4.6.1正弦函数的图像
单摆运动简谐运动是最基本也是最简单的机械振动.
由三角函数的单位圆定义可知:在第一象限内,sinx随x的增大而增大;在第二象限内,sinx随x的增大而减小;在第三象限内,sinx随x的增大而减小;在第四象限内,sinx随x的增大而增大.单位圆为1
根据单位圆的圆周运动特点,单位圆上任意一点在圆周上旋转一周就回到原来的位置,这说明自变量每增加或者减少2π,正弦函数值将重复出现.这一现象可以用公式sin(x+2kπ)=sinx,k∈Z来表示.
知识要点一般地,对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内任意一个值时,都有f(x+T)=f(x),
则称函数y=f(x)为周期函数.非零常数T为y=f(x)的一个周期.
知识要点因此正弦函数y=sinx,x∈R是一个周期函数,2π,4π,6π,…及-2π,-4π,-6π,…都是它的周期,即常数2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期.如果周期函数y=f(x)的所有周期中存在一个最小的正数T0,那么这个最小的正数T0就称为y=f(x)的最小正周期.显然,2π为正弦函数的最小正周期.
一、用描点法作出正弦函数y=sinx在[0,2π]上的图像.把区间[0,2π]分成12等份,分别求出y=sinx在各分点及区间端点的正弦函数值.
二、根据表中x,y的数值在平面直角坐标系内描点(x,y),再用平滑曲线顺次连接各点,就得到正弦函数y=sinx在[0,2π]上的图像.
观察函数y=sinx在[0,2π]上的图像发现,在确定图像的形状时,起关键作用的点有以下五个,描出这五个点后,正弦函数的图像就基本确定了.4.6.1正弦函数的图像
因此,在精确度要求不高时,常常先找出这五个关键点,再用光滑的曲线将它们连接起来,就得到[0,2π]上正弦函数的图像简图了,这种作图方法称为五点法.
因为正弦函数的周期是2π,所以正弦函数值每隔2π重复出现一次.于是,我们只要将函数y=sinx在[0,2π]上的图像沿x轴向左或向右平移2kπ(k∈Z),就可得到正弦函数y=sinx,x∈R的图像.正弦函数的图像也称为正弦曲线,它是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线.
书本例1利用五点法作出函数y=1+sinx在[0,2π]上的图像x090°180°270°360°sinx010-101+sinx12101
书本例1利用五点法作出函数y=1+sinx在[0,2π]上的图像方法1.列表2.描点