5.4.2正弦函数、余弦函数的性质(教学课件)正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性)
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当 = −1时,sin − 2π = sin.
知识梳理
知识点一:
1.函数的周期性
(1)一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个 非零常数T,使得
对每一个x∈D都有x+T∈D,且 f(x+T)=f(x) ,那么函数f(x)就叫做周
期函数. 非零常数T 叫做这个函数的周期.
(2)如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个 最小的正数 ,那么这个
方法二(公式法)
1
= 中 = , 所以
2
2
2
=
= 4
1
2
学以致用
反思感悟
求三角函数周期的方法
(1)定义法,即利用周期函数的定义求解.
(2)公式法,对形如 y=Asin(ωx+φ)或 y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ 是常
2π
数,A≠0,ω≠0)的函数,T=|ω|. (常用方法)
2 ;
1+sin x-cos2x
(3)f(x)=
.
1+sin x
π
x≠kπ+ ,k∈Z
解 (1)定义域为 x
2
|
,关于原点对称.因为
f(-x)=sin(-x)+tan(-x)=-sin x-tan x=-f(x),
所以函数 y=sin x+tan x 是奇函数.
学以致用
3x 3π
+
3x
(2)f(x)=sin 4
针每经过1小时运行一周.分针、时针的转动是否具有周期性?
它们的周期分别是多少?
具有周期性
分针的周期是1小时,时针的周期是12小时。
新知引入
那么观察正弦函数的图像,是否也具有同样的周期性的规律呢?
= sin
当横坐标每隔 2kπ(k ∈ Z) 个单位长度,都会出现纵坐标相同的点。
所以正弦函数也具有周期性的规律,且周期是2kπ(k ∈ Z)。
求f
17π
- 6
的值.
(2)若奇函数 f(x)满足 f(x+3)=-f(x),且 f(3)=0,求 f(2 019)的值.
小试牛刀
答案
1. D
2.
1
(1)
2
(2)2
3. (1)偶函数
4. (1)
3
6
(2)偶函数
(2)0
课堂小结
1.求函数的最小正周期的常用方法:
(1)定义法,即观察出周期,再用定义来验证;也可由函数所具有的
2 =-cos ,x∈R.
4
又 f(-x)=-cos
3x
3x
4 =-cos =f(x),
4
-
3x 3π
+
所以函数 f(x)=sin 4
2 是偶函数.
(3)由 1+sin x≠0 解得 x≠2kπ+
3π
,k∈Z,
2
1+sin x-cos2x
所以函数 f(x)=
的定义域为
1+sin x
|
x∈R
x≠2kπ+
某些性质推出使 f(x+T)=f(x)成立的 T.
(2)图象法,即作出 y=f(x)的图象,观察图象可求出 T,如 y=|sin x|.
(3)结论法,一般地,函数 y=Asin(ωx+φ)(其中 A,ω,φ 为常数,A≠0,
2π
ω>0,x∈R)的周期 T= ω .
2 .判 断 函 数 的 奇偶性 , 必须坚持 “ 定义域优先 ” 的原则 ,准确求函数定义域
2π 2π
ω=2,T= ω = 2 =π.
学以致用
(2)y=|sin x|.
x
(3) y=cos ,x∈R;
2
பைடு நூலகம்
解(2)图像法 作图如下:
观察图象可知周期为π.
解(3) 方法一(定义法)
x
+2π
1
x
因为 cos (x+4π)=cos 2
=cos ,
2
2
x
由周期函数的定义知,y=cos 2的周期为 4π.
)
小试牛刀
2. 求下列函数的最小正周期:
(1)y=sin -4π +
π
6
(2)y=cos|x|.
;
3.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|sin x|+cos x;
(2)f(x)= 1-cos x+ cos x-1.
π
π
3
2
2
3
4. (1)若函数 f(x)是以 为周期的偶函数,且当 x∈ 0, 时,f(x)= sin x,
π
π π
- π=f -3π+ =f -6× + =f = .
6
6
2 6
6 2
学以致用
反思感悟
1.解决三角函数的奇偶性与周期性综合问题的方法:利用函数的周期性,可
以把x+nT(n∈Z)的函数值转化为x的函数值.利用奇偶性,可以找到-x与x
的函数值的关系,从而可解决求值问题.
探究新知
思考:如何用代数方法解释以上猜想?
正弦函数的图象满足:
当自变量x的值增加2π整数倍时所对应的函数值,与x所对应
的函数值相等。
诱导公式:sin + 2π = sin ∈ .
探究新知
诱导公式:sin + 2π = sin ∈ .
当 = 1时,sin + 2π = sin.
π
5
0,
(
)等于
且当 x∈
时,f(x)=sin
x,则
2
3
1
A.-
2
解析 f
1
B.
2
3
C.-
2
5π
5π
2π
2π
=f -π=f =f -π
3
3
3
3
=f
√
3
D.
2
π
π
- =f =sin
3
3
π
3
3= 2 .
学以致用
1.若本例中“偶”变“奇”,其他条件不变,求 f
为y=sin 2x=sin(2x+2π)=sin[2(x+π)],即π是使函数值重复出现
的自变量x加上的最小正数,π是对x而言的,而非2x.
(2)并不是所有的周期函数都有最小正周期,比如,常数函数f(x)=c,
任意一个正实数都是它的周期,因而不存在最小正周期.
知识梳理
(3)函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的周期:
2.推得函数周期的若干形式:
(1)若f(x+t)=f(x),则函数周期为t;
(2)若f(x+t)=-f(x),则函数周期为2t;
(3)若 f(x+t)=
(4)若 f(x+t)=-
1
,则函数周期为 2t;
()
1
,则函数周期为 2t.
()
小试牛刀
1.下列是定义在R上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是(
3π
,k∈Z
2
,显然定义域不关于原点对称.
1+sin x-cos2x
故函数 f(x)=
是非奇非偶函数.
1+sin x
学以致用
反思感悟
判断函数奇偶性的方法技巧
判断函数奇偶性时,必须先判断定义域是否关于原点对称.如果是,
再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不
是,那么该函数必为非奇非偶函数.
解
f
5
π
π
π=f - =-f =-sin
3
3
3
5π
的值.
3
π
3
3=- 2 .
17
π
2.若本例中函数的最小正周期变为2,其他条件不变,求 f - 6 π的值.
解
π
因为 f(x)的最小正周期是2,
所以 f
17
π 1
π
(1)y=sin2x+4;
解(1) 方法一
(2)y=|sin x|;
x
(3) y=cos ,x∈R;
2
(定义法)
π
π
π
y=sin2x+4=sin2x+4+2π=sin2x+π+4, 所以周期为π.
方法二 (公式法)
π
y=sin2x+4中
(3)观察法,即通过观察函数图象求其周期.
三种方法各有所长,要根据函数式的结构特征,选择适当的方法求
解.
y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=
.
学以致用 题型二:三角函数的奇偶性及其应用
例 2 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=sin x+tan x;
3 3π
x+
(2)f(x)=sin 4
2
(1)函数y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的最小正周期T= .
2
(2)函数y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的最小正周期T= .
思考:周期函数的周期唯一吗?
不唯一
若f(x+T)=f(x),则f(x+nT)=f(x),n∈Z,且n≠0.
知识梳理
知识点二:
正弦、余弦函数的奇偶性:
正弦函数是
奇函数
,余弦函数是
偶函数
.
判断函数的奇偶性除了定义外,还有判断函数奇偶性的方法吗?
若函数的图象关于原点对称,则该函数是奇函数,
若函数的图象关于y轴对称,则该函数是偶函数.
学以致用 题型一:三角函数的周期问题及简单应用
例1. 求下列函数的周期.
最小正数叫做f(x)的最小正周期.
知识梳理
2.正弦、余弦函数的周期性
正弦函数y=sin x(x∈R)和余弦函数y=cos x(x∈R)都是周期函
数,2kπ(k∈Z,且k≠0)都是它们的周期.最小正周期为2π.
知识梳理
说明:
(1)最小正周期是指能使函数值重复出现的自变量x要加上的那个最小
正数,这个正数是对 x而言的,如y=sin 2x的最小正周期是π,因
和将式子合理变形是解决此类问题的关键 .如果定义域关于原点对称 ,再看 f(-x)
与f(x)的关系,从而判断奇偶性(体现了数学运算和逻辑推理的核心素养 ).
本 课 结 束
2
(k∈Z);
(3)要使y=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ+ (k∈Z);
2
(4)要使y=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z).
学以致用 题型三:函数的周期性、奇偶性的综合问题
例 3 定义在 R 上的函数 f(x)既是偶函数,又是周期函数,若 f(x)的最小正周期为π,
第五章 5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第一课时 周期性与奇偶性
学习目标
1.理解周期函数、周期、最小正周期的定义.(数学抽象)
2.会求正弦函数、余弦函数的周期,并会应用.(数学运算)
3.掌握正弦函数、余弦函数的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(逻辑推理)
思维导图
设置情景
观察钟表,我们发现钟表上的时针每经过12小时运行一周,分
学以致用
反思感悟
判断函数y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)是否具备奇偶性,关键是看它能
否通过诱导公式转化为y=Asin ωx(Aω≠0)或y=Acos ωx(Aω≠0)其中的一个.
常用结论:
(1)要使y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z);
(2)要使y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ+