正弦,余弦函数的图像(教学设计)
一、 教学内容与任务分析
本节课的内容选自《普通高中课程标准实验教科书》人教A版必修四第一章第四节1.4.1正弦函数、余弦函数的图象。本节课的教学是以之前的任意角的三角函数,三角函数线,三角函数的诱导公式的相关知识为基础,学习正弦,余弦函数的图像的画法,包括定义法和五点法作图,为之后学习正弦型函数 y=Asin (ωx+φ)的图象及运用数形结合思想研究正、余弦函数的性质打下坚实的知识基础。
二、学情分析
学生已经学习了任意三角函数的定义,三角函数的诱导公式,并且刚学习三角函数线,这为用几何法作图提供了基础,能不能正确应用来画图,这还需要老师做进一步的指导。
三、教学重难点
教学重点:正弦余弦函数图象的做法及其特征
教学难点:正弦余弦函数图象的“五点法”作图,及其相互间的关系
四、教学目标
1.知识与技能目标
(1)了解用正弦线画正弦函数的图象,理解用平移法作余弦函数的图象
(2)掌握正弦函数、余弦函数的图象及特征
(3)掌握利用图象变换作图的方法,体会图象间的联系
(4)掌握“五点法”画正弦函数、余弦函数的简图
2.过程与方法目标
(1) 通过动手作图,合作探究,体会数学知识间的内在联系
(2) 体会数形结合的思想
(3) 培养分析问题、解决问题的能力
3.情感态度价值观目标
(1) 养成寻、观察数学知识之间的内在联系的意识
(2) 激发数学的学习兴趣
(3) 体会数学的应用价值
五、教学过程
一、复习引入
师:正弦,余弦函数的定义:
任意给定一个实数x都有唯一确定的值sinx(cosx)与之对应,有这个对应法则所确定的函数y=sinx(或y=cosx)叫做正弦函数(或余弦函数),其定义域是R。
思考:(1)遇到一个新的函数,要研究它的性质需要什么呢?
    (2)我们很容易想到的就是画函数图象,那怎么画正弦函数、余弦函数的图象呢?
    (3)利用描点法需要大量的点,如何精确地描出点的位置呢?
      如:如何描点最精确?——平移正弦线。
【设计意图】通过平移正弦线,体会数形结合的思想,激发学习兴趣。
二、讲授新课
(1)正弦函数y=sinx  x[02π]的图象
下面我们就来一起画这个正弦函数的图象
第一步:在直角坐标系的x轴上任取一点,以为圆心作单位圆,从这个圆与x轴的交点A起把圆分成n(这里n=12)等份.把x轴上从02π这一段分成n(这里n=12)等份.(预备:取自变量x值—弧度制下角与实数的对应).
第二步:在单位圆中画出对应于角,…,2π的正弦线正弦线(等价于“列表” ).把角x的正弦线向右平行移动,使得正弦线的起点与x轴上相应的点x重合,则正弦线的终点就是正弦函数图象上的点(等价于“描点” ).
第三步连线.用光滑曲线把这些正弦线的终点连结起来,就得到正弦函数y=sinxx[02π]的图象.
【设计意图】通过按步骤自己画图,体会如何画正弦函数的图象。
根据终边相同的同名三角函数值相等,所以函数y=sinx,x∈[2k∏,2(k+1)∏,k∈Z且k≠0的图象,与函数y=sinx,x∈[0,2∏)的图象的形状完全一致。于是我们只要将y=sinx,x∈[0,2∏)的图象沿着x轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为2π,就得到y=sinxxR的图象.
【设计意图】由三角函数值的关系即诱导公式(一)进行平移扩展,得出正弦函    数的整体图象。
思考:在作正弦函数的图象时,应抓住哪些关键点?
【设计意图】通过问题,为下面五点法绘图方法介绍做铺垫
    用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):
正弦函数y=sinxx[02π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (,1) ( ,0) (,-1) (2 ,0)
(2)余弦函数y=cosx的图象
    探究1:你能根据诱导公式,以正弦函数图象为基础,通过适当的图形变得到余弦函数的图象?
根据诱导公式,可以把正弦函数y=sinx的图象向左平移 单位即得余弦函数y=cosx的图象.
  正弦函数y=sinx的图象和余弦函数y=cosx的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.
【设计意图】通过正弦函数与余弦函数的相互关系,在类比的过程中画出余弦函数的图象,体会数学知识间的联系,以及类比的数学思想。
思考:余弦函数y=cosx  x [0,2 ]的五个点关键是哪几个?
学生回答:(0,1) (,0) ( ,-1) (,0) (2 ,1)
只要这五个点描出后,图象的形状就基本确定了.因此在精确度不太高时,常采用五点法作正弦函数和余弦函数的简图.
所有反三角函数图像
3、 讲解范例
例1 作下列函数的简图
(1)y=1+sinxx[02π]      (2)y=-COSx
【设计意图】通过两道例题检验学生对五点画图法的掌握情况,巩固画法步骤。
思考1: 如何利用y=sinx,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、 翻转等)来得到y1sinx ,x∈〔0,2π〕的图象;
    小结:函数值加减,图像上下移动;
思考2:
如何利用y=cos x,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到y-cosx ,x∈〔0,2π〕的图象?
小结:这两个图像关于X轴对称。
【设计意图】通过思考这两个问题,对画图法以及正弦余弦函数及其图象的性质有更深刻的认识。
4、 课堂小结:
    (1)你能把今天的收获总结一下吗?
    (2)依据了什么?学到了什么方法?
    [对本节课所学内容进行小结]
【设计意图】在梳理本节课所学的知识点归纳的过程中进一步加深对正弦函数、余弦函数图象认知。培养学生归纳总结的能力,自主构建知识体系。
5、布置分层作业
A:基础题(课本)      B:提高题(同步练习册)
【设计意图】将课堂延伸,使学生将所学知识与方法再认识和升华,进一步促进学生认知结构内化。注重学生的个体发展,是每个层次的学生都有所进步。
 
正弦,余弦函数的图像学情分析
    本节课是在学生已经学习了一次函数、二次函数、指数函数和对数函数,幂函数的图像画法的基础上再来学习一个新的函数图像,因此上课的流程大部分学生清楚。另外,学生还学习了三角函数的定义及三角函数线等三角知识,在此基础上来学习正弦函数、余弦函
数的图象,学生认知比较共性, 教学内容具有普遍性要求。所以本节课可以让学生多动手,多观察,多总结,从而体会数形结合的上数学思想,以及从特殊到一般的转化过程,感受数学中图像的美。

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