把正弦函数R x x y ∈=,sin 的图象向左平移2π个单位长度,即得余弦函数R x x y ∈=,cos 的图象. 教师动画演示正弦函数和余弦函数的图象,并总结:正弦函数sin y x =的图象和余弦函数cos y x =的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.设计意图:使学生经历类比正弦函数图象作图过程,体验知识的产生形成过程让学生自己去观察、类比、发现的方式获得知识,培养学生积极参与的意识和自主探索的能力;教师的追问引导学生从“数”、“形”两方面解决问题,让学生体会数形结合的思想.探究三:如何快捷地作出正弦函数、余弦函数的图象?师:是不是每次作图都需要把12个点都画出来呢?能不能找几个关键点,减少作图的时间?正弦函数[]π2,0,sin ∈=x x y 的图象中,哪些点起关键作用? 生:图象的最高点(2π,1),图象的最低点(23π,-1),函数图象与x 轴的交点(0,0),(π,0),(2π,0).师:余弦函数[]π2,0,cos ∈=x x y 的图象中,哪些点起关键作用? 生:图象的最高点(0,1),(π2,1),图象的最低点(π,-1),函数图象与x 轴的交点(2π,0),(23π,0). 只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了.因此在精确度不太高时,常采用“五点法”作正弦函数和余弦函数的简图.(三)例题探究画出函数[]π2,0,sin 1∈+=x x y 的简图.设计意图:通过例题检验学生对五点作图法的掌握情况,同时教师强调答题步骤来提高学生的解题规范.教师追问:还有其它方法得到所求函数的图象吗?学生小结:函数值加减,图象上下移动;自变量加减,图象左右移动. (四)展示自我1.用五点法作出]2,0[,cos π∈-=x x y 的简图;2.用五点法作出]611,6[,sin ππ-∈=x x y 的简图.设计意图:总结出五点作图法的关键点有时候并不是一定只取五个. (五)挑战自我3.判断方程4cos xx =的根的个数.设计意图:通过这道题,让学生掌握利用两个函数图象的交点判断方程解的个数,同时让学生再次体会图象的特征. 五、课堂小结这节课你有什么收获?有什么疑惑?设计意图:在梳理本节课所学的知识点归纳的过程中进一步加深对正弦函数、余弦函数图象的认知.培养学生归纳总结的能力,自主构建知识体系.教师总结:同学们,观察正弦函数余弦函数的图象,我们可以发现,它们的图象不仅重复而且对称,不是平稳向前,而是有起有伏,这些变化中一定蕴藏着某种规律.这就是我们下节课要学习的正弦函数、余弦函数的性质. 六、布置作业1.书面作业:课本第46页习题1.4:A 组第1题 2.预习作业:课本第34-35页 正弦函数、余弦函数的性质:周期性.设计意图:根据本节课教学的重点和难点,让学生在数学上都得到发展.预习作业有助于学生更好把握下节课的内容与本节课之间的联系.板书设计§1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象一、函数siny x x R=∈的图象二、函数cosy x x R=∈的图象三、五点作图法四、例题探究五、展示自我1、2、3、六、挑战自我6。
【教案】正弦函数、余弦函数的图像教学设计(第1课时)必修第一册
课题:5.4.1 正弦函数、余弦函数的图像(第一课时)一、教学内容:正弦函数、余弦函数的图像二、教学目标:(一)、了解正弦函数、余弦函数图象的来历,掌握“五点法”画出正弦函数、余弦函数的图象的方法.达成上述目标的标志是:学生能先根据正弦函数的定义绘制一个点,再绘制正弦函数在一个周期[0,2π]内的图象,最后通过平移得到正弦函数的图象;学生能用图象变换的方法,由正弦函数的图象绘制余弦函数的图象,并能就一个具体的点清晰地解释图象的变换方式及原因;能说出正弦函数、余弦函数图象的五个特殊点,并能用五点法绘制正弦函数的图象.(二)、正、余弦函数图象的区别与联系达成上述目标的标志是:先选择一个具体的点,进行分析,然后上升到对一般点的分析.得到只要将函数y=sinx图象上的点向左平移π2个单位长度,即可得到函数y=cosx的图象.(三)、正、余弦函数图象的简单应用.达成上述目标的标志是:会用“五点法”作出与正、余弦函数相关的函数简图.三、教学重点及难点(一)重点:正弦函数、余弦函数的图象.(二)难点:用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象的方法;探究正、余弦函数图象间的联系.四、教学过程设计问题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?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?(2)绘制一个新函数图象的基本方法是什么?(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?师生活动:教师提出问题,学生回忆函数研究的路线图,师生共同交流、规划,完善方案. 预设的答案如下.研究的线路图:函数的定义——函数的图象——函数的性质.绘制一个新函数图象的基本方法是描点法.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y=sinx,x∈[0,2π]的图象,再画正弦函数y=sinx,x∈R的图象.设计意图:规划研究方案,构建本单元的研究路径,以便从整体上掌握整个内容的学习进程,形成整体观念.问题2:在[0,2π]上任取一个值x0,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值sinx0并画出点T(x0,sinx0)?师生活动:方法1:一起作图探讨,如图5.4.1,在直角坐标系中画出以原点O为圆心的单位圆,⊙O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x0弧度至点B,根据正弦函数的定义,点B的纵坐标y0=sinx0.由此,以x0为横坐标,y0为纵坐标画点,即得到函数图象上的点T(x0,sinx0).追问:如何科学地将单位圆上每一点对应的图像画出?师生活动:若把x轴上从0到2π这一段分成12等份,使x0的值分别为0,π6, π3, π2,…,2π,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T(x0,sinx0)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(图5.4.2).方法2:利用信息技术,可使x0在区间[0,2π]上取到足够多的值而画出足够多的点T(x0,sinx0),将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象.设计意图:通过正弦函数的定义,得到点的坐标,通过分析点的坐标的几何意义,准确描点.进一步熟悉,描点连线成图,即点动成线的作图过程.问题3:根据函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象,你能想象函数y=sinx,x∈R 的图象吗?师生活动:由诱导公式一可知,函数y=sinx,x∈[2kπ,2(k+1)π ],k∈Z且k≠0的图象与y=sinx,x∈[0,2π]的图象形状完全一致.因此将函数y =sinx , x ∈[0,2π]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y =sinx , x ∈R 的图象(图5.4.4).知识梳理:正弦函数的图象叫做正弦曲线(sinecueve ),是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.追问:确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?师生活动:观察图5.4.3,在函数y =sinx , x ∈[0,2π]的图象上,以下五个点:(0,0),(π2,1),(π,0),(3π2,−1),(2π,0) 在确定图象形状时起关键作用.描出这五个点,函数数y =sinx , x ∈[0,2π]的图象形状就基本确定了.知识梳理:在精确度要求不高时,常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接起来,得到正弦函数的简图.这种作图方法近似地称为“五点(画图)法”,今后作简图是非常实用的.设计意图:观察函数图象,概括其特征,获得“五点法”画图的简便画法.问题4:由三角函数的定义可知,正弦函数、余弦函数是一对密切关联的函数.你能利用这种关系,借助正弦函数的图象画出余弦函数的图象吗?师生活动:学生先用排除法观察诱导公式,选择简洁的公式,作为正弦函数、余弦函数关系 研究的依据.教师引导学生通过比较进行选择.从数的角度看,对于函数y=cosx,由诱导公式cosx=sin(x+π2)得,y=cosx=sin(x+π2),x∈R.追问1: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换为余弦函数的图象?师生活动:函数y=sin(x+π2),x∈R 的图象可以通过正弦函数y=sinx,x∈R 的图象向左平移π2个单位长度而得到.将正弦函数的图象向左平移π2个单位长度,就得到余弦函数的图象,如图5.4.5 所示.知识梳理:余弦函数y=cosx,x∈R的图象叫做余弦曲线(cosinecurve).它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.追问2:你能在两个函数图象上选择一对具体的点,解释这种平移变换吗?师生活动:这是教学的难点,教师要首先进行示范.教师可以先选择一个具体的点,进行分析,然后上升到对一般点的分析.得到图象之后还可以再利用图象进行验证.设(x0,y0)是函数y=cosx图象上任意一点,则有y0=cosx0=sin(x0+π2).令x0+π2=t0,则y0=sinxt0,即在函数y=sinx图象上有对应点(t0,y0).比较两个点:(x0,y0)与(t0,y0).因为x0+π2 =t0即x0=t0-π2.所以点(x 0,y 0)可以看做是点(t 0,y 0)向左平移π2个单位得到的,只要将函数y =sinx 图象上的点向左平移π2个单位长度,即可得到函数y =cosx 的图象,如图5.4.5 所示.知识梳理:余弦函数y =cosx ,x ∈R 的图象叫做余弦曲线(cosinecurve ).它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.设计意图:利用诱导公式,通过图象变换,由正弦函数的图象获得余弦函数图象;增强对两 个函数图象之间的联系性的认识.问题5:类似于用“五点法”画正弦函数的图象,你能找出余弦函数在区间[-π,π]上相应的五个关键点吗?可以画出y =cosx ,x ∈[-π,π]的简图吗?师生活动:画余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象,五个关键点是(0,1),(π2,0),(π,-1),(3π2,0),(2π,1).用光滑曲线顺次连接这五个点,得到余弦曲线的简图.设计意图:观察余弦函数图象,掌握其特征,获得“五点法”. 问题6:例题分析:如何用“五点法”作出下列函数的简图?(1)y =1+sin x ,x ∈[0,2π];(2)y =-cos x ,x ∈[0,2π].师生活动:老师点拨:在[0,2π]上找出五个关键点,用光滑的曲线连接即可.预设学生:在直角坐标系中描出五点,然后用光滑曲线顺次连接起来,就得到y=1+sin x,x∈[0,2π]的图象.追问:你能利用函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象,通过图象变换得到y=1+sin x,x∈[0,2π]的图象吗?同样地,利用函数y=cos x,x∈[0,2π] 图象,通过怎样的图象变换就能得到函数y=-cos x,x∈[0,2π] 的图象?师生活动:学生先独立完成,然后就解题思路和结果进行展示交流,教师点评并给出规范的解答.设计意图:巩固学生对正弦函数、余弦函数图象特征的掌握,熟练“五点法"画图,掌握画图的基本技能.通过分析图象变换,深化对函数图象关系的理解,并为后续的学习作好铺垫.五、课堂小结1.正弦函数和余弦函数的图象.正、余弦函数的图象每相隔2π个单位重复出现,因此,只要记住它们在[0,2π]内的图象形态,就可以画出正弦曲线和余弦曲线.2.“五点法”是作三角函数图象的常用方法,“五点”即函数最高点、最低点与x轴的交点.3.列表、描点、连线是“五点法”作图过程中的三个基本环节,注意用光滑的曲线连接五个关键点.六、目标检测设计(一)课前预习整理1、正弦曲线和余弦曲线1.可以利用单位圆中的______线作y=sin x,x∈[0,2π]的图象.2.y=sin x,x∈[0,2π]的图象向____、____平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sin x,x∈R的图象.3.正弦函数y=sin x,x∈R的图象和余弦函数y=cos x,x∈R的图象分别叫做__________和__________.整理2、正弦曲线和余弦曲线“五点法”作图 “五点法”作图的一般步骤是______⇒______⇒______. 设计意图:预习知识,引发思考.(二)课堂检测1.用“五点法”作函数y =cos 2x ,x ∈R 的图象时,首先应描出的五个点的横坐标是( )A .0,π2,π,3π2,2πB .0,π4,π2,3π4,πC .0,π,2π,3π,4πD .0,π6,π3,π2,2π32.用“五点法”画出y =cos (3π2-x ),x ∈[0,2π]的简图.设计意图:强化知识目标3 课后作业:(1)教科书第200页练习题.(2)习题5.4/1.设计意图:巩固知识,提升动手操作能力.七、教学反思。
正弦函数余弦函数的图象与性质教案
正弦函数与余弦函数的图象与性质教案一、教学目标:1. 理解正弦函数和余弦函数的定义及其在直角坐标系中的图象。
2. 掌握正弦函数和余弦函数的性质,包括周期性、对称性、奇偶性等。
3. 能够运用正弦函数和余弦函数的性质解决实际问题。
二、教学内容:1. 正弦函数和余弦函数的定义及图象。
2. 正弦函数和余弦函数的周期性及其应用。
3. 正弦函数和余弦函数的对称性及其应用。
4. 正弦函数和余弦函数的奇偶性及其应用。
5. 正弦函数和余弦函数的性质在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点:1. 重点:正弦函数和余弦函数的图象与性质。
2. 难点:正弦函数和余弦函数性质的应用。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解正弦函数和余弦函数的定义、图象和性质。
2. 利用多媒体展示正弦函数和余弦函数的图象,增强学生的直观感受。
3. 运用例题解析,引导学生运用正弦函数和余弦函数的性质解决实际问题。
4. 开展小组讨论,促进学生对正弦函数和余弦函数性质的理解和应用。
五、教学过程:1. 引入:通过实例引入正弦函数和余弦函数的图象和性质。
2. 讲解:讲解正弦函数和余弦函数的定义、图象和性质。
3. 演示:利用多媒体展示正弦函数和余弦函数的图象,引导学生观察和分析。
4. 练习:布置练习题,让学生巩固正弦函数和余弦函数的性质。
5. 应用:运用正弦函数和余弦函数的性质解决实际问题。
7. 作业:布置作业,巩固所学内容。
六、教学评估:1. 课堂讲解:评估学生对正弦函数和余弦函数定义、图象和性质的理解程度。
2. 练习题:评估学生运用正弦函数和余弦函数性质解决实际问题的能力。
3. 小组讨论:评估学生在团队合作中提出观点、分析问题和解决问题的能力。
七、教学反馈与调整:1. 根据学生的课堂表现和作业完成情况,了解学生对正弦函数和余弦函数图象与性质的掌握程度。
2. 针对学生的薄弱环节,进行有针对性的辅导和讲解。
3. 调整教学方法和进度,确保学生能够扎实掌握正弦函数和余弦函数的图象与性质。
正弦函数、余弦函数的图象-教学设计【教学参考】
中学课时教案第周第课时签审:签审日期:年月日教学过程教一、情景引入:“单摆漏斗的沙的轨迹”阅读课本,想一想:1.该曲线是什么曲线?2.有办法画出该曲线的图象吗?根据沙漏我们可以直观的看出正弦以及余弦函数的图象,那么接下来就用已经学过的正弦线画出比较精确的正弦函数的图象.二、新课探究探究1:利用正弦线画出比较精确的正弦函数的图象(1)得到函数y=sin x,x∈[0,2π)的图象(2)得出y=sin x, x∈R的图象由于终边相同的角有相同的三角函数值,所以y=sin x,x∈[0,2π)y=sin x,x∈[2kπ,2(k+1)π), k∈Z且k≠0的图象形状完全一致.只要将y=sinx,x∈[0,2π)的图象向左、向右平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到y=sinx,x∈R的图象.我们称之为正弦曲线.学过程探究2:作余弦函数y=cosx,x∈R的图象(教师注意引导过程)根据y=cosx=sin(x+π/2),可将函数y=sinx,x∈R向左平移π/2个单位就可得y=cosx,x∈R的图象.我们称之为余弦曲线.探究3:五点法(教师引导学生找出关键点)(1)画出正弦曲线y=sin x,x∈[0,2π]上的图象的五个关键点分别为(0,0),⎝⎛⎭⎪⎪⎫π2,1,(π,0),⎝⎛⎭⎪⎪⎫3π2,-1,(2π,0),用光滑的曲线连接;(2)画出余弦曲线y=cos x,x∈[0,2π]上的图象的五个关键点分别为(0,1),⎝⎛⎭⎪⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎪⎪⎫3π2,0,(2π,1),再用光滑的曲线连接.【例1】用“五点法”作出下列函数的简图.(1)y=1+sin x, x∈[0,2π];(2)y=-cos x,x∈[0,2π].思路点拨:列表:让x的值依次取0,π2,π,3π2,2π→。
1.4.1正弦函数、余弦函数的图象(教案)
正弦函数、余弦函数的图象【教学目标】知识与技能:1.了解利用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象;2.会用“五点法”作正弦、余弦函数的简图;3.了解正弦曲线与余弦曲线之间的关系.过程与方法:学生经历利用正弦线作正弦函数图象的过程,了解用正弦线作正弦函数图象的方法;通过观察发现确定函数图象形状的关键点.情感态度与价值观:体会数形结合、化归转化的数学思想.【教学重点】五点法画正弦函数、余弦函数的图象.【教学难点】用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象.【教学方法】讲授、启发、诱导发现教学.【教具】多媒体、实物投影仪【教学实录】一.课题导入师:同学们,通过前面的学习,我们知道,任意给定的一个实数x,有唯一确定的值sin x(或cos x)与之对应。
由这个法则所确定的函数y=sin x (或y=cos x)叫做正弦函数(或余弦函数),师: 正弦函数和余弦函数的定义域是多少?生:定义域为R师:在遇到一类新的函数时,我们通常会先作出它的图象,然后通过图象来研究它的性质。
那么以往我们作函数图象最基本的方法是什么?生:描点法师: 这节课我们来研究正弦函数和余弦函数的图象。
(教师板书,引出课题:正弦函数、余弦函数的图象)下面我们首先来研究正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象。
二.讲授新课1.利用单位圆中的正弦线作函数的图象师:以前我们用描点法作函数图象的时候,一般分哪几个步骤?生:列表、描点、连线.师:那么在列表的时候往往存在这样一个思维方式,首先给出函数的定义域是什么,要在定义域内选取适当的自变量,什么叫适当的自变量呢?一般地,如果我们能知道函数的基本形状,我们就选取影响函数形状的关键点,用这些点列表,再描点,再连线就得到了它的草图。
就比如说,我们所学习的y =sin x 在[0,2π]的图象如何作,因为我们还不知道这个函数的样子如何?那么我们就只有尽量在[0,2π]内多选一些自变量,我们可以选哪些呢?生1:0,2π,π,32π,3π,6π 生2:30︒,60︒,45︒,生3:56π,23π,2π师:非常好,也就是我们可以尽量多选取[0,2π]内的特殊角,然后得到相应的函数值,再在直角坐标系内描点,最后再用平滑的曲线把它们连起来。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《正弦函数和余弦函数的图象》教学设计作者:邢晓燕来源:《中国信息技术教育》2017年第04期创新整合点适当选用信息技术,突出重点,突破难点:①课上播放Flash动画“绳子抖动”和视频“简谐运动”,将教学内容以实例展开,使学生对正弦曲线和余弦曲线有一个直观的印象,体会数学在生活中的应用。
②a.演示自制PPT课件,帮助学生理解利用正弦线画y=sinx,x∈[0,2π]的图象的方法,使问题变得直观,易于突破难点;b.演示几何画板课件,呈现随着等分点的增加,出现的变化情况;c.演示平移任意角正弦线所得图象。
通过a、b、c三步演示,结合设计问题,在探究过程中,提高学生对研究过程的参与程度,突破学习难点。
③演示PPT课件,呈现由正弦曲线得到余弦曲线的过程,引导学生体会图象变换方法;呈现正弦曲线和余弦曲线的异同,进一步明确图象的特点;帮助学生寻找确定图象的关键点,为“五点法”作图做好铺垫。
④利用几何画板的动态演示功能,对例题的教学进行变式与深化。
使用信息技术有效地突出重点,突破难点。
教材分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学4(必修)》(人教A版)第一章第四节第一课时的内容。
正弦函数、余弦函数图象的学习,为正弦函数和余弦函数的性质、正切函数的图象与性质、函数图象的研究做准备,是《三角函数》一章的重要内容,是高考的重点考查内容。
学情分析从学生知识看,在《数学(必修1)》中,学生已经学习了指数函数、对数函数和幂函数等,熟悉研究函数的基本思路,学生清楚研究函数性质必须借助函数图象,对本节内容的学习非常重视。
学生在学习了三角函数定义、诱导公式和三角函数线的基础上,在以往研究函数图象经验的指导下,可以实现对正弦函数和余弦函数的图象特征进行探究。
从学生现有的学习能力看,通过以往对函数的认识与理解,学生已具备了一定的观察事物的能力,积累了一些研究问题的经验,初步具备了抽象、概括的能力。
通过教师启发式引导,学生能完成本节课的学习。
教学目标知识与技能目标:借助单位圆中的正弦线画函数y=sinx,x∈[0,2π]图象;会用“五点法”画正弦函数、余弦函数的简图,能利用图象解决一些简单问题;逐步把握正弦函数、余弦函数图象的形状特征,明确图象间关系。
过程与方法目标:通过正弦函数、余弦函数图象的获得,经历直观感知、观察发现、归纳类比等思维过程,在这一过程中,培养数形结合思想、由特殊到一般思想。
情感态度与价值观目标:在探索与互动交流的过程中,在主动参与学习的过程中,获得良好的学习体验和情感体验。
教学环境与准备PPT课件、几何画板课件、Flash动画、电子白板。
教学过程环节1:创设情境通过播放Flash动画“绳子抖动”(如下页图1)和视频“简谐运动”(如下页图2),使学生对正弦函数和余弦函数的图象有直观印象,揭示课题,给出正弦函数、余弦函数定义:①函数y=sinx叫正弦函数,定义域为R;②函数y=cosx叫余弦函数,定义域为R。
设计意图:利用信息技术创设情境,将教学内容以实例展开,使学生了解知识产生的背景,同时体会到数学来源于生活。
环节2:图象画法师:我们研究函数的基本思路是什么?教师启发学生思考,归纳定义,画出图象,观察图象,总结性质,继而进行性质的应用。
设计意图:引导学生使用研究函数的基本思路来研究三角函数。
(1)代数描点法作图问题1:用代数描点法作函数图象的步骤是什么?如何用代数描点法作图?学生列表、描点、连线(如图3),并发现点、的纵坐标可由三角函数值表查出,但数值不够精确,导致描点后所画图象误差大,考虑几何方法。
设计意图:引导学生,使其发现使用代数描点法画图,误差较大,从而引出几何描点法的必要性。
(2)几何描点法作图问题2:如何用几何方法在直角坐标系中作出点?教师引导学生采用平移正弦线的方法(如图4),在坐标系中描点,再验证为正弦函数y=sinx图象上的点。
设计意图:在引导学生分析正弦函数图象上的点(x,y)与单位圆中的圆心角x及其对应的正弦线y之间关系的基础上,利用单位圆中的正弦线,描出正弦函数图象上的一个点C,为用几何描点法作出y=sinx,x∈[0,2π]的图象做准备,为攻克难点做准备。
问题3:如何用几何描点法画出y=sinx,x∈[0,2π]的图象?学生知道需要描出更多点,教师用自制PPT课件演示作图过程。
学生用几何描点法作出y=sinx,x∈[0,2π]的图象(如图5),步骤如下:第一步:在x轴上取点O1,以O1 为圆心作单位圆交x轴于点A,以A为起点将单位圆12等分;第二步:在x轴非负半轴上,以O为起点取长度为2π的线段,将线段12等分,每个等分点对应刚才的一个角;第三步:单位圆中作出角的终边,作出相应正弦线;第四步:平移正弦线,使起点与x轴上的点重合,得到13条正弦线的13个终点;第五步:用光滑的曲线把上述正弦线的终点连接起来,得y=sinx,x∈[0,2π]的图象。
教师演示自制PPT课件,呈现用平移正弦线的方法作出函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象过程,在演示过程中,设计问题,引导学生参与分析过程,攻克难点。
设计意图:通过演示课件(将单位圆12等分),呈现用平移正弦线的方法绘制函数y=sinx,x∈[0,2π]图象的过程,通过设计问题,学生口答,提高学生对研究过程的参与程度,更为有效地攻克教学难点。
接着,教师演示几何画板课件,学生观察随着等分点的增加,出现的变化情况。
问题4:刚才是把单位圆12等分,下面看看增加等分数,会有什么变化?学生观察几何画板课件(如上页图6、图7、图8)发现:随着等分数(n=16、35、100)的增加,点越来越密集,精确度越来越高,越接近曲线形状。
师:我们已经将单位圆100等分,点非常密集,接近曲线形状,所描的点都是具体的点,那么,对于任意角平移正弦线,会怎样呢?教师演示几何画板课件(如图9、图10),呈现平移任意角正弦线的结果。
设计意图:利用正弦线画y=sinx,x∈[0,2π]的图象,是本节课的难点之一,教师通过演示PPT课件和几何画板课件,结合设计问题,引导学生思考,提高学生对探究过程的参与程度,有效地攻克教学难点。
问题5:怎样才能得到y=sinx, x∈R的图象?学生思考,并回答:因为终边相同角的同一三角函数值相等,即sin(x+k·2π)=sinx,k∈z,也就是给x加上2π的整数倍所得正弦值与原来一样,所以y=sinx,x[2kπ,2(k+1)π],k∈Z且k≠0的图象与函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象的形状完全相同,只是位置不同。
于是,只要将函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象向左、右平移(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y=sinx,x∈R的图象。
设计意图:通过问题形式,引发学生思考如何由y=sinx,x∈[0,2π]的图象得到y=sinx,x∈R的图象,教师对学生的猜想追问依据,对学生的回答进行补充,可以从正弦线“周而复始”的变化规律解释,也可以从诱导公式解释,继而利用PPT课件演示平移的过程,对猜想予以验证。
(3)图象变换法作图问题6:如何借助正弦函数图象作出余弦函数的图象?学生思考,并口答:由于y=cosx=sin(+x),而y=sin(+x),x∈R的图象可以由正弦函数y=sinx,x∈R的图象向左平移个单位长度得到,因此只需将函数y=sinx,x∈R的图象向左平移个单位长度就可以得到函数y=cosx,x∈R的图象。
余弦函数y=cosx,x∈R的图象,也叫余弦曲线(如图11)。
设计意图:通过问题形式引发学生思考,使学生从函数解析式之间的关系思考函数图象之间的关系,继而使用PPT课件演示平移的过程,使学生明确应用图象变换作出y=cosx,x∈R 的图象的方法。
问题7:正弦曲线和余弦曲线有何异同?如何区分?学生思考,并回答:正弦曲线和余弦曲线形状相同,位置不同(如上页图12),当x=0时,sinx=0,cosx=1。
设计意图:通过问题形式引发学生思考正余弦曲线的异同,为正余弦函数的性质的学习做准备。
采用学生判断之后教师操作验证的方式,利用PPT课件直观呈现,通过对比,帮助学生认识正弦函数、余弦函数图象的形状特征,区分图象间关系。
(4)“五点法”作图问题8:你有什么办法,可以很快画出正弦函数在整个定义域上的图象?学生思考后得到认知:先很快画出y=sinx,x∈[0,2π]图象,再平移即可。
对于画出y=sinx,x∈[0,2π]的图象,代数描点法误差大,几何描点法精确但步骤繁琐,要寻求新的方法。
师生共同探讨后得出结论:找出体现图象形状特征的关键点,用平滑曲线连接,取点原则是保持图象形状,不改变性质。
这些关键点是图象的最高点、最低点和与x轴的交点,坐标分别是(0,0)、(,1)、(π,0)、(,-1)、(2π,0)(如上页图13)。
设计意图:引出五点法画图的必要性,明确y=sinx,x∈[0,2π]与y=sinx,x∈R图象间的关系。
利用PPT的动画功能,凸显“五点”,使学生进一步明确图象特征,为“五点法”作正余弦曲线做准备。
师:只要描出这五个点,y=sinx,x∈[0,2π]图象的形状就基本确定了,以后先找出这五个关键点,然后用光滑的曲线将它们连接起来,就能得到函数的简图,这种作图的方法称为“五点法”作图。
当精确度要求不太高时,常采用五点法。
下面,请画出y=sinx,x∈[0,2π]的图象。
学生利用五点作图法为大家演示作图(如图14),完成后阐述作图体会及作图的注意事项,其他同学补充(或对出现的错误进行纠正),教师对其总结。
设计意图:培养学生动手操作能力,明确作图的注意事项。
问题9:你能类比刚才的作法,作出y=cosx,x∈[0,2π]的图象吗?学生观察图象,得出五个关键点是(0,1)、(,0)、(π,-1)、(,0)、(2π,1)。
师:请画出y=cosx,x∈[0,2π]的图象。
学生动手作图(如图15),教师总结。
设计意图:类比正弦函数,学会用“五点法”作y=cosx,x∈[0,2π]的简图,巩固“五点法”作简图的方法,培养学生动手实践能力。
环节3:效果检测教师出示例题1:画出函数y=1+sinx,x∈[0,2π]的图象;学生作图。
教师引导学生反思研究函数y=1+sinx,x∈[0,2π]与y=sinx,x∈[0,2π]的图象之间有何联系,将定义域扩充为R呢?教师利用几何画板动画验证学生的猜想,并总结:函数y=1+sinx,x∈[0,2π]的图象可由函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象向上平移1个单位得到;定义域扩充为R后道理相同。
教师进一步深化:y=k+sinx。
设计意图:例题1采用了学生动手作图、反思研究、总结、深化四个环节,使学生在主动参与学习的过程中,通过作图巩固“五点法”,通过反思研究复习图象变换,通过变式培养思维的广度与深度。