高中三角函數(shù)的教案
發(fā)表時間:2020-10-13三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)概念辨析。
三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)概念辨析
畫出,y=cosx在上的圖像是本單元的重中之重,同學(xué)們不僅會用單位中的函數(shù)線畫,而且會特殊角三角函數(shù)值列出“十三”個點或“五點法”,還要會徒手描出示意圖,才能實現(xiàn)看圖說性質(zhì)想圖說性質(zhì)無圖也能說性質(zhì)的熟練程度.這里蘊含著以下幾個問題.
1.作圖的基本方法是描點法,用單位圓中的三角函數(shù)線畫圖實質(zhì)上是列表的(十三點)一個方法,它與“十三點”法的區(qū)別只在于“十三點法”的函數(shù)值是用數(shù)給出,而單位圓法中的函數(shù)值是用有向線段的數(shù)量給出.在畫,y=cosx的圖像時,都借助了函數(shù)的周期性,在取點時,注意研究了函數(shù)曲線的存在范圍,特殊點,變化趨勢,對稱性,一定要取到最大值點,最小值點,零點.這些常規(guī)方法一走要講清.
2.畫的圖像時,難點在列出“五個點”,這五個恰好又是同一周期的五個特殊點:三個零點,一個最大值點,一個最小值點,以為例.
令t=,則u=sint,首先列出u=sint的“老五點”
t0
010-10
Y=2sin
020-20
上面方法的核心是用換元的思想根據(jù)的“老五點”列出了y=2sin()圖像上的五點.這里體現(xiàn)了如何將一個較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為一個較簡單的問題的轉(zhuǎn)化思想,同時也在告訴同學(xué)們,我們總是用已知的知識去解決未知的問題,進一步體會到簡單與復(fù)雜.未知與已知之間的對立、統(tǒng)一的辨證關(guān)系.為了給同學(xué)更大的思維空間.教師最好不直接告訴同學(xué)們?nèi)绾瘟谐鲈谝粋€周期內(nèi)的五個特殊點?這樣對培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力是有益的.
3.在講周期函數(shù)概念過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力.學(xué)生自己抽象概括出周期函數(shù)的定義是不現(xiàn)實的,但我們不能因此就放棄培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力的機會.可考慮如下進行:
(1)通過對一類事物的觀察發(fā)現(xiàn),抽象出該類事物的共同的本質(zhì)屬性.
問題1:請觀察下列函數(shù)值隨著變量變化時,其函數(shù)值的變化的共性是什么?
①
②
③
④在數(shù)列中,對一切nN都有
發(fā)現(xiàn)其共性是:函數(shù)值是隨自變量周而復(fù)始地變化.
(2)第二步是將上述粗淺的認識進一步數(shù)學(xué)化,精確化,這里的關(guān)鍵是請同學(xué)注意如何用數(shù)學(xué)語言刻畫“函數(shù)值隨自變量周而復(fù)始地變化”.首先四個函數(shù)都存在一個不為零的常數(shù)T,①2#②2#③2#④6#,第二將這個常數(shù)加到定義域中的任意一個自變量上,其函數(shù)值就重復(fù)出現(xiàn),即永遠成立,于是得出周期函數(shù)的精確的數(shù)學(xué)定義;
對于給定的函數(shù),定義域為M,如果存在一個不為零的常數(shù)T,對于M中的任意一個x的值,必有X+TM,使得永遠成立,那么函數(shù)叫做周期函數(shù),其中不為零的常數(shù)T就叫做周期函數(shù)的周期.
(3)第三步是進一步理解定義
①函數(shù)的周期性是揭示了函數(shù)值隨自變量周而復(fù)始的變化的屬性,如果我們認識到了函數(shù)的周期性,在研究函數(shù)性質(zhì)時,只須研究該函數(shù)在一個周期內(nèi)的性質(zhì),就可以了解該函數(shù)在整個定義域上的性質(zhì).
②如果一個周期函數(shù)y=的周期為T,顯然KT(KZ)也是周期.但從研究函數(shù)性質(zhì)而言,我們感興趣的,也是最有實用價值的是諸周期中最小的正周期.
③根據(jù)周期函數(shù)定義判斷一個函數(shù)是否是周期函數(shù),關(guān)鍵是找到一個T(),使得對定義域中的任意一個x,均成立.
4.講已知三角函數(shù)值求角時時可考慮利用單位圓中的三角函數(shù)線,用數(shù)形結(jié)合的思想,先畫出角的終邊,再寫出所求的角,并且先求通解,后求特解更好接受.
相關(guān)知識
巧解三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)變式
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。那么,你知道教案要怎么寫呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“巧解三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)變式”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)變式
1.三角函數(shù)圖象變換:
將函數(shù)的圖像作怎樣的變換可以得到函數(shù)的圖像?
變式1:將函數(shù)的圖像作怎樣的變換可以得到函數(shù)的圖像?
解:(1)先將函數(shù)圖象上各點的縱坐標擴大為原來的2倍(橫坐標不變),即可得到函數(shù)的圖象;
(2)再將函數(shù)上各點的橫坐標縮小為原來的(縱坐標不變),得到函數(shù)的圖象;
(3)再將函數(shù)的圖象向右平移個單位,得到函數(shù)的圖象.
變式2:將函數(shù)的圖像作怎樣的變換可以得到函數(shù)的圖像?
解:(1)先將函數(shù)圖象上各點的縱坐標縮小為原來的(橫坐標不變),即可得到函數(shù)的圖象;
(2)再將函數(shù)上各點的橫坐標擴大為原來的2倍(縱坐標不變),得到函數(shù)的圖象;
(3)再將函數(shù)的圖象向右平移個單位,得到函數(shù)的圖象.
變式3:將函數(shù)的圖像作怎樣的變換可以得到函數(shù)的圖像?
解:
另解:
(1)先將函數(shù)的圖象向右平移個單位,得到函數(shù)的圖象;
(2)再將函數(shù)上各點的橫坐標擴大為原來的2倍(縱坐標不變),得到函數(shù)的圖象;
(3)再將函數(shù)圖象上各點的縱坐標擴大為原來的3倍(橫坐標不變),即可得到函數(shù)的圖象.
2.三角函數(shù)性質(zhì)
求下列函數(shù)的最大、最小值以及達到最大(小)值時的值的集合.
(1);(2)
變式1:已知函數(shù)在區(qū)間上的最小值是,則的最小值等于()
(A)(B)(C)2(D)3
答案選B
變式2:函數(shù)y=2sinx的單調(diào)增區(qū)間是()
A.[2kπ-,2kπ+](k∈Z)
B.[2kπ+,2kπ+](k∈Z)
C.[2kπ-π,2kπ](k∈Z)
D.[2kπ,2kπ+π](k∈Z)
答案選A.因為函數(shù)y=2x為增函數(shù),因此求函數(shù)y=2sinx的單調(diào)增區(qū)間即求函數(shù)y=sinx的單調(diào)增區(qū)間.
變式3:關(guān)于x的函數(shù)f(x)=sin(x+)有以下命題:
①對任意的,f(x)都是非奇非偶函數(shù);
②不存在,使f(x)既是奇函數(shù),又是偶函數(shù);
③存在,使f(x)是奇函數(shù);
④對任意的,f(x)都不是偶函數(shù)。
其中一個假命題的序號是_____.因為當=_____時,該命題的結(jié)論不成立。
答案:①,kπ(k∈Z);或者①,+kπ(k∈Z);或者④,+kπ(k∈Z)
解析:當=2kπ,k∈Z時,f(x)=sinx是奇函數(shù).當=2(k+1)π,k∈Z時f(x)=-sinx仍是奇函數(shù).當=2kπ+,k∈Z時,f(x)=cosx,或當=2kπ-,k∈Z時,f(x)=-cosx,f(x)都是偶函數(shù).所以②和③都是正確的.無論為何值都不能使f(x)恒等于零.所以f(x)不能既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).①和④都是假命題.
高三數(shù)學(xué)《三角函數(shù)圖象與性質(zhì)》知識點總結(jié)
高三數(shù)學(xué)《三角函數(shù)圖象與性質(zhì)》知識點總結(jié)
1.周期函數(shù)
(1)周期函數(shù)的定義:
對于函數(shù)f(x),如果存在一個非零常數(shù)T,使得當x取定義域內(nèi)的每一個值時,都有f(x+T)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做周期函數(shù).T叫做這個函數(shù)的周期.
(2)最小正周期:
如果在周期函數(shù)f(x)的所有周期中存在一個最小的正數(shù),那么這個最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期.
2.正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖象和性質(zhì)
3.解題方法
1.求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,應(yīng)先把函數(shù)式化成y=Asin(ωx+φ)(ω0)的形式,再根據(jù)三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求出x所在的區(qū)間.應(yīng)特別注意,考慮問題應(yīng)在函數(shù)的定義域內(nèi).
注意區(qū)分下列兩種形式的函數(shù)單調(diào)性的不同:
(1)y=sin(ωx-π/4);(2)y=sin(π/4-ωx).
2.周期性是函數(shù)的整體性質(zhì),要求對于函數(shù)整個定義域內(nèi)的每一個x值都滿足f(x+T)=f(x),其中T是不為零的常數(shù).如果只有個別的x值滿足f(x+T)=f(x),或找到哪怕只有一個x值不滿足f(x+T)=f(x),都不能說T是函數(shù)f(x)的周期.
3.求三角函數(shù)定義域?qū)嶋H上是解簡單的三角不等式,常借助三角函數(shù)線或三角函數(shù)圖象來求解.
4.求解涉及三角函數(shù)的值域(最值)的題目一般常用以下方法:
(1)利用sinx、cosx的值域;
(2)形式復(fù)雜的函數(shù)應(yīng)化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式逐步分析ωx+φ的范圍,根據(jù)正弦函數(shù)單調(diào)性寫出函數(shù)的值域(如本例以題試法(2));
(3)換元法:把sinx或cosx看作一個整體,可化為求函數(shù)在給定區(qū)間上的值域(最值)問題.
高三數(shù)學(xué)教案:《三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高三數(shù)學(xué)教案:三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
●知識梳理
1.三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)
函 數(shù)
性 質(zhì) y=sinx y=cosx y=tanx
定義域
值域
圖象
奇偶性
周期性
單調(diào)性
對稱性
注:讀者自己填寫.
2.圖象與性質(zhì)是一個密不可分的整體,研究性質(zhì)要注意聯(lián)想圖象.
●點擊雙基
1.函數(shù)y=sin( -2x)+sin2x的最小正周期是
A.2π B.π C. D.4π
解析:y= cos2x- sin2x+sin2x= cos2x+ sin2x=sin( +2x),T=π.
答案:B
2.若f(x)sinx是周期為π的奇函數(shù),則f(x)可以是
A.sinx B.cosx C.sin2x D.cos2x
解析:檢驗.
答案:B
3.函數(shù)y=2sin( -2x)(x∈[0,π])為增函數(shù)的區(qū)間是
A.[0, ] B.[ , ]
C.[ , ] D.[ ,π]
解析:由y=2sin( -2x)=-2sin(2x- )其增區(qū)間可由y=2sin(2x- )的減區(qū)間得到,即2kπ+ ≤2x- ≤2kπ+ ,k∈Z.
∴kπ+ ≤x≤kπ+ ,k∈Z.
令k=0,故選C.
答案:C
4.把y=sinx的圖象向左平移 個單位,得到函數(shù)____________的圖象;再把所得圖象上的所有點的橫坐標伸長到原來的2倍,而縱坐標保持不變,得到函數(shù)____________的圖象.
解析:向左平移 個單位,即以x+ 代x,得到函數(shù)y=sin(x+ ),再把所得圖象上所有點的橫坐標伸長到原來的2倍,即以 x代x,得到函數(shù):y=sin( x+ ).
答案:y=sin(x+ ) y=sin( x+ )
5.函數(shù)y=lg(cosx-sinx)的定義域是_______.
解析:由cosx-sinx>0 cosx>sinx.由圖象觀察,知2kπ-
答案:2kπ-
●典例剖析
【例1】 (1)y=cosx+cos(x+ )的最大值是_______;
(2)y=2sin(3x- )的圖象的兩條相鄰對稱軸之間的距離是_______.
剖析:(1)y=cosx+ cosx- sinx
= cosx- sinx= ( cosx- sinx)
= sin( -x).
所以ymax= .
(2)T= ,相鄰對稱軸間的距離為 .
答案:
【例2】 (1)已知f(x)的定義域為[0,1),求f(cosx)的定義域;
(2)求函數(shù)y=lgsin(cosx)的定義域.
剖析:求函數(shù)的定義域:(1)要使0≤cosx≤1,(2)要使sin(cosx)>0,這里的cosx以它的值充當角.
解:(1)0≤cosx
∴所求函數(shù)的定義域為{x|x∈[2kπ- ,2kπ+ ]且x≠2kπ,k∈Z}.
(2)由sin(cosx)>0 2kπ
評述:求三角函數(shù)的定義域,要解三角不等式,常用的方法有二:一是圖象,二是三角函數(shù)線.
【例3】 求函數(shù)y=sin6x+cos6x的最小正周期,并求x為何值時,y有最大值.
剖析:將原函數(shù)化成y=Asin(ωx+ )+B的形式,即可求解.
解:y=sin6x+cos6x=(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)=1-3sin2xcos2x=1- sin22x= cos4x+ .
∴T= .
當cos4x=1,即x= (k∈Z)時,ymax=1.
深化拓展
函數(shù)y=tan(ax+θ)(a>0)當x從n變化為n+1(n∈Z)時,y的值恰好由-∞變?yōu)?∞,則a=_______.
分析:你知道函數(shù)的周期T嗎?
答案:π
●闖關(guān)訓(xùn)練
夯實基礎(chǔ)
1.若函數(shù)f(x)=sin(ωx+ )的圖象(部分),則ω和 的取值是
A.ω=1, = B.ω=1, =-
C.ω= , = D.ω= , =-
解析:由圖象知,T=4( + )=4π= ,∴ω= .
又當x= 時,y=1,∴sin( × + )=1,
+ =2kπ+ ,k∈Z,當k=0時, = .
答案:C
2. f(x)=2cos2x+ sin2x+a(a為實常數(shù))在區(qū)間[0, ]上的最小值為-4,那么a的值等于
A.4 B.-6 C.-4 D.-3
解析:f(x)=1+cos2x+ sin2x+a
=2sin(2x+ )+a+1.
∵x∈[0, ],∴2x+ ∈[ , ].
∴f(x)的最小值為2×(- )+a+1=-4.
∴a=-4.
答案:C
3.函數(shù)y= 的定義域是_________.
解析:-sin ≥0 sin ≤0 2kπ-π≤ ≤2kπ 6kπ-3π≤x≤6kπ(k∈Z).
答案:6kπ-3π≤x≤6kπ(k∈Z)
4.函數(shù)y=tanx-cotx的最小正周期為____________.
解析:y= - =-2cot2x,T= .
答案:
5.求函數(shù)f(x)= 的最小正周期、最大值和最小值.
解:f(x)=
= = (1+sinxcosx)
= sin2x+ ,
所以函數(shù)f(x)的最小正周期是π,最大值是 ,最小值是 .
6.已知x∈[ , ],函數(shù)y=cos2x-sinx+b+1的最大值為 ,試求其最小值.
解:∵y=-2(sinx+ )2+ +b,
又-1≤sinx≤ ,∴當sinx=- 時,
ymax= +b= b=-1;
當sinx= 時,ymin=- .
培養(yǎng)能力
7.求使 = sin( - )成立的θ的區(qū)間.
解: = sin( - )
= ( sin - cos ) |sin -cos |=sin -cos
sin ≥cos 2kπ+ ≤ ≤2kπ+ (k∈Z).
因此θ∈[4kπ+ ,4kπ+ ](k∈Z).
8.已知方程sinx+cosx=k在0≤x≤π上有兩解,求k的取值范圍.
解:原方程sinx+cosx=k sin(x+ )=k,在同一坐標系內(nèi)作函數(shù)y1= sin(x+ )與y2=k的圖象.對于y= sin(x+ ),令x=0,得y=1.
∴當k∈[1, )時,觀察知兩曲線在[0,π]上有兩交點,方程有兩解.
評述:本題是通過函數(shù)圖象交點個數(shù)判斷方程實數(shù)解的個數(shù),應(yīng)重視這種方法.
探究創(chuàng)新
9.已知函數(shù)f(x)=
(1)畫出f(x)的圖象,并寫出其單調(diào)區(qū)間、最大值、最小值;
(2)判斷f(x)是否為周期函數(shù).如果是,求出最小正周期.
解:(1)實線即為f(x)的圖象.
單調(diào)增區(qū)間為[2kπ+ ,2kπ+ ],[2kπ+ ,2kπ+2π](k∈Z),
單調(diào)減區(qū)間為[2kπ,2kπ+ ],[2kπ+ ,2kπ+ ](k∈Z),
f(x)max=1,f(x)min=- .
(2)f(x)為周期函數(shù),T=2π.
●思悟小結(jié)
1.三角函數(shù)是函數(shù)的一個分支,它除了符合函數(shù)的所有關(guān)系和共性外,還有它自身的屬性.
2.求三角函數(shù)式的最小正周期時,要盡可能地化為只含一個三角函數(shù),且三角函數(shù)的次數(shù)為1的形式,否則很容易出現(xiàn)錯誤.
●教師下載中心
教學(xué)點睛
1.知識精講由學(xué)生填寫,起到回顧作用.
2.例2、例4作為重點講解,例1、例3誘導(dǎo)即可.
拓展題例
【例1】 已知sinα>sinβ,那么下列命題成立的是
A.若α、β是第一象限角,則cosα>cosβ
B.若α、β是第二象限角,則tanα>tanβ
C.若α、β是第三象限角,則cosα>cosβ
D.若α、β是第四象限角,則tanα>tanβ
解析:借助三角函數(shù)線易得結(jié)論.
答案:D
【例2】 函數(shù)f(x)=-sin2x+sinx+a,若1≤f(x)≤ 對一切x∈R恒成立,求a的取值范圍.
解:f(x)=-sin2x+sinx+a
=-(sinx- )2+a+ .
由1≤f(x)≤
1≤-(sinx- )2+a+ ≤
a-4≤(sinx- )2≤a- . ①
由-1≤sinx≤1 - ≤sinx- ≤
(sinx- ) = ,(sinx- ) =0.
∴要使①式恒成立,
只需 3≤a≤4.
三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責,作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供三角函數(shù)的圖像與性質(zhì),供大家借鑒和使用,希望大家分享!
1.3.2三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)(二)
課型:新授課
課時計劃:本課題共安排一課時
教學(xué)目標:
1、掌握正、余弦函數(shù)的定義域和值域;
2、進一步理解三角函數(shù)的周期性和奇偶性的概念,會求它們的周期,會判斷它們的奇偶性;
3、能正確求出正、余弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
教學(xué)重點:
正、余弦函數(shù)的性質(zhì)
教學(xué)難點:
正、余弦函數(shù)的單調(diào)性
教學(xué)過程:
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
我們已經(jīng)知道正、余弦函數(shù)都是周期函數(shù),那它們除此之外還有哪些性質(zhì)呢?
二、新課講解
㈠知識要點:
1、定義域:
函數(shù)及的定義域都是,即實數(shù)集
2、值域:
函數(shù),及,的值域都是
理解:(1)在單位圓中,正弦線、余弦線的長都是等于或小于半徑的長1的,所以,
,即,。
(2)函數(shù)在時,取最大值1,當,時,取最小值-1;函數(shù)在,時,取最大值1,當,時,取最小值-1。
3、周期性
正弦函數(shù),和余弦函數(shù),是周期函數(shù),都是它們的周期,最小正周期是。
4、奇偶性
正弦函數(shù),是奇函數(shù),余弦函數(shù),是偶函數(shù)。
理解:(1)由誘導(dǎo)公式,可知以上結(jié)論成立;
(2)反映在圖象上,正弦曲線關(guān)于原點O對稱,余弦曲線關(guān)于軸對稱。
5、單調(diào)性
(1)由正弦曲線可以看出:當由增大到時,曲線逐漸上升,由-1增大到1;當由增大到時,曲線逐漸下降,由1減至-1,由正弦函數(shù)的周期性知道:
①正弦函數(shù)在每一個閉區(qū)間上,都從-1增大到1,是增函數(shù);
②在每一個閉區(qū)間上,都從1減小到-1,是減函數(shù)。
(2)由余弦曲線可以知道:
①余弦函數(shù)在每一個區(qū)間上,都從-1增大到1,是增函數(shù);
②在每一個閉區(qū)間上,都從1減小到-1,是減函數(shù)。
練習(xí):不求值,分別比較下列各組中兩個三角函數(shù)值的大小:
(1)與;(2)與
㈡例題剖析
例3、求下列函數(shù)的最大值及取得最大值時自變量的集合:
(1);(2)
例4、求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間。
㈢練習(xí):
1、(1)求函數(shù)的定義域;(2)求函數(shù)的值域;
㈣作業(yè):
=(五)小結(jié)