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新课标人教版数学必修4全册教案.doc

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资源描述
第一章 三角函数 §1.1任意角和弧度制 第一课时 1.1.1 任意角 教学目标:1、理解任意大小的角:正角、负角和零角; 2、掌握终边相同的角、象限角、区间角、终边在坐标轴上的角. 教学重点:理解概念,掌握终边相同的角的表示法. 教学难点:理解角的任意大小. 教学过程: 一、复习准备: 1.提问:初中所学的角是如何定义?角的范围? (角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形;0°~360°) 2.讨论:实际生活中是否有些角度超出初中所学的范围? → 说明研究推广角概念的必要性 (钟表;体操,如转体720°;自行车车轮;螺丝扳手) 二、讲授新课: 1.教学角的概念: ① 定义正角、负角、零角:按逆时针方向旋转所形成的角叫正角,按顺时针方向旋转所形成的角叫负角,未作任何旋转所形成的角叫零角. ② 讨论:推广后角的大小情况怎样? (包括任意大小的正角、负角和零角) ③ 示意几个旋转例子,写出角的度数. ④ 如何将角放入坐标系中?→定义第几象限的角. (概念:角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合. 那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.) ⑤ 练习:试在坐标系中表示300°、390°、-330°角,并判别在第几象限? ⑥ 讨论:角的终边在坐标轴上,属于哪一个象限? 结论:如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限,称为非象限角. 口答:锐角是第几象限角?第一象限角一定是锐角吗?再分别就直角、钝角来回答这两个问题. ⑦ 讨论:与60°终边相同的角有哪些?都可以用什么代数式表示?与α终边相同的角如何表示? ⑧ 结论:与α角终边相同的角,都可用式子k×360°+α表示,k∈Z,写成集合呢? ⑨ 讨论:给定顶点、终边、始边的角有多少个? 注意:终边相同的角不一定相等;但相等的角,终边一定相同;终边相同的角有无数多个,它们相差360°的整数倍。 2.教学例题: ① 出示例1:在0°~360°间,找出下列终边相同角:-150°、1040°、-940°. (讨论计算方法:除以360求正余数 →试练→订正) ② 出示例2:写出与下列终边相同的角的集合,并写出-720°~360°间角. 120°、-270°、1020°(讨论计算方法:直接写,分析k的取值 →试练→订正) ③ 讨论:上面如何求k的值? (解不等式法) ④ 练习:写出终边在x轴上的角的集合,y轴上呢?坐标轴上呢?第一象限呢? ⑤ 出示例3:写出终边直线在y=x上的角的集合S, 并把S中适合不等式 的元素写出来. (师生共练→小结) 3. 小结:角的推广;象限角的定义;终边相同角的表示;终边落在坐标轴时等;区间角表示. 三、巩固练习: 1. 写出终边在第一象限的角的集合?第二象限呢?第三象限呢?第四象限呢?直线y=-x呢? 2. 作业:书P5 练习 3 ③④、4、5题. 第二课时:1.1.2 弧度制(一) 教学目标:1、掌握弧度制的定义; 2、学会弧度制与角度制互化,并进而建立角的集合与实数集R一一对应关系的概念. 教学重点:掌握换算. 教学难点:理解弧度意义. 教学过程: 一、复习准备: 1. 写出终边在x轴上角的集合 . 2. 写出终边在y轴上角的集合 . 3. 写出终边在第三象限角的集合 . 4. 写出终边在第一、三象限角的集合 . 5. 什么叫1°的角?计算扇形弧长的公式是怎样的? 二、讲授新课: 1. 教学弧度的意义: ① 如图:∠AOB所对弧长分别为L、L’,半径分别为r、r’,求证:=. ② 讨论:是否为定值?其值与什么有关系?→结论:==定值. ③ 讨论:在什么情况下为值为1?是否可以作为角的度量? ④ 定义:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫1弧度的角. 用rad表示,读作弧度. ⑤ 计算弧度:180°、360°→ 思考:-360°等于多少弧度? ⑥ 探究:完成书P7 表1.1-1后,讨论:半径为r的圆心角α所对弧长为l,则α弧度数=? ⑦ 规定:正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0. 半径为r的圆心角α所对弧长为l,则α弧度数的绝对值为|α|=. 用弧度作单位来度量角的制度叫弧度制. ⑧ 讨论:由弧度数的定义可以得到计算弧长的公式怎样? ⑨ 讨论:1度等于多少弧度?1弧度等于多少度?→度表示与弧度表示有啥不同? -720°的圆心角、弧长、弧度如何看? 2 .教学例题: ①出示例1:角度与弧度互化: ;. 分析:如何依据换算公式?(抓住:180°=p rad) → 如何设计算法? → 计算器操作: 模式选择 MODE MODE 1(2);输入数据;功能键SHIFT DRG 1(2)= ② 练习:角度与弧度互化:0°;30°;45°;;;120°;135°;150°; ③ 讨论:引入弧度制的意义?(在角的集合与实数的集合之间建立一种一一对应的关系) ④ 练习:用弧度制表示下列角的集合:终边在x轴上; 终边在y轴上. 3. 小结:弧度数定义;换算公式(180°=p rad);弧度制与角度制互化. 三、巩固练习: 1. 教材P9 练习1、2题. 2. 用弧度制表示下列角的集合:终边在直线y=x; 终边在第二象限; 终边在第一象限. 3. 作业:教材P10 5、6、7题. 第三课时:1.1.2 弧度制(二) 教学要求:1、更进一步理解弧度的意义,能熟练地进行弧度与角度的换算. 2、掌握弧长公式,能用弧度表示终边相同的角、象限角和终边在坐标轴上的角. 3、掌握并运用弧度制表示的弧长公式、扇形面积公式。 教学重点:掌握扇形弧长公式、面积公式. 教学难点:理解弧度制表示. 教学过程: 一、复习准备: 1. 提问:什么叫1弧度的角?1度等于多少弧度?1弧度等于多少度?扇形弧长公式? 2. 弧度与角度互换:-π、π、-210°、75° 3. 口答下列特殊角的弧度数:0°、30°、45°、60°、90°、120°、135°、… 二、讲授新课: 1. 教学例题: ① 出示例:用弧度制推导:S=LR;. 分析:先求1弧度扇形的面积(πR)→再求弧长为L、半径为R的扇形面积? 方法二:根据扇形弧长公式、面积公式,结合换算公式转换. ② 练习:扇形半径为45,圆心角为120°,用弧度制求弧长、面积. ③ 出示例:计算sin、tan1.5、cos (口答方法→共练→小结:换算为角度;计算器求) ② 练习:求、、的正弦、余弦、正切. 2. 练习: ①. 用弧度制写出与下列终边相同的角,并求0~2π间的角. π、-675° ② 用弧度制表示终边在x轴上角的集合、终边在y轴上角的集合?终边在第三象限角的集合? ③ 讨论:α=k×360°+与β=2kπ+30°是否正确? ④ α与-的终边相同,且-2π<α<2π,则α= . ⑤ 已知扇形AOB的周长是6cm,该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积. 解法:设扇形的半径为r,弧长为l,列方程组而求. 3. 小结: 扇形弧长公式、面积公式;弧度制的运用;计算器使用. 三、巩固练习: 1. 时间经过2小时30分,时针和分针各转了多少弧度? 2. 一扇形的中心角是54°,它的半径为20cm,求扇形的周长和面积. 3. 已知角α和角β的差为10°,角α和角β的和是10弧度,则α、β的弧度数分别是 . 4. 作业:教材P10 练习8、9、10题. §1.2 任意角的三角函数 1.2.1任意角的三角函数 一、教学目标: 1、知识与技能 (1)掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);(2)理解任意角的三角函数不同的定义方法;(3)了解如何利用与单位圆有关的有向线段,将任意角α的正弦、余弦、正切函数值分别用正弦线、余弦线、正切线表示出来;(4)掌握并能初步运用公式一;(5)树立映射观点,正确理解三角函数是以实数为自变量的函数. 2、过程与方法 初中学过:锐角三角函数就是以锐角为自变量,以比值为函数值的函数.引导学生把这个定义推广到任意角,通过单位圆和角的终边,探讨任意角的三角函数值的求法,最终得到任意角三角函数的定义.根据角终边所在位置不同,分别探讨各三角函数的定义域以及这三种函数的值在各象限的符号.最后主要是借助有向线段进一步认识三角函数.讲解例题,总结方法,巩固练习. 3、情态与价值 任意角的三角函数可以有不同的定义方法,而且各种定义都有自己的特点.过去习惯于用角的终边上点的坐标的“比值”来定义,这种定义方法能够表现出从锐角三角函数到任意角的三角函数的推广,有利于引导学生从自己已有认知基础出发学习三角函数,但它对准确把握三角函数的本质有一定的不利影响,“从角的集合到比值的集合”的对应关系与学生熟悉的一般函数概念中的“数集到数集”的对应关系有冲突,而且“比值”需要通过运算才能得到,这与函数值是一个确定的实数也有不同,这些都会影响学生对三角函数概念的理解. 本节利用单位圆上点的坐标定义任意角的正弦函数、余弦函数.这个定义清楚地表明了正弦、余弦函数中从自变量到函数值之间的对应关系,也表明了这两个函数之间的关系. 二、教学重、难点 重点: 任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);终边相同的角的同一三角函数值相等(公式一). 难点: 任意角的正弦、余弦、正切的定义(包括这三种三角函数的定义域和函数值在各象限的符号);三角函数线的正确理解. 三、学法与教学用具 任意角的三角函数可以有不同的定义方法,本节利用单位圆上点的坐标定义任意角的正弦函数、余弦函数.表明了正弦、余弦函数中从自变量到函数值之间的对应关系,也表明了这两个函数之间的关系. 另外,这样的定义使得三角函数所反映的数与形的关系更加直接,数形结合更加紧密,这就为后续内容的学习带来方便,也使三角函数更加好用了. 教学用具:投影机、三角板、圆规、计算器 四、教学设想 第一课时 任意角的三角函数(一) 【创设情境】 提问:锐角O的正弦、余弦、正切怎样表示? 借助右图直角三角形,复习回顾. 引入:锐角三角函数就是以锐角为自变量,以比值为函数值的函数。 x 数,你能用直角坐标系中角的终边上点的坐标来表示锐角三角函数吗? 如图,设锐角的顶点与原点重合,始边与轴的正半轴重合,那 么它的终边在第一象限.在的终边上任取一点,它与原点的距离.过作轴的垂线,垂足为,则线段的长度为,线段的长度为.则 ; P(x,y) O x y ; . 思考:对于确定的角,这三个比值是否会随点在的终边上的位置的改变而改变呢? 显然,我们可以将点取在使线段的长的特殊位置上,这样就可以得到用直角坐标系内的点的坐标表示锐角三角函数: ; ; . 思考:上述锐角的三角函数值可以用终边上一点的坐标表示.那么,角的概念推广以后,我们应该如何对初中的三角函数的定义进行修改,以利推广到任意角呢?本节课就研究这个问题――任意角的三角函数. 【探究新知】 1.探究:结合上述锐角的三角函数值的求法,我们应如何求解任意角的三角函数值呢? 显然,我们只需在角的终边上找到一个点,使这个点到原点的距离为1,然后就可以类似锐角求得该角的三角函数值了.所以,我们在此引入单位圆的定义:在直角坐标系中,我们称以原点为圆心,以单位长度为半径的圆. 2.思考:如何利用单位圆定义任意角的三角函数的定义? 如图,设是一个任意角,它的终边与单位圆交于点,那么: (1)叫做的正弦(sine),记做,即; (2)叫做的余弦(cossine),记做,即; (3)叫做的正切(tangent),记做,即. 注意:当α是锐角时,此定义与初中定义相同(指出对边,邻边,斜边所在);当α不是锐角时,也能够找出三角函数,因为,既然有角,就必然有终边,终边就必然与单位圆有交点,从而就必然能够最终算出三角函数值. 3.思考:如果知道角终边上一点,而这个点不是终边与单位圆的交点,该如何求它的三角函数值呢? 前面我们已经知道,三角函数的值与点在终边上的位置无关,仅与角的大小有关.我们只需计算点到原点的距离,那么,, .所以,三角函数是以为自变量,以单位圆上点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,又因为角的集合与实数集之间可以建立一一对应关系,故三角函数也可以看成实数为自变量的函数. 4.例题讲评 例1.求的正弦、余弦和正切值. 例2.已知角的终边过点,求角的正弦、余弦和正切值. 教材给出这两个例题,主要是帮助理解任意角的三角函数定义.我也可以尝试其他方法: 如例2:设则. 于是 ,,. 5.巩固练习第1,2,3题 6.探究:请根据任意角的三角函数定义,将正弦、余弦和正切函数的定义域填入下表;再将这三种函数的值在各个象限的符号填入表格中: 三角函数 定义域 第一象限 第二象限 第三象限 第四象限 角度制 弧度制 7.例题讲评 例3.求证:当且仅当不等式组成立时,角为第三象限角. 8.思考:根据三角函数的定义,终边相同的角的同一三角函数值有和关系? 显然: 终边相同的角的同一三角函数值相等.即有公式一: (其中) 9.例题讲评 例4.确定下列三角函数值的符号,然后用计算器验证: (1); (2); (3); (4) 例5.求下列三角函数值: (1); (2); (3) 利用公式一,可以把求任意角的三角函数值, 转化为求到(或到)角的三角函数值. 另外可以直接利用计算器求三角函数值,但要注意角度制的问题. 10.巩固练习P15第4,5,6,7题 11.学习小结 (1)本章的三角函数定义与初中时的定义有何异同? (2)你能准确判断三角函数值在各象限内的符号吗? (3)请写出各三角函数的定义域; (4)终边相同的角的同一三角函数值有什么关系?你在解题时会准确熟练应用公式一吗? 五、评价设计 1.作业:习题1.2 A组第1,2题. 2.比较角概念推广以后,三角函数定义的变化.思考公式一的本质是什么?要做到熟练应用.另外,关于三角函数值在各象限的符号要熟练掌握,知道推导方法. 第二课时 任意角的三角函数(二) 【复习回顾】 1、 三角函数的定义; 2、 三角函数在各象限角的符号; 3、 三角函数在轴上角的值; 4、 诱导公式(一):终边相同的角的同一三角函数的值相等; 5、 三角函数的定义域. 要求:记忆.并指出,三角函数没有定义的地方一定是在轴上角,所以,凡是碰到轴上角时,要结合定义进行分析;并要求在理解的基础上记忆. 【探究新知】 O x y a角的终边 P T M A 1.引入:角是一个图形概念,也是一个数量概念(弧度数).作为角的函数——三角函数是一个数量概念(比值),但它是否也是一个图形概念呢?换句话说,能否用几何方式来表示三角函数呢? 2.[边描述边画]以坐标原点为圆心,以单位长度1为半径画一个圆,这个圆就叫做单位圆(注意:这个单位长度不一定就是1厘米或1米).当角为第一象限角时,则其终边与单位圆必有一个交点,过点作轴交轴于点,则请你观察: 根据三角函数的定义:; 随着在第一象限内转动,、是否也跟着变化? 3.思考:(1)为了去掉上述等式中的绝对值符号,能否给线段、规定一个适当的方向,使它们的取值与点的坐标一致? (2)你能借助单位圆,找到一条如、一样的线段来表示角的正切值吗? 我们知道,指标坐标系内点的坐标与坐标轴的方向有关.当角的终边不在坐标轴时,以为始点、为终点,规定: 当线段与轴同向时,的方向为正向,且有正值;当线段与轴反向时,的方向为负向,且有正值;其中为点的横坐标.这样,无论那种情况都有 同理,当角的终边不在轴上时,以为始点、为终点,规定: 当线段与轴同向时,的方向为正向,且有正值;当线段与轴反向 时,的方向为负向,且有正值;其中为点的横坐标.这样,无论那种情况都有 4.像这种被看作带有方向的线段,叫做有向线段(direct line segment). 5.如何用有向线段来表示角的正切呢? 如上图,过点作单位圆的切线,这条切线必然平行于轴,设它与的终边交于点,请根据正切函数的定义与相似三角形的知识,借助有向线段,我们有 我们把这三条与单位圆有关的有向线段,分别叫做角的正弦线、余弦线、正切线,统称为三角函数线. 6.探究:(1)当角的终边在第二、第三、第四象限时,你能分别作出它们的正弦线、余弦线和正切线吗?(2)当的终边与轴或轴重合时,又是怎样的情形呢? 7.例题讲解 例1.已知,试比较的大小. 处理:师生共同分析解答,目的体会三角函数线的用处和实质. 8.练习P17第1,2,3,4题 9学习小结 (1)了解有向线段的概念. (2)了解如何利用与单位圆有关的有向线段,将任意角的正弦、余弦、正切函数值分别用正弦线、余弦线、正切线表示出来. (3)体会三角函数线的简单应用. 【评价设计】 1. 作业:比较下列各三角函数值的大小(不能使用计算器) (1)、 (2)、 (3)、 2.练习三角函数线的作图. 1.2.2 同角三角函数的基本关系 教学目标: 知识目标:1.能根据三角函数的定义导出同角三角函数的基本关系式及它们之间的联系; 2.熟练掌握已知一个角的三角函数值求其它三角函数值的方法。 能力目标:牢固掌握同角三角函数的两个关系式,并能灵活运用于解题,提高学生分析、解决三角的思维能力; 教学重点:同角三角函数的基本关系式 教学难点:三角函数值的符号的确定,同角三角函数的基本关系式的变式应用 教学过程: 一、复习引入: 1.任意角的三角函数定义: 设角是一个任意角,终边上任意一点,它与原点的距离为 ,那么:,,, 2.当角α分别在不同的象限时,sinα、cosα、tgα的符号分别是怎样的? 3.背景:如果,A为第一象限的角,如何求角A的其它三角函数值; 4.问题:由于α的三角函数都是由x、y、r 表示的,则角α的三个三角函数之间有什么关系? 二、讲解新课: (一)同角三角函数的基本关系式: (板书课题:同角的三角函数的基本关系) 1. 由三角函数的定义,我们可以得到以下关系: 2. (1)商数关系: (2)平方关系: 说明: ①注意“同角”,至于角的形式无关重要,如等; ②注意这些关系式都是对于使它们有意义的角而言的,如; ③对这些关系式不仅要牢固掌握,还要能灵活运用(正用、反用、变形用),如: , , 等。 (二)例题分析: 1、求值问题 例1.(1)已知,并且是第二象限角,求. (2)已知,求. 解:(1)∵, ∴ 又∵是第二象限角, ∴,即有,从而, (2)∵, ∴, 又∵, ∴在第二或三象限角。 当在第二象限时,即有,从而,; 当在第四象限时,即有,从而,. 【总结】 1、已知一个角的某一个三角函数值,便可运用基本关系式求出其它三角函数值。在求值中,确定角的终边位置是关键和必要的。有时,由于角的终边位置的不确定,因此解的情况不止一种。 2、解题时产生遗漏的主要原因是:①没有确定好或不去确定角的终边位置;②利用平方关系开平方时,漏掉了负的平方根。 例2.已知为非零实数,用表示. 解:∵,, ∴,即有, 又∵为非零实数, ∴为象限角。 当在第一、四象限时,即有,从而, ; 当在第二、三象限时,即有,从而, . 例3、已知,求 解: 强调(指出)技巧: (1)分子、分母是正余弦的一次(或二次)齐次式:注意所求值式的分子、分母均为一次齐次式,把分子、分母同除以,将分子、分母转化为的代数式; (2) “化1法”:可利用平方关系,将分子、分母都变为二次齐次式,再利用商数关系化归为的分式求值; 小结:化简三角函数式,化简的一般要求是: (1)尽量使函数种类最少,项数最少,次数最低; (2)尽量使分母不含三角函数式; (3)根式内的三角函数式尽量开出来; (4)能求得数值的应计算出来,其次要注意在三角函数式变形时,常将式子中的“1”作巧妙的变形, 2、化简 练习1.化简.【解:原式.】 练习2. 3、证明恒等式问题 例4.求证:. 证法一:由题义知,所以. ∴左边=右边. ∴原式成立. 证法二:由题义知,所以. 又∵, ∴. 证法三:由题义知,所以. , ∴. 总结:证明恒等式的过程就是分析、转化、消去等式两边差异来促成统一的过程,证明时常用的方法有:(1)从一边开始,证明它等于另一边; (2)证明左右两边同等于同一个式子; (3)证明与原式等价的另一个式子成立,从而推出原式成立。 三、小结:本节课学习了以下内容: 1.同角三角函数基本关系式及成立的条件; 2.根据一个角的某一个三角函数值求其它三角函数值; 五、课后作业: P21的第10、13题 §1.3 三角函数的诱导公式 [教学目标] 1)学习从单位圆的对称性和任意角终边的对称性中,发现问题,提出研究方法,从而借助于单位圆推导诱导公式. 2)能正确运用诱导公式求任意角的三角函数值,以及进行简单三角函数式的化简和恒等式的证明,并从中体会未知到已知,复杂到简单的转化过程. [重点、难点、疑点] 重点:用联系的观点,发现并证明诱导公式,进而运用诱导公式解决问题. 难点:如何引导学生从单位圆的对称性和任意角终边的对称性中,发现问题,提出研究方法. 疑点:运用诱导公式时符号的确定. [课时安排] 2课时 第一课时 诱导公式二、三、四 [教学设计] 引入新课: 先让同学们思考单位圆的对称性并举出一些特殊的对称轴和对称中心,如轴,轴,,原点.这些对称性对三角函数的性质有什么影响呢?先思考阅读教科书第26页的“探究”. 1、角的对称关系:给定一个角,发现: 1)终边与角的终边关于原点对称的角可以表示为; 同样,让学生探究问题(2) ,(3)不难发现. 2)终边与角的终边关于轴对称的角可以表示为(或); 3)终边与角的终边关于轴对称的角可以表示为:; 4)终边与角的终边关于直线=对称的角可以表示为. 2、三角函数的关系 x y o P (x,y) 诱导公式二: 设a的终边与单位圆交于点P(x,y),则π+a终边与单位圆交于点P’(-x,-y)(关于原点对称) ∴ sin(π+a) = -sina; cos(π+a) = -cosa; P (-x,-y) tan(π+a) = tana. 请同学们自己完成公式三、四的推导: 诱导公式三: 诱导公式四: 让学生把探究诱导公式二、三、四的思想方法总结概括,引导学生得出: 圆的对称性____________角的终边的对称性 对称点的数量关系 角的数量关系 三角函数关系即诱导公式 总结规律,引导学生记忆学过的四组公式,即: , , 的三角函数值,等于角的同名三角函数值,前面加上一个把角看成锐角时的原函数的符号. P24-25 例1,例2. 思考:诱导公式有什么作用? 负角→正角 大角→小角→锐角三角函数 即所有的角的三角函数值都可转化成锐角三角函数来求. 上述步骤体现了未知转化为已知的化归思想. P26  例3 [练习] P27  1,2,3. 通过对公式的应用,加深对公式的理解,并对学生所做练习进行点评. [小结]本节课我们学习了诱导公式二、三、四,并运用诱导公式求任意角的三角函数值及化简,在学习过程中逐步学习化归思想,要注意诱导公式中符号的确定. [作业] P29  A组 2,3,4. 化简:1、 2、 第二课时 诱导公式五、六 教学过程 一、复习: 诱导公式(一) 诱导公式(二) 诱导公式(三) 诱导公式(四) 对于五组诱导公式的理解 : ① ②这四组诱导公式可以概括为: 总结为一句话:函数名不变,符号看象限 练习1:P27面作业1、2、3、4. 2:P25面的例2:化简 二、新课讲授: 1、诱导公式(五) 2、诱导公式(六) 总结为一句话:函数正变余,符号看象限 例1.将下列三角函数转化为锐角三角函数: 练习3:求下列函数值: 例2.证明:(1) (2) 例3.化简: 解: 小结: ①三角函数的简化过程图: 公式一或二或四 任意负角的 三角函数 任意正角的 三角函数 00~3600间角 的三角函数 00~900间角 的三角函数 查表 求值 公式一或三 ②三角函数的简化过程口诀: 负化正,正化小,化到锐角就行了. 练习:教材P28页7. 三.课堂小结 ①熟记诱导公式五、六; ②公式一至四记忆口诀:函数名不变,正负看象限; ③运用诱导公式可以将任意角三角函数转化为锐角三角函数. 四.课后作业: 1、P29的第2题 2、《世纪金榜》的相应练习题 § 1.4 三角函数的图像与性质 1.4.1正弦函数、余弦函数的图象 教学目标: 1.要求学生了解用单位圆中的正弦线画出正弦函数的图象, 2.学会用诱导公式,平移正弦曲线获得余弦函数图象. 3.通过分析掌握五点法画正(余)弦函数图象. 4.培养学生利用类比的思想方法研究正弦、余弦问题;培养学生的动手操作能力. 教学重点:正弦函数、余弦函数的图象. 教学难点:将单位圆中的正弦线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.引入 实验:简谐振动,得到直观的图象,让学生注意观察它的图形特点,并说明,在物理学中称其为“正弦曲线”或“余弦曲线”. 问题:如何得到正弦函数的精确图象? 引导学生从已经掌握的从“形”的角度描述三角函数的知识入手,思考如何利用正弦线描出一些图象上的有代表性的点,选几个?怎么选? 二.新课 1.正弦函数的图象 利用正弦线作出比较精确的正弦函数图象(其中) 第一步:先作单位圆,把⊙O1十二等分; 第二步:十二等分后得0,, ,,…2p等角,作出相应的正弦线; 第三步:将x轴上从0到2p一段分成12等份(2p≈6.28); 第四步:取点,平移正弦线,使起点与轴上的点重合; 第五步:用光滑的曲线把上述正弦线的终点连接起来,得y=sinx,xÎ[0,2p]的图象; 问题:如何作出,的图象. 利用终边相同角有相同的的三角函数值. 说明:该图象称为“正弦曲线”. 问题:在做正弦函数的图象时,应抓住那些关键点? 观察的图象上,起关键作用的点有以下五点:,,,,,这五个点确定后图象的形状基本就确定了. 2.五点作图法 在精确度要求不是太高时,要作出的图象,只需先找出五个关键点,,,,,然后用光滑曲线将它们连接起来,就得到函数的简图,这种方法称为“五点作图法”. 3.余弦函数的图象 问题:如何作出的图象 引导学生从简谐振动的图象的名称“正弦曲线”或“余弦曲线”出发,可以利用正弦曲线与适当的图形变换得到余弦函数的图象. 由诱导公式六,,所以,可以通过将正弦函数的图象向左平移个单位长度而得到. 说明:该图象称为“余弦曲线”. 探究:在函数,的图象上的“五点”关键点: . 三.例题讲解 例1:画出下列函数的简图: (1),;(2), 解:(1)按五个关键点列表: 1 2 1 0 1 描点并将它们用光滑的曲线连接起来; (2)按五个关键点列表: -1 0 1 0 -1 描点并将它们用光滑的曲线连接起来; 注意:画图时的横轴与纵轴上的单位要一致,找出五个关键点后,必须用光滑曲线连接,不允许出现尖点或断线. 思考:你能否从函数变换的角度出发,利用以及,的图象得到例一中两个函数的图象? 四.小结:让学生谈谈做正弦函数、余弦函数图象的基本思路. 五.作业:P34 练习1,2;P46习题1.4(组)1. 1.4.2 正弦、余弦函数的性质(一) 教学目标: 知识目标:要求学生能理解周期函数,周期函数的周期和最小正周期的定义; 能力目标:掌握正、余弦函数的周期和最小正周期,并能求出正、余弦函数的最小正周期。 德育目标:让学生自己根据函数图像而导出周期性,领会从特殊推广到一般的数学思想,体会三角函数图像所蕴涵的和谐美,激发学生学数学的兴趣。 教学重点:正、余弦函数的周期性 教学难点:正、余弦函数周期性的理解与应用 教学过程: 一、复习引入: 1.问题:(1)今天是星期一,则过了七天是星期几?过了十四天呢?…… (2)物理中的单摆振动、圆周运动,质点运动的规律如何呢? 2.观察正(余)弦函数的图象总结规律: 自变量 – – 函数值 正弦函数性质如下: (观察图象) 1° 正弦函数的图象是有规律不断重复出现的; 2° 规律是:每隔2p重复出现一次(或者说每隔2kp,kÎZ重复出现) 3° 这个规律由诱导公式sin(2kp+x)=sinx可以说明 结论:象这样一种函数叫做周期函数。 文字语言:正弦函数值按照一定的规律不断重复地取得; 符号语言:当增加()时,总有. 也即:(1)当自变量增加时,正弦函数的值又重复出现; (2)对于定义域内的任意,恒成立。 余弦函数也具有同样的性质,这种性质我们就称之为周期性。 二、讲解新课: 1.周期函数定义:对于函数f (x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有:f (x+T)=f (x)那么函数f (x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期。 问题:(1)对于函数,有,能否说是它的周期? (2)正弦函数,是不是周期函数,如果是,周期是多少?(,且) (3)若函数的周期为,则,也是的周期吗?为什么? (是,其原因为:) 2、说明:1°周期函数xÎ定义域M,则必有x+TÎM, 且若T>0则定义域无上界;T<0则定义域无下界; 2°“每一个值”只要有一个反例,则f (x)就不为周期函数(如f (x0+t)¹f (x0)) 3°T往往是多值的(如y=sinx 2p,4p,…,-2p,-4p,…都是周期)周期T中最小的正数叫做f (x)的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期) y=sinx, y=cosx的最小正周期为2p (一般称为周期) 从图象上可以看出,;,的最小正周期为; 判断:是不是所有的周期函数都有最小正周期? (没有最小正周期) 3、例题讲解 例1 求下列三角函数的周期: ① ②(3),. 解:(1)∵, ∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现, 所以,函数,的周期是. (2)∵, ∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现, 所以,函数,的周期是. (3)∵, ∴自变量只要并且至少要增加到,函数,的值才能重复出现, 所以,函数,的周期是. 练习1。求下列三角函数的周期: 1° y=sin(x+) 2° y=cos2x 3° y=3sin(+) 解:1° 令z= x+ 而 sin(2p+z)=sinz 即:f (2p+z)=f (z) f [(x+2)p+ ]=f (x+) ∴周期T=2p 2°令z=2x ∴f (x)=cos2x=cosz=cos(z+2p)=cos(2x+2p)=cos[2(x+p)] 即:f (x+p)=f (x) ∴T=p 3°令z=+ 则:f (x)=3sinz=3sin(z+2p)=3sin(++2p) =3sin()=f (x+4p) ∴T=4p 思考:从上例的解答过程中归纳一下这些函数的周期与解析式中的哪些量有关? 说明:(1)一般结论:函数及函数,(其中 为常数,且,)的周期; (2)若,如:①; ②; ③,. 则这三个函数的周期又是什么? 一般结论:函数及函数,的周期 思考: 求下列函数的周期: 1°y=sin(2x+)+2cos(3x-) 2° y=|sinx| 解:1° y1=sin(2x+) 最小正周期T1=p y2=2cos(3x-) 最小正周期 T2= y x o 1 -1 p 2p 3p -p ∴T为T1 ,T2的最小公倍数2p ∴T=2p 2° T=p 作图 三、巩固与练习P36的1、2、3题 四、小 结:本节课学习了以下内容: 周期函数的定义,周期,最小正周期 五、课后作业:《世纪金榜》相关练习题 1.4.2 正弦、余弦函数的性质(二) 教学目的: 知识目标:要求学生能理解三角函数的奇、偶性和单调性; 能力目标:掌握正、余弦函数的奇、偶性的判断,并能求出正、余弦函数的单调区间。 德育目标:激发学生学习数学的兴趣和积极性,陶冶学生的情操,培养学生坚忍不拔的意志,实事求是的科学学习态度和勇于创新的精神。 教学重点:正、余弦函数的奇、偶性和单调性; 教学难点:正、余弦函数奇、偶性和单调性的理解与应用 教学过程: 一、 复习引入:偶函数、奇函数的定义,反映在图象上,说明函数的图象有怎样的对称性呢? 二、讲解新课: 1. 奇偶性 请同学们观察正、余弦函数的图形,说出函数图象有怎样的对称性?其特点是什么? (1)余弦函数的图形 当自变量取一对相反数时,函数y取同一值。 例如:f(-)=,f()= ,即f(-)=f();…… 由于cos(-x)=cosx ∴f(-x)= f(x). 以上情况反映在图象上就是:如果点(x,y)是函数y=cosx的图象上的任一点,那么,与它关于y轴的对称点(-x,y)也在函数y=cosx的图象上,这时,我们说函数y=cosx是偶函数。 (2)正弦函数的图形 观察函数y=sinx的图象,当自变量取一对相反数时,它们对应的函数值有什么关系? 这个事实反映在图象上,说明函数的图象有怎样的对称性呢?函数的图象关于原点对称。 也就是说,如果点(x,y)是函数y=sinx的图象上任一点,那么与它关于原点对称的点(-x,-y)也在函数y=sinx的图象上,这时,我们说函数y=sinx是奇函数。 2.单调性 从y=sinx,x∈[-]的图象上可看出: 当x∈
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