Понятие синуса
Перед изучением функции синуса и её свойств, вспомним понятие самого синуса. Определение синуса можно ввести двумя способами: с помощью прямоугольного треугольника и с помощью тригонометрической окружности.
Синусом острого угла называется отношение длины противолежащего катета к гипотенузе прямоугольного треугольника (рис 1):
\[cos\alpha =\frac{a}{c}\]
Рисунок 1. Прямоугольный треугольник.
Введем таблицу некоторых значений синуса (таблица 1).
Рисунок 3. Значения синуса.
Свойства функции $f(x)=sinx$
Рассмотрим теперь свойства функции $f\left(x\right)=sinx$.
- Область определения -- все числа.
- Так как по определению 2 значение синуса определяется с помощью единичной окружности, то область значения данной функции отрезок $[-1,\ 1]$.
- $f\left(-x\right)={sin \left(-x\right)\ }=-sinx=-f(x)$, следовательно, функция$f\left(x\right)=sinx$ нечетна.
- $f\left(x+2\pi \right)={sin \left(x+2\pi \right)\ }=sinx=f(x)$, следовательно, функция $f\left(x\right)=sinx$ периодическая с минимальным периодом $2\pi $.
- Пересечение с осями координат: При $x=0$, $f\left(0\right)=sin0=0$. При $y=0$, $x=\pi n,n\in Z$.
- Функция выше оси $Ox$ при $x\in (2\pi n,\pi +2\pi n),n\in Z$.
- Функция ниже оси $Ox$ при $x\in (-\pi +2\pi n,2\pi n),n\in Z$.
- $f' (x)=(sinx)'=cosx$.\[cosx=0\] \[x=\frac{\pi }{2}+\pi n,\ n\in Z\]
Функция $f\left(x\right)=sinx$ возрастает, при $x\in \left(-\frac{\pi }{2}+2\pi n,\frac{\pi }{2}+2\pi n\right)$.
Функция $f\left(x\right)=sinx$ убывает при $x\in \left(\frac{\pi }{2}+2\pi n,\frac{3\pi }{2}+2\pi n\right)$.
Точки максимума $(\frac{\pi }{2}+2\pi n,1)$.
Точки минимума $(\frac{3\pi }{2}+2\pi n,-1)$.
- Функция непрерывна на всей области определения.
График функции $y=sinx$
Графиком функции $y=sinx$ является синусоида (рис. 3).
Рисунок 4. Синусоида.
Задачи на построение синусоид
Построить график функции $y=sinx-1$.
График данной функции получается из функции $y=sinx$ путем смещения вдоль оси $Oy$ на 1 единицу вниз:
Рисунок 5.
Построить график функции $y=sin\left(x+\frac{\pi }{2}\right)$.
График данной функции получается из функции $y=sinx$ путем смещения вдоль оси $Ox$ на $\frac{\pi }{2}$ единиц влево.
Рисунок 6.