高中函數(shù)與方程教案
發(fā)表時間:2020-11-19正切函數(shù)的性質(zhì)與圖象。
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1.4.3正切函數(shù)的性質(zhì)與圖象
教學(xué)目的:
知識目標(biāo):1.用單位圓中的正切線作正切函數(shù)的圖象;2.用正切函數(shù)圖象解決函數(shù)有關(guān)的性質(zhì);
能力目標(biāo):1.理解并掌握作正切函數(shù)圖象的方法;2.理解用函數(shù)圖象解決有關(guān)性質(zhì)問題的方法;
教學(xué)重點:用單位圓中的正切線作正切函數(shù)圖象;
教學(xué)難點:正切函數(shù)的性質(zhì)。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
問題:1、正弦曲線是怎樣畫的?2、練習(xí):畫出下列各角的正切線:
.
下面我們來作正切函數(shù)的圖象.
二、講解新課:
1.正切函數(shù)的定義域是什么?
2.正切函數(shù)是不是周期函數(shù)?
,
∴是的一個周期。
是不是正切函數(shù)的最小正周期?下面作出正切函數(shù)圖象來判斷。
3.作,的圖象
說明:(1)正切函數(shù)的最小正周期不能比小,正切函數(shù)的最小正周期是;
(2)根據(jù)正切函數(shù)的周期性,把上述圖象向左、右擴展,得到正切函數(shù)
,且的圖象,稱“正切曲線”。
(3)正切曲線是由被相互平行的直線所隔開的無窮多支曲線組成的。
4.正切函數(shù)的性質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生觀察,共同獲得:
(1)定義域:;
(2)值域:R觀察:當(dāng)從小于,時,
當(dāng)從大于,時,。
(3)周期性:;
(4)奇偶性:由知,正切函數(shù)是奇函數(shù);
(5)單調(diào)性:在開區(qū)間內(nèi),函數(shù)單調(diào)遞增。
5.講解范例:
例1比較與的大小
解:,,內(nèi)單調(diào)遞增,
例2:求下列函數(shù)的周期:
(1)答:。(2)答:。
說明:函數(shù)的周期.
例3:求函數(shù)的定義域、值域,指出它的周期性、奇偶性、單調(diào)性,
解:1、由得,所求定義域為
2、值域為R,周期,
3、在區(qū)間上是增函數(shù)。
思考1:你能判斷它的奇偶性嗎?(是非奇非偶函數(shù)),
練習(xí)1:求函數(shù)的定義域、周期性、奇偶性、單調(diào)性。
略解:定義域:
值域:R奇偶性:非奇非偶函數(shù)
單調(diào)性:在上是增函數(shù)
練習(xí)2:教材P45面2、3、4、5、6題
解:畫出y=tanx在(-,)上的圖象,在此區(qū)間上滿足tanx>0的x的范圍為:0<x<
結(jié)合周期性,可知在x∈R,且x≠kπ+上滿足的x的取值范圍為(kπ,kπ+)(k∈Z)
思考2:你能用圖象求函數(shù)的定義域嗎?
解:由得,利用圖象知,所求定義域為,
亦可利用單位圓求解。
四、小結(jié):本節(jié)課學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:
1.因為正切函數(shù)的定義域是,所以它的圖象被等相互平行的直線所隔開,而在相鄰平行線間的圖象是連續(xù)的。
2.作出正切函數(shù)的圖象,也是先作出長度為一個周期(-π/2,π/2)的區(qū)間內(nèi)的函數(shù)的圖象,然后再將它沿x軸向左或向右移動,每次移動的距離是π個單位,就可以得到整個正切函數(shù)的圖象。
五、作業(yè)《習(xí)案》作業(yè)十一。
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余弦函數(shù)圖象與性質(zhì)
余弦函數(shù)圖象與性質(zhì)
年級高一學(xué)科數(shù)學(xué)課題余弦函數(shù)圖象與性質(zhì)
授課時間撰寫人劉報時間2011-10-24
學(xué)習(xí)重點正弦函數(shù)y=cosx的圖象性質(zhì)求周期及對稱
學(xué)習(xí)難點正弦函數(shù)y=cosx的圖像性質(zhì)的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
①掌握余弦函數(shù)圖象的性質(zhì),并能結(jié)合圖像加以理解;
②會求余弦函數(shù)定義域、值域、最值、單調(diào)區(qū)間、周期,會判斷一些函數(shù)的奇偶性。
教學(xué)過程
一自主學(xué)習(xí)
1.函數(shù)叫余弦函數(shù),從圖像上看正弦函數(shù)的定義域是值域是
2.余弦函數(shù)的性質(zhì)
函數(shù)
定義域
值域
奇偶性
周期性
單調(diào)性增
減
最值
對稱性
二師生互動
例1五點作圖法畫下列函數(shù)在圖像
1.2。
例2求下列函數(shù)的定義域與值域
1.2。
例3.求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間并判斷其奇偶性
(1)(2)
例4.比較下列各組數(shù)的大小
(1)
(2)
(3)
三鞏固練習(xí)
1求下列函數(shù)的最值
(1)y=-9cosx+1;
(2)
2、判斷下列函數(shù)的奇偶性
(1)y=cosx+2;
(2)y=cosxsinx.
3、求函數(shù)的最小正周期
4、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
5、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
四課后反思
五課后鞏固練習(xí)
1.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)
2.求下列函數(shù)的值域
(1)(2)
正切函數(shù)的圖像與性質(zhì)
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正切函數(shù)的圖像與性質(zhì)
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能
(1)了解任意角的正切函數(shù)概念;
(2)理解正切函數(shù)中的自變量取值范圍;
(3)掌握正切線的畫法;
(4)能用單位圓中的正切線畫出正切函數(shù)的圖像;
(5)熟練根據(jù)正切函數(shù)的圖像推導(dǎo)出正切函數(shù)的性質(zhì);
(6)能熟練掌握正切函數(shù)的圖像與性質(zhì);
(7)掌握利用數(shù)形結(jié)合思想分析問題、解決問題的技能。
2、過程與方法
類比正、余弦函數(shù)的概念,引入正切函數(shù)的概念;在此基礎(chǔ)上,比較三個三角函數(shù)之間的關(guān)系;讓學(xué)生通過類比,聯(lián)系正弦函數(shù)圖像的作法,通過單位圓中的有向線段得到正切函數(shù)的圖像;能學(xué)以致用,結(jié)合圖像分析得到正切函數(shù)的誘導(dǎo)公式和正切函數(shù)的性質(zhì)。
3、情感態(tài)度與價值觀
使同學(xué)們對正切函數(shù)的概念有一定的體會;會用聯(lián)系的觀點看問題,建立數(shù)形結(jié)合的思想,激發(fā)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)積極性;培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力;讓學(xué)生體驗自身探索成功的喜悅感,培養(yǎng)學(xué)生的自信心;培養(yǎng)學(xué)生形成實事求是的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的鉆研精神。
二、教學(xué)重、難點
重點:正切函數(shù)的概念、誘導(dǎo)公式、圖像與性質(zhì)
難點:熟練運用誘導(dǎo)公式和性質(zhì)分析問題、解決問題
三、學(xué)法與教學(xué)用具
我們已經(jīng)知道正、余弦函數(shù)的概念是通過在單位圓中,以函數(shù)定義的形式給出來的,從而把銳角的正、余弦函數(shù)推廣到任意角的情況;現(xiàn)在我們就應(yīng)該與正、余弦函數(shù)的概念作比較,得出正切函數(shù)的概念;同樣地,可以仿照正、余弦函數(shù)的誘導(dǎo)公式推出正切函數(shù)的誘導(dǎo)公式;通過單位圓中的正切線畫出正切函數(shù)的圖像,并從圖像觀察總結(jié)出正切函數(shù)的性質(zhì)。
教學(xué)用具:投影機、三角板
第一課時正切函數(shù)的定義、圖像及性質(zhì)
一、教學(xué)思路
【創(chuàng)設(shè)情境,揭示課題】
常見的三角函數(shù)還有正切函數(shù),在前兩次課中,我們學(xué)習(xí)了任意角的正、余弦函數(shù),并借助于它們的圖像研究了它們的性質(zhì)。今天我們類比正弦、余弦函數(shù)的學(xué)習(xí)方法,在直角坐標(biāo)系內(nèi)學(xué)習(xí)任意角的正切函數(shù),請同學(xué)們先自主學(xué)習(xí)課本P35。
【探究新知】
1.正切函數(shù)的定義
在直角坐標(biāo)系中,如果角α滿足:α∈R,α≠+kπ(k∈Z),那么,角α的終邊與單位圓交于點P(a,b),唯一確定比值.根據(jù)函數(shù)定義,比值是角α的函數(shù),我們把它叫作角α的正切函數(shù),記作y=tanα,其中α∈R,α≠+kπ,k∈Z.
比較正、余弦和正切的定義,不難看出:tanα=(α∈R,α≠+kπ,k∈Z).
由此可知,正弦、余弦、正切都是以角為自變量,以比值為函數(shù)值的函數(shù),我們統(tǒng)稱為三角函數(shù)。
下面,我們給出正切函數(shù)值的一種幾何表示.
如右圖,單位圓與x軸正半軸的交點為A(1,0),任意角α
的終邊與單位圓交于點P,過點A(1,0)作x軸的垂線,與角
的終邊或終邊的延長線相交于T點。從圖中可以看出:
當(dāng)角α位于第一和第三象限時,T點位于x軸的上方;
當(dāng)角α位于第二和第四象限時,T點位于x軸的下方。
分析可以得知,不論角α的終邊在第幾象限,都可以構(gòu)造兩
個相似三角形,使得角α的正切值與有向線段AT的值相等。因此,
我們稱有向線段AT為角α的正切線。
2.正切函數(shù)的圖象
(1)首先考慮定義域:
(2)為了研究方便,再考慮一下它的周期:
∴的周期為(最小正周期)
(3)因此我們可選擇的區(qū)間作出它的圖象。
根據(jù)正切函數(shù)的周期性,把上述圖像向左、右擴展,得到正切函數(shù),且的圖像,稱“正切曲線”
從上圖可以看出,正切曲線是由被相互平行的直線x=+kπ(k∈Z)隔開的無窮多支曲線組成的,這些直線叫作正切曲線各支的漸近線。
3.正切函數(shù)y=tanx的性質(zhì)
引導(dǎo)學(xué)生觀察,共同獲得:
(1)定義域:,
(2)值域:R
觀察:當(dāng)從小于,時,
當(dāng)從大于,時,。
(3)周期性:
(4)奇偶性:奇函數(shù)。
(5)單調(diào)性:在開區(qū)間內(nèi),函數(shù)單調(diào)遞增。
二、歸納整理,整體認(rèn)識
(1)請學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)過的知識內(nèi)容有哪些?所涉及的主要數(shù)學(xué)思想方法有那些?
(2)在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中,還有那些不太明白的地方,請向老師提出。
(3)你在這節(jié)課中的表現(xiàn)怎樣?你的體會是什么?
三、課后反思
三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
4.6三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)(二)
●知識梳理
1.三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)
函數(shù)
性質(zhì)y=sinxy=cosxy=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.2πB.πC.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.sinxB.cosxC.sin2xD.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(biāo)伸長到原來的2倍,而縱坐標(biāo)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(biāo)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>0cosx>sinx.由圖象觀察,知2kπ-<x<2kπ+(k∈Z).
答案:2kπ-<x<2kπ+(k∈Z)
●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(dāng)角.
解:(1)0≤cosx<12kπ-≤x≤2kπ+,且x≠2kπ(k∈Z).
∴所求函數(shù)的定義域為{x|x∈[2kπ-,2kπ+]且x≠2kπ,k∈Z}.
(2)由sin(cosx)>02kπ<cosx<2kπ+π(k∈Z).又∵-1≤cosx≤1,∴0<cosx≤1.故所求定義域為{x|x∈(2kπ-,2kπ+),k∈Z}.
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(dāng)cos4x=1,即x=(k∈Z)時,ymax=1.
深化拓展
函數(shù)y=tan(ax+θ)(a>0)當(dāng)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)如下圖所示,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(dāng)x=時,y=1,∴sin(×+)=1,
+=2kπ+,k∈Z,當(dāng)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.4B.-6C.-4D.-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≥0sin≤02kπ-π≤≤2kπ6kπ-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(dāng)sinx=-時,
ymax=+b=b=-1;
當(dāng)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≥cos2kπ+≤≤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=ksin(x+)=k,在同一坐標(biāo)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(dāng)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.
函數(shù)的概念與圖象
§2.1.1函數(shù)的概念與圖象(1)
[自學(xué)目標(biāo)]
1.體會函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型,理解函數(shù)的概念;
2.了解構(gòu)成函數(shù)的要素有定義域、值域與對應(yīng)法則;
[知識要點]
1.函數(shù)的定義:,.
2.函數(shù)概念的三要素:定義域、值域與對應(yīng)法則.
3.函數(shù)的相等.
[預(yù)習(xí)自測]
例1.判斷下列對應(yīng)是否為函數(shù):
(1)
(2)這里
補充:(1)︱,;
(2);
(3)︱,;
(4)≤≤≤≤
分析:判斷是否為函數(shù)應(yīng)從定義入手,其關(guān)鍵是是否為單值對應(yīng),單值對應(yīng)的關(guān)鍵是元素對應(yīng)的存在性和唯一性。
例2.下列各圖中表示函數(shù)的是------------------------------------------[]
ABCD
例3.在下列各組函數(shù)中,與表示同一函數(shù)的是------------------[]
A.=1,=B.與
C.與D.=∣∣,=
(≥)
例4已知函數(shù)求及
(),
[課內(nèi)練習(xí)]
1.下列圖象中表示函數(shù)y=f(x)關(guān)系的有--------------------------------()
A.(1)(2)(4)B.(1)(2)C.(2)(3)(4)D.(1)(4)
2.下列四組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是----------------------------------()
A.和B.和
C.和D.和
3.下列四個命題
(1)f(x)=有意義;
(2)表示的是含有的代數(shù)式
(3)函數(shù)y=2x(x)的圖象是一直線;
(4)函數(shù)y=的圖象是拋物線,其中正確的命題個數(shù)是()
A.1B.2C.3D.0
4.已知f(x)=,則f()=;
5.已知f滿足f(ab)=f(a)+f(b),且f(2)=,那么=
[歸納反思]
1.本課時的重點內(nèi)容是函數(shù)的定義與函數(shù)記號的意義,難點是函數(shù)概念的理解和正確應(yīng)用;
2.判斷兩個函數(shù)是否是同一函數(shù),是函數(shù)概念的一個重要應(yīng)用,要能緊扣函數(shù)定義的三要素進行分析,從而正確地作出判斷.
[鞏固提高]
1.下列各圖中,可表示函數(shù)的圖象的只可能是--------------------[]
ABCD
2.下列各項中表示同一函數(shù)的是-----------------------------------------[]
A.與B.=,=
C.與D.21與
3.若(為常數(shù)),=3,則=------------------------[]
A.B.1C.2D.
4.設(shè),則等于--------------------------------[]
A.B.C.D.
5.已知=,則=,=
6.已知=,且,則的定義域是,
值域是
7.已知=,則
8.設(shè),求的值
9.已知函數(shù)求使的的取值范圍
10.若,,求,