资料简介
1.4 三角函数的图象与性质
2.任意给定一个实数x,对应的正弦值
(sinx)、余弦值(cosx)是否存在?惟一?
问题提出
1.在单位圆中,角α的正弦线、余弦线
分别是什么?
P(x,y)
O x
y
M
sinα=MP
cosα=OM
4.一个函数总具有许多基本性质,要直
观、全面了解正、余弦函数的基本特性,
我们应从哪个方面人手?
3.设实数x对应的角的正弦值为y,则对
应关系y=sinx就是一个函数,称为正弦
函数;同样y= cosx也是一个函数,称为
余弦函数,这两个函数的定义域是什么
?
知识探究(一):正弦函数的图象
思考1:作函数图象最原始的方法是什么
?
思考2:用描点法作正弦函数y=sinx在[0
,2π]内的图象,可取哪些点?
思考3:如何在直角坐标系中比较精确地
描出这些点,并画出y=sinx在[0,2π]
内的图象?
x
y
1
-1
O
2ππ
思考4:观察函数y=sinx在[0,2π]内的
图象,其形状、位置、凸向等有何变化
规律?
思考5:在函数y=sinx,x∈[0,2π]的
图象上,起关键作用的点有哪几个?
x
-1
O
2ππ
1
y
思 考 6: 当 x∈[2π, 4π], [-2π,
0],…时,y=sinx的图象如何?
y
-1
x
O
1
π
2π
3π
4π
5π
6π
-2π
-3π
-4π
-5π
-6π -π
思考7:函数y=sinx,x∈R的图象叫做正
弦曲线,正弦曲线的分布有什么特点?
y
-1
x
O
1
π
2π
3π
4π
5π
6π
-2π
-3π
-4π
-5π
-6π -π
思考8:你能画出函数y=|sinx|,
x∈[0,2π]的图象吗?
y
xO π
1
2π
-1
知识探究(二):余弦函数的图象
思考1:观察函数y=x2与y=(x+1)2 的图
象,你能发现这两个函数的图象有什么
内在联系吗?
x
y
o-1
思考2:一般地,函数y=f(x+a)(a>0)的
图象是由函数y=f(x)的图象经过怎样的
变换而得到的?
向左平移a个单位.
思考3:设想由正弦函数的图象作出余弦
函 数 的 图 象 , 那 么 先 要 将 余 弦 函 数
y=cosx转化为正弦函数,你可以根据哪
个公式完成这个转化?
思考4:由诱导公式可知,y=cosx与
是同一个函数,如何作函
数 在[0,2π]内的图象?
x
y
O 2ππ
1 y=sinx
-1
思考5:函数y=cosx,x∈[0,2π]的图
象如何?其中起关键作用的点有哪几个
?
x
y
O 2ππ
1
-1
思考6:函数y=cosx,x∈R的图象叫做余
弦曲线,怎样画出余弦曲线,余弦曲线
的分布有什么特点?
x
y
O
1
-1
理论迁移
例1 用“五点法”画出下列函数的
简图:
(1)y=1+sinx,x∈[0,2π];
(2)y=-cosx,x∈[0,2π] .
x
sinx
1+sinx 1
0
0 0 01 -1
1 2 0 1
x
-1
O
2ππ
1
y
2 y=1+sinx
x
cosx
-cosx 1
0
10 01 -1
-1 0 0 -1
x
-1
O
2π
π
1
y
y=-cosx
例2 当x∈[0,2π]时,求不等式
的解集.
x
y
O 2ππ
1
-1
小结作业
1.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.作与正、余弦函数有关的函数图象,
是解题的基本要求,用“五点法”作图
是常用的方法.
3.正、余弦函数的图象不仅是进一步研
究函数性质的基础,也是解决有关三角
函数问题的工具,这是一种数形结合的
数学思想.
作业:P34练习:2
P46习题1.4 A组: 1
第一课时
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
问题提出
1.正弦函数和余弦函数的图象分别是什
么?二者有何相互联系?
y
-1
x
O
1
π
2π
3π
4π
5π
6π
-2π
-3π
-4π
-5π
-6π -π
y=sinx
x
y
O
1
-1
y=cosx
2.世界上有许多事物都呈现“周而复始
”的变化规律,如年有四季更替,月有
阴晴圆缺.这种现象在数学上称为周期性,
在函数领域里,周期性是函数的一个重
要性质.
知识探究(一):周期函数的概念
思考1:由正弦函数的图象可知, 正弦曲
线每相隔2π个单位重复出现, 这一规
律的理论依据是什么?
.
思考2:设f(x)=sinx,则
可以怎样表示?其数学意义如何?
思考3:为了突出函数的这个特性,我们
把函数f(x)=sinx称为周期函数,2kπ为
这个函数的周期.一般地,如何定义周期
函数?
对于函数f(x),如果存在一个非
零常数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就叫
做这个函数的周期.
思考4:周期函数的周期是否惟一?正弦
函数的周期有哪些?
思考5:如果在周期函数f(x)的所有周期
中存在一个最小的正数, 则这个最小正
数叫做f(x)的最小正周期.那么, 正弦函
数的最小正周期是多少?为什么?
正 、 余 弦 函 数 是 周 期 函 数 ,
2kπ(k∈Z, k≠0)都是它的周期,
最小正周期是2π.
思考6:就周期性而言,对正弦函数有
什么结论?对余弦函数呢?
知识探究(二):周期概念的拓展
思考1:函数f(x)=sinx(x≥0)是否为
周期函数?函数f(x)=sinx(x≤0)是
否为周期函数?
思考2:函数f(x)=sinx(x>0)是否为
周期函数?函数f(x)=sinx(x≠3kπ)
是否为周期函数?
思考3:函数f(x)=sinx,x∈[0,10π]
是否为周期函数?周期函数的定义域有
什么特点?
思考4:函数y=3sin(2x+4)的最小正
周期是多少?
思考5:一般地,函数
的最小正周期是多少?
思考6:如果函数y=f(x)的周期是T,那
么函数y=f(ωx+φ)的周期是多少?
理论迁移
例1 求下列函数的周期:
(1)y=3cosx; x∈R
(2)y=sin2x,x∈R;
(3)
, x∈R ;
(4)y=|sinx| x∈R.
例2 已知定义在R上的函数f(x)满足
f(x+2)+f(x)=0,试判断f(x)是否为周
期函数?
例3 已知定义在R上的函数f(x)满足
f(x+1)=f(x-1),且当x∈[0,2]时,
f(x)=x-4,求f(10)的值.
小结作业
1.函数的周期性是函数的一个基本性质,
判断一个函数是否为周期函数,一般以
定义为依据,即存在非零常数T,使f(x
+T)=f(x)恒成立.
2.周期函数的周期与函数的定义域有关,
周期函数不一定存在最小正周期.
3.周期函数的周期有许多个,若T为周期
函数f(x)的周期,则T的整数倍也是f(x)
的周期.
4.函数 和
的最小正周期都是 ,这
是正、余弦函数的周期公式,解题时可
以直接应用.
作业:P36练习:1,2,3.
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第二课时
问题提出
1.周期函数是怎样定义的?
对于函数f(x),如果存在一个非
零常数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就
叫做这个函数的周期.
2.正、余弦函数的最小正周期是多少
?函数 和
的最小正周期是多少?
3.周期性是正、余弦函数所具有的一个
基本性质,此外,正、余弦函数还具有
哪些性质呢?我们将对此作进一步探究.
探究(一):正、余弦函数的奇偶性和单调性
思考1:观察下列正弦曲线和余弦曲线的
对称性,你有什么发现?y
-1
x
O
1
π
2π
3π
4π
5π
6π
-2π
-3π
-4π
-5π
-6π -π
y=sinx
x
y
O
1
-1
y=cosx
思考2:上述对称性反映出正、余弦函数
分别具有什么性质?如何从理论上加以
验证?
正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
思考3:观察正弦曲线,正弦函数在哪些
区间上是增函数?在哪些区间上是减函
数?如何将这些单调区间进行整合?
y
-1
x
O
1
π
2π
3π
4π
5π
6π
-2π
-3π
-4π
-5π
-6π -π
y=sinx
正弦函数在每一个闭区间
上都是增函数;在每一个闭区间
上都是减函数.
思考4:类似地,余弦函数在哪些区间上
是增函数?在哪些区间上是减函数?
余弦函数在每一个闭区间
上都是增函数;在每一个闭区间
上都是减函数.
x
y
O
1
-1
y=cosx
思 考 5: 正 弦 函 数 在 每 一 个 开 区 间
(2kπ, +2kπ) (k∈Z)上都是增函
数,能否认为正弦函数在第一象限是增
函数?
探究(二):正、余弦函数的最值与对称性
思考1:观察正弦曲线和余弦曲线,正、
余弦函数是否存在最大值和最小值?若
存在,其最大值和最小值分别为多少?
思考2:当自变量x分别取何值时,正弦
函数y=sinx取得最大值1和最小值-1?
正弦函数当且仅当 时取最大
值1, 当且仅当 时取最小值-1
思考3:当自变量x分别取何值时,余弦
函数y=cosx取得最大值1和最小值-1?
余弦函数当且仅当 时取最大值
1, 当且仅当 时取最小值-1.
思考4:根据上述结论,正、余弦函数的
值域是什么?函数y=Asinωx(Aω≠0)
的值域是什么?
思考5:正弦曲线除了关于原点对称外,
是否还关于其它的点和直线对称?
正弦曲线关于点(kπ,0)和直线
对称.
[-|A|,
|A|]
思考6:余弦曲线除了关于y轴对称外,
是否还关于其它的点和直线对称?
余弦曲线关于点 和直线x=kπ
对称.
理论迁移
例1 求下列函数的最大值和最小值,并
写出取最大值、最小值时自变量x的集合
(1) y=cosx+1,x∈R;
(2)y=-3sin2x,x∈R.
例3 求函数 ,
x∈[-2π,2π]的单调递增区间.
例2 比较下列各组数的大小:
小结作业
1. 正、余弦函数的基本性质主要指周期
性、奇偶性、单调性、对称性和最值,
它们都是结合图象得出来的,要求熟练
掌握.
2.正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函
数 .一 般 地 , y=Asinωx是 奇 函 数 ,
y=Acosωx(Aω≠0)是偶函数.
作业:P40-41练习:1,2,3,5,6.
3.正、余弦函数有无数个单调区间和无
数个最值点,简单复合函数的性质应转
化为基本函数处理.
1.4.3 正切函数的图象与性质
问题提出
1.正、余弦函数的图象是通过什么方法
作出的?
2.正、余弦函数的基本性质包括哪些内
容?这些性质是怎样得到的?
3.三角函数包括正、余弦函数和正切函
数,我们已经研究了正、余弦函数的图
象和性质, 因此, 进一步研究正切函数
的性质与图象就成为学习的必然.
知识探究(一):正切函数的性质
思考1:正切函数的定义域是什么?用区
间如何表示?
思考2:根据相关诱导公式,你能判断正
切函数是周期函数吗?其最小正周期为
多少?
正切函数是周期函数,周期是π.
思考3:函数 的周期为多少
?一般地,函数
的周期是什么?
思考4:根据相关诱导公式,你能判断正
切函数具有奇偶性吗?
正切函数是奇函数
思考5:观察下图中的正切线,当角x
在 内增加时,正切函数值发生
什么变化?由此反映出一个什么性质?
T1
O
x
y
A
T2
O
思考6:结合正切函数的周期性,正切
函数的单调性如何?
正切函数在开区间
都是增函数
思考7:正切函数在整个定义域内是增函
数吗?正切函数会不会在某一区间内是
减函数?
思考8:当x大于 且无限接近 时,正
切值如何变化?当x小于 且无限接近
时, 正切值又如何变化?由此分析,
正切函数的值域是什么?
正切函数的值域是R.
T1
O
x
y
A
T2
O
知识探究(一):正切函数的图象
思考1:类比正弦函数图象的作法,可以
利用正切线作正切函数在区间
的图象,具体应如何操作?
O x
y
思考2:上图中,直线 和 与正
切函数的图象的位置关系如何?图象的
凸向有什么特点?
思考3:结合正切函数的周期性, 如何画
出正切函数在整个定义域内的图象?
y
O x
思考4:正切函数在整个定义域内的图象
叫做正切曲线.因为正切函数是奇函数,
所以正切曲线关于原点对称,此外,正
切曲线是否还关于其它的点和直线对称
?
正切曲线关于点 对称.
思考5:根据正切曲线如何理解正切函数
的基本性质?一条平行于x轴的直线与相
邻两支曲线的交点的距离为多少?
理论迁移
例1 求函数 的定义域、
周期和单调区间.
例2 试比较tan8 和tan( )的
大小.
例3 若 ,求x 的取值范
围.
小结作业
1.正切函数的图象是被互相平行的直线
所隔开的无数支相同形状的曲线组成,且
关于点 对称, 正切函数的性质应
结合图象去理解和记忆.
2.正切曲线与x轴的交点及渐近线,是确
定图象形状、位置的关键要素,作图时一
般先找出这些点和线,再画正切曲线.
3.研究正切函数问题时,一般先考察
的情形, 再拓展到整个定义域.
作业:P45练习:2,3,4,6.
三角函数的图象与性质
习题课
例1 求下列函数的定义域和值域:
(1) ;
(2) .
例2 已知函数
的最小正周期为π,当 时,求
f(x)的最大值和最小值.
例3 确定下列函数的奇偶性:
(1) ;
(2) .
例4 已知函数 在区间
上是减函数,求a的取值范围.
例6 已知函数f(x)=cos2x+sinx+a,
若对任意x∈R都有 成立,求实
数a的取值范围.
例5 把函数 的图象向
右平移a个单位得曲线C,若曲线C关于直
线 对称,求a的最小值.
作业:
P46习题1.4A组:2,10.
P47习题1.4B组: 1,2.
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