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5知识讲解_正弦函数的图象与性质_基础
举一反三:
【变式
1】已知
x
2
,
3 2
,解不等式
sin
x
3
.
2
【解析】画出函数
y=sin
x,
x
2
,
3 2
的图象,画出函数
y
3
的图象,如下图,两函数的
2
图象交于
A、B
两点,其中
A
3
,
3 2
,
B
4 3
,
3 2
,故满足
sin
x
3
的 x 的取值范围是
2
3
,
4 3
.
例 3.(1)方程 lg x sin x 的解的个数为( )
类型五:函数奇偶性的判断 例 6.判断下列函数的奇偶性:
(1) f (x) 1 sin x cos x 1 sin x cos x
(2) f (x) 2sin x 1 ;
【思路点拨】判断函数的奇偶性,首先看定义域是否关于原点对称,再判断 f (x) 与 f (x) 的关系.
(1)当 x 时,1 sin x cos x 2 ,分母有意义; 2
y 2 1,1 ,
y 1
y y
2 1
1,
即
y y
2 1
1,
5
y 3 或y 1 解得 2
y 1
y 3. 2
函数的值域为
3 2
,
【总结升华】 一般函数的值域求法有:观察法、配方法、判别式法、反比例函数法等,而三角函数 是函数的特殊形式,其一般方法也适用,只不过要结合三角函数本身的性质.
利用三角函数线作出正弦函数在[0,2 ] 内的图象,再通过平移得到 y sin x 的图象.
3.五点法 先描出正弦曲线的波峰、波谷和三个平衡位置这五个点,再利用光滑曲线把这五点连接起来,就得到 正弦曲线在一个周期内的图象.
在 确 定 正 弦 函 数 y sin x 在 [0,2 ] 上 的 图 象 形 状 时 , 起 关 键 作 用 的 五 个 点 是
A.0 B.1 C.2 D.3
(2)若 0 x ,则 2x 与 3 sin x 的大小关系为( ) 2
A. 2x 3sin x
B. 2x 3sin x
C. 2x 3sin x
D.与 x 的取值有关
【思路点拨】(1 )作出 y lg x, y sin x 的函数图象,观察图象交点个数.(2 )作出 y 2x 与
2
6
6
∴函数的定义域为
x
2k
6
x
2k
5 6
,
k
Z
.
【总结升华】求三角函数的定义域要注意三角函数本身的符号及单调性,在进行三角函数的变形时, 要注意三角函数的每一步都保持恒等,即不能改变原函数的自变量的取值范围.
例 5.求下列函数的值域: (1)y=3―2sin x;
(2) y sin x 2 . sin x 1
2
当
=2kπ-
,k∈Z 时,
f (x) =-cosx,
f
(x) 都是偶函数.
2
所以②和③都是正确的.无论 为何值都不能使 f (x) 恒等于零.所以 f (x) 不能既是奇函数又是偶函
数.①和④都是假命题.
【解析】①,kπ(k∈Z);或者①, +kπ(k∈Z);或者④, +kπ(k∈Z).
2
2
7
正弦函数的图象与性质 【学习目标】 1.借助单位圆,理解正弦线的概念及意义; 2.了解作正弦函数图象的三种方法,会用“五点法”作出正弦函数的图象;
3.理解正弦函数在区间[0,2 ] 上的性质(如单调性、周期性、最大值和最小值以及与 x 轴的交点等).
【要点梳理】 要点一:单位圆中的正弦线
设任意角 的顶点在原点 O,始边与 x 轴非负半轴重合,终边与单位圆 O 相交于点 P(x,y),过 P 作 PM 垂直 x 轴于 M,则线段 MP 叫作 的正弦线.
(1) y 1 时 x 的集合; 2
(2) 1 y
3
时 x 的集合.
2
2
【思路点拨】用“五点法”作出 y=sin x 的简图. 【解析】
(1)过
0,
1 2
点作
x
轴的平行线,从图象中看出:在[0,2π]区间与正弦曲线交于
6
,
1 2
、
5 6
,
1 2
两点,在[0,2π]区间内, y
1
对称轴: 要点诠释:
x k k∈Z 2
(1)正弦函数的值域为1,1 ,是指整个正弦函数或一个周期内的正弦曲线,如果定义域不是全体实
数,那么正弦函数的值域就可能不是1,1 ,因而求正弦函数的值域时,要特别注意其定义域.
(2)求正弦函数的单调区间时,易错点有二:一是单调区间容易求反,要注意增减区间的求法,如求
④对任意的 , f (x) 都不是偶函数.
其中一个假命题的序号是_____.因为当 =_____时,该命题的结论不成立.
【思路点拨】
当 =2kπ,k∈Z 时, f (x) =sinx 是奇函数.
当 =2(k+1)π,k∈Z 时 f (x) sin x 仍是奇函数.
当
=2kπ+
,k∈Z 时,
f (x) =cosx,
y 3sin x 的函数图象,利用数形结合可得.
【答案】(1)D (2)D
【解析】(1) 作出 y lg x 与 y sin x 的图象,当 x 5 时, y lg 5 1, y sin 5 1,
2
2
2
当 x 9 时, y lg 9 1, y lg x 与 y sin x 再无交点.如下图所示,由图知有三个交点,∴方程
【答案】(1)[1,5](2)
3 2
,
【解析】 (1)∵-1≤sin x≤1,∴-2≤2sin x≤2,∴-2≤-2sin x≤2,∴1≤3-2sin x≤5,∴函 数的值域为[1,5].
(2)方法一:由 y sin x 2 ,得 sin x y 2
sin x 1
y 1
又sin x 1,1 ,
f (x) 是否等于 f (x) 或 f (x) ,进而判断函数的奇偶性;如果不是,则该函数必为非奇非偶函数.
举一反三:
【变式 1】关于 x 的函数 f (x) =sin(x+ )有以下命题:
①对任意的 , f (x) 都是非奇非偶函数;
6
②不存在 ,使 f (x) 既是奇函数,又是偶函数;
③存在 ,使 f (x) 是奇函数;
【思路点拨】取[0, 2
]
上五个关键的点(0,2)、(
,1)、
( , 2)
、 (3
, 3)
、(2
,2).
2
2
【解析】 找出五点,列表如下:
x
0
3
2
2
2
u sin x
0
1
0
-1
0
y=2-u
2
1
2
3
2
描点作图(如下图).
2
【总结升华】 在精确度要求不太高时,我们常常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接
当 x 时,1 sin x cos x 0 ,分母无意义,可见函数的定义域不关于原点对称. 2
f (x) 为非奇非偶函数.
(2)由
2sin
x-1>0,即
sin
x
1 2
,得函数定义域为
2k
6
,
2k
5 6
(k∈Z),此定义域在
x
轴上表示的区间不关于原点对称. ∴该函数不具有奇偶性,为非奇非偶函数. 【总结升华】 判断函数奇偶数时,必须先检查定义域是否是关于原点的对称区间.如果是,再验证
2
2
有三个解.
4
(2)作图(如下图),观察函数
y1
2x ,
y2
3sin
x
在
0,
2
内的图象可知
2x
与 3sin
x 的大小关
系与 x 的取值有关.
类型三:正弦函数的定义域与值域
例 4.求函数 y lg(2sin x 1) 的定义域
【解析】依题意得 2sin x-1>0,即 sin x 1 ,∴ 2k x 2k 5 (k∈Z),
(0,0),
(
,1),
(
,0),
(
3
,1),
(2
,0)
2
2
要点诠释:
熟记正弦函数图象起关键作用的五点.
要点三:正弦曲线
(1)定义:正弦函数 y sin x(x R) 的图象叫做正弦曲线.
(2)图象
要点诠释: (1)由正弦曲线可以研究正弦函数的性质.
1
(2)运用数形结合的思想研究与正弦函数有关的问题,如 x 0, 2 ,方程 lg x sin x 根的个数.
时
x
的集合为
x
x
5
.当
x∈R
时,若
y
1
,则 x 的集合为
2
6
6
2
x
6
2k
x
5 6
2k
,
k
Z
.
(2)过
0,
1 2
、
0,
3 2 两点分别作 x 轴的平行线,从图象中看出:在[0,2π]区间,它们分别与
正弦曲线交于
7 6
,
1 2
,
11 6
,
1 2
点和
3
,
3 2
,
起来,即可得到函数的简图,这种近似的“五点法”是非常实用的.
举一反三:
【变式 1】用“五点法”作出函数 y=-sin x(0≤x≤2π)的简图: