高一数学寒假课程第9讲-三角函数的图像及性质
高中数学三角函数的图像与性质优秀课件
1
2 3
2
2
1 2
3 2
2
y cos x,x R
3 2
2
正、余弦函数的性质
y
2
sin
1 2
x
4
④周期性:形如y Asin x 或y Aco1sx 的
函数的周期T 2 .
2 1
3 2 5 3 7 4
2
2
2
2
y sin 2x 1
1
2 3 2
2 1
2
3 2
例1:已知函数y
Asin x A
0,
0,
2
,x
R
的部分图像,求函数解析式.
解:由图知A 2.
又 T 3 1 2,故T 8, 即 2 8, .
4
4
令 1 = 得= .
4
2
4
综上得,y
2sin
4
x
4
.
例2:函数f
x
Asin
x
0,
2
,x
R
的部分图像如图,则函数表达式为(
x
0
4
3
2
4
2x
0
3
2
2
2
y sin 2x
0
1
0
1
0
五点:0,0, 4 ,1, 2 ,0,
3
4
,1,,0.
1
3 2
2 1 2
2
五点作图法
例1:用“五点法”作y
2sin
1 2
x
4
,x
2
,7 2
的图像.
x
3
5
7
2
2
三角函数的图像和性质
三角函数的图像和性质三角函数是数学中的一类特殊函数,以其图像的周期性和性质的多样性而被广泛研究和应用。
本文将介绍三角函数的图像特点和基本性质。
一、正弦函数的图像和性质正弦函数是最基本的三角函数之一,用sin(x)表示。
其图像为周期性曲线,其周期为2π。
在一个周期内,正弦函数的值在[-1,1]之间变化。
图像在x轴上的零点是正弦函数的特殊点,记为x=kπ,其中k为整数。
正弦函数的图像在x=kπ时经过极大值或极小值。
正弦函数的性质:1. 周期性:sin(x+2π)=sin(x),即正弦函数在过一周期后会重复。
2. 奇偶性:sin(-x)=-sin(x),即正弦函数关于原点对称。
3. 对称性:sin(π-x)=sin(x),即正弦函数关于y轴对称。
二、余弦函数的图像和性质余弦函数是另一个常见的三角函数,用cos(x)表示。
余弦函数的图像也是周期性曲线,其周期同样为2π。
在一个周期内,余弦函数的值同样在[-1,1]之间变化。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像在x=kπ时经过极大值或极小值。
余弦函数的性质:1. 周期性:cos(x+2π)=cos(x),即余弦函数在过一周期后会重复。
2. 奇偶性:cos(-x)=cos(x),即余弦函数关于y轴对称。
3. 对称性:cos(π-x)=-cos(x),即余弦函数关于原点对称。
三、正切函数的图像和性质正切函数是三角函数中另一个常见的函数,用tan(x)表示。
正切函数的图像为周期性曲线,其周期为π。
正切函数的图像在x=kπ+π/2时会出现无穷大的间断点,即tan(x)在这些点是无界的。
正切函数的性质:1. 周期性:tan(x+π)=tan(x),即正切函数在过一个周期后会重复。
2. 奇偶性:tan(-x)=-tan(x),即正切函数关于原点对称。
四、其他三角函数除了正弦函数、余弦函数和正切函数,还有其他与它们密切相关的三角函数。
1. 反正弦函数:用arcsin(x)表示,表示一个角的正弦值等于x,返回值在[-π/2, π/2]之间。
三角函数图像与性质
三角函数图像与性质在数学中,三角函数是研究角与角度关系的一类函数。
其中最重要的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
这些函数在数学和科学领域中有着广泛的应用,尤其是在研究周期性现象时起到了关键作用。
本文将详细介绍三角函数的图像特征和性质。
正弦函数的图像与性质正弦函数是最基本的三角函数之一,通常用符号$\\sin$表示。
它的图像是一条连续的波浪线,呈现出周期性的特点。
正弦函数的定义域为整个实数集$\\mathbb{R}$,值域为闭区间[−1,1]。
在0度、90度、180度、270度和360度等特殊角度上,正弦函数的取值分别为0、1、0、-1和0。
正弦函数是奇函数,即$\\sin(-x)=-\\sin(x)$,具有对称性。
余弦函数的图像与性质余弦函数是另一个重要的三角函数,通常用符号$\\cos$表示。
它的图像类似于正弦函数,也是一条连续的波浪线,同样呈现周期性。
余弦函数的定义域为整个实数集$\\mathbb{R}$,值域为闭区间[−1,1]。
在0度、90度、180度、270度和360度等特殊角度上,余弦函数的取值分别为1、0、-1、0和1。
余弦函数是偶函数,即$\\cos(-x)=\\cos(x)$,具有对称性。
正切函数的图像与性质正切函数是三角函数中的另一个重要函数,通常用符号$\\tan$表示。
它的图像是一组相互平行的直线,具有间断点。
正切函数的定义域为整个实数集$\\mathbb{R}$,在某些特殊角度上可能不存在定义,例如在90度和270度时。
正切函数的值域为整个实数集$\\mathbb{R}$。
正切函数是奇函数,即$\\tan(-x)=-\\tan(x)$。
三角函数的性质除了上述基本性质外,三角函数还有一些重要的性质:1.周期性:正弦函数和余弦函数的周期为$2\\pi$,即在$[0, 2\\pi]$范围内图像重复;2.奇偶性:正弦函数和正切函数是奇函数,余弦函数是偶函数;3.最值:正弦函数和余弦函数的最大值为1,最小值为-1;正切函数在定义域内取值范围较广;4.单调性:正弦函数、余弦函数和正切函数在各自的定义域上具有不同的单调性特点。
三角函数的图像与性质
三角函数的图像与性质三角函数是数学中的一类重要函数,由于其广泛应用于物理、工程和计算机科学等领域,对三角函数的图像和性质进行了深入的研究。
本文将就三角函数的图像和性质展开讨论。
一、正弦函数(Sine Function)正弦函数是最基本的三角函数之一,用sin(x)表示,其中x是一个实数。
正弦函数的图像可以通过绘制函数y = sin(x)来得到,横坐标x 表示角度(以弧度为单位),纵坐标y表示sin(x)的值。
正弦函数的图像具有以下性质:1. 周期性:正弦函数是周期性函数,其周期是2π(360度)。
2. 对称性:正弦函数是奇函数,即满足sin(-x) = -sin(x)。
3. 定义域和值域:正弦函数的定义域是整个实数集,值域在闭区间[-1, 1]内。
4. 最值:正弦函数在区间[0, 2π]取得最大值1和最小值-1。
二、余弦函数(Cosine Function)余弦函数是三角函数的另一个重要代表,用cos(x)表示,其中x是一个实数。
余弦函数的图像可以通过绘制函数y = cos(x)来得到,横坐标x表示角度(以弧度为单位),纵坐标y表示cos(x)的值。
余弦函数的图像具有以下性质:1. 周期性:余弦函数也是周期性函数,其周期是2π(360度)。
2. 对称性:余弦函数是偶函数,即满足cos(-x) = cos(x)。
3. 定义域和值域:余弦函数的定义域是整个实数集,值域在闭区间[-1, 1]内。
4. 最值:余弦函数在区间[0, 2π]取得最大值1和最小值-1。
三、正切函数(Tangent Function)正切函数是三角函数中的另一种形式,用tan(x)表示,其中x是一个实数。
正切函数的图像可以通过绘制函数y = tan(x)来得到,横坐标x表示角度(以弧度为单位),纵坐标y表示tan(x)的值。
正切函数的图像具有以下性质:1. 周期性:正切函数是周期性函数,其周期是π(180度)。
2. 对称性:正切函数是奇函数,即满足tan(-x) = -tan(x)。
高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结
高中数学三角函数及反三角函数图像性质、知识点总结高中数学中,三角函数及反三角函数是重要的内容之一。
在学习这一部分知识时,需要掌握其图像性质以及相关的知识点。
下面将对这些内容进行总结。
一、三角函数的图像性质1. 正弦函数(sin)的图像性质:- 周期性:sin函数的周期为2π,即在每个周期内,函数的图像重复出现;- 奇函数性质:sin函数关于原点对称;- 取值范围:sin函数的取值范围为[-1,1],即函数的值始终在该区间内波动。
2. 余弦函数(cos)的图像性质:- 周期性:cos函数的周期为2π;- 偶函数性质:cos函数关于y轴对称;- 取值范围:cos函数的取值范围也为[-1,1]。
3. 正切函数(tan)的图像性质:- 周期性:tan函数的周期为π;- 奇函数性质:tan函数关于原点对称;- 无界性:tan函数的值域为实数集,即函数在某些点无界。
二、三角函数的知识点1. 基本正弦函数的性质:- 特殊角的正弦值:0°、90°、180°、270°和360°对应的正弦值分别为0、1、0、-1和0;- 正弦函数的增减性:在0°到180°的区间上,sin函数是单调递增的;- 正弦函数的奇偶性:sin(-x)=-sin(x),即sin函数关于原点对称。
2. 基本余弦函数的性质:- 特殊角的余弦值:0°、90°、180°、270°和360°对应的余弦值分别为1、0、-1、0和1;- 余弦函数的增减性:在0°到180°的区间上,cos函数是单调递减的;- 余弦函数的奇偶性:cos(-x)=cos(x),即cos函数关于y轴对称。
3. 基本正切函数的性质:- 特殊角的正切值:0°、90°、180°和270°对应的正切值分别为0、无穷大、0和无穷大;- 正切函数的周期性:tan(x+π)=tan(x),即tan函数的周期是π。
三角函数的图像和性质讲解(定义域,值域,周期,单调性等)
三角函数的图象与性质教学目标:1、掌握正、余弦函数的定义域和值域;2、进一步理解三角函数的周期性和奇偶性的概念,会求它们的周期,会判断它们的奇偶性;3、能正确求出正、余弦函数的单调区间教学重点:正、余弦函数的性质教学难点:正、余弦函数的单调性知识要点:1、定义域:函数sin y x =及cos y x =的定义域都是(),-∞+∞,即实数集R2、值域:函数sin y x =,x R ∈及cos y x =,x R ∈的值域都是[]1,1-理解:(1)在单位圆中,正弦线、余弦线的长都是等于或小于半径的长1的,所以sin 1x ≤,cos 1x ≤,即1sin 1x -≤≤,1cos 1-≤≤。
(2)函数sin y x =在2,()2x k k Z ππ=+∈时,y 取最大值1,当22x k ππ=-,()k Z ∈时,y 取最小值-1;函数cos y x =在2x k π=,()k Z ∈时,y 取最大值1,当2x k ππ=+,()k Z ∈时,y 取最小值-1。
正弦函数s i n y x =,x R ∈和余弦函数cos y x =,x R ∈是周期函数,2k π(0)k Z k ∈≠且都是它们的周期,最小正周期是2π。
4、奇偶性正弦函数sin y x =,x R ∈是奇函数,余弦函数cos y x =,x R ∈是偶函数。
理解:(1)由诱导公式()sin sin x x -=-,cos()cos x x -=可知以上结论成立;(2)反映在图象上,正弦曲线关于原点O 对称,余弦曲线关于y 轴对称。
5、单调性(1)由正弦曲线可以看出:当x 由2π-增大到2π时,曲线逐渐上升,sin x 由-1增大到1;当x 由2π增大到32π时,曲线逐渐下降,sin x 由1减至-1,由正弦函数的周期性知道:①正弦函数sin y x =在每一个闭区间2,222k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从-1增大到1,是增函数; ②在每一个闭区间32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从1减小到-1,是减函数。
三角函数的定义、图像和性质
极值点:函数 在其周期内取 得最大值和最 小值的点,即 最值点的横坐 标
0 4
诱导公式
三角函数的诱导 公式是三角函数 性质的重要组成 部分,它可以帮 助我们简化复杂 的三角函数计算。
添加标题
诱导公式包括正 弦、余弦和正切 的诱导公式,它 们可以通过三角 函数的周期性和 对称性推导出来。
添加标题
奇偶性
奇函数:满足f(-x)=-f(x) 的函数
偶函数:满足f(-x)=f(x) 的函数
奇偶性的判断方法:根据 定义来判断
奇偶性在三角函数中的应 用:判断函数的图像对称
性
最值和零点
最大值和最小 值:三角函数 在其周期内可 以达到的最大 和最小值
0 1
零点:函数值 为零的点,即 解方程的根
0 2
周期性:三角 函数图像呈现 周期性变化, 每个周期内存 在一个最大值 和一个最小值
利用诱导公式, 我们可以将任意 角的三角函数转 化为锐角或0到 360度之间的角的 三角函数,从而
简化计算。
添加标题
诱导公式在三角 函数的图像和性 质中有着广泛的 应用,可以帮助 我们更好地理解 三角函数的性质
和图像。
添加标题
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三角函数的定义、 图像和性质
汇报人:XX
目录
01 三 角 函 数 的 定 义 02 三 角 函 数 的 图 像 03 三 角 函 数 的 性 质
01
三角函数的定义
正弦函数
定义:正弦函数是三角函数的一种,定义为y=sinx,x∈R。 图像:正弦函数的图像是一个周期函数,形状类似于波浪。 性质:正弦函数具有一些重要的性质,如奇偶性、周期性、单调性等。
高一数学讲义 三角函数的图像和性质
三角函数要求层次重难点sin y x =,cos y x =,tan y x =的图象和性质C了解正弦、余弦、正切、余切函数的图象的画法 函数sin()y A x ωϕ=+的图象C会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数sin()y A x ωϕ=+的简图,理解,,A ωϕ的物理意义,掌握由函数sin y x =的图象到函数sin()y A x ωϕ=+的图象的变换原理和方法用三角函数的图象解决一些简单的实际问题 B 掌握正弦、余弦、正切函数图象的对称轴或对称中心三角函数的定义域和值域B 掌握三角函数的定义域、值域的求法三角函数的性质 C掌握三角函数的奇偶性与单调性,并能应用它们解决一些问题,会求经过简单的恒等变形可化为sin()y A x ωϕ=+的三角函数的性质三角函数的图象和性质的应用C掌握三角函数奇偶性的判断及三角函数单调区间的求解及其应用三角函数的图象是高考的热点之一,重点考查已知图象求解析式,函数的图象变换及对称问题,利用图象变换和对称以及图象的性质解决实际问题,多为中档题.板块一:三角函数的图象 高考要求第九讲三角函数的图像与性质知识精讲1.三角函数的图象2.函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象的作法――五点法①确定函数的最小正周期2πT ω=;②令x ωϕ+=0、π2、π、3π2、2π,得x ϕω=-、1π()2ϕω-、1(π)ϕω-、13π()2ϕω-、1(2π)ϕω-,于是得到五个关键点(,0)ϕω-、1π((),1)2ϕω-、1((π),0)ϕω-、13π((),1)2ϕω--、1((2π),0)ϕω-;③描点作图,先作出函数在一个周期内的图象,然后根据函数的周期性,把函数在一个周期内的图象向左、右扩展,得到函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象.3.()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象函数()()sin 0,0,y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象可以用下面的方法得到:先把sin y x=的图象上所有点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位;再把所得各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变);再把所得的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变),从而得到sin()y A x ωϕ=+的图象.当函数sin()y A x ωϕ=+表示一个振动量时:A 叫做振幅;T 叫做周期;1T叫做频率;x ωϕ+叫做相位,ϕ叫做初相.上面是一种函数的平移缩放的过程,可以用这种方法来把一种三角函数转换成另外一种三角函数.下面把这个过程分解一下: (1)相位变换要得到函数sin()(0)y x ϕϕ=+≠的图象,可以令x x ϕ=+,也就是原来的x 变成了现在的x ϕ+,相当于x 减小了(0)ϕϕ<,即可以看做是把sin y x =的图象上的各点向左(0)ϕ>或向变换,使相位由x 变为x ϕ+,我们称它为相位变换.它实质上是一种左右平移变换. (2)周期变换要得到函数sin (0,1)y x ωωω=>≠的图象,令x x ω=,即现在的x 缩小到了原来的ω倍,就可以看做是把sin y x =的图象上的各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变)得到,由sin y x =的图象变换为sin y x ω=的图象,其周期由2π变为2πω,这种变换叫周期变换.周期变换是一种横向的伸缩. (3)振幅变换要得到sin (0,1)y A x A A =>≠且的图象,令yy A=,即相当于y 变为原来的A 倍,也就是把sin y x =的图象上的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换.振幅变换是一种纵向的伸缩.【说明】本题的所有变换都是针对x 和y 来的,也就是说所有的转换都是用在x 和y 身上的,他们的系数也不包括在内.例如()()sin 0,0,y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象,如果先把sin y x =各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变)变成sin y x ω=,再把所得的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变),得到sin y A x ω=,而最后才所有点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位,这样得到就是sin ()y A x ωϕ=+,而不是sin()y A x ωϕ=+.希望大家能够从中理解“坐标变换是针对x 和y 做的” 这句话的意义.(二)典例分析【例1】 ⑴(2009年全国I )如果函数()3cos 2y x ϕ=+的图象关于点4π3⎛⎫⎪⎝⎭,0中心对称,那么ϕ的最小值为( )A .π6B .π4C .π3D .π2 ⑵(2008浙江卷5)在同一平面直角坐标系中,函数3πcos ([0,2π])22x y x ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭的图象和直线12y =的交点个数是( )A .0B .1C .2D .4【例2】 函数()sin()(0,0)f x A x A ωϕω=+>>的部分图象如下图所示,则(1)(2)(3)f f f +++…(11) f=【例3】方程1sin22x=在[2π,2π]-内解的个数为.【例4】如图,方程sin2sinx x=在区间(0,2π)内解的个数是( ) A.1B.2C.3D.4【例5】⑴求方程lg sin0x x-=的解的个数;⑵求方程100sin x x=的解的个数.【例6】(2006年-辽宁)已知函数11()(sin cos)sin cos22f x x x x x=+--,求()f x的值域.【例7】 函数cos(sin )y x =的值域为_______【例8】 ⑴求函数22log (1sin )log (1sin )y x x =++-,ππ,64x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦的值域.⑵求函数223sin sin y x x=+(π,)x k k ≠∈Z 的值域.【例9】 (1sin )(3sin )2sin x x y x++=+的最值及对应的x 的集合【例10】 已知正弦曲线sin()(0,0,02π)y A x A ωϕωϕ=+>><<上的一个最高点是(2,,由这个最高点到相邻的最低点,曲线与x 轴相交于点(6,0),试求这个函数的解析式.【例11】 已知函数π()sin()(0,0,||)2f x A x A ωϕωϕ=+>><的图象在y 轴上的截距为1,它在y 轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为0(,2)x 和0(3π,2)x +-. ⑴求()f x 的解析式;⑵用列表作图的方法画出函数()y f x =在长度为一个周期的闭区间上的图象.【例12】 如图,是函数sin()(0,0)y A x A ωϕω=+>>,πϕ<的图象的一部分,由图中条件写出函数解析式.【例13】 右图是函数sin()y A x ωϕ=+(0,0,02π)A ωϕ>><<的图象的一部分,试求此函数的解析式.【例14】 函数sin()y A x ωϕ=+(0,0,π)A ωϕ>><的图象的一段如图所示,确定该函数的解析式.【例15】 (2005年湖南高考)设函数()f x 的图象与直线x a =,x b =及x 轴围成图形的面积称为函数()f x 在[,]a b 上的面积,已知函数sin y nx =在π0,n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的面积为2n ()n *∈N , ⑴sin3y x =在2π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的面积为 ;⑵sin(3π)1y x =-+在π4π,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的面积为 . 【例16】 设π()sin (0)53kf x x k ⎛⎫=+≠ ⎪⎝⎭⑴求当3k =时,函数图象的对称轴方程和对称中心坐标.⑵求最小正整数k ,使得当自变量在任意两个整数间(包括整数本身)变化时,函数至少取得一次最大值M 和最小值m .【例17】 已知函数2sin sin 1y x a x =++的最小值为1,求a 的值.【例18】 求证:在区间π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭内存在唯一的实数对(,)c d ,π,0,2c d ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且c d <,使得sin(cos )c c =,cos(sin )d d =成立.【例19】 已知函数()b x a x x a x a x f ++⋅+=22cos 33cos sin 2sin 3⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤20πx 的值域为[23,-],求a 、b 的值.【例20】 已知函数R ∈+⋅+=x x x x y ,1cos sin 23cos 212. (1)当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合;(2)该函数的图象可由y =sin x (x ∈R )的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?【例21】 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(200πϕω<>>,,A )的图象在y 轴上的截距为1,它在y 轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为(x 0,2)和(x 0+3π,-2). (1)求f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的31,(纵坐标不变),然后再将所得图象沿x 轴正方向平移3π个单位,得到函数y =g (x )的图象.写出函数y =g (x )的解析式并用“五点法”画出y =g (x )在长度为一个周期的闭区间上的图象.板块二:三角函数图象变换(一)知识内容1.函数图象平移基本结论小结如下:(0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=+左移个单位 (0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=-右移个单位 (0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→-=上移个单位 (0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→+=下移个单位1()()y f x y f x ωω=−−−−−−−−→=各点横坐标变成原来的倍()()y f x Ay f x =−−−−−−−−→=1各点纵坐标变成原来的倍A()()x y f x y f x =−−−−→-=绕轴翻折 ()()y f x y f x =−−−−→=-绕y 轴翻折设00(,)P x y 为()y f x =左移a 个单位后所得图象上的任意一点,则将P右移a 个单位得到的00'(,)P x a y +必在()y f x =的图象上,故00()y f x a =+,又00(,)P x y 点任意,故()y f x =的图象左移a 个单位得到的新的函数的解析式为:()y f x a =+.1(二)典例分析【例22】 已知函数()sin f x x a =-,a ∈R⑴讨论函数()f x 的奇偶性⑵求当()f x 取最大值时,自变量x 的取值集合.【例23】 设函数()sin ()3f x x x π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭R ,则()f x ( )A .在区间27,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数 B .在区间,2π⎡⎤-π-⎢⎥⎣⎦上是减函数C .在区间,84ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数D .在区间5,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数【例24】 设函数()sin3|sin3|f x x x =+,则()f x 为( )A .周期函数,最小正周期为π3B .周期函数,最小正周期为2π3C .周期函数,最小正周期为2πD .非周期函数【例25】 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(200πϕω<>>,,A )的图象在y 轴上的截距为1,它在y 轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为(x 0,2)和(x 0+3π,-2). (1)求f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的31,(纵坐标不变),然后再将所得图象沿x 轴正方向平移3π个单位,得到函数y =g (x )的图象.写出函数y =g (x )的解析式并用“五点法”画出y =g (x )在长度为一个周期的闭区间上的图象.【例26】 (2005年湖北文)函数sin cos 1y x x =-的最小正周期与最大值的和为 .【例27】 已知函数π()sin ()4f x a x a b ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭Z ,,当π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,()f x 的最大值为1.⑴求()f x 的解析式;⑵由()f x 的图象是否可以经过平移变换得到一个奇函数()y g x =的图象?若能,请写出变换过程;若不能,请说明理由.板块三:三角函数的性质(一)知识内容]2π,(21)π]()k k k +∈Z(2π,x k =(二)典例分析【例28】 求使1cos 1ax a+=-有意义的a 的取值范围.【例29】 当方程224sin 4sin 20x x k k +-+-=有解时,求k 的取值范围.【例30】 设f (x )满足ππ2(sin )3(sin )4sin cos ()44f x f x x x x -+=-≤≤,求()f x 的表达式.板块四:三角函数与二次函数典例分析【例31】 求函数22sin 2sin 1y x x =-++的值域.【例32】 求函数222cos sin y a x x =--的最大值与最小值.【例33】 求函数253sin cos 82y x a x a =++-π(0)2x ≤≤的最大值【例34】 为使方程2cos sin 0x x a -+=在π0,2⎛⎤ ⎥⎝⎦内有解,则a 的取值范围是( )A.11a -≤≤B.11a -<≤C.10a -<≤D.54a -≤【例35】 已知定义在(,4]-∞上的减函数()f x ,使得27(sin )(12cos )4f m x f m x -+-+≤,对一切实数x 均成立,求实数m 的取值范围 .【例36】 已知,b c 是实数,函数2()f x x bx c =++对任意,αβ∈R 有:①(sin )0f α≥②(2cos )0f β+≤⑴求(1)f 的值; ⑵证明:3c ≥;⑶设(sin )f α的最大值为 10,求()f x .(一)知识内容1.定义:对于函数()f x ,如果存在一个不为零的数T ,使得当x 取定义域中的任意一个数时,()()f x T f x +=总成立,那么称()f x 是周期函数,T 称为这个函数的周期,如果函数()f x 的所有正周期总存在最小值0T ,则称0T 为这个函数的最小正周期.2.说明:周期函数的定义域是无界的;若T 是某函数的周期,则(,0)nT n n ∈≠N 均为此函数的周期;若函数()y f x =的最小正周期是T ,则函数()y f x ωϕ=+的最小正周期是Tω.3.对称轴为x a =的函数,对称中心为(,)a b 的函数的解析式问题函数()y f x =周期为T ⇔如果点(,)x y 在图象上,则(,)x T y +也在图象上⇔()()y f x f x T ==+推广:关于一般的轴对称:函数()y f x =关于直线x a =对称⇔如果点(,)x y 在图象上则它关于直线x a =的对称点(2,)a x y -也在图象上⇔()(2)y f x f a x ==-板块五:三角函数的周期性关于一般的中心对称:()y f x =关于点(,)a b 对称⇔如果点(,)x y 在图象上,则它关于点(,)a b 的对称点(2,2)a x b y --也在图象上⇔2()(2)b f x f a x -=-4.某个函数关于点对称或轴对称,周期的特点:⑴若定义在R 上的函数()f x 有两条对称轴x a =,x b =()a b >,则这个函数必定是周期函数,2()T a b =-是它的周期.证:[2()][(2)]f a b x f a a b x -+=+-+[(2)](2)f a a b x f b x =--+=- [()]f b b x =+-[()]()f b b x f x =--=∴()f x 以2()a b -为周期⑵若函数()f x 在R 上的图象关于某点0(,)A a y 与某直线x b =()a b ≠对称,则此函数为周期函数,4T b a =-是它的周期.证:图象上任一点(,())x f x 关于点0(,)A a y 的对称点0(2,2())a x y f x --也在图象上,即有0(2)2()f a x y f x -=-,且()()f b x f b x -=+,则0()2(2)f x y f a x =-- 02[(2)]y f b b a x =---+02[(2)]y f b b a x =-+-+02(22)y f b a x =--+[2(22)]f a b a x =--+[(34)]f b b a x =--+[(34)]f b b a x =+-+[4()]f b a x =-+∴()f x 是以4()b a -为周期的函数(二)典例分析【例37】 ⑴设函数ππ()2sin()25f x x =+,若对任意x ∈R ,都有12()()()f x f x f x ≤≤成立,则12x x -的最小值( )A.4B.2C.1D.12⑵已知()sin (0)363f x x f f ωωπππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+>= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,且()f x 在区间63ππ⎛⎫⎪⎝⎭,有最小值,无最大值,则ω=__________.【例38】 已知函数2sin()y x ωϕ=+(0π)ϕ<<为偶函数,其图象与直线2y =相邻的两个交点的横坐标分别为1x ,2x ,且12πx x -=,则( ) A.π2,2ωϕ==B.1π,22ωϕ==C.1π,24ωϕ==D.π2,4ωϕ== 【例39】 函数()f x ,当(,)x ∈-∞+∞时,(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==.⑴试判断函数()f x 的奇偶性.⑵试求方程()0f x =在闭区间[2005,2005]-上的根的个数,证明你的结论.【例40】 设()f x 是定义在R 上并以2为周期的函数, 当[1,1]x ∈-时,2()f x x =.⑴求(1,3]x ∈时,()f x 的表达式;⑵作出()f x 的图象,并求(3)f -及(3.5)f 的值.【例41】 函数sin (0)y x ωω=>在区间[0,1]上恰好有50个最大值,则ω的取值范围是 .【例42】 函数21π5cos π36k y x +⎛⎫=- ⎪⎝⎭()k *∈N 对于任意实数a ,在区间[,3]a a +上的值54出现的次数习题1. 函数()cos(3)f x x x ϕ=+∈R ,的图象关于原点中心对称,则ϕ=( )A.π3 B.ππ2k k +∈Z , C.πk k ∈Z , D.π2π2k k -∈Z ,习题2. ⑴函数sin 1y a x =+的最大值是3,则它的最小值_____________________.⑵函数sin y x =的一个单调增区间是( ) A.ππ⎛⎫- ⎪44⎝⎭,B.3ππ⎛⎫ ⎪44⎝⎭,C.3π⎛⎫π ⎪2⎝⎭,D.32π⎛⎫π⎪2⎝⎭,家庭作业习题3. 已知函数()()cos ωϕ=+f x A x 的图象如图所示,π223⎛⎫=- ⎪⎝⎭f ,则()0=f ( )A.23-B.12-C.23D.12习题4. 求下列不等式x 的取值范围.⑴2sin 10x +≥;⑵π2cos(3)106x +-≤.习题5. 若函数sin()y A x ωϕ=+,(0,0,02π)A ωϕ>><≤的图象上一个最高点的坐标为(,由这个最高点到相邻的最低点间,图象与x 轴的交点为(4,0).求此函数的解析式.习题6. 把曲线π:2sin 24C y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭向右平移(0)a a >个单位,得到的曲线G 关于直线π4x =对称.求a 的最小值.习题1. 定义在R 上的函数()f x 既是偶函数又是周期函数,若()f x 的最小正周期是π,且当π[0,]2x ∈时,()sin f x x =,则5π()3f 的值为( ) A . 12- B .3C .3-D .12习题2. 设()f x 是定义在R 上且最小正周期为3π2的函数,在某一周期内,πcos 2,0,2()sin ,0π,x x f x x x ⎧-<⎪=⎨⎪<⎩≤≤则()15π4f -= .习题3. 已知π4x ≤,求函数2cos sin y x x =+的最小值习题4. (2005山东卷)函数21sin(),10(),0x x x f x e x π-⎧-<<⎪=⎨⎪⎩≥,若(1)()2f f a +=,则a 的所有可能值为( )A.1B.21,-C.2- D.21, 习题5. 设()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线1x =对称,对任意的1x ,2x 10,2⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦都有1212()()()f x x f x f x +=⋅,且(1)0f a =>,⑴求12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭及14f ⎛⎫⎪⎝⎭⑵证明()f x 是周期函数习题6. 关于x 的不等式222sin 2cos 2a a x a x +--≥的解集是全体实数,求实数a 的取值范围月测备选。
三角函数的图像和性质教学课件
图像变化
当角度增加时,余 弦函数的值会减小, 图像会向中心靠拢; 当角度减小时,余 弦函数的值会增加, 图像会向外扩展。
图像周期
余弦函数的图像具 有周期性,周期为 360度。在一个周 期内,图像会重复 出现。
正切函数的图像
图像形状
01 正切函数的图像在直角坐标系中呈现出周期性和无界性,其形状类似于波浪线。
调性。
PART 04
三角函数的应用
在几何学中的应用
三角函数在几何学中有着广泛的应用, 例如在计算角度、长度、面积等方面。
三角函数可以帮助我们理解几何图形的 性质,例如在研究圆、椭圆、抛物线等 方面。
三角函数还可以用于解决一些几何问题, 例如在计算最短路径、最大面积等方面。
在物理学中 的应用
交流电
三角函数的基本性质
周期性
三角函数(如正弦函数和 余弦函数)具有明显的周 期性,这意味着它们的图 像会重复出现。
振幅和相位
振幅和相位是描述三角函 数的重要参数。振幅决定 了图像的最高点和最低点, 而相位决定了图像在垂直 方向上的位置。
奇偶性
三角函数中的正弦函数和 余弦函数具有不同的奇偶 性。正弦函数是奇函数, 而余弦函数是偶函数。
图像变化规律
02 正切函数的图像随着角度的变化而呈现周期性的变化,其变化规律是每隔180度重复一次。
图像与x轴交点
03 正切函数的图像与x轴的交点是无穷多个,且分布不均,主要集中在x轴的两侧。
其他三角函数的图像
正切函数图像在直角坐标系中呈现 出周期性和无界性,是三角函数中 较为特殊的一种。
余切函数图像与正切函数图像互为 反函数,在直角坐标系中呈现出对 称性和周期性。
工程学
在工程学中,三角函数可以用于解决各种实际问题,如结 构工程中的应力分析、机械工程中的振动分析等。
数学公式知识:三角函数的图像及其性质
数学公式知识:三角函数的图像及其性质三角函数是数学中的重要内容,有着广泛的应用。
在几何、物理、工程等领域中都有着重要作用。
在三角函数中,正弦函数、余弦函数、正切函数等图像及其性质是比较基础且重要的内容。
本文将介绍三角函数的图像及其性质,帮助读者更好地理解和掌握三角函数的知识。
一、正弦函数的图像及其性质正弦函数的函数式为:y=sin(x),其中x表示自变量的取值,范围为实数;y表示正弦函数对应的因变量。
正弦函数的图像是一条典型的正弦曲线。
其图像的周期为2π。
正弦函数的图像在坐标轴上为(0,0)处,且在x轴的取值为kπ(k为整数)时,函数值为0,即sin(kπ)=0。
正弦函数的图像在x轴上的最大正值和最小负值分别为1和-1,即sin(±π/2)=±1。
正弦函数在π/2+nπ(n为整数)时,取得最大值1;在-π/2+nπ(n为整数)时,取得最小值-1。
当自变量x增加2π时,正弦函数的函数值也将再次取得最大值1或最小值-1,即满足周期性。
正弦函数为奇函数,即sin(-x)=-sin(x),即正弦函数的图像呈现关于y轴对称的性质。
二、余弦函数的图像及其性质余弦函数的函数式为:y=cos(x),其中x表示自变量的取值,范围为实数;y表示余弦函数对应的因变量。
余弦函数的图像是一条典型的余弦曲线。
其图像的周期为2π。
余弦函数的图像在坐标轴上为(0,1)(0度),且在x轴的取值为kπ(k 为整数)时,函数值为1,即cos(kπ)=1。
余弦函数的图像在x轴上的最大正值和最小负值都为0,即cos(±π/2)=0。
余弦函数在nπ(n为整数)时,取得最小值-1;在π+nπ(n为整数)时,取得最大值1。
当自变量x增加2π时,余弦函数的函数值也将再次取得最大值1或最小值-1,即满足周期性。
余弦函数为偶函数,即cos(-x)=cos(x),即余弦函数的图像呈现关于y轴对称的性质。
高一数学三角函数的像与性质
高一数学三角函数的像与性质三角函数是数学中重要的概念,其像与性质的研究对于理解三角函数的特点和应用至关重要。
本文将围绕高一数学学习阶段,探讨三角函数的像与性质,并介绍相关的定义、图像以及性质。
一、正弦函数的像与性质正弦函数是三角函数中最基本的函数之一,可以通过一个单位圆或者函数图像来表示。
在一个单位圆上,角度与弧度之间存在特定的对应关系,正弦函数的定义域为实数集,值域为[-1, 1]。
正弦函数的图像呈现周期性变化,沿x轴的正向无限延伸。
在每个周期内,正弦函数在[-π/2, π/2]区间上是单调递增的,其最大值为1,最小值为-1。
正弦函数的性质包括以下几点:1. 奇函数性质:正弦函数关于原点对称,即sin(-x) = -sin(x)。
2. 周期性:正弦函数的周期为2π,即sin(x + 2π) = sin(x)。
3. 奇异点:正弦函数在π/2 + kπ(k为整数)的位置上有奇异点,其值为1或-1。
二、余弦函数的像与性质余弦函数也是三角函数中常见的函数之一,同样可以通过一个单位圆或者函数图像来表示。
与正弦函数类似,余弦函数的定义域为实数集,值域为[-1, 1]。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像在单位圆上是关于y轴对称的。
在每个周期内,余弦函数在[0, π]区间上是单调递减的,最大值为1,最小值为-1。
余弦函数的性质包括以下几点:1. 偶函数性质:余弦函数关于y轴对称,即cos(-x) = cos(x)。
2. 周期性:余弦函数的周期为2π,即cos(x + 2π) = cos(x)。
3. 奇异点:余弦函数在kπ(k为整数)的位置上有奇异点,其值为1或-1。
三、正切函数的像与性质正切函数是三角函数中另一个重要的函数,同样可以通过一个函数图像来表示。
正切函数的定义域为实数集,值域为(-∞, +∞)。
正切函数的图像在每个周期内都会经过原点,且在每个周期内呈现周期性变化。
在每个周期内,正切函数在(-π/2, π/2)区间上是连续递增的。
高一数学三角函数的图像和性质
高一数学三角函数的图像性质1、正弦函数和余弦函数的图象:正弦函数sin y x =和余弦函数cos y x =图象的作图方法:五点法:先取横坐标分别为0,3,,,222ππππ的五点,再用光滑的曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线和余弦曲线在一个周期内的图象。
2、正弦函数sin ()y x x R =∈、余弦函数cos ()y x x R =∈的性质: (1)定义域:都是R 。
(2)值域:都是[]1,1-;①对sin y x =,当()22x k k Z ππ=+∈时,y 取最大值1;当()322x k k Z ππ=+∈时,y 取最小值-1;②对cos y x =,当()2x k k Z π=∈时,y 取最大值1,当()2x k k Z ππ=+∈时,y 取最小值-1。
3、周期性:①sin y x =,cos y x =的最小正周期都是2π;②()sin()f x A x ωϕ=+和()cos()f x A x ωϕ=+的最小正周期都是2||T πω=。
4、奇偶性、对称性与单调性: 奇偶性与单调性:①正弦函数sin ()y x x R =∈是奇函数,对称中心是()(),0k k Z π∈,对称轴是直线()2x k k Z ππ=+∈;②余弦函数cos ()y x x R =∈是偶函数,对称中心是(),02k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,对称轴是直线()x k k Z π=∈;(正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,对称中心为图象与x 轴的交点)。
单调性: ①()sin 2,222y x k k k Z ππππ⎡⎤=-+∈⎢⎥⎣⎦在上单调递增,在()32,222k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦单调递减; ②cos y x =在[]()2,2k k k Z πππ+∈上单调递减,在[]()2,22k k k Z ππππ++∈上单调递增。
知识点:画出三角函数图像。
三角函数的图象和性质-PPT课件
3
2
2
x
14
y
(3
2
)
1
-1
2
-2
y=2sinx, x[0, 2
]
3
2
2 x
15
10
思考:
1、函数y=1+sinx的图象与函数y=sinx的图象有什么关系? 2、函数y=-cosx的图象与函数y=cosx的图象有什么关系?
11
y 2
1
o
2
-1
y
1
o
2
-1
y=1+sinx x[0, 2 ]
3
2
x
2
y=sinx x[0, 2 ]
y=cosx x [0, 2 ]
3
2
x
2
y=-cosx
●
3
y
●
1
●
0
2
-1
●
3
●
2
x
2
●
练习:用“五点画图法”画出正弦函数
y=sinx x∈ [0, 2 ]的图象
4
一、余弦函数y=cosx(xR)的图象
sin(
x+
2
)= cosx
y
y=sinx的图象
1
2 0 3 2 3
2 -1 2
2
4 5
y=cosx的图象
6 x
5
余弦函数的“五点画图法”
x [0, 2
]
12
小结:
正弦函数、余弦函数图象的五点法
练习:(1)画出函数y=-sinx x∈ [0,2π]
(2)画出函数y=1+cosx x∈ [0,2π] (3)画出函数y=2sinx x∈ [0,2π]
三角函数的图像和性质
三角函数的图像和性质三角函数是数学中的重要概念,它们在几何、物理、工程等领域都有广泛的应用。
本文将重点讨论三角函数的图像和性质,并通过具体的例子来说明。
一、正弦函数的图像和性质正弦函数是最基本的三角函数之一,它的图像可以用来描述周期性变化的现象。
正弦函数的图像是一条连续的曲线,它在[-π/2, π/2]区间内单调递增,在[π/2, 3π/2]区间内单调递减。
在整个定义域[-∞, ∞]上,正弦函数的值域为[-1, 1],且具有奇对称性。
例如,我们考虑正弦函数y = sin(x)在[0, 2π]上的图像。
根据正弦函数的性质,当x=0时,y=0;当x=π/2时,y=1;当x=π时,y=0;当x=3π/2时,y=-1;当x=2π时,y=0。
连接这些点,我们可以得到正弦函数在[0, 2π]上的图像,即一条上下波动的连续曲线。
二、余弦函数的图像和性质余弦函数是另一个基本的三角函数,它也可以用来描述周期性变化的现象。
与正弦函数相比,余弦函数的图像在水平方向上发生了平移,它在[0, 2π]区间内单调递减,在[-π/2, π/2]和[3π/2, 5π/2]区间内单调递增。
在整个定义域[-∞, ∞]上,余弦函数的值域为[-1, 1],且具有偶对称性。
以余弦函数y = cos(x)在[0, 2π]上的图像为例,当x=0时,y=1;当x=π/2时,y=0;当x=π时,y=-1;当x=3π/2时,y=0;当x=2π时,y=1。
连接这些点,我们可以得到余弦函数在[0, 2π]上的图像,即一条波动的连续曲线。
三、正切函数的图像和性质正切函数是三角函数中的另一个重要概念,它描述了斜率的变化。
正切函数的图像具有周期性,其周期为π。
正切函数在定义域的每个周期内,都有无穷多个渐近线,即x=π/2+kπ,其中k为整数。
正切函数的值域为(-∞, ∞)。
以正切函数y = tan(x)在[-π/2, π/2]上的图像为例,当x=-π/4时,y=-1;当x=0时,y=0;当x=π/4时,y=1。
三角函数的图像与性质详解
三角函数的图像与性质详解在数学领域中,三角函数是一组常见且重要的函数。
它们不仅具有许多实际应用,同时也有着丰富的图像特性和数学性质。
本文将详细介绍三角函数的图像和性质,以帮助读者更好地理解和应用这些函数。
一、正弦函数的图像与性质正弦函数是最基本的三角函数之一,用符号sin表示。
正弦函数的图像是一个连续的波形,具有以下性质:1. 周期性:正弦函数的图像在一个周期内重复。
正弦函数的周期由2π决定。
2. 对称性:正弦函数的图像关于y轴对称,即f(x) = -f(-x)。
3. 范围:正弦函数的值在[-1, 1]的范围内变化。
二、余弦函数的图像与性质余弦函数是另一个常见的三角函数,用符号cos表示。
余弦函数的图像也是一个连续的波形,具有以下性质:1. 周期性:余弦函数的图像也在一个周期内重复。
余弦函数的周期同样由2π决定。
2. 对称性:余弦函数的图像关于y轴对称,即f(x) = f(-x)。
3. 范围:余弦函数的值同样在[-1, 1]的范围内变化。
三、正切函数的图像与性质正切函数是三角函数中的另一个重要成员,用符号tan表示。
正切函数的图像具有以下性质:1. 周期性:正切函数的图像在每个π的倍数处出现垂直渐近线。
因此,正切函数没有固定的周期。
2. 对称性:正切函数的图像关于原点对称,即f(x) = -f(-x)。
3. 范围:正切函数在定义域内可以取任何实数值。
四、其他三角函数除了正弦、余弦和正切函数之外,还有许多与三角函数相关的函数,例如反正弦、反余弦和反正切函数。
这些函数的图像和性质相对复杂,超出了本文的范围。
感兴趣的读者可以进一步学习和了解这些函数的性质。
综上所述,三角函数是数学中常见而重要的函数。
它们的图像和性质有助于我们理解和应用这些函数。
通过研究三角函数的性质,我们可以更好地解决与周期性和周期性相关的问题,例如波动、震动和周期性运动。
希望本文的内容能够对读者在学习和应用三角函数时有所帮助。
高中数学:三角函数图像和性质
高中数学:三角函数图像和性质
三角函数图像和性质是高中数学中一类十分重要的概念。
它包括的范围非常广泛,通常从最基本的三角函数定义开始,到求解三角形、定理和性质,再到应用等。
这一章节的内容涉及很多知识点,下面我们一一介绍。
首先,从最基本的角度出发,我们可以定义三角函数。
三角函数是利用三角形的角来定义某些函数,常见的有正弦函数、余弦函数和正切函数。
这些函数的图像也是非常重要的内容,需要掌握它们的图像大致形状及其特性,比如正弦函数的图像是一个周期函数,它的值的变化是从最低到最高,然后又回到最低,以此类推。
此外,还有几何意义上的三角函数,它也是高中数学中应用广泛的概念之一。
这一章节中会涉及到三角函数在几何中的运用,比如求解三角形的角度大小,以及求出不同三角形的面积和边长等。
这些在实际中都有很多应用,比如家居装修、农业和工程等行业都会利用三角函数来计算及测量。
最后,我们要掌握三角函数的定理和性质。
些定理和性质是高中数学的重要的核心概念,它们是有条件的,比如有正弦定理、余弦定理和正切定理等,掌握这些定理和性质,可以实现求解三角形相关参数的目的。
综上所述,三角函数图像和性质是高中数学中一类十分重要的概念,其内容涉及从最基本的三角函数定义到求解三角形的定理和性质,再到几何意义上的应用等,掌握了它们,才能充分利用起来,有助于
今后的学习和工作。
三角函数的图像和性质
三角函数的图像和性质三角函数是高中数学中的重要概念之一。
它包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
在三角函数中,最基本的一个概念是函数的图像和性质,下面将就三角函数的图像和性质进行探讨。
一、正弦函数的图像和性质正弦函数是三角函数中最基本的函数之一,它表示的是一个周期为2π,振幅为1的波动函数。
在坐标系中,正弦函数的图像是一条标准正弦曲线,左右对称,穿过原点,波形呈现峰值、谷值循环的过程。
正弦函数的性质包括:1. 周期性:正弦函数的周期为2π。
2. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x)=-sin(x)。
3. 对称性:正弦函数以y轴为中心对称。
二、余弦函数的图像和性质余弦函数也是三角函数中的一个重要函数,它表示的是一个周期为2π,振幅为1的波动函数。
与正弦函数不同的是,余弦函数的图像是一个横向平移的正弦曲线,左右对称,波形呈现峰值、谷值循环的过程。
余弦函数的性质包括:1. 周期性:余弦函数的周期为2π。
2. 奇偶性:余弦函数是偶函数,即cos(-x)=cos(x)。
3. 对称性:余弦函数以x轴为中心对称。
三、正切函数的图像和性质正切函数是另一种常见的三角函数,它表示的是正弦函数与余弦函数之比。
正切函数的图像呈现周期性,但是与正弦函数、余弦函数不同的是,它有着不连续的特点。
在正切函数上,存在无数个极点,并没有定义值。
正切函数的性质包括:1. 周期性:正切函数的周期为π。
2. 奇偶性:正切函数是奇函数,即tan(-x)=-tan(x)。
3. 对称性:正切函数以原点为中心对称。
四、三角函数的应用三角函数不仅仅是一些抽象的数学概念,同时也涵盖着很多重要的应用。
例如在物理学中,三角函数常用于描述波动现象、声音、光线等的特性。
在力学中,三角函数被广泛地用于描述力的方向、角度等概念。
在设计、建造领域中,三角函数也被应用于各种形式的结构计算。
总结:以上是对三角函数的图像和性质及其在实际应用中的相关探讨。
通过对这些概念的深入了解和掌握,我们可以更好地理解数学、物理等学科中的基本概念和现象。
三角函数的图像与性质详解
三角函数的图像与性质详解三角函数是数学中重要的一个分支,它们在许多领域中都有广泛的应用。
本文将详细解析三角函数的图像与性质,帮助读者更好地理解和运用三角函数。
在介绍三角函数之前,我们首先需要了解什么是角度和弧度。
角度是常用的衡量角的单位,它用度(°)表示。
而弧度则是圆的弧与半径的比值,用弧度符号表示。
角度和弧度之间的相互转换可以通过下面的公式实现:弧度 = 角度× π / 180角度 = 弧度× 180 / π三角函数包括正弦函数(sin)、余弦函数(cos)和正切函数(tan)。
它们的图像可以通过绘制对应的函数图像来表示。
下面我们一一来详细介绍这些三角函数的图像特点和性质。
一、正弦函数(sin)正弦函数是一个周期函数,它的周期是2π。
在一个周期内,正弦函数的取值范围在[-1, 1]之间。
当自变量的取值增大时,正弦函数的图像呈现上升的趋势,而当自变量的取值减小时,正弦函数的图像呈现下降的趋势。
在角度单位下,正弦函数的最小正周期是360°,即相邻两个正弦函数图像重合的最小角度为360°。
二、余弦函数(cos)余弦函数也是一个周期函数,它的周期同样是2π。
在一个周期内,余弦函数的取值范围也在[-1, 1]之间。
与正弦函数相比,余弦函数的图像在横轴上与正弦函数的图像对称。
当自变量的取值增大时,余弦函数的图像呈现下降的趋势,而当自变量的取值减小时,余弦函数的图像呈现上升的趋势。
余弦函数的最小正周期同样也是360°。
三、正切函数(tan)正切函数的周期是π,因此在一个周期内,正切函数的取值范围是无穷的,即正切函数在某些点上没有定义。
正切函数图像在自变量取不同值的时候,会出现若干个奇点,这些奇点对应着正切函数图像的无穷大值和无穷小值。
正切函数的最小正周期是180°。
除了图像外,三角函数还具有以下重要性质:1. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即满足sin(-x) = -sin(x);余弦函数和正切函数是偶函数,即满足cos(-x) = cos(x)和tan(-x) = tan(x)。
(word完整版)高一数学寒假课程第9讲-三角函数的图像及性质
第九讲 三角函数一、知识梳理1.正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:2.周期函数定义:对于函数()f x ,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,()()f x T f x +=都成立,那么就把函数()f x 叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期.结论:如果函数)()(k x f k x f -=+对于R x ∈任意的,那么函数()f x 的周期T=2k ; 如果函数)()(x k f k x f -=+对于R x ∈任意的,那么函数()f x 的对称轴是k x k k x x =-++=2)()(3.图象的平移对函数y =A sin (ωx +ϕ)+k (A .>.0.,. ω.>.0.,. ϕ.≠0..,. k .≠0..).,其图象的基本变换有: (1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A 的变化引起的.A >1,伸长;A <1,缩短. (2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的.ω>1,缩短;ω<1,伸长. (3)相位变换(横向平移变换):是由φ的变化引起的.ϕ>0,左移;ϕ<0,右移. (4)上下平移(纵向平移变换): 是由k 的变化引起的.k >0, 上移;k <0,下移二、方法归纳1.求三角函数的值域的常用方法:① 化为求代数函数的值域;② 化为求sin()y A x B ωϕ=++的值域; ③ 化为关于sin x (或cos x )的二次函数式;2.三角函数的周期问题一般将函数式化为()y Af x ωϕ=+(其中()f x 为三角函数,0ω>).3.函数sin()y A x ωϕ=+为奇函数k ϕπ⇔=()k ∈Z ; 函数sin()y A x ωϕ=+为偶函数2k πϕπ⇔=+()k ∈Z函数cos()y A x ωϕ=+为偶函数k ϕπ⇔=; 函数cos()y A x ωϕ=+为奇函数2k πϕπ⇔=+()k ∈Z4.函数sin()y A x ωϕ=+(0,0)A ω>>的单调增区间可由2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+()k ∈Z 解出,单调减区间可由32222k x k πππωϕπ+≤+≤+()k ∈Z 解出; 函数sin()y A x ωϕ=+(0,0)A ω<>的单调增区间可由32222k x k πππωϕπ+≤+≤+()k ∈Z 解出, 单调减区间可由2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+()k ∈Z 解出.5.对称性:(1)函数sin()y A x ωϕ=+对称轴可由2x k πωϕπ+=+()k ∈Z 解出;对称中心的横坐标是方程x k ωϕπ+=()k ∈Z 的解,对称中心的纵坐标为0.( 即整体代换法) (2)函数()cos y A x ωϕ=+对称轴可由x k ωϕπ+=()k ∈Z 解出;对称中心的横坐标是方程2x k πωϕπ+=+()k ∈Z 的解,对称中心的纵坐标为0.( 即整体代换法)(3)函数()tan y A x ωϕ=+对称中心的横坐标可由2kx ωϕπ+=()k ∈Z 解出, 对称中心的纵坐标为0,函数()tan y x ωϕ=+不具有轴对称性.三、课堂例题精讲例1.下列函数中,周期为2π的是( ) A.sin2x y = B.sin 2y x =C.cos4x y = D.cos 4y x =例2.已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则该函数的图象( ) A.关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称B.关于直线x π=4对称 C.关于点0π⎛⎫ ⎪4⎝⎭,对称D.关于直线x π=3对称 例3.函数的最小正周期和最大值分别为( )A.π,1B.π2C.2π,1D.2π2例4.函数[]()sin 3(π0)f x x x x =∈-,的单调递增区间是( )A.5ππ6⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,B.5ππ66⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, C.π03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D.π06⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,例5.将⎪⎭⎫⎝⎛π+=63cos 2x y 的图象按向量a =⎪⎭⎫⎝⎛-π-2,4平移,则平移后所得图象的解析式为( ) A.243cos 2-⎪⎭⎫⎝⎛π+=x y B. 243cos 2+⎪⎭⎫ ⎝⎛π-=x y C. 2123cos 2-⎪⎭⎫⎝⎛π-=x y D. 2123cos 2+⎪⎭⎫⎝⎛π+=x y 例6.函数sin y x =的一个单调增区间是( )A.ππ⎛⎫- ⎪44⎝⎭, B.3ππ⎛⎫ ⎪44⎝⎭,C.3π⎛⎫π ⎪2⎝⎭,D.32π⎛⎫π⎪2⎝⎭,例7.函数sin()y A x ωϕ=+(,,A ωϕ为常数,0,0A ω>>)在闭区间[,0]π-上的图象如图所示,则ω= .例8.已知函数()()3sin 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭和()()2cos 21g x x ϕ=++的图象的对称轴完全相同.若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()f x 的取值范围是 .例9.定义在区间⎪⎭⎫⎝⎛20π,上的函数y=6cosx 的图象与y=5tanx 的图象的交点为P ,过点P 作PP 1⊥x 轴于点P 1,直线PP 1与y=sinx 的图象交于点P 2,则线段P 1P 2的长为 .四、课后作业1.函数22()cos 2cos 2xf x x =-的一个单调增区间是( ) A.233ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,B.62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,C.03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,D.66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,2.已知函数()f x =Acos (x ωϕ+)的图象如图所示,2()23f π=-,则(0)f =( ) A.23-B .23 C.32 D. 32-3. 设ω>0,函数f (x )=2sinωx 在]4,3[ππ-上为增函数,那么ω的取值范围是 . 4.判断方程sinx=π100x实数解的个数.5.求函数y=2sin )4(x -π的单调区间.6.已知函数()f x =xx x 2cos 1cos 3cos 224+-,求它的定义域和值域,并判断奇偶性.7.已知函数()2cos (sin cos )1f x x x x x =-+∈R ,.(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在区间π3π84⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最小值和最大值.100л8.设()f x = x x 2sin 3cos 62-,(1)求()f x 的最大值及最小正周期;(2)若锐角α满足323)(-=αf ,求tan α54的值.9. 求下列函数的值域: (1)y=x x x cos 1sin 2sin -; (2)y=sinx+cosx+sinxcosx ; (3)y=2cos )3(x +π+2cosx.10.已知函数f (x )=-sin 2x+sinx+a ,(1)当f (x )=0有实数解时,求a 的取值范围; (2)若x ∈R ,有1≤f (x )≤417,求a 的取值范围.11.已知函数2π()2sin 324f x x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,. (Ⅰ)求()f x 的最大值和最小值;(Ⅱ)若不等式()2f x m -<在ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上恒成立,求实数m 的取值范围.12.已知f (x )=2a sin 2x -22a sin x +a +b 的定义域是[0,2π],值域是[-5,1],求a 、b 的值.。
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第九讲 三角函数
一、知识梳理
1.正弦函数、余弦函数和正切函数的图象与性质:
2.周期函数定义:
对于函数()f x ,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,()()f x T f x +=都成立,那么就把函数()f x 叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期.
结论:如果函数)()(k x f k x f -=+对于R x ∈任意的,那么函数()f x 的周期T=2k ; 如果函数)()(x k f k x f -=+对于R x ∈任意的,那么函数()f x 的对称轴是k x k k x x =-++=2
)
()(
3.图象的平移
对函数y =A sin (ωx +ϕ)+k (A .>.0.,. ω.>.0.,. ϕ.≠0..,. k .≠0..).,其图象的基本变换有: (1)振幅变换(纵向伸缩变换):是由A 的变化引起的.A >1,伸长;A <1,缩短. (2)周期变换(横向伸缩变换):是由ω的变化引起的.ω>1,缩短;ω<1,伸长. (3)相位变换(横向平移变换):是由φ的变化引起的.ϕ>0,左移;ϕ<0,右移. (4)上下平移(纵向平移变换): 是由k 的变化引起的.k >0, 上移;k <0,下移
二、方法归纳
1.求三角函数的值域的常用方法:
① 化为求代数函数的值域;
② 化为求sin()y A x B ωϕ=++的值域; ③ 化为关于sin x (或cos x )的二次函数式;
2.三角函数的周期问题一般将函数式化为()y Af x ωϕ=+(其中()f x 为三角函数,0ω>).
3.函数sin()y A x ωϕ=+为奇函数k ϕπ⇔=()k ∈Z ; 函数sin()y A x ωϕ=+为偶函数2
k π
ϕπ⇔=+
()k ∈Z
函数cos()y A x ωϕ=+为偶函数k ϕπ⇔=; 函数cos()y A x ωϕ=+为奇函数2
k π
ϕπ⇔=+
()k ∈Z
4.函数sin()y A x ωϕ=+(0,0)A ω>>的单调增区间可由222
2
k x k π
π
πωϕπ-
+≤+≤
+()k ∈Z 解出,
单调减区间可由3222
2
k x k π
π
πωϕπ+
≤+≤+
()k ∈Z 解出; 函数sin()y A x ωϕ=+(0,0)A ω<>的单调增区间可由3222
2
k x k π
π
πωϕπ+
≤+≤+
()k ∈Z 解出, 单调减区间可由222
2
k x k π
π
πωϕπ-+≤+≤
+()k ∈Z 解出.
5.对称性:
(1)函数sin()y A x ωϕ=+对称轴可由2
x k π
ωϕπ+=+
()k ∈Z 解出;
对称中心的横坐标是方程x k ωϕπ+=()k ∈Z 的解,对称中心的纵坐标为0.( 即整体代换法) (2)函数()cos y A x ωϕ=+对称轴可由x k ωϕπ+=()k ∈Z 解出;
对称中心的横坐标是方程2
x k πωϕπ+=+()k ∈Z 的解,对称中心的纵坐标为0.( 即整体代换法)
(3)函数()tan y A x ωϕ=+对称中心的横坐标可由2
k
x ωϕπ+=
()k ∈Z 解出, 对称中心的纵坐标为0,函数()tan y x ωϕ=+不具有轴对称性.
三、课堂例题精讲
例1.下列函数中,周期为
2
π
的是( ) A.sin
2
x y = B.sin 2y x =
C.cos
4
x y = D.cos 4y x =
例2.已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫
=+
> ⎪3⎝⎭
的最小正周期为π,则该函数的图象( ) A.关于点0π
⎛⎫ ⎪3⎝⎭
,对称
B.关于直线x π
=
4对称 C.关于点0π
⎛⎫ ⎪4⎝⎭
,对称
D.关于直线x π
=
3
对称 例3.函数的最小正周期和最大值分别为( )
A.π,1
B.π
C.2π,1
D.2π
例4.函数[]()sin (π0)f x x x x =∈-,
的单调递增区间是( ) A.5ππ6⎡
⎤
--
⎢⎥⎣⎦
,
B.5ππ6
6⎡⎤
-
-⎢⎥⎣⎦, C.π
03
⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
,
D.π06
⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
,
例5.将⎪⎭⎫
⎝⎛π+=63cos 2x y 的图象按向量a =⎪⎭
⎫
⎝⎛-π-2,4平移,则平移后所得图象的解析式为( ) A.243cos 2-⎪⎭⎫
⎝⎛π+=x y B. 243cos 2+⎪⎭⎫ ⎝⎛π-=x y C. 2123cos 2-⎪⎭⎫
⎝⎛π-=x y D. 2123cos 2+⎪⎭
⎫
⎝⎛π+=x y 例6.函数sin y x =的一个单调增区间是( )
A.ππ⎛⎫
- ⎪44⎝⎭, B.3ππ⎛⎫ ⎪44⎝⎭
,
C.3π⎛⎫π ⎪2⎝⎭
,
D.32π⎛⎫
π
⎪2⎝⎭
,
例7.函数sin()y A x ωϕ=+(,,A ωϕ为常数,0,0A ω>>)在闭区间[,0]π-上的图象如图所示,则
ω= .
例8.已知函数()()3sin 06f x x πωω⎛
⎫=-> ⎪⎝
⎭和()()2cos 21g x x ϕ=++的图象的对称轴完全相同.若
0,2x π⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦
,则()f x 的取值范围是 .
例9.定义在区间⎪⎭
⎫
⎝
⎛20π,
上的函数y=6cosx 的图象与y=5tanx 的图象的交点为P ,过点P 作PP 1⊥x 轴于点P 1,直线PP 1与y=sinx 的图象交于点P 2,则线段P 1P 2的长为 .
四、课后作业
1.函数22
()cos 2cos 2x
f x x =-的一个单调增区间是( ) A.233ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭
,
B.62ππ⎛⎫
⎪⎝⎭
,
C.03π⎛⎫ ⎪⎝⎭
,
D.66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭
,
2.已知函数()f x =Acos (x ωϕ+)的图象如图所示,2
()2
3
f π
=-
,则(0)f =( ) A.23
-
B .23 C.32 D. 32-
3. 设ω>0,函数f (x )=2sinωx 在]4
,3[π
π-上为增函数,那么ω的取值范围是 . 4.判断方程sinx=
π
100x
实数解的个数.
5.求函数y=2sin )4
(x -π
的单调区间.
6.已知函数()f x =
x
x x 2cos 1
cos 3cos 224+-,求它的定义域和值域,并判断奇偶性.
7.已知函数()2cos (sin cos )1f x x x x x =-+∈R ,.
(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期;(Ⅱ)求函数()f x 在区间π3π84⎡⎤⎢⎥⎣⎦
,上的最小值和最大值.
8.设()f x = x x 2sin 3cos 62
-, (1)求()f x 的最大值及最小正周期;
(2)若锐角α满足323)(-=αf ,求tan α5
4
的值.
9. 求下列函数的值域: (1)y=x x x cos 1sin 2sin -; (2)y=sinx+cosx+sinxcosx ; (3)y=2cos )3
(x +π
+2cosx.
10.已知函数f (x )=-sin 2x+sinx+a ,
(1)当f (x )=0有实数解时,求a 的取值范围; (2)若x ∈R ,有1≤f (x )≤4
17
,求a 的取值范围.
11.已知函数2π()2sin 24f x x x ⎛⎫=+
⎪⎝⎭,ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,. (Ⅰ)求()f x 的最大值和最小值;
(Ⅱ)若不等式()2f x m -<在ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,上恒成立,求实数m 的取值范围.
12.已知f (x )=2a sin 2x -22a sin x +a +b 的定义域是[0,2
π],值域是[-5,1],求a 、b 的值.。