
正弦图像
山的图片大全-冰心的散文集
2023年3月19日发(作者:包小图)1.4.1正弦函数、余弦函数的图像
(一)
给定任意一个角,其正弦值、余弦值均存
在,且满足唯一性,即角与正弦、余弦值之
间可以建立一一对应关系,符合函数的要求。
形如y=Asin(ωx+φ)(ω≠0)的函数称
为正弦函数;
形如y=Acos
(
ωx+φ
)
(ω≠0)的函数
称为余弦函数;
其中y=sinx、y=cosx是正弦函数与余弦
函的基本形式:所有的正弦函数、余弦函数,
通过“换元”思想,都可以转化为y=sinx与
y=cosx的形式,故二者是研究正弦函数与
余弦函数的基石。
(二)
在诱导公式的帮助下,我们可以将任意一
个角的三角函数值转化为求某一个锐角的
三角函数,再以有序实数对(角,三角函数)
的形式在坐标系内描点,从而得到三角函数
的图象;除了基础的描点法,我们也可以利
用三角函数线,得到函数的图象。
做法:①等分单位圆O
1
:以单位圆O
1
与x
轴交点A为起点,将圆等分为12份;
②作正弦线:过单位圆的各分点作x
轴的垂线,得0,
π
6
,
π
3
,
π
2
,…,2π等角的
正弦线;
③平移画图:在x轴上等分0到2π为
12份,将正弦线平移到相应的角上,连接
正弦线的终点,从而得到0到2π的正弦函数
图象。
(三)
0到2π,是任意角的冰山一角;0到2π一
段上的函数图象,也仅仅是三角函数图象的
一部分.另一方面,当角的终边旋转一周后继
续旋转,角的大小在逐渐变化的同时,角的
正弦线“玩接力”样依次重复出现,可以预
见,2π到4π,4π到6π,6π到8π,…,是0到
2π一段上函数图象的“复制”与“粘贴”,
每一段的首尾相接,便是函数图象的“真身”。
(四)
正弦函数、余弦函数的图象告诉我们:
①从自变量x的角度看,函数图象可沿着x
轴正、负方向无限延伸,即x轴上任何一个
数值都对应函数图象上一个点,故正弦函数、
余弦函数的定义域为全体实数R;
②从因变量y的角度看,正弦函数、余弦
函数的图象是在由y=1与y=−1两条互相
平行的直线围成的条形带中,故正弦函数、
余弦函数的值域为[−1,1],好比正弦函数、
余弦函数为一个“加工厂”,投入的角多大
多小,产成品----“函数值”只能在[−1,1];
③正弦函数、余弦函数的图象可以看作某
一部分(如图中的阴影部分)的重复拼接,
故画函数图象时,可以以此为单元。
(五)
基于正弦函数、余弦函数图象的特征,有
了重复单元,就有了整个正弦函数、余弦函
数的图象;在画函数图象时,重复单元的绘
制显得尤为重要。我们往往选择区间
[0,2π]上的图象,作为正弦函数、余弦函
数图象的重复单元。观察图象,发现函数
y=sinx或y=cosx在区间[0,2π]上的图,
起关键作用的点有五个,为:①(0,0),
(
π
2
,1),(π,0),(
3π
2
,1),(2π,1);
②(0,1),
(
π
2
,0),(π,−1),(
3π
2
,0)
(2π,1);
这种由五个关键点画正弦、余弦函数图象
的方法,称为“五点法”。五点法所涉及的
五个点并不是一成不变的,其横、纵坐标均
可能改变;五点法的实质是选取了五个特殊
角,即0,
π
2
,π,
3π
2
,2π,由此衍生出x
与y的值。
考点一五点法画函数图象
典例剖析
【例1】利用“五点法”画出函数y=sin(1
2
x+
π
6
)在长度为一个周期的闭区间的简图.
解析五点法是以角为基础确定的,区分角
与自变量,列表描点连线得函数的图象。
(1)列表:
角
1
2
x+π
6
0
π
2
π3π
2
2π
自变量x−
π
3
2π
3
5π
3
8π
3
11π
3
因变量y010−10
(2)描点:
在坐标系中描出点
(−
π
3
,0),
(
2π
3
,1),
(5π
3
,0),
(
8π
3
,−1),(
11π
3
,0)
(3)连线:
y
1
−
π
3
2π
3
5π
3
9π
3
11π
3
【类题突破1】用“五点法”作出函数
y=2sin(2x−π
3
)的简图.
规律总结:①“五点法”是以角为基础的,
即对于所有的正弦函数、余弦函数,其角依
次取0,
π
2
,π,
3π
2
,2π,并由此推出相应
自变量x与因变量y的值;
②“五点法”仅得到一个周期长度的函数图
象,即一个重复单元,不断重复该部分图象
即可得一个完整图象.
考点二给定区间上的函数图象
典例剖析
【例2】已知函数f
(
x
)
=
√
2sin
(2x
−π
4
)
+1,
画出函数在区间[−
π
2
,
π
2
]上的图象.
解析根据自变量x的取值范围确定角的取
值范围,并选择特殊性质的角;注意必须包
含左右端点对应的角。
∵−π
2
≤x≤π
2
∴−
5π
4
≤2x−π
4
≤3π
4
其中的特殊性质的角依次为:−
5π
4
,−π
−π
2
,0,
π
2
,
3π
4
(1)列表:
2x−π
4
−
5π
4
–π−π
2
0π
2
3π
4
x−
π
2
−
3π
8
−
π
8
π
8
3π
8
π
2
y211-
√
211+
√
22
(2)描点:在坐标系中标注点(−
5π
4
,2)
(−π,1),
(−
π
2
,1−
√2)
,(0,1)
(
π
2
,1+
√2)
,(
3π
4
,2)
(3)连线得函数图象:
【类题突破2】函数y=sin(2x−
π
3
)在区间
[−π
2
,π]上的简图是下列选项中的
()
1yy1
−
π
3
O
π
6
π−
π
2
−
π
3
O
π
6
π
AB
y1y1
−π
2
−
π
6
π
3
πx−
π
2
−
π
6
O
π
3
π
CD
规律总结:①绘制给定区间上的正弦、余弦
函数图象,仍以角为基础选点,即根据自变
量x的取值范围,求出角的取值范围,并选
出范围内的特殊角,进而选出绘图所需点;
②特殊角为两类,一类是坐标轴上的角,一
类是端点对应的角;
③给定区间上的函数图象所需点的个数不
局限于五个.
考点三函数图象解不等式
典例剖析
【例3】写出不等式