第四章  三角函数
 §4.5 三角函数的图象和性质

复习目标 知识梳理 应用举例 实践体验 拓展探究 基础训练 提高训练 学习感悟
    一、复习目标
    1、了解正弦、余弦、正切函数图象,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数`y=Asin(omegax+varphi)`的简图,理解`A`,`omega`,`varphi`的物理意义;
    2、理解周期函数与最小正周期的意义;

    3、理解正弦函数、余弦函数、正切函数的性质;

    4、会用已知三角函数值求角,并会用符号`arcsinx、arc cosx、arctanx`表示.

    二、重点难点
    重点:会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数`y=Asin(omegax+varphi)`的简图,理解周期函数与最小正周期的意义;

    难点:三角函数图象与性质的综合应用.

    三、特别提示
  1、理解和掌握三角函数线,是学习和研究三角函数的图象和性质的基础,从角的终边到单位圆上的点,从单位圆上的点到有向线段(三角函数线),再到三角函数值,一步步的转化要理解透彻.
  2、三角函数的周期性,既是造成三角问题复杂化的根源,又是用以处理三角问题的工具,只有抓住三角函数的周期性,才能理解和把握三角问颢的关键和方法.
  3、有关三角函数的定义域与值域问题,最大值、最小值问题,通常把已知解析式化成`y=Asin(omegax+varphi)+b`,或者配方转化成关于`sinx`或`cosx`的二次函数,再根据函数图象求解.
  4、在图象变换时,要注意相位变换与周期变换的先后顺序改变后,图象平移的长度单位是不同的,这是因为变换总是对字母`x`本身而言的,无论沿`x`轴平移还是伸缩,变化的总是`x`.

    知识梳理
    1、正弦曲线`y=sinx`的变换

   
    `y=sin(omegax+varphi)->y=sinA(omegax+varphi)<-y=sin(omegax+varphi)`
    `A>1`,纵坐标扩大为原来的`A`倍,
    `0<A<1`,纵坐标缩小为原来的`1/A`.
    2、三角函数的图象和性质如下:

解析式

`y=sinx`

`y=cosx`

`y=tanx`

图象

 

定义域

`RR`

`RR`

`{x|x inRR`,且`x≠kpi+pi/2`,
`kinZ}`

值域

[-11]

[-11]

`RR`

最值

当`k=2kpi-pi/2(kinZ)`时,`y_(min)=-1`;

`k=2kpi+pi/2(kinZ)`时,`y_(max)=1`

`k=2kpi (kinZ)`时,
`y_(max)=1`
`k=2kpi+pi/ 2(kinZ)`时,`y_(minx)=-1`

无最大值和最小值

周期性

`2pi`

`2pi`

`pi`

奇偶性

奇函数

偶函数

奇函数

单调性

`[2kpi-pi/2, 2kpi+pi/2]`上是增函数,
`[2kpi+pi/2, 2kpi+(3pi)/2]`上是
减函数
`(kinZ)`

`[2kpi-pi,2kpi]`上是
增函数;
`[2kpi, 2kpi+pi]`上是
减函数
`(kinZ)`

`[kpi-pi, kpi+pi]`上是
增函数

对称性

对称中心`(kpi0)`
对称轴`l:x=kpi+pi/2(kinZ)`

对称中心`(kpi+pi/20)`
对称轴
`l:x=kpi(kinZ)`

对称中心`((kpi)/2,0) (kinZ)`,
对称轴:

  3、函数`y=sinA(omegax+varphi)`和`y=cosA(omegax+varphi)`的周期`T=(2pi)/|omega|`;函数`y=tanA(omegax+varphi)`和函数`y=cotA(omegax+varphi)`的周期`T=pi/|omega|`.

    应用举例
    一、应用特点
    1、函数`y=Asin(omegax+varphi)`的图象变换
    2、根据函数图象写解析式
    3、根据三角函数解析式求周期、最值、单调区间

    二、案例示范
    (回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)

    1、已知函数`f(x)=sin^2x+root()(3)sinxcosx+2cos^2x`,`x in R`.
    (1)求函数`f(x)`的最小正周期和单调递增区间;

    (2)函数`f(x)`的图象可以由函数`y=sin2x(x in R)`的图象经过怎样的变换得到?

    提示 示范  

    2、如图,函数`y=Asin(omegax+varphi)(A>0,omega>0)`的图象上相邻的最高点与最低点的坐标分别为`((5pi)/12,3)`和`((11pi)/12,-3)`,求该函数的解析式.

                                               

    提示 示范  

    3、已知函数`f(x)=sin(omegax+varphi)(omega>O,0≤omega≤pi)`是R上的偶函数,其图象关于点`M((3pi)/4,0)`对称,且在区间`[0,pi/2]`上是单调函数,求`varphi`和`omega`的值.
    提示 示范  

    实践体验
    在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高.

    1、用五点作图法画出函数`y=root()(3)sin(x/2)+cos(x/2)`的图象,并说明这个图象是由`y=sinx`的图象经过怎样的变换得到
    提示 示范  

    2、如图,`y=Asin(omegax+varphi)`图象的一段,求其解析式.
                                                        
    提示 示范  

    拓展探究
    已知函数`f(x)=(6cos^4x+5sin^2x-4)/(cos2x)`,求`f(x)`的定义域,判断它的奇偶性,并求其值域.
    提示 示范  

 

    基础训练
    参考答案

 
    提高训练
    参考答案

    学习感悟
  1、对于三角函数的变换问题,要注意`y=sinx``rArr``y=sin(omegax+varphi)`与`y=sinomegax``rArr``y=sin(omegax+varphi)`的区别,不同名的要先化成同名函数.
  2、由图象求解析式`y=Asin(omegax+varphi)+B`时,一般先确定平衡位置,再确定`A、omega`的大小.确定`varphi`时要选一个点代入(最好是选图中较靠前的最高点).
  3、判断函数的奇偶性,应先判定函数定义域的对称性.注意偶函数的和、差、积、商仍为偶函数;复合函数在复合过程中,对每个函数而言,“同奇才奇,一偶则偶”.
  4、三角函数单调区间的确定,一般先将函数或化为基本三角函数标准式,然后通过同解变形或利用数形结合方法求解.若对函数利用描点画图,则根据图形的直观性可迅速获解.对复合函数的单调区间的确定,应明确对复合过程中的每一个函数而言,“奇数个减则减,偶数个减则增”.

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