本讲教育信息】
一. 教学内容:
三角函数的图象和性质
二. 学习目标:
1、了解正弦、余弦、正切、余切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数的简图,理解的物理意义,掌握由函数的图象到函数的图象的变换原理.
2、掌握三角函数的定义域、值域的求法;理解周期函数与最小正周期的意义,会求经过简单的恒等变形可化为或的三角函数的周期.掌握三角函数的奇偶性与单调性,并能应用它们解决一些问题.
3、通过对正弦函数性质的学习,培养“看图说话”的能力,即图形语言、文字语言与符号语言的转换,从而达到从直观到抽象的飞跃。
三. 知识要点
1、三角函数的图象与性质:
y=sinx y=cosx y=tanx
定义域: R R
值域: [-1,1] [-1,1] R
周期: 2π 2π π
奇偶性: 奇函数 偶函数 奇函数
单调区间:
增区间 ;
减区间 无
对称轴: 无
对称中心:
(以上)
2、
①用五点法作图
0
0
A
0
-A
0
②图象变换:平移、伸缩两个程序
(1)一般地,函数y=sin(x+),x∈R(其中≠0)的图象,可以看作把正弦曲线上所有点向左(当>0时)或向右(当<0时平行移动||个单位长度而得到,这一变换称为相位变换。
(2)函数y=sinωx, x?R (ω>0且ω11)的图象,可看作把正弦曲线上所有点的横坐标缩短(ω>1)或伸长(0<ω<1)到原来的倍(纵坐标不变),ω决定了函数的周期,这一变换称为周期变换。
(3)一般地,函数y=Asin(ωx+),x∈R(其中A>0,ω>0)的图象,可以看作用下面的方法得到:
先把正弦曲线上所有的点向左(当>0时)或向右(当<0时平行移动||个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时到原来的倍(纵坐标不变),再把所得各点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时到原来的A倍(横坐标不变)。
A--振幅,--周期,--频率,,
3、图象的对称性
①的图象既是中心对称图形又是轴对称图形。
②的图象是中心对称图形,有无穷多条垂直于x轴的渐近线。
4、①“五点法”画正弦、余弦函数和函数的简图,五个特殊点通常都是取三个平衡点,一个最高点、一个最低点;
②给出图象求的解析式的难点在于的确定,本质为待定系数法,基本方法是:①寻找特殊点(平衡点、最值点)代入解析式;②图象变换法,即考察已知图象可由哪个函数的图象经过变换得到的,通常可由平衡点或最值点确定周期,进而确定.
5、三角函数式的求值的类型一般可分为:
(1)“给角求值”:给出非特殊角求式子的值。仔细观察非特殊角的特点,找出和特殊角之间的关系,利用公式转化或消除非特殊角
(2)“给值求值”:给出一些角的三角函数式的值,求另外一些角的三角函数式的值。找出已知角与所求角之间的某种关系求解
(3)“给值求角”:转化为给值求值,由所得函数值结合角的范围求出角。
(4)“给式求值”:给出一些较复杂的三角式的值,求其他式子的值。将已知式或所求式进行化简,再求之
【典型例题】
例1. 不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0。
(1)sin(-)-sin(-);
(2)(-)-(-).
解:(1)∵-<-<-<.
且函数y=sinx,x∈[-,]是增函数。
∴sin(-)<sin(-)
即sin(-)-sin(-)>0
(2)sin(-)=-sin=-sin=-sin=-sin
sin(-)=-sin=-sin
∵0<<<
且函数y=sinx,当x∈[0,]时是增函数
∴sin<sin
- sin- sin
∴sin(-)-sin(-)<0
例2. 求下列函数的最值
(1)y=-9cosx+1;
(2)
解:(1)∵ -1≤cosx≤1,
∴ -8≤-3cosx+1≤10。
即, 。
(2) ∵ -1≤cosx≤1,
∴ 当cosx=时,,
当cosx=-1时,。
例3. 求函数的单调区间。
解:原函数变形为
令,则只需求的单调区间即可。
()上
即()上单调递增,
在上
即上单调递减
故的递减区间为:
递增区间为:.
思维点拔:要注意子函数的单调性,若函数为则变形为即可。
例4. (1)已知函数,该函数的图象可由的图象经怎样的平移和伸缩变换得到?
解:①将函数的图象向左平移得函数的图象;
②将所得图象上各点横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得函数的图象,
③将所得图象上各点纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),得函数的图象,
④将所得图象向上平移个单位长度,得到函数的图象。
(2)如图为某三角函数图象的一段,用正弦函数写出其中一个解析式。
思路分析:由T定,由最值定A,由特殊值定。
解:
由图可知它过点(为其中一个值)
例5. 是否存在实数a,使得函数在闭区间上的最大值是1?若存在,求出对应的a值;若不存在,试说明理由。
解:
当时,,令则,
综上可知,存在符合题意。
本讲涉及的主要数学思想方法

1、正确理解三角函数是以实数为自变量的函数,通过研究三角函数的性质和图象,进一步体会数形结合的思想方法。
2、通过对图象变换的学习,培养从特殊到一般,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、利用等价转化把问题化归为二次函数问题,还要用到配方法、数形结合、分类讨论等数学思想方法。
【模拟试题】(答题时间:70分钟)
一、选择题
1、函数y=-x·cosx的部分图象是( )
2、函数f(x)=cos2x+sin(+x)是( )
A. 非奇非偶函数 B. 仅有最小值的奇函数
C. 仅有最大值的偶函数 D. 既有最大值又有最小值的偶函数
3、若将某函数的图象向右平移以后所得到的图象的函数式是y=sin(x+),则原来的函数表达式为( )
A. y=sin(x+) B. y=sin(x+)
C. y=sin(x-) D. y=sin(x+)-
**4、下列命题不正确的是( )
A. 是偶函数
B. 是奇函数
C. 既是奇函数又是偶函数
D. 是偶函数。
*5、①函数在它的定义域内是增函数;②若、是第一象限角,且,则;③函数一定是奇函数;④函数的最小正周期为.上列四个命题中,正确的命题是( )
A. ① B. ④ C. ①、② D. ②、③
6、函数的单调减区间为( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
7、设ω>0,若函数f(x)=2sinωx在[-,]上单调递增,则ω的取值范围是_______。
8、函数y=ksinx+b的最大值为2,最小值为-4,则k,b的值为________。
**9、设函数,给出以下四个论断:
①它的图象关于直线对称;
②它的图象关于点(,0)对称;
③它的最小正周期是;
④在区间[]上是增函数。
以其中两个论断作为条件,余下论断作为结论,写出一个正确的命题:
条件_____________,结论____________。
三、解答题
10、比较与的大小。
*11、求函数的定义域、值域、单调性、周期性、最值。
**12、设关于x的函数y=2cos2x-2acosx-(2a+1)的最小值为f(a),试确定满足f(a)=的a的值,并对此时的a值求y的最大值。
【试题答案】
1、解析:∵函数y=-xcosx是奇函数,∴图象不可能是A和C,又当x∈(0,)时,y<0。
答案:D
2、解析:f(x)=cos2x+sin(+x)=2cos2x-1+cosx=2[(cosx+)-1。
答案:D
3、A
4、D
5、B
6、B
7、解:由-≤ωx≤,得f(x)的递增区间为[-,],由题设得
8、解:当k>0时
当k<0时 (矛盾,舍去) ∴k=3 b=-1
9、②③①④或①③②④
10、解:,
,
又:内单调递增,
11、定义域:
值域:
单调增区间:
单调减区间:
周期:
最值:当
当
12、解:由y=2(cosx-)2-及cosx∈[-1,1]得:
f(a)=
∵f(a)=,
∴1-4a=a=[2,+∞
或--2a-1=,解得a=-1,
此时,y=2(cosx+)2+,
当cosx=1时,即x=2kπ,k∈Z,ymax=5。