Геометрические преобразования графиков тригонометрических функций. Графики тригонометрических функций, преобразование графиков
Т Е М А : Преобразования графиков тригонометрических функций с модулем.
Ц Е Л Ь : Рассмотрение получения графиков тригонометрических функций вида
y = f(|x|) ; y = | f (x )| .
Развивать математическую логику и внимание.
Х О Д У Р О К А:
Орг. момент: Объявление темы, целей и задач урока.
Учитель : Сегодня мы должны научиться строить графики функций y = sin |x|; y = cos|x|
Y = |A sin x +b| ; Y = |A cos x +b| используя наши знания о преобразованиях трансцендентных функций вида y = f(|x|) и y = |f(x)| . Вы спросите «Для чего это нужно?» Дело в том что свойства функций в этом случае изменяются, а вот как, это лучше всего прослеживается, как вы знаете, на графике.
Давайте вспомним как запишутся данные функции с использованием определения
Дети: f(|x|) =
|f(x)| =
Учитель : Итак, чтобы построить график функции у = f (|x|), если известен график функции
у = f { x ), нужно оставить на месте ту часть графика функции у = f (x ), которая
соответствует неотрицательной части области определения функции у = f (x ). Отразив эту
часть симметрично относительно оси у, получим другую часть графика, соответствующую
отрицательной части области определения.
Т. е. на графике это выглядит следующим образом: y = f (x)
(Данные графики строятся на доске. Дети в тетрадях)
Теперь исходя из этого построим график функций y = sin |x|; Y = |sin x | ; Y = |2 sin x + 2|
Рис 1. Y = sin x
Рис 2. Y = sin |x|
Теперь построим графики функций Y = |sin x | и Y = |2 sin x + 2|
Чтобы построить график функции у = \ f (x )\, если известен график функции у = f (x ), нужно оставить на месте ту его часть, где f (x ) > О, и симметрично отобразить относительно оси х другую его часть, где f (x ) < 0.
Конспект урока алгебры и начала анализав 10 классе
по теме: «Преобразование графиков тригонометрических функций»
Цель урока: систематизировать знания по теме «Свойства и графики тригонометрических функций у=sin (x ), у=cos (x )».
Задачи урока:
- повторить свойства тригонометрических функций у=sin (x ), у=cos (x );
- повторить формулы приведения;
- преобразование графиков тригонометрических функций;
- развивать внимание, память, логическое мышление; активизировать мыслительную деятельность, умение анализировать, обобщать и рассуждать;
- воспитание трудолюбия, усердия в достижении цели, интерес к предмету.
Оборудование урока:икт
Тип урока: изучение нового
Ход урока
Перед уроком 2 ученика на доске строят графики из домашнего задания.
Организационный момент:
Здравствуйте, ребята!
Сегодня на уроке мы будем преобразовывать графики тригонометрических функций у=sin (x ), у=cos (x ).
Устная работа:
Проверка домашнего задания.
разгадывание ребусов.
Изучение нового материала
Все преобразования графиков функций являются универсальными - они пригодны для всех функций, в том числе и тригонометрических. Здесь же ограничимся кратким напоминанием основных преобразований графиков.
Преобразование графиков функций.
Дана функция у = f (x ). Все графики начинаем строить с графика этой функции, затем производим с ним действия.
Функция
Что делать с графиком
y = f(x) + a
Все точки первого графика поднимаем на а единиц вверх.
y = f(x) – a
Все точки первого графика опускаем на а единиц вниз.
y = f(x + a)
Все точки первого графика сдвигаем на а единиц влево.
y = f (x – a)
Все точки первого графика сдвигаем на а единиц вправо.
y = a*f (x),a>1
Закрепляем нули на месте, верхние точки сдвигаем выше в а раз, нижние – опускаем ниже в а раз.
График «вытянется» вверх и вниз, нули остаются на месте.
y = a*f(x), a<1
Закрепляем нули, верхние точки опустятся вниз в а раз, нижние – поднимутся в а раз. График «сожмётся» к оси абсцисс.
y = -f (x )
Зеркально отобразить первый график относительно оси абсцисс.
y = f (ax ), a <1
Закрепить точку на оси ординат. Каждый отрезок на оси абсцисс увеличить в а раз. График растянется от оси ординат в разные стороны.
y = f (ax ), a >1
Закрепить точку на оси ординат, каждый отрезок на оси абсцисс уменьшить в а раз. График «сожмётся» к оси ординат с обеих сторон.
у = | f(x)|
Части графика, расположенные под осью абсцисс зеркально отобразить. Весь график будет расположен в верхней полуплоскости.
Схемы решения.
1)y = sin x + 2.
Строим график у = sin x . Каждую точку графика поднимаем вверх на 2 единицы (нули тоже).
2)y = cos x – 3.
Строим график y = cos x . Каждую точку графика опускаем вниз на 3 единицы.
3)y = cos (x - /2)
Строим график y = cos x . Все точки сдвигаем на п/2 вправо.
4)у = 2 sin x .
Строим график у = sin x . Нули оставляем на месте, верхние точки поднимаем в 2 раза, нижние опускаем на столько же.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Построение графиков тригонометрических функций с помощью программы Advanced Grapher.
Построим график функции у = -cos 3x + 2.
- Построим график функции у = cos x .
- Отразим его относительно оси абсцисс.
- Этот график надо сжать в три раза вдоль оси абсцисс.
- Наконец, такой график надо поднять вверх на три единицы вдоль оси ординат.
y = 0,5 sin x.
y = 0,2cos x-2
у = 5cos 0,5 x
y= -3sin(x+π).
2) Найди ошибку и исправь её.
V. Исторический материал. Сообщение об Эйлере.
Леонард Эйлер – крупнейший математик 18-го столетия. Родился в Швейцарии. Долгие годы жил и работал в России, член Петербургской академии.
Почему же мы должны знать и помнить имя этого ученого?
К началу 18 века тригонометрия была еще недостаточно разработана: не было условных обозначений, формулы записывались словами, усваивать их было трудно, неясным был и вопрос о знаках тригонометрических функций в разных четвертях круга, под аргументом тригонометрической функции понимали только углы или дуги. Только в трудах Эйлера тригонометрия получила современный вид. Именно он стал рассматривать тригонометрическую функцию числа, т.е. под аргументом стали понимать не только дуги или градусы, но и числа. Эйлер вывел все тригонометрические формулы из нескольких основных, упорядочил вопрос о знаках тригонометрической функции в разных четвертях круга. Для обозначения тригонометрических функций он ввел символику: sin x, cos x, tg x, ctg x.
На пороге 18-го века в развитии тригонометрии появилось новое направление – аналитическое. Если до этого главной целью тригонометрии считалось решение треугольников, то Эйлер рассматривал тригонометрию как науку о тригонометрических функциях. Первая часть: учение о функции – часть общего учения о функциях, которое изучается в математическом анализе. Вторая часть: решение треугольников – глава геометрии. Такие вот нововведения были сделаны Эйлером.
VI. Повторение
Самостоятельная работа “Допиши формулу”.
VII. Итоги урока:
1) Что нового вы узнали сегодня на уроке?
2) Что еще вы хотите узнать?
3) Выставление оценок.
Урок 24. Преобразования графиков тригонометрических функций
09.07.2015 5528 0Цель: рассмотреть наиболее распространенные преобразования графиков тригонометрических функций.
I. Сообщение темы и цели урока
II. Повторение и закрепление пройденного материала
1. Ответы на вопросы по домашнему заданию (разбор нерешенных задач).
2. Контроль усвоения материала (письменный опрос).
Вариант 1
sin х.
2. Найдите основной период функции:
3. Постройте график функции
Вариант 2
1. Основные свойства и график функции у = cos х.
2. Найдите основной период функции:
3. Постройте график функции
III. Изучение нового материала
Все преобразования графиков функций, изложенные подробно в главе 1, являются универсальными - они пригодны для всех функций, в том числе и тригонометрических. Поэтому рекомендуем повторить эту тему. Здесь же ограничимся кратким напоминанием основных преобразований графиков.
1. Для построения графика функции у = f (x ) + b надо перенести график функции на | b | единиц вдоль оси ординат - вверх при b > 0 и вниз при b < 0.
2. Для построения графика функции y = mf (x ) (где m > 0) надо растянуть график функции у = f (x ) в m раз вдоль оси ординат. Причем для m > 1 происходит действительно растяжение в m раз, для 0 < m < 1 - сжатие в 1/ m раз.
3. Для построения графика функции у = f (x + a ) надо перенести график функции на | a | единиц вдоль оси абсцисс - вправо при а < 0 и влево при а > 0.
4. Для построения графика функции у = f (kx ) (где к > 0) надо сжать график функции у = f (x ) в k раз вдоль оси абсцисс. Причем для k > 1 происходит действительно сжатие в к раз, для 0 < k < 1 – растяжение в 1/ k раз.
5. Для построения графика функции у = - f (x ) надо график функции y = f (x ) отразить относительно оси абсцисс (это преобразование - частный случай преобразования 2 для m = -1).
6. Для построения графика функции у = f (-х) надо график функции y = f (x ) отразить относительно оси ординат (это преобразование - частный случай преобразования 4 для k = -1).
Пример 1
Построим график функции у = - cos 3 x + 2.
В соответствии с правилом 5 надо график функции у = cos x отразить относительно оси абсцисс. По правилу 3 этот график надо сжать в три раза вдоль оси абсцисс. Наконец, такой график по правилу 1 надо поднять вверх на три единицы вдоль оси ординат.
Полезно также напомнить правила преобразования графиков с модулями.
1. Для построения графика функции y = | f (х)| надо сохранить часть графика функции у = f (x ), для которой у ≥ 0. Ту часть графика у = f (x ), для которой у < 0, надо симметрично отразить вверх относительно оси абсцисс.
2. Для построения графика функции у = f (|х|) надо сохранить часть графика функции у = f (x ), для которой х ≥ 0. Кроме того, эту часть надо симметрично отразить влево относительно оси ординат.
3. Для построения графика уравнения |у| = f (х) надо сохранить часть графика функции у = f (x ), для которой у ≥ 0. Кроме того, эту часть надо симметрично отразить вниз относительно оси абсцисс.
Пример 2
Построим график уравнения |у| = sin | x |.
Построим график функции у = sin x для x ≥ 0. Этот график по правилу 2 отразим влево относительно оси ординат. Сохраним части такого графика, для которых у ≥ 0. По правилу 3 эти части симметрично отразим вниз относительно оси абсцисс.
В более сложных случаях знаки модуля необходимо раскрывать.
Пример 3
Построим график сложной функции у = cos (2 x + |х|).
Напомним, что аргумент функции косинуса представляет собой функцию переменной х, и поэтому данная функция является сложной. Раскроем знак модуля и получим: Для двух таких промежутков построим график функции y (x ). Учтем, что при х ≥ 0 график функции у = cos 3 x получается из графика функции у = cos х сжатием в 3 раза вдоль оси абсцисс.
Пример 4
Построим график функции
Используя формулу квадрата разности, запишем функцию в виде График функции состоит из двух частей. При х > 0 надо построить график функции у = 1 - cos х. Он получается из графика функции у = cos x отражением относительно оси абсцисс и смещением на 1 единицу вверх вдоль оси ординат.
При х ≥ 0 строим график функции у = (x -1)2 - 1. Он получается из графика функции у = x 2 смещением на 1 единицу вправо вдоль оси абсцисс и на 1 единицу вверх вдоль оси ординат.
IV. Контрольные вопросы (фронтальный опрос)
1. Правила преобразований графиков функций.
2. Преобразования графиков с модулями.
V. Задание на уроке
§ 13, № 2 (а, б); 3; 5; 7 (в, г); 8 (а, б); 9 (а); 10 (б); 11 (а, б); 13 (в, г); 14; 17 (а, б); 19 (б); 20 (а, в).
VI. Задание на дом
§ 13, № 2 (в, г); 4; 6; 7 (а, б); 8 (в, г); 9 (б); 10 (а); 11 (в, г); 13 (а, б); 15; 17 (в, г); 19 (а); 20 (б, г).
VII. Творческое задание
Постройте график функции, уравнения, неравенства:
VIII. Подведение итогов урока
Графики тригонометрических функций
- Функция у = sin x, ее свойства
- Преобразование графиков тригонометрических функций путем параллельного переноса
- Преобразование графиков тригонометрических функций путем сжатия и расширения
- Для любознательных…
- Автор
Графиком функции у = sin x является синусоида
y = sin x
Свойства функции :
- D(y) =R 2. Периодическая (Т=2 )
3. Нечетная ( sin(-x)=-sin x) 4. Нули функции:
у=0, sin x=0 при х = n, n Z
0 при х (0+2 n ; +2 n) , n Z у при x (- +2 n ; 0+2 n), n Z" width="640"
Свойства функции у = sin x
y = sin x
5. Промежутки знакопостоянства :
у 0 при х (0+2 n ; +2 n ) , n Z
у при x ( - +2 n ; 0+2 n), n Z
Свойства функции у= sin x
6. Промежутки монотонности :
функция возрастает на промежутках
вида: - /2 +2 n ; / 2+2 n n Z
Свойства функции у= sin x
Промежутки монотонности:
функция убывает на промежутках
вида: /2 +2 n ; 3 / 2+2 n n Z
Свойства функции у = sin x
x min
x min
x max
x max
7 . Точки экстремума :
x мах = / 2 +2 n , n Z
x м in = - / 2 +2 n , n Z
Свойства функции у = sin x
8 . Область значений :
Е(у) = -1;1
Преобразование графиков тригонометрических функций
- График функции у = f (x +в) получается из графика функции у = f(x) параллельным переносом на (-в) единиц вдоль оси абсцисс
- График функции у = f (x )+а получается из графика функции у = f(x) параллельным переносом на (а) единиц вдоль оси ординат
Постройте график
Функции у = sin(x+ /4 )
y = sin x
вспомнить
правила
Постройте график
функции: y=sin (x - /6)
y =sin (x+ /4 )
Постройте график
функции:
y = sin x +
y =sin (x - /6 )
y= sin x +
Постройте график
функции: y=sin (x + /2)
вспомнить
правила
Графиком функции у = cos x является косинусоида
sin(x+ /2)=cos x
Перечислите свойства
функции у = cos x
путем сжатия и растяжения
- График функции у = k f (x у = f(x) путем его растяжения в k раз (при k1) вдоль оси ординат
- График функции у = k f (x ) получается из графика функции у = f(x) путем его сжатия в 1/k раз (при 0 вдоль оси ординат
путем сжатия и растяжения
y=0.5sinx
вспомнить
правила
путем сжатия и растяжения
- График функции у = f (kx ) получается из графика функции у = f(x) путем его сжатия в k раз (при k1) вдоль оси абсцисс
- График функции у = f (kx ) получается из графика функции у = f(x) путем его растяжения в 1/k раз (при 0 вдоль оси абсцисс
путем сжатия и растяжения
y = cos2x
y = cos 0.5x
вспомнить
правила
путем сжатия и растяжения
- Графики функций у = -f (kx ) и у=- k f(x) получаются из графиков функций у = f(kx) и y= k f(x) соответственно путем их зеркального отображения относительно оси абсцисс
- синус – функция нечетная, поэтому sin(-kx) = - sin (kx)
косинус –функция четная, значит cos(-kx) = cos(kx)
путем сжатия и растяжения
y = - 3sinx
y = 3sinx
вспомнить
правила
путем сжатия и растяжения
y=-2cosx
вспомнить
правила
путем сжатия и растяжения
- График функции у = f (kx+b ) получается из графика функции у = f(x) путем его параллельного переноса на (-в /k) единиц вдоль оси абсцисс и путем сжатия в k раз (при k1) или растяжения в 1/k раз (при 0 вдоль оси абсцисс
- f (kx+b) = f (k(x+b/k))
путем сжатия и растяжения
y= cos(2x+ /3)
y= cos(2(x+ /6))
y= cos(2x+ /3)
y= cos(2(x+ /6))
y=cos(x+ /6)
Y= cos(2x+ /3)
Y= cos(2x+ /3)
вспомнить
правила
Для любознательных…
Посмотрите как выглядят графики некоторых других триг. функций :
y = cosec x или y= 1/ sin x
читается косеконс
y = 1 / cos x или y=sec x
( читается секонс)
О тригонометрических функциях можно почитать в работах :
- Определение тригонометрических функций
- О периодах тригонометрических функций
- Графики синуса и косинуса
- Графики тангенса и котангенса
- Формулы приведения
- Простейшие тригонометрические уравнения
Учитель математики
Державинского лицея
г. Петрозаводска
Присакарь
Ольга Борисовна
(mail : [email protected])
- Напишите мне ваши
Возможно, будет полезно почитать:
- Талисманы китайской культуры, ошибочно приписываемые Фэн-шуй ;
- Сонник Лоффа — бывший муж ;
- Артикли в английском языке ;
- Большой энциклопедический словарь У вас более низкий риск развития диабета ;
- Молитва за человека который болеет раком ;
- План исследовательской работы и проекта ;
- Бухгалтер по расчету заработной платы (расширенный курс) Курсы по расчету заработной платы в 1с ;
- НТГ – нарушение толерантности к глюкозе: причины проявления, симптомы и методы коррекции ;