课时分层作业41 正弦函数、余弦函数的图象
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正弦函数.余弦函数的图象[进修目的] 1.懂得运用单位圆中的正弦线画正弦曲线的办法.2.控制“五点法”画正弦曲线和余弦曲线的步折衷办法,能用“五点法”作出简略的正弦.余弦曲线.3.懂得正弦曲线与余弦曲线之间的接洽.常识点一 正弦曲线正弦函数y =sin x(x∈R)的图象叫正弦曲线.运用几何法作正弦函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象的进程如下: ①作直角坐标系,并在直角坐标系y 轴的左侧画单位圆,如图所示. ②把单位圆分成12等份(等份越多,画出的图象越准确).过单位圆上的各分点作x 轴的垂线,可以得到对应于0,π6,π3,π2,…,2π等角的正弦线.③找横坐标:把x 轴上从0到2π(2π≈6.28)这一段分成12等份. ④平移: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.⑤连线:用滑腻的曲线将这些正弦线的终点依次从左到右衔接起来,即得y =sin x,x∈[0,2π]的图象.在精度请求不太高时,y =sin x,x∈[0,2π]可以经由过程找出(0,0),(π2,1),(π,0),(3π2,-1),(2π,0)五个症结点,再用滑腻曲线将它们衔接起来,就可得正弦函数的简图.思虑 在所给的坐标系中若何画出y =sin x,x∈[0,2π]的图象?若何得到y =sin x,x∈R 的图象?答案 y =sin x,x∈[0,2π]的图象(借助五点法得)如下:只要将函数y =sin x,x∈[0,2π)的图象向左.向右平行移动(每次2π个单位长度),就可以得到正弦函数y =sin x,x∈R 的图象. 常识点二 余弦曲线余弦函数y =cos x(x∈R)的图象叫余弦曲线. 依据引诱公式sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=cos x,x∈R.只需把正弦函数y =sinx,x∈R 的图象向左平移π2个单位长度即可得到余弦函数图象(如图).要画出y =cos x,x∈[0,2π]的图象,可以经由过程描出(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π20,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32π0,(2π,1)五个症结点,再用滑腻曲线将它们衔接起来,就可以得到余弦函数y =cos x,x∈[0,2π]的图象.思虑 鄙人面所给的坐标系中若何画出y =cos x,x∈[0,2π]的图象? 答案题型一 “五点法”作图的运用例1 运用“五点法”作出函数y =1-sin x(0≤x≤2π)的简图. 解 (1)取值列表:(2)描点连线,跟踪练习 1 作函数y =sin x,x∈[0,2π]与函数y =-1+sin x,x∈[0,2π]的简图,并研讨它们之间的关系. 解 按五个症结点列表:x 0 π2 π 3π2 2π sin x 0 1 0 -1 0 -1+sin x-1-1-2-1由图象可以发明,把y =sin x,x∈[0,2π]的图象向下平移1个单位长度即可得y =-1+sin x,x∈[0,2π]的图象. 题型二 运用正弦.余弦函数图象求界说域例2 求函数f(x)=lg sin x +16-x2的界说域. 解 由题意得,x知足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧sin x>016-x2≥0即⎩⎪⎨⎪⎧-4≤x≤4sin x>0作出y =sin x 的图象,如图所示.联合图象可得界说域:x∈[-4,-π)∪(0,π).跟踪练习2 求函数f(x)=lg cos x +25-x2的界说域. 解 由题意得,x知足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧cos x>025-x2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧cos x>0-5≤x≤5,作出y =cos x 的图象,如图所示.联合图象可得界说域:x∈⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫-5-32π∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π2π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤32π5.题型三 运用正弦.余弦函数图象断定零点个数例3 在统一坐标系中,作函数y =sin x 和y =lg x 的图象,依据图象断定出方程sin x =lg x 的解的个数.解 树立坐标系xOy,先用五点法画出函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象,再依次向左.右持续平移2π个单位,得到y =sin x 的图象.描出点(1,0),(10,1)并用滑腻曲线衔接得到y =lg x 的图象,如图所示.由图象可知方程sin x =lg x 的解有3个. 跟踪练习3 方程x2-cos x =0的实数解的个数是. 答案 2解析 作函数y =cos x 与y =x2的图象,如图所示, 由图象,可知原方程有两个实数解.数形联合思惟在三角函数中的运用例4 函数f(x)=sin x +2|sin x|,x∈[0,2π]的图象与直线y =k 有且仅有两个不合的交点,求k 的取值规模.解f(x)=sin x +2|sin x|=⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧3sin xx∈[0π]-sin x x∈π2π].图象如图,若使f(x)的图象与直线y =k 有且仅有两个不合的交点,依据图可得k 的取值规模是(1,3).1.函数y =sin x (x∈R)图象的一条对称轴是( ) A .x 轴 B .y 轴C .直线y =xD .直线x =π22.用五点法画y =sin x,x∈[0,2π]的图象时,下列哪个点不是症结点( ) A .(π6,12)B .(π2,1)C .(π,0)D .(2π,0)3.函数y =sin x,x∈[0,2π]的图象与直线y =-12的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=.4.运用“五点法”画出函数y =2-sin x,x∈[0,2π]的简图.5.已知0≤x≤2π,试摸索sin x 与cos x 的大小关系.一.选择题1.函数y =-sin x,x∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-π23π2的简图是()2.在统一平面直角坐标系内,函数y =sin x,x∈[0,2π]与y =sinx,x∈[2π,4π]的图象( ) A .重合B .外形雷同,地位不合C .关于y 轴对称D .外形不合,地位不合3.方程sin x =x10的根的个数是( )A .7B .8C .9D .10 4.函数y =cos x +|cos x|,x∈[0,2π]的大致图象为( ) 5.如图所示,函数y =cos x|tan x|(0≤x<3π2且x≠π2)的图象是( )6.若函数y =2cos x(0≤x≤2π)的图象和直线y =2围成一个关闭的平面图形,则这个关闭图形的面积是( ) A .4 B .8 C .2π D.4π 二.填空题 7.函数y =log 12sin x 的界说域是.8.函数y =2cos x +1的界说域是.9.函数f(x)=sin x +116-x2的界说域为.10.设0≤x≤2π,且|cos x -sin x|=sin x -cos x,则x 的取值规模为. 三.解答题11.用“五点法”画出函数y =12+sin x,x∈[0,2π]的简图.12.依据y =cos x 的图象解不等式: -32≤cos x≤12,x∈[0,2π].13.分离作出下列函数的图象. (1)y =|sin x|,x∈R; (2)y =sin|x|,x∈R. 当堂检测答案 1.答案 D 2.答案 A 3.答案 3π 解析 如图所示, x1+x2=2×3π2=3π.4.解 (1)取值列表如下:x 0 π2 π 3π2 2π sin x 0 1 0 -1 0 y =2-sin x21232(2)描点连线,5.解 用“五点法”作出y =sin x,y =cos x(0≤x≤2π)的简图. 由图象可知①当x =π4或x =5π4时,sin x =cos x;②当π4<x<5π4时,sin x>cos x;③当0≤x<π4或5π4<x≤2π时,sin x<cos x.课时精华精辟答案 一.选择题 1.答案 D 2.答案 B解析 依据正弦曲线的作法可知函数y =sin x,x∈[0,2π]与y =sin x,x∈[2π,4π]的图象只是地位不合,外形雷同. 3.答案 A解析 在统一坐标系内画出y =x10和y =sin x 的图象如图所示:依据图象可知方程有7个根. 4.答案 D 解析 由题意得y =⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧2cos x 0≤x≤π2或32π≤x≤2π0π2<x<32π.显然只有D 适合. 5.答案 C解析 当0≤x<π2时,y =cos x·|tan x|=sin x;当π2<x≤π时,y =cos x·|tan x|=-sin x;当π<x<3π2时,y =cos x·|tan x|=sin x,故其图象为C. 6.答案 D解析 作出函数y =2cos x,x∈[0,2π]的图象,函数y =2cos x,x∈[0,2π]的图象与直线y =2围成的平面图形为如图所示的暗影部分.运用图象的对称性可知该暗影部分的面积等于矩形OABC 的面积,又∵OA=2,OC =2π,∴S 暗影部分=S 矩形OABC =2×2π=4π. 二.填空题7.答案 {x|2kπ<x<2kπ+π,k∈Z}解析 由log 12sin x≥0知0<sin x≤1,由正弦函数图象知2kπ<x<2kπ+π,k∈Z.8.答案⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2kπ-23π2kπ+23π,k∈Z解析2cos x +1≥0,cos x≥-12,联合图象知x∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2kπ-23π2kπ+23π,k∈Z.9.答案 (-4,-π]∪[0,π] 解析⎩⎪⎨⎪⎧sin x≥016-x2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧2kπ≤x≤2kπ+π-4<x<4⇒-4<x≤-π或0≤x≤π.10.答案⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π45π4解析 由题意知sin x -cos x≥0,即cos x≤sin x,在统一坐标系画出y =sin x,x∈[0,2π]与y =cos x,x∈[0,2π]的图象,如图所示:不雅察图象知x∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π45π4.三.解答题11.解 (1)取值列表如下:x 0 π2 π 32π 2π sin x 0 1 0 -1 0 12+sin x 123212-1212(2)描点.连线12.解 函数y =cos x,x∈[0,2π]的图象如图所示: 依据图象可得不等式的解集为 {x|π3≤x≤5π6或7π6≤x≤5π3}.13.解(1)y =|sin x|=⎩⎪⎨⎪⎧ sin x 2kπ≤x≤2kπ+π-sin x 2kπ+π<x≤2kπ+2π (k∈Z).其图象如图所示,(2)y =sin|x|=⎩⎪⎨⎪⎧ sin x x≥0-sin x x<0. 其图象如图所示,。
§1.4 三角函数的图象与性质 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象一、选择题1.对于正弦函数y =sin x 的图象,下列说法错误的是( ) A.向左右无限伸展B.与y =cos x 的图象形状相同,只是位置不同C.与x 轴有无数个交点D.关于y 轴对称2.用五点法画y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象时,下列哪个点不是关键点( ) A.⎝⎛⎭⎫π6,12 B.⎝⎛⎭⎫π2,1 C.(π,0)D.(2π,0)3.已知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2,g (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x -π2,则将f (x )的图象( ) A.与g (x )的图象相同 B.与g (x )的图象关于y 轴对称 C.向左平移π2个单位,得g (x )的图象D.向右平移π2个单位,得g (x )的图象4.函数y =-sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,3π2的简图是( )5.方程sin x =x10的根的个数是( )A.7B.8C.9D.106.函数y =cos x +|cos x |,x ∈[0,2π]的大致图象为( )7.若函数y =2cos x (0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积是( ) A.4 B.8 C.2π D.4π二、填空题8.函数f (x )=lg cos x +25-x 2的定义域为________________.9.函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象与直线y =-12的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=________.10.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ≥0,x +2,x <0,则不等式f (x )>12的解集是________________________.11.设0≤x ≤2π,且|cos x -sin x |=sin x -cos x ,则x 的取值范围为________. 三、解答题12.用“五点法”画出函数y =12+sin x ,x ∈[0,2π]的简图.13.利用正弦曲线,求满足12<sin x ≤32的x 的集合.四、探究与拓展14.已知函数y =2sin x (π2≤x ≤5π2)的图象与直线y =2围成一个封闭的平面图形,那么此封闭图形的面积为( ) A.4 B.8 C.4πD.2π15.函数f (x )=sin x +2|sin x |,x ∈[0,2π]的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,求k 的取值范围.答案精析1.D2.A3.D4.D5.A6.D7.D8.⎣⎡⎭⎫-5,-3π2∪⎝⎛⎭⎫-π2,π2∪⎝⎛⎦⎤3π2,5 9.3π10.{x |-32<x <0或π6+2k π<x <5π6+2k π,k ∈N }11.⎣⎡⎦⎤π4,5π412.解 (1)取值列表如下:x 0 π2 π 3π2 2π sin x 0 1 0 -1 0 12+sin x 123212-1212(2)描点、连线,如图所示.13.解 首先作出y =sin x 在[0,2π]上的图象,如图所示,作直线y =12,根据特殊角的正弦值,可知该直线与y =sin x ,x ∈[0,2π]的交点横坐标为π6和5π6;作直线y =32,该直线与y =sin x ,x ∈[0,2π]的交点横坐标为π3和2π3. 观察图象可知,在[0,2π]上,当π6<x ≤π3或2π3≤x <5π6时,不等式12<sin x ≤32成立. 所以12<sin x ≤32的解集为{x |π6+2k π<x ≤π3+2k π或2π3+2k π≤x <5π6+2k π,k ∈Z }. 14.C [数形结合,如图所示.y =2sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π2,5π2的图象与直线y =2围成的封闭平面图形的面积相当于由x =π2,x =5π2,y =0,y =2围成的矩形面积,即S =⎝⎛⎭⎫5π2-π2×2=4π.] 15.解 f (x )=sin x +2|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧3sin x ,x ∈[0,π],-sin x ,x ∈(π,2π]. 图象如图所示,若使f (x )的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,根据图象可得k 的取值范围是(1,3).。
新授课1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象(一)知识与技能(1)利用单位圆中的三角函数线作出R x x y ∈=,sin 的图象,明确图象的形状 (2)根据关系)2sin(cos π+=x x ,作出R x x y ∈=,cos 的图象;(3)能用“五点法”作出正弦函数、余弦函数的简图,并利用图象解决一些有关问题; (二)过程与方法通过实验与演示,让学生经历图象产生的过程与方法,养成善于发现、善于探究的良好习惯。
(三) 情感态度与价值观通过作正弦函数和余弦函数图象,培养学生认真负责,一丝不苟的学习和工作精神;重点:五点法作图.难点:用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象;教学方法:合作探究 教学工具:多媒体设备教学过程: 一、复习引入:1. 弧度定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角称为1弧度的角。
2.正、余弦函数定义:设α是一个任意角,在α的终边上任取(异于原点的)一点P (x,y )P 与原点的距离r(02222>+=+=y x y x r )则比值r y叫做α的正弦 记作: ry =αsin 比值r x叫做α的余弦 记作: rx =αcos3.正弦线、余弦线: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 r y ==αsin ,OM rx==αcos 向线段MP 叫做角α的正弦线,有向线段OM 叫做角α的余弦线.二、讲解新课:1、用单位圆中的正弦线、余弦线作正弦函数、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.(1)函数y=sinx 的图象第一步:在直角坐标系的x 轴上任取一点1O ,以1O 为圆心作单位圆,从这个圆与x 轴的交点A 起把圆分成n(这里n=12)等份.把x 轴上从0到2π这一段分成n(这里n=12)等份.(预备:取自变量x 值—弧度制下角与实数的对应).第二步:在单位圆中画出对应于角6,0π,3π,2π,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).把角x 的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点x 重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).第三步:连线.用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象.根据终边相同的同名三角函数值相等,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=sinx ,x ∈R 的图象.把角x ()x R ∈的正弦线平行移动,使得正弦线的起点与x 轴上相应的点x 重合,则正弦线的终点的轨迹就是正弦函数y=sinx 的图象.(2)余弦函数y=cosx 的图象探究1:你能根据诱导公式,以正弦函数图象为基础,通过适当的图形变换得到余弦函数的图象?根据诱导公式cos sin()2x x π=+,可以把正弦函数y=sinx 的图象向左平移2π单位即得余弦函数y=cosx 的图象. (课件第三页“平移曲线” )正弦函数y=sinx 的图象和余弦函数y=cosx 的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线. 思考:在作正弦函数的图象时,应抓住哪些关键点? 2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0)余弦函数y=cosx x ∈[0,2π]的五个点关键是哪几个?(0,1) (2π,0) (π,-1) (23π,0) (2π,1) 只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了.因此在精确度不太高时,常采用五点法作正弦函数和余弦函数的简图,要求熟练掌握.优点是方便,缺点是精确度不高。
正弦函数、余弦函数的图像(附答案)海黄和紫檀哪个更有价值怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网北京十里河古玩市场,美不胜收的各类手串让记者美不胜收。
“黄花梨和紫檀是数一数二的好料,市场认可度又高,所以我们这里专注做这两种木料的手串。
”端木轩的尚女士向记者引见说。
海黄紫檀领风骚手串是源于串珠与手镯的串饰品,今天曾经演化为集装饰、把玩、鉴赏于一体的特征珍藏品。
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”纵观海南黄花梨近十年的价钱行情,不难置信尚女士所言非虚。
一位从事黄花梨买卖多年的店主夏先生通知记者,在他的记忆中,2000年左右黄花梨上等老料的价钱仅为60元/公斤,2002年大量收购时,价格也仅为2万元/吨左右,而往常,普通价钱坚持在7000-8000元/公斤,好点的1公斤料就能过万。
“你看这10年间海南黄花梨价钱涨了百余倍,都说水涨船高,这海黄手串的价钱自然也是一路飙升。
”“这串最低卖8000元,能够说是我们这里海黄、小叶檀里的一级品了,普通这种带鬼脸的海黄就是这个价位。
”檀梨总汇的李女士说着取出手串让记者感受一下,托盘里一串直径2.5mm的海南黄花梨手串熠熠生辉,亦真亦幻的自然纹路令人入迷。
当问到这里最贵的海黄手串的价钱时,李女士和记者打起了“太极”,几经追问才通知记者,“有10万左右的,普通不拿出来”。
同海南黄花梨并排摆放的是印度小叶檀手串,价位从一串三四百元到几千元不等。
李女士引见说,目前市场上印度小叶檀原料售价在1700元/公斤左右,带金星的老料售价更高,固然印度小叶檀手串的整体售价不如海黄手串高,但近年来有的也翻了数十倍,随着老料越来越少,未来印度小叶檀的升值空间很大。
“和海黄手串比起来,印度小叶檀的价钱相对低一些,普通买家能消费得起。
1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象编写时间:2020年 月 日 第二学期 总第 课时 编写人:马安山课 题正弦函数、余弦函数的图象授课班级高一(17)班 授课时间2020年 月 日学习目标1.通过简谐振动实验演示,让学生对函数图像有一些直观的感知,形成正弦曲线的初步认识,进而探索正弦曲线准确的作法,养成善于发现、善于探究的良好习惯.学会遇到新问题时善于调动所学过的知识,较好地运用新旧知识之间的联系,提高分析问题、解决问题的能力.2.通过本节学习,理解正弦函数、余弦函数图象的画法.借助图象变换,了解函数之间的内在联系.通过三角函数图象的三种画法:描点法、几何法、五点法,体会用“五点法”作图给我们学习带来的好处,并会熟练地画出一些较简单的函数图象.3.通过本节的学习,让学生体会数学中的图形美,体验善于动手操作、合作探究的学习方法带来的成功愉悦.渗透由抽象到具体的思想,加深数形结合思想的认识,理解动与静的辩证关系,树立科学的辩证唯物主义观.教学重点 正弦函数、余弦函数的图象.教学难点 将单位圆中的正弦线通过平移转化为正弦函数图象上的点;正弦函数与余弦函数图象间的关系.课 型 新 课 主要教学方法 自主学习、思考、交流、讨论和概括.教学模式合作探究,归纳总结教学手段与教具多媒体教学、几何画板软件.教 学 过 程 设 计各环节教学反思问题①:作正弦函数图象的各点的纵坐标都是查三角函数表得到的数值,由于对一般角的三角函数值都是近似值,不易描出对应点的精确位置.我们如何得到任意角的三角函数值并用线段长(或用有向线段数值)表示x 角的三角函数值?怎样得到函数图象上点的两个坐标的准确数据呢?简单地说,就是如何得到y=sinx,x ∈[0,2π]的精确图象呢? 问题②:如何得到y=sinx,x ∈R 时的图象?对问题①,第一步,可以想象把单位圆圆周剪开并12等分,再把x 轴上从0到2π这一段分成12等份.由于单位圆周长是2π,这样就解决了横坐标问题.过⊙O1上的各分点作x 轴的垂线,就可以得到对应于0、6π、4π、3π、2π、…、2π等角的正弦线,这样就解决了纵坐标问题(相当于“列表”).第二步,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,这就得到了函数对(x,y)(相当于“描点”).第三步,再把这些正弦线的终点用平滑曲线连接起来,我们就得到函数y=sinx 在[0,2π]上的一段光滑曲线(相当于“连线”).如图1所示(这一过程用课件演示,让学生仔细观察怎样平移和连线过程.然后让学生动手作图,形成对正弦函数图象的感知).这是本节的难点,教师要和学生共同探讨.图1对问题②,因为终边相同的角有相同的三角函数值,所以函数y=sinx在x∈[2kπ,2(k+1)π],k∈Z且k≠0上的图象与函数y=sinx在x∈[0,2π]上的图象的形状完全一致,只是位置不同.于是我们只要将函数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.(这一过程用课件处理,让同学们仔细观察整个图的形成过程,感知周期性)图2操作结果、总结提炼:①利用正弦线,通过等分单位圆及平移即可得到y=sinx,x∈[0,2π]的图象.②左、右平移,每次2π个长度单位即可.提出问题如何画出余弦函数y=cosx,x∈R的图象?你能从正弦函数与余弦函数的关系出发,利用正弦函数图象得到余弦函数图象吗?意图:如果再用余弦线作余弦函数的图象那太麻烦了,根据已学的知识,教师引导学生观察诱导公式,思考探究两个函数之间的关系,通过怎样的坐标变换可得到余弦函数图象?让学生从函数解析式之间的关系思考,进而学习通过图象变换画余弦函数图象的方法.让学生动手做一做,体会正弦函数图象与余弦函数图象的异同,感知两个函数的整体形状,为下一步学习正弦函数、余弦函数的性质打下基础.讨论结果:把正弦函数y=sinx,x∈R的图象向左平移2个单位长度即可得到余弦函数图象.如图3.图3正弦函数y=sinx,x∈R的图象和余弦函数y=cosx,x∈R的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线点. 提出问题问题①:以上方法作图,虽然精确,但不太实用,自然我们想寻求快捷地画出正弦函数图象的方法.你认为哪些点是关键性的点?问题②:你能确定余弦函数图象的关键点,并作出它在[0,2π]上的图象吗?活动:对问题①,教师可引导学生从图象的整体入手观察正弦函数的图象,发现在[0,2π]上有五个点起关键作用,只要描出这五个点后,函数y=sinx 在[0,2π]上的图象的形状就基本上确定了.这五点如下: (0,0),(2π,1),(π,0),(23π,-1),(2π,0).因此,在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,然后用光滑的曲线将它们连接起来,就可快速得到函数的简图.这种近似的“五点(画图)法”是非常实用的,要求熟练掌握.对问题②,引导学生通过类比,很容易确定在[0,2π]上起关键作用的五个点,并指导学生通过描这五个点作出在[0,2π]上的图象. 讨论结果:①略.②关键点也有五个,它们是:(0,1),(2π,0),(π,-1),(23π,0),(2π,1).学生练习巩固:1。
5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象一、正弦函数、余弦函数图象的画法1.描点法:按照列表、描点、连线三步法作出正弦函数、余弦函数图象的方法.2.几何法:利用三角函数线作出正弦函数和余弦函数在]2,0[π内的图象,再通过平移得到x y sin =和cos y x =的图象.3.五点法:先描出正弦曲线和余弦曲线的波峰、波谷和三个平衡位置这五个点,再利用光滑曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线和余弦曲线在一个周期内的图象.在确定正弦函数x y sin =在]2,0[π上的图象时,关键的五点是:)0,2(),1,23(),0,(),1,2(),0,0(ππππ-【注意】(1)若x R ∈,可先作出正弦函数、余弦函数在]2,0[π上的图象,然后通过左、右平移可得到x y sin =和cos y x =的图象.(2)由诱导公式cos sin()2y x x π==+,故c o s y x =的图象也可以将x y sin =的图象上所有点向左平移2π个单位长度得到. 二、正(余)弦函数的图象三、用三角函数图象解三角不等式的方法1、作出相应正弦函数或余弦函数在[0,2π]上的图象;2、写出适合不等式在区间[0,2π]上的解集;3、根据公式一写出不等式的解集.题型一 五点法作三角函数的图象【例1】用“五点法”作y =2sin2x 的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )A .30,,,,222ππππ B . 30,,,,424ππππ C .0,,2,3,4ππππ D .20,,,,6323ππππ【答案】B【解析】由“五点法”作图知:令2x =0,2π,π,32π,2π,解得x =0,4π,2π,34π,π,即为五个关键点的横坐标,故选:B.【变式1-1】用“五点法”作函数cos 1y x =-,[]0,2x π∈的大致图像,所取的五点是______.【答案】(0,0),,12π⎛⎫- ⎪⎝⎭,(,2)π-,3,12π⎛⎫-⎪⎝⎭,(2,0)π 【解析】由“五点法”作函数cos 1y x =-,[0x ∈,2]π的图象时的五个点分别是(0,0),,12π⎛⎫- ⎪⎝⎭,(,2)π-,3,12π⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2,0)π.【变式1-2】用“五点法”画出下列函数的简图:(1)cos 1y x =-,[],x ππ∈-; (2)sin y x =,3,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦; (3)sin y x =-,[]0,2x π∈. 【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析 【解析】(1)按五个关键点列表(2)按五个关键点列表描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图(3)按五个关键点列表描点并将它们用光滑的曲线连接起来如下图【变式1-3】用“五点法”作下列函数的简图.(1)2sin ([0,2])y x x π=∈; (2)5sin()([,])222y x x πππ=-∈. (3)2sin(2)3y x π=-(x ∈R ).【答案】(1)图象答案见解析;(2)图象答案见解析;(3)图象答案见解析. 【解析】(1)列表如下:描点连线如图:(2)列表如下:描点连线如图:(3)函数π2sin 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在长为一个周期π的区间上的图象,列表如下:x6π512π23π1112π76π23x π-0 2ππ32π2πy 02 0 -2 0再向左右两边扩展,其图象如下:题型二 含绝对值的三角函数【例2】函数y =|cos x |的一个单调增区间是( )A .,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[0,π]C .3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,2π2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D【解析】将y =cos x 的图像位于x 轴下方的图像关于x 轴对称翻折到x 轴上方,x 轴上方(或x 轴上)的图像不变,即得y =|cos x |的图像根据各选项判断只有D 选项正确. 故选:D.【变式2-1】作出函数2sin sin y x x =+,[],x ππ∈-的大致图像. 【答案】图见解析【解析】函数[][]3sin ,0,2sin sin sin ,,0x x y x x x x ππ⎧∈⎪=+=⎨-∈-⎪⎩,其图如下所示:【变式2-2】作出函数sin ||,[2,2]=∈-y x x ππ的大致图像. 【答案】图象见解析 【解析】列表作图:先作出的图像,又原函数是偶函数图像关于轴对称,即可作出[)2,0π-的图像.【变式2-3】作函数3sin 2y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象.【答案】图象见解析.【解析】3sin cos 2y x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭ cos 22,Z 223cos 22,Z 22x k x k k x k x k k ππππππππ⎧⎛⎫-+≤≤+∈ ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪-+<<+∈ ⎪⎪⎝⎭⎩故|cos |y x =的图象是cos y x =的图象在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方后得到的图象, 如图题型三 三角函数识图问题【例3】函数1sin =+y x x的大致图象是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】函数1sin =+y x x是定义域(,0)(0,)-∞+∞上的奇函数∴其图象关于原点对称,排除选项D ;当(0,)x π∈时,sin 0x >,此时1sin 0x x+>,∴当(0,)x π∈时,()f x 的图象在x 轴上方,排除选项B ;当32x π=时,322sin 10233πππ+=-+<,()f x 的图象在x 轴下方,排除选项C ; 综上所述,函数1sin =+y x x的大致图象为选项A .故选:A .【变式3-1】函数2sin 2x y x =-的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】令0x =,则02sin 01y =-=,排除C 、D ;令1x =-,则()112sin 2sin 202y -=--=+>,排除B.故选:A【变式3-2】已知函数()y f x =的图象如图所示,则此函数可能是( )A .()sin ln ||f x x x =⋅B .()sin ln ||f x x x =-⋅C .()sin ln f x x x =⋅D .()|sin ln |f x x x =⋅ 【答案】A【解析】图象关于原点对称,为奇函数,CD 中定义域是0x >,不合,排除,AB 都是奇函数,当(0,1)x ∈时,A 中函数值为负,B 中函数值为正,排除B .故选:A .【变式3-3】已知函数()f x 的部分图象如图所示,则()f x 的解析式可能为( )A .()sin πf x x x =B .()(1)sin πf x x x =-C .[]()cos π(1)f x x x =+D .()(1)cos πf x x x =- 【答案】B【解析】对于A ,()()sin πsin π()f x x x x x f x -=--==,所以函数()sin πf x x x =为偶函数,故排除A ; 对于D ,()010f =-≠,故排除D ;对于C ,[]()cos π(1)cos πf x x x x x =+=-,则()()cos πf x x x f x -==-, 所以函数[]()cos π(1)f x x x =+为奇函数,故排除C.故选:B.题型四 利用图象解三角不等式【例4】不等式2sin (0,2)x x π∈…的解集为( ) A .,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .423,ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .,64ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 【解析】2sin (0,2)x x π∈…sin y x =函数图象如下所示:∴344ππ≤≤x ,∴不等式的解集为:3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:B .【变式4-1】在()0,2x π∈上,满足cos sin x x >的x 的取值范围( )A .5,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭ B .0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .50,,244πππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D .5,24ππ⎛⎫⎪⎝⎭【答案】C【解析】作出sin y x =和cos y x =在()0,2x π∈的函数图象,根据函数图象可得满足cos sin x x >的x 的取值范围为50,,244πππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C.【变式4-2】在[]0,2π内,不等式sin x < ) A .(0,π) B .3,34ππ⎛⎫⎪⎝⎭C .45,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭ D .5,23ππ⎛⎫⎪⎝⎭ 【答案】C【解析】画出y =sin x ,[]0,2x π∈的草图如下.[]0,2x π∈内,令sin x =43x π=或53x π=,结合图象可知不等式sin x <45,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭.故选:C .【变式4-3】若函数()f x = )A .56,622k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) B .156,622k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) C .56,644k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) D .156,644k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) 【答案】B【解析】要使函数有意义,则2sin 103x π-≥,即1sin32x π≥, 即522636k x k πππππ+≤≤+,k ∈Z ,得156622k x k +≤≤+,k ∈Z , 即函数的定义域为156,622k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ).故选:B【变式4-4】已知()f x 的定义域是⎡-⎢⎣⎦,则(sin 2)f x 的定义域为( ) A .2,36k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈ B .,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈C .22,236k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈ D .2,263k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈【答案】A【解析】()f x 的定义域是⎡-⎢⎣⎦,故由1sin 2x -≤≤解得()422233k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, ()236k x k k Z ππππ∴-+≤≤+∈ 因此,函数(sin 2)f x 的定义域为()22,236k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.故选:A.【变式4-5】函数y ________. 【答案】{}22,x k x k k Z πππ<<+∈ 【解析】由1122log sin 0log 1x ≥=知,0sin 1x <≤,由正弦函数图象特征知,22,k x k k Z πππ<<+∈. 故定义域为{}22,x k x k k Z πππ<<+∈.故答案为:{}22,x k x k k Z πππ<<+∈.题型五 与正余弦函数有关的零点【例5】函数sin y x =,[]0,2πx ∈的图像与直线23y =-的交点的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 【答案】C【解析】在同一平面直角坐标系内,先画函数sin y x =,[]0,2πx ∈的图像,再画直线23y =-,可知所求交点的个数为2.故选:C .【变式5-1】已知函数f (x )=12x⎛⎫⎪⎝⎭-sin x ,则f (x )在区间[0,2π]上的零点个数为( )A .1B .2C .3D .4 【答案】B【解析】令sin 01()2xf x x ⎛⎫-=⎪⎝⎭= ,则1()sin 2x x =,在同一坐标系中,作出1(),sin 2xy y x ==,如下图所示:由图知,f (x )在区间[0,2π]上的零点个数为2个.故选:B.【变式5-2】()f x 是定义在R 上的偶函数,且()()11f x f x -=+,[]1,0x ∈-时,()sin 2f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则函数()()e xg x f x -=-在区间[]2021,2022-上零点的个数为( )A .2021B .4043C .2020D .4044 【答案】B 【解析】(1)(1)f x f x -=+,()(2)f x f x ∴=+,即函数()f x 的周期为2,当[]1,0x ∈-时,()sin()sin()22f x x x πππ=+=-,则当[]0,1x ∈时,()()sin()sin()22f x f x x x ππ=-=--=,由此可作出函数()f x 与函数e -=xy 的大致图象如下,由图象可知,每个周期内有两个交点, 所以函数((e))xg x f x -=-在区间[]2021,2022-上零点的个数为2021214043⨯+=个.故选:B .【变式5-3】函数()sin 3|sin |,[0,2]f x x x x π=+∈的图象与直线y k =有且仅有两个不同的交点,则k 的取值范围是( )A .[2,2]-B .(1,0)(0,3)-C .(2,4)D .(1,4) 【答案】C【解析】当[0,]x π∈时,()sin 3sin 4sin f x x x x =+=,当(],2x ππ∈时,()sin 3sin 2sin f x x x x =+=-, 所以函数()f x 的图像如图所示,所以函数()f x 的图象与直线y k =有且仅有两个不同的交点时,(2,4)k ∈.故选:C【变式5-4】已知函数()1sin ,0,21cos ,0,2x x f x x x ⎧+<⎪⎪=⎨⎪+≥⎪⎩若()f x 在区间3,2a π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上至少有5个零点,()f x 在区间[],a π-上至多有5个零点,则正数a 的取值范围是( ) A .138,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .1310,63ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .1910,63ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .819,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 【答案】B【解析】因为方程1sin 2x =-在[),0π-上的解为56π-,6π-, 所以当()f x 在区间[],a π-上至多有5个零点时,100.3a π<<因为方程1cos 2x =-在30,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的解为23π,43π, 所以当()f x 在区间3,2a π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上至少有5个零点时,136a π-≤-,即136a π≥ 综上,正数a 的取值范围是1310,63ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选:B。
课时分层作业(四十一) 正弦函数、余弦函
数的图象
(建议用时:60分钟)
[合格基础练]
一、选择题
1.用“五点法”作函数y =2sin x -1的图象时,首先应描出的五点的横坐标可以是( )
A .0,π2,π,3π
2,2π B .0,π4,π2,3π
4,π C .0,π,2π,3π,4π
D .0,π6,π3,π2,2π
3
A [依据“五点法”作图规则可知选A.]
2.若点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫
π2,-m 在函数y =sin x 的图象上,则m 等于( )
A .0
B .1
C .-1
D .2 C [当x =π2时,y =sin π
2=1,故-m =1,m =-1.]
3.已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2,则f (x )的图象( ) A .与g (x )的图象相同 B .与g (x )的图象关于y 轴对称 C .向左平移π
2个单位,得g (x )的图象 D .向右平移π
2个单位,得g (x )的图象 D [f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫
x -π2
=cos ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
π2-x =sin x ,
f (x )图象向右平移π
2个单位得到g (x )图象.]
4.将余弦函数y =cos x 的图象向右至少平移m 个单位,可以得到函数y =
-sin x 的图象,则m =( )
A.π2 B .π C.3π2
D.3π4
C [根据诱导公式得,y =-sin x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -3π2,故欲得到y =-sin x 的图象,需将y =cos x 的图象向右至少平移3π
2个单位长度.]
5.函数y =cos x +|cos x |,x ∈[0,2π]的大致图象为( )
D [由题意得
y =⎩⎪⎨⎪⎧
2cos x ,0≤x ≤π2或3
2π≤x ≤2π,0,π2<x <3
2π.
显然只有D 合适.] 二、填空题
6.用“五点法”作函数y =1-cos x ,x ∈[0,2π]的图象时,应取的五个关键点分别是______________.
(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫
3π2,1,(2π,0) [x 依次取0,π2,π,3π2,2π得五个关键点(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,2),⎝ ⎛⎭
⎪⎫
3π2,1,(2π,0).]
7.函数y =cos x +4,x ∈[0,2π]的图象与直线y =4的交点的坐标为________. ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,4,⎝ ⎛⎭⎪⎫
3π2,4 [由⎩
⎨⎧
y =cos x +4,y =4得cos x =0,
当x ∈[0,2π]时,x =π2或3π
2, ∴交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,4,⎝ ⎛⎭
⎪⎫
3π2,4.]
8.函数y =lg(2-2cos x )的定义域是________.
⎩
⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪⎪⎪
π4+2k π<x <7π
4+2k π,k ∈Z
[由2-2cos x >0得cos x <22,
作出y =cos x 的图象和直线y =2
2,
由图象可知cos x <
2
2
的解集为 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪⎪⎪
π4+2k π<x <7π
4+2k π,k ∈Z
.] 三、解答题
9.用“五点法”作下列函数的简图. (1)y =2sin x (x ∈[0,2π]); (2)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2⎝ ⎛⎭⎪⎫
x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π2.
[解] (1)列表如下:
x 0 π
2
π 3π2
2π
2sin x 0 2 0 -2 0
(2)列表如下:
x
π2
π
3π2
2π
5π2
sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2 0 1 0 -1 0
10.若函数y =2cos x (0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成一个封闭的平面图形(如图),求这个封闭图形的面积.
[解] 观察图可知:图形S 1与S 2,S 3与S 4都是两个对称图形,有S 1=S 2,S 3=S 4.
因此函数y =2cos x 的图象与直线y =2所围成的图形面积,可以等价转化为求矩形OABC 的面积.
∵|OA |=2,|OC |=2π, ∴S 矩形OABC =2×2π=4π, ∴所求封闭图形的面积为4π.
[等级过关练]
1.如图所示,函数y =cos x ·|tan x |0≤x <3π2且x ≠π2的图象是( )
C [当0≤x <π
2时,y =cos x ·|tan x |=sin x ; 当π
2<x ≤π时,
y =cos x ·|tan x |=-sin x ;
当π<x <3π
2时,y =cos x ·|tan x |=sin x ,故其图象为C.] 2.方程sin x =x
10的根的个数是( )
A .7
B .8
C .9
D .10
A [在同一坐标系内画出y =x
10和y =sin x 的图象如图所示:
根据图象可知方程有7个根.]
3.在(0,2π)内,使sin x >cos x 成立的x 的取值范围是______.
⎝ ⎛⎭⎪⎫
π4,5π4 [在同一坐标系中画出y =sin x ,x ∈(0,2π)与y =cos x ,x ∈(0,2π)的图象如图所示,
由图象可观察出当x ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫
π4,5π4时,sin x >cos x .]
4.函数f (x )=⎩⎨⎧
sin x ,x ≥0,x +2,x <0,
则不等式f (x )>1
2的解集是________.
⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪⎪⎪
-32
<x <0或π6+2k π<x <5π
6+2k π,k ∈N
[在同一平面直角坐标系中
画出函数f (x )和y =12图象(略),由图易得:-32<x <0或π6+2k π<x <5π
6+2k π,k ∈N .]
5.函数f (x )=sin x +2|sin x |,x ∈[0,2π]的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,求k 的取值范围.
[解] f (x )=sin x +2|sin x |=⎩⎨⎧
3sin x ,x ∈[0,π],
-sin x ,x ∈(π,2π].
图象如图所示,
若使f (x )的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,根据上图可得k 的取值范围是(1,3).。