高中数学1.4三角函数的图像与性质
三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质三角函数是数学中的重要概念,它们在几何、物理、工程等领域都有广泛的应用。
本文将探讨三角函数的图像与性质,并通过图像展示它们的特点。
一、正弦函数(sine function)正弦函数是最基本的三角函数之一,常用符号为sin(x)。
它的图像是一条连续的曲线,表现出周期性的波动。
正弦函数的性质如下:1. 周期性:正弦函数的周期为2π,即在每个2π的区间内,函数的值会重复。
2. 对称性:正弦函数是奇函数,即满足sin(-x)=-sin(x)。
这意味着它的图像关于原点对称。
3. 取值范围:正弦函数的值域在[-1, 1]之间,即函数的值不会超过这个范围。
二、余弦函数(cosine function)余弦函数是另一个常见的三角函数,常用符号为cos(x)。
它的图像也是一条连续的曲线,与正弦函数的图像非常相似。
余弦函数的性质如下:1. 周期性:余弦函数的周期也是2π,与正弦函数相同。
2. 对称性:余弦函数是偶函数,即满足cos(-x)=cos(x)。
这意味着它的图像关于y轴对称。
3. 取值范围:余弦函数的值域也在[-1, 1]之间,与正弦函数相同。
三、正切函数(tangent function)正切函数是三角函数中的另一个重要概念,常用符号为tan(x)。
正切函数的图像也是一条连续的曲线,但与正弦和余弦函数有所不同。
正切函数的性质如下:1. 周期性:正切函数的周期为π,即在每个π的区间内,函数的值会重复。
2. 奇点:正切函数在π/2和-π/2处有奇点,即函数在这些点上无定义。
3. 取值范围:正切函数的值域为整个实数轴,即它可以取到任意的实数值。
四、其他三角函数除了正弦、余弦和正切函数,还有许多衍生的三角函数,如余切函数、正割函数和余割函数等。
它们的图像和性质与前面介绍的三角函数类似,只是在计算和应用中有一些特殊的情况。
五、图像展示为了更好地理解三角函数的图像与性质,下面是一些图像展示:(插入正弦函数、余弦函数和正切函数的图像)从图中可以清楚地看出正弦函数和余弦函数的周期性和对称性,以及正切函数的特殊性。
高中数学必修四三角函数PPT课件

01
02
03
04
第一象限
正弦、余弦、正切均为正。
第二象限
正弦为正、余弦为负、正切为 负。
第三象限
正弦、余弦均为负、正切为正。
第四象限
正弦为负、余弦为正、正切为 负。
02 三角函数诱导公 式与变换
诱导公式及其应用
诱导公式的基本形式
01
通过角度的加减、倍角、半角等变换,得到三角函数的等价表
达式。
诱导公式的推导
02
正切函数的周期为$pi$,即$tan(x + kpi) = tan x$,其中$k in Z$。
三角函数的奇偶性
正弦函数是奇函数, 即$sin(-x) = -sin x$。
正切函数是奇函数, 即$tan(-x) = -tan x$。
余弦函数是偶函数, 即$cos(-x) = cos x$。
三角函数在各象限的符号
三角恒等变换
和差化积、积化和差等公式及应用
三角函数的图像与性质
周期性、奇偶性、单调性等
解三角形
正弦定理、余弦定理及应用
常见题型解析及技巧点拨
01
三角函数求值问题:利 用同角关系式、诱导公 式等求解
02
三角函数的图像与性质 应用:判断单调性、周 期性等
03
三角恒等变换的应用: 证明等式、化简表达式 等
余弦定理及其应用
余弦定理的公式表达 在任意三角形ABC中,有$a^2 = b^2 + c^2 - 2bccos A$,以及相应的其他两个式子。
余弦定理的推导 通过向量的数量积和投影进行推导。
余弦定理的应用 用于求解三角形的边和角,尤其在已知三边或两边及夹角 的情况下。同时,也可用于判断三角形的形状(锐角、直 角或钝角)。
三角函数的图像与性质说课课件

二.学 情 分 析
(1)高一学生有一定的抽象思维能力,而形象思
维在学习中占有不可替代的地位,所以本节要紧 紧抓住数形结合方法进行探索.
(2)本班学生对数学科特别是函数内容的学
可知:正弦函数图像每经过 2k (k Z) 单位长度就重复出现,所以
...... 6 ,4 ,2 ,2 ,4 ,6..... 都是函数的周期.
2k(kZ)
最小正周期:如果周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小整数, 那么这个最小整数就叫做f(x)的最小正周期 根据上述定义,我们有:
正弦函数是周期函数,2k (k Z且k 0) 都是它的周期,最小正周期为2
1
6
4
2
0
2
4
x
-1
1、定义域 3、最小正周期 4、单调性 : 增区间 5、最值 当x=
余弦曲线
2、值域
减区间
时,ymin
当x= 6、奇偶性
时,ymax
[设计意图]:通过把学习任务转移给学生,激发学生的主体意识和成就 动机,通过自主探索,给予学生解决问题的自主权,促进生生交流 ,最 终使学生成为独立的学习者 ,随着问题的解决,学生的积极性将被调动
单调区间为
2k
2
,2k
2
(k
Z
)
【设计意图】:通过列举正弦函数的几个
单调区间,最后归纳出函数所有的单调区 间,体现从特殊到一般的知识认识程 ,
培养学生观察、归纳的学习能力,有助于 以后理解记忆正弦型函数的相关性质.
思考:正弦函数的减区间是? 当x取何值时,y取最值?
高中数学必修四 第1章 三角函数课件 1.4.3 正切函数的性质与图象

[规律方法] 正切型函数单调性求法与正、余弦型函数求法一 样,采用整体代入法,但要注意区间为开区间且只有单调增区 间或单调减区间.利用单调性比较大小要把角转化到同一单调 区间内.
【活学活用 2】 (1)求函数 y=3tanπ4-2x的单调递减区间. (2)比较 tan 65π 与 tan-173π的大小.
课堂小结 1.正切函数的图象
正切函数有无数多条渐近线,渐近线方程为 x=kπ+π2,k∈Z, 相邻两条渐近线之间都有一支正切曲线,且单调递增.
2.正切函数的性质 (1)正切函数 y=tan x 的定义域是xx≠kπ+π2,k∈Z ,值域是 R. (2)正切函数 y=tan x 的最小正周期是 π,函数 y=Atan(ωx+ φ)(Aω≠0)的周期为 T=|ωπ |. (3)正切函数在-π2+kπ,π2+kπ(k∈Z)上递增,不能写成闭区 间.正切函数无单调减区间.
xπ6+2kπ≤x≤43π+2kπ,k∈Z
.
(3)令2x-π3=0,则 x=23π. 令2x-π3=π2,则 x=53π. 令2x-π3=-π2,则 x=-π3. ∴函数 y=tan2x-π3的图象与 x 轴的一个交点坐标是23π,0, 在这个交点左、右两侧相邻的两条渐近线方程分别是 x=-π3, x=53π.从而得函数 y=f(x)在一个周期-π3,53π内的简图(如图).
【例 2】 (1)求函数 y=tan-12x+π4的单调区间; (2)比较 tan 1、tan 2、tan 3 的大小. [思路探索] (1)可先将原式转化为 y=-tan12x-π4,从而把12x-π4 整体代入-π2+kπ,π2+kπ,k∈Z 这个区间内,解出 x 便可. (2)可先把角化归到同一单调区间内,即利用 tan 2=tan (2-π), tan 3=tan (3-π),最后利用 y=tan x 在-π2,π2上的单调性判 断大小关系.
三角函数的图像与性质

三角函数的图像与性质三角函数是数学中重要的概念之一,它们不仅在几何学和三角学中起着重要作用,还在物理学、工程学等领域有广泛的应用。
本文将探讨三角函数的图像和性质,帮助读者更好地理解和应用三角函数。
一、正弦函数的图像与性质正弦函数是最基本的三角函数之一,记为y = sin(x)。
它的图像是一条连续的曲线,在坐标系中呈现周期性变化。
正弦函数的性质如下:1. 周期性:正弦函数的周期是2π,即在一个周期内,y = sin(x)的值在0到2π之间循环变化。
2. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即满足y = sin(-x) = -sin(x)。
这意味着正弦函数在原点对称。
3. 取值范围:正弦函数的值域在[-1, 1]之间,即-1 ≤ sin(x) ≤ 1。
当x = 0时,sin(x) = 0,当x = π/2时,sin(x) = 1,当x = -π/2时,sin(x) = -1。
4. 单调性:在一个周期内,正弦函数先递增后递减。
当x = π/2 +2kπ(k为整数)时,取得极大值1;当x = -π/2 + 2kπ(k为整数)时,取得极小值-1。
二、余弦函数的图像与性质余弦函数是与正弦函数密切相关的三角函数,记为y = cos(x)。
它的图像也是一条连续的曲线,具有周期性变化。
余弦函数的性质如下:1. 周期性:余弦函数的周期同样为2π,即在一个周期内,y = cos(x)的值在0到2π之间循环变化。
2. 奇偶性:余弦函数是偶函数,即满足y = cos(-x) = cos(x)。
这意味着余弦函数关于y轴对称。
3. 取值范围:余弦函数的值域同样在[-1, 1]之间,即-1 ≤ cos(x) ≤ 1。
当x = 0时,cos(x) = 1,当x = π/2时,cos(x) = 0,当x = π时,cos(x) = -1。
4. 单调性:在一个周期内,余弦函数先递减后递增。
当x = 2kπ(k为整数)时,取得极大值1;当x = π + 2kπ(k为整数)时,取得极小值-1。
三角函数的图象、性质及应用(高中数学知识点讲解)

(5)不能认为y=tan
x在定义域上为增函数,应在区间
kπ-
π 2
,kπ
+
π 2
(k∈Z)内
为增函数.
知能拓展
考法一 关于三角函数图象的问题
例1 (1)(2018广东茂名化州二模,9)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<
φ<π)的部分图象如图所示,且f(α)=1,α∈
求φ及ω,从而
得到f(x)的解析式,由f(α)=1求α,进而得cos
2α
+
5π 6
.
A = 5,
(2)①根据已知表格中的数据可得方程组
π 3
ω
+
φ
=
π 2
,
解之可得函数f(x)的
5π 6
ω
+
φ
=
3π 2
,
解析式,进而可补全表格.
②由①并结合函数图象平移可得,g(x)=5sin
2
x
+
2θ -
π 3
-2x
实质上是y=tan
x与y=
π 3
-2x的复合,应
按复合函数单调性求解.
方法总结 三角函数的单调性问题的常见类型及解题策略
1.已知三角函数解析式求单调区间
(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式进行化简,并注意复合
函数单调性规律“同增异减”.
(2)求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx
2π ω
=4×
7π 12
-
π 3
=π,得ω=2,故f(x)=3sin(2x+φ),将
三角函数的图像和性质

当0<A<1时,图像在y轴方向压缩。
02
周期变换
ω表示周期变换的系数,周期T=2π/|ω|。当ω>1时,周期减小,图像
在x轴方向压缩;当0<ω<1时,周期增大,图像在x轴方向拉伸。
03
相位变换
φ表示相位变换的角度,当φ>0时,图像左移;当φ<0时,图像右移。
正弦型曲线应用举例
振动问题
在物理学中,正弦函数常用来描述简谐振动,如弹簧振子 、单摆等。通过正弦函数的振幅、周期和相位等参数,可 以描述振动的幅度、频率和初始状态。
三角函数的图像和性 质
汇报人:XX 2024-01-28
contents
目录
• 三角函数基本概念 • 正弦函数图像与性质 • 余弦函数图像与性质 • 正切函数图像与性质 • 三角函数复合与变换 • 三角函数在解决实际问题中的应用
01
三角函数基本概念
角度与弧度制
角度制
01
将圆周分为360等份,每份称为1度,用度(°)作为单位来度量
角的大小。
弧度制
02
以弧长等于半径所对应的圆心角为1弧度,用符号rad表示,是
国际通用的角度度量单位。
角度与弧度的换算
03
1° = (π/180)rad,1rad = (180/π)°。
三角函数定义及关系
正弦函数
sinθ = y/r,表示单位圆上任意 一点P(x,y)与x轴正方向形成的 角θ的正弦值。
光学
在光的反射、折射等现象中,三角函数可以 帮助计算入射角、折射角等角度问题。
在工程问题中的应用
1 2
建筑设计
在建筑设计中,三角函数可以帮助计算建筑物的 角度、高度、距离等参数,确保设计的准确性和 安全性。
人教版高中数学必修4第一章三角函数《1.4三角函数的图象与性质:1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质》教学PPT

解:(2)当x 2k , k Z时,函数取得最大值,ymax 1
2
当x 2k , k Z时,函数取得最小值,
2
ymin 1
函数取得最大值的x的集合是x
x
2
2k
,
k
Z
,ymax
1,
函数取得最大值的x的集合是x
x
2
2k
,
k
Z
,ymin
1.
二、 正、余弦函数的奇偶性
-4 -3
例1.下列函数有最大(小)值?如果有,请写出取最大(小) 值时的自变量x的集合,并说出最大(小)值是什么?
(1)y cos x 1, x R; (2)y sin x, x R.
解:(1)当x 2k , k Z时,ymax 11 2,
当x 2k , k Z时,ymin 11 0.
1.4.2 正弦、余弦函数的性质
(1)周期性
定义域、值域
-4 -3
y
1
-2
- o
-1
y=sinx (xR)
2
3
4
定义域 xR
-4 -3
y=cosx (xR)
y
1
-2
- o
-1
值 域 y[ - 1, 1 ]
2
3
4
5 6x 5 6x
举例:
生活中“周而复始”的变化规律。
24小时1天、7天1星期、365天1年……. 相同的间隔重复出现的现象称为周期现象. 数学中又有哪些周期现象呢?
思考:y=sinx,x∈R的图象为什么会重复出现形 状相同的曲线呢?
y
1
4
3
2
7 2
5
3
2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2
47
思考6:余弦曲线除了关于y轴对称外, 是否还关于其它的点和直线对称?
余弦曲线关于点 (kp + p , 0)和直线x=kπ
对称.
2
48
理论迁移
例1 求下列函数的最大值和最小值,并 写出取最大值、最小值时自变量x的集合 (1) y=cosx+1,x∈R; (2)y=-3sin2x,x∈R.
-6π -4π -2π -5π -3π
y 1
-π
O
-1
π
3π 5π
2π 4π
6πx
8
思考7:函数y=sinx,x∈R的图象叫做正 弦曲线,正弦曲线的分布有什么特点?
-6π -4π -2π -5π -3π
y 1
-π
O
-1
π
3π 5π
2π 4π
6πx
9
思考8:你能画出函数y=|sinx|, x∈[0,2π]的图象吗?
. sin(x 2k ) sin x (k Z )
思考2:设f(x)=sinx,则sin(x 2k ) sin x 可以怎样表示?其数学意义如何?
26
思考3:为了突出函数的这个特性,我们 把函数f(x)=sinx称为周期函数,2kπ为 这个函数的周期.一般地,如何定义周期 函数?
对 于 函 数 f(x) , 如 果 存 在 一 个 非 零常数T,使得当x取定义域内的每一 个值时,都有f(x+T)=f(x), 那么函数 f(x)就叫做周期函数,非零常数T就叫 做这个函数的周期.
y
1
y=sinx
2
O -1
2
π
2π x
13
思考5:函数y=cosx,x∈[0,2π]的图 象如何?其中起关键作用的点有哪几个?
y 1
O
π
2π x
-1
2
2
14
思考6:函数y=cosx,x∈R的图象叫做余 弦曲线,怎样画出余弦曲线,余弦曲线 的分布有什么特点?
y
2
2
1 22
2
2
x
2
向左平移a个单位.
思考3:设想由正弦函数的图象作出余弦 函数的图象,那么先要将余弦函数 y=cosx转化为正弦函数,你可以根据哪 个公式完成这个转化?
12
思考4:由诱导公式可知,y=cosx与
y=
数y
sin( p +
=
2 sin (
p
x) 是同一个函数,如何作函 + x)在[0,2π]内的图象?
2
53
问题提出
1.正、余弦函数的图象是通过什么方法 作出的?
2.正、余弦函数的基本性质包括哪些内 容?这些性质是怎样得到的?
2.正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函 数 . 一 般 地 , y=Asinωx 是 奇 函 数 , y=Acosωx(Aω≠0)是偶函数.
51
3.正、余弦函数有无数个单调区间和无 数个最值点,简单复合函数的性质应转 化为基本函数处理.
作业:P40-41练习:1,2,3,5,6.
52
1.4.3 正切函数的图象与性质
3.周期性是正、余弦函数所具有的一个 基本性质,此外,正、余弦函数还具有 哪些性质呢?我们将对此作进一步探究.
38
39
探究(一):正、余弦函数的奇偶性和单调性
思考1:观察下列正弦曲线和余弦曲线的
对称性,你有什么发现?
y 1
y=sinx
-6π -4π -2π -5π -3π
-π
O
π
3π 5π x
2π
思考1:观察正弦曲线和余弦曲线,正、 余弦函数是否存在最大值和最小值?若 存在,其最大值和最小值分别为多少?
思考2:当自变量x分别取何值时,正弦 函数y=sinx取得最大值1和最小值-1?
正弦函数当且仅当 x 2k 时取最大
值1, 当且仅当 x 2k 时取最小值-1
45
思考3:当自变量x分别取何值时,余弦 函数y=cosx取得最大值1和最小值-1?
作业:P34练习:2 P46习题1.4 A组: 1
21
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 第一课时
22
问题提出
t
p
1 2
5730
1.正弦函数和余弦函数的图象分别是什
么?二者有何相互联系?
y 1
y=sinx
-6π -4π -2π -5π -3π
-π
O
π
3π 5π x
2π
4π
6π
-1
y y=cosx
5
y
1
y sin x, x[0, 2
π
3p
2
2π
O
p
x
2
-1
思考4:观察函数y=sinx在[0,2π]内的
图象,其形状、位置、凸向等有何变化
规律?
6
思考5:在函数y=sinx,x∈[0,2π]的 图象上,起关键作用的点有哪几个?
y
1
O
p
-1
2
3p
π
2
2π
x
7
思 考 6 : 当 x∈[2π , 4π], [-2π , 0],…时,y=sinx的图象如何?
2
2
1 22
2
2
x
2
O
2
2-1
2
2
2 23
t
2.
世
界
上
有
许
多事 p
1 2
5730
物
都
呈
现
“
周
而
复
始
”
的变化规律,如年有四季更替,月有阴
晴圆缺.这种现象在数学上称为周期性,
在函数领域里,周期性是函数的一个重
要性质.
24
25
知识探究(一):周期函数的概念 思考1:由正弦函数的图象可知, 正弦曲 线每相隔2π个单位重复出现, 这一规 律的理论依据是什么?
余弦函数当且仅当 x 2k 时取最大值1,
当且仅当 x (2k 1) 时取最小值-1.
46
思考4:根据上述结论,正、余弦函数的 值域是什么?函数y=Asinωx(Aω≠0) 的值域是什么?
[-|A| , |A|] 思考5:正弦曲线除了关于原点对称外, 是否还关于其它的点和直线对称?
正弦曲线关于点(kπ,0)和直线
1.4 三角函数的图象与性质 1.4.1正弦函数、余弦函数的图象
1
问题提出
t
p
1 2
5730
1.在单位圆中,角α的正弦线、余弦线
分别是什么?
y
sinα=MP
P(x,y)
cosα=OM
OM x
2.任意给定一个实数x,对应的正弦值 (sinx)、余弦值(cosx)是否存在?惟一?
2
3.设实数x对应的角的正弦值为y,则对 应关系y=sinx就是一个函数,称为正弦 函数;同样y= cosx也是一个函数,称为 余弦函数,这两个函数的定义域是什么?
的周期.
34
4.函数 y = A sin(wx + j ) 和 y = A cos(wx + j )
2p
(A ? 0, w 0)的最小正周期都是 w ,这 是正、余弦函数的周期公式,解题时可 以直接应用.
作业:P36练习:1,2,3.
35
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 第二课时
36
问题提出
2
2
1 22
ห้องสมุดไป่ตู้
2
2
x
2
O
2
2-1
2
2
2
余弦函数在每一个闭区间 [ 2k2k
上都是增函数;在每一个闭区间
[2k 2k 上都是减函数. 43
思考5:正弦函数在每一个开区间 (2kπ,+2kπ) (k∈Z)上都是增函
2
数,能否认为正弦函数在第一象限是增 函数?
44
探究(二):正、余弦函数的最值与对称性
1.周期函数是怎样定义的?
对 于 函 数 f(x) , 如 果 存 在 一 个 非 零常数T,使得当x取定义域内的每一 个值时,都有f(x +T)=f(x), 那么函 数f(x)就叫做周期函数,非零常数T就 叫做这个函数的周期.
37
2.正、余弦函数的最小正周期是多少? 函数 y = A sin(wx和+ j ) y = A cos(wx + j ) (A ? 0, w 0) 的最小正周期是多少?
49
例2 比较下列各组数的大小:
(1) sin( )与sin( );
18
10
(2) cos( 23)与cos( 17).
5
例3 求函数 y sin( 1 x ,)
23
x∈[-2π,2π]的单调递增区间.
50
小结作业
1. 正、余弦函数的基本性质主要指周期 性、奇偶性、单调性、对称性和最值, 它们都是结合图象得出来的,要求熟练 掌握.
4.一个函数总具有许多基本性质,要直 观、全面了解正、余弦函数的基本特性, 我们应从哪个方面人手?
3
4
知识探究(一):正弦函数的图象 思考1:作函数图象最原始的方法是什么?
思考2:用描点法作正弦函数y=sinx在[0, 2π]内的图象,可取哪些点?
思考3:如何在直角坐标系中比较精确地 描出这些点,并画出y=sinx在[0,2π] 内的图象?
33
小结作业
1.函数的周期性是函数的一个基本性质, 判断一个函数是否为周期函数,一般以 定义为依据,即存在非零常数T,使f(x +T)=f(x)恒成立.
2.周期函数的周期与函数的定义域有关, 周期函数不一定存在最小正周期.