四(6)三角函数的图像及其性质(教师)

模块: 四、三角 课题: 6、三角函数的图像及其性质

教学目标: 理解正弦、余弦、正切函数的概念,会用“五点法”作图;掌握其奇偶性、单

调性、值域及最值;掌握一般正弦函数y =A sin (ωx +ϕ)中参数的物理意义

及对函数图像的影响,掌握其基本函数性质;理解周期与周期函数的性质并会求三角函数的周期.

重难点: 正弦、余弦、正切函数的定义、图像与性质;三角函数的周期性. 一、 知识要点

2、函数y =A sin (ωx +ϕ)的图像

一般的,函数y =A sin (ωx +ϕ)(其中A >0, ω>0)的图像可由“五点法”或图像变换法得到.

(1)“五点法”:先求出当ωx +ϕ为0,

π

3

, π,

π, 2π时相对应的y 值,其次分别求出22

对应的x 值,再列表、描点、连线,最后根据函数的周期性,将图像向左、右无限扩展,即可得y =A sin (ωx +ϕ)在R 上图像. (2)图像变换法:一般可按下述步骤进行:

振幅变换平移变换周期变换

y =sin x −−−−→y =A sin x −−−−→y =A sin (x +ϕ)−−−−→y =A sin (ωx +ϕ)

①振幅变换:当A >1时,图像上各点的纵坐标伸长到原来的A 倍(横坐标不变);当00时,图像上所有点向左平移ϕ个单位;当ϕ

③周期变换:当ω>1时,图像上各点的横坐标缩短为原来的

1

ω

倍(纵坐标不变);当

0

二、 例题精讲

例1、求下列三角函数的定义域:

(1)y =log (1-2cos x )(2sin x +1); 答案:(1) 2k π+

1

ω

倍(纵坐标不变).

(2)y =⎛

π

3

,2k π+

π⎫⎛

π7π⎫

2k π+,2k π+⎪ ⎪, k ∈Z ; 2⎭⎝26⎭

(2)[-4, -π] ⎢0,

⎡π⎫⎛π⎤

⎪ , π⎥. ⎣2⎭⎝2⎦

例2、求三角函数y =lg (sin x +cos x -sin x cos x +3)的定义域与值域.

答案:{y |≤y ≤lg 4}

例3、求下列函数的值域:

(1

)y =sin 2x +x cos x -1, x ∈⎢0, (2)y =3sin x +cos 2x ;

(3)y =(2+sin x )(2+cos x ), x ∈⎢

⎡π⎤

; ⎥2⎣⎦

⎡ππ⎤, ⎥; ⎣42⎦

(4)y = (5)y =

⎛1⎫⎪⎝2⎭

cos 2x -cos x

2sin x -1

, x ∈[0, π];

cos x +2

(6)y =cos (2sin x ), x ∈⎢-

⎡π2π⎤

, ⎥. 63⎦⎣17⎤

答案:(1)(2)(3

)(4

)(5

)6, +;;⎢-⎢-1, 2⎥;⎢⎢⎢-4, 8⎥;

⎣2⎣⎦⎣4⎣⎦⎣(6)cos2,1.

例4、判断下列函数的奇偶性:

⎡1⎤⎡⎡9⎡1⎡

;⎦

[]

sin x +tan x

3cot x

1+sin x -cos x

(2)f (x )=;

1+sin x +cos x

(1)f (x )=

(3)f (x )=sin x -cos x +cos2x .

4

4

答案:(1)偶函数;(2)非奇非偶函数;(3)既奇又偶函数.

例5、求下列函数的最小正周期: (1)y =sin 6x +cos 6x ; 答案:(1)

例6、确定函数f (

x )=log 1 x -

2

(2)y =tan x -cot x ; (3)y =

tan x

2

1-tan x

πππ;(2);(3). 222

π⎫⎤

⎪⎥的定义域、值域、单调区间、奇偶性、4⎭⎦

周期性.

答案:定义域: 2k π+

⎛⎝

π

4

,2k π+

5π4

⎪,k ∈Z ; ⎭

值域:⎢-

⎡1⎫

, +∞⎪; ⎣2⎭

3π5π,2k π+44

单调区间:增区间:⎢2k π+奇偶性:非奇非偶函数; 周期:2π.

π3π⎤⎫⎛

k ∈Z ; ;减区间:,2k π+,2k π+⎪ ⎥44⎦⎭⎝

例7、已知函数f (x )=a 2sin 2

⎝x ⎫

+sin x ⎪+b . 2⎭

(1) 当a =1时,求函数f (x )的单调递减区间;

(2) 当a

[][]

⎡⎣

3π7π⎤

,k ∈Z (2

)a =1b =3 , 2k π+

44⎥⎦

例8、如图,已知函数y =A sin (ωx +ϕ)+k

(A >0, ω>0)在一个周期内的图像,求函数的

解析式. 答案:y =2sin

例9、函数y =a sin x +b cos x +c 的图像上有一个最低点 纵坐标不变,横坐标缩短到原来的

π⎫⎛2

x -⎪.

2⎭⎝3

⎛11π⎫

,1⎪,将图像上每点的6⎝⎭

3

π

倍,然后向左平移1个单位得到y =f (x )的图像,

且f (x )=3的所有正根依次为一个公差为3的等差数列,求f (x )的解析式和最小正周期.

答案:f (x )=2sin

三、

π

3

x +3,T =6.

课堂练习

2

1、函数y =2sin x cos x -2sin x +1的最小正周期是. 答案:π

2、函数y =lg (1-2cos x )的定义域为. 答案: 2k π+

⎛⎝

π

3

,2k π+

5π3

⎪,k ∈Z ⎭

3

、函数y 的奇偶性为. 答案:奇函数

4

、把函数y =cos x x 的图像向左平移m (m >0)个单位所得图像关于y 轴对称,则m 的最小值为. 答案:

3

5、已知函数y =A sin (ωx +ϕ)+n 的最大值为4,最小值是0,最小正周期是线x =

π

,直2

π

3

是其图像的一条对称轴,若A >0,ω>0,0

π

2

,则函数解析式为.

答案:y =2sin 4x +

π⎫

⎪+2 6⎭

6、下面有五个命题:①函数y =sin 4x -cos 4x 的最小正周期是π; ②终边在y 轴上的角的集合是⎨α|α=

⎧⎩

k π⎫, k ∈Z ⎬; 2⎭

③在同一坐标系中,函数y =sin x 的图像和函数y =x 的图像有三个公共点;

④把函数y =3sin 2x +

π⎫

3⎭

⎪的图像向右平移

π

得到y =3sin 2x 的图像; 6

⑤函数y =sin x -

⎛⎝

π⎫

⎪在(0, π)上是减函数. 2⎭

其中真命题的序号是(写出所有真命题的序号). 答案:①④

四、 课后作业 一、填空题

1、函数y =2sin 2x +

⎛⎝

π⎫

⎪, x ∈[-π,0]的单调递减区间是. 6⎭

答案:⎢-

⎡5ππ⎤

, -⎥ 3⎦⎣6

π⎫⎛

2sin x +⎪

ππ6⎭⎝2、若≤x ≤,则函数y =的值域是.

cos x 43

答案:1, 4⎤

3、函数y =3sin 2x +答案:x =

π⎫

⎪图像的一条离直线x =10最近的对称轴方程是. 6⎭

19π

6

4、把函数y =cos 2x 的图像按向量a 平移,得到函数y =sin 2x +1的图像,则a =.

模块: 四、三角 课题: 6、三角函数的图像及其性质

教学目标: 理解正弦、余弦、正切函数的概念,会用“五点法”作图;掌握其奇偶性、单

调性、值域及最值;掌握一般正弦函数y =A sin (ωx +ϕ)中参数的物理意义

及对函数图像的影响,掌握其基本函数性质;理解周期与周期函数的性质并会求三角函数的周期.

重难点: 正弦、余弦、正切函数的定义、图像与性质;三角函数的周期性. 一、 知识要点

2、函数y =A sin (ωx +ϕ)的图像

一般的,函数y =A sin (ωx +ϕ)(其中A >0, ω>0)的图像可由“五点法”或图像变换法得到.

(1)“五点法”:先求出当ωx +ϕ为0,

π

3

, π,

π, 2π时相对应的y 值,其次分别求出22

对应的x 值,再列表、描点、连线,最后根据函数的周期性,将图像向左、右无限扩展,即可得y =A sin (ωx +ϕ)在R 上图像. (2)图像变换法:一般可按下述步骤进行:

振幅变换平移变换周期变换

y =sin x −−−−→y =A sin x −−−−→y =A sin (x +ϕ)−−−−→y =A sin (ωx +ϕ)

①振幅变换:当A >1时,图像上各点的纵坐标伸长到原来的A 倍(横坐标不变);当00时,图像上所有点向左平移ϕ个单位;当ϕ

③周期变换:当ω>1时,图像上各点的横坐标缩短为原来的

1

ω

倍(纵坐标不变);当

0

二、 例题精讲

例1、求下列三角函数的定义域:

(1)y =log (1-2cos x )(2sin x +1); 答案:(1) 2k π+

1

ω

倍(纵坐标不变).

(2)y =⎛

π

3

,2k π+

π⎫⎛

π7π⎫

2k π+,2k π+⎪ ⎪, k ∈Z ; 2⎭⎝26⎭

(2)[-4, -π] ⎢0,

⎡π⎫⎛π⎤

⎪ , π⎥. ⎣2⎭⎝2⎦

例2、求三角函数y =lg (sin x +cos x -sin x cos x +3)的定义域与值域.

答案:{y |≤y ≤lg 4}

例3、求下列函数的值域:

(1

)y =sin 2x +x cos x -1, x ∈⎢0, (2)y =3sin x +cos 2x ;

(3)y =(2+sin x )(2+cos x ), x ∈⎢

⎡π⎤

; ⎥2⎣⎦

⎡ππ⎤, ⎥; ⎣42⎦

(4)y = (5)y =

⎛1⎫⎪⎝2⎭

cos 2x -cos x

2sin x -1

, x ∈[0, π];

cos x +2

(6)y =cos (2sin x ), x ∈⎢-

⎡π2π⎤

, ⎥. 63⎦⎣17⎤

答案:(1)(2)(3

)(4

)(5

)6, +;;⎢-⎢-1, 2⎥;⎢⎢⎢-4, 8⎥;

⎣2⎣⎦⎣4⎣⎦⎣(6)cos2,1.

例4、判断下列函数的奇偶性:

⎡1⎤⎡⎡9⎡1⎡

;⎦

[]

sin x +tan x

3cot x

1+sin x -cos x

(2)f (x )=;

1+sin x +cos x

(1)f (x )=

(3)f (x )=sin x -cos x +cos2x .

4

4

答案:(1)偶函数;(2)非奇非偶函数;(3)既奇又偶函数.

例5、求下列函数的最小正周期: (1)y =sin 6x +cos 6x ; 答案:(1)

例6、确定函数f (

x )=log 1 x -

2

(2)y =tan x -cot x ; (3)y =

tan x

2

1-tan x

πππ;(2);(3). 222

π⎫⎤

⎪⎥的定义域、值域、单调区间、奇偶性、4⎭⎦

周期性.

答案:定义域: 2k π+

⎛⎝

π

4

,2k π+

5π4

⎪,k ∈Z ; ⎭

值域:⎢-

⎡1⎫

, +∞⎪; ⎣2⎭

3π5π,2k π+44

单调区间:增区间:⎢2k π+奇偶性:非奇非偶函数; 周期:2π.

π3π⎤⎫⎛

k ∈Z ; ;减区间:,2k π+,2k π+⎪ ⎥44⎦⎭⎝

例7、已知函数f (x )=a 2sin 2

⎝x ⎫

+sin x ⎪+b . 2⎭

(1) 当a =1时,求函数f (x )的单调递减区间;

(2) 当a

[][]

⎡⎣

3π7π⎤

,k ∈Z (2

)a =1b =3 , 2k π+

44⎥⎦

例8、如图,已知函数y =A sin (ωx +ϕ)+k

(A >0, ω>0)在一个周期内的图像,求函数的

解析式. 答案:y =2sin

例9、函数y =a sin x +b cos x +c 的图像上有一个最低点 纵坐标不变,横坐标缩短到原来的

π⎫⎛2

x -⎪.

2⎭⎝3

⎛11π⎫

,1⎪,将图像上每点的6⎝⎭

3

π

倍,然后向左平移1个单位得到y =f (x )的图像,

且f (x )=3的所有正根依次为一个公差为3的等差数列,求f (x )的解析式和最小正周期.

答案:f (x )=2sin

三、

π

3

x +3,T =6.

课堂练习

2

1、函数y =2sin x cos x -2sin x +1的最小正周期是. 答案:π

2、函数y =lg (1-2cos x )的定义域为. 答案: 2k π+

⎛⎝

π

3

,2k π+

5π3

⎪,k ∈Z ⎭

3

、函数y 的奇偶性为. 答案:奇函数

4

、把函数y =cos x x 的图像向左平移m (m >0)个单位所得图像关于y 轴对称,则m 的最小值为. 答案:

3

5、已知函数y =A sin (ωx +ϕ)+n 的最大值为4,最小值是0,最小正周期是线x =

π

,直2

π

3

是其图像的一条对称轴,若A >0,ω>0,0

π

2

,则函数解析式为.

答案:y =2sin 4x +

π⎫

⎪+2 6⎭

6、下面有五个命题:①函数y =sin 4x -cos 4x 的最小正周期是π; ②终边在y 轴上的角的集合是⎨α|α=

⎧⎩

k π⎫, k ∈Z ⎬; 2⎭

③在同一坐标系中,函数y =sin x 的图像和函数y =x 的图像有三个公共点;

④把函数y =3sin 2x +

π⎫

3⎭

⎪的图像向右平移

π

得到y =3sin 2x 的图像; 6

⑤函数y =sin x -

⎛⎝

π⎫

⎪在(0, π)上是减函数. 2⎭

其中真命题的序号是(写出所有真命题的序号). 答案:①④

四、 课后作业 一、填空题

1、函数y =2sin 2x +

⎛⎝

π⎫

⎪, x ∈[-π,0]的单调递减区间是. 6⎭

答案:⎢-

⎡5ππ⎤

, -⎥ 3⎦⎣6

π⎫⎛

2sin x +⎪

ππ6⎭⎝2、若≤x ≤,则函数y =的值域是.

cos x 43

答案:1, 4⎤

3、函数y =3sin 2x +答案:x =

π⎫

⎪图像的一条离直线x =10最近的对称轴方程是. 6⎭

19π

6

4、把函数y =cos 2x 的图像按向量a 平移,得到函数y =sin 2x +1的图像,则a =.


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