高中数学人教A版必修4
人教A版高中必修4数学2.3《平面向量的基本定理及坐标表示》同步练习课件(共3课时)
新知探究
题型探究
感悟提升
解
(1)∵△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=60° . 如图,延长AB至点D,使AB=BD, → → 则AB=BD, → → ∴∠DBC为向量AB与BC的夹角. ∵∠DBC=120° , → → ∴向量AB与BC的夹角为120° .
(2)∵E为BC的中点, ∴AE⊥BC, → → ∴AE与EC的夹角为90° .
新知探究 题型探究 感悟提升
1 → → → → → 1→ BC=FD=AD-AF=AD-2AB=a-2b, → → → → → → 1→ EF=DF-DE=-FD-DE=-BC-2DC
1 1 1 1 =-a-2b-2×2b=4b-a.
新知探究
题型探究
感悟提升
类型二 向量的夹角问题
→ → → → 提示 不相同,它们互补.AC与AB的夹角为∠CAB,而CA与AB 的夹角为π-∠CAB.
新知探究 题型探究 感悟提升
类型一
用基底表示向量
【例1】 如图,四边形OADB是以 → → OA=a,OB=b为边的平行四边形, 1 1 又BM=3BC,CN=3CD,试用a、b → → → 表示OM、ON、MN.
【例2】 已知|a|=|b|=2,且a与b的夹角为60°,则a+b与a的夹
角是多少?a-b与a的夹角又是多少? [思路探索] 以a,b为邻边作平行四边形,则a+b,a-b分别表示 对角线向量,利用平行四边形的知识求解.
新知探究
题型探究
感悟提升
解
→ → 如图所示,作 OA =a, OB =b,且∠
AOB=60° . → → 以 OA , OB 为邻边作平行四边形OACB,则 → → OC=a+b,BA=a-b. 因为|a|=|b|=2,所以平行四边形OACB是菱形,又∠AOB= → → → → 60° ,所以OC与OA的夹角为30° ,BA与OA的夹角为60° . 即a+b与a的夹角是30° ,a-b与a的夹角是60° .
新课标-人教A版-高中数学必修4教案精选
,
那么有( D A.
) . B. C. ( ) D.
例 2 用集合表示: (1)各象限的角组成的集合.
o
(2)终边落在
o o
轴右侧的角的集合.
解:(1) 第一象限角: {α|k360 π<α<k360 +90 ,k∈ Z} o o o o 第二象限角: {α|k360 +90 <α<k360 +180 ,k∈ Z} o o o o 第三象限角: {α|k360 +180 <α<k360 +270 ,k∈ Z} o o o 第四象限角:{α|k360 +270o<α<k360 +360 ,k∈Z} (2)在 ~ 中, 轴右侧的角可记为 ,同样把该范围“旋转” 后,得
1
1.定义中说:角的始边与 x 轴的非负半轴重合,如果改为与 x 轴的正半轴重合行不行,为什么? 2.定义中有个小括号,内容是:除端点外,请问课本为什么要加这四个字? 3.是不是任意角都可以归结为是象限角,为什么? 处理:学生思考片刻后回答,教师适时予以纠正。 答:1.不行,始边包括端点(原点) ; 2.端点在原点上; 3.不是,一些特殊角终边可能落在坐标轴上;如果角的终边落在坐标轴上,就认为这个角不属于任一象限。 师:同学们一定要学会看数学书,特别是一些重要的概念、定理、性质要斟字酌句,每个字都要弄清楚,这样的 预习才是有效果的。 0 0 0 0 0 师生讨论:好,按照象限角定义,图中的 30 ,390 ,-330 角,都是第一象限角;300 ,-60 角,都是第四象限 0 角;585 角是第三象限角。 师:很好,不过老师还有几事不明,要请教大家: (1)锐角是第一象限角吗?第一象限角是锐角吗?为什么? 生:锐角是第一象限角,第一象限角不一定是锐角; 0 师: (2)锐角就是小于 90 的角吗? 0 生:小于 90 的角可能是零角或负角,故它不一定是锐角; 0 0 师: (3)锐角就是 0 ~90 的角吗? 0 0 0 0 0 0 生:锐角:{θ|0 <θ<90 };0 ~90 的角:{θ|0 ≤θ<90 }. 学生练习(口答) 已知角的顶点与坐标系原点重合,始边落在 x 轴的非负半轴上,作出下列各角,并指出 它们是哪个象限的角? 0 0 0 0 (1)420 ; (2)-75 ; (3)855 ; (4)-510 . 答: (1)第一象限角; (2)第四象限角; (3)第二象限角; (4)第三象限角. 5.终边相同的角的表示法 师:观察下列角你有什么发现? 390 330 30 1470 1770 生:终边重合. 0 师:请同学们思考为什么?能否再举三个与 30 角同终边的角? 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 生:图中发现 390 ,-330 与 30 相差 360 的整数倍,例如,390 =360 +30 ,-330 =-360 +30 ;与 30 角同终边的 0 0 角还有 750 ,-690 等。 0 0 0 0 师:好!这位同学发现了两个同终边角的特征,即:终边相同的角相差 360 的整数倍。例如:750 =2×360 +30 ; 0 0 0 0 -690 =-2×360 +30 。那么除了这些角之外,与 30 角终边相同的角还有: 0 0 0 0 3×360 +30 -3×360 +30 0 0 0 0 4×360 +30 -4×360 +30 ……, ……, 0 0 0 由此,我们可以用 S={β|β=k×360 +30 ,k∈Z}来表示所有与 30 角终边相同的角的集合。 师:那好,对于任意一个角α,与它终边相同的角的集合应如何表示? 0 生:S={β|β=α+k×360 ,k∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和。 6.例题讲评 例 1 设 E {小于90 的角} F {锐角},G={第一象限的角} ,
人教A版高中数学必修四课件福建省福鼎市第二中学人教版1-4三角函数的图象与性质
(2)求函数y=sinx-cosx+sinxcosx,x∈[0,π ]的最大值和
最小值.
【解析】(1)由2sinx-1≥0得sinx≥又s1i,nx≤1,
2
∴≤1 sinx≤1,
2
∴ 2k x 2k 5 k Z.
6
6
答案:[2k ,2k 5](k Z)
【规范解答】(1)选C.由题意可得 cos x 1 0,
2
即cosx≥如1图, 可知.
2
角的终边落在与之 间的 阴影部分
33
(包括边界).
故故2k选 C. x 2k , k Z,
3
3
(2)选A.画出函数y=sinx的草图分析,当定义域为 [5 ,13 ]
33
数,则ω 的取值范围是()
(A)[(B)3[,0-)3,0]
2
(C)((0D,)3(]0,3]
2
【解析】选A.方法一:由题意可知ω<0,
由x∈[得,ω, x]∈
33
[ , ]. 33
又∵函数在区间[上为 减, ]函数,
33
∴解得3
2
,
3
22
1.周期函数和最小正周期 (1)周期函数:对于函数f(x)的定义域中的每一个值x,都存在 一个_非__零__常__数__T,使得_f_(_x_+_T_)_=_f_(_x_)_,则称f(x)为周期函数,T 为f(x)的一个周期. (2)最小正周期:周期函数f(x)的所有周期中,最小的一个_正__ _数__.
= 2(sin x 1)2 7 ,
48
所以当时sin,x 1
4
ymin
高中数学 人教A版必修4 第2章 2.5.1平面几何中的向量方法
2.5.1
2.5.1
平面几何中的向量方法
本 课 时 栏 目 开 关
【学习要求】 1.经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题及其它一些实际 问题的过程. 2.体会向量是一种处理几何问题的有力工具. 3.培养运算能力、分析和解决实际问题的能力. 【学法指导】 由于向量涉及共线、夹角、垂直、长度等基本问题,而这些问题 正是平面几何研究的对象,因此可以用向量来处理平面几何问题. 用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”: ①建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元 素,将平面几何问题转化为向量问题; ②通过向量运算,研究几何元素之间的关系; ③把运算结果“翻译”成几何关系.
研一研·问题探究、课堂更高效
2.5.1
探究点三
平面向量在几何中的应用
用向量法处理有关直线平行、垂直、线段相等、点共线、线 共点以及角度等问题时有独到之处,且解法思路清晰、简洁 直观.其基本方法是:
当 v1⊥v2,即 v1· v2=1+k1k2=0 时,l1⊥l2,夹角为直角;当 k1k2≠-1 时,v1· v2≠0,直线 l1 与 l2 的夹角为 θ(0° <θ<90° ).不 难推导利用 k1、k2 表示 cos θ 的夹角公式: |1+k1k2| |v1· v2 | cos θ= = 2 2. |v1||v2| 1+k1· 1+k2
填一填·知识要点、记下疑难点
2.5.1
1.向量方法在几何中的应用
本 课 时 栏 目 开 关
(1)证明线段平行问题,包括相似问题,常用向量平行 (共
a=λb ⇔ x1y2-x2y1=0 线)的等价条件:a∥b(b≠0)⇔_____
.
(2)证明垂直问题,如证明四边形是矩形、正方形等,常用
人教A版高中数学必修4-1.5函数y=Asin(ωxφ)的图象-课件
三 、 教学目标
1.知识与能力目标:
理解三个参数A、ω、φ对函数y=Asin(ωx+φ) 图象的影响;揭示函数y=Asin(ωx+φ)的图象与 正弦曲线的变换关系,
2.过程与方法目标:
结合具体函数图象的变化,领会由简单到复杂 ,由特殊到一般的化归思想,通过A、ω、φ变化 与函数y=Asin(ωx+φ)图象变换的关系,加深对数 形结合思想的理解。
函数.
那么函数 y Asin( x )与函数y=sinx
有什么关系呢?
从解析式上来看函数y=sinx就是函数
y Asin( x )在A=1,ω=1, 0 的情况.
下面就来探索 、、A 对函数
y Asin( x )
的图象的影响.
***检测复习***
y sin x, x [0,2 ]的图象
合
函数y=sinx(>0)图象:
作 探
究
y=sinx 横坐标变为本来的1/倍 y=sinx
纵坐标不变
小试牛刀
2. 要得到函数 y=sin3x 的图象,只需将 y=sinx 图象( B )
A. 横坐标伸长到本来的3倍 ,纵坐标不变 B.横坐标缩小到本来的1/3倍 ,纵坐标不变 C.纵坐标扩大到本来的3倍,横坐标不变 D.纵坐标缩小到本来的1/3倍,横坐标不变
1 sin x 0
2
1 2
0
1 2
0
函数 y 2sin x、y 1 sin x与y sin x 的图象
2
间的变化关系.
y
自
2
主 学
1
习
O
3
2
x
2
-1
y 1 sin x
-2
数学(人教A版)必修4课件:1-4-3 正切函数的性质与图象
3π 7π 解得2kπ+ 4 ≤x≤2kπ+ 4 ,k∈Z, 5π π ∴当k=-1时,- 4 ≤x≤-4.
3π π 3π π ∴原函数在区间- 4 ,4上的单调减区间为- 4 ,-4.
第一章
1.4
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新课引入
∴当cosx=-1时,即x=2kπ+π(k∈Z)时,函数取得最大 值.
第一章
1.4
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π 3π π y=sinx-4在- 4 ,4上的单调递减区间.
4.求函数
[解析]
π π 3π 由2kπ+ ≤x- ≤2kπ+ ,k∈Z, 2 4 2
kπ [拓展](1)正切函数图象的对称中心是 2 ,0 (k∈Z),不存
在对称轴. π (2)直线x= +kπ(k∈Z)称为正切曲线的渐近线,正切曲线 2 无限接近渐近线. π (3)函数y=Atan(ωx+φ)+b的周期是T=|ω|.
第一章
1.4
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课前自主预习
第一章
1.4
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温故知新 1.下列函数在区间[0,π]上是单调函数的是( A.y=sinx C.y=sin2x B.y=cos2x D.y=cosx )
[答案]
D
第一章
1.4
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[解析] 递减函数.
结合函数 y=cosx 的图象可知其在[0,π]上为单调
第一章
1.4
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高一数学人教A版必修4第三章3.1.1 两角差的余弦公式 教案
《两角差的余弦公式》教学设计教材:人教版《普通高中课程标准实验教科书·数学(A版)》必修4课题:3.1.1 两角差的余弦公式课时:1课时一、教学内容分析三角恒等变换处于三角函数与数学变换的结合点和交汇处,是前面所学三角函数知识的继续与发展,是培养学生推理能力与运算能力的重要素材.由于和与差内在的联系性与统一性,教材选择两角差的余弦公式作为基础,使公式的证明过程尽量简洁明了,易于学生理解和掌握.教学没有直接给出两角差的余弦公式,而是分探求结果、证明结果两步进行探究,并从简单情况入手得出结果.这样安排不仅使探究更加真实,也有利于学生学会探究、发展思维.因此,本节课的教学重点是:利用诱导公式发现两角差的余弦公式,并运用向量方法证明公式.二、教学目标1.掌握两角差的余弦公式,并能正确运用公式进行简单的求值运算;2.经历用向量的数量积推导两角差的余弦公式的过程,进一步体会向量方法的作用;3.在利用诱导公式进行两角差余弦公式的探究过程中,体会“特殊到一般”、“数形结合”、“归纳猜想”等数学思想方法和思维方法,能体会到数学思维的合理性与条理性.三、学生学情分析学生此前已经掌握了任意角三角函数的概念、诱导公式的推导、向量的坐标表示以及向量数量积的坐标运算等知识.同时,学生多次经历了由特殊到一般,归纳猜想等数学思维方法,基本具备数形结合的能力,这些都为本节课的学习建立了良好的知识基础.教材根据一个实例提出本章所要研究的主要内容,然后直接提出研究两角差的余弦公式,学生会感到有些突然;教材中用几何方法研究两角差的余弦公式学生不易想到用“割补法”求正弦线、余弦线;用向量的数量积公式证明两角差的余弦公式,学生容易犯思维不严谨、不严密的错误.因此,我将本节课的教学难点确定为:发现并证明两角差的余弦公式.四、教学过程设计1.创设情景【情境问题】如图,某城市的电视发射塔CB 建筑市郊的一座小山CD 上,从山脚A 测得AC=50m,塔顶B的仰角(DAB ∠)为60︒,从A 点观测塔顶B 的视角(CAB ∠)约为45︒,求:A,B 两点间的距离.(请学生思考求解过程,某生表述:AB=2AD=2×50×()cos 6045︒-︒=100cos15︒.教师引导说明15︒角的余弦值是未知的,而60︒角、45︒角的三角函数值是已知的,不妨用它们来求差角6045︒-︒的余弦值.)【设计意图】从实际问题出发,有利于强调数学与实际的联系,增强学生的应用意识,激发学生学习的积极性,使其感受到实际问题中对研究差角公式的需要.【思考1】()cos 6045︒-︒如何求角60︒,45︒的正弦、余弦值来表示呢? (请学生大胆尝试说明,并根据自己的结论计算验证.在这个过程中,可将问题一般化:两角差αβ-的余弦值与这两个角,αβ的三角函数值之间有怎样的关系呢?引入课题:两角差的余弦公式)【设计意图】让学生体验如何用反例进行反驳,明确常犯的直接性错误为什么是错的,提出本节课的研究内容,统一对探究目标中“恒等”要求的认识.2.新知探究【思考2】在已学过的知识中,有没有类似求两角差余弦的式子呢?(请学生思考说明:诱导公式()cos cos πββ-=-,cos sin 2πββ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.) ()()cos cos cos 2πβαβπβ--−−−→⎛⎫- ⎪⎝⎭特殊化 【说明】观察以上两式就是把角α用特殊角π、2π来替换.由于特殊中往往能反映一般规律,我们不妨从上述公式出发,建立研究思路,寻找两角差的余弦公式的一般性规律.【设计意图】从学生的学习实际出发,回想已有的关于两角差的余弦的式子,寻找新旧知识之间的联系,使两角差的余弦公式的发现与推导是用“随机、自然进入”的方式呈现给学生.【探究1】()cos πβ-如何用角π和β的正弦、余弦值来表示呢?本环节以教师引导探究为主,展现知识的生成过程.【问题1】根据三角函数的定义,你能写出点12,P P 的坐标吗?(请学生说明,点 ()()12cos ,sin ,cos ,sin P P ππββ.)【问题2】根据三角函数的定义,()cos πβ-是角πβ-的终边与单位圆交点的横坐标.那么,你能在图1中画出角πβ-的终边吗?(请学生说明自己画图的过程,可能会有两种做法:方法一:由角β的终边画出角β-的终边,然后将角β-旋转角π,得角πβ-的终边;方法二:以角π的终边为始边旋转角β,得角πβ-的终边.设角πβ-的终边与单位圆交于点3P ,则点3P 的坐标为()()()cos ,sin πβπβ--)【过渡】在已知各点坐标的情况下,我们不妨用向量知识来解决问题.【问题3】观察图1,有几组向量的夹角相等?(请学生说明:0312P OP POP ∠=∠,又向量的模相等,0312OP OP OP OP ∴⋅=⋅,由向量数量积的坐标运算得:()cos cos cos sin sin πβπβπβ-=+.)【活动】根据上述推导过程,请同学们整理研究思路,在学案(附后表1)β的终边y x π-β的终边1,0()π的终边P3P1P2O P0上完成图1对应的表格.【设计意图】根据三角函数的定义及任意角三角函数的定义,建立几何图形与点的坐标之间的联系——向量,加强新旧知识之间的关联性,使向量方法的引入自然、合理.本环节设计为引导探究的学习方式,将探究一拆分为三个问题,帮助学生建立研究思路.【探究2】根据上述做法, cos 2πβ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值如何用角,2πβ的正弦、余弦值来表示呢?(请学生根据学案中的图2,四人一组完成探究. 教师引导说明角2πβ-的终边的形成过程,学生类比()cos πβ-的推导过程,以向量为工具,根据向量的夹角相等,得:0312OP OP OP OP ⋅=⋅βπβπβπsin 2sin cos 2cos 2cos +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∴【设计意图】再一次经历由图形对称得等量关系,运用向量数量积的坐标运算建立数与形的联系,推导两脚差余弦的一个表达式.使学生从知识、方法、策略上多层次的感受式子的推导过程.【思考3】观察上面两个式子,猜想:若,αβ是任意角,那么()cos αβ-= ?(学生观察上式,归纳说明.)【设计意图】有特殊到一般,猜想任意角两角差的余弦公式,使学生成为数学结论的发现者,这对增强学生学习数学的信心、学会学习数学是有意义的.【探究3】你能否证明自己的猜想?π(请学生类比上面两式的推导过程,在学案中自主探究完成,并与周围同学相互交流,解决自己存在的问题.其中,差角αβ-的形成过程教师可利用几何画板旋转得到,帮助学生认识图形间的内在联系.之后投影展示某生的证明过程,并请该生解说: 0312OP OP OP OP ⋅=⋅()cos cos cos sin sin αβαβαβ∴-=+)【设计意图】通过对猜想进行证明,体现数学知识的严谨性、合理性,使学生对公式的认识上升到理性高度.同时,体会向量方法的作用.【归纳】两角差的余弦公式:()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+【问题4】观察两角差的余弦公式,我们如记忆公式呢?(请学生尝试说明,教师从式子左右两边的三角函数名及符号给予归纳:余余正正异相连.)【设计意图】引导学生总结公式特点,帮助学生记忆公式.3.应用举例例.求cos15︒的值.(本例由情景问题提出,可引导学生采用不同的方法求值,认识到拆分角的多样性.)【设计意图】帮助学生掌握两角差的余弦公式的应用,拓展数学思维,体会拆分的多样性,决定变换的多样性.4.课堂小结【问题5】本节课你学到了哪些知识,有什么样的心得体会?(学生说明,师生共同归纳总结.)(1)两角差的余弦公式:()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;(2)向量作为工具性知识的运用;(3)解决数学问题的思路:由已知到未知、由特殊到一般.β的终边α)【设计意图】让学生对探究的过程、思路与方法有一个清晰的认识,获得知识和能力的共同进步.5.作业布置(1)课本127页,练习2,3题;(2)查一查“两角差的余弦公式”还有其他证明方法吗?【设计意图】巩固所学知识,拓展解决数学问题的思路.。
人教A版高中数学必修四1.3 三角函数的诱导公式(二)
思考3 你能根据相关的诱导公式给出下列等式的证明吗? sin32π-α=-cos α,cos32π-α=-sin α,
sin32π+α=-cos α,cos32π+α=sin α. 答 sin32π-α=sinπ+π2-α =-sinπ2-α=-cos α; cos32π-α=cosπ+π2-α
=-cosπ2-α=-sin α; sin32π+α=sinπ+π2+α =-sinπ2+α=-cos α; cos32π+α=cosπ+π2+α=-cosπ2+α=sin α.
2.诱导公式反映了各种不同形式的角的三角函数之间的相互关 系,并具有一定的规律性,“奇变偶不变,符号看象限”,是 记住这些公式的有效方法. 3.诱导公式是三角变换的基本公式,其中角α可以是一个单角, 也可以是一个复角,应用时要注意整体把握、灵活变通.
►Suffering is the most powerful teacher of life. 苦难是人生最伟大的老师。 ►For man is man and master of his fate. 人就是人,是自己命运的主人。 ►A man can't ride your back unless it is bent. 你的腰不弯,别人就不能骑在你的背上。
A+B-C A-B+C 跟踪训练 3 在△ABC 中,sin 2 =sin 2 ,试判断
△ABC 的形状.
解 ∵A+B+C=π, ∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
A+B-C A-B+C 又∵sin 2 =sin 2 ,
π-2C π-2B ∴sin 2 =sin 2 ,
∴sin(π2-C)=sin(π2-B),∴cos C=cos B.
反思与感悟 利用诱导公式五和诱导公式六求值时,要注意沟通 已知条件中的角和问题结论中角之间的联系,注意π6+α 与π3-α, π4-α 与π4+α 等互余角关系的识别和应用.
人教A版高中数学必修4第一章 三角函数1.6 三角函数模型的简单应用教案(4)
1.6 三角形函数模型的简单应用一、教学目标 (一)核心素养通过这节课学习,了解并掌握三角函数模型应用基本步骤,会利用收集到的数据作出散点图,并根据散点图进行函数拟合,从而得到函数模型. (二)学习目标1.了解并掌握三角函数模型应用基本步骤.2.利用收集到的数据作出散点图,根据散点图进行函数拟合,建立三角函数模型,掌握利用三角函数模型解决实际问题的方法.3.感悟“数形结合”、“函数与方程”的数学思想,并能理解应用“数形结合”、“函数与方程”思想解决有关具有周期运动规律的实际问题. (三)学习重点1.运用三角函数模型,解决一些具有周期性变化规律的实际问题.2.从实际问题中发现周期变化的规律,并将所发现的规律抽象为恰当的三角函数模型. (四)学习难点分析、整理、提取和利用信息,将实际问题抽象转化成三角函数模型,并综合运用相关知识解决实际问题.二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务(1)三角函数可以作为描述现实世界中 周期 现象的一种数学模型. (2)y =|sin x |是以 π 为周期的波浪形曲线. 2.预习自测 (1)函数y =sin (2x -3π)的最小正周期为 π .(2)已知某地一天从4~16时的温度变化曲线近似满足函数y =10sin (8πx -45π)+20,x ∈[4,16],则该地区这一段时间内的最大温差为 20℃.(二)课堂设计 1.知识回顾(1)参数A (A ﹥0),ω(ω﹥0),φ对函数图象的影响. (2)函数y =A sin (ωx +φ)的图象.(3)y =A sin (ωx +φ),x ∈[0,∞+)(A ﹥0,ω﹥0)中各量的物理意义. 2.问题探究例1 如图,某地一天从6—14时的温度变化曲线近似满足函数y =sin(ωx +φ)+b .(1)求这一天6—14时的最大温差;(2)写出这段曲线的函数解析式. 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合的数学思想. 【解题过程】解:(1)由图可知,这段时间的最大温差是20 ℃.(2)从图中可以看出,从6—14时的图象是函数y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期的图象,∴A =21(30-10)=10,b =21(30+10)=20.∵21·ωπ2=14-6, ∴ω=8π.将x =6,y =10代入上式,解得φ=43π. 综上,所求解析式为y =10sin(8πx +43π)+20,x ∈[6,14]. 【思路点拨】本例是研究温度随时间呈周期性变化的问题,引导学生观察给出的模型函数并思考要解决的问题,让学生体会不同的函数模型在解决具体问题时的不同作用.提醒学生注意本题中所给出的一段图象实际上只取6—14即可,此段恰好为半个周期.本题所求出的函数模型只能近似刻画这天某个时段的温度变化情况,因此应当特别注意自变量的变化范围.同类训练 如下图表示的是电流I 与时间t 的函数关系()⎪⎭⎫ ⎝⎛<>+=2,0sin πϕωϕωt A I 在一个周期内的图象.(1)根据图象写出()ϕω+=t A I sin 的解析式; (2)为了使()ϕω+=t A I sin 中的t 在任意一段1001s 的时间内电流I 能同时取得最大值和最小值,那么正整数ω的最小值为多少? 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合.【解题过程】解:(1)由图知A =300,第一个零点为(-3001,0),第二个零点为(1501,0), ∴πϕωϕω=+⋅=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅1501,03001.解得3,100πϕπω==,∴⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3100sin 300ππt I . (2)依题意有T ≤1001,即ωπ2≤1001,∴πω200≥.故629min =ω 【思路点拨】观察图像带入零点和最值点是求解解析式的常用办法.例2 如图,设地球表面某地正午太阳高度角为θ,δ为此时太阳直射纬度,φ为该地的纬度值,那么这三个量之间的关系是θ=90°-|φ-δ|.当地夏半年δ取正值,冬半年δ取负值.如果在北京地区(纬度数约为北纬40°)的一幢高为0h 的楼房北面盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,两楼的距离不应小于多少?【知识点】正切函数. 【数学思想】数形结合.【解题过程】太阳高度角的定义:设地球表面某地纬度值为φ,正午太阳高度角为θ,此时太阳直射纬度为δ,那么这三个量之间的关系是θ=90°-|φ-δ|.当地夏半年δ取正值,冬半年δ取负值.由地理知识可知,南、北回归线之间的地带可被太阳直射到,由画图易知太阳高度角θ、楼高h 0与此时楼房在地面的投影长h 之间有如下关系:h 0=h tanθ由地理知识可知,在北京地区,太阳直射北回归线时物体的影子最短,直射南回归线时物体的影子最长.因此,为了使新楼一层正午的太阳全年不被遮挡,应当考虑太阳直射南回归线时的情况.解:如图,A 、B 、C 分别为太阳直射北回归线、赤道、南回归线时楼顶在地面上的投影点.要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡,应取太阳直射南回归线的情况考虑,此时的太阳直射纬度-23°26′.依题意两楼的间距应不小于MC . 根据太阳高度角的定义,有∠C =90°-|40°-(-23°26′)|=26°34′, 所以MC =tanC h 0=34'26 tan h 0≈2.000h 0. 即在盖楼时,为使后楼不被前楼遮挡,要留出相当于楼高两倍的间距.【思路点拨】引导学生思考楼高与楼在地面上投影长之间的关系,带领学生分析问题,提示学生从复杂的背景中抽取基本的数学关系,调动相关学科知识来帮助解决问题,最终将实际问题抽象为与三角函数有关的简单函数模型,再根据所得的函数模型解决问题.同类训练 某市的纬度是北纬23°,小王想在某住宅小区买房,该小区的楼高7层,每层3米,楼与楼之间相距15米.要使所买楼层在一年四季正午太阳不被前面的楼房遮挡,他应选择哪几层的房?【知识点】正切函数.【数学思想】数形结合.【解题过程】解:北楼被南楼遮挡的高度为h=15tan[90°-(23°+23°26′)]=15tan43°34′≈14.26,由于每层楼高为3米,根据以上数据,所以他应选3层以上.【思路点拨】结合图像恰当的选择三角函数解决实际问题.例 3 货船进出港时间问题:海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表:深的近似数值(精确到0.001).(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船何时能进入港口?在港口能呆多久?(3)若某船的吃水深度为4米,安全间隙为1.5米,该船在2:00开始卸货,吃水深度以每小时0.3米的速度减少,那么该船在什么时间必须停止卸货,将船驶向较深的水域?活动1:引导学生观察上述问题表格中的数据,发现规律并进一步引导学生作出散点图.引导学生根据散点的位置排列,思考并建立相应的函数模型刻画其中的规律.活动2:根据学生所求得的函数模型,指导学生利用计算器进行计算求解.根据题意,一天中有两个时间段可以进港.问题1:你所求出的进港时间是否符合时间情况?如果不符合,应怎样修改? 问题2:第3问中,应保持港口的水深不小于船的安全水深,那么如何刻画船的安全水深呢?问题3:根据问题的实际意义,货船的安全水深正好等于港口的水深时停止卸货行吗?为什么?正确结论是什么? 【知识点】正弦函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合. 【解题过程】解:(1)以时间为横坐标,水深为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图.根据图象,可以考虑用函数y =Asin (ωx +φ)+h 刻画水深与时间之间的对应关系.从数据和图象可以得出: A =2.5,h =5,T =12,φ=0, 由T =ωπ2=12,得ω=6π.所以这个港口的水深与时间的关系可用y =2.5sin 6πx +5近似描述.由上述关系式易得港口在整点时水深的近似值:令2.5sin6πx +5=5.5,sin6πx =0.2.由计算器可得 20.20.201 357 92≈0.201 4.如图,在区间[0,12]内,函数y =2.5sin 6πx +5的图象与直线y =5.5有两个交点A 、B ,因此6πx ≈0.201 4,或π-6πx ≈0.201 4.解得A x ≈0.384 8,B x ≈5.615 2.由函数的周期性易得:C x ≈12+0.384 8=12.384 8,D x ≈12+5.615 2=17.615 2.因此,货船可以在0时30分左右进港,早晨5时30分左右出港;或在中午12时30分左右进港,下午17时30分左右出港.每次可以在港口停留5小时左右. (3)设在时刻x 货船的安全水深为y ,那么y =5.5-0.3(x -2)(x ≥2).在同一坐标系内作出这两个函数的图象,可以看到在6—7时之间两个函数图象有一个交点.通过计算也可以得到这个结果.在6时的水深约为5米,此时货船的安全水深约为4.3米;6.5时的水深约为4.2米,此时货船的安全水深约为4.1米;7时的水深约为3.8米,而货船的安全水深约为4米.因此为了安全,货船最好在6.5时之前停止卸货,将船驶向较深的水域.【思路点拨】引导学生思考,怎样把此问题翻译成函数模型.引导学生将实际问题的意义转化为数学解释,同时提醒学生注意题目需留意的定量与变量,如:货船的安全水深、港口的水深同时在变,停止卸货的时间应当在安全水深接近于港口水深的时候.让学生进一步体验“数形结合”思想和“函数与方程”思想在解决数学问题中的作用.结论:在货船的安全水深正好等于港口的水深时停止卸货将船驶向较深水域是不行的,因为这样不能保证货船有足够的时间发动螺旋桨.同类训练 设()y f t =是某港口水的深度关于时间t (时)的函数,其中024t ≤≤,下表是该港口某一天从0至24时记录的时间t 与水深y 的关系.经长期观察,函数()y f t =的图象可以近似地看成函数sin()y k A t ωϕ=++的图象. 根据上述数据,函数()y f t =的解析式为( ) A .123sin,[0,24]6ty t π=+∈ B .123sin(),[0,24]6ty t ππ=++∈C .123sin ,[0,24]12t y t π=+∈D .123sin(),[0,24]122t y t ππ=++∈【知识点】三角函数的图像与性质. 【数学思想】数形结合.【解题过程】由表可得,最大值为15,相邻两个最大值之间间隔12,故周期T =12,故6122ππ=,故6πω=,答案选A. 【思路点拨】观察表格,求出相邻两个波峰之间的横向距离,即周期. 【答案】A. 3. 课堂总结 知识梳理三角函数模型应用的基本方法及一般步骤:①审题:观察收集到的数据,寻找规律,发现数据间的数量关系;②建模:根据已知数据绘制散点图,建立三角函数式、三角不等式或三角方程等; ③求解:根据题意求出某点的三角函数值;④检验:检验所求解是否符合实际意义,通过比较,选择恰当的函数模型拟合数据;⑤还原:将所得结论转译回实际问题. 重难点归纳建立数学模型的关键,先根据题意设出代表函数,再利用数据求出待定系数,然后写出具体的三角函数式. (三)课后作业基础型 自主突破1.已知A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,且sin A >sin B >sin C ,则( ) A.A >B >C B.A <B <C C.A +B >2πD.B +C >2π【知识点】根据三角函数判断三角形各角大小. 【数学思想】三角函数图象的应用.【解题过程】∵sin A >sin B >sin C ,又 三角形内角和为180°,∴由函数y =sin x ,x ),(π0∈图象可得A >B >C . 【思路点拨】由于三角形内角和为180°,所以讨论函数为y =sin x ,x ),(π0∈. 【答案】A2.2002年8月,在北京召开国际数学家大会,大会会标如图所示,它是由四个相同的直角三角形、与中间的小正方形拼成的大正方形.若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积为1,小正方形的面积为251,则sin θ+cos θ= .【知识点】在实际问题中建立三角函数模型.【数学思想】主要考查求解三角函数,关键是理解题意并正确利用勾股定理【解题过程】解:由题意,大正方形的边长为1,小正方形的边长为51设θ所对的直角边为x ,则由勾股定理得:15122=⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x∴x =53,∴sin θ=53,cos θ=54∴sin θ+cos θ=57 【思路点拨】根据正方形的面积=边长2,可知大正方形及小正方形的边长,根据图形,大正方形的边长即是直角三角形的斜边,小正方形的边长即是直角三角形两个直角边的差,从而可求相应三角函数的值.【答案】57能力型 师生共研3.如图表示的是电流I 与时间t 的函数关系,I =A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<2π)在一个周期内的图象.(1)根据图象写出I =A sin(ωx +φ)的解析式; (2)为了使I =A sin(ωx +φ)中的t 在任意一段1001s 的时间内电流I 能同时取得最大值和最小值,那么正整数ω的最小值为多少?【知识点】在实际问题中建立三角函数模型. 【数学思想】三角函数模型的构建.【解题过程】(1)由图知A =300,第一个零点为(-3001,0),第二个零点为(1501,0), ∴ω·(-3001)+φ=0,ω·1501+φ=π.解得ω=100π,φ=3π∴I =300sin(100πt +3π). (2)依题意有T ≤1001,即ωπ2≤1001,∴ω≥200π.故ωmin =629. 【思路点拨】根据图象可求得相应三角函数,根据题意利用所得三角函数求出电流I 及ω.【答案】(1)I =300sin(100πt +3π);(2)629. 探究型 多维突破4.某港口水深y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:小时)的函数,下表是水深数据:根据上述数据描成的曲线如图所示,经拟合,该曲线可近似地看成正弦函数y =A sin ωt +b 的图象.(1)试根据数据表和曲线,求出y =A sin ωt +b 的表达式;(2)一般情况下,船舶航行时船底与海底的距离不小于4.5米是安全的,如果某船的吃水度(船底与水面的距离)为7米,那么该船在什么时间段能够安全进港?若该船欲当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过多长时间?(忽略离港所用的时间)【知识点】在实际问题中建立三角函数模型. 【数学思想】三角函数模型的构建,解三角不等式. 【解题过程】解:(1)根据数据可得,A +h =13,-A +h =7, ∴A =3,h =10, T =15﹣3=12,∴ω=T π2=6π, ∴y =3sin (6πx +φ)+10将点(3,13)代入可得π=0 ∴函数的表达式为y =3sin6πt +10(0≤t ≤24) (2)由题意,水深y ≥4.5+7,即3sin6πt +10≥11.5(0≤t ≤24), ∴3sin 6πt ≥,∴6πt ∈[2kπ+6π,2kπ+65π],k =0,1, ∴t ∈[1,5]或t ∈[13,17];所以,该船在1:00至5:00或13:00至17:00能安全进港. 若欲于当天安全离港,它在港内停留的时间最多不能超过16小时.【思路点拨】(1)根据数据,A +h =13,-A +h =7,可得A =3,h =10,由T =15﹣3=12,可求ω=6π,将点(3,13)代入可得φ=0,从而可求函数的表达式;(2)由题意,水深y ≥4.5+7,即3sin 6πt +10≥11.5(0≤t ≤24),从而可求t ∈[1,5]或t ∈[13,17] 【答案】(1)y =3sin6πt +10(0≤t ≤24);(2)1:00至5:00或13:00至17:00;在港内停留的时间最多不能超过16小时. 自助餐1.甲、乙两人从直径为2r 的圆形水池的一条直径的两端同时按逆时针方向沿池做圆周运动,已知甲速是乙速的两倍,乙绕池一周为止,若以θ表示乙在某时刻旋转角的弧度数, l 表示甲、乙两人的直线距离,则l =f (θ)的图象大致是( )A.B.C.D.【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】根据题目要求选择恰当的三角函数模型.【解题过程】根据题意可知θ=π时,两人相遇,排除B ,D ;两人的直线距离不可为负,排除A .【思路点拨】由题意知θ=π时,两人相遇,两人的直线距离不可为负. 【答案】C2.电流强度I (安培)随时间t(秒)变化的函数I =Asin (ωt +φ)的图象如图所示,则当t =1207秒时的电流强度( )A.0B.10C.-10D.5 【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】函数y =A sin (ωx +φ),x ∈[0,∞+)(A ﹥0,ω﹥0)中各量的物理意义.【解题过程】根据题意可知A =10,1001300130042=-=T ,可知501=T ,从而得π100=ω;当3001=t 时,10=I ,从而可得φ=6π;于是可得I =10sin (10πx +6π).故当t =1207时,I =0.【思路点拨】由题意知θ=π时,两人相遇,两人的直线距离不可为负. 【答案】A3.一个大风车的半径为8米,12分钟旋转一周,它的最低点离地面2米,求风车翼片的一个端点离地面距离h (米)与时间t (分钟)之间的函数关系式.【知识点】三角函数模型的应用.【数学思想】根据题目要求建立恰当的三角函数模型.【解题过程】以最低点的切线为x 轴,最低点为原点,建立直角坐标系.设P (x (t ), y (t ))则h(t )= y (t )+2,又设P 的初始位置在最低点,即y (0)=0, 在Rt △O 1PQ 中,∠OO 1P =θ,cos θ=8()8y t -,∴y (t )= -8cos θ+8,而212π=t θ,∴θ=6t π,∴y (t )= -8cos 6t π+8, ∴h (t )= -8cos 6t π+10.【思路点拨】根据题意建立合适的直角坐标系,利用给定的几何关系和三角函数构建角度和长度的关系,列出函数表达式,化简即可得出结果.【答案】h (t)=-8cos6t+10。
人教版高中数学高一A版必修4 第二章第一节平面向量的实际背景及基本概念
第二章第一节平面向量的实际背景及基本概念1.丰富多彩的背景,引人入胜的内容.教材首先从力、位移等量讲清向量的实际背景以及研究向量的必要性,接着介绍了平面向量的有关知识.学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言与方法表述和解决数学、物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力.平面向量基本定理是平面向量正交分解及坐标表示的基础,从学生熟知的功的概念出发,引出了平面向量数量积的概念及其几何意义,接着介绍了向量数量积的性质、运算律及坐标表示.向量数量积把向量的长度和三角函数联系了起来,这样为解决有关的几何问题提供了方便,特别能有效地解决线段的垂直问题.最后介绍了平面向量的应用.2.教学的最佳契机,全新的思维视角.向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的.反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题.这一章的内容虽然概念多,但大都有其物理上的来源,虽然抽象,却与图形有着密切的联系,向量应用的优越性也是非常明显的.全新的思维视角,恰当的教与学,使得向量不仅生动有趣,而且是培养学生创新精神与能力的极佳契机.3.本章充分体现出新教材特点.以学生已有的物理知识和几何内容为背景,直观介绍向量的内容,注重向量运算与数的运算的对比,特别注意知识的发生过程.对概念、法则、公式、定理等的处理主要通过观察、比较、分析、综合、抽象、概括得出结论.这一章中的一些例题,教科书不是先给出解法,而是先进行分析,探索出解题思路,再给出解法.解题后有的还总结出解决该题时运用的数学思想和数学方法,有的还让学生进一步考虑相关的问题.对知识的处理,都尽量设计成让学生自己观察、比较、猜想、分析、归纳、类比、想象、抽象、概括的形式,从而培养学生的思维能力.向量的坐标实际上是把点与数联系起来,进而可把曲线与方程联系起来,这样就可用代数方程研究几何问题,同时也可以用几何的观点处理某些代数问题.4作者:赵勇,永安三中教师,本教学设计获福建省教学设计大赛三等奖整体设计教学理念新的课程标准要求我们创造性地使用教材,积极开发、利用各种教学资源,创设教学情境,让学生通过主动参与、积极思考、合作交流和创新等过程,获得知识、能力、情感的全面发展.本节课将充分体现以“学生为本”的教学观念,实现课程理念、教学方式和学生学习方式的转变.教学目标1.通过力的分析等实例,了解向量的实际背景;理解向量的概念.2.理解向量的几何表示;掌握零向量、单位向量、平行向量等概念;3.理解相等向量和共线向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量的相等向量.教学重点、难点1.通过学生自主探究,并在教师的引导下,使学生理解向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示等是本节课的重点.2.难点是学生对向量的概念和共线向量的概念的理解.学情和教材分析《向量》是高中数学新教材必修四第二章第1节.向量是近代数学中重要和基本的概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景,在数学和物理学科中具有广泛的应用.所以,向量是高考必考的重点内容,又因为其抽象性,它还是学生在学习中的一个难学内容.本节内容是向量一章的第一节课,因此,是十分关键、重要的一节课.教学准备多媒体课件教学过程导入新课位置是几何学研究的重要内容之一,几何中常用点表示位置,研究如何由一点的位置确定另外一点的位置.如图1,如何由点A确定点B的位置?图1一种常用的方法是,以A为参照点,用B点A点之间的方位和距离确定B点的位置.如,B点在A点东偏南45°,30千米处.这样,在A点与B点之间,我们可以用有向线段AB表示B点相对于A点的位置.有向线段AB就是A点与B点之间的位移.位移简明地表示了位置之间的相对关系.像位移这种既有大小又有方向的量,加以抽象,就是我们本章要研究的向量.推进新课新知探究本章引言中,我们知道,位移是既有大小,又有方向的量,你还能举出一些这样的量吗?图2请大家阅读课本2.1.1向量的物理背景与概念;2.1.2向量的几何表示.并回答下面问题: (1)什么是向量?向量和数量有何不同? (2)向量如何表示?(3)什么是零向量和单位向量? (4)什么是平行向量?待学生阅读完后,老师总结并展示课件: 1.什么是向量?向量和数量有何不同?(数量:只有大小,没有方向的量) 在质量、重力、速度、加速度、身高、面积、体积这些量中,哪些是数量?哪些是向量? 数量有:质量、身高、面积、体积 向量有:重力、速度、加速度提问:角度,海拔,温度是向量吗? 2.向量如何表示?(1)几何表示——向量常用有向线段表示:有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.图3 注:以A 为起点,B 为终点的有向线段记为AB →,线段AB 的长度记作|AB →|(读为模); (2)也可以表示为a ,b ,c ,…,大小记作:|a|、|b|、|c |、…说明一:我们所说的向量,与起点无关,用有向线段表示向量时,起点可以取任意位置.所以数学中的向量也叫自由向量.如图4:它们都表示同一个向量.图4练习:向量AB →和BA →是同一个向量吗?为什么? 不是,方向不同.探究:向量就是有向线段吗?有向线段就是向量吗? 说明二:有向线段与向量的区别: 有向线段:有固定起点、大小、方向.向量:可选任意点作为向量的起点、有大小、有方向.图5有向线段AB →、CD →是不同的.图6向量AB →、CD →是同一个向量. 3.什么是零向量和单位向量?零向量:长度为0的向量,记为0; 单位向量:长度为1的向量.注:零向量,单位向量都是只限制大小,不确定方向的. 向量之间的关系: 4.什么是平行向量?方向相同或相反的非零向量叫平行向量. 注:1.若是两个平行向量,则记为a ∥b .2.我们规定,零向量与任一向量平行,即对任意向量a ,都有0∥a . 练习:判断下列各组向量是否平行?图7向量的平行与线段的平行有什么区别? 练习:已知下列命题:(1)向量AB →和向量BA →长度相等;(2)方向不同的两个向量一定不平行;(3)向量就是有向线段;(4)向量0=0;(5)向量AB →大于向量CD →.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3 答案:B例1试根据图8中的比例尺以及三地的位置,在图中分别用向量表示A 地至B 、C 两地的位移,并求出A 地至B 、C 两地的实际距离(精确到1 km).图8请同学们阅读课本2.1.3相等向量与共线向量,并回答问题:什么是相等向量和共线向量?待学生回答后,老师总结并展示课件: 5.什么是相等向量和共线向量?长度相等且方向相同的向量叫相等向量.a =b =c A 1B 1→=A 2B 2→=A 3B 3→=A 4B 4→图9注:1.若向量a ,b 相等,则记为a =b ;2.任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.平行向量也叫共线向量.注:任一组平行向量都可以平移到同一直线上. 练习:判断下列命题是否正确:(1)两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;(2)若|a|=|b |,则a =b ;(3)若AB →=DC →,则四边形ABCD 是平行四边形;(4)平行四边形ABCD 中,一定有AB →=DC →;(5)若m =n ,n =k ,则m =k ;(6)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中不正确命题的个数是( )A .2B .3C .4D .5 答案:C练习:下列说法正确的是( ) A .若|a|>|b|,则a>b B .若|a |=0,则a =0C .若|a|=|b|,则a =b 或a =-bD .若a ∥b ,则a =bE .若a =b ,则|a|=|b |F .若a ≠b ,则a 与b 不是共线向量G .若a =0,则-a =0 答案:EG例2如图10,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与OA →、OB →、OC →相等的向量.图10解:OA →=CB →=DO →, OB →=DC →=EO →, OC →=AB →=ED →=FO →.练习:如图11,EF 是△ABC 的中位线,AD 是BC 边上的中线,在以A 、B 、C 、D 、E 、F 为端点的有向线段表示的向量中请分别写出:图11(1)与向量CD →共线的向量有________个,分别是________________________________;(2)与向量DF →的模一定相等的向量有________个,分别是______________________;(3)与向量DE →相等的向量有________个,分别是__________.答案:(1)7 DC →、DB →、BD →、FE →、EF →、CB →、BC → (2)5 FD →、EB →、BE →、EA →、AE →(3)2 CF →、FA →课堂小结 通过本节课的学习,要求大家能够理解向量的概念;掌握向量的几何表示;理解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.作业习题2.1A 组2,5设计思路1.首先先对本节课教材内容进行分析2.教材内容的安排和处理根据我所教学生的特点,我对教材进行了如下处理,先由物理中的位置关系导入新课,然后提出问题,并要求学生带着问题去阅读课本,最后由老师总结,并对概念进行概念辨析,以加大学生的思维的深度,拓宽了学生的视野,实现本节课难点的突破,整堂课充分发挥学生的主导作用.3.教法“问题是数学的灵魂,也是学好数学的必然手段”,本节课总体上以问题串的形式,设计为七问五练.着重抓四个知识点,突出学生的“主导地位”.并通过多媒体课件的演示,直观展示向量的有关内容,激发学生的兴趣.4.学法指导以问题为载体,通过提问、阅读、归纳,练习的过程,掌握思考、讨论、交流的学习方法,并体验探究和发现的乐趣.。
2016版高中数学人教A版必修四课件:第一章§5.1正弦函数的图像
分。
第一章 三 角 函 数
若本例中的函数 y=lg x 换为 y=x2,则结果如何? 解:在同一直角坐标系中画出函数 y=x2 和 y=sin x 的图像, 如图所示.
由图知函数 y=x2 和 y=sin x 和图像有两个交点,则方程 x2- sin x=0 有两个根.
x
0
π 2
π
3π 2
2π
sin x 0
1
0
-1
0
y
-1
1
-1
-3
-1
②描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:
(0,-1),π2 ,1,(π,-1),32π,-3,(2π,-1).
③连线:用光滑曲线将描出的五个点连接起
来,得函数 y=2sin x-1,x∈[0,2π]的简
图,如图所示.
栏目 导引 第十七页,编辑于星期五:二十三点 四十九分。
第一章 三 角 函 数
解析:(1)正确.观察正弦函数的图像知 y=sin x 的图像与 y 轴 只有一个交点. (2)正确.观察正弦曲线可知正弦函数的图像介于直线 y=1 与 y=-1 之间. (3)正确.在函数 y=-2sin x,x∈[0,2π]的图像上起关键作
用的五个点是(0,0),π2 ,-2,(π,0),23π,2,(2π,
4.(1)正弦曲线在(0,2π]内最高点坐标为_____π2__,_1____,最 低点坐标为___3_2π__,__-__1____.
(2)在同一坐标系中函数 y=sin x,x∈(0,2π]与 y=sin x,x ∈(2π,4π]的图像形状__相_同_____,位置__不__同____.(填“相同” 或“不同”)
人教A版高中数学高一必修4课件两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)
例 3 已知 sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,求ttaann αβ的值.
解 ∵sin(α+β)=21,∴sin αcos β+cos αsin β=21.
①
∵sin(α-β)=13,sin αcos β-cos αsin β=31.
②
由①,②解得 sin αcos β=152,cos αsin β=112,
3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)
15
=sin34π+αcosπ4-β-cos34π+αsinπ4-β =153×35--1123×-45 =-3635.
3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)
16
规律方法 在解决此类题目时,一定要注意已知角与所求 角之间的关系,恰当地运用拆角、拼角技巧,同时分析角 之间的关系,利用角的代换化异角为同角.具体做法是: (1)当条件中有两角时,一般把“所求角”表示为已知两 角的和或差. (2)当已知角有一个时,可利用诱导公式把所求角转化为 已知角.
第三章——
3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 3.1.2 两角和与差的正弦、余弦、正切公式(一)
[学习目标]
1.掌握由两角差的余弦公式推导出两角和的余弦公式及两角和与差 的正弦公式. 2.会用两角和与差的正弦、余弦公式进行简单的三角函数的求值、 化简、计算等. 3.熟悉两角和与差的正弦、余弦公式的灵活运用,了解公式的正用、 逆用以及角的变换的常用方法.
1.sin 7°cos 37°-sin 83°cos 53°的值是( A )
A.-21
1 B.2
3 C. 2
D.-
3 2
解析 原式=sin 7°cos 37°-cos 7°sin 37°=sin(-30°)
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】
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⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z4、已知α是第几象限角,确定()*n nα∈N 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为nα终边所落在的区域.5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度.6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是l rα=. 7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π=,180157.3π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭.12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=()2222sin1cos ,cos 1sin αααα=-=-;()sin 2tan cos ααα= sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫== ⎪⎝⎭.13、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=. ()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-. ()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名称不变,符号看象限.()5sin cos 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ()6sin 2πα⎛⎫+=⎪⎝⎭,cos sin π⎛⎫.14、函数sin y x =()sin y x ϕ=+的图象;再将函数(sin y x =1ω倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=+(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变)函数sin y x =1ω倍(纵坐标不变),得到函数sin y x ω=的图象;再将函数sin y x ω=的图象上所有点向左(右)平移ϕω个单位长度,得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象. 函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质:①振幅:A ;②周期:2πωT =;③频率:12f ωπ==T ;④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ.函数()siny xωϕ=A++B,当1x x=时,取得最小值为miny;当2x x=时,取得最大值为maxy,则()max min12y yA=-,()max min12y yB=+,()21122x x x xT=-<.15、正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:siny x=cosy x=图象定义域R R,2x x k kππ⎧⎫≠+∈Z⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-最值当22x kππ=+()k∈Z时,max1y=;当22x kππ=-()k∈Z时,min1y=-.当()2x k kπ=∈Zmax1y=;当2x kππ=+()k∈Z时,min1y=-.既无最大值也无最小值周期性2π2ππ奇偶性奇函数单调性在(k2⎡⎢⎣()k∈Z上是减函数.在,22k kππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭()k∈Z上是增函数.对称性对称中心()(),0k kπ∈Z对称轴()2x k kππ=+∈Z对称中心(),02k kππ⎛⎫+∈Z⎪⎝⎭对称轴()x k kπ=∈Z对称中心(),02kkπ⎛⎫∈Z⎪⎝⎭无对称轴16、向量:既有大小,又有方向的量.数量:只有大小,没有方向的量.有向线段的三要素:起点、方向、长度.零向量:长度为0的向量.单位向量:长度等于1个单位的向量.函数性质平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量.17、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点.⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+.⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+;②结合律:()()a b c a b c ++=++;③00a a a +=+= .⑸坐标运算:设()11,a x y =,()22,b x y =,则()1212,a b x x y y +=++. 18、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=--.设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y A B=--.19、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①a a λλ=;②当0λ>时,a λ的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a 的方向相反;当0λ=时,0a λ=.⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+;③()a b a b λλλ+=+ .⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ==.20、向量共线定理:向量()0a a ≠ 与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ=.设()11,a x y =,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠ 共线.21、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+.(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基底)22、分点坐标公式:设点P 是线段12P P 上的一点,1P 、2P 的坐标分别是()11,x y ,()22,x y ,当12λP P =PP 时,点P 的坐标是1212,11x x y y λλλλ++⎛⎫⎪++⎝⎭. baC BAa b C C -=A -AB =B23、平面向量的数量积:⑴()cos 0,0,0180a b a b a b θθ⋅=≠≠≤≤.零向量与任一向量的数量积为0.⑵性质:设a 和b 都是非零向量,则①0a b a b ⊥⇔⋅= .②当a 与b 同向时,a b a b ⋅= ;当a 与b反向时,a b a b ⋅=- ;22a a a a ⋅==或a = .③a b a b ⋅≤ .⑶运算律:①a b b a ⋅=⋅;②()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅;③()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅.⑷坐标运算:设两个非零向量()11,a x y = ,()22,b x y = ,则1212a b x x y y ⋅=+.若(),a x y = ,则222a x y =+,或a =设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则12120a b x x y y ⊥⇔+=.设a 、b 都是非零向量,()11,a x y =,()22,b x y = ,θ是a 与b=24、两角和与差的正弦、余弦和正切公式: ⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+; ⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-; ⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-; ⑷()sinαβ+=⑸()tan αβ-=()()1tan tan αβαβ-+);⑹()tan αβ+=()()1tan tan αβαβ+-).α. 2222cos 112sin ααα=-=-(2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=). 26、()αϕ=+,其中tan ϕB =A.。