高中数学《4.1单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数定义》微课精讲+知识点+教案课件+习题
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知识点:
视频教学:
练习:
1.若sin α·cos α>0,则α在()
A.第一、二象限 B.第一、三象限
C.第一、四象限D.第二、四象限
2.函数y=sin x的定义域为()
A.RB.{x∈R|x≠kπ,k∈Z}
C.-1,0)∪(0,1D.{x|x≠0}
3.函数y=2-sin x的最大值及取最大值时x的值为()
A.y=3,x=2
B.y=1,x=2+2kπ(k∈Z)
C.y=3,x=-2+2kπ(k∈Z)
D.y=3,x=2+2kπ(k∈Z)
4.设函数f=sin x,x∈R,对于以下三个命题:
①函数f的值域是-1,1;
②当且仅当x=2kπ+2(k∈Z)时,f取得最大值1;
③当且仅当2kπ+π<x<2kπ+2(k∈Z)时,f<0.
其中正确命题的个数是()
A.0
B.1
C.2
D.3
课件:
教案:
由于三角函数是刻画周期变化现象的数学模型,这也是三角函数不同于其他类型函数的最重要的地方,而且对于周期函数,我们只要认识清楚它在一个周期的区间上的性质,那么它的性质也就完全清楚了,因此本节课利用单位圆中的三角函数的定义、三角函数值之间的内在联系性等来作图,从画出的图形中观察得出五个关键点,得到“五点法”画正弦函数、余弦函数的简图.
教学目标
1.掌握“五点法”画正弦曲线和余弦曲线的步骤和方法,能用“五点法”作出简单的正弦、余弦曲线.
2.理解正弦曲线与余弦曲线之间的联系.
数学学科素养
1.数学抽象:正弦曲线与余弦曲线的概念;
2.逻辑推理:正弦曲线与余弦曲线的联系;
3.直观想象:正弦函数余弦函数的图像;
4.数学运算:五点作图;
5.数学建模:通过正弦、余弦图象图像,解决不等式问题及零点问题,这正是数形结合思想方法的应用
教学重、难点
重点:正弦函数、余弦函数的图象.
难点:将正弦函数在单位园中的纵坐标“量”通过平移转化为正弦函数图象上的点;正弦函数与余弦函数图象间的关系.
教学过程
(一)规划研究方案,形成研究思路
问题1:三角函数是我们学习的一类新的基本初等函数,按照函数研究的方法,学习了三角函数的定义之后,接下来应该研究什么问题?怎样研究?
追问:
(1)研究指数函数、对数函数图象与性质的思路是怎样的?
(2)绘制一个新函数图象的基本方法是什么?
(3)根据三角函数的定义,需要绘制正弦函数在整个定义域上的函数图象吗?选择哪一个区间即可?
师生活动:教师提出问题,学生回忆函数研究的路线图,师生共同交流、规划,完善方案,预设的答案如下.
研究的线路图:
函数的定义——函数的图象——函数的性质。
绘制一个新函数图象的基本方法是描点法,
对于三角函数,单位圆上任意一点在圆周上旋转一周又回到原来的位置,这一特性已经用公式一表示,据此,可以简化对正弦函数、余弦函数图象与性质的研究过程,比如可以先画函数y=sinx,
设计意图:规划研究方案,构建本单元的研究路径,以便从整体上掌握整个单元的学习进程,形成整体观念。
(二)正弦函数的图象
问题2:绘制函数的图象,首先需要准确绘制其上一点,对于正弦函数,在
追问(1):根据正弦函数的定义思考,一个点的横坐标x。在单位圆上表示哪个几何量?sinx。的几何意义又是什么?
师生活动:教师引导学生,根据定义分析确定x。,sinx。对应的几何量。
追问(2):
根据上述分析,如何具体地作出点T(x。,sinx。)?
师生活动:教师和学生讨论后,共同通过提前准备的工具尝试绘制这个点.
具体的操作:
方法1:“手工细线缠绕”法(具体操作办法见“教学问题诊断分析”).
方法2:利用信息技术.
设计意图:教师引导学生剖析一个点的画法,深化对正弦函数定义的理解,通过分析点的坐标的几何意义,准确描点。
问题3:我们已经学会绘制正弦函数图象上的某一个点,类比指数函数、对数函数图象的画法,接下来,如何画出函数y=sinx,
师生活动:学生给出设想,师生讨论后选择一种或者多种适合的方法实施.
预设的答案:
方案1:在区间
方案2:为方便操作,可以在区间
追问:这两种绘制方法的异同是什么?(两种方法本质相同,在信息技术条件支持下都容易实现,在手工操作的条件下,用方案2比较可行.)
师生活动:学生用方案2绘制函数图象.教师借助信息技术,用方案1绘制函数图象
设计意图:确定画出一个周期内正弦函数图象的方法并实施,同时体会信息技术给数学研究带来的便捷.
问题4:根据函数y=sinx,
师生活动:学生画图,教师予以指导.
预设的答案:根据公式一,可知函数y=sinx,
教师指出,正弦函数的图象叫做正弦曲线(sine curve),是一条“波浪起伏”的连续光曲线. 设计意图:绘制函数y=sinx,
问题5:如何画出函数y=sinx,
追问:在确定正弦函数的图象形状时,应抓住哪些关键点?
师生活动:教师提出问题,引导学生观察图2,并说出他们的想法.
预设的答案:观察图2,在函数y=sinx,
在确定图象形状时起关键作用.因此只要描出这五个点,按照正弦函数图象的走势,并用光滑的曲线将之连接就可以画出函数的简图,称为“五点法”.
设计意图:观察函数图象,概括其特征,获得“五点法”画图的简便画法.
(三)余弦函数的图象
问题6:如何画出余弦函数y=cosx的图象?
师生活动:学生可能会类比正弦函数图象的画法,提出用类似的方法画余弦函数的图象.对此教师应予以肯定,并进一步提出追问的问题.
追问(1):由三角函数的定义可知,正弦函数、余弦函数是一对密切相关的函数.诱导公式表明,余弦函数和正弦函数可以互化。相应地,能否通过对正弦函数图象进行变换得到余弦函数的图象?
师生活动:学生先用排除法观察诱导公式,选择简洁的公式,作为正弦函数、余弦函数关系研究的依据.教师引导学生通过比较进行选择.从数的角度看,可以选择关系
追问(2):你能在两个函数图象上选择一对具体的点,解释这种平移变换吗?
师生活动:这是教学的难点,教师要首先进行示范.教师可以先选择一个具体的点,进行分析,然后上升到对一般点的分析.得到图象之后还可以再利用图象进行验证
预设的答案:设(x。,y。)是函数y=cosx图象上任意一点,则有
即在函数y=sinx图象上有对应点(t。,y。)。
比较两个点:(t。,y。)与(x。,y。),
所以点(x。,y。)可以看做是点(t。,y。)向左平移个单位得到的,只要将函数y=sinx图象上的点向左平移
教师指出,余弦函数y=cosx,
设计意图:利用诱导公式,通过图象变换,由正弦函数的图象获得余弦函数图象;增强对两个函数图象之间的联系性的认识.
问题7:类似于用“五点法”作正弦函数图象,如何作出余弦函数的简图?
追问:余弦函数在区间
设计意图:观察余弦函数图象,掌握其特征,获得“五点法”
(四)例题
先用“五点法”画出下列函数的图象,然后再说明如何经过图象变换得到下列函数的图象:
师生活动:学生先独立完成,然后就解题思路和结果进行展示交流,教师点评并给出规范的解答.
设计意图:巩固学生对正弦函数、余弦函数图象特征的掌握,熟练“五点法”画图,掌握画图的基本技能,通过分析图象变换,深化对函数图象关系的理解,并为后续的学习作好铺垫。
(五)目标检测设计
教科书第200页练习第2题.
设计意图:考查学生对正弦函数、余弦函数图象的基本特征的掌握程度,是否会利用“五点法”作图,
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