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1. 正弦函数 y=sin x

三角函数的概念、性质与应用 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 正弦函数是以角 $x$ 为自变量,以单位圆上对应点的纵坐标 $y$ 为因变量的函数。

从哪来 它建立在三角函数(单位圆定义)与函数图像变换(平移、伸缩)的基础之上。

为什么 在单位圆中,任意角 $\alpha$ 的终边与单位圆交于点 $P(x, y)$,根据定义 $\sin \alpha = y$。当角 $\alpha$ 从 $0$ 连续变化时,点 $P$ 沿圆周运动,其纵坐标 $y$ 随之周期性变化。将横坐标视为自变量 $x$(弧度制),纵坐标视为因变量 $y$,这种对应关系 $y = \sin x$ 便构成了正弦函数。其周期性源于圆的旋转对称性,其有界性源于单位圆半径为 1。

动态几何法
利用 GeoGebra 或物理演示,展示单位圆上一点匀速旋转,其纵坐标随时间(角度)变化的轨迹。
适合:形象思维强、对抽象代数符号感到困难、需要直观建立“角”与“值”联系的学生。
代数推导法
从三角函数定义出发,结合诱导公式 $\sin(x + 2k\pi) = \sin x$,推导周期性;结合 $-1 \le \sin x \le 1$,推导值域。
适合:逻辑严密、擅长符号运算、喜欢从定义和公理出发进行演绎推理的学生。
图像变换法
先画出 $y=\sin x$ 在 $[0, 2\pi]$ 的“五点法”图像,再通过平移和伸缩变换理解其整体性质,强调图像是研究函数的核心工具。
适合:具备一定函数基础、习惯通过图像分析性质、备考中需要快速解题技巧的学生。
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练一道
基础题
求函数 $y = \sin x$ 的定义域、值域和最小正周期。
变式
求函数 $y = 2\sin(x + \frac{\pi}{3}) - 1$ 的最大值、最小值及单调递增区间。
试试手自己判
检测题
若 $\sin x = \frac{1}{2}$,且 $x \in [0, 2\pi]$,求 $x$ 的所有取值。
看答案和判分标准
答案:$x = \frac{\pi}{6}$ 或 $x = \frac{5\pi}{6}$。
判对标准:
1. 写出两个解:$\frac{\pi}{6}$ 和 $\frac{5\pi}{6}$(各占 40% 分值)。
2. 若只写一个解,得 40% 分值。
3. 若写成角度制($30^\circ, 150^\circ$)但未注明,扣 20% 分值;若混用,不得分。
4. 若写出 $x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi$ 等通解形式但未限定在 $[0, 2\pi]$ 内,不得分。
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