【文档说明】高中数学新教材人教A版必修第一册 5.4 三角函数的图象与性质 教案 (1) 含答案【高考】.docx,共(9)页,309.775 KB,由小赞的店铺上传
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-1-第五章三角函数5.4.1正弦函数、余弦函数的图像本节课选自《普通高中课程标准实验教科书数学必修1本(A版)》第五章的5.4.1正弦函数、余弦函数的图像。本节的主要内容是正弦函数的图象,过去学生已经学习了一次函数、二次函数、指数函数和对数函数等,此前还学了锐角的正弦函数和任意
角的正弦函数,在此基础上来学习正弦函数y=sinx的图象,为今后正弦函数的性质、余弦函数、正切函数的图象与性质,函数y=Asin(ωx+φ)的图象的研究打好基础,起到了承上启下的作用,因此,本节的学习有着极其重要的地位。发展学生数学直观、数学抽象、逻辑推理的核心素养。课程目标学科素养1.
理解并掌握用单位圆作正弦函数以及作余弦函数的图象的方法。2.利用单位圆中的三角函数线作出y=sinx,x∈R的图象,明确函数的图象;根据关系cosx=sin(x+π/2)作出y=cosx,x∈R的图象。渗透
数形结合和化归的数学思想。3.通过作正弦函数与余弦函数的图象,培养认真负责,一丝不苟的学习精神和勇于探索,勤于思考的科学素养。a.数学抽象:由五点作图法;b.逻辑推理:由正弦函数图像得出余弦函数图像;c.数学运算:特殊三角函数的求解;d.直观想象:运用函数图像分析
问题;e.数学建模:正弦函数图像及其变换;教学重点:理解并掌握用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象的方法。-2-教学难点:理解作余弦函数的图象的方法。多媒体-3-教学过程设计意图核心教学素养目标-4-(一)创设问题情境下面先研究函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,�
�∈R的图象,从画函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象开始.在[0,2π]上任取一个值𝑥0,如何利用正弦函数的定义,确定正弦函数值𝑠𝑖𝑛𝑥0并画出点T(𝑥0,𝑠𝑖𝑛𝑥0)?(二)问题探究如图5.4.1,在直角坐标系中画出以原点O为圆心的单位圆,⊙O与x轴正半轴的
交点为A(1,0).在单位圆上,将点A绕着点O旋转𝑥0弧度至点B,根据正弦函数的定义,点B的纵坐标𝑦0=𝑠𝑖𝑛𝑥0.由此,以𝑥0为横坐标,𝑦0为纵坐标画点,即得到函数图象上的点T(𝑥0,𝑠𝑖𝑛𝑥0).若
把x轴上从0到2π这一段分成12等份,使𝑥0的值分别为0,𝜋6,𝜋3,𝜋2,…2π,它们所对应的角的终边与单位圆的交点将圆周12等分,再按上述画点T(𝑥0,𝑠𝑖𝑛𝑥0)的方法,就可画出自变量取这些值时对应的函数图象上的点(图5.4.2).事实上,利用信息技术,可
使𝑥0在区间[0,2π]上取到足够多的值而画出足够多的点T(𝑥0,𝑠𝑖𝑛𝑥0),将这些点用光滑的曲线连接起来,可得到比较精确的函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象.通过对三角函数定义的回顾,提出新的问题,提出运用三角函数定义做
正弦函数图像的方法,培养和发展数学抽象、直观想象的核心素养。-5-根据函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象,你能想象函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈R的图象吗?由诱导公式一可知,函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[2kπ,2(k+1)π],k∈Z且k≠0的图象与𝑦
=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象形状完全一致.因此将函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象不断向左、向右平移(每次移动2π个单位长度),就可以得到正弦函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈R的图象(图5.4.4).正弦函数的图象叫做正
弦曲线(sinecueve),是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.思考:在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?观察图5.4.3,在函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象上,以下五个点:(0,0),(𝜋2,1),(𝜋,0)(3𝜋2,−1)
,(2𝜋,0)在确定图象形状时起关键作用.描出这五个点,函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈[0,2π]的图象形状就基本确定了.因此,在精确度要求不高时,常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接起来,得到正弦函数的简图.这种近似的“五点(画图)法”是非常实用的.由三角函数的定义可
知,正弦函数、余弦函数是一对密切关联的函数.下面我们利用这种关系,借助正弦函数的图象画出余弦函数的图象.思考:你认为应该利用正弦函数和余弦函数的哪些关系,通过怎样的图形变换,才能将正弦函数的图象变换为余弦函数的图象?对于函数𝑦=𝑐𝑜𝑠𝑥,由诱导公式𝑐𝑜𝑠𝑥=sin(𝑥
+𝜋2)得,𝑦=𝑐𝑜𝑠𝑥=sin(𝑥+𝜋2),𝑥∈R.而函数𝑦=sin(𝑥+𝜋2),𝑥∈R的图象可以通过正弦函数𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥,𝑥∈R通过对正弦函数图像的分析,归纳总结五点作图法,发展学生,直观想象、数学抽象、数学运
算等核心素养;通过对正弦函数图像,推导出余弦函数图像的方法,发展学生,逻辑推理、直观想象、数学抽象、数学运算-6-的图象向左平移𝜋2个单位长度而得到.所以,将正弦函数的图象向左平移𝜋2个单位长度,就得到余弦函数的图象,如图5.4.5所
示.你能说明理由吗?余弦函数𝑦=𝑐𝑜𝑠𝑥,𝑥∈R的图象叫做余弦曲线(cosinecurve).它是与正弦曲线具有相同形状的“波浪起伏”的连续光滑曲线.类似于用“五点法”画正弦函数图象,找出余弦函数在区间[-π,π]上相应的五个关键点,将它们的坐标填入表5.4.1
,然后画出𝑦=𝑐𝑜𝑠𝑥,𝑥∈[-π,π]的简图(三)典例解析例1、用“五点法”作出下列函数的简图.(1)y=1+sinx,x∈[0,2π];(2)y=-cosx,x∈[0,2π].【精彩点拨】在[0,2π]上找出五个关键点,用光滑的曲线连接即可.在直角坐标系中
描出五点,然后用光滑曲线顺次连接起来,就得到y=1+sinx,x∈[0,2π]的图象.x0π2π3π22πsinx010-101+sinx12101【解析】(1)列表:(2)列表:x0π2π32π2πcosx10-101
-cosx-1010-1等核心素养;通过对典型问题的分析解决,发展学生数学建模、逻辑推理,直观想象、数学抽象、数学运算等核心素养;-7-描点连线,如图你能利用函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象,通
过图象变换得到y=1+sinx,x∈[0,2π]的图象吗?同样地,利用函数y=cosx,x∈[0,2π]图象,通过怎样的图象变换就能得到函数y=-cosx,x∈[0,2π]的图象?方法与规律1.“五点法”是作三角函数图象的常用方法,“五点”即函数图象最高点、最低点与x轴
的交点.2.列表、描点、连线是“五点法”作图过程中的三个基本环节,注意用光滑的曲线连接五个关键点.三、当堂达标1.以下对于正弦函数y=sinx的图象描述不正确的是()A.在x∈[2kπ,2kπ+2π],k∈Z上的图象形状相同,只是位置不同B.关于x轴对称C.介于直线y=1和
y=-1之间D.与y轴仅有一个交点【解析】观察y=sinx的图象可知A,C,D正确,且关于原点中心对称,故选B.【答案】B2.用“五点法”作函数y=cos2x,x∈R的图象时,首先应描出的五个点的横坐标是()A.
0,π2,π,3π2,2πB.0,π4,π2,3π4,πC.0,π,2π,3π,4πD.0,π6,π3,π2,2π3【解析】令2x=0,π2,π,3π2和2π,得x=0,π4,π2,3π4,π,故选B.【答案】B通过练习巩固本节所学知识,巩固对正余
弦函图像的理解,增强学生的直观想象、数学抽象、数学运算、逻辑推理的核心素养。-8-3.点Mπ2,-m在函数y=sinx的图象上,则m等于()A.0B.1C.-1D.2【解析】由题意-m=sinπ2,∴-m=1,∴m=-1.【答案】C4.函
数y=cosx与函数y=-cosx的图象()A.关于直线x=1对称B.关于原点对称C.关于x轴对称D.关于y轴对称【解析】作出函数y=cosx与函数y=-cosx的简图(略),易知它们关于x轴对称,故选C.【答案】C5.方程x2-cosx=0的实数解的个数是________
__.【解析】作函数y=cosx与y=x2的图象,如图所示,由图象,可知原方程有两个实数解.【答案】26.用“五点法”画出y=cos7π2-x,x∈[0,2π]的简图.【解】由诱导公式得y=cos7π2-x=-sinx,(1)列表:x0π2π3π22π-sinx0-10
10(2)描点:在坐标系内描出点(0,0),π2,-1,(π,0),3π2,1,(2π,0).(3)作图:将上述五点用平滑的曲线顺次连接起来.-9-四、小结1.正、余弦函数的图象每相隔2π个单位重复出现,因此,只要记住它们在[0,2π]内的图象形态,就可
以画出正弦曲线和余弦曲线.2.作与正、余弦函数有关的函数图象,是解题的基本要求,用“五点法”作图是常用的方法.五、作业1.课时练2.预习下节课内容学生根据课堂学习,自主总结知识要点,及运用的思想方法。注意总结自己在学习中的易错点;