高中数学必修4 三角函数的图像
2024年度高中数学必修四三角函数PPT课件
建筑设计
在建筑设计中,利用三角函数计算建筑物的角度、高度和距离等 参数,确保设计的准确性和美观性。
机械设计
在机械设计中,三角函数用于计算齿轮、轴承等机械元件的尺寸和 角度,保证机械传动的精确性和稳定性。
航空航天工程
在航空航天工程中,利用三角函数分析飞行器的姿态、航向和速度 等参数,确保飞行安全。
21
2024/3/24
32
THANKS
感谢观看
2024/3/24
33
周期性、奇偶性、单调性等
解三角形
正弦定理、余弦定理及应用
29
常见题型解析及技巧点拨
01
三角函数求值问题:利 用同角关系式、诱导公 式等求解
2024/3/24
02
三角函数的图像与性质 应用:判断单调性、周 期性等
03
04
三角恒等变换的应用: 证明等式、化简表达式 等
30
解三角形问题:利用正 弦定理、余弦定理求解 边或角
易错知识点剖析及防范措施
混淆三角函数定义域和值域
注意定义域和值域的区别,避免混淆
忽视三角函数的周期性
在解题时要考虑周期性,避免漏解或 多解
2024/3/24
错误使用三角恒等变换公式
注意公式的适用条件和变形方式,避 免误用
忽视解三角形的限制条件
在解三角形时要注意边和角的限制条 件,避免得出不符合题意的解
第三象限
正弦、余弦均为负、正切为正 。
第四象限
正弦为负、余弦为正、正切为 负。
2024/3/24
7
02 三角函数诱导公 式与变换
2024/3/24
8
诱导公式及其应用
2024/3/24
诱导公式的基本形式
新课标人教必修4第一章三角函数第5节y=Asin(ωx+φ)的图象
x-
4
3 4
5 4
4
0
0
2
0
7 4 3 2
9 4
2
0
sin( x - ) 4
1
-1
描点作图:
2
y 1
4 2
3 4
7 4
9 4
2
O
-1
5 4
x
y sin( x - ) 4
y
2
y sin x
7 6
1
3
3 2
5 4
7 4
9 4
§1.5 函数 y A sin( x ) 的图象
一. 情境设置
弹簧挂着的小球作上下运动,它在t时刻与 相对于平衡位置的高度h之间的关系.
y 5 x
O
0.01 0.02
0.03
-5
其函数解析式形如
y A sin( x )
二. 合作探究
(一)探索对y sin (x ), x R的图象的影响.
(2)如果从O点算起,到曲线上的哪一点,表示完成了一 次往复运动?如果从A点算起呢?
(3)写出这个简谐运动的函数表达式.
y/cm
A 0.4 B 0.8 D F 2 E 1.2
O
x/s
C
解:(1)从图像上可知,这个简谐振动的振幅为 2cm;周期为8s;频率为1.25
(2)如果从O点算起,到曲线上的D点,表示完 成了一次往复运动;如果从A点算起,则到曲线 上的E点,表示完成了一次往复运动
作函数y=3sin(2x+
3
)的图象,
并观察与函数y = sin (2x+ ) 的图 3 象之间的关系.
人教版高一数学必修4课件-正弦函数、余弦函数的图象
且x≠2kπ(k∈Z).
∴所求函数的定义域为 x∈[2kπ-π2,2kπ)∪(2kπ,2kπ+π2),k∈Z.
明目标、知重点
1234
(2)求函數y=lg sin(cos x)的定義域. 解 由sin(cos x)>0⇒2kπ<cos x<2kπ+π(k∈Z). 又∵-1≤cos x≤1, ∴0<cos x≤1.
第一章 三角函数
§1.4 三角函數的圖象與性質
內容 索引
01 明目標
知重點
填要點 記疑點
02
03
探要點 究所然
當堂測 查疑缺
04
明目标、知重点
明目標、知重點
1.瞭解利用單位圓中的正弦線畫正弦曲線的方法. 2.掌握“五點法”畫正弦曲線和余弦曲線的步驟和方法, 能用“五點法”作出簡單的正弦、余弦曲線. 3.理解正弦曲線與余弦曲線之間的聯繫.
明目标、知重点
例1 利用“五點法”作出函數y=1-sin x(0≤x≤2π)的簡圖. 解 (1)取值列表:
x
0
π 2
π
3π 2
2π
sin x
0
1
0
-1
0
1-sin x
1
0
1
2
1
明目标、知重点
(2)描點連線,如圖所示.
明目标、知重点
反思與感悟 作正弦、余弦曲線要理解幾何法作圖,掌握五點 法作圖.“五點”即y=sin x或y=cos x的圖象在[0,2π]內的最高 點、最低點和與x軸的交點.“五點法”是作簡圖的常用方法.
明目标、知重点
③找橫坐標:把x軸上從0到2π(2π≈6.28)這一段分成12等份. ④找縱坐標:將正弦線對應平移,即可得到相應點的縱坐標. ⑤連線:用平滑的曲線將這些點依次從左到右連接起來,即得y= sin x,x∈[0,2π]的圖象.
三角、反三角函数图像
六个三角函数值在每个象限的符号:
sinα·cscα cosα·secα tanα·cotα
三角函数的图像和性质:
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
y=cotx
定义域
R
R
{x|x∈R且x≠kπ+ ,k∈Z}
{x|x∈R且x≠kπ,k∈Z}
值域
[-1,1]x=2kπ+ 时ymax=1
奇偶性
arcsin(-x)=-arcsinx
arccos(-x)=π-arccosx
arctan(-x)=-arctanx
arccotห้องสมุดไป่ตู้-x)=π-arccotx
周期性
都不是同期函数
恒等式
sin(arcsinx)=x(x∈[-1,1])arcsin(sinx)=x(x∈[- , ])
cos(arccosx)=x(x∈[-1,1]) arccos(cosx)=x(x∈[0,π])
y=cosx(x∈〔0,π〕)的反函数,叫做反余弦函数,记作x=arccosy
y=tanx(x∈(- , )的反函数,叫做反正切函数,记作x=arctany
y=cotx(x∈(0,π))的反函数,叫做反余切函数,记作x=arccoty
理解
arcsinx表示属于[- , ]
且正弦值等于x的角
arccosx表示属于[0,π],且余弦值等于x的角
在[2kπ-π,2kπ]上都是增函数;在[2kπ,2kπ+π]上都是减函数(k∈Z)
在(kπ- ,kπ+ )内都是增函数(k∈Z)
在(kπ,kπ+π)内都是减函数(k∈Z)
.反三角函数:
人教版高数必修四第4讲:三角函数的图像与性质(教师版)
三角函数的图像与性质一、三角函数的图像:1. 正弦线: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 ry==αsin ,向线段MP 叫做角α的正弦线, 2.用单位圆中的正弦线作正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象(几何法):把y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象,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 叫做正弦曲线-11y x-6π-5π6π5π-4π-3π-2π-π4π3π2ππf x () = sin x ()3.用五点法作正弦函数的简图(描点法):正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是: 1、用单位圆中的余弦线作余弦函数的图象(几何法): 为了作三角函数的图象,三角函数的自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数.在一般情况下,两个坐标轴上所取的单位长度应该相同,否则所作曲线的形状各不相同,从而影响初学者对曲线形状的正确认识.2、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) 现在把上述图象沿着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=cosx ,x ∈R 的图象,-11y x-6π-5π6π5π-4π-3π-2π-π4π3π2ππf x () = cos x ()3、正切函数x y tan =的图象: 我们可选择⎪⎭⎫⎝⎛-2,2ππ的区间作出它的图象根据正切函数的周期性,把上述图象向左、右扩展,得到正切函数R x x y ∈=tan ,且()z k k x ∈+≠ππ2的图象,称“正切曲线”(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0)二、三角函数的性质:siny x=cosy x=tany x=图象定义域R R,2x x k kππ⎧⎫≠+∈Z⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x kππ=+时,max1y=;当22x kππ=-时,min1y=-.当2x kπ=时,max1y=;当2x kππ=+时,min1y=-.既无最大值也无最小值周期性2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数单调性在2,222k kππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦上是增函数;在32,222k kππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦上是减函数.在[]2,2k kπππ-上是增函数;在[]2,2k kπππ+上是减函数.在,22k kππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭上是增函数.对称性对称中心(),0kπ对称轴2x kππ=+对称中心,02kππ⎛⎫+⎪⎝⎭对称轴x kπ=对称中心,02kπ⎛⎫⎪⎝⎭无对称轴类型一、三角函数的图像:例1. 作出函数xy2cos1-=的图象分析:首先将函数的解析式变形,化为最简形式,然后作出函数的图象。
高中数学必修4三角函数的图像与性质
三角函数的图像和性质课 题 三角函数的图像和性质学情分析三角函数的图象与性质是三角函数的重要内容,学生刚刚刚学到,对好多概念还 不很清楚,理解也不够透彻,需要及时加强巩固。
教学目标与 考点分析 1.掌握三角函数的图象及其性质在图象交换中的应用;2.掌握三角函数的图象及其性质在解决三角函数的求值、求参、求最值、求值域、求单调区间等问题中的应用.教学重点 三角函数图象与性质的应用是本节课的重点。
教学方法导入法、讲授法、归纳总结法1.“五点法”描图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),)1,2(π,(π,0),)1,23(-π,(2π,0).(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),)0,2(π,(π,-1),)0,23(π,(2π,1).2.三角函数的图象和性质 函数 性质 y =sin x y =cos x y =tan x定义域R R{x |x ≠k π+π2,k ∈Z }图象值域[-1,1][-1,1]R(1)周期性函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为2π|ω|,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.(2)奇偶性三角函数中奇函数一般可化为y=A sin ωx或y=A tan ωx,而偶函数一般可化为y=A cos ωx+b的形式.三种方法求三角函数值域(最值)的方法:(1)利用sin x、cos x的有界性;(2)形式复杂的函数应化为y=A sin(ωx+φ)+k的形式逐步分析ωx+φ的范围,根据正弦函数单调性写出函数的值域;(3)换元法:把sin x或cos x看作一个整体,可化为求函数在区间上的值域(最值)问题.双基自测1.函数)3cos(π+=x y ,x ∈R ( ).A .是奇函数B .是偶函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数2.函数)4tan(x y -=π的定义域为( ). A .},4|{Z k k x x ∈-≠ππ B .},42|{Z k k x x ∈-≠ππ C .},4|{Z k k x x ∈+≠ππD .},42|{Z k k x x ∈+≠ππ3.)4sin(π-=x y 的图象的一个对称中心是( ).A .(-π,0)B .)0,43(π-C .)0,23(πD .)0,2(π4.函数f (x )=cos )62(π+x 的最小正周期为________.考向一 三角函数的周期【例1】►求下列函数的周期:(1))23sin(x y ππ-=;(2))63tan(π-=x y考向二 三角函数的定义域与值域(1)求三角函数的定义域实际上是解简单的三角不等式,常借助三角函数线或三角函数图象来求解.(2)求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型的题目:①形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);②形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).【例2】►(1)求函数y =lg sin 2x +9-x 2的定义域. (2)求函数y =cos 2x +sin x )4|(|π≤x 的最大值与最小值.【训练2】 (1)求函数y =sin x -cos x 的定义域;(2))1cos 2lg(sin )4tan(--=x xx y π的定义域(3)已知)(x f 的定义域为]1,0[,求)(cos x f 的定义域.考向三 三角函数的单调性求形如y =A sin(ωx +φ)+k 的单调区间时,只需把ωx +φ看作一个整体代入y =sin x 的相应单调区间内即可,若ω为负则要先把ω化为正数. 【例3】►求下列函数的单调递增区间.(1))23cos(x y -=π,(2))324sin(21x y -=π,(3))33tan(π-=x y .【训练3】 函数f (x )=sin )32(π+-x 的单调减区间为______.考向四 三角函数的对称性正、余弦函数的图象既是中心对称图形,又是轴对称图形.正切函数的图象只是中心对称图形,应熟记它们的对称轴和对称中心,并注意数形结合思想的应用. 【例4】►(1)函数y =cos )32(π+x 图象的对称轴方程可能是( ).A .x =-π6B .x =-π12C .x =π6D .x =π12(2)若0<α<π2,)42sin()(απ++=x x g 是偶函数,则α的值为________.【训练4】 (1)函数y =2sin(3x +φ))2|(|πϕ<的一条对称轴为x =π12,则φ=________.(2)函数y =cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称图形.则φ=________.难点突破——利用三角函数的性质求解参数问题含有参数的三角函数问题,一般属于逆向型思维问题,难度相对较大一些.正确利用三角函数的性质解答此类问题,是以熟练掌握三角函数的各条性质为前提的,解答时通常将方程的思想与待定系数法相结合.【示例】► 已知函数f (x )=sin )3(πω+x (ω>0)的单调递增区间为]12,125[ππππ+-k k (k ∈Z ),单调递减区间为]127,12[ππππ++k k (k ∈Z ),则ω的值为________.练一练:1、已知函数)33sin()(π+=x x f(1)判断函数的奇偶性;(2)判断函数的对称性.2、设函数)0)(2sin()(<<-+=ϕπϕx x f 的图象的一条对称轴是直线8π=x ,则=ϕ______.课后练习:三角函数的图象与性质·练习题一、选择题(1)下列各命题中正确的是 [ ](2)下列四个命题中,正确的是 [ ]A.函数y=ctgx在整个定义域内是减函数B.y=sinx和y=cosx在第二象限都是增函数C.函数y=cos(-x)的单调递减区间是(2kπ-π,2kπ)(k∈Z)(3)下列命题中,不正确的是 [ ]D.函数y=sin|x|是周期函数(4)下列函数中,非奇非偶的函数是 [ ](5)给出下列命题:①函数y=-1-4sinx-sin2x的最大值是2②函数f(x)=a+bcosx(a∈R且b∈R-)的最大值是a-b以上命题中正确命题的个数是 [ ]A.1B.2C.3D.4[ ] A.sinα<cosα<tgαB.cosα>tgα>sinαC.sinα>tgα>cosαD.tgα>sinα>cosα(7)设x为第二象限角,则必有 [ ][ ]二、填空题(9)函数y=sinx+sin|x|的值域是______.的值是______.(11)设函数f(x)=arctgx的图象沿x轴正方向平移2个单位,所得到的图象为C,又设图象C1与C关于原点对称,那么C1所对应的函数是______.(12)给出下列命题:①存在实数α,使sinαcosα=1⑤若α,β是第一象限角,α>β则tgα>tgβ其中正确命题的序号是______.三、解答题(14)已知函数y=cos2x+asinx-a2+2a+5有最大值2,试求实数a的值.答案与提示一、(1)B (2)D (3)D (4)B (5)D (6)D (7)A (8)D提示(2)y=ctgx在(kπ,kπ+π)(k∈Z)内是单调递减函数.y=cos(-x)=cosx在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增函数,而在[2kπ,2kπ+π]上是减函数.(3)可画出y=sin |x|图象验证它不是周期函数或利用定义证之.(5)①=-y(sinx+2)2+3 sinx=-1时,y max=2②当cosx=-1时,f(x)max=a-b∴cosα<sinα<tgα二、(9)[-2,2] (10)2或3 (11)y=arctg(x+2) (12)③④提示(11)C:y=arctg(x-2),C1:-y=arctg(-x-2),∴y=arctg(x+2)由390°>45°,但tg390°=tg30°<tg45°,故⑤不正确.综上,③④正确.三、。
高一数学必修4课件:1-4-1 正弦函数、余弦函数的图象
伸长后的图象向上平移 3 个单位长度就得到函数的图象.
x
0
π 2Leabharlann π3π 22π
cosx 1 0 -1 0 1
3+2cosx 5 3 1 3 5
命题方向 2 三角函数的图象变换
利用图象变换作出下列函数的简图: (1)y=1-cosx,x∈[0,2π]. (2)y=|sinx|,x∈[0,4π].
[解析] (1)首先用五点法作出函数y=cosx,x∈[0,2π]的图 象,再作出y=cosx关于x轴对称的图象,最后将图象向上平移 1个单位.如图(1)所示.
(2)按五个关键点列表:
x
0
π 2
π
3π 2
2π
cosx 1 0 -1 0 1
cosx-1 0 -1 -2 -1 0
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图(2)).
用“五点法”作出函数 y=3+2cosx 在一个周期内的图 象.
[解析] 先用“五点法”原理作出函数 y=cosx 的图象,如
图虚线所示,然后横坐标不变纵坐标伸长到原来的 2 倍,再把
自主预习 认真阅读教材P30-33回答下列问题. 1.正、余弦函数图象的画法 (1)几何法:利用正弦线画函数y=sinx,x∈[0,2π]的图 象,是把角x的 正弦线 向右平移,使它的起点与x轴上的点x重 合,再用光滑的曲线把这些正弦线的终点连接起来,就得到 函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象. y=sinx,x∈[0,2π]的图象向 左、 右 平行移动(每次2π个单 位长度),就可以得到正弦函数y=sinx,x∈R的图象.
2.正弦曲线、余弦曲线 (1)定义:正弦函数y=sinx,x∈R和余弦函数y=cosx,x ∈R的图象分别叫做 正弦 曲线和余弦曲线. (2)图象:如图所示.
人教A版高中数学必修四课件1.2.1任意角的三角函数.ppt
cos
2
3 2
6, 4
tan
3
15 3
.
(3) 当 y 5 时,P( 3 , 5),r 2 2 ,
cos 6 ,tan 15 .
4
3
综上所述:
(1) 当 y 0 时,cP(os 3,1, 0)ta,nr 03.
(2) 当 y 5 时 ,coP(s 3 ,6 ,5 )tan,r2 125,.
sin 5 3 ,
3
2
cos 5 1 ,
32
tan 5 3.
3
例1.求下列角的正弦、余弦和正切值:
(1) 5 ; (2) ; (3) 3 .
3
2
解:(2)∵ 当 时,在直角坐标系中, y 角 的终边与单位圆的交点坐标为 P(1, 0).
sin 0, cos 1, tan 0.
y
(1)正弦:sinα=y ;
P(x,y)
α
(2)余弦:cosα=x ;
0
A(1,0) x (3)正切:tanα= (yx≠0).
x
三角函数 sinα cosα tanα
定义域
正弦、余弦、正切都是以角(弧度)为自变量,以单位圆 上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,我们将它们 统称为三角函数。
三角函数的定义域、值域
|
OP0
|5
P0(-3,-4)
x cos 3
三角函数的坐标定义 :(见教材13页)
一般地,设角α终边上任意一点(异于原点)P(x,y),它到原
点(顶点)的距离为r>0,则
sinα=y ;cosα= x ;tanα= .y
r
r
x
例2.已知角α终边上经过点P0(-3,-4), 求角的正弦、余弦和正切值.
高中数学必修4《第一章三角函数》精品课件:1.1.1任意角
S={α|α=45°+k·180°,k∈Z}.
S={ -315°,-135°,45°,225°, 405°,585°}
课堂小结
Office组件之word2007
1.角的概念推广 正角、负角、零角、象限角
2.终边相同的角
3.终边在x轴、y轴上的角的表示
4.终边在各个象限上的角的表示
Office组件之word2007
思考2:终边在x轴上的角的集合表示
终边在x轴上:S={α|α=k·180°,k∈Z};
新课教学
Office组件之word2007
思考3:终边在y轴非正半轴、非负半轴
上的角分别如何表示?
y轴非负半轴:α= 90°+k·360°,k∈Z ; y轴非正半轴:α= 270°+k·360°,k∈Z .
思考4:终边在y轴上的角的集合表示
y
x o
知识探究(三):终边相同的角 Office组件之word2007
思考1:-32°,328°,-392°是第几 象限的角?这些角有什么内在联系?
y
328° o
-392° x
-32°
新课教学
Office组件之word2007
思考2:与-32°角终边相同的角有多 少个?这些角与-32°角在数量上相 差多少?
Office组件之word2007
1.1.1 任意角
知识探究(一):角的概念的推广
Office组件之word2007
复习:角的定义 角是由平面内一条射线绕其端点从
一个位置旋转到另一个位置所组成的 图形(如图).
B
始边
终边
A O
顶点
新课教学
Office组件之word2007
思考1:你认为将一条射线绕其端点按逆时针方向旋
(优秀经典)1.4三角函数的图象与性质1.4.1正弦函数、余弦函数的图象课件新人教A版必修4
3.正弦曲线、余弦曲线 (1)定义:正弦函数y=sinx,x∈R和余弦函数y=cosx,x∈R的图象分别叫 做_正__弦_____曲线和余__弦______曲线. (2)图象:如图所示.
[解析] (1)列表
x
0
π 2
π
3 2π
2π
sinx
0
1
0
-1
0
sinx-1
-1
0
-1
-2
-1
描点,连线,如图
(2)列表:
x
0
π 2
π
3 2π
2π
cosx
1
0
-1
0
1
2+cosx
3
2
1
2
3
描点连线,如图
『规律总结』 用“五点法”画函数 y=Asinx+b(A≠0)或 y=Acosx+b(A≠0)
[解析] (1)首先用五点法作出函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象,再作出y= cosx关于x轴对称的图象,最后将图象向上平移1个单位.如图(1)所示.
(2)首先用五点法作出函数y=sinx,x∈[0,4π]的图象,再将x轴下方的部分 对称到x轴的上方.如图(2)所示.
『规律总结』 函数的图象变换除了平移变换外,还有对称变换.如本 例.一般地,函数f(x)的图象与f(-x)的图象关于y轴对称;-f(x)的图象与f(x)的 图象关于x轴对称;-f(-x)的图象与f(x)的图象关于原点对称;f(|x|)的图象关于 y轴对称.
人教版数学必修4第一章1.2.1《任意角的三角函数》课件
转化为求 0 到 2 或 0 到 角3 的三 6 角函0数值 .
例3 求下列三角函数值:
(1) cos9
4
(2) tan( 11)
6
解:(1)co 9 4 sco 4 s 2 ( ) co 4 s2 2
(2)ta 1 n )1 ( ta n 2 ) (ta n ta n 3
A.4 3
B.4 3
C.4 3
D. 3
例2、已知角 的终边经过点P0(3,4),求角
的正弦、余弦和正切值 .
解:由已知可得:
rx2y2 3 2 ( 4 )2 5
于是,sin y 4 r5
cosx 3 r5
tan y 4 x3
合作 演练
变式1、已知角 的终边过点 P1,2 5 ,
求 的三个三角函数值.
规律: “一全正、二正弦正、三正切正、四余弦正”
“一全二正弦,三切四余弦”
例1 确定下列三角函数值的符号:
(1)co2s50(2)tan(67)2(3)sin
4
解:(1)因为 250是第三象限角,所以co 2s5 0 0;
(2)因为 tan(67)2= ta 2 n 3 ( 6 4 ) 0 8 ta 4 ,n 8
r
第 二 象 限 : x 0 ,r 0 ,故 r x 为 负 值 ; o
x
第 三 象 限 : x 0 ,r 0 ,故 x 为 负 值 ; r
第 四 象 限 : x 0 ,r 0 ,故 x 为 正 值 ; r
三角函数在各象限内的符号:
交叉正负
第 3一 、 象 正 限 切 : 函 x 数 0 ,值 y t0 a,n 故 y 为 x y 正 值 ; y x
第2讲 三角函数的诱导公式和三角函数的图像与性质(必修4)
三角函数的诱导公式和三角函数的图像与性质一、知识温故:诱导公式◆ 终边相同的角的三角函数值相等()()()zk , t an 2t an z k , 2zk , 2∈=+∈=+∈=+απααπααπαk Cos k Cos Sin k Sin轴对称关于与角角x αα-()()()ααααααt a n t a n -=-=--=-C o s C o s S i n S i n♦ 轴对称关于与角角y ααπ-()()()ααπααπααπt a n t a n -=--=-=-C o s C o s S i n S i n⌧ 关于原点对称与角角ααπ+()()()ααπααπααπt a n t a n =+-=+-=+C o sC o s S i n S i n⍓对称关于与角角x y =-ααπ2ααπααπααπcot 2t an 22=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Sin Cos Cos Sin ααπααπααπc o t2t a n 22-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+S i nC o s C o s S i n 注:上述的诱导公式记忆口诀:“奇变偶不变,符号看象限”周期问题◆()()()()()()ωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕω2T , 0b , 0 , 0A , b 2T , 0 b , 0 , 0A , b T , 0 , 0A , T , 0 , 0A , 2T , 0 , 0A , 2T , 0 , 0A , =≠>>++==≠>>++==>>+==>>+==>>+==>>+=x ACos y x ASin y x ACos y x ASin y x ACos y x ASin y()()()()ωπωϕωωπωϕωωπωϕωωπωϕω=>>+==>>+==>>+==>>+=T , 0 , 0A , cot T , 0 , 0A , tan T, 0 , 0A , cot T , 0 , 0A , tan x A y x A y x A y x A y三角函数的图像及性质(i )正弦函数、余弦函数的图像1. 函数sin ,cos y x y x ==的图像2. 函数sin ,cos y x y x ==的性质 正弦函数余弦函数 定义域 定义域 值域 值域 周期性 周期性 奇偶性 奇偶性 单调性单调性最大(小)值最大(小)值 对称性对称性3. 周期函数的定义:一般地,对于函数()f x ,如果存在一个非零数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有()()f x T f x +=,那么函数()f x 就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期。
高一数学(必修4):第三章三角函数的图像的变换及应用
重点列表:重点名称重要指数重点1 三角函数图像的认识与应用★★★★重点2 三角函数图像的变换★★★★★★★重点3 函数y=A sin(ωx+φ)+k的图象及其变换重点详解:1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图用五点法画y=A sin(ωx+φ)在一个周期内的简图时,要找五个特征点,如下表所示.xωx+φy=A sin(ωx+φ)0 A 0-A 02.图象变换(ω>0)路径①:先向左(φ>0)或向右(φ<0)平移________个单位长度,得到函数y=sin(x+φ)的图象;然后使曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的________倍(横坐标不变),这时的曲线就是y=A sin(ωx+φ)的图象.路径②:先将曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=sinωx的图象;然后把曲线向左(φ>0)或向右(φ<0)平移个单位长度,得到函数y=sin(ωx+φ)的图象;最后把曲线上各点的纵坐标变为原来的________倍(横坐标不变),这时的曲线就是y=A sin(ωx+φ)的图象.【参考答案】1.x-φωπ2-φωπ-φω32π-φω2π-φωωx +φπ2π32π2πy =A sin(ωx+φ)A 0-A 02.||φ1ωA1ωφωA重点1:三角函数图像的认识与应用【要点解读】了解三角函数解析式的参数代表的几何意义根据图像求三角函数解析式要注意步骤【考向1】作图【例题】作出函数y =2sin x2+π3的图象.解:周期T =2π12=4π,振幅A =2.按五个关键点列表:x2+π30π2π3π22πx -2π3π34π37π310π3y2-2描点作图:【评析】用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设X =ωx +φ,由X =0,π2,π,32π,2π来求出相应的x 值,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.【考向2】图像的应用【例题】已知曲线y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)上的一个最高点的坐标为π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x轴交于点3π8,0,且φ∈-π2,π2.(1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”在图中画出(1)中函数在一个周期上的图象.(2)按五个关键点列表:2x+π4π2π3π22πx -π8π83π85π87π8y 020-20描点作图:重点2:三角函数图像的变换【要点解读】三角函数图象变换中应注意的问题(1)变换前后,函数的名称要一致,若不一致,应先利用诱导公式转化为同名函数;(2)要弄清变换的方向,即变换的是哪个函数的图象,得到的是哪个函数的图象,切不可弄错方向;(3)要弄准变换量的大小,特别是平移变换中,函数y=A sin x到y=A sin(x+φ)的变换量是|φ|个单位,而函数y=A sin ωx到y=A sin(ωx+φ)时,变换量是φω个单位.【考向1】图像的伸缩翻折【例题】说明由函数y=sin x的图象经过怎样的变换就能得到下列函数的图象.(1)y=sin x+π3;(2)y=sin2x-23π;(3)y=||sin x;(4)y=sin||x.【评析】(1)本题主要考查图象的平移、伸缩、对称变换.三角函数的图象变换,有两种选择.一是先伸缩再平移,二是先平移再伸缩.特别注意平移变换时,当自变量x的系数不为1时,要将系数先提出.翻折变换要注意翻折的方向;(2)三角函数名不同的图象变换问题,应先将三角函数名统一,再进行变换.【考向2】图像的平移【例题】为得到函数y=cos x+π3的图象,只需将函数y=sin x的图象( )A.向左平移π6个单位长度B.向右平移π6个单位长度C.向左平移5π6个单位长度D.向右平移5π6个单位长度解:y=cos x+π3=sinπ2+x+π3=sin x+56π,因此只需将y=sin x的图象向左平移56π个单位长度.故选C .重点3:函数y=A sin(ωx+φ)+k的图象及其变换【要点解读】关于三角函数的图象变换的方法(1)平移变换①沿x轴平移:由y=f(x)变为y=f(x+φ)时,“左加右减”,即φ>0,左移;φ<0,右移.②沿y轴平移:由y=f(x)变为y=f(x)+k时,“上加下减”,即k>0,上移;k<0,下移.(2)伸缩变换①沿x轴伸缩:由y=f(x)变为y=f(ωx)时,点的纵坐标不变,横坐标变为原来的1|ω|倍.②沿y轴伸缩:由y=f(x)变为y=Af(x)时,点的横坐标不变,纵坐标变为原来的|A|倍.【考向1】根据性质求参数【例题】函数f(x)=sin(2x+φ)+a cos(2x+φ),其中a为正常数且0<φ<π,若f(x)的图象关于直线x=π6对称,f(x)的最大值为 2.(1)求a和φ的值;(2)求f(x)的振幅、周期和初相;(3)用五点法作出它的长度为一个周期的闭区间上的图象;(4)由y=f(x)的图象经过怎样的平移得到y=2sin2x+π3的图象?。
人教A版高中数学必修四任意角的三角函数教学PPT精品课件
概念拓展
课堂小结
类比
当r=1
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【概念再探】
概念形成
概念应用
概念拓展
课堂小结
y
单位圆:
r=1
直角坐标系中,以原点为圆
O
x
心,以单位长为半径的圆。
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【概念形成】
概念形成
概念应用
概念拓展
课堂小结
y
O
x
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【概念复习】
概念形成
概念应用
概念拓展
课堂小结
直角三角形中 线段比
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【概念初探】
概念形成
概念应用
概念拓展
课堂小结
y
y
O
x
线段比--坐标比
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【探究发现】
概念形成
概念应用
概念拓展
课堂小结
类比
?
演示,观察 相应的坐标比值。
人教A版必修四第一章
《任意角的三角函数》
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究 概念形成 概念应用 概念拓展 课堂小结
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究 概念形成 概念应用 概念拓展 课堂小结 y
O r=1 P
x
〰〰〰 〰〰〰 〰〰〰 〰〰〰 〰〰〰 〰〰 〰〰 〰〰〰
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究 概念形成 概念应用 概念拓展 课堂小结 y
情景《引三入角函数概》整念体复设习计 概念探究
【探究发现】
第13讲 必修4第一章三角函数的图像与性质(教师版)
11.α是第一象限角,tan α=34,则sin α=()A.45 B.35C.-45D.-35解析:选B tan α=sin αcos α=34,sin2α+cos2α=1,且α是第一象限角,所以sin α=35.2.(2013·安徽名校模拟)已知tan x=2,则sin2x+1=()A.0 B.95 C.43 D.53解析:选B sin2x+1=2sin2x+cos2xsin2x+cos2x=2tan2x+1tan2x+1=95.3.(2013·西安模拟)已知2tan α·sin α=3,-π2<α<0,则sin α=()A.32B.-32 C.12D.-12解析:选B由2tan α·sin α=3得,2sin2αcos α=3,即2cos2α+3cos α-2=0,又-π2<α<0,解得cos α=12(cos α=-2舍去),故sin α=-3 2.4.若cos α+2sin α=-5,则tan α=()A.12B.2 C.-12D.-2解析:选B∵cos α+2sin α=-5,结合sin2α+cos2α=1得(5sin α+2)2=0,∵sin α=-255,cos α=-55,∵tan α=2.5.化简sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos π+α+sin π-α·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin π+α=________.解析:原式=cos α·sin α-cos α+sin α-sin α-sin α=-sin α+sin α=0.答案:01.(教材改编)函数y =12sin x ,x ∵[-π,π]的单调性是( )A .在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数B .在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π,-π2和⎣⎡⎦⎤π2,π上都是减函数 C .在[0,π]上是增函数,在[-π,0]上是减函数D .在⎣⎡⎦⎤π2,π和⎣⎡⎦⎤-π,-π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是减函数 答案 B2.函数y =tan 2x 的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≠k π+π4,k ∵Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π2+π8,k ∵Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≠k π+π8,k ∵Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x ≠k π2+π4,k ∵Z 答案 D解析 由2x ≠k π+π2,k ∵Z ,得x ≠k π2+π4,k ∵Z ,∵y =tan 2x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠k π2+π4,k ∵Z . 3.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间[0,π3]上单调递增,在区间[π3,π2]上单调递减,则ω等于( )A.23B.32 C .2 D .3 答案 B解析 ∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∵当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数; 当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时, y =sin ωx 是减函数.由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,∵ω=32. 4.(2015·安徽)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x =2π3时,函数f (x )取得最小值,则下列结论正确的是( ) A .f (2)<f (-2)<f (0) B .f (0)<f (2)<f (-2)C .f (-2)<f (0)<f (2)D .f (2)<f (0)<f (-2) 答案 A解析 由于f (x )的最小正周期为π, ∵ω=2,即f (x )=A sin(2x +φ),又当x =2π3时,2x +φ=4π3+φ=2k π-π2(k ∵Z ),∵φ=2k π-11π6(k ∵Z ),又φ>0,∵φmin =π6,故f (x )=A sin(2x +π6).于是f (0)=A sin π6,f (2)=A sin ⎝⎛⎭⎫4+π6=A sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫4+π6=A sin ⎝⎛⎭⎫5π6-4, f (-2)=A sin ⎝⎛⎭⎫-4+π6=A sin ⎝⎛⎭⎫13π6-4=A sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫13π6-4=A sin ⎝⎛⎭⎫4-7π6. 又∵-π2<5π6-4<4-7π6<π6<π2,又f (x )在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上单调递增, ∵f (2)<f (-2)<f (0),故选A.5.函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为________,此时x =________. 答案 5 3π4+2k π(k ∵Z )解析 函数y =3-2cos ⎝⎛⎭⎫x +π4的最大值为3+2=5, 此时x +π4=π+2k π(k ∵Z ),即x =3π4+2k π(k ∵Z ).1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图跟踪练习1 (1)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为__________________________.(2)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为______________________________________.答案 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∵Z(2)⎣⎡⎦⎤-12-2,1 解析 (1)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k πk ∵Z ,-π3+2k π≤x ≤π3+2k πk ∵Z , ∵2k π<x ≤π3+2k π(k ∵Z ),∵函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∵Z .(2)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,sin x cos x =1-t 22,且-2≤t ≤ 2.∵y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.∵函数的值域为⎣⎡⎦⎤-12-2,1.题型二 三角函数的单调性例2 (1)函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤k π2-π12,k π2+5π12(k ∵Z ) B.⎝⎛⎭⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∵Z ) C.⎝⎛⎭⎫k π+π6,k π+2π3(k ∵Z ) D.⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∵Z ) (2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是________. 答案 (1)B (2)⎣⎡⎦⎤12,54解析 (1)由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∵Z )得,踪练习3 (1)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ),对于任意x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,则f ⎝⎛⎭⎫π6的值为________. (2)已知函数f (x )=sin x +a cos x 的图象关于直线x =5π3对称,则实数a 的值为( )A .- 3B .-33 C. 2 D.22答案 (1)2或-2 (2)B解析 (1)∵f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,∵x =π6是函数f (x )=2sin(ωx +φ)的一条对称轴.∵f ⎝⎛⎭⎫π6=±2.(2)由x =5π3是f (x )图象的对称轴,可得f (0)=f ⎝⎛⎭⎫10π3, 解得a =-33.1、 (2014陕西,2,5分,∵∵∵)函数f(x)=cos 的最小正周期是( )A. B.π C.2π D.4π 思路点拨 根据公式T=计算.[答案] B [解析] T===π.故选B.2、(2013江苏,1,5分,∵∵∵)函数y=3sin的最小正周期为________.[答案]π[解析]由题意知ω=2,所以T==π.3、(2015山东烟台模拟,∵∵∵)求下列函数的最小正周期:(1)y=sin;(2)y=|sin x|.思路点拨(1)利用公式求最小正周期;(2)可利用图象法求最小正周期.[答案]答案见解析[解析](1)y=sin,其中ω=2,∵T==π.(2)函数y=|sin x|的图象如下图所示,可知其最小正周期为π.4、(2015四川,5,5分,∵∵∵)下列函数中,最小正周期为π的奇函数是()A.y=sinB.y=cosC.y=sin 2x+cos 2xD.y=sin x+cos x思路点拨利用函数的奇偶性逐项验证.[答案]B[解析]A中,y=cos 2x,最小正周期为π,为偶函数,不符合题意;B中,y=-sin 2x,最小正周期为π,且为奇函数,符合.C,D为非奇非偶的函数.5、(2014陕西西安模拟,∵∵∵)下列函数中是奇函数的是()A.y=-|sin x|B.y=sin(-|x|)C.y=sin |x|D.y=x·sin |x|思路点拨利用f(-x)=-f(x)进行判断.[答案]D[解析]四个函数的定义域都是R,设f(x)=x·sin|x|,则f(-x)=(-x)·sin|-x|=-x·sin|x|=-f(x),∵y=x·sin|x|是奇函数,故选D.6、(2014广东,5,5分,∵∵∵)下列函数为奇函数的是()A.y=2x-B.y=x3sin xC.y=2cos x+1D.y=x2+2x思路点拨根据奇函数的定义判断.[答案]A[解析]由函数奇偶性的定义知,B、C中的函数为偶函数,D中的函数为非奇非偶函数,只有A中的函数为奇函数,故选A.7、(2012天津,6,5分,∵∵∵)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为()A.y=cos 2x,x∵RB.y=log2|x|,x∵R且x≠0C.y=,x∵RD.y=x3+1,x∵R思路点拨根据选项中各个函数的性质判断,有一定的综合性.[答案]B[解析]函数y=cos 2x在区间上单调递减,在区间上单调递增,不合题意,排除A;函数y=是奇函数,排除C;y=x3+1是非奇非偶函数,排除D;y=log2|x|=是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,故选B.8、(2012大纲全国,3,5分,∵∵∵)若函数f(x)=sin (φ∵[0,2π])是偶函数,则φ=()A. B. C. D.思路点拨根据特例来求解.[答案]C[解析]∵f(x)是偶函数,∵=+kπ(k∵Z).∵φ=π+3kπ(k∵Z),又φ∵[0,2π],∵φ=π.9、(2014安徽,14,5分,∵∵∵)若函数f(x)(x∵R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=则f+f=________.思路点拨根据函数的周期性将待求函数值的自变量值转化到分段函数中的定义域范围内,结合奇函数性质求解.[答案][解析]∵f(x)是以4为周期的奇函数,∵f=f=f,f=f=f.∵当0≤x≤1时, f(x)=x(1-x),∵f=×=.∵当1<x≤2时, f(x)=sin(πx),∵f=sin=-.又∵f(x)是奇函数,∵f=-f=-,f=-f=.∵f+f=-+=.10、(2012课标全国,9,5分,∵∵∵)已知ω>0,函数f(x)=sin在单调递减,则ω的取值范围是()A. B. C. D.(0,2]思路点拨利用正弦函数的单调性及单调区间求解.[答案]A[解析]由<x<π得+<ωx+<ωπ+,又y=sin α在(k∵Z)上递减,∵解得由ω>0知+2k>0,∵k>-.若要不等式组有解,则+4k≤+2k,解得k≤,又k∵Z,∵k=0,∵≤ω≤,故选A.11、(2011安徽,9,5分,∵∵∵)已知函数f(x)=sin(2x+φ),其中φ为实数,若f(x)≤对x∵R恒成立,且f>f(π),则f(x)的单调递增区间是()A. (k∵Z)B. (k∵Z)C. (k∵Z)D. (k∵Z)思路点拨恒成立问题可转化为最值问题,然后根据单调区间等知识求解.[答案]C[解析]∵f(x)≤恒成立,∵=1.∵+φ=+kπ,k∵Z.∵φ=+kπ,k∵Z.又∵f>f(π),即sin(π+φ)>sin(2π+φ),∵-sin φ>sin φ,∵2sin φ<0,∵sin φ<0.∵当k=1时,φ=+π=,满足sin φ<0,∵f(x)=sin=-sin.∵要求f(x)的单调递增区间,只需2kπ+≤2x+≤2kπ+,k∵Z,即kπ+≤x≤kπ+,k∵Z.∵f(x)的单调递增区间是(k∵Z).12、(2015上海长宁区一模,∵∵∵)设ω>0,若函数f(x)=2sin ωx在上单调递增,则ω的取值范围是________.思路点拨∵ω>0,先求出f(x)=2sin ωx的单调递增区间,而是其中的一个子集,由集合关系,求出ω的取值范围.[答案][解析]三角函数f(x)=2sin ωx的图象如图.由图知f(x)在上是单调增函数,结合题意得解得0<ω≤.13、(2014福建,7,5分,∵∵∵)已知函数f(x)=则下列结论正确的是()A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)是周期函数D.f(x)的值域为[-1,+∞)思路点拨分段函数问题可以考察各段函数的性质,或结合图象判断.[答案]D[解析]作出f(x)的图象如图所示,可排除A,B,C,故D正确.14、(2014课标∵,6,5分,∵∵∵)如图,圆O的半径为1,A是圆上的定点,P是圆上的动点,角x的始边为射线OA,终边为射线OP,过点P作直线OA的垂线,垂足为M,将点M到直线OP的距离表示成x的函数f(x),则y=f(x)在[0,π]上的图象大致为()思路点拨列出函数y=f(x)的表达式后判断函数的图象,或取x的几个特殊值来验证.[答案]C[解析]由题图可知:当x=时,OP∵OA,此时f(x)=0,排除A、D;当x∵时,OM=cos x,设点M到直线OP 的距离为d,则=sin x,即d=OMsin x=sin xcos x,∵f(x)=sin xcos x=sin 2x≤,排除B,故选C.15、(2013江西改编,∵∵∵)设f(x)=2sin,若对任意实数x都有|f(x)|≤a,则实数a的取值范围是________.思路点拨对已知条件“对任意实数x都有|f(x)|≤a”的理解是解答关键,把此条件转化为函数f(x)的最大值问题.[答案] [2,+∞) [解析] ∵≤1,∵≤2,即对任意实数x,有|f(x)|≤2,要使|f(x)|≤a 恒成立,只要a 不小于|f(x)|的最大值即可,∵a≥2.[方法与技巧]1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.函数y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小正周期为π|ω|.3.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t 的性质.4.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题:首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集;其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解. [失误与防范]1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时ω的符号,若ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数.3.三角函数的最值可能不在自变量区间的端点处取得,直接将两个端点处的函数值作为最值是错误的.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.对于函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx +π2,下列说法正确的是( ) A .f (x )的周期为π,且在[0,1]上单调递增B .f (x )的周期为2,且在[0,1]上单调递减C .f (x )的周期为π,且在[-1,0]上单调递增D .f (x )的周期为2,且在[-1,0]上单调递减 答案 B解析 因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx +π2=cos πx ,则周期T =2,在[0,1]上单调递减,故选B. 2.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2- 3B .0C .-1D .-1-3 答案 A解析 利用三角函数的性质先求出函数的最值.∵0≤x ≤9,∵-π3≤π6x -π3≤7π6,∵sin ⎝⎛⎭⎫π6x -π3∵⎣⎡⎦⎤-32,1.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∵Z ,解得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∵Z .当k =0时,-3π8≤x ≤π8,故选C.12.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值等于( ) A.23 B.32 C .2 D .3答案 B解析 ∵ω>0,-π3≤x ≤π4,∵-ωπ3≤ωx ≤ωπ4.由已知条件知-ωπ3≤-π2,∵ω≥32.13.(2014·北京)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=-f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________. 答案 π解析 ∵f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性, ∵T 2≥π2-π6, ∵T ≥2π3.∵f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3,∵f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12.又∵f ⎝⎛⎭⎫π2=-f ⎝⎛⎭⎫π6, ∵f (x )的一个对称中心的横坐标为π2+π62=π3.∵14T =7π12-π3=π4,∵T =π. 14.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图,则f (π24)=________. 答案 3解析 由题中图象可知,此正切函数的半周期等于3π8-π8=π4,即最小正周期为π2,所以ω=2.∵g (x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎫k π+π6,k π+π3,k ∵Z .。
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函数y=Asin(ωx+ϕ)(0,0>>)的图象Aω教学目标:1.知识与技能目标:能借助几何画板,通过探索、观察参数A、ω、φ对函数图象的影响,并能概括出三角函数图象各种变换的实质和内在规律;会用图象变换画出函数y=Asin(ωx+φ)的图象。
2.过程与方法目标:通过对函数y=sinx到y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律的探索过程的体验,培养学生的观察能力和探索问题的能力,数形结合的思想;领会从特殊到一般,从具体到抽象的思维方法,从而达到从感性认识到理性认识的飞跃。
3.情感态度,价值观目标:通过对问题的自主探究,培养独立思考能力;小组交流中,学会合作意识;在解决问题的难点时,培养解决问题抓主要矛盾的思想.三、教学重点,难点1.重点:考察参数ω、φ、A对函数图象的影响,理解由y=sinx的图象到y=Asin(ωx+φ)的图象变化过程。
这个内容是三角函数的基本知识进行综合和应用问题接轨的一个重要模型。
学生学习了函数y=Asin(ωx+φ)的图象,为后面高中物理研究《单摆运动》、《简谐运动》、《机械波》等知识提供了数学模型。
所以,该内容在教材中具有非常重要的意义,是连接理论知识和实际问题的一个桥梁。
2.难点:对y=Asin(ωx+φ)的图象的影响规律的发现与概括是本节课的难点。
因为相对来说,、A对图象的影响较直观,ω的变化引起图象伸缩变化,学生第一次接触这种图象变化,不会观察,造成认知的难点,在教学中,抓住“对图象的影响”的教学,使学生学会观察图象,经历研究方法,理解图象变化的实质,是克服这一难点的关键。
教学过程(一)、创设情景,导入新课:1、物理中简谐振动中平衡位置的位移y随时间x的变化关系图像:2、图(1)是某次实验测得的交流电的电流y随时间x变化的图象,图(2)是放大后的图象:【设计意图】采用两个物理知识引出函数y =Asin(ωx +φ)的图象,体现该函数图象与生活实际的紧密联系,体现函数图象在物理学上的重要性,激发学生研究该函数图象的兴趣。
引导学生思考y =Asin(ωx +φ)与正弦函数的一般与特殊的关系,进而引导学生探讨正弦曲线与函数y =Asin(ωx +φ)的图象的关系。
问题1:观察它们的图象与正弦曲线有什么联系?【设计意图】复习回顾,直接切入研究的课题。
(揭示课题:函数y =Asin(ωx +φ)的图象)问题2:你认为怎样讨论参数A 、ω、φ对函数y =Asin(ωx +φ)的图象的影响? 【设计意图】引导学生思考研究问题的方法,先分别讨论参数A 、ω、φ对y =Asin(ωx +φ)的图象的影响,然后再进行整合。
(二)、自主探究,构建数学:I 、探究φ对sin(),y x x R ϕ=+∈的图像的影响。
问题1:作出函数sin()3y x π=+在一个周期的图像。
分别在sin()3y x π=+和y=sinx 的图像上各恰当地选取一个纵坐标相同的点,同时移动这两个点并观察其横坐标的变化,你能从中发现ϕ对图像有怎样的影响?【设计意图】学生利用“五点作图法”作出函数sin()3y x π=+在一个周期的图像,与函数y=sinx 进行比较。
教师用几何画板动态演示变换过程,引导学生观察变化过程中的变量和不变量,从而得出结论。
问题2:对ϕ任取不同的值,作出的sin()y x ϕ=+图像,看与y=sinx 的图像是否有类似的关系?请你概括一下如何从正弦曲线出发,经过怎样的图像变换得到sin()y x ϕ=+的图像?【设计意图】特殊到一般的学习方法比较符合学生的认知规律,同时也培养了学生抽象概括能力。
由于在高一上学期函数部分进行过较多的图象平移类变换,所以这部分内容不难,老师可以让学生自主探究得到结论。
只不过在叙述结论的时候,学生的语言可能不规范,易出现如“把图象进行平移”的描述,教师可指出精确的描述应为:把“图象上的每一点”进行平移)II 、探索(0)ωω>对sin()y x ωϕ=+的图像的影响。
问题4、由正弦函数与y=sinx 图象如何变换得到函数sin(2)3y x π=+的图象?猜想(1)sin sin()sin(2)33y x y x y x ππ=→=+→=+。
猜想(2)sin sin 2sin(2)3y x y x y x π=→=→=+。
【设计意图】观察函数sin(2)3y x π=+解析式,容易发现参数、都发生了变化,根据已有的知识基础,自然恰当地提出本节的核心问题:两种变换能否任意排序,最后确定研究方向。
A 、 自主实验,形成初步结论:小组合做,根据自己的兴趣在两种变换中选择一种进行研究:问题5:按照第一种方法由函数sin y x =的图象如何变换到sin(2)3y x π=+的图象?按照第二种方法由函数的图像如何变换到函数sin(2)3y x π=+的图象?学生投影回答,结合自己画的函数图像,说明变换方法。
①.把的图象上的所有的点__左___平移 ___个单位长度,得到sin()3y x π=+的图象。
②.再把sin()3y x π=+的图象上各点的_横__坐标_缩短__到原来的__倍(纵坐标不变),得到sin(2)3y x π=+的图象。
学生总结上述变换过程:① . 把sin y x =的图象上的所有的点 向左 (0ϕ>)或 向右 (0)ϕ<平行移动个单位长度,得到sin()y x ϕ=+的图象。
②.再把s i n ()y x ϕ=+的图象上各点的_横_坐标__缩短_(1)ω>或_伸长_(01)ω<<到原来的__倍(_纵_坐标不变),得到sin()y x ωϕ=+的图象。
B 、 深入探究,讨论分析:问题6:第二种变换方法,平移量是,还是,为什么?【设计意图】这部分内容是本堂课的难点,突破的方法先是从直观的“形”上“粉碎”了学生错误的直觉,使学生“一惊”!渴望知道个中原因使他们积极探寻,当最终发现可以用已有的知识来解释时,又让他们“一喜”,这“形”中的直观和“数”中的严谨,让学生在“一惊一喜”中达到一悟皆通的效果。
学生总结第二种变换的规律:把y =sin ωx 的图象上的所有的点 向左 (0)ϕ>或 向右(0)ϕ<平行移动||(0)ϕωω>个单位长度,得到y =sin(ωx +φ)的图象。
对比两种变换过程说明:先相位变换后周期变换平移个单位长度。
先周期变换后相位变换平移||(0)ϕωω>个单位长度。
【设计意图】使学生由正弦曲线变化得到函数y =Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0)的图象的不同方案有一个整体的认识,并在掌握图象变化实质的基础上,择优选择。
Ⅲ、探索(0)A A >对sin()y A x ωϕ=+的图像的影响。
问题7:类似的,你能讨论一下参数(0)A A >对sin(2)3y A x π=+的图像的影响吗?【设计意图】学生作出A 取不同值时,函数sin(2)3y A x π=+的图像,并概括A对sin(2)3y A x π=+的图像的影响的规律。
此类图象在前面学生已经作过,难度不大,在总结规律的时候,教师可借助几何画板作图动态演示变换过程,学生观察变换过程中的变量和不变量,总结规律。
注意语言描述的严密性,强调每一点的横坐标不变的情况下纵坐标变为原来的A 倍。
问题8:通过上述问题的讨论与研究,如何由正弦曲线通过图像变换得到函数sin()y A x ωϕ=+的图像 ?图像变换规律总结:sin()(0,0)y A x A ωϕω=+>>的图像可由sin y x =的图像经过如下变换得到:方法一:10)0)||sin sin()sin()sin x )y x y x y x y A ϕϕωϕϕωϕωϕ><=−−−−−−−−→=+−−−−−−−→=+−−−−−−−→=+横坐标变为原来的倍向左(或向右(平移个单位纵坐标不变纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变(方法二:10)0)||sin sin sin()sin x )y x y x y x y A ϕϕωϕωωωϕωϕ><=−−−−−−−→=−−−−−−−−→=+−−−−−−−→=+横坐标变为原来的倍向左(或向右(纵坐标不变平移个单位纵坐标变为原来的A 倍横坐标不变(【设计意图】组织学生进行讨论,学生通过自己作图,教师几何画板演示,进一步认识有sin y x =经图象变换得到sin()y A x ωϕ=+的方法,并体会有简单到复杂、特殊到一般的化归思想。
(三)、知识应用:应用一:作出下列函数在一个周期内的简图,并说明其图象是由sin y x =图象如何变换得到的:(1)sin()3y x π=- (2)sin 3y x = (3)1sin 2y x =应用二:画出函数12sin()36y x π=-的简图,并说明如何由sin y x =图象如何变换得到的。
【设计意图】用“五点法”作函数sin()y A x ωϕ=+的图象并从图象变换的角度认识函数sin y x =与函数sin()y A x ωϕ=+的关系。
(四)、总结归纳,掌握规律问题1:怎样由函数y =sinx 到y =Asin(ωx+φ) )0,0(>>ωA 的图象? 问题2:本节讨论问题的数学思想方法是什么?【设计意图】引导学生对所学的知识、数学思想方法进行小结,并对学生的学习过程进行反思,为今后的学习进行有效调控打下坚实的基础。
1、选择题:已知函数3sin()5y x π=+的图象为C.(1)为了得到函数3sin()5y x π=-的图象,只要把C 上所有的点( )(A )向右平行移动5π个单位长度 (B) 向左平行移动5π个单位长度(C )向右平行移动25π个单位长度 (D) 向左平行移动25π个单位长度(2) 为了得到函数3sin(2)5y x π=+的图象,只要把C 上所有的点( )(A )横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变(B) 横坐标伸长缩短到原来的12倍,纵坐标不变(C )纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变(D) 纵坐标伸长缩短到原来的12倍,横坐标不变(3)为了得到函数4sin()5y x π=+的图象,只要把C 上所有的点( )(A )横坐标伸长到原来的43倍,纵坐标不变(B) 横坐标伸长缩短到原来的34倍,纵坐标不变(C )纵坐标伸长到原来的43倍,横坐标不变(D) 纵坐标伸长缩短到原来的34倍,横坐标不变【设计意图】课堂检测是对本节课重点和难点知识的应用和巩固,通过学生的回答,可了解学生对于函数图像变换的“形”、“数”思维的形成过程是否得到落实。
基础训练一、选择题:1.函数y=sin(2x+π6)的图象可看成是把函数y=sin2x的图象做以下平移得到()A.向右平移π6B. 向左平移π12C. 向右平移π12D. 向左平移π62.函数y=sin(π4-2x)的单调增区间是()A. [kπ-3π8, kπ+3π8] (k∈Z) B. [kπ+π8, kπ+5π8] (k∈Z)C. [kπ-π8, kπ+3π8] (k∈Z) D. [kπ+3π8, kπ+7π8] (k∈Z)3.函数y=sin(x+3π2)的图象是()A. 关于x轴对称B. 关于y轴对称C. 关于原点对称D. 关于x=-32π对称4.函数f(x)=cos(3x+φ)的图像关于原点中心对称的充要条件是()A. φ=π2B. φ= kπ(k∈Z)C. φ= kπ+π2(k∈Z) D. φ= 2kπ-π2(k∈Z)5.函数 y=15sin2x图象的一条对称轴是()A.x= - π2B. x= -π4C. x =π8D. x= -5π4二、填空题:6.函数 y=15sin(3x-π3) 的定义域是__________,值域是________,周期是________,振幅是________,频率是________,初相是_________.7.如果函数 y=sin2x+acos2x 的图象关于直线x=-π8对称,那么a=_________.8.函数y=sin2x的图象向左平移π6,所得的曲线对应的函数解析式是__________.9.要得到 y=sin2x-cos2x 的图象,只需将函数 y=sin2x+cos2x 的图象沿x轴向____移___________个单位.10.关于函数f(x)=4sin(2x+π3) (x∈R),有下列命题:(1)y=f(x )的表达式可改写为y=4cos(2x-π6 );(2)y=f(x )是以2π为最小正周期的周期函数;(3)y=f(x ) 的图象关于点(-π6,0)对称;(4)y=f(x ) 的图象关于直线x=-π6对称;其中正确的命题序号是___________.三、解答题:11.函数 y=sin(2x+π3) 的图象,可由函数 y=sinx 的图象怎样变换得到?12.已知函数f(x)=log a cos(2x-π3 )(其中a>0,且a≠1).(1)求它的定义域;(2)求它的单调区间;(3)判断它的奇偶性; (4)判断它的周期性,如果是周期函数,求它的最小正周期.13.已知正弦波图形如下:-9x y 此图可以视为函数y =A sin (ωx +ϕ)(A >0,ω>0,|ϕ|<2π)图象的一部分,试求出其解析式.14. 已知函数y =3sin (21x -4π).(1)用“五点法”作函数的图象;(2)说出此图象是由y=sin x的图象经过怎样的变化得到的;(3)求此函数的周期、振幅、初相;(4)求此函数的对称轴、对称中心、单调递增区间.15.如图,某地一天从6时到11时的温度变化曲线近似满足函数ω=)sin(ϕ+y+bxA(1) 求这段时间最大温差;(2) 写出这段曲线的函数解析式.参考答案一、选择题:1.B2.D3.B4.C5.B二、填空题:6.(-∞,+ ∞),(-15,15),2π3,15,15,32π,-π3; 7.a=-1; 8.y=sin2(x+π6);9.右,π2;10.(1)(3)三、解答题:11.y=sin(2x+π3)=sin[2(x+π6)]先向左平移π6个单位,横坐标再缩小到原来的一半而得到.12.(1)要使f(x)有意义,需满足cos(2x-π3 )>0∴ 2kπ-π2<2x-π3<2kπ+π2∴ kπ-π12<x<2kπ+5π12∴ f(x)的定义域为{x|kπ-π12<x<2kπ+5π12,k∈Z}(2)当a>1时,f(x)的单调增区间是(kπ+2π3, kπ+7π6)单调减区间是(kπ, kπ+2π3) (k∈Z)当0<a<1时,f(x)的单调增区间是(kπ,kπ+2π3) (k∈Z)单调减区间是(kπ+2π3, kπ+7π6) (k∈Z)(3) f(-x)=loga cos[-2x-π3]=loga(2x+π3)∵ f(-x)≠f(x) 且f(-x)≠-f(x)∴f(x) 不具有奇偶性。