第一篇:高一數(shù)學(xué)正余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)1
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4.8正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)(1)
教學(xué)目的:
1.理解并掌握作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)圖象的方法.
2.理解并熟練掌握用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)簡(jiǎn)圖的方法.
3.理解并掌握用正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖象解最簡(jiǎn)單的三角不等式的方法. 教學(xué)重點(diǎn):用單位圓中的正弦線作正弦函數(shù)的圖象. 教學(xué)難點(diǎn):用單位圓中的余弦線作余弦函數(shù)的圖象. 教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1. 弧度定義:長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角稱為1弧度的角。
2.正、余弦函數(shù)定義:設(shè)?是一個(gè)任意角,在?的終邊上任?。ó愑谠c(diǎn)的)一點(diǎn)P(x,y)
P與原點(diǎn)的距離r(r?則比值 比值yrxrx2?y2?x?y22?0)
P(x,y)r叫做?的正弦 記作: sin??叫做?的余弦 記作: cos??yrxr
?3.正弦線、余弦線:設(shè)任意角α的終邊與單位圓相交于點(diǎn)P(x,y),過(guò)P作x軸的垂線,垂足為M,則有
sin??yr?MP,cos??xr?OM
向線段MP叫做角α的正弦線,有向線段OM叫做角α的余弦線.
二、講解新課:
1. 用單位圓中的正弦線、余弦線作正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象(幾何法):為了作三角函數(shù)的圖象,三角函數(shù)的自變量要用弧度制來(lái)度量,使自變量與函數(shù)值都為實(shí)數(shù).在一般情況下,兩個(gè)坐標(biāo)軸上所取的單位長(zhǎng)度應(yīng)該相同,否則所作曲線的形狀各不相同,從而影響初學(xué)者對(duì)曲線形狀的正確認(rèn)識(shí).(1)正弦函數(shù)y=sinx的圖象(結(jié)合課件第二頁(yè)“離散點(diǎn)”,第三頁(yè)“反射法”講解)第一步:在直角坐標(biāo)系的x軸上任取一點(diǎn)O1,以O(shè)1為圓心作單位圓,從這個(gè)圓與x軸的交點(diǎn)A起把圓分成n(這里n=12)等份.把x軸上從0到2π這一段分成n(這里n=12)等份.(預(yù)備:取自變量x值—弧度制下角與實(shí)數(shù)的對(duì)應(yīng)).第二步:在單位圓中畫(huà)出對(duì)應(yīng)于角0,?6,?3,?2,?,2π的正弦線正弦線(等價(jià)于“列表”).把角x的正弦線向右平行移動(dòng),使得正弦線的起點(diǎn)與x軸上相應(yīng)的點(diǎn)x重合,則正弦線的終點(diǎn)就是正弦函數(shù)圖象上的點(diǎn)(等價(jià)于“描點(diǎn)”).第三步:連線.用光滑曲線把這些正弦線的終點(diǎn)連結(jié)起來(lái),就得到正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象.
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根據(jù)終邊相同的同名三角函數(shù)值相等,把上述圖象沿著x軸向右和向左連續(xù)地平行移動(dòng),每次移動(dòng)的距離為2π,就得到y(tǒng)=sinx,x∈R的圖象.把角x(x?R)的正弦線平行移動(dòng),使得正弦線的起點(diǎn)與x軸上相應(yīng)的點(diǎn)x重合,則正弦線的終點(diǎn)的軌跡就是正弦函數(shù)y=sinx的圖象.(課件第二頁(yè)“正弦曲線”)
(2)余弦函數(shù)y=cosx的圖象
用幾何法作余弦函數(shù)的圖象,可以用“反射法”將角x的余弦線“豎立”[把坐標(biāo)軸向下平移,過(guò)O1作與x軸的正半軸成?4角的直線,又過(guò)余弦線O1A的終點(diǎn)A作x軸的垂線,它與前面所作的直線交于A′,那么O1A與AA′長(zhǎng)度相等且方向同時(shí)為正,我們就把余弦線O1A“豎立”起來(lái)成為AA′,用同樣的方法,將其它的余弦線也都“豎立”起來(lái).再將它們平移,使起點(diǎn)與x軸上相應(yīng)的點(diǎn)x重合,則終點(diǎn)就是余弦函數(shù)圖象上的點(diǎn).](課件第三頁(yè)“反射法”)
也可以用“旋轉(zhuǎn)法”把角 的余弦線“豎立”(把角x 的余弦線O1M按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)億庫(kù)教育網(wǎng)
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?2到O1M1位置,則O1M1與O1M長(zhǎng)度相等,方向相同.)(課件第三頁(yè)“旋轉(zhuǎn)法”)
根據(jù)誘導(dǎo)公式cosx?sin(x??2),還可以把正弦函數(shù)
x=sinx的圖象向左平移
?2單位即得余弦函數(shù)y=cosx的圖象.(課件第三頁(yè)“平移曲線”)
yy=sinx 1o-4?-3??3?-6?-5?-?4?5?-2?2?6?x-1
y y=cosx1
?-?-5?-3?3?4?5?-4?2?-6?-2?6?x-1
正弦函數(shù)y=sinx的圖象和余弦函數(shù)y=cosx的圖象分別叫做正弦曲線和余弦曲線. 2.用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖(描點(diǎn)法):
正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象中,五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是:
(0,0)(?2,1)(?,0)(?23?2,-1)(2?,0)
3?2余弦函數(shù)y=cosx
x?[0,2?]的五個(gè)點(diǎn)關(guān)鍵是
(0,1)(,0)(?,-1)(,0)(2?,1)只要這五個(gè)點(diǎn)描出后,圖象的形狀就基本確定了.因此在精確度不太高時(shí),常采用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖,要求熟練掌握.
三、講解范例:
例1 作下列函數(shù)的簡(jiǎn)圖
(1)y=1+sinx,x∈[0,2π],(2)y=|sinx|,(3)y=sin|x|
例2 用五點(diǎn)法作函數(shù)y?2cos(x?12?3),x?[0,2?]的簡(jiǎn)圖.例3 分別利用函數(shù)的圖象和三角函數(shù)線兩種方法,求滿足下列條件的x的集合:
四、作業(yè):習(xí)題4.8 1.8.《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P34 強(qiáng)化訓(xùn)練(1)sinx?;(2)cosx?12,(0?x?5?2).億庫(kù)教育網(wǎng)
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第二篇:正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)教案
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)
一、學(xué)情分析:
1、學(xué)習(xí)過(guò)指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù);
2、學(xué)習(xí)過(guò)周期函數(shù)的定義;
3、學(xué)習(xí)過(guò)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)?0,2??上的圖象。
二、教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)目標(biāo):
1、正弦函數(shù)的性質(zhì);
2、余弦函數(shù)的性質(zhì); 能力目標(biāo):
1、能夠利用函數(shù)圖象研究正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì);
2、會(huì)求簡(jiǎn)單函數(shù)的單調(diào)區(qū)間; 德育目標(biāo):
滲透數(shù)形結(jié)合思想和類比學(xué)習(xí)的方法。
三、教學(xué)重點(diǎn)
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì)
四、教學(xué)難點(diǎn)
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì)的理解與簡(jiǎn)單應(yīng)用
五、教學(xué)方法
通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象,從而發(fā)現(xiàn)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì),加深對(duì)性質(zhì)的理解。(啟發(fā)誘導(dǎo)式)
六、教具準(zhǔn)備
多媒體課件
七、教學(xué)過(guò)程
1、復(fù)習(xí)導(dǎo)入
(1)我們是從哪個(gè)角度入手來(lái)研究指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的?(2)正弦、余弦函數(shù)的圖象在?0,2??上是什么樣的?
2、講授新課
(1)正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)(由教師講解)
通過(guò)多媒體課件展示出正弦函數(shù)在??2?,2??內(nèi)的圖象,利用函數(shù)圖象探究函數(shù)的性質(zhì):
ⅰ 定義域
正弦函數(shù)的定義域是實(shí)數(shù)集R ⅱ 值域
從圖象上可以看到正弦曲線在??1,1?這個(gè)范圍內(nèi),所以正弦函數(shù)的值域是??1,1? ⅲ 單調(diào)性
結(jié)合正弦函數(shù)的周期性和函數(shù)圖象,研究函數(shù)單調(diào)性,即:
????在2k,2 k ? ?(k上是增函數(shù);
?
?
?
?
?
Z)
22??2k
在?
?
?
,2 k ? ?
?(k ?
Z)上是減函數(shù);
?22???3??ⅳ 最值
觀察正弦函數(shù)圖象,可以容易發(fā)現(xiàn)正弦函數(shù)的圖象與虛線的交點(diǎn),都是函數(shù)的最值點(diǎn),可以得出結(jié)論:
當(dāng)
x ?k ?
?
,k
? Z 時(shí),y max
?
1當(dāng)
x ?k ? ?,k
時(shí),y min
? ? 1
? Z2??2
ⅴ 奇偶性
正弦函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以正弦函數(shù)的奇函數(shù)。ⅵ 周期性
正弦函數(shù)的圖象呈周期性變化,函數(shù)最小正周期為2?。(2)余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)(由學(xué)生分組討論,得出結(jié)論)
通過(guò)多媒體課件展示出余弦函數(shù)的圖象,由學(xué)生類比正弦函數(shù)的圖象及性質(zhì)進(jìn)行討論,探究余弦函數(shù)的性質(zhì): ⅰ 定義域
余弦函數(shù)的定義域是實(shí)數(shù)集R ⅱ 值域
從圖象上可以看到余弦曲線在??1,1?這個(gè)范圍內(nèi),所以余弦函數(shù)的值域是??1,1? ⅲ 單調(diào)性
結(jié)合余弦函數(shù)的周期性和函數(shù)圖象,研究函數(shù)單調(diào)性,即:
在,2 k ? ?(k
?2 k ?
? ?
?
Z)上是增函數(shù);
? 2 k?,2 k ? ?
? ?(k ?
Z)上是減函數(shù);
在ⅳ 最值
觀察余弦函數(shù)圖象,可以容易發(fā)現(xiàn)余弦函數(shù)的圖象與虛線的交點(diǎn),都是函數(shù)的最值點(diǎn),可以得出結(jié)論:
min 當(dāng)
x
?k ? , k ?
Z 時(shí),y max
? 1
當(dāng)
x
? 2 k ?
?
? , k ?
Z 時(shí),y
?
? 1
ⅴ 奇偶性
余弦函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,所以余弦函數(shù)的偶函數(shù)。ⅵ 周期性
余弦函數(shù)的圖象呈周期性變化,函數(shù)最小正周期為2?。
3、例題講解:
?例:求函數(shù) y
?
sin(?)的單調(diào)遞增區(qū)間。
x23分析:采用代換法,利用正弦函數(shù)的單調(diào)性來(lái)求所給函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。
1?u 的單調(diào)遞增區(qū)間是 解:令 u
?
x ?
.函數(shù) y
? sin
3[?
?
?k ?, ?
?
2k ?
Z
k ? ],?222?
?x ?? 2由k ?
?
?
k ?,2321???
?得:
5??4k??x??4k?,k?Z.33
??5??x???4k?,?4k?(k?Z)
?)的單調(diào)增區(qū)間是 所以函數(shù)
y ?
sin(?
?3323??
4、練習(xí):
? 3求函數(shù) y
sin(x ?)的單調(diào)減區(qū)間。
4?k??8,k??8?(k?Z)???
答案:
?
?
?
?
5、小結(jié):
(1)探究正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì)的基本思路是什么?(2)求正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的基本步驟是怎樣的?
6、作業(yè):
習(xí)題1.4
第4題、第5題
第三篇:正弦函數(shù)余弦函數(shù)圖象教學(xué)設(shè)計(jì)
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象的教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容與任務(wù)分析
本節(jié)課的內(nèi)容選自《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)》人教A版必修四第一章第四節(jié)1.4.1正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象。本節(jié)課的教學(xué)是以之前的任意角的三角函數(shù),三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式的相關(guān)知識(shí)為基礎(chǔ),為之后學(xué)習(xí)正弦型函數(shù) y=Asin(ωx+φ)的圖象及運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想研究正、余弦函數(shù)的性質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。
二、學(xué)習(xí)者分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了任意三角函數(shù)的定義,三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,并且剛學(xué)習(xí)三角函數(shù)線,這為用幾何法作圖提供了基礎(chǔ),但能不能正確應(yīng)用來(lái)畫(huà)圖,這還需要老師做進(jìn)一步的指導(dǎo)。
三、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):正弦余弦函數(shù)圖象的做法及其特征
教學(xué)難點(diǎn):正弦余弦函數(shù)圖象的做法,及其相互間的關(guān)系
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)了解用正弦線畫(huà)正弦函數(shù)的圖象,理解用平移法作余弦函數(shù)的圖象
(2)掌握正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象及特征
(3)掌握利用圖象變換作圖的方法,體會(huì)圖象間的聯(lián)系(4)掌握“五點(diǎn)法”畫(huà)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖 2.過(guò)程與方法目標(biāo)
(1)通過(guò)動(dòng)手作圖,合作探究,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系(2)體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想
(3)培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力 3.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)
(1)養(yǎng)成尋找、觀察數(shù)學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系的意識(shí)(2)激發(fā)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣(3)體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值
五、教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)引入
師:實(shí)數(shù)集與角的集合之間可以建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,而確定的角又有著唯一確定的正弦(或余弦)值。
這樣任意給定一個(gè)實(shí)數(shù)x有唯一確定的值sinx(cosx)與之對(duì)應(yīng),有這個(gè)對(duì)應(yīng)法則所確定的函數(shù)y=sinx(或y=cosx)叫做正弦函數(shù)(或余弦函數(shù)),其定義域是R。
遇到一個(gè)新的函數(shù),我們很容易想到的就是畫(huà)函數(shù)圖象,那怎么畫(huà)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖象呢?
我們先來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)弦運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),這就是某個(gè)簡(jiǎn)弦函數(shù)的圖象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)是不是對(duì)正弦函數(shù)余弦函數(shù)的圖象有了直觀印象呢
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),體會(huì)數(shù)學(xué)與其他的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
二、講授新課
(1)正弦函數(shù)y=sinx的圖象
下面我們就來(lái)一起畫(huà)這個(gè)正弦函數(shù)的圖象
第一步:在直角坐標(biāo)系的x軸上任取一點(diǎn)O1,以O(shè)1為圓心作單位圓,從這個(gè)圓與x軸的交點(diǎn)A起把圓分成n(這里n=12)等份.把x軸上從0到2π這一段分成n(這里n=12)等份.(預(yù)備:取自變量x值—弧度制下角與實(shí)數(shù)的對(duì)應(yīng)).第二步:在單位圓中畫(huà)出對(duì)應(yīng)于角0,???,,?,2π的正弦線正弦線632(等價(jià)于“列表”).把角x的正弦線向右平行移動(dòng),使得正弦線的起點(diǎn)與x軸上相應(yīng)的點(diǎn)x重合,則正弦線的終點(diǎn)就是正弦函數(shù)圖象上的點(diǎn)(等價(jià)于“描點(diǎn)”).第三步:連線.用光滑曲線把這些正弦線的終點(diǎn)連結(jié)起來(lái),就得到正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象.
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)按步驟自己畫(huà)圖,體會(huì)如何畫(huà)正弦函數(shù)的圖象。根據(jù)終邊相同的同名三角函數(shù)值相等,所以函數(shù)y=sinx,x∈[2k∏,2(k+1)∏,k∈Z且k≠0的圖象,與函數(shù)y=sinx,x∈[0,2∏)的圖象的形狀完全一致。于是我們只要將y=sinx,x∈[0,2∏)的圖象沿著x軸向右和向左連續(xù)地平行移動(dòng),每次移動(dòng)的距離為2π,就得到y(tǒng)=sinx,x∈R的圖象.【設(shè)計(jì)意圖】由三角函數(shù)值的關(guān)系,得出正弦函數(shù)的整體圖象。
把角x(x?R)的正弦線平行移動(dòng),使得正弦線的起點(diǎn)與x軸上相應(yīng)的點(diǎn)x重合,則正弦線的終點(diǎn)的軌跡就是正弦函數(shù)y=sinx的圖象.(2)余弦函數(shù)y=cosx的圖象
探究1:你能根據(jù)誘導(dǎo)公式,以正弦函數(shù)圖象為基礎(chǔ),通過(guò)適當(dāng)?shù)膱D形變得到余弦函數(shù)的圖象?
??根據(jù)誘導(dǎo)公式cosx?sin(x?),可以把正弦函數(shù)y=sinx的圖象向左平移
單位即得余弦函數(shù)y=cosx的圖象.y1-6?-5?-4?-3?-2?-?o-1y1-6?-5?-4?-3?-2?-?-1?2?3?4?5?6?xy=sinxy=cosx?2?3?4?5?6?x 正弦函數(shù)y=sinx的圖象和余弦函數(shù)y=cosx的圖象分別叫做正弦曲線和余弦曲線.
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的相互關(guān)系,在類比的過(guò)程中畫(huà)出余弦函數(shù)的圖象,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)間的聯(lián)系,以及類比的數(shù)學(xué)思想。思考:在作正弦函數(shù)的圖象時(shí),應(yīng)抓住哪些關(guān)鍵點(diǎn)? 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)問(wèn)題,為下面五點(diǎn)法繪圖方法介紹做鋪墊 2.用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖(描點(diǎn)法): 正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象中,五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是:(0,0)((3?,-1)(2?,0)2?,1)(?,0)2余弦函數(shù)y=cosx x?[0,2?]的五個(gè)點(diǎn)關(guān)鍵是哪幾個(gè)?(0,1)((3?,0)(2?,1)2?,0)(?,-1)2只要這五個(gè)點(diǎn)描出后,圖象的形狀就基本確定了.因此在精確度不太高時(shí),常采用五點(diǎn)法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡(jiǎn)圖.
3、講解范例
例1 作下列函數(shù)的簡(jiǎn)圖
(1)y=1+sinx,x∈[0,2π],(2)y=-COSx 【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)兩道例題檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)五點(diǎn)畫(huà)圖法的掌握情況,鞏固畫(huà)法步驟。
探究1. 如何利用y=sinx,x∈〔0,2π〕的圖象,通過(guò)圖形變換(平移、翻轉(zhuǎn)等)來(lái)得到
(1)y=1+sinx ,x∈〔0,2π〕的圖象;(2)y=sin(x-π/3)的圖象?
小結(jié):函數(shù)值加減,圖像上下移動(dòng);自變量加減,圖像左右移動(dòng)。探究2.
如何利用y=cos x,x∈〔0,2π〕的圖象,通過(guò)圖形變換(平移、翻轉(zhuǎn)等)來(lái)得到y(tǒng)=-cosx,x∈〔0,2π〕的圖象? 小結(jié):這兩個(gè)圖像關(guān)于X軸對(duì)稱。探究3. 如何利用y=cos x,x∈〔0,2π〕的圖象,通過(guò)圖形變換(平移、翻轉(zhuǎn)等)來(lái)得到y(tǒng)=2-cosx,x∈〔0,2π〕的圖象?
小結(jié):先作 y=cos x圖象關(guān)于x軸對(duì)稱的圖形,得到 y=-cosx的圖象,再將y=-cosx的圖象向上平移2個(gè)單位,得到 y=2-cosx 的圖象。探究4.
不用作圖,你能判斷函數(shù)y=sin(x3π/2)= sin[(x-3π/2)+2 π] =sin(x+π/2)=cosx 這兩個(gè)函數(shù)相等,圖象重合。
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)四個(gè)探究問(wèn)題,對(duì)畫(huà)圖法以及正弦余弦函數(shù)及其圖象的性質(zhì)有更深刻的認(rèn)識(shí)。
4、小結(jié)作業(yè)
對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)
【設(shè)計(jì)意圖】在梳理本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)歸納的過(guò)程中進(jìn)一步加深對(duì)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)圖象認(rèn)知。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力,自主構(gòu)建知識(shí)體系。布置分層作業(yè)
基礎(chǔ)題A題,提高題B題
【設(shè)計(jì)意圖】將課堂延伸,使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與方法再認(rèn)識(shí)和升華,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)化。注重學(xué)生的個(gè)體發(fā)展,是每個(gè)層次的學(xué)生都有所進(jìn)步。
第四篇:高一數(shù)學(xué)《正切函數(shù)的圖象和性質(zhì)(一)》教案
湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué) 數(shù)學(xué)教案 高一(下)第四章 三角函數(shù)
正切函數(shù)的圖象和性質(zhì)
(一)教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)了解正切函數(shù)的圖像特征;(2)初步了解正切函數(shù)的性質(zhì).
(二)過(guò)程與能力目標(biāo)
了解利用正切和畫(huà)出正切函數(shù)圖像的方法.
(三)情感與態(tài)度目標(biāo)
滲透數(shù)形結(jié)合思想,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng). 教學(xué)重點(diǎn)
正切函數(shù)圖像的畫(huà)法. 教學(xué)難點(diǎn)
y???2是y?tanx,x?(???,)的圖像的兩條漸近線的理解. 22教學(xué)過(guò)程 復(fù)習(xí)
1.正切函數(shù)的定義?定義域?
?定義域:x ?k??(k?Z)22.正切函數(shù)是否是一個(gè)周期函數(shù)?若是,最小正周期是多少? 周 期 :
?tan(x??)?sin(x??)??sinx?tanx(x?R,且x?k???,k?Z)cos(x??)?cosx2
??y?tanx(x?R,且x?k??,k?Z)的周期為T??(最小正周期)2正切函數(shù)的圖象:
由于正切函數(shù)是周期函數(shù),且它的最小正周期為π,因此可以考慮先在一個(gè) 周期內(nèi)作出正切函數(shù)的圖象。正切函數(shù)周期的確定:
? 因?yàn)?y?tanx 的定義域?yàn)椋簕x|x?k??,(k?Z)},2
所以可以確定一個(gè)周期為(??,?).??22 作出y?tanx在區(qū)間(?,)上的圖象: 2湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué) 數(shù)學(xué)教案 高一(下)第四章 三角函數(shù)
?? ???46 ?x?2??
264
根據(jù)正切函數(shù)的周期性,把上述圖象向左、右擴(kuò)展,得到正切函數(shù)
y?tanx(x?R,且x?k???(k?Z))的圖象, 稱“正切曲線”.2
y
3??3??? ?2222
o???x
? 正切曲線是被一組平行直線x?k??(k?Z)所隔開(kāi)的無(wú)窮支曲線組成.2yo正切曲線的性質(zhì):
定義域值域周期奇偶性單調(diào)性{x|x??2R?k?,k?Z}T??tan(?x)??tanx奇函數(shù)在開(kāi)區(qū)間(??22k?Z內(nèi),函數(shù)單調(diào)遞增?k?,??k?)應(yīng)用:
例1.求函數(shù)y?tan(x?)的定義域.4?湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué) 數(shù)學(xué)教案 高一(下)第四章 三角函數(shù)
解:令z?x?{z|z??4,那么函數(shù)y?tanz的定義域是
?2?k?,k?Z}.由x?x??4?z??2?k?,可得
?2?k???4??4?k?,??所以函數(shù)y?tan(x?)的定義域是{x|x??k?,k?Z}.44
例2.不通過(guò)求值,比較tan135?與tan138? 的大小.解:?90??135??138??270?,?3?且y?tanx在(,)上為增函數(shù),22?tan135??tan138?.例3.寫出下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間: x?(1)y?tan(?);(2)y?|tanx|.26?x??解:(1)當(dāng)k?????k??(k?Z)
22622?4??x?2k??(k?Z)時(shí),即2k??33x?y?tan(?)單調(diào)遞增,262?4?,2k??)(k?Z)?所求單調(diào)區(qū)間是(2k??33??tanx,x?(k?,k??)(k?Z)?2(2)?y?|tanx|??
???tanx,x?(k??,k?)(k?Z)2??可知函數(shù)y?|tanx|的單調(diào)遞減區(qū)間為(k??,k?)(k?Z),單調(diào)遞增區(qū)間為
2?(k?,k??)(k?Z)
2課堂小結(jié):
1.正切函數(shù)的圖像.2.正切函數(shù)的特征與性質(zhì).作業(yè):
1.閱讀教材第76~79頁(yè); 2.教材第80頁(yè)習(xí)題4.10第1、2、4、5題.
第五篇:有理分式函數(shù)的圖象及性質(zhì)
有理分式函數(shù)的圖象及性質(zhì)
【知識(shí)要點(diǎn)】 1.函數(shù)y?
ax?bcx?
d
(c?0,ad?bc)dcdc
(2)值域:{y|y?
(1)定義域:{x|x??單調(diào)區(qū)間為(??,?直線x??
dc,y?
dcacb
x),(?,+?)(4)dc,ac,對(duì)稱中心為點(diǎn)(?)
(5)奇偶性:當(dāng)a?d?0時(shí)為奇函數(shù)。(62.函數(shù)y?ax?
(a?0,b?0)的圖象和性質(zhì):
(1)定義域:{x|x?0}(2)值域:{y|y?或y?(3)奇偶性:奇函數(shù)(4)單調(diào)性:在區(qū)間+?),(上是增函數(shù);在區(qū)間0)上是減函數(shù)(5以y軸和直線y?ax為漸近線(6)圖象:如圖所示。
3.函數(shù)y?ax?
b(a?0,b
?0)的圖象和性質(zhì):
【例題精講】 1.函數(shù)y??
1x?
1的圖象是()
A
x?1
B
C
x?3x?
2D
x?3x?2
2.函數(shù)y?
A.y?
x?3x?2
2x?
3(x?1)的反函數(shù)是
x?3x?2
()
(x?1)
(x?2)B.y?
x?2x?a
(x?2)C.y?(x?1)D.y?
3.若函數(shù)f(x)?的圖象關(guān)于直線y?x對(duì)稱,則a的值是()
A.1B.?1C.2D.?2
2x?1
4.若函數(shù)f(x)?存在反函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為
x?aA.a??1B.a?1C.a?
()
D.a??
5.不等式4x?
A.(?
12,0)?(12
1x的解集為
12)?(12
(),0)?(0,12),??)B.(-?,?
ax?b,??)C.(?,0)?(0,+?)D.(?
6.已知函數(shù)f(x)?的圖象如圖所示,則a,b,c的大小關(guān)系為2
x?c
A.a?b?cB.a?c?bC.b?a?cD.b?c?a 7.若正數(shù)a、b滿足ab?a?b?3,則ab的取值范圍是_____。8.函數(shù)y?
3xx?
4()的值域是。的反函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)(?1,4)成中心對(duì)稱,則實(shí)數(shù)
9.若函數(shù)y?
a?xx?a?
1a?。
10.函數(shù)y?
e?1e?1
x
x的反函數(shù)的定義域是。
11.不等式
2x?1x?
3?1的解集是。
12.函數(shù)y?
x?xx?x?1的值域是。
13.設(shè)f(x)?x?
ax?1,x?[0,+?)。
(1)當(dāng)a=2時(shí),求f(x)的最小值;
(2)當(dāng)0<a<1時(shí),判斷f(x)的單調(diào)性,并寫出f(x)的最小值。14.設(shè)函數(shù)f(x)?調(diào)性. BABDAD
331,]9.310.(?1,1)11.x??3或x?412.[?,1)443
213.解:(1)a=2時(shí),f(x)=x+= x+1+-1≥22-1,等號(hào)在x+1=,x?1x?1x?1
x?ax?b
(a?b?0),求f(x)的單調(diào)區(qū)間,并證明f(x)在其單調(diào)區(qū)間上的單
7.[9,+?)8.[?
x=2-1(∵x∈[0,+∞))時(shí)成立.
(2)當(dāng)0<a<1時(shí),設(shè)x1,x2 ∈[0,+∞),x1<x2 . 則f(x2)- f(x1)=(x2-x1)+
ax2?1
-
ax1?1
a
=(x2-x1)(1-
a
(x1?1)(x2?1)).
∵ 0<a<1,∴
a
(x1?1)(x2?1)
<1,1-
(x1?1)(x2?1)
>0,又 x2-x1>0,于是f(x2)- f(x1)=(x2-x1)(1-
a
(x1?1)(x2?1))>0,f(x2)> f(x1),f(x)是增函數(shù). 在x=0時(shí),f(x)的最小值是a. 14.解:函數(shù)f(x)?
x?ax?b的定義域?yàn)???,?b)?(?b,??)
f(x)在(??,?b)內(nèi)是減函數(shù),f(x)在(?b,??)內(nèi)也是減函數(shù)
證明
f(x)
在(?b,??)內(nèi)是減函數(shù)
取x1,x2?(?b,??),且x1?x2,那么
x1?ax1?b
x2?ax2?b
f(x1)?f(x2)?
?
?
(a-b)(x2?x1)(x1?b)(x2?b)
∵a?b?0,x2?x1?0,(x1?b)(x2?b)?0 ∴f(x1)?f(x2)?0 即
f(x)
在(?b,??)內(nèi)是減函數(shù),同理可證
f(x)
在(??,?b)內(nèi)是減函數(shù)。
淺 說(shuō) 函 數(shù) 的 對(duì) 稱 性
函數(shù)的對(duì)稱性是函數(shù)的一個(gè)基本性質(zhì),對(duì)稱關(guān)系不僅廣泛存在于數(shù)學(xué)問(wèn)題之中,而且利用對(duì)稱性往往能更簡(jiǎn)捷地使問(wèn)題得到解決,對(duì)稱關(guān)系還充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)之美。本文擬通過(guò)函數(shù)自身的對(duì)稱性和不同函數(shù)之間的對(duì)稱性這兩個(gè)方面來(lái)探討函數(shù)與對(duì)稱有關(guān)的性質(zhì)。
一、函數(shù)自身的對(duì)稱性探究
定理1.函數(shù) y = f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)A(a ,b)對(duì)稱的充要條件是f(x)+ f(2a-x)= 2b
證明:(必要性)設(shè)點(diǎn)P(x ,y)是y = f(x)圖像上任一點(diǎn),∵點(diǎn)P(x ,y)關(guān)于點(diǎn)A(a ,b)的對(duì)稱點(diǎn)P‘(2a-x,2b-y)也在y = f(x)圖像上,∴ 2b-y = f(2a-x)即y + f(2a-x)=2b故f(x)+ f(2a-x)= 2b,必要性得證。
(充分性)設(shè)點(diǎn)P(x0,y0)是y = f(x)圖像上任一點(diǎn),則y0 = f(x0)∵ f(x)+ f(2a-x)=2b∴f(x0)+ f(2a-x0)=2b,即2b-y0 = f(2a-x0)。
故點(diǎn)P‘(2a-x0,2b-y0)也在y = f(x)圖像上,而點(diǎn)P與點(diǎn)P‘關(guān)于點(diǎn)A(a ,b)對(duì)稱,充分性得征。
推論:函數(shù) y = f(x)的圖像關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的充要條件是f(x)+ f(-x)= 0 定理2.函數(shù) y = f(x)的圖像關(guān)于直線x = a對(duì)稱的充要條件是
f(a +x)= f(a-x)即f(x)= f(2a-x)(證明留給讀者)推論:函數(shù) y = f(x)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱的充要條件是f(x)= f(-x)
定理3.①若函數(shù)y = f(x)圖像同時(shí)關(guān)于點(diǎn)A(a ,c)和點(diǎn)B(b ,c)成中心對(duì)稱(a≠b),則y = f(x)是周期函數(shù),且2| a-b|是其一個(gè)周期。
②若函數(shù)y = f(x)圖像同時(shí)關(guān)于直線x = a 和直線x = b成軸對(duì)稱(a≠b),則y = f(x)
是周期函數(shù),且2| a-b|是其一個(gè)周期。
③若函數(shù)y = f(x)圖像既關(guān)于點(diǎn)A(a ,c)成中心對(duì)稱又關(guān)于直線x =b成軸對(duì)稱(a≠
b),則y = f(x)是周期函數(shù),且4| a-b|是其一個(gè)周期。①②的證明留給讀者,以下給出③的證明: ∵函數(shù)y = f(x)圖像既關(guān)于點(diǎn)A(a ,c)成中心對(duì)稱,∴f(x)+ f(2a-x)=2c,用2b-x代x得:
f(2b-x)+ f [2a-(2b-x)] =2c………………(*)又∵函數(shù)y = f(x)圖像直線x =b成軸對(duì)稱,∴ f(2b-x)= f(x)代入(*)得:
f(x)= 2c-f [2(a-b)+ x]…………(**),用2(a-b)-x代x得 f [2(a-b)+ x] = 2c-f [4(a-b)+ x]代入(**)得:
f(x)= f [4(a-b)+ x],故y = f(x)是周期函數(shù),且4| a-b|是其一個(gè)周期。
二、不同函數(shù)對(duì)稱性的探究
定理4.函數(shù)y = f(x)與y = 2b-f(2a-x)的圖像關(guān)于點(diǎn)A(a ,b)成中心對(duì)稱。定理5.①函數(shù)y = f(x)與y = f(2a-x)的圖像關(guān)于直線x = a成軸對(duì)稱。
②函數(shù)y = f(x)與a-x = f(a-y)的圖像關(guān)于直線x +y = a成軸對(duì)稱。③函數(shù)y = f(x)與x-a = f(y + a)的圖像關(guān)于直線x-y = a成軸對(duì)稱。定理4與定理5中的①②證明留給讀者,現(xiàn)證定理5中的③
設(shè)點(diǎn)P(x0 ,y0)是y = f(x)圖像上任一點(diǎn),則y0 = f(x0)。記點(diǎn)P(x ,y)關(guān)于直線x-y = a的軸對(duì)稱點(diǎn)為P‘(x1,y1),則x1 = a + y0 , y1 = x0-a,∴x0 = a + y1 , y0= x1-a 代入y0 = f(x0)之中得x1-a = f(a + y1)∴點(diǎn)P(x1,y1)在函數(shù)x-a = f(y + a)的圖像上。
同理可證:函數(shù)x-a = f(y + a)的圖像上任一點(diǎn)關(guān)于直線x-y = a的軸對(duì)稱點(diǎn)也在函數(shù)y = f(x)的圖像上。故定理5中的③成立。
推論:函數(shù)y = f(x)的圖像與x = f(y)的圖像關(guān)于直線x = y 成軸對(duì)稱。
三、函數(shù)對(duì)稱性應(yīng)用舉例
例1:定義在R上的非常數(shù)函數(shù)滿足:f(10+x)為偶函數(shù),且f(5-x)= f(5+x),則f(x)一定是()(第十二屆希望杯高二 第二試題)(A)是偶函數(shù),也是周期函數(shù)(C)是奇函數(shù),也是周期函數(shù)
(B)是偶函數(shù),但不是周期函數(shù)(D)是奇函數(shù),但不是周期函數(shù)
‘
解:∵f(10+x)為偶函數(shù),∴f(10+x)= f(10-x).∴f(x)有兩條對(duì)稱軸 x = 5與x =10,因此f(x)是以10為其一個(gè)周期的周期函數(shù),∴x =0即y軸也是f(x)的對(duì)稱軸,因此f(x)還是一個(gè)偶函數(shù)。故選(A)
例2:設(shè)定義域?yàn)镽的函數(shù)y = f(x)、y = g(x)都有反函數(shù),并且f(x-1)和g(x-2)函數(shù)的圖像關(guān)于直線y = x對(duì)稱,若g(5)= 1999,那么f(4)=()。
(A)1999;(B)2000;(C)2001;(D)2002。
解:∵y = f(x-1)和y = g(x-2)函數(shù)的圖像關(guān)于直線y = x對(duì)稱,∴y = g-1(x-2)反函數(shù)是y = f(x-1),而y = g-1(x-2)的反函數(shù)是:y = 2 + g(x), ∴f(x-1)= 2 + g(x), ∴有f(5-1)= 2 + g(5)=2001 故f(4)= 2001,應(yīng)選(C)
例3.設(shè)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且f(1+x)= f(1-x),當(dāng)-1≤x≤0時(shí),12
f(x)= -x,則f(8.6)= _________(第八屆希望杯高二 第一試題)
解:∵f(x)是定義在R上的偶函數(shù)∴x = 0是y = f(x)對(duì)稱軸;
又∵f(1+x)= f(1-x)∴x = 1也是y = f(x)對(duì)稱軸。故y = f(x)是以2為周期的周期函數(shù),∴f(8.6)= f(8+0.6)= f(0.6)= f(-0.6)= 0.3
例4.設(shè)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(x+2)= -f(x),當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)= x,則f(7.5)=()(A)0.5
(B)-0.5
(C)1.5
(D)-1.5
解:∵y = f(x)是定義在R上的奇函數(shù),∴點(diǎn)(0,0)是其對(duì)稱中心;
又∵f(x+2)= -f(x)= f(-x),即f(1+ x)= f(1-x),∴直線x = 1是y = f(x)對(duì)稱軸,故y = f(x)是周期為2的周期函數(shù)。
∴f(7.5)= f(8-0.5)= f(-0.5)= -f(0.5)=-0.5 故選(B)