第 9 课时:§1.3.2 三角函数的图象和性质(一)
【三维目标】:
一、知识与技能
1.能借助正弦线画出正弦函数的图象,并在此基础上由诱导公式画出余弦函数的图象; 2.弄清正弦、余弦函数的图象之间的关系;记住正弦、余弦函数的特征; 3.会用五点画正弦、余弦函数的图象;
4.通过组织学生观察、猜想、验证与归纳,培养学生的数学能力。掌握利用数形结合思想分析问题、解决问题的技能。
二、过程与方法
借助单位圆,利用三角函数线,作出正弦函数图象;让学生通过类比,联系正弦函数的诱导公式,自主探究出余弦函数的诱导公式;能学以致用,尝试用五点作图法作出余弦函数的图像,并能结合图像分析得到余弦函数的性质。
三、情感、态度与价值观
1.通过作正弦函数和余弦函数图象,培养学生认真负责,一丝不苟的学习精神;
2.会用联系的观点看问题,培养学生的数形结合思想,渗透由抽象到具体思想,使学生理解动与静的辩证关系.,激发学生的学习积极性;
3.培养学生分析问题、解决问题的能力;让学生体验自身探索成功的喜悦感,培养学生的自信心;使学生认识到转化“矛盾”是解决问题的有效途经;培养学生形成实事求是的科学态度和锲而不舍的钻研精神。 【教学重点与难点】:
重点:用“五点法”画正弦曲线、余弦曲线. 难点:正弦曲线、余弦曲线的画法。 教具:多媒体、实物投影仪 【学法与教学用具】:
1.学法:在初中,我们知道直角三角形中锐角的对边比上斜边就叫着这个角的正弦,当把锐角放在直角坐标系中时,角的终边与单位圆交于一点,正弦函数对应于该点的纵坐标,当角是任意角时,通过函数定义的形式引出正弦函数的定义;作正弦函数y?sinx图像时,在正弦函数定义的基础上,通过平移正弦线得出其图像,再归结为五点作图法。
2.教学用具:多媒体、实物投影仪、三角板. 3.教学模式:启发、诱导发现教学. 【授课类型】:新授课 【课时安排】:1课时 【教学思路】: 一、创设情景,揭示课题
问题:怎样作出三角函数的图象? 二、研探新知
用单位圆中的正弦线、余弦线作正弦函数、余弦函数的图象(几何法):为了作三角函数的图象,三角函数的自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数.在一般情况下,两个坐标轴上所取的单位长度应该相同,否则所作曲线的形状各不相同,从而影响初学者对曲线形状的正确认识.
1.函数y=sinx的图象(几何法)
用单位圆中的正弦线作正弦函数的图象(几何法):为了作三角函数的图象,三角函数的
自变量要用弧度制来度量,使自变量与函数值都为实数.在一般情况下,两个坐标轴上所取的单位长度应该相同,否则所作曲线的形状各不相同,从而影响初学者对曲线形状的正确认识.
第一步:在直角坐标系的x轴上任取一点O1,以O1为圆心作单位圆,从这个圆与x轴的交点A起把圆分成n(这里n=12)等份.把x轴上从0到2π这一段分成n (这里n=12)等份.(预备:取自变量x值—弧度制下角与实数的对应).
第二步:在单位圆中画出对应于角0,?6,
??,,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列32表” ).把角x的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x轴上相应的点x重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).
第三步:连线。用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y?sinx,x∈[0,2π]的图象.
根据终边相同的同名三角函数值相等,把上述图象沿着x轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为2π,就得到y?sinx,x∈R的图象.
把角x(x?R)的正弦线平行移动,使得正弦线的起点与x轴上相应的点x重合,则正弦线的终点的轨迹就是正弦函数y?sinx的图象.
2.余弦函数y?cosx的图象
用几何法作余弦函数的图象,可以用“反射法”将角x的余弦线“竖立”[把坐标轴向下平移,过O1作与x轴的正半轴成
?角的直线,又过余弦线O1A的终点A作x轴的垂线,它与4前面所作的直线交于A′,那么O1A与AA′长度相等且方向同时为正,我们就把余弦线
O1A “竖立”起来成为AA′,用同样的方法,将其它的余弦线也都“竖立”起来.再将
它们平移,使起点与x轴上相应的点x重合,则终点就是余弦函数图象上的点.
也可以用“旋转法”把角 的余弦线“竖立”(把角x 的余弦线O1M按逆时针方向旋转
?2到O1M1位置,则O1M1与O1M长度相等,方向相同.)
根据诱导公式cosx?sin(x?得余弦函数y?cosx的图象.
y1-6?-5?-4?-3?-2?-?o-1y1-6?-5?-4?-3?-2?-?-1?2?3?4?5?6?x?2),还可以把正弦函数y=sinx的图象向左平移
?单位即2y=sinxy=cosx?2?3?4?5?6?x正弦函数y?sinx的图象和余弦函数y?cosx的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线. 3.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):
正弦函数y?sinx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是: (0,0) (
?3?,1) (?,0) (,-1) (2?,0) 22用五点法作y?sinx图象,x?[0,2?];
自变量 函数值
x y 0 0 ? 21 ? 0 3? 2-1 2? 0 ?2
?
3?22?
也同样可用五点法作图:y?cosx x?[0,2?]的五个点关键是 (0,1),(
?3?,0),(?,-1),(,0),(2?,1) 22 ??3?2???x 222
-1
只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了.因此在精确度不太高时,常采用五点法作正弦函数的简图,要求熟练掌握.优点是方便,缺点是精确度不高,熟练后尚可以。
y y 1 1 o -x 在描点作图时要注意到,被这五个点分隔的区间上函数变化情况,在x?0,?,2?附近函数增加或下降快一些,曲线“陡”一些,在x??3?2,2附近,函数变化慢一些,曲线变得“平
缓”,这种作图法叫做五点法。
作三角函数图象的方法一般有两种:(1)描点法;(2)几何法(利用三角函数线).但描点法的各点的纵坐标都是查三角函数表得到的数值,不易描出对应点的精确位置,因此作出的图象不够准确.几何法则比较准确.
三、质疑答辩,排难解惑,发展思维
例1 (教材P30例1)用“五点法”画下列函数的图象: (1)y?2cosx,x?R (2)y?sin2x,x?R 【举一反三】
1.作出下列函数的简图:
(1)y?1?sinx,x?[0,2?] (2)y??cosx,x?[0,2?]
例2.(教材P30例2)求下列函数的最大值及取得最大值时自变量x的集合
(1)y?cos (2)y?2?sin2x
【举一反三】
1.求下列函数取得最大值的自变量x的集合,并说出最大值是什么? (1)y?cosx?1,x?R (2)y?sin2x,x?R 2.利用正弦函数和余弦函数和图象,求满足下列条件x的集合 (1)sinx?x311 (2)cosx? 22四、巩固深化,反馈矫正
1.用五点作图:
(1)y?1?sinx,x?[0,2?]; (2)y?3cosx,x?[0,2?]; (3)y?2sinx?1,x?[0,2?]; (4)y?sin|x|,x?[?2?,2?] 2.求函数值域并求出此时自变量的集合 (1)y?3cosx?3sinx;(2)y?;(3)y?
2?sinxcosx?2sinx?2五、归纳整理,整体认识 1.正弦、余弦函数的图象的几何作法;
2.“五点法”作图;
3.运用函数图象求解函数定义域
4.本节课所涉及到的主要数学思想方法有那些?
六、承上启下,留下悬念
1.预习三角函数的性质
七、板书设计(略) 八、课后记:

