高中数学用匀速圆周运动来讲解三角函数的图像和性质

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高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结

高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结

高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结高中数学中,三角函数及反三角函数是重要的内容之一。

在学习这一部分知识时,需要掌握其图像性质以及相关的知识点。

下面将对这些内容进行总结。

一、三角函数的图像性质1. 正弦函数(sin)的图像性质:- 周期性:sin函数的周期为2π,即在每个周期内,函数的图像重复出现;- 奇函数性质:sin函数关于原点对称;- 取值范围:sin函数的取值范围为[-1,1],即函数的值始终在该区间内波动。

2. 余弦函数(cos)的图像性质:- 周期性:cos函数的周期为2π;- 偶函数性质:cos函数关于y轴对称;- 取值范围:cos函数的取值范围也为[-1,1]。

3. 正切函数(tan)的图像性质:- 周期性:tan函数的周期为π;- 奇函数性质:tan函数关于原点对称;- 无界性:tan函数的值域为实数集,即函数在某些点无界。

二、三角函数的知识点1. 基本正弦函数的性质:- 特殊角的正弦值:0°、90°、180°、270°和360°对应的正弦值分别为0、1、0、-1和0;- 正弦函数的增减性:在0°到180°的区间上,sin函数是单调递增的;- 正弦函数的奇偶性:sin(-x)=-sin(x),即sin函数关于原点对称。

2. 基本余弦函数的性质:- 特殊角的余弦值:0°、90°、180°、270°和360°对应的余弦值分别为1、0、-1、0和1;- 余弦函数的增减性:在0°到180°的区间上,cos函数是单调递减的;- 余弦函数的奇偶性:cos(-x)=cos(x),即cos函数关于y轴对称。

3. 基本正切函数的性质:- 特殊角的正切值:0°、90°、180°和270°对应的正切值分别为0、无穷大、0和无穷大;- 正切函数的周期性:tan(x+π)=tan(x),即tan函数的周期是π。

匀速圆周运动的数学模型高一数学同步精讲课件(

匀速圆周运动的数学模型高一数学同步精讲课件(
圆周运动. 你能用一个合适的函数模型来刻画盛水筒(视为质
点)距离水面的相对高度与时间的关系吗?
因筒车上盛水筒的运动具有周期性,可以考虑利用三角函数
刻画它的运动规律.
? 思考
与盛水筒运动相关的量有哪些?它们之间有怎样的关系?
将筒车抽象为一个几何图形,设经过 t s后,
盛水筒M从点P0运动到点P.
这个盛水筒距离水面的高度H,
高度;
解:(2) 当t=5时,


= (
× − ) + = . .


最低处
P(0,-55)
图 4 转盘直径
110m
课堂小结
用函数y=Asin(ωx+φ)模型解决实际问题经历了怎
样的研究路径和过程?
实际
问题
实际问题
的解
抽象
转化
数学
问题
引入
Hale Waihona Puke 构建三角函数模型
求解三角函数
问题
以OP为终边的角为− ;

根据摩天轮转一周
大约需要30 min,可知座舱转动的角速度约
最低处
P(0,-55)

为 rad/min,由题意可得:



= (
− ) + ,


≤ ≤
图 4 转盘直径
110m
最高点高
度120m
(2)求游客甲在开始转动5 min后离地面的
度120m
你打算选择什么函数模型来
刻画这个实际问题?为什么?
最低处
P(0,-55)
图 4 转盘直径
110m
最高点高
度120m
(1)游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转

5.7.1三角函数的应用教学设计(第1课时)(高硕)-高中数学新教材必修第一册小单元教学专家指导(视

5.7.1三角函数的应用教学设计(第1课时)(高硕)-高中数学新教材必修第一册小单元教学专家指导(视

5.7 三角函数的应用第一课时教学设计一、内容和及其解析 (一)教学内容本小节内容选自《普通高中数学必修第一册》人教A 版(2019)第五章《三角函数》的第七节《三角函数的应用》。

(二)教学内容解析本节课是在学习了三角函数图象和性质的前提下来学习三角函数模型的简单应用,通过例题,循序渐进地介绍三角函数模型的应用,在素材的选择上注意了广泛性、真实性和新颖性,同时又关注到三角函数性质(特别是周期性)的应用.培养他们综合应用数学和其他学科的知识解决问题的能力.进一步突出函数来源于生活应用于生活的思想培养学生的建模、分析问题、数形结合、抽象概括等能力.发展学生数学建模、数据分析、数学直观、数学抽象、逻辑推理的核心素养,从而培养学生的创新精神和实践能力. 二、教学目标及解析 (一)教学目标1.会通过建立三角模型,解决实际问题。

2.体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.掌握对函数sin()y A x ωϕ=+图像的应用,培养直观想象和逻辑推理核心素养能力。

3.通过学习三角函数模型的实际应用,能使学生学会把实际问题抽象为数学问题,培养数学建模素养。

(二)教学目标解析①要读懂题目所要反映的实际问题的背景,领悟其中的数学本质,根据相等关系或不等关系列式. ②在建立三角函数模型这一关键步骤上,要充分运用数形结合的思想来打开思路,解决问题. ③在应用研究数学知识解决实际问题时,应当注意从复杂的背景中抽取基本的数学关系,还要调动相关学科知识来帮助解决问题.④实际问题通常涉及复杂的数据,因此可能需要用到计算机或计算器. 三、教学问题诊断分析问题1 如何理解函数sin 00[0y x x A ωϕA ω=+>>∈+∞()(,)(,))中,A ω ϕ,,的物理意义. 突破:通过对弹簧振子振动、及交变电流两个物理问题来说明三角函数模型的简单应用.包括函数模型的拟合、作散点图、确定参数A ω ϕ,,从而确定出相应的函数解析式.了解简谐运动可以用函数sin 00[0y x x A ωϕA ω=+>>∈+∞()(,)(,))表示,理解描述简谐运动的物理量,如振幅、周期、频率等与这个解析式中常数有关,理解A ω ,,的物理意义. 问题2 三角函数模型的作用突破:三角函数作为描述现实世界中(周期现象)的一种数学模型,可以用来研究很多问题,在刻画周期变化规律、预测未来等方面发挥着重要作用. 三角函数模型的应用体现在两个方面: ①已知函数模型求解数学问题;②把实际问题转化成数学问题,抽象出有关的数学模型,再利用三 角函数的有关知识解决问题. 问题3 利用三角函数模型解决实际问题的一般步骤 突破:教学难点:重点:了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,并会用三角函数模型解决一些简单的实际问题; 难点:实际问题抽象为三角函数模型.四、教学支持条件PPT 课件,视频五、教学过程设计(主体内容) (一)情景导入现实生活中存在大量具有周而复始、循环往复特点的周期运动变化现象,如果某种变化着的现象具有周期性,那么就可以考虑借助三角函数来描述.问题1:你能举出生活中具有周期性现象的实例吗?【学生经过思考和讨论之后,举出一些生活中的实例,教师进行补充】 【预设的答案】:预想学生所举周期性现象的例子可能包括以下几方面: (1)匀速圆周运动。

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质三角函数是数学中的重要概念,它们在几何、物理、工程等领域中都有广泛的应用。

本文将介绍三角函数的图像与性质,包括正弦函数、余弦函数和正切函数。

正弦函数的图像与性质正弦函数是最基本的三角函数之一,它表示一个周期性变化的曲线。

正弦函数的图像可以通过在单位圆上取点来得到。

在单位圆上,我们可以将角度与坐标点联系起来,从而得到正弦函数的图像。

正弦函数的图像是一个连续的曲线,它在每个周期内都会经过最高点和最低点。

正弦函数的周期是360度或2π弧度,即在一个周期内,正弦函数的值会重复出现。

正弦函数的最高点和最低点分别为1和-1,它们对应于角度为90度或π/2弧度和270度或3π/2弧度。

正弦函数还具有以下性质: - 正弦函数是奇函数,即f(-x)=-f(x)。

- 正弦函数在0度或0弧度时取得最小值0。

- 正弦函数在90度或π/2弧度时取得最大值1。

- 正弦函数在180度或π弧度时取得最小值0。

- 正弦函数在270度或3π/2弧度时取得最大值-1。

余弦函数的图像与性质余弦函数是另一个常见的三角函数,它也表示一个周期性变化的曲线。

余弦函数的图像可以通过在单位圆上取点来得到。

与正弦函数类似,余弦函数的图像也是一个连续的曲线,它在每个周期内都会经过最高点和最低点。

余弦函数的周期也是360度或2π弧度,即在一个周期内,余弦函数的值会重复出现。

余弦函数的最高点和最低点分别为1和-1,它们对应于角度为0度或0弧度和180度或π弧度。

余弦函数还具有以下性质: - 余弦函数是偶函数,即f(-x)=f(x)。

- 余弦函数在0度或0弧度时取得最大值1。

- 余弦函数在90度或π/2弧度时取得最小值0。

- 余弦函数在180度或π弧度时取得最大值-1。

- 余弦函数在270度或3π/2弧度时取得最小值0。

正切函数的图像与性质正切函数是三角函数中的另一个重要概念,它表示一个周期性变化的曲线。

正切函数的图像可以通过在单位圆上取点来得到。

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质三角函数是高中数学中的重要概念之一,它们在数学和物理中有广泛的应用。

通过研究三角函数的图像和性质,我们可以更好地理解它们的特点和变化规律。

本文将从正弦函数、余弦函数和正切函数三个方面介绍它们的图像与性质。

一、正弦函数的图像与性质正弦函数是最基本的三角函数之一,它的图像可以通过单位圆的边界上的点来画出。

在单位圆上,以圆心为原点,与正x轴的交点为A,从A点逆时针旋转一个角度θ,与半径OA的交点为P,那么点P的纵坐标y就表示正弦函数的值。

从单位圆上的任一点开始,逆时针方向绕单位圆运动,所走过的角度与此时正弦函数的值是一一对应关系。

正弦函数的性质如下:1. 周期性:正弦函数的周期为360度或2π(弧度),即sin(x+360°)=sin(x)。

2. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x)。

3. 定义域和值域:正弦函数的定义域为所有实数,值域介于-1和1之间,即-1≤sin(x)≤1。

4. 单调性:正弦函数在一个周期内是周期递增递减的。

5. 对称轴:正弦函数图像关于直线y=0对称。

二、余弦函数的图像与性质余弦函数与正弦函数非常相似,它们的主要区别在于相位差。

余弦函数的图像可以通过单位圆的边界上的点来画出。

在单位圆上,以圆心为原点,与正x轴的交点为A,从A点逆时针旋转一个角度θ,与半径OA的交点为P,那么点P的横坐标x就表示余弦函数的值。

从单位圆上的任一点开始,逆时针方向绕单位圆运动,所走过的角度与此时余弦函数的值是一一对应关系。

余弦函数的性质如下:1. 周期性:余弦函数的周期为360度或2π(弧度),即cos(x+360°)=cos(x)。

2. 偶性:余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x)。

3. 定义域和值域:余弦函数的定义域为所有实数,值域介于-1和1之间,即-1≤cos(x)≤1。

4. 单调性:余弦函数在一个周期内是周期递增递减的。

三角函数的图像和性质

三角函数的图像和性质

当0<A<1时,图像在y轴方向压缩。
02
周期变换
ω表示周期变换的系数,周期T=2π/|ω|。当ω>1时,周期减小,图像
在x轴方向压缩;当0<ω<1时,周期增大,图像在x轴方向拉伸。
03
相位变换
φ表示相位变换的角度,当φ>0时,图像左移;当φ<0时,图像右移。
正弦型曲线应用举例
振动问题
在物理学中,正弦函数常用来描述简谐振动,如弹簧振子 、单摆等。通过正弦函数的振幅、周期和相位等参数,可 以描述振动的幅度、频率和初始状态。
三角函数的图像和性 质
汇报人:XX 2024-01-28
contents
目录
• 三角函数基本概念 • 正弦函数图像与性质 • 余弦函数图像与性质 • 正切函数图像与性质 • 三角函数复合与变换 • 三角函数在解决实际问题中的应用
01
三角函数基本概念
角度与弧度制
角度制
01
将圆周分为360等份,每份称为1度,用度(°)作为单位来度量
角的大小。
弧度制
02
以弧长等于半径所对应的圆心角为1弧度,用符号rad表示,是
国际通用的角度度量单位。
角度与弧度的换算
03
1° = (π/180)rad,1rad = (180/π)°。
三角函数定义及关系
正弦函数
sinθ = y/r,表示单位圆上任意 一点P(x,y)与x轴正方向形成的 角θ的正弦值。
光学
在光的反射、折射等现象中,三角函数可以 帮助计算入射角、折射角等角度问题。
在工程问题中的应用
1 2
建筑设计
在建筑设计中,三角函数可以帮助计算建筑物的 角度、高度、距离等参数,确保设计的准确性和 安全性。

高中数学用匀速圆周运动来讲解三角函数的图像和性质

高中数学用匀速圆周运动来讲解三角函数的图像和性质

以匀速圆周运动来讲解三角函数的图像和性质对于三角函数y=Asin(ωx+φ)的周期,频率,初相,它是由函数y=sinx经过怎样的变换来得到,有些同学掌握的不是很好,他们主要是觉得比较抽象,虽然对于对变换法则进行了记忆,但由于理解并不透彻,因而在具体应用时,仍然常常出错。

为了让初次接触这些函数的同学能更好的理解,掌握这些函数的性质和它们之间的关系,我在此尝试用质点做圆周运动的模型来讲解三角函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质以及它是由y=sinx经过怎样的变换得到的。

在正式讲述之前,我们先来思考一个问题:有一个单位圆,以其圆心为坐标原点建立直角坐标系,有一质点,以单位圆与横轴的交点为起点,以角速度1rad/单位时间在单位圆上按逆时针方向做周而复始的匀速圆周运动,求任一时刻质点对横轴的位移(以x轴上方为正)是多少?并作出其图像。

对上面的问题,当我们学过单位圆和三角函数之后,我们就知道,所求的这一位移正是质点所到达位置的正弦线,如下图中的PM因此,所求问题的解正是正弦函数y=sinx,其图像也就是三角函数y=sinx 的图像,在此模型下,函数y=sinx图像也就是质点做此圆周运动的位移---时间图像,如下图从上面问题的叙述来看,质点的圆周运动明显是一种周期运动,那么其运动的周期是多少呢?我们知道,一个整圆的圆周角是2π,质点以1rad/单位时间的角速度在圆上做圆周运动,那么它走完一周所需要的时间就是整圆的圆周角除以质点运动的角速度,也就是2π/1=2π,这就是它的周期。

如果质点在此单位圆上运动的角速度变成了ω,那么其运动的周期就是2π/ω,这时,相应的函数也就变成了y=sin ωx。

在上面两图中,两纵轴的意义相同,其上的纵坐标都是表示位置,但两图的横坐标却有了不同的含义,上面质点在单位圆上的运行图中,横坐标仍然是表示位置的,但下面函数图象上的横坐标就不再表示位置了,而是表示时间,整个函数图象表示的是在质点运行时间内的任一时刻质点对横轴的位移,因此,后面在此模型下讨论函数y=Asin(ωx+φ)的图象和性质时,其图象横轴都是时间轴,其轴上坐标都表示了某一时刻。

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质三角函数是高中数学中非常重要的一部分内容,它们在物理、工程、计算机科学等领域都有广泛的应用。

在学习三角函数时,我们需要了解它们的图像与性质,以便更好地理解它们的含义和用法。

本文将介绍三角函数的图像与性质,帮助读者更好地掌握这一知识点。

正弦函数(sin)正弦函数是最常见的三角函数之一,它描述了一个周期性变化的曲线。

正弦函数的图像是一个连续的波浪线,它在区间[-1,1]之间取值,且呈现周期性。

具体来说,当自变量的取值为0时,正弦函数的值为0;当自变量的取值为90°(或π/2)时,正弦函数的值为1;当自变量的取值为180°(或π)时,正弦函数的值再次为0;以此类推。

正弦函数的图像可以帮助我们观察周期性变化的现象,并用于解决相关问题,如天体运动、声音传播等。

余弦函数(cos)余弦函数也是一种常见的三角函数,它与正弦函数非常相似,但在图像上有一定的差异。

余弦函数的图像也是一个周期性变化的曲线,它在区间[-1,1]之间取值。

与正弦函数不同的是,当自变量的取值为0时,余弦函数的值为1;当自变量的取值为90°(或π/2)时,余弦函数的值为0;当自变量的取值为180°(或π)时,余弦函数的值再次为-1。

余弦函数的图像可以帮助我们观察周期性的振动现象,如弹簧的伸缩、机械摆动等。

正切函数(tan)正切函数是三角函数中的另一个重要概念,它描述了一个不断增大或减小的曲线。

正切函数的图像在某些点和正弦函数、余弦函数的图像相交,但在其他点上却有明显的区别。

正切函数的图像可以帮助我们观察角度的变化和斜率的变化,如坡度、天文观测等。

正切函数的自变量是角度的度数,因此它的取值范围没有限制。

需要注意的是,在某些角度上,正切函数的值会趋近于无穷大。

性质与应用除了图像之外,三角函数还有许多重要的性质和应用。

其中,周期性是最基本的特征之一。

正弦函数、余弦函数的周期均为360°(或2π),而正切函数的周期为180°(或π)。

匀速圆周运动的数学模型 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象ppt课件

匀速圆周运动的数学模型 5.6.2 函数y=Asin(ωx+φ)的图象ppt课件

化学课件:./kejian/huaxue/ 生物课件:./kejian/shengwu/
地理课件:./kejian/dili/
历史课件:./kejian/lishi/


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换得到 y=Asin(ωx+φ),x∈R 的图象.(难点) 养直观想象素养.
2.能根据 y=Asin(ωx+φ)的部分图象,确定其 2.借助函数的图象求解析
解析式.(重点)
式,提升数学运算素养.
3.求函数解析式时 φ 值的确定.(易错点)
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三角函数的图像和性质

三角函数的图像和性质

三角函数的图像和性质三角函数是高中数学中的重要概念之一。

它包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。

在三角函数中,最基本的一个概念是函数的图像和性质,下面将就三角函数的图像和性质进行探讨。

一、正弦函数的图像和性质正弦函数是三角函数中最基本的函数之一,它表示的是一个周期为2π,振幅为1的波动函数。

在坐标系中,正弦函数的图像是一条标准正弦曲线,左右对称,穿过原点,波形呈现峰值、谷值循环的过程。

正弦函数的性质包括:1. 周期性:正弦函数的周期为2π。

2. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x)。

3. 对称性:正弦函数以y轴为中心对称。

二、余弦函数的图像和性质余弦函数也是三角函数中的一个重要函数,它表示的是一个周期为2π,振幅为1的波动函数。

与正弦函数不同的是,余弦函数的图像是一个横向平移的正弦曲线,左右对称,波形呈现峰值、谷值循环的过程。

余弦函数的性质包括:1. 周期性:余弦函数的周期为2π。

2. 奇偶性:余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x)。

3. 对称性:余弦函数以x轴为中心对称。

三、正切函数的图像和性质正切函数是另一种常见的三角函数,它表示的是正弦函数与余弦函数之比。

正切函数的图像呈现周期性,但是与正弦函数、余弦函数不同的是,它有着不连续的特点。

在正切函数上,存在无数个极点,并没有定义值。

正切函数的性质包括:1. 周期性:正切函数的周期为π。

2. 奇偶性:正切函数是奇函数,即tan(-x)=-tan(x)。

3. 对称性:正切函数以原点为中心对称。

四、三角函数的应用三角函数不仅仅是一些抽象的数学概念,同时也涵盖着很多重要的应用。

例如在物理学中,三角函数常用于描述波动现象、声音、光线等的特性。

在力学中,三角函数被广泛地用于描述力的方向、角度等概念。

在设计、建造领域中,三角函数也被应用于各种形式的结构计算。

总结:以上是对三角函数的图像和性质及其在实际应用中的相关探讨。

通过对这些概念的深入了解和掌握,我们可以更好地理解数学、物理等学科中的基本概念和现象。

三角函数的图像与性质详解

三角函数的图像与性质详解

三角函数的图像与性质详解三角函数是数学中重要的一个分支,它们在许多领域中都有广泛的应用。

本文将详细解析三角函数的图像与性质,帮助读者更好地理解和运用三角函数。

在介绍三角函数之前,我们首先需要了解什么是角度和弧度。

角度是常用的衡量角的单位,它用度(°)表示。

而弧度则是圆的弧与半径的比值,用弧度符号表示。

角度和弧度之间的相互转换可以通过下面的公式实现:弧度 = 角度× π / 180角度 = 弧度× 180 / π三角函数包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)和正切函数(tan)。

它们的图像可以通过绘制对应的函数图像来表示。

下面我们一一来详细介绍这些三角函数的图像特点和性质。

一、正弦函数(sin)正弦函数是一个周期函数,它的周期是2π。

在一个周期内,正弦函数的取值范围在[-1, 1]之间。

当自变量的取值增大时,正弦函数的图像呈现上升的趋势,而当自变量的取值减小时,正弦函数的图像呈现下降的趋势。

在角度单位下,正弦函数的最小正周期是360°,即相邻两个正弦函数图像重合的最小角度为360°。

二、余弦函数(cos)余弦函数也是一个周期函数,它的周期同样是2π。

在一个周期内,余弦函数的取值范围也在[-1, 1]之间。

与正弦函数相比,余弦函数的图像在横轴上与正弦函数的图像对称。

当自变量的取值增大时,余弦函数的图像呈现下降的趋势,而当自变量的取值减小时,余弦函数的图像呈现上升的趋势。

余弦函数的最小正周期同样也是360°。

三、正切函数(tan)正切函数的周期是π,因此在一个周期内,正切函数的取值范围是无穷的,即正切函数在某些点上没有定义。

正切函数图像在自变量取不同值的时候,会出现若干个奇点,这些奇点对应着正切函数图像的无穷大值和无穷小值。

正切函数的最小正周期是180°。

除了图像外,三角函数还具有以下重要性质:1. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即满足sin(-x) = -sin(x);余弦函数和正切函数是偶函数,即满足cos(-x) = cos(x)和tan(-x) = tan(x)。

函数y=Asin(ωx+φ)(高中数学)

函数y=Asin(ωx+φ)(高中数学)
三角函数
函数y=Asin(ωx+φ)
课标阐释
思维脉络
1.理解匀速圆周运动数学
模型的特点,并能用数学
模型解决一些相关的实
际问题.
2.会用“五点法”作函数
y=Asin(ωx+φ)的图象.
3.理解参数 A,ω,φ 对函数
y=Asin(ωx+φ)图象的影
响.
4.掌握函数 y=Asin(ωx+φ)
与 y=sin x 图象之间的关
2

φ
φ
φ
3 φ
2 φ

x




2ω ω
ω ω
2ω ω
ω ω
y
0 A
0
-A
0
第二步:在同一平面直角坐标系中描出各点.
第三步:用光滑曲线连接这些点,得到图象.
课堂篇
探究学习
探究一
探究二
探究三
思维辨析
1
1
2
2
变式训练 2 作出函数 y= cos
随堂演练
+
π
3
在一个周期内的图象.
解:列表:
4
解析:因为ω=4>1,所以可由y=sin x的图象上所有点的横坐标变
1
为原来的 4 得到y=sin 4x的图象.
答案:B
课前篇
自主预习



3.A(A>0)对函数y=Asin(ωx+φ)的图象的影响
1
(1)在同一平面直角坐标系中,用“五点法”作出函数y=4sin x与y= 2
sin x的图象,从列表中变量的值以及画出的图象两个方面进行观察

三角函数的图象和性质

三角函数的图象和性质

在区间 [0,
2
]
上是单调函数,
必有
2

,
即 0<≤2.
∴0<
4k+2 3
≤2(kZ).
解得 k=0 或 1.
∴=2

2 3
.
综上所述,
=
2
,
=2 或
2 3
.
6.如果函数 的值.
y=sin2x+acos2x
的图象关于直线
x=-
8
对称,
求a
解: y=sin2x+acos2x= a2+1 sin(2x+), 其中, tan=a.
3.周期性: ①y=sinx、y=cosx 的最小正周期都是
Asin(x+) 和 f(x)=Acos(x+)的最小正周期都是
2;
T=
2|②| .f(x)=
4.奇偶性与对称性: 正弦函数y=sinx(xR)是奇函数, 对称中心
是 (x(kR),是0)偶(k函Z数),,对对称称轴中是心直是线(kx=+k2,+02)((kkZZ)),;对余称弦轴函是数直y=线coxs=x k (kZ) (正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂
性, 如果是周期函数, 求出它的一个周期.
解:
(1)由∴∵∴2kfsfs((iixnx+n))xx=的4--lcoc<定oogxss<21xx义(2s=>ik域n0,x2+为-s即ic5n4o{(xsx,x2|-k)s2≥ik4nlZ)(o≤x+g-21424<2,)x>=<0-2得k12:.+
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人教版高中数学必修一5.6.1匀速圆周运动的数学模型及函数y=A sin (ωx+φ)的图象【课件】

人教版高中数学必修一5.6.1匀速圆周运动的数学模型及函数y=A sin (ωx+φ)的图象【课件】
以及变量x,y的物理意义
理解参数A,ω,φ对函数y=Asin(ωx+φ)
图象的影响,探究其图象的变化规律
学科核心素养
在建立匀速圆周运动的数学模型的
过程中,培养数学抽象、数学建模等
素养
通过研究函数y=A·sin(ωx+φ)中参数
的物理意义,培养数学抽象、直观想
象等素养
通过研究A,ω,φ对y=Asin(ωx+φ)图
② 由函数y=f(x)的图象通过变换得到y=f(ωx)(ω>0,ω≠1)的图象:当ω>1时,即把y=f(x)
图象上所有点的横坐标缩短到原来的


倍(纵坐标不变);当0<ω<1时,即把y=f(x)图象上所


有点的横坐标伸长到原来的 倍(纵坐标不变).
③ 由函数y=f(x)的图象通过变换得到y=Af(x)(A>0,A≠1)的图象:当A>1时,即把y=f(x)
随堂演练
D
A
3. (多选)函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>
象如图所示,则 (
A. ω=2
C. ω=


AD
B.

φ=

D.

φ=-

)

, −

<<

)的部分图

4.将y=sin x图象上
所有的点横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标不变
_______________________________________

【解】
(1)


记C对应的函数为f(x)= sin(2x+ )


.

人教版高中数学必修课 三角函数的图象与性质——正弦函数、余弦函数的图象 教学PPT课件

人教版高中数学必修课 三角函数的图象与性质——正弦函数、余弦函数的图象 教学PPT课件
点评:本题易出现解集为 π6,56π的 错误,错误的原因
是忽视了定义域为R.
跟踪训练
2.已知x∈(0,2π),在同一坐标系中,画出y=sin x和y =cos x的图象,并由图象求出使sin x<cos x成立的x的取值 范围是( )
A.4π,π2∪π,54π
7π 3
y=cos u 1
0 -1
0
1
描点,并用光滑曲线连接起来.图略.
有关三角函数的定义域
写出不等式sin x≥ 1的解集. 2
分析:解答本题可利用数形结合,分别画出y=sin x
和y=1 的图象,通过图象写出不等式的解集. 2
解析:画出y=sin x,x∈[0,2π]的图象,及y= 1, 2
由图象知 sinπ6=sin56π=21, ∴当 x∈[0,2π]时, π6≤x≤56π. ∴不等式 sin x≥21的解集为 x|2kπ+π6≤x≤2kπ+56π,k∈Z.
分析:首先将函数的解析式变形,化为最简形式,然 后作出相应函数的图象.
解析: ∵y= 1-cos2x=|sin x|, ∴y=s-insixn,x,2kππ≤+x2≤kπ2<kxπ<+2ππ+,2kk∈π,Zk∈Z , 作图:略.
点评:画y=|sin x|的图象可分两步完成,第一步先画y =sin x,x∈[0,π]和y=-sin x,x∈[π,2π]的图象,第二步 将得到的图象向左、右平移,即可得到完整的曲线.
2.正弦函数和余弦函数的图象分别叫做________和 ________:
(1)利用单位圆中的正弦线画函数y=sin x的图象,其过程 可以概括为以下两点:
首先是等分单位圆、等分区间[0,2π]和正弦线的平移,进 而得到函数y=sin x在区间[0,2π]上的图象.
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以匀速圆周运动来讲解三角函数的图像和性质对于三角函数y=Asin(ωx+φ)的周期,频率,初相,它是由函数y=sinx经过怎样的变换来得到,有些同学掌握的不是很好,他们主要是觉得比较抽象,虽然对于对变换法则进行了记忆,但由于理解并不透彻,因而在具体应用时,仍然常常出错。

为了让初次接触这些函数的同学能更好的理解,掌握这些函数的性质和它们之间的关系,我在此尝试用质点做圆周运动的模型来讲解三角函数y=Asin(ωx+φ)的图像和性质以及它是由y=sinx经过怎样的变换得到的。

在正式讲述之前,我们先来思考一个问题:有一个单位圆,以其圆心为坐标原点建立直角坐标系,有一质点,以单位圆与横轴的交点为起点,以角速度1rad/单位时间在单位圆上按逆时针方向做周而复始的匀速圆周运动,求任一时刻质点对横轴的位移(以x轴上方为正)是多少?并作出其图像。

对上面的问题,当我们学过单位圆和三角函数之后,我们就知道,所求的这一位移正是质点所到达位置的正弦线,如下图中的PM
因此,所求问题的解正是正弦函数y=sinx,其图像也就是三角函数y=sinx 的图像,在此模型下,函数y=sinx图像也就是质点做此圆周运动的位移---时间图像,如下图
从上面问题的叙述来看,质点的圆周运动明显是一种周期运动,那么其运动的周期是多少呢?我们知道,一个整圆的圆周角是2π,质点以1rad/单位时间的角速度在圆上做圆周运动,那么它走完一周所需要的时间就是整圆的圆周角除以质点运动的角速度,也就是2π/1=2
π,这就是它的周期。

如果质点在此单位圆上运动的角速度变成了ω,那么其运动的周期就是2π/ω,这时,相应的函数也就变成了y=sin ωx。

在上面两图中,两纵轴的意义相同,其上的纵坐标都是表示位置,但两图的横坐标却有了不同的含义,上面质点在单位圆上的运行图中,横坐标仍然是表示位置的,但下面函数图象上的横坐标就不再表示位置了,而是表示时间,整个函数图象表示的是在质点运行时间内的任一时刻质点对横轴的位移,因此,后面在此模型下讨论函数y=Asin(ωx+φ)的图象和性质时,其图象横轴都是时间轴,其轴上坐标都表示了某一时刻。

在正弦函数y=sinx中的x实际上是1和x的乘积,它表示了质点以1rad/单位时间的角速度运动了x时间后所产生的角位移,把这些区别记清楚。

在上面,我们讨论到当质点做匀速圆周运动的角速度ω不为单位速度时,其周期是2π/ω,而在三角函数的书本上,我们知道,函数y=Asin(ωx+φ)的周期为2π除以频率,从这里我们可以知道,我们平时在书本上所看到的三角函数的频率正是这一模型中质点运行的角速度。

下面我们从角速度的方面出发来理解频率ω为什么能决定周期。

我们再来看上面质点做匀速圆周运动的模型,在这一模型中能影响质点运行周期的因素有哪些呢?从学过的关于匀速圆周运动的知识中我们知道,做匀速圆周运动的物体其运行周期取决于运行一个周期所经历的角位移的大小和运行角速度的大小。

在这一模型中,无论运行的圆的半径是多少,只要是一个整圆,其圆周角就是2π,为一定值,因此,其运行的周期就只决定于质点做圆周运动的角速度ω,
即T=2π/ω。

当质点以1rad/单位时间在圆周上转动时,转动一周所需时间为2π,此时它的转动周期T为2π,那么当质点分别以0.5rad/单位时间和2rad/单位时间的角速度转动时,其周期就分别为T=2π/0.5=4π和T=2π/2=π,这时它们的函数式分别为y=sin1/2x和y=sin2x,它们的函数图像和y=sinx的函数图像之间的关系如下图
上面我们只比较了它们在一个周期内的图像关系,从图像上来
看,y=sin1/2x就像是y=sin x的图像沿横轴拉伸了,y=sin2x则像是y=sin x的图像沿横轴压缩了,从角速度方面来理解,ω值越大,表面质点运动的越快,在相同时间里,它走的圈数就可能越多,反应到图像上就是同一区间内图像越密。

ω越小,则表示质点运动的越慢,运行一个周期所需的时间就越长,反应到图像上就是同一区间内图像就越稀疏。

我们在上面讨论质点的匀速圆周运动时,它的起点是单位圆与横轴的交点,为后面叙述方便,我们在此把这点叫做质点的原定起点。

如果质点开始运动的起点不是原定起点,那情况将会怎么样呢?我们假设质点的实际起点和原定起点之间所夹的弧长为φ,那么这个φ对应的正是函数y=Asin(ωx+φ)中的初相φ,下面我们先讨论y=sin (x+φ)的图像与y=sin x的图像间的关系,我们讨论的φ的取值限定在(-π/2,π/2)内,在这个范围之外的φ可以先根据三角函数间的关系转化到这个范围内再来讨论。

在我们观察记录质点的运动情况时,我们先选定质点在圆周上处于某一位置时作为其运动零时,这一零时在图像上对应的就是横坐标x为0的位置,即y轴,在x+φ中,当φ也为0时,表示开始记录时质点处于原定起点,那么其开始记录时的纵坐标也为0,这一点就对应着图像上的坐标原点。

当φ不为0时,在我们开始记录时,质点对横轴之间就有一段位移,这时在图像上质点就处于y轴上的某点,而不再是坐标原点了。

此时原定起点的纵坐标为0,在横轴上,但因为它
不是记录零时,因此它的位置不再是坐标原点。

此时实际起点距横轴的距离就是它在图像上y轴的位置,也就是我们知道了此时函数y=sin(x+φ)的图像与y轴的交点,但我们一般是把图像与横轴的某个交点作为图像的一个周期的起点,那这个点该怎么找呢?实际上我们此时就是要在此情况下找原定起点在图像上的位置,我们从实际起点开始沿φ弧向原定起点运动,当φ>0,实际起点在原定起点上方,那么由实际起点走向原定起点就需要按顺时针方向走,而我们学弧度时,按规定沿顺时针走过的角度为负角,逆时针方向走过角度为正角,这时由实际起点到原定起点是按顺时针方向,表示在图像上要从y轴开始沿横轴负向去找,需要用时为φ/1=φ,也即这时原定起点应该在x轴负向离y轴为φ个单位的点上,从图像上看,就相当于把函数y=sinx的图像沿x轴负向移动φ个单位来得到y=sin(x+φ)的图像。

如果从实际起点沿φ弧都原定起点是按逆时针方向,那么原定起点在图像上的对应点就应该在y轴的右方,x轴正向上。

综合上面的叙述,从y=sinx的图像通过平移来得到y=sin(x+φ)的图像,需要把y=sinx 的图像沿x轴正向移动-φ个单位。

如果是函数y=sin(ωx+φ)所描述的质点的匀速圆周运动,此时质点运动的角速度ω不为单位速度,那么走过φ弧所需时间就是φ/ω,这时就需要把函数y=sin x的图像沿x正向移动-φ/ω个单位来得到y=sin(ωx+φ)的图像(先处理频率,把图像伸缩,再移动时需要移动的单位。

如果是先移动,后伸缩,那就是直接移动-φ个单位,再调整横坐标为原来的1/ω)。

前面我们讲述了函数y=sin(ωx+φ)中的频率ω和初相Φ,它
们对应的质点做匀速圆周运动模型中的角速度和运动起点。

前面的模型中质点都是在单位圆上运动,如果它所运动的圆周不是单位圆,那会怎么样呢?对于正弦函数y=sinx,我们知道,函数y是单位圆中的正弦线,当圆的半径不为1时,这时求圆中某处的正弦线的公式就成了y=rsinx,从这里我们可以知道,在函数y=Asin(ωx+φ)+B中,A就是质点做匀速圆周运动的半径。

B则是质点所在圆周圆心在y轴上的坐标,这时过圆心且与y轴垂直的直线就不再是x轴,而是直线y=B了。

上面我们从质点做匀速圆周运动的模型来理解函数y=Asin(ωx+φ)+B中各量的含义,各量对函数图象的形状和位置的影响。

对于函数y=Acos(ωx+φ)+B,可以有相似的匀速圆周运动模型,就是质点的原定起点在圆周与y轴的交点,其它条件与y=Asin(ωx+φ)+B 中的相同,各量的意义也一样,同学们可以对照y=Asin(ωx+φ)+B 与y=sinx的关系来探讨y=Acos(ωx+φ)+B与y=cosx之间的关系,在此就不再另叙。

这篇短文是从一个新的角度来讲解函数y=Asin(ωx+φ)+B的图像和性质的初次尝试,希望对初次接触函数y=Asin(ωx+φ)+B的同学学好这个函数的图象和性质有所帮助,由于是初次尝试,其中难免会存在某些疏漏甚至错误之处,还望各位读者见谅并指正,希望对此法有兴趣的读者能继续把此法补充完善,以便让同学们能更好地通过阅读此文来掌握函数y=Asin(ωx+φ)+B的图像和性质,使他们少走
弯路,少犯错误。

由于本人对作图不甚熟悉,从其他作者的相关文章中直接截图插入,在此一并对他们表示感谢。

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