1.4.1正弦函数、余弦函数的图象
教学过程
一、 复习引入
师:实数集与角的集合之间可以建立一一对应关系,而确定的角又有着唯一确定的正弦(或余弦)值。
这样任意给定一个实数x有唯一确定的值sinx(cosx)与之对应,有这个对应法则所确定的函数y=sinx(或y=cosx)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域是R。
遇到一个新的函数,我们很容易想到的就是画函数图象,那怎么画正弦函数、余弦函数的图象呢? 我们先来做一个简弦运动的实验,这就是某个简弦函数的图象,通过实验是不是对正弦函数余弦函数的图象有了直观印象呢
【设计意图】通过动手实验,体会数学与其他的联系,激发学习兴趣。 二、 讲授新课
(1)正弦函数y=sinx的图象
下面我们就来一起画这个正弦函数的图象
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).
0,第二步:在单位圆中画出对应于角
???6,3,2,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).
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.
【设计意图】通过按步骤自己画图,体会如何画正弦函数的图象。
根据终边相同的同名三角函数值相等,所以函数y=sinx,x∈[2k∏,2(k+1)∏,k∈Z且k≠0的图象,与函数y=sinx,x∈[0,2∏)的图象的形状完全一致。于是我们只要将y=sinx,x∈[0,2∏)的图象沿着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. 【设计意图】由三角函数值的关系,得出正弦函数的整体图象。
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 探究1:你能根据诱导公式,以正弦函数图象为基础,通过适当的图形变得到余弦函数的图象?
?cosx?sin(x?)2,可以把正弦函数y=sinx的图象向左平移2 单位即得余弦函数y=cosx根据诱导公式
?的图象.
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.
【设计意图】通过正弦函数与余弦函数的相互关系,在类比的过程中画出余弦函数的图象,体会数学知识间的联系,以及类比的数学思想。
思考:在作正弦函数的图象时,应抓住哪些关键点?
【设计意图】通过问题,为下面五点法绘图方法介绍做铺垫 2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):
?3?正弦函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (2,1) (?,0) (2,-1) (2?,0)
?3?余弦函数y=cosx x?[0,2?]的五个点关键是哪几个?(0,1) (2,0) (?,-1) (2,0) (2?,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和余弦函数的简图. 3、 讲解范例
例1 作下列函数的简图
(1)y=1+sinx,x∈[0,2π], (2)y=-COSx x∈[0,2π]
【设计意图】通过两道例题检验学生对五点画图法的掌握情况,巩固画法步骤。
探究1. 如何利用y=sinx,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、 翻转等)来得到 y=1+sinx ,x∈〔0,2π〕的图象;
小结:函数值加减,图像上下移动;自变量加减,图像左右移动。 探究2.
如何利用y=cos x,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到y=-cosx ,x∈〔0,2π〕的图象?
小结:这两个图像关于X轴对称。
小结:先作 y=cos x图象关于x轴对称的图形,得到 y=-cosx的图象,
【设计意图】通过探究问题,对画图法以及正弦余弦函数及其图象的性质有更深刻的认识。 4、 小结作业
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先让学生小结,然后教师小结:
1、本节课先用平移正弦线的方法得到了正弦曲线在一个周期上的函数,然后又经平移得到了它在R上的函数图象,接着根据诱导公式由图象变换得到了余弦函数的图象,最后在知道的图象的形状后,归纳出了用“五点法”画函数图象的简图。
2、通过本节课的学习,我们掌握了另一种作函数图象的方法,学会了由已知去探索未知的方法,体会了转化的数学思想。
【设计意图】回顾本节内容,同时培养学生的归纳概括能力。最后教师将本节内容进行升华。
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