第10讲 正弦函数的图像与性质-【预习】高一数学寒假衔接讲义练习(人教B版 必修第三册)
展开1.能借助教材实例理解正弦函数的周期性、单调性、奇偶性、最大(小)值、零点.重点提升数学抽象核心素养.
2.能借助单位圆、科学计算器了解正弦函数的图像,能利用五点法作简单的与正弦函数有关的函数图像.重点培养直观想象核心素养.
3.会用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图像,重点提升直观想象核心素养.
4.掌握y=sin x与y=Asin(ωx+φ)图像间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤,重点培养逻辑推理核心素养.
5.能根据正弦型函数(如y=Asin(ωx+φ)形式)的部分图像确定其解析式,重点培养直观想象核心素养.
6.掌握正弦型函数的性质并能解决相关问题,重点提升数学运算、逻辑推理核心素养.
【知识导航】
知识点一 正弦函数的性质
你能利用前面学过的正弦线(如图)探究y=sin x的主要性质吗?
1.探究函数的值域?
2.研究函数y=sin x的奇偶性.
3.研究函数y=sin x的周期性?
4.探究y=sin x的单调性.
1.周期函数
(1)一般地,对于函数f(x),如果存在一个________,使得对定义域内的每一个x,都满足f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为________函数,________称为这个函数的周期.
(2)对于一个周期函数f(x),如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个________就称为f(x)的最小正周期.
[点拨]
对周期函数的进一步理解
(1)周期函数的定义是对定义域内每一个x来说的,只有个别的x的值满足f(x+T)=f(x)时不能说T是f(x)的周期;
(2)从等式f(x+T)=f(x)来看,强调的是对自变量本身加的非零常数T才是周期,如f(5x+T)=f(x)恒成立,T并不是函数f(x)的周期;
(3)若f(x)是周期为T的周期函数,则y=f(x)的图像每隔|T|个单位重复出现,这是周期函数的图像特征.
2.y=sin x的性质
知识点二 正弦函数的性质
y=sin x的图像
利用描点法,结合正弦函数的性质,你能画出y=sin x在一个长度为2π的闭区间上的图像吗?
y=sin x的图像及其对称性
知识点三 正弦型函数的图像变换
在同一坐标系中作出y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x±\f(π,6))),y=3sin x,y=eq \f(1,3)sin x,y=sin 3x,y=sin eq \f(1,3)x,y=sin x的图像(图略)并回答下列问题.
1.观察y=sin x,y=3sin x,y=eq \f(1,3)sin x的图像,思考由y=sin x的图像如何得到y=Asin x(A>
2.观察y=sin x,y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x±\f(π,6)))的图像,思考由y=sin x的图像如何得到y=sin(x+φ)的图像?
3.观察y=sin x,y=sin 3x,y=sin eq \f(1,3)x的图像,思考由y=sin x的图像如何得到y=sin ωx(ω>0)的图像?
1.φ对函数y=sin(x+φ),x∈R的图像的影响
2.ω(ω>0)对函数y=sin(ωx+φ)图像的影响
3.A(A>0)对y=Asin(ωx+φ)的图像的影响
知识点四 函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
1.求函数y=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))的定义域、值域、周期.
2.探究函数y=eq \f(1,2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))的单调递增区间和对称轴.
1.正弦型函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
2.正弦型函数y=A sin(ωt+φ),(A>0,ω>0)中参数的物理意义
eq \a\vs4\al([点拨])
三角函数的最值与周期性之间的关系
由三角函数图像可知,相邻两个最大值之间的区间长度为周期T,相邻最大值与最小值之间的区间长度为eq \f(T,2),相邻的最值点与零点之间的区间长度为eq \f(T,4).
【知识预习】
考点一:正弦函数的性质与图像
1.根据函数的图像,可得方程的解为( )
A.()B.()
C.()D.()
2.设函数,下列结论不成立的是( )
A.B.
C.最小正周期是D.
3.函数,的图像与直线的交点的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
4.三角函数在区间上的图像为( )
A.B.
C.D.
5.在上,满足的的取值范围是
A.B.C.D.
考点二:正弦型函数的性质与图像
6.函数的周期、振幅、初相分别是
A.,,B.,,C.,3,D.,3,
7.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( )
A.B.
C.D.
8.已知函数最小正周期为,其图象的一条对称轴是,则此函数的解析式可以是
A.B.
C.D.
9.已知函数,恒成立,且的最小正周期为,将的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则( )
A.B.
C.D.
10.函数在闭区间( ).
A.上是增函数B.上是增函数
C.上是增函数D.上是增函数
【对点训练】
一、单选题
1.函数的最小正周期是( )
A.B.C.D.
2.满足的x的集合是( )
A.B.
C.D.或
3.的单调增区间是( )
A.B.
C.D.
4.函数的图象的一个对称轴方程是( )
A.B.C.D.
5.将函数的图象向左平移个单位长度后,所得到的图象关于轴对称,则的最小值是( )
A.B.C.D.
6.为了得到函数的图象,可以将函数图象上所有的点( )
A.向右平移个单位长度B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度
7.函数的图像如图所示,则( )
A.B.C.D.
8.若函数图象 的一个最高点为,由这个点到相邻最低点的一段图象与轴相交于点,则这个函数的解析式是( )
A.B.
C.D.
二、多选题
9.下列关于函数的说法正确的是( )
A.在区间上单调递增
B.最小正周期是
C.图象关于点成中心对称
D.图象关于直线对称
10.已知函数的图象关于点对称,则( )
A.
B.直线是曲线的一条对称轴
C.
D.在区间上单调递增
三、填空题
11.已知是奇函数,则__________.(写出一个值即可)
12.函数,的值域为___________.
四、解答题
13.已知函数()的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调递减区间.
14.的部分图象如图所示.
(1)写出的最小正周期及的值;
(2)求的单调递增区间.
15.已知函数的最小正周期.
(1)求函数单调递增区间和对称中心;
(2)求函数在上的值域.
【提升作业】
一、单选题
1.函数与函数的图像的交点个数是( )
A.3B.6C.7D.9
2.函数为增函数的区间是( )
A.B.C.D.
3.已知函数是偶函数,则的值为( )
A.B.1C.1或-1D.
4.已知常数,函数在区间上是严格增函数,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
5.若函数在处取得最小值3,那么的值为( )
A.B.C.D.
二、填空题
6.已知函数,若存在,有,则的最小值为______.
7.函数的图象为,现有三个论断:
(1)图象关于直线对称;
(2)函数在区间内是增函数;
(3)由函数的图象向右平移个单位长度可以得到图象.
以上三个论断中,正确结论的序号为______.
三、解答题
8.函数的部分图象如图所示.
(1)写出的最小正周期及图中、的值;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
9.已知函数的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)求函数的单调递减区间:
(3)若,求的最值.
10.已知函数
(1)求函数的最小正周期
(2)求函数的对称轴方程和对称中心
(3)求的单调递增区间
定义域
R
值域
________
周期性
周期函数T=2π
单调性
在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+2kπ,\f(π,2)+2kπ))(k∈Z)上递增,eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+2kπ,\f(3π,2)+2kπ))(k∈Z)上递减
奇偶性
奇函数,其图像关于________对称
零点
零点x=________
y=sin x
的图像
对称轴
对称中心
轴对称图形,其对称轴为x=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,中心对称图形,其对称中心为(kπ,0),k∈Z
名称
性质
定义域
R
值域
[-A,A]
周期性
T=eq \f(2π,ω)
对称中心
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(kπ-φ,ω),0))(k∈Z)
对称轴
x=eq \f(kπ,ω)+eq \f(π-2φ,2ω)(k∈Z)
奇偶性
当φ=kπ(k∈Z)时是奇函数
当φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)时是偶函数
单调性
由2kπ-eq \f(π,2)≤ωx+φ≤2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,解得单调递增区间
由2 kπ+eq \f(π,2)≤ωx+φ≤2kπ+eq \f(3π,2),k∈Z,解得单调递减区间(整体代换思想)
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