三角函数的图象与性质教学设计
●知识梳理
1.三角函数的图象和性质
函 数
性 质=sinx=csx=tanx
定义域
值域
图象
奇偶性
周期性
单调性
对称性
注:读者自己填写.
2.图象与性质是一个密不可分的整体,研究性质要注意联想图象.
●学生练习
1.函数=sin( -2x)+sin2x的最小正周期是
A.2πB.πC. D.4π
解析:= cs2x- sin2x+sin2x= cs2x+ sin2x=sin( +2x),T=π.
答案:B
2.若f(x)sinx是周期为π的奇函数,则f(x)可以是
A.sinxB.csxC.sin2xD.cs2x
解析:检验.
答案:B
3.函数=2sin( -2x)(x∈[0,π])为增函数的区间是
A.[0, ]B.[ , ]
C.[ , ]D.[ ,π]
解析:由=2sin( -2x)=-2sin(2x- )其增区间可由=2sin(2x- )的减区间得到,即2π+ ≤2x- ≤2π+ ,∈Z.
∴π+ ≤x≤π+ ,∈Z.
令=0,故选C.
答案:C
4.把=sinx的图象向左平移 个单位,得到函数____________的图象;再把所得图象上的所有点的横坐标伸长到原来的2倍,而纵坐标保持不变,得到函数____________的图象.
解析:向左平移 个单位,即以x+ 代x,得到函数=sin(x+ ),再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,即以 x代x,得到函数:=sin( x+ ).
答案:=sin(x+ ) =sin( x+ )
5.函数=lg(csx-sinx)的定义域是_______.
解析:由csx-sinx>0 csx>sinx.由图象观察,知2π- <x<2π+ (∈Z).
答案:2π- <x<2π+ (∈Z)
●典例剖析
【例1】 (1)=csx+cs(x+ )的最大值是_______;
(2)=2sin(3x- )的图象的两条相邻对称轴之间的距离是_______.
剖析:(1)=csx+ csx- sinx
= csx- sinx= ( csx- sinx)
= sin( -x).
所以ax= .
(2)T= ,相邻对称轴间的距离为 .
答案:
【例2】 (1)已知f(x)的定义域为[0,1),求f(csx)的定义域;
(2)求函数=lgsin(csx)的定义域.
剖析:求函数的定义域:(1)要使0≤csx≤1,(2)要使sin(csx)>0,这里的csx以它的值充当角.
解:(1)0≤csx<1 2π- ≤x≤2π+ ,且x≠2π(∈Z).
∴所求函数的定义域为{x|x∈[2π- ,2π+ ]且x≠2π,∈Z}.
(2)由sin(csx)>0 2π<csx<2π+π(∈Z).又∵-1≤csx≤1,∴0<csx≤1.故所求定义域为{x|x∈(2π- ,2π+ ),∈Z}.
评述:求三角函数的定义域,要解三角不等式,常用的方法有二:一是图象,二是三角函数线.
【例3】 求函数=sin6x+cs6x的最小正周期,并求x为何值时,有最大值.
剖析:将原函数化成=Asin(ωx+ )+B的形式,即可求解.
解:=sin6x+cs6x=(sin2x+cs2x)(sin4x-sin2xcs2x+cs4x)=1-3sin2xcs2x=1- sin22x= cs4x+ .
∴T= .
当cs4x=1,即x= (∈Z)时,ax=1.
深化拓展
函数=tan(ax+θ)(a>0)当x从n变化为n+1(n∈Z)时,的值恰好由-∞变为+∞,则a=_______.
分析:你知道函数的.周期T吗?
答案:π
●闯关训练
夯实基础
1.若函数f(x)=sin(ωx+ )的图象(部分)如下图所示,则ω和 的取值是
A.ω=1, = B.ω=1, =-
C.ω= , = D.ω= , =-
解析:由图象知,T=4( + )=4π= ,∴ω= .
又当x= 时,=1,∴sin( × + )=1,
+ =2π+ ,∈Z,当=0时, = .
答案:C
2. f(x)=2cs2x+ sin2x+a(a为实常数)在区间[0, ]上的最小值为-4,那么a的值等于
A.4B.-6C.-4D.-3
解析:f(x)=1+cs2x+ sin2x+a
=2sin(2x+ )+a+1.
∵x∈[0, ],∴2x+ ∈[ , ].
∴f(x)的最小值为2×(- )+a+1=-4.
∴a=-4.
答案:C
3.函数= 的定义域是_________.
解析:-sin ≥0 sin ≤0 2π-π≤ ≤2π 6π-3π≤x≤6π(∈Z).
答案:6π-3π≤x≤6π(∈Z)
4.函数=tanx-ctx的最小正周期为____________.
解析:= - =-2ct2x,T= .
答案:
5.求函数f(x)= 的最小正周期、最大值和最小值.
解:f(x)=
= = (1+sinxcsx)
= sin2x+ ,
所以函数f(x)的最小正周期是π,最大值是 ,最小值是 .
6.已知x∈[ , ],函数=cs2x-sinx+b+1的最大值为 ,试求其最小值.
解:∵=-2(sinx+ )2+ +b,
又-1≤sinx≤ ,∴当sinx=- 时,
ax= +b= b=-1;
当sinx= 时,in=- .
培养能力
7.求使 = sin( - )成立的θ的区间.
解: = sin( - )
= ( sin - cs ) |sin -cs |=sin -cs
sin ≥cs 2π+ ≤ ≤2π+ (∈Z).
因此θ∈[4π+ ,4π+ ](∈Z).
8.已知方程sinx+csx=在0≤x≤π上有两解,求的取值范围.
解:原方程sinx+csx= sin(x+ )=,在同一坐标系内作函数1= sin(x+ )与2=的图象.对于= sin(x+ ),令x=0,得=1.
∴当∈[1, )时,观察知两曲线在[0,π]上有两交点,方程有两解.
评述:本题是通过函数图象交点个数判断方程实数解的个数,应重视这种方法.
探究创新
9.已知函数f(x)=
(1)画出f(x)的图象,并写出其单调区间、最大值、最小值;
(2)判断f(x)是否为周期函数.如果是,求出最小正周期.
解:(1)实线即为f(x)的图象.
单调增区间为[2π+ ,2π+ ],[2π+ ,2π+2π](∈Z),
单调减区间为[2π,2π+ ],[2π+ ,2π+ ](∈Z),
f(x)ax=1,f(x)in=- .
(2)f(x)为周期函数,T=2π.
●思悟小结
1.三角函数是函数的一个分支,它除了符合函数的所有关系和共性外,还有它自身的属性.
2.求三角函数式的最小正周期时,要尽可能地化为只含一个三角函数,且三角函数的次数为1的形式,否则很容易出现错误.
●教师下载中心
教学点睛
1.知识精讲由学生填写,起到回顾作用.
2.例2、例4作为重点讲解,例1、例3诱导即可.
拓展题例
【例1】 已知sinα>sinβ,那么下列命题成立的是
A.若α、β是第一象限角,则csα>csβ
B.若α、β是第二象限角,则tanα>tanβ
C.若α、β是第三象限角,则csα>csβ
D.若α、β是第四象限角,则tanα>tanβ
解析:借助三角函数线易得结论.
答案:D
【例2】 函数f(x)=-sin2x+sinx+a,若1≤f(x)≤ 对一切x∈R恒成立,求a的取值范围.
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.
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