高中三角函數(shù)教案
發(fā)表時間:2020-11-24增城市派潭中學高三二輪復習專題《三角恒等變換、圖象與性質》教案。
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,作為高中教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助高中教師提前熟悉所教學的內容。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?考慮到您的需要,小編特地編輯了“增城市派潭中學高三二輪復習專題《三角恒等變換、圖象與性質》教案”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第7講三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質
教學重點:掌握三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
教學難點:三角恒等變換及數(shù)形結合的應用
近兩年高考考點:2010年:11題正余弦定理的應用
16題三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
2011年:16題三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
一、知識復習:
1.⑴角度制與弧度制的互化:弧度,弧度,弧度
⑵弧長公式:;扇形面積公式:。
2.三角函數(shù)定義:角中邊上任意一點為,設則:
3.三角函數(shù)符號規(guī)律:一全正,二正弦,三正切,四余弦;
4.誘導公式記憶規(guī)律:“奇變偶不變,符號看象限”;
sin(2kπ+α)=________,cos(2kπ+α)=________,tan(2kπ+α)=_________;
sin(-α)=_________,cos(-α)=_________,tan(-α)=_________;
sin(π-α)=_________,cos(π-α)=_________,tan(π-α)=_________;
sin(π+α)=________,cos(π+α)=________,tan(π+α)=__________;
sin(2π-α)=_________,cos(2π-α)=_________,tan(2π-α)=__________;
sin(-α)=_____,cos(-α)=______,sin(+α)=_____,cos(+α)=______,
sin(-α)=_____,cos(-α)=______,sin(+α)=_____,cos(+α)=______,
5.同角三角函數(shù)的基本關系:,;
6.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式:①=
②=③=。
④
7.二倍角公式:①;=
②
,,;
③,=。
8.常用降冪公式:
=__________,=__________,=__________,=___________.
=________,=_________,
9.常用合一變形:
=__________________________.
=__________________,=__________________,
=__________________,=__________________,=________________,=_____________.
10.三角函數(shù)的圖像和性質
圖像
定義域
值域
最小正周期
奇偶性
對稱軸
對稱中心
遞增區(qū)間
遞減區(qū)間
最大值
最小值
注意:⑴對稱軸:;對稱中心:;
⑵對稱軸:;對稱中心:;
二、體驗高考
1.(2011山東理6)若函數(shù)(ω0)在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減,則ω=
A.3B.2C.D.
2.(2011全國新課標理11)設函數(shù)的最小正周期為,且則
(A)在單調遞減(B)在單調遞減
(C)在單調遞增(D)在單調遞增
3.(2011遼寧理16)已知函數(shù)=Atan(x+)(),y=的部分圖像如右圖,則
4.(2011湖北理3)已知函數(shù),若,則x的取值范圍為
A.B.
C.D.
5.(2011江蘇9)函數(shù)是常數(shù),的部分圖象如圖所示,則f(0)=
6.(2011廣東理16)已知函數(shù)
(1)求的值;
(2)設求的值.
三、例題講解
考向一:三角恒等變換及其求值
例1、已知,則
例2、(1).已知.(I)求的值;(II)求的值。
(2).已知,求的值.
考向二:函數(shù)的解析式及圖象變換
例3:(1)(2011年浙江寧波模擬)設偶函數(shù),其中,的部分圖象如圖所示。為等腰直角三角形,,KL=1,則
A.B.C.D.
(2).(2011年揭陽一模)已知函數(shù)的圖象與軸的兩個相鄰交點的距離等于,則為得到函數(shù)的圖象可以把函數(shù)的圖象上所有的點
A.向右平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍;
B.向右平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍;
C.向左平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼谋?
D.向左平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍.
例4:(2011年山東濰坊一模)函數(shù)(其中)的部分圖象如圖所示。
(1)求的解析式;
(2)設,求函數(shù)在上的最大值,并確定此時x的值。
考向三:三角函數(shù)的奇偶性與對稱性
例5:(1)(2011年湖南長沙模擬)定義行列式運算a1a2a3a4=a1a4-a2a3.將函數(shù)f(x)=3sinx1cosx的圖象向左平移n(n0)個單位,所得圖象對應的函數(shù)為偶函數(shù),則n的最小值為________.
(2)(2011年安徽合肥質檢)已知函數(shù)的圖象關于直線對稱,且,則的最小值為
A.2B.4C.6D.8
考向四:三角函數(shù)的周期性與單調性
例6:已知函數(shù)在時取得最大值,(1)在上的單調增區(qū)間為
A.B.C.D.
(2)若A=2,請畫出在上的圖象。
例7:已知,,。設函數(shù)
(1)函數(shù)的最小正周期
(2)函數(shù)的單調區(qū)間;
(3)函數(shù)的最大值及對應的取值的集合,最小值及對應的取值的集合
(4)當時,恒成立,求實數(shù)m的取值范圍
四、鞏固練習
1、已知函數(shù)(其中)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為.
(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)當,求的值域.
2、已知函數(shù)(其中,)的最大值為2,直線、是圖象的任意兩條對稱軸,且的最小值為.
⑴求,的值;⑵若,求的值.
3、(2011廣東省三校聯(lián)考)
已知函數(shù)
(1)求的值域;
(2)若(x0)的圖象與直線交點的橫坐標由小到大依次是,求數(shù)列的前2n項的和。
4.已知定義在區(qū)間上的函數(shù)的圖象關于直線對稱,當
時,函數(shù),其圖象如圖.
(1)求函數(shù)在的表達式;
(2)求方程的解.
第7講三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質
教學重點:掌握三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
教學難點:三角恒等變換及數(shù)形結合的應用
近兩年高考考點:2010年:11題正余弦定理的應用
16題三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
2011年:16題三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象與性質的應用
一、知識復習:
1.⑴角度制與弧度制的互化:弧度,弧度,弧度
⑵弧長公式:;扇形面積公式:。
2.三角函數(shù)定義:角中邊上任意一點為,設則:
3.三角函數(shù)符號規(guī)律:一全正,二正弦,三正切,四余弦;
4.誘導公式記憶規(guī)律:“奇變偶不變,符號看象限”;
sin(2kπ+α)=________,cos(2kπ+α)=________,tan(2kπ+α)=_________;
sin(-α)=_________,cos(-α)=_________,tan(-α)=_________;
sin(π-α)=_________,cos(π-α)=_________,tan(π-α)=_________;
sin(π+α)=________,cos(π+α)=________,tan(π+α)=__________;
sin(2π-α)=_________,cos(2π-α)=_________,tan(2π-α)=__________;
sin(-α)=_____,cos(-α)=______,sin(+α)=_____,cos(+α)=______,
sin(-α)=_____,cos(-α)=______,sin(+α)=_____,cos(+α)=______,
5.同角三角函數(shù)的基本關系:,;
6.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式:①=
②=③=。
④
7.二倍角公式:①;=
②
,,;
③,=。
8.常用降冪公式:
=__________,=__________,=__________,=___________.
=________,=_________,
9.常用合一變形:
=__________________________.
=__________________,=__________________,
=__________________,=__________________,=________________,=_____________.
10.三角函數(shù)的圖像和性質
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圖像
定義域
值域
最小正周期
奇偶性
對稱軸
對稱中心
遞增區(qū)間
遞減區(qū)間
最大值
最小值
注意:⑴對稱軸:;對稱中心:;
⑵對稱軸:;對稱中心:;
二、體驗高考
1.(2011山東理6)若函數(shù)(ω0)在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減,則ω=
A.3B.2C.D.
【答案】C
2.(2011全國新課標理11)設函數(shù)的最小正周期為,且則
(A)在單調遞減(B)在單調遞減
(C)在單調遞增(D)在單調遞增
【答案】A
3.(2011遼寧理16)已知函數(shù)=Atan(x+)(),y=的部分圖像如下圖,則.
【答案】
4.(2011湖北理3)已知函數(shù),若,則x的取值范圍為
A.B.
C.D.
【答案】B
5.(江蘇9)函數(shù)是常數(shù),的部分圖象如圖所示,則f(0)=
【答案】
6.(2011廣東理16)已知函數(shù)
(3)求的值;
(4)設求的值.
解:(1)
故
三、例題講解
考向一:三角恒等變換及其求值
例1、(2011年安徽八校聯(lián)考)已知,則
例2、(1).已知.(I)求的值;(II)求的值。
(2).已知,求的值.
考向二:函數(shù)的解析式及圖象變換
例3:(1)(2011年浙江寧波模擬)設偶函數(shù),其中,的部分圖象如圖所示。為等腰直角三角形,,KL=1,則
A.B.C.D.
(2).(2011年揭陽一模)已知函數(shù)的圖象與軸的兩個相鄰交點的距離等于,則為得到函數(shù)的圖象可以把函數(shù)的圖象上所有的點
A.向右平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍;
B.向右平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍;
C.向左平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼谋?
D.向左平移,再將所得圖象上所有的點的縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍.
6.依題意知,故,故選A.
例4:(2011年山東濰坊一模)函數(shù)(其中)的部分圖象如圖所示。
(3)求的解析式;
(4)設,求函數(shù)在上的最大值,并確定此時x的值。
考向三:三角函數(shù)的奇偶性與對稱性
例5:(1)(2011年湖南長沙模擬)定義行列式運算a1a2a3a4=a1a4-a2a3.將函數(shù)f(x)=3sinx1cosx的圖象向左平移n(n0)個單位,所得圖象對應的函數(shù)為偶函數(shù),則n的最小值為________.
解析:f(x)=3sinx1cosx=3cosx-sinx=2cos(x+π6),
圖象向左平移n(n0)個單位,
得f(x+n)=2cos(x+n+π6),則當n取得最小值56π時,函數(shù)為偶函數(shù).
答案:56π
(2)(2011年安徽合肥質檢)已知函數(shù)的圖象關于直線對稱,且,則的最小值為
A.2B.4C.6D.8
考向四:三角函數(shù)的周期性與單調性
例6:已知函數(shù)在時取得最大值,則在上的單調增區(qū)間為
A.B.C.D.
例7:(2011年廣東六校聯(lián)考)已知,,。
(5)函數(shù)的最大值和最小正周期;
(6)函數(shù)的單調遞增區(qū)間。
四、鞏固練習
1、設函數(shù)
(1)若,求①函數(shù)的單調區(qū)間;
②求最大值及對應的取值的集合,求最小值及對應的取值的集合
③畫出函數(shù)在此范圍內的圖像
(2)當時,恒成立,求實數(shù)m的取值范圍
2、已知函數(shù)(其中)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為.
(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)當,求的值域.
3、已知函數(shù)(其中,)的最大值為2,直線、是圖象的任意兩條對稱軸,且的最小值為.
⑴求,的值;⑵若,求的值.
4、(2011廣東省三校聯(lián)考)
已知函數(shù)
(1)求的值域;
(2)若(x0)的圖象與直線交點的橫坐標由小到大依次是,求數(shù)列的前2n項的和。
5.已知定義在區(qū)間上的函數(shù)的圖象關于直線對稱,當
時,函數(shù),其圖象如圖.
(1)求函數(shù)在的表達式;
(2)求方程的解.
延伸閱讀
三角函數(shù)的圖象與性質
4.6三角函數(shù)的圖象與性質(二)
●知識梳理
1.三角函數(shù)的圖象和性質
函數(shù)
性質y=sinxy=cosxy=tanx
定義域
值域
圖象
奇偶性
周期性
單調性
對稱性
注:讀者自己填寫.
2.圖象與性質是一個密不可分的整體,研究性質要注意聯(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>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
●闖關訓練
夯實基礎
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.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≥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,在同一坐標系內作函數(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.
單調增區(qū)間為[2kπ+,2kπ+],[2kπ+,2kπ+2π](k∈Z),
單調減區(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
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
教學點睛
1.知識精講由學生填寫,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.
高三數(shù)學《三角函數(shù)圖象與性質》知識點總結
高三數(shù)學《三角函數(shù)圖象與性質》知識點總結
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
3.解題方法
1.求三角函數(shù)的單調區(qū)間時,應先把函數(shù)式化成y=Asin(ωx+φ)(ω0)的形式,再根據三角函數(shù)的單調區(qū)間,求出x所在的區(qū)間.應特別注意,考慮問題應在函數(shù)的定義域內.
注意區(qū)分下列兩種形式的函數(shù)單調性的不同:
(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,要求對于函數(shù)整個定義域內的每一個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)定義域實際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)形式復雜的函數(shù)應化為y=Asin(ωx+φ)+k的形式逐步分析ωx+φ的范圍,根據正弦函數(shù)單調性寫出函數(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.
高二數(shù)學下冊《三角恒等變換》復習學案
高二數(shù)學下冊《三角恒等變換》復習學案
三角恒等變換知識點:
知識結構:
1.兩角和與差的正弦、余弦和正切公式
重點:通過探索和討論交流,導出兩角差與和的三角函數(shù)的十一個公式,并了解它們的內在聯(lián)系。
難點:兩角差的余弦公式的探索和證明。
2.簡單的三角恒等變換
重點:掌握三角變換的內容、思路和方法,體會三角變換的特點.
難點:公式的靈活應用.
三角函數(shù)幾點說明:
1.對弧長公式只要求了解,會進行簡單應用,不必在應用方面加深.
2.用同角三角函數(shù)基本關系證明三角恒等式和求值計算,熟練配角和sin和cos的計算.
3.已知三角函數(shù)值求角問題,達到課本要求即可,不必拓展.
4.熟練掌握函數(shù)y=Asin(wx+j)圖象、單調區(qū)間、對稱軸、對稱點、特殊點和最值.
5.積化和差、和差化積、半角公式只作為練習,不要求記憶.
6.兩角和與差的正弦、余弦和正切公式
練習題:
1.已知sin2α=-2425,α∈-π4,0,則sinα+cosα=()
A.-15
B.15
C.-75
D.75
解析∵α∈-π4,0,∴cosα0sinα且cosα|sinα|,則sinα+cosα=1+sin2α=1-2425=15.
答案B
2.若sinπ4+α=13,則cosπ2-2α等于()
A.429
B.-429
C.79
D.-79
解析據已知可得cosπ2-2α=sin2α
=-cos2π4+α=-1-2sin2π4+α=-79.
答案D
高三數(shù)學教案:《三角函數(shù)的圖象與性質》教學設計
本文題目:高三數(shù)學教案:三角函數(shù)的圖象與性質
●知識梳理
1.三角函數(shù)的圖象和性質
函 數(shù)
性 質 y=sinx y=cosx y=tanx
定義域
值域
圖象
奇偶性
周期性
單調性
對稱性
注:讀者自己填寫.
2.圖象與性質是一個密不可分的整體,研究性質要注意聯(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
●闖關訓練
夯實基礎
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.
單調增區(qū)間為[2kπ+ ,2kπ+ ],[2kπ+ ,2kπ+2π](k∈Z),
單調減區(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
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
教學點睛
1.知識精講由學生填寫,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.