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专题7.3.1 正弦函数的性质与图象
教学目标
1.熟练掌握五点法绘制正弦函数在
上图象的步骤,能准确找出五个关键点并
画图,会对图象进行平移拓展
2.深刻理解周期函数与最小正周期的定义,能根据定义判断函数是否为周期函数,
会求简单函数的最小正周期
3.全面掌握正弦函数的定义域、值域等核心性质,能运用这些性质解决求值、判断
单调性等基础问题
教学重难点
重点:
五点法绘制正弦函数图象的具体步骤和图象平移的操作方法
周期函数的定义内涵和正弦函数的定义域、值域等图象性质
难点:
周期函数概念的深层理解和最小正周期的准确判断方法
正弦函数单调性、对称性等性质的综合分析与灵活运用
知识点01 正弦函数的图象
正弦函数的图象(五点法)
①画出正弦曲线在________ 上的图象的五个关键点________ ,________ ,________ ,________ ,
________,用光滑的曲线连接;
②将所得图象向左、向右平行移动(每次________个单位长度).
【即学即练】
知识点02 周期函数
1.周期函数的定义:一般地,设函数
的定义域为
,如果存在一个非零常数
,使得对每一个
,都
有
,且________,那么函数
就叫做周期函数.非零常数
叫做这个函数的周期.
2.最小正周期的定义:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个________,那么这个最小正数就叫做
的最小正周期
【即学即练】
1.用五点法作函数
,
的图像时,应该取的五个点坐标为 , ,
, , .
2.利用“五点法”作出函数
的简图.
【即学即练】
1.函数
的最小正周期是( )
A.
B.
C.
D.
2.函数
的最小正周期为( )
A.1
B.2
C.
D.
知识点03 正弦函数的图象与性质
函数
图象
定义域
________
值域
周期性
奇偶性
________
单调性
在________(
)上单调递增;
在________
上单调递减
最值
当________(
)时,
;当________(
)时,
对称性
对称中心为________(
),对称轴为直线________(
)
【即学即练】
1.函数
图像的对称轴方程是 .
2.已知
为奇函数,则
.
题型01 五点作图法画正弦函数图象
【例1】函数
,其中
,(
),(a,
),它的图象如图所示,则
的解析式为( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【例2】作出函数
的图象.
【变式1-1】(多选)函数
与
有一个交点,则
的值为( )
A.
B.0
C.1
D.
【变式1-2】已知函数
,
(1)用五点法画函数
的图象;
(2)讨论函数
图象与直线
(为常数)的交点个数.
【变式1-3】画出函数
的简图.
“五点法”作函数
的图像
(1)列表:以正弦函数的五点为基础,列出函数
的五点;
(2)描点:将函数
的五点在坐标系中描出来;
(3)连线:利用平滑的曲线将点连接起来,注意不能用折线连接。
题型02 与正弦函数有关的零点问题
【例3】已知函数
,则方程
解的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【例4】函数
,
的图象与直线
的交点个数为 .
【变式2-1】(多选)函数
的零点所在区间可以是( )
A.
B.
C.
D.
【变式2-2】若函数
,
的图象与直线
有且仅有:
(1)1 个交点,则
的取值范围是 ;
(2)2 个不同的交点,则
的取值范围是 ;
(3)3 个不同的交点,则
的取值范围是 ;
(4)4 个不同的交点,则
的取值范围是 .
【变式2-3】已知函数
在区间
上恰有5 个零点,则a 的取值范围是
.
题型03 由正弦函数图象解不等式
【例5】在
中,“
”是“
”的( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.
既不充分又不必要条件
【例6】函数
的定义域为 .
【变式3-1】函数
的定义域为 .
【变式3-2】在
内,下列区间中使得
成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式3-3】函数
的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
用正弦函数图象解三角不等式的步骤:
①作出正弦函数
在区间
上的图象,再画出不等式对应的直线
,找出两者的交点横坐
标。
②结合图象观察,确定在区间
内满足三角不等式的
的取值范围,写出该区间内的解集。
③根据正弦函数的周期性,给
内的解集加上周期的整数倍
,得到不等式的完整解集。
题型04 正弦函数的周期性及应用
【例7】函数
的周期为 .
【例8】已知函数
,则函数
的最小正周期为 .
【变式4-1】函数
的最小正周期是 .
【变式4-2】定义在
上的函数
既是偶函数,又是周期函数,若
的最小正周期为
,且当
时,
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
【变式4-3】已知函数
.
(1)画出函数的简图;
(2)此函数是周期函数吗?若是,求其最小正周期;
(3)求此函数的值域.
正弦函数
的最小正周期为
。对于含绝对值的三角函数,可通过图象变换的方法画出函数图
象,再从图象中直观判断其周期性。在选择题中,还能依据周期函数的定义来验证选项,即判断是否存在
非零常数
,使得对定义域内任意
都满足
。
题型05 正弦函数的奇偶性及应用
【例9】函数
是( )
A.周期为
的奇函数
B.周期为
的奇函数
C.周期为
的偶函数
D.周期为
的偶函数
【例10】函数
的部分图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【变式5-1】下列函数中,值域为
且为奇函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式5-2】已知
是奇函数,则
( )
A.
B.0
C.1
D.2
【变式5-3】判断下列函数的奇偶性.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
题型06 利用单调性比较大小
【例11】若
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【例12】下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式6-1】比较下列各组数的大小:
(1)
和
;
(2)
和
.
【变式6-2】已知
,则“
”是“
”的( )
A.充分且不必要条件
B.必要且不充分条件C.充要条件
D.
既不充分也不必要条件
【变式6-3】设
均为锐角,则“
”是“
”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
利用诱导公式将角度转化到同一个单调区间内,根据正弦函数的单调性确定三角函数值的大小。
题型07 正弦函数的值域问题
【例13】函数
的值域是 .
【例14】函数
的最大值为 .
【变式7-1】已知集合
,集合
,则
.
【变式7-2】函数
在区间
上的值域为 .
【变式7-3】已知函数
,求函数的值域.
求解含正弦函数表达式的值域时,可将正弦函数视为一个整体,通过换元法简化表达式,再结合基本初等
函数的单调性计算值域。常见题型及解法如下:
一次型
:利用正弦函数
的有界性求解,需注意讨论系数
的正负。
二次型
:设
进行换元,转化为二次函数求最值,的取值范围需
结合原函数定义域确定。
分式型:可通过两种方法求解,一是分离常数法变形表达式,结合三角函数有界性计算;二是运用判别式
法求解值域。
一、单选题
1.函数
是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.周期为
2.函数
与
图象的交点个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
3.在
中,“
”是“
”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
4.化简
的结果是( )
A.
B.
C.
D.
5.已知
均为锐角,若
则p 是q 的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
6.已知函数
,
,若函数
在
上的大致图象如图所示,则
的解析式可
能是( )
A.
B.
C.
D.
7.函数
的最小值是( ).
A.
B.4
C.
D.5
二、多选题
8.函数
的图像与直线
(为常数)的交点可能有( )
A.0 个
B.1 个
C.2 个
D.3 个
9.已知函数
,则( )
A.
的最小正周期为
B.
的图象关于
轴对称
C.
的值域为
D.将函数
的图象向上平移一个单位长度可以得到
的图象
三、填空题
10.函数
的单调增区间是 .
11.函数
在区间
上的值域为 .
12.不等式
,
的解集是 .
13.若关于
的方程
在
内有实数解,则
的取值范围是
四、解答题
14.已知函数
(1)用五点法作图作出
在
的图象;
(2)求
在
的最大值和最小值.
15.求函数
的单调递增区间.
16.判断下列函数的奇偶性,并说明理由:
(1)
;
(2)
;
(3)
.