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1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
预习课本P30~33,思考并完成以下问题
(1)如何把y=sin x,x∈[0,2π]图象变换为y=sin x,x∈R的图象?
(2)如何利用诱导公式把y=sin x的图象变换为y=cos x的图象?
(3)正、余弦函数图象五个关键点分别是什么?
正弦函数、余弦函数的图象
函数
y=sin x
y=cos x
图象
图象画法
五点法
五点法
关键
五点
(0,0),,(π,0),
,(2π,0)
(0,1),,
(π,-1),,(2π,1)
[点睛] “五点法”作图中的“五点”是指函数的最高点、最低点以及图象与坐标轴的交点.这是作正弦函数、余弦函数图象最常用的方法.
1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=cos x的图象与y轴只有一个交点.( )
(2)将余弦曲线向右平移个单位就得到正弦曲线.( )
(3)函数y=sin x,x∈的图象与函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象的形状完全一致.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√
2.对于正弦函数y=sin x的图象,下列说法错误的是( )
A.向左右无限伸展
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B.与y=cos x的图象形状相同,只是位置不同
C.与x轴有无数个交点
D.关于y轴对称
答案:D
3.函数y=-cos x,x∈[0,2π]的图象与y=cos x,x∈[0,2π]的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于原点对称
C.关于原点和x轴对称 D.关于y轴对称
答案:A
4.请补充完整下面用“五点法”作出y=-sin x(0≤x≤2π)的图象时的列表.
x
0
①
2π
-sin x
②
-1
0
③
0
①________;②________;③________.
答案:π 0 1
用“五点法”作简图
[典例] 用“五点法”作出下列函数的简图.
(1)y=sin x-1,x∈[0,2π];
(2)y=2+cos x,x∈[0,2π].
[解] (1)列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
sin x-1
-1
0
-1
-2
-1
描点连线,如图所示.
(2)列表:
x
0
π
2π
cos x
1
0
-1
0
1
2+cos x
3
2
1
2
3
描点连线,如图所示.
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用五点法画函数y=Asin x+b(A≠0)或y=Acos x+b(A≠0)在[0,2π]上的简图的步骤如下
(1)列表:
x
0
π
2π
sin x(或cos x)
y
(2)描点:在平面直角坐标系中描出下列五个点:(0,y),,(π,y),,(2π,y),这里的y是通过函数式计算得到的.
(3)连线:用光滑的曲线将描出的五个点连接起来,不要用线段进行连接.
[活学活用]
作出函数y=-sin x(0≤x≤2π)的简图.
解:列表:
x
0
π
2π
sin x
0
1
0
-1
0
-sin x
0
-1
0
1
0
描点并用光滑的曲线连接起来,如图所示.
正、余弦函数图象的简单应用
[典例] 利用正弦函数和余弦函数的图象,求满足下列条件的x的集合.
(1)sin x≥;(2)cos x≤.
[解] [法一 函数图象法]
(1)作出正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象,如图所示,由图象可以得到满足条件的x的集合为,k∈Z.
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(2)作出余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象,如图所示,由图象可以得到满足条件的x的集合为,k∈Z.
[法二 三角函数线法]
(1)作直线y=交单位圆于A,B两点,连接OA,OB,则OA与OB围成的区域即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为.
(2)作直线x=交单位圆于C,D两点,连接OC,OD,则OC与OD围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围.故满足条件的角α的集合为
.
1.求解sin x>a(或cos x>a)的方法
(1)三角函数图象法.
(2)三角函数线法(前面已讲解).
2.用三角函数图象解三角不等式的步骤
(1)作出相应的正弦函数或余弦函数在[0,2π]上的图象;
(2)写出适合不等式在区间[0,2π]上的解集;
(3)根据公式一写出定义域内的解集.
[活学活用]
根据函数图象解不等式:sin x>cos x,x∈[0,2π].
解:画出函数y=sin x,x∈[0,2π],y=cos x,x∈[0,2π]的图象如图所示.
观察图象可知,sin x>cos x,x∈[0,2π]的解集为.
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层级一 学业水平达标
1.用“五点法”画函数y=2-3sin x的图象时,首先应描出五点的横坐标是( )
A.0,,,,π B.0,,π,,2π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
解析:选B 所描出的五点的横坐标与函数y=sin x的五点的横坐标相同,即0,,π,,2π,故选B.
2.下列函数图象相同的是( )
A.f(x)=sin x与g(x)=sin(π+x)
B.f(x)=sin与g(x)=sin
C.f(x)=sin x与g(x)=sin(-x)
D.f(x)=sin(2π+x)与g(x)=sin x
解析:选D A、B、C中f(x)=-g(x),D中f(x)=g(x).
3.以下对正弦函数y=sin x的图象描述不正确的是( )
A.在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同
B.介于直线y=1与直线y=-1之间
C.关于x轴对称
D.与y轴仅有一个交点
解析:选C 函数y=sin x的图象关于原点中心对称,并不关于x轴对称.
4.不等式cos x