高三數學教案 《三角函式的圖象與性質》教學設計

2023-01-31 16:03:05 字數 3956 閱讀 8708

●知識梳理

1.三角函式的圖象和性質

函式性質 y=sinx y=cosx y=tanx

定義域值域圖象奇偶性週期性單調性對稱性注:讀者自己填寫.

2.圖象與性質是乙個密不可分的整體,研究性質要注意聯想圖象.

●點選雙基

1.函式y=sin( -2x)+sin2x的最小正週期是

a.2π b.π c. d.4π

解析:y= cos2x- sin2x+sin2x= cos2x+ sin2x=sin( +2x),t=π.

答案:b

2.若f(x)sinx是週期為π的奇函式,則f(x)可以是

解析:檢驗.

答案:b

3.函式y=2sin( -2x)(x∈[0,π])為增函式的區間是

a.[0, ] b.[ , ]

c.[ , ] d.[ ,π]

解析:由y=2sin( -2x)=-2sin(2x- )其增區間可由y=2sin(2x- )的減區間得到,即2kπ+ ≤2x- ≤2kπ+ ,k∈z.

∴kπ+ ≤x≤kπ+ ,k∈z.

令k=0,故選c.

答案:c

4.把y=sinx的圖象向左平移個單位,得到函式的圖象;再把所得圖象上的所有點的橫座標伸長到原來的2倍,而縱座標保持不變,得到函式的圖象.

解析:向左平移個單位,即以x+ 代x,得到函式y=sin(x+ ),再把所得圖象上所有點的橫座標伸長到原來的2倍,即以 x代x,得到函式:y=sin( x+ ).

答案:y=sin(x+ ) y=sin( x+ )

5.函式y=lg(cosx-sinx)的定義域是_______.

解析:由cosx-sinx>0 cosx>sinx.由圖象觀察,知2kπ-

答案:2kπ-

●典例剖析

【例1】 (1)y=cosx+cos(x+ )的最大值是_______;

(2)y=2sin(3x- )的圖象的兩條相鄰對稱軸之間的距離是_______.

剖析:(1)y=cosx+ cosx- sinx

= cosx- sinx= ( cosx- sinx)

= sin( -x).

所以ymax= .

(2)t= ,相鄰對稱軸間的距離為 .

答案:【例2】 (1)已知f(x)的定義域為[0,1),求f(cosx)的定義域;

(2)求函式y=lgsin(cosx)的定義域.

剖析:求函式的定義域:(1)要使0≤cosx≤1,(2)要使sin(cosx)>0,這裡的cosx以它的值充當角.

解:(1)0≤cosx0 2kπ

評述:求三角函式的定義域,要解三角不等式,常用的方法有二:一是圖象,二是三角函式線.

【例3】 求函式y=sin6x+cos6x的最小正週期,並求x為何值時,y有最大值.

剖析:將原函式化成y=asin(ωx+ )+b的形式,即可求解.

解:y=sin6x+cos6x=(sin2x+cos2x)(sin4x-sin2xcos2x+cos4x)=1-3sin2xcos2x=1- sin22x= cos4x+ .

∴t= .

當cos4x=1,即x= (k∈z)時,ymax=1.

深化拓展

函式y=tan(ax+θ)(a>0)當x從n變化為n+1(n∈z)時,y的值恰好由-∞變為+∞,則a=_______.

分析:你知道函式的週期t嗎?

答案:π

●闖關訓練

夯實基礎

1.若函式f(x)=sin(ωx+ )的圖象(部分),則ω和的取值是

a.ω=1, = b.ω=1, =-

c.ω= , = d.ω= , =-

解析:由圖象知,t=4( + )=4π= ,∴ω= .

又當x= 時,y=1,∴sin( × + )=1,

+ =2kπ+ ,k∈z,當k=0時, = .

答案:c

2. f(x)=2cos2x+ sin2x+a(a為實常數)在區間[0, ]上的最小值為-4,那麼a的值等於

a.4 b.-6 c.-4 d.-3

解析:f(x)=1+cos2x+ sin2x+a

=2sin(2x+ )+a+1.

∵x∈[0, ],∴2x+ ∈[ , ].

∴f(x)的最小值為2×(- )+a+1=-4.

∴a=-4.

答案:c

3.函式y= 的定義域是

解析:-sin ≥0 sin ≤0 2kπ-π≤ ≤2kπ 6kπ-3π≤x≤6kπ(k∈z).

答案:6kπ-3π≤x≤6kπ(k∈z)

4.函式y=tanx-cotx的最小正週期為

解析:y= - =-2cot2x,t= .

答案:5.求函式f(x)= 的最小正週期、最大值和最小值.

解:f(x)=

= = (1+sinxcosx)

= sin2x+ ,

所以函式f(x)的最小正週期是π,最大值是 ,最小值是 .

6.已知x∈[ , ],函式y=cos2x-sinx+b+1的最大值為 ,試求其最小值.

解:∵y=-2(sinx+ )2+ +b,

又-1≤sinx≤ ,∴當sinx=- 時,

ymax= +b= b=-1;

當sinx= 時,ymin=- .

培養能力

7.求使 = sin( - )成立的θ的區間.

解: = sin( - )

= ( sin - cos ) |sin -cos |=sin -cos

sin ≥cos 2kπ+ ≤ ≤2kπ+ (k∈z).

因此θ∈[4kπ+ ,4kπ+ ](k∈z).

8.已知方程sinx+cosx=k在0≤x≤π上有兩解,求k的取值範圍.

解:原方程sinx+cosx=k sin(x+ )=k,在同一座標系內作函式y1= sin(x+ )與y2=k的圖象.對於y= sin(x+ ),令x=0,得y=1.

∴當k∈[1, )時,觀察知兩曲線在[0,π]上有兩交點,方程有兩解.

評述:本題是通過函式圖象交點個數判斷方程實數解的個數,應重視這種方法.

**創新

9.已知函式f(x)=

(1)畫出f(x)的圖象,並寫出其單調區間、最大值、最小值;

(2)判斷f(x)是否為週期函式.如果是,求出最小正週期.

解:(1)實線即為f(x)的圖象.

單調增區間為[2kπ+ ,2kπ+ ],[2kπ+ ,2kπ+2π](k∈z),

單調減區間為[2kπ,2kπ+ ],[2kπ+ ,2kπ+ ](k∈z),

f(x)max=1,f(x)min=- .

(2)f(x)為週期函式,t=2π.

●思悟小結

1.三角函式是函式的乙個分支,它除了符合函式的所有關係和共性外,還有它自身的屬性.

2.求三角函式式的最小正週期時,要盡可能地化為只含乙個三角函式,且三角函式的次數為1的形式,否則很容易出現錯誤.

●教師**中心

教學點睛

1.知識精講由學生填寫,起到回顧作用.

2.例2、例4作為重點講解,例1、例3誘導即可.

拓展題例

【例1】 已知sinα>sinβ,那麼下列命題成立的是

a.若α、β是第一象限角,則cosα>cosβ

b.若α、β是第二象限角,則tanα>tanβ

c.若α、β是第三象限角,則cosα>cosβ

d.若α、β是第四象限角,則tanα>tanβ

解析:借助三角函式線易得結論.

答案:d

【例2】 函式f(x)=-sin2x+sinx+a,若1≤f(x)≤ 對一切x∈r恆成立,求a的取值範圍.

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式恆成立,

只需 3≤a≤4.

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