2019高中数学第一章1.4.2第1课时正、余弦函数的周期性与奇偶性学案新人教A版必修4
高中数学第一章三角函数1.4.2第1课时正弦余弦函数的周期性与奇偶性学案新人教A版必修4
第1课时 正弦、余弦函数的周期性与奇偶性学习目标:1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y =A sin(ωx +φ)及y =A cos(ωx +φ)的周期.(重点)3.掌握函数y =sin x ,y =cos x 的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(重点、易混点)[自 主 预 习·探 新 知]1.函数的周期性(1)周期函数:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ),那么这个函数的周期为T .(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性1.思考辨析 (1)若sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+π6=sin π6,则2π3是函数y =sin x 的一个周期.( )(2)所有的周期函数都有最小正周期.( ) (3)函数y =sin x 是奇函数.( ) [解析] (1)×.因为对任意x ,sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+x 与sin x 并不一定相等.(2)×.不是所有的函数都有最小正周期,如函数f (x )=5是周期函数,就不存在最小正周期.(3)×.函数y =sin x 的定义域为{x |2k π≤x ≤2k π+π,k ∈Z },不关于原点对称,故非奇非偶.[答案] (1)× (2)× (3)× 2.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2是( )A .周期为π的奇函数B .周期为π的偶函数C .周期为2π的奇函数D .周期为2π的偶函数B [y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos 2x ,它是周期为π的偶函数.]3.若函数y =f (x )是以2为周期的函数,且f (5)=6,则f (1)=________. 6 [由已知得f (x +2)=f (x ), 所以f (1)=f (3)=f (5)=6.][合 作 探 究·攻 重 难]三角函数的周期问题及简单应用求下列函数的周期: (1)y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4; (2)y =|sin x |. 【导学号:84352085】[思路探究] (1)法一:寻找非零常数T ,使f (x +T )=f (x )恒成立. 法二:利用y =A sin(ωx +φ)的周期公式计算. (2)作函数图象,观察出周期.[解] (1)法一:(定义法)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+2π=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +π+π4,所以周期为π.法二:(公式法)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4中ω=2,T =2πω=2π2=π.(2)作图如下:观察图象可知周期为π.[规律方法] 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 =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A ≠0,ω≠0)的函数,T =2π|ω|. (3)图象法:即通过观察函数图象求其周期.提醒:y =|A sin(ωx +φ)|(A ≠0,ω≠0)的最小正周期T =π|ω|. [跟踪训练]1.利用周期函数的定义求下列函数的周期. (1)y =cos 2x ,x ∈R ;(2)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4,x ∈R .[解] (1)因为cos 2(x +π)=cos(2x +2π)=cos 2x ,由周期函数的定义知,y =cos 2x 的周期为π.(2)因为sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13x +6π-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +2π-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4,由周期函数的定义知,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4的周期为6π.三角函数奇偶性的判断判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π2;(2)f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ); (3)f (x )=1+sin x -cos 2x1+sin x .[思路探究][解] (1)显然x ∈R ,f (x )=cos 12x ,∵f (-x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x =cos 12x =f (x ), ∴f (x )是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-sin x >0,1+sin x >0,得-1<sin x <1,解得定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z, ∴f (x )的定义域关于原点对称.又∵f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ), ∴f (-x )=lg[1-sin(-x )]-lg[1+sin(-x )] =lg(1+sin x )-lg(1-sin x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(3)∵1+sin x ≠0,∴sin x ≠-1,∴x ∈R 且x ≠2k π-π2,k ∈Z .∵定义域不关于原点对称, ∴该函数是非奇非偶函数.[规律方法] 1.判断函数奇偶性应把握好的两个方面: 一看函数的定义域是否关于原点对称; 二看f (x )与f (-x )的关系.2.对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断. 提醒:研究函数性质应遵循“定义域优先”的原则. [跟踪训练]2.判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2x +x 2sin x ;(2)f (x )=1-2cos x +2cos x -1. [解] (1)f (x )=sin 2x +x 2sin x ,又∵x ∈R ,f (-x )=sin(-2x )+(-x )2sin(-x ) =-sin 2x -x 2sin x =-f (x ), ∴f (x )是奇函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-2cos x ≥0,2cos x -1≥0,得cos x =12,∴f (x )=0,x =2k π±π3,k ∈Z ,∴f (x )既是奇函数又是偶函数.三角函数的奇偶性与周期性的综合应用1.试举例说明哪些三角函数具有奇偶性?提示:奇函数有y =2sin x ,y =sin 2x ,y =5sin 2x ,y =sin x cos x 等.偶函数有y =cos 2x +1,y =3cos 5x ,y =sin x ·sin 2x 等.2.若函数y =f (x )是周期T =2的周期函数,也是奇函数,则f (2 018)的值是多少? 提示:f (2 018)=f (0+1 009×2)=f (0)=0.(1)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A .y =cos|2x |B .y =|sin 2x |C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-2x(2)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,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3等于( )A .-12B.12 C .-32D.32[思路探究] (1)先作出选项A ,B 中函数的图象,化简选项C 、D 中函数的解析式,再判断奇偶性、周期性.(2)先依据f (x +π)=f (x )化简f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3;再依据f (x )是偶函数和x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f (x )=sin x 求值.(1)D (2)D [(1)y =cos|2x |是偶函数,y =|sin 2x |是偶函数,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos2x 是偶函数,y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式得其最小正周期T =π.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=f ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.]母题探究:1.若本例(2)中的“偶函数”改为“奇函数”,“π”改为“11π12”,其他条件不变,结果如何?[解] f ⎝⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-11π12×2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-sin π6=-12.2.若本例(2)中的“π”改为“π2”,其他条件不变,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-176π.[解] ∵f (x )的周期为π2,且为偶函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-176π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π+π6 =f ⎝⎛⎭⎪⎫-6×π2+π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π3 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-176π=32.[规律方法] 1.三角函数周期性与奇偶性的解题策略探求三角函数的周期,常用方法是公式法,即将函数化为y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的形式,再利用公式求解.2.与三角函数奇偶性有关的结论(1)要使y =A sin(ωx +φ)(Aω≠0)为奇函数,则φ=k π(k ∈Z ); (2)要使y =A sin(ωx +φ)(Aω≠0)为偶函数,则φ=k π+π2(k ∈Z );(3)要使y =A cos(ωx +φ)(Aω≠0)为奇函数,则φ=k π+π2(k ∈Z );(4)要使y =A cos(ωx +φ)(Aω≠0)为偶函数,则φ=k π(k ∈Z ).[当 堂 达 标·固 双 基]1.如图所示的是定义在R 上的四个函数的图象,其中不是周期函数的图象的是( )D [观察图象易知,只有D 选项中的图象不是周期函数的图象.] 2.函数f (x )=2sin 2x 的奇偶性为( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数A [f (x )=2sin 2x 的定义域为R ,f (-x )=2sin 2(-x )=-2sin 2x =-f (x ),所以f (x )是奇函数.]3.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx 2-π4,x ∈R 的最小正周期为________.4 [由已知得f (x )的最小正周期T =2ππ2=4.]4.若函数y =f (x )是定义在R 上的周期为3的奇函数且f (1)=3,则f (5)=________. -3 [由已知得f (x +3)=f (x ),f (-x )=-f (x ),所以f (5)=f (2)=f (-1)=-f (1)=-3.]5.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=-2cos 3x;(2)f(x)=x sin(x+π).[解](1)f(-x)=-2cos 3(-x)=-2cos 3x=f(x),所以f(x)=-2cos 3x为偶函数.(2)f(x)=x sin(x+π)=-x sin x,所以f(-x)=x sin(-x)=-x sin x=f(x),故函数f(x)为偶函数.。
高一数学必修第一册2019(A版)_《正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性》教学设计二
《正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性》教学设计 教学设计一、问题引入观察正弦函数图象,回答下列问题.问题1:终边相同的角的三角函数值有什么关系?问题2:正弦曲线具有什么特点?提示:“周而复始”,每隔2π就重复一次.问题3:余弦曲线是否也具有上述特点?提示:是.教师提出问题让学生思考.学生思考问题并回答.二、知识深化1.函数的周期性.(1)对于函数()f x ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有()()f x T f x +=,那么函数()f x 就叫周期函数,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,那么这个最小正数叫做()f x 的最小正周期.教师让学生牢记概念.2.正弦函数、余弦函数的周期性是怎样的?教师提出问题,引导学生探究正弦线作正弦函数图象.师生共同作出正弦函数图象.思考1:定义域内的每一个值都有()()f x T f x +=成立,即x 的任意性这一条件重要吗?为什么?提示:重要,否则不能说()y f x =是周期函数.思考2:所有周期函数都有最小正周期吗?提示:否,如常数函数()f x c =(c 为常数,x ∈R ),所有非零实数T 都是它的周期,最小正数不存在,所以常数函数没有最小正周期.3.正弦曲线、余弦曲线各有怎样的对称性?提示:正弦曲线关于原点对称,余弦曲线关于y 轴对称.教师引导学生自己得出结论.问题2:诱导公式sin()sin x x -=-,cos()cos x x -=体现了函数的什么性质? 提示:奇偶性.师生共同总结得出:正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.三、应用举例例 求下列三角函数的周期:(1)3sin y x =,x ∈R ;(2)cos 2y x =,x ∈R ;(3)1sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x ∈R . 教师板演(1)(2),规范解题步骤,让学生利用三角函数的周期性,通过代数变形得到等式()()f x T f x +=来求得相应周期.(1)x ∀∈R ,有3sin(2)3sin x x π+=.由周期函数的定义知,3sin y x =的周期为2π.(2)令2z x =,由x ∈R 得z ∈R ,且cos y z =的周期为2π,即cos(2)z π+ cos z =,于是cos(22)cos 2x x π+=,所以cos 2()cos 2x x π+=,x ∈R .由周期函数的定义知,cos 2y x =的周期为π.学生独立完成(3),教师评价.思考:回顾例2解答过程,你能发现这些函数的周期与解析式中哪些量有关吗?教师引导学生阅读教材第203~204页“探究与发现”的内容.求函数最小正周期的常用方法求三角函数的周期,一般有两种方法:(1)公式法,即将函数解析式化为sin()y A x B ωϕ=++或cos()y A x B ωϕ=++的形式,再利用2||T πω=求得;(2)图象法,利用变换的方法或作出函数的图象,通过观察得到最小正周期.课堂练习:教材第203页练习第4题.判断函数奇偶性应把握好两个关键点:关键点一:看函数的定义域是否关于原点对称;关键点二:看()f x 与()f x -的关系.对于三角函数奇偶性的判断,有时可以根据诱导公式先将函数解析式化简后再判断.四、归纳小结师生共同总结正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性.教学研讨本案例是通过一系列思考与问题来让学生学习新知的,设计新颖,实用性比较强.需要探讨的一点是:关于教材中的“探究与发现”内容,在实际教学中可引导学生思考是否可以将结论推广到一般周期函数?为将来学习函数sin()y A x ωϕ=+的图象与性质提前做好铺垫.。
2019高中数学 第一章 1.4.2 第1课时 正、余弦函数的周期性与奇偶性学案 新人教A版必修4
第1课时 正、余弦函数的周期性与奇偶性A 级 基础巩固一、选择题1.下列函数中,周期为π的函数是( )A .y =2sin xB .y =cos xC .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π3D .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x 解析:根据公式T =2π|ω|可知函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x 的最小正周期是T =2π|-2|=π. 答案:D2.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( )A.π2B.2π3C.3π2D.5π3解析:因为f (x )是偶函数,所以0+φ3=π2+k π(k ∈Z), 所以φ=32π+3k π(k ∈Z), 又φ∈[0,2π],所以φ=32π. 答案:C3.(2015·福建卷)下列函数为奇函数的是( )A .y =xB .y =|sin x |C .y =cos xD .y =e x -e -x 解析:对于D ,f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,f (-x )=e -x -e x =-f (x ),故y =e x -e -x 为奇函数.而y =x 的定义域为{x |x ≥0},不具有对称性,故y =x 为非奇非偶函数.y =|sin x |和y =cos x 为偶函数.答案:D4.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-x 是( ) A .周期为π的奇函数 B .周期为π的偶函数C .周期为2π的奇函数D .周期为2π的偶函数 解析:由诱导公式得,y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-x =-cos x ,所以该函数为周期为2π的偶函数.答案:D5.若函数f (x )=a sin x +2x +3,且f (-1)=7,则f (1)=( )A.4B.-4C.1D.-1解析:函数f (x )=a sin x +2x +3,令g (x )=a sin x +2x ,则g (-x )=-a sin x -2x =-g (x ),所以g (x )=a sin x +2x 是奇函数,f (-1)=g (-1)+3=7,g (-1)=4,g (1)=-4,f (1)=g (1)+3=-4+3=-1.故选D.答案:D二、填空题6.函数f (x )=2cos 2x +1的图象关于________对称(填“原点”或“y 轴”).解析:函数的定义域为R ,f (-x )=2cos 2(-x )+1=2cos(-2x )+1=2cos 2x +1=f (x ). 故f (x )为偶函数,所以图象关于y 轴对称.答案:y 轴7.已知函数f (x )的周期为1.5,且f (1)=20,则f (10)的值是_______.解析:f (10)=f (6×1.5+1)=f (1)=20.答案:208.若函数f (x )=2cos(ωx +π3)的最小正周期为T ,且T ∈(1,3),则ω的最大正整数值是_______.解析:ω=2πT ,因为T ∈(1,3),所以2π3<ω<2π.所以ω的最大正整数值为6.答案:6三、解答题9.判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=lg(sin x +1+sin2x );(2)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 4+3π2.解:(1)因为1+sin2x >sin2x ,所以1+sin2x >|sin x |≥-sin x ,所以sin x +1+sin2x >0,所以函数f (x )的定义域为R.f (-x )=lg[sin(-x )+1+sin2(-x )]=lg(-sin x +1+sin2x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin x +1+sin2x =所以f (x )为奇函数.(2)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 4+3π2=-cos 3x 4,x ∈R. 又f (-x )=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3x 4=-cos 3x 4=f (x ),所以函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 4+3π2是偶函数. 10.函数f (x )满足f (x +2)=-1f (x ).求证:f (x )是周期函数,并求出它的一个周期. 证明:因为f (x +4)=f ((x +2)+2)=-1f (x +2)=f (x ), 所以f (x )是周期函数,且4是它的一个周期.[B 级 能力提升] 1.设f (x )是定义域为R ,最小正周期为3π2的函数,若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2≤x ≤0,sin x (0≤x ≤π),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4的值等于( ) A.1 B.22 C.0 D.-22解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2×(-3)+3π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=sin 3π4=22. 答案:B2.已知定义在R 上的函数f (x )是以2为周期的奇函数,则方程f (x )=0在[-2,2]上至少有________个实数根.解析:因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,又因为函数f (x )以2为周期,所以f (2)=f (-2)=f (0)=0,且⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=-f (1),f (-1)=f (1), 解得f (-1)=f (1)=0,故方程f (x )=0在[-2,2]上至少有5个实数根.答案:53.已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,若函数g (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2时,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,求关于x 的方程g (x )=32的解集. 解:当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2时, g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.因为x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6, 所以由g (x )=32解得x +π3=-π6或π6,即x =-π2或-π6. 又因为g (x )的最小正周期为π.所以g (x )=32的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k π-π2或x =k π-π6,k ∈Z .。
高中数学 第一章 三角函数 1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(一)导学案 新人教A版必修4-新人
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(一) 学习目标 1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y =A sin(ωx +φ)及y =A cos(ωx +φ)的周期.3.掌握函数y =sin x ,y =cos x 的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.知识点一 函数的周期性思考1 如果函数f (x )满足f (x +3)=f (x ),那么3是f (x )的周期吗?答案 不一定.必须满足当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +3)=f (x ),才可以说3是f (x )的周期.思考2 所有的函数都具有周期性吗?答案 不是.只有同时符合周期函数定义中的两个条件的函数才具有周期性.思考3 周期函数都有最小正周期吗?答案 周期函数不一定存在最小正周期.例如,对于常数函数f (x )=c (c 为常数,x ∈R ),所有非零实数T 都是它的周期,而最小正周期是不存在的,所以常数函数没有最小正周期. 梳理 函数的周期性(1)对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有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,那么这个最小正数叫做f (x )的最小正周期.知识点二 正弦函数、余弦函数的周期性思考1 证明函数y =sin x 和y =cos x 都是周期函数.答案 ∵sin(x +2π)=sin x ,cos(x +2π)=cos x ,∴y =sin x 和y =cos x 都是周期函数,且2π就是它们的一个周期.思考2 证明函数f (x )=A sin(ωx +φ)(或f (x )=A cos(ωx +φ))(Aω≠0)是周期函数. 答案 由诱导公式一知,对任意x ∈R ,都有A sin[(ωx +φ)+2π]=A sin(ωx +φ),所以A sin[ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2πω+φ]=A sin(ωx +φ), 即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2πω=f (x ),所以f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)是周期函数,2πω就是它的一个周期. 同理,函数f (x )=A cos(ωx +φ)(ω≠0)也是周期函数.梳理 由sin(x +2k π)=sin x ,cos(x +2k π)=cos x (k ∈Z )知,y =sin x 与y =cos x 都是周期函数,2k π (k ∈Z 且k ≠0)都是它们的周期,且它们的最小正周期都是2π. 知识点三 正弦函数、余弦函数的奇偶性思考 对于x ∈R ,sin(-x )=-sin x ,cos(-x )=cos x ,这说明正弦函数、余弦函数具备怎样的性质?答案 奇偶性.梳理 (1)对于y =sin x ,x ∈R 恒有sin(-x )=-sin x ,所以正弦函数y =sin x 是奇函数,正弦曲线关于原点对称.(2)对于y =cos x ,x ∈R 恒有cos(-x )=cos x ,所以余弦函数y =cos x 是偶函数,余弦曲线关于y 轴对称.类型一 三角函数的周期性例1 求下列函数的最小正周期.(1)y =sin(2x +π3)(x ∈R ); (2)y =|sin x |(x ∈R ).解 (1)方法一 令z =2x +π3,因为x ∈R ,所以z ∈R . 函数f (x )=sin z 的最小正周期是2π,即变量z 只要且至少要增加到z +2π,函数f (x )=sin z (z ∈R )的值才能重复取得.而z +2π=2x +π3+2π=2(x +π)+π3,所以自变量x 只要且至少要增加到x +π,函数值才能重复取得,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R )的最小正周期是π. 方法二 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期为2π2=π. (2)因为y =|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧ sin x (2k π≤x ≤2k π+π),-sin x (2k π+π<x ≤2k π+2π)(k ∈Z ).其图象如图所示,所以该函数的最小正周期为π.反思与感悟 对于形如函数y =A sin(ωx +φ),Aω≠0时的最小正周期的求法常直接利用T =2π|ω|来求解,对于y =|A sin ωx |的周期情况常结合图象法来求解. 跟踪训练1 求下列函数的周期.(1)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π3;(2)y =|cos 2x |. 解 (1)T =2π|-12|=4π. (2)T =π2. 类型二 三角函数的奇偶性例2 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π2; (2)f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x );(3)f (x )=1+sin x -cos 2x 1+sin x. 解 (1)显然x ∈R ,f (x )=cos 12x , ∵f (-x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x =cos 12x =f (x ), ∴f (x )是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ 1-sin x >0,1+sin x >0,得-1<sin x <1.解得定义域为{x |x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z }. ∴f (x )的定义域关于原点对称.又∵f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ),∴f (-x )=lg[1-sin(-x )]-lg[1+sin(-x )]=lg(1+sin x )-lg(1-sin x )=-f (x ).∴f (x )为奇函数.(3)∵1+sin x ≠0,∴sin x ≠-1,∴x ∈R 且x ≠2k π-π2,k ∈Z . ∵定义域不关于原点对称,∴该函数是非奇非偶函数.反思与感悟 判断函数奇偶性应把握好两个关键点:关键点一:看函数的定义域是否关于原点对称;关键点二:看f (x )与f (-x )的关系.对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.跟踪训练2 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2x +x 2sin x ; (2)f (x )=1-2cos x +2cos x -1.解 (1)f (x )=sin 2x +x 2sin x ,∵x ∈R ,f (-x )=sin(-2x )+(-x )2sin(-x )=-sin 2x -x 2sin x =-f (x ),∴f (x )是奇函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ 1-2cos x ≥0,2cos x -1≥0,得cos x =12. ∴f (x )=0,x =2k π±π3,k ∈Z . ∴f (x )既是奇函数又是偶函数.类型三 三角函数的奇偶性与周期性的综合应用例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 )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值. 解 ∵f (x )的最小正周期是π,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-2π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3. ∵f (x )是R 上的偶函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=32. 反思与感悟 解决此类问题的关键是运用函数的周期性和奇偶性,把自变量x 的值转化到可求值区间内.跟踪训练3 若f (x )是以π2为周期的奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=1,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6的值. 解 因为f (x )是以π2为周期的奇函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-1.类型四 函数周期性的综合应用例4 已知函数f (x )=cos π3x ,求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)的值. 解 ∵f (1)=cos π3=12,f (2)=cos 2π3=-12,f (3)=cos π=-1,f (4)=cos 4π3=-12,f (5)=cos 5π3=12,f (6)=cos 2π=1, ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=0.同理,可得每连续六项的和均为0.∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)=f (2 017)+f (2 018)+f (2 019)+f (2 020)=cos 2 017π3+cos 2 018π3+cos 2 019π3+cos 2 020π3=cos π3+cos 2π3+cos π+cos 4π3=12+(-12)+(-1)+(-12)=-32. 反思与感悟 当函数值的出现具有一定的周期性时,可以首先研究它在一个周期内的函数值的变化情况,再给予推广求值.跟踪训练4 设函数f (x )=sin π3x ,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)= .解析 ∵f (x )=sin π3x 的周期T =2ππ3=6, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)=335[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)]+f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=335⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3+sin 23π+sin π+sin 43π+sin 53π+sin 2π +f (335×6+1)+f (335×6+2)+f (335×6+3)+f (335×6+4)+f (335×6+5)=335×0+f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=sin π3+sin 23π+sin π+sin 43π+sin 53π=0.1.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( ) A.π2B.πC.2πD.4π 答案 D2.下列函数中最小正周期为π的偶函数是( )A.y =sin x 2B.y =cos x2 C.y =cos xD.y =cos 2x 答案 D3.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2,x ∈R ,则f (x )是( ) A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为π的偶函数C.最小正周期为π2的奇函数 D.最小正周期为π2的偶函数解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =-cos 2x , ∴f (x )=-cos 2x .又f (-x )=-cos(-2x )=-cos 2x =f (x ),∴f (x )是最小正周期为π的偶函数.4.函数y =sin(ωx +π4)的最小正周期为2,则ω的值为 . 答案 ±π解析 ∵T =2π|ω|=2,∴|ω|=π,∴ω=±π. 5.若函数f (x )的定义域为R ,最小正周期为3π2,且满足 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ cos x ,-π2≤x <0,sin x ,0≤x <π,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-15π4= . 答案 22 解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4+3π2×3 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=sin 3π4=22.1.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 =A sin(ωx +φ)(其中A 、ω、φ为常数,A ≠0,ω>0,x ∈R )的周期T =2πω. 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.课时作业一、选择题1.下列函数中,周期为π2的是( ) A.y =sin x 2B.y =sin 2xC.y =cos x 4D.y =cos(-4x ) 答案 D解析 T =2π|-4|=π2. 2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6的最小正周期为π5,其中ω>0,则ω等于( ) A.5 B.10 C.15 D.20答案 B3.已知a ∈R ,函数f (x )=sin x -|a |(x ∈R )为奇函数,则a 等于( )A.0B.1C.-1D.±1答案 A解析 因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=sin(-x )-|a |=-f (x )=-sin x +|a |,所以|a |=0,从而a =0,故选A.4.下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( )A.y =cos|2x |B.y =|sin x |C.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x D.y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x 答案 D 解析 y =cos|2x |是偶函数,y =|sin x |是偶函数,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos 2x 是偶函数,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式求得其最小正周期T =π. 5.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫k 4x +π3(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是( ) A.10 B.11 C.12 D.13答案 D解析 ∵T =2πk 4≤2,即k ≥4π, ∴正整数k 的最小值是13.6.函数y =|sin x |(1-sin x )1-sin x的奇偶性为( ) A.奇函数B.既是奇函数也是偶函数C.偶函数D.非奇非偶函数答案 D解析 由题意知,当1-sin x ≠0,即sin x ≠1时,y =|sin x |(1-sin x )1-sin x=|sin x |, 所以函数的定义域为{x |x ≠2k π+π2,k ∈Z }, 由于定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数.7.函数f (x )=3sin(23x +15π2)是( ) A.周期为3π的偶函数B.周期为2π的偶函数C.周期为3π的奇函数D.周期为4π3的偶函数 答案 A二、填空题8.若0<α<π2,g (x )=sin(2x +π4+α)是偶函数,则α的值为 . 答案 π4解析 要使g (x )=sin(2x +π4+α)为偶函数, 则需π4+α=k π+π2,k ∈Z ,∴α=k π+π4,k ∈Z . ∵0<α<π2,∴α=π4. 9.函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+2x +1的图象关于 对称.(填“原点”或“y 轴”) 答案 y 轴解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+2x +1=2cos 2x +1, ∵f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数.∵偶函数的图象关于y 轴对称,∴f (x )的图象关于y 轴对称.10.关于x 的函数f (x )=sin (x +φ)有以下说法: ①对任意的φ,f (x )都是非奇非偶函数; ②存在φ,使f (x )是偶函数;③存在φ,使f (x )是奇函数;④对任意的φ,f (x )都不是偶函数.其中错误的是 .(填序号)答案 ①④解析 当φ=0时,f (x )=sin x 是奇函数.当φ=π2时,f (x )=cos x 是偶函数. 三、解答题11.判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=cos(π2+2x )cos(π+x ); (2)f (x )=1+sin x +1-sin x ;(3)f (x )=e sin x +e -sin x e sin x -e-sin x . 解 (1)∵x ∈R ,f (x )=cos(π2+2x )cos(π+x ) =-sin 2x ·(-cos x )=sin 2x cos x .∴f (-x )=sin(-2x )cos(-x )=-sin 2x cos x=-f (x ),∴y =f (x )是奇函数.(2)∵对任意x ∈R ,-1≤sin x ≤1,∴1+sin x ≥0,1-sin x ≥0,∴f (x )=1+sin x +1-sin x 的定义域是R .又∵f (-x )=1+sin (-x )+1-sin (-x ), =1-sin x +1+sin x =f (x ),∴y =f (x )是偶函数.(3)∵e sin x -e -sin x ≠0,∴sin x ≠0,∴x ∈R 且x ≠k π,k ∈Z .∴定义域关于原点对称.又∵f (-x )=e sin (-x )+e -sin (-x)e sin (-x )-e-sin (-x ) =e -sin x +e sin x e -sin x -esin x =-f (x ),∴y =f (x )是奇函数. 12.已知f (x )是以π为周期的偶函数,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=1-sin x ,求当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π时,f (x )的解析式. 解 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π时,3π-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, ∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=1-sin x , ∴f (3π-x )=1-sin(3π-x )=1-sin x .又∵f (x )是以π为周期的偶函数,∴f (3π-x )=f (-x )=f (x ), ∴f (x )的解析式为f (x )=1-sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π. 13.已知函数f (x )满足f (x +2)=-1f (x ),求证:f (x )是周期函数,并求出它的一个周期. 证明 ∵f (x +4)=f (x +2+2)=-1f (x +2)=f (x ),∴f (x )是周期函数,且4是它的一个周期.四、探究与拓展14.若函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3的最小正周期为T ,且T ∈(1,4),则正整数ω的最大值为 .答案 6解析 ∵T =2πω,1<2πω<4,则π2<ω<2π. ∴ω的最大值是6.15.欲使函数y =A sin ωx (A >0,ω>0)在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值,求ω的最小值.解 函数y =A sin ωx 的最小正周期为2πω,因为在每一个周期内,函数y =A sin ωx (A >0,ω>0)都只有一个最小值,要使函数y =A sin ωx 在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值,则y 在区间[0,1]内至少含4934个周期,即⎩⎪⎨⎪⎧ T =2πω,4934T ≤1,解得ω≥199π2,所以ω的最小值为199π2.。
高中数学 第一章 三角函数 1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(2)教案 新人教A版必修4(20
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1.4。
2 正弦、余弦函数的性质(二)教学目的:知识目标:要求学生能理解三角函数的奇、偶性和单调性;能力目标:掌握正、余弦函数的奇、偶性的判断,并能求出正、余弦函数的单调区间。
德育目标:激发学生学习数学的兴趣和积极性,陶冶学生的情操,培养学生坚忍不拔的意志,实事求是的科学学习态度和勇于创新的精神。
教学重点:正、余弦函数的奇、偶性和单调性;教学难点:正、余弦函数奇、偶性和单调性的理解与应用教学过程: 复习引入:偶函数、奇函数的定义,反映在图象上,说明函数的图象有怎样的对称性呢?二、讲解新课:奇偶性请同学们观察正、余弦函数的图形,说出函数图象有怎样的对称性?其特点是什么?(1)余弦函数的图形当自变量取一对相反数时,函数y 取同一值。
例如:f (—3π)=21,f (3π)=21 ,即f (—3π)=f(3π);…… 由于cos(-x)=cosx ∴f(—x )= f(x)。
以上情况反映在图象上就是:如果点(x ,y )是函数y=cosx 的图象上的任一点,那么,与它关于y 轴的对称点(—x ,y )也在函数y=cosx 的图象上,这时,我们说函数y=cosx 是偶函数。
(2)正弦函数的图形观察函数y=sinx 的图象,当自变量取一对相反数时,它们对应的函数值有什么关系?这个事实反映在图象上,说明函数的图象有怎样的对称性呢?函数的图象关于原点对称。
第1课时 正弦函数、余弦函数的性质-周期性和奇偶性-高一数学新教材配套学案(人教A版必修第一册)
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质第1课时周期性、奇偶性【学习目标】【自主学习】一、函数的周期性1.函数的周期性一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且,那么函数f(x)就叫做周期函数. ___________叫做这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个,那么这个最小正数叫做f(x)的最小正周期.二、正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性【小试牛刀】2.因为sin(2x +2π)=sin 2x ,所以函数y =sin 2x 的最小正周期为2π.( )3.函数y =sin x ,x ∈(-π,π]是奇函数.( )【经典例题】题型一 三角函数的周期例1 求下列函数的周期 R x x y ∈=,sin 3)1(R x x y ∈=,2cos )2(Rx x y ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,621sin 2)3(πxx f sin )()4(=【跟踪训练】1 (多选)下列函数中,周期为4π的是 A.y =sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-621πx B.y =cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛+32πxC.y =2sinxD.y =2cos 12x 题型二 三角函数的奇偶性例2 (1)已知函数f (x )=sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-221πx ,则函数f (x )为A.奇函数B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.非奇非偶函数(2)判断下列函数的奇偶性. ∈f(x)=sin xcos x ;②f (x )=1-cos x +cos x -1.【跟踪训练】2 (1)下列函数中周期为π2,且为偶函数的是 A.y =sin 4xB.y =cos 14xC.y =sin )24(π+xD.y =cos )24(π-x(2)函数f (x )=x2cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +π2的奇偶性是___________.题型三 三角函数奇偶性与周期性的综合应用例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,且当x ∈⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,0π时,f (x )=sin x ,则f ⎪⎭⎫⎝⎛35π 等于( )A.-12B.12C.-32D.32 变式1.在本例条件中,把“偶函数”变成“奇函数”,其它不变,则f ⎪⎭⎫⎝⎛35π的 值为________.2.若本例中条件变为定义在R 上的函数f (x )既是偶函数,又是周期函数,f ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2πx =-f (x ),f ⎪⎭⎫ ⎝⎛3π=1,则f ⎪⎭⎫⎝⎛35π 的值为________.【跟踪训练】3 (1)奇函数f (x )满足f ⎪⎭⎫ ⎝⎛+2πx =f (x ),当x ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛-0,4π时f (x )=3cos x ,则f ⎪⎭⎫ ⎝⎛-617π 的值为________.(2)函数y =f(x)是R 上的周期为3的偶函数,且f(-1)=3,则f(2 020)=___.【当堂达标】1.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫-x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为A.π2 B.π C.2π D.4π2.(多选)下列函数中周期为π,且为偶函数的是A.y =|cos x | B.y =sin 2xC.y =xD.y =cos 12x3.(多选)函数f (x )=sin(2x +φ)是R 上的偶函数,则φ的值可以是A.π2 B.π C.3π2 D.-π24.已知f (x )为奇函数,且周期为3π4,若f 1,则f _____.5.已知函数y =12sin x +12|sin x |. (1)画出函数的简图(2)此函数是周期函数吗?若是,求其最小正周期.【课堂小结】1.(1)周期函数的概念,三角函数的周期. (2)三角函数的奇偶性.(3)三角函数周期性、奇偶性的综合应用. 2.方法归纳:定义法、公式法、数形结合.3.常见误区:函数y =Asin(ωx +φ)或y =Acos(ωx +φ)(其中A ,ω,φ是常数,且A≠0,ω≠0)的周期.【参考答案】【自主学习】非零常数T f(x+T)=f(x) 非零常数T 最小的正数【小试牛刀】×××【经典例题】例1 课本例题【跟踪训练】1例2 (1) B(2)【跟踪训练】2(1)例3 D变式1:变式2【跟踪训练】3(1)【跟踪训练】3(2)【当堂达标】1.2.AC3.4.15.(1)(2)。
第1课时正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性念课件-高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
• (2)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.
2π ω≠0)的周期T=___|ω_|___.
【预习自测】 函数 y=sinx+π2是 A.周期为 π 的奇函数 C.周期为 2π 的奇函数
() B.周期为 π 的偶函数 D.周期为 2π 的偶函数
• 【解【析答】因案为】y=Dsinx+π2=cos x,所以该函数是周期为 2π 的偶函数.
|课堂互动|
条件 如果周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的____正__数___ 结论 这个最小___正__数____叫做f(x)的最小正周期
• 【预习自测】判断下列说法是否正确.(正确的 画“√”,错误的画“×”)
• (1)周期函数y=f(x)的定义域可以为[a,b](a,
b∈R).
()
• (2)任何周期函数都有最小正周期.
• 关键点二:看f(-x)与f(x)的关系.
• 对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导 公式先将函数式化简后再判断.
2.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.
• 解:(1)函数的定义域为R,关于原点对称, • 又因为f(-x)=|sin(-x)|+cos(-x)=|sin x|+cos x=f(x), • 所以f(x)是偶函数.
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.
高中数学课件:第一章 1.4 1.4.2 第一课时 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性
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+x)是奇函数对吗? 2 π 提示:不对.∵sin( +x)=cos x,∴应为偶函数. 2 π 2π π 2π 4. 对于函数 y=sin x, x∈R 有 sin( + )=sin , 能否说 6 3 6 3
是它的周期?
提示:不能.周期必须是对定义域内的每一个值都 有f(x+T)=f(x).
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2.正、余弦函数的周期 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,最小正周期为 2π ,2kπ(k∈Z且k≠0)是它们的周期.
3.正、余弦函数的奇偶性 正弦函数y=sin x(x∈R)是 奇 函数,图像关于 原点(0,0) 中 心对称; 余弦函数y=cos x(x∈R)是 偶 函数,图像关于 y轴 对称.
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π 2π 法二:f(x)=sin(2x+ )中,ω=2,∴T= =π. 3 2 (2)作出 y=|sin x|的图像如图:
由图像知,y=|sin x|的周期为π.
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本例(2)中若变为“y=sin |x|”,它是周期函数吗? 解:作出y=sin |x|的图像知它不是周期函数.
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[悟一法]
π,则 a=______.
2π 解析:∵ =π,∴|a|=2,∴a=± 2. |a|
答案:±2
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[研一题]
[例 2] 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=xsin(π+x); 1-sin x (2)f(x)= . 1+sin x
[自主解答]
(1)函数的定义域为R,关于原点对称.
f(x)=xsin(π+x)=-xsin x. f(-x)=-(-x)sin(-x)=-xsin x=f(x). ∴f(x)为偶函数.
高中数学 1.4.2正弦函数、余弦函数的周期性教案 新人
课题:正弦函数、余弦函数的性质---周期性一、教学内容分析《正弦、余弦函数的周期性》是普通高中课程标准实验教科书必修四第一章第四节第二节课,其主要内容是周期函数的概念及正弦、余弦函数的周期性.正弦、余弦函数的周期性是三角函数的一个重要性质,是研究三角函数的其它性质的基础,是函数性质的重要补充.通过本课的学习不仅能进一步培养学生的数形结合能力、推理论证能力,分析问题和解决问题的能力,而且能使学生把这些认识迁移到后续的知识学习中去,为以后研究三角函数的其它性质打下基础.所以本课既是前期知识的发展,又是后续有关知识研究的前驱,起着承前启后的作用.对于函数性质的研究,在高一必修中已经研究了幂函数、指数函数、对数函数的图象与性质,因此作为高中最后一个基本初等函数的性质的研究,学生已经有些经验了,其中,通过观察函数的图象,从图象的的特征获得函数的性质是一个基本方法,这也是数形结合思想方法的应用。
由于三角函数是刻画周期变化现象的重要数学模型,这也是三角函数不同于其他类型函数的最重要的地位,而且对于周期函数,我们只要认识清楚它在一个周期区间上的性质,那么就完全清楚它在整个定义域内的性质。
正弦、余弦函数的性质的难点在于对函数周期性的正确理解与运用,以下的奇偶性,无论是由图象观察,还是由诱导公式进行证明都很容易,单调性只要求由图象观察,不要求证明,而正弦、余弦函数的最大值和最小值可以作为单调性的一个推论,只要注意引导学生利用周期进行正确归纳即可。
二、学生学习情况分析学生在知识上已经掌握了诱导公式、正弦、余弦函数图象及五点作图的方法;在能力上已经具备了一定的形象思维与抽象思维能力;在思想方法上已经具有一定的数形结合、类比、特殊到一般等数学思想.三、设计理念根据“诱思探究教学”中提出的教学模式,设计的教学过程,遵循“探索—研究—运用”亦即“观察—思维—迁移”的三个层次要素,侧重学生的“思”“探”“究”的自主学习,由旧知识类比得新知识,自主探究图象与图象之间的变换关系,让学生动脑思,动手探,教师的“诱”要在点上,在精不用多。
高中数学 第一章 三角函数 1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(1)教案 新人教A版必修4(1)
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(一)1.知识与技能(1)理解周期函数、周期函数的周期和最小正周期的定义.(2)掌握正、余弦函数的周期和最小正周期,并能求出正、余弦函数的最小正周期.(3)会判断三角函数的奇偶性.2.过程与方法让学生通过观察正、余弦线以及正、余弦函数图象得出正、余弦函数的周期性,并借助诱导公式一给予代数论证这一过程,使学生学会由具体形象到抽象概括这一研究问题的方法.3.情感、态度与价值观让学生自己探究学习正、余弦函数的图象性质,领会从特殊推广到一般的数学思想,体会三角函数图象所蕴涵的和谐美,激发学生学习数学的兴趣.重点:周期函数的定义,以及求函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的周期.难点:正弦函数和余弦函数的周期性,以及周期函数、(最小正)周期的意义.1.已知函数f(x)是周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=lg x,设a=f,b=f,c=f,则()A.a<b<cB.b<a<cC.c<b<aD.c<a<b解析:a=f=f=f=-f,b=f=f=f=-f,c=f=f=f.∵当0<x<1时,f(x)=lg x,∴c<0,0<a<b.答案:D2.已知函数f(x)=sin,使f(x)的周期在内,求正整数k的最小值和最大值分别是多少?解:函数f(x)的最小正周期为,故,解得<k<9π,所以k的最小值为15,最大值为28.3.设有函数f(x)=a sin和g(x)=b cos(a>0,b>0,ω>0),若它们的最小正周期之和为,且f=g,f=--1,求这两个函数的解析式.解:∵f(x)的周期T1=,g(x)的周期T2=,∴T1+T2=.∴ω=2.∴f(x)=a sin,g(x)=b cos.又f=a sin a,f=a sin,g=b cos b,g=b cos=- b.又∵f=g,f=--1,∴有解得a=b=1.∴f(x)=sin,g(x)=cos.。
(浙江专版)高中数学第一章三角函数1.4.2第一课时正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性学案新人教A版必修4
预习课本P34~37,思考并完成以下问题 (1)周期函数的定义是什么?(2)如何利用周期的定义求正、余弦函数的周期?(3)正、余弦函数的奇偶性分别是什么?[新知初探]1.周期函数 (1)周期函数的概念条件 ①对于函数ƒ(x ),存在一个非零常数T②当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ) 结论 函数ƒ(x )叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期条件 周期函数ƒ(x )的所有周期中存在一个最小的正数结论这个最小正数叫做ƒ(x )的最小正周期[点睛] 对周期函数的两点说明(1)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一. (2)如果T 是函数ƒ(x )的一个周期,则nT (n ∈Z 且n ≠0)也是ƒ(x )的周期. 2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性函数 y =sin xy =cos x周期 2k π(k ∈Z 且k ≠0)2k π(k ∈Z 且k ≠0)最小正周期 2π 2π 奇偶性奇函数偶函数[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)因sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π3=sin π3,则π3是正弦函数y =sin x 的一个周期.( ) (2)若T 是函数ƒ(x )的周期,则kT ,k ∈N *也是函数f (x )的周期.( )(3)函数y =3sin 2x 是奇函数.( ) (4)函数y =-cos π3x 是偶函数.( )答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ 2.函数ƒ(x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-x 是( )A .T =2π的奇函数B .T =2π的偶函数C .T =π的奇函数D .T =π的偶函数 答案:B3.下列函数中,周期为π2的是( )A .y =sin xB .y =sin 2xC .y =cos x2D .y =cos 4x答案:D4.函数ƒ(x )=sin x cos x 是______(填“奇”或“偶”)函数. 答案:奇三角函数的周期[典例] 求下列函数的周期.(1)ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3;(2)ƒ(x )=|sin x |. [解] (1)[法一 定义法]∵ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+2π =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +π+π3=ƒ(x +π),即ƒ(x +π)=ƒ(x ),∴函数ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的周期T =π.[法二公式法]∵y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴ω=2. 又T =2π|ω|=2π2=π.∴函数ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的周期T =π. (2)[法一 定义法] ∵ƒ(x )=|sin x |,∴ƒ(x +π)=|sin(x +π)|=|sin x |=ƒ(x ), ∴ƒ(x )的周期为π. [法二 图象法]∵函数y =|sin x |的图象如图所示.由图象可知T =π.求函数最小正周期的常用方法除了定义法外,求三角函数的周期,一般还有两种方法:(1)公式法,即将函数化为y =A sin(ωx +φ)+B 或y =A cos(ωx +φ)+B 的形式,再利用T =2π|ω|求得;(2)图象法,利用变换的方法或作出函数的图象,通过观察得到最小正周期.求下列函数的周期. (1)y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2x +3;(2)y =|cos x |. 解:(1)T =2ππ2=4,∴y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +3的周期为4. (2)函数y =|cos x |的图象如图所示,由图象知T =π.三角函数的奇偶性[典例] (1)函数f (x )=2sin 2x 的奇偶性为( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数(2)判断函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x +3π2的奇偶性.(1)[解析] ∵f (x )的定义域是R.且f (-x )=2sin 2(-x )=-2sin 2x =-f (x ), ∴函数为奇函数. [答案] A(2)[解] ∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x +3π2=-cos 34x , ∴f (-x )=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34x =-cos 34x , ∴函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x +3π2为偶函数.判断函数奇偶性的方法[活学活用]判断下列函数的奇偶性: (1)ƒ(x )=x cos(π+x ); (2)ƒ(x )=sin(cos x ). 解:(1)函数ƒ(x )的定义域为R , ∵ƒ(x )=x cos(π+x )=-x cos x ,∴ƒ(-x )=-(-x )·cos(-x )=x cos x =-ƒ(x ), ∴ƒ(x )为奇函数.(2)函数ƒ(x )的定义域为R ,∴ƒ(-x )=sin []cos -x =sin(cos x )=ƒ(x ),∴ƒ(x )为偶函数.三角函数的奇偶性与周期性的应用[典例] 定义在R 上的函数ƒ(x )既是偶函数又是周期函数,若ƒ(x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ƒ(x )=sin x ,求ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值.[解] ∵ƒ(x )的最小正周期是π, ∴ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫5π3=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-2π=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3 ∵ƒ(x )是R 上的偶函数,∴ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.∴ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫5π3=32.[一题多变]1.[变条件]若本例中“偶”变“奇”其他条件不变,求ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值.解:ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫5π3=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-sin π3=-32.2.[变设问]若本例条件不变,求ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-19π6的值.解:ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-19π6=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫19π6=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π+π6 =ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin π6=12.3.[变条件]若本例条件为:函数ƒ(x )为偶函数且ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=-ƒ(x ),ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=1,求ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫5π3的值.解:∵ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=-ƒ(x ),∴ƒ(x +π)=ƒ(x ),即T =π,ƒ ⎝⎛⎭⎪⎫5π3=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-2π=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=ƒ ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=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.层级一 学业水平达标1.函数f (x )=sin(-x )的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶函数解析:选A 由于x ∈R ,且f (-x )=sin x =-sin(-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数.2.函数y =-x cos x 的部分图象是下图中的( )解析:选D 因为函数y =-x cos x 是奇函数,图象关于原点对称,所以排除A ,C ;当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,y =-x cos x <0,故排除B. 3.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx -π2-1,则下列命题正确的是( ) A .f (x )是周期为1的奇函数 B .f (x )是周期为2的偶函数 C .f (x )是周期为1的非奇非偶函数 D .f (x )是周期为2的非奇非偶函数解析:选B f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx -π2-1=-cos πx -1,从而函数为偶函数,且T =2ππ=2.4.函数y =4sin(2x +π)的图象关于( ) A .x 轴对称 B .原点对称 C .y 轴对称D .直线x =π2对称解析:选B y =4sin(2x +π)=-4sin 2x ,奇函数图象关于原点对称.5.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2+π2的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数C .非奇非偶函数D .即是奇函数也是偶函数解析:选A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2+π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x 2=sin x 2,故为奇函数. 6.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6的周期为________.解析:T =2π12=4π.答案:4π7.函数ƒ(x )是以2为周期的函数,且ƒ(2)=3,则ƒ(6)=________. 解析:∵函数ƒ(x )是以2为周期的函数,且ƒ(2)=3, ∴ƒ(6)=ƒ(2×2+2)=ƒ(2)=3. 答案:38.函数ƒ(x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为2π3,则ƒ(π)=________. 解析:由已知2πω=2π3得ω=3,∴ƒ(x )=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π3,∴ƒ(π)=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π-π3=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-π3=-3cos π3=-32. 答案:-329.判断下列函数的奇偶性.(1)ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x cos(π+x ); (2)ƒ(x )=1+sin x +1-sin x . 解:(1)x ∈R ,ƒ(x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x cos(π+x )=-sin 2x ·(-cos x )=sin 2x cos x . ∴ƒ(-x )=sin(-2x )cos(-x ) =-sin 2x cos x =-ƒ(x ).∴该函数ƒ(x )是奇函数. (2)对任意x ∈R ,-1≤sin x ≤1, ∴1+sin x ≥0,1-sin x ≥0.∴ƒ(x )=1+sin x +1-sin x 的定义 域为R.∵ƒ(-x )=1+sin -x +1-sin -x=1-sin x +1+sin x =ƒ(x ), ∴该函数是偶函数.10.已知函数y =12sin x +12|sin x |,(1)画出函数的简图;(2)此函数是周期函数吗?若是,求其最小正周期. 解:(1)y =12sin x +12|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ∈[2k π,2k π+π]k ∈Z,0,x ∈[2k π-π,2k π]k ∈Z ,图象如图所示:(2)由图象知该函数是周期函数,且周期是2π.层级二 应试能力达标1.下列函数中最小正周期为π且为偶函数的是( ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2B .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π2解析:选B 对于A ,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =sin 2x 是奇函数;对于B ,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos 2x 是偶函数,且最小正周期T =2π2=π;对于C ,y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=cos x是偶函数,但最小正周期T =2π;对于D ,y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x -π2=sin x 是奇函数,故选B.2.函数ƒ(x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +15π2是( )A .周期为3π的偶函数B .周期为2π的偶函数C .周期为3π的奇函数D .周期为4π3的偶函数解析:选A ∵ƒ(x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +3π2=-3cos 23x ,∴ƒ(x )为偶函数,且T =2π23=3π,故选A.3.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫k 4x +π3(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是( )A .10B .11C .12D .13 解析:选D ∵T =2πk4=8πk≤2,∴k ≥4π,又k ∈Z ,∴正整数k 的最小值为13.4.函数ƒ(x )=sin(2x +φ)为R 上的奇函数,则φ的值可以是( ) A .π4B .π2C .πD .3π2解析:选C 要使函数ƒ(x )=sin(2x +φ)为R 上的奇函数,需φ=k π,k ∈Z.故选C. 5.若函数f (x )的定义域为R ,最小正周期为3π2,且满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos x ,-π2≤x <0,sin x ,0≤x <π,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-15π4=________. 解析:∵T =3π2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4+3π2×3=f ⎝⎛⎭⎪⎫3π4=sin 3π4=22.答案:226.函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x 2的最小正周期是________.解析:∵y =sin x2的最小正周期为T =4π,而y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x 2的图象是把y =sin x2的图象在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,∴y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x 2的最小正周期为T =2π.答案:2π7.已知ƒ(x )是以π为周期的偶函数,且x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ƒ(x )=1-sin x ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π2,3π时,求ƒ(x )的解析式.解:x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π2,3π时,3π-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,ƒ(x )=1-sinx ,所以ƒ(3π-x )=1-sin(3π-x )=1-sin x .又ƒ(x )是以π为周期的偶函数,所以ƒ(3π-x )=ƒ(-x )=ƒ(x ),所以ƒ(x )的解析式为ƒ(x )=1-sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π2,3π.8.已知函数ƒ(x )对于任意实数x 满足条件ƒ(x +2) =-1ƒx(ƒ(x )≠0).(1)求证:函数ƒ(x )是周期函数. (2)若ƒ(1)=-5,求ƒ(ƒ(5))的值. 解:(1)证明:∵ƒ(x +2)=-1ƒx, ∴ƒ(x +4)=-1ƒx +2=-1-1ƒx=ƒ(x ),∴ƒ(x )是周期函数,4就是它的一个周期. (2)∵4是ƒ(x )的一个周期. ∴ƒ(5)=ƒ(1)=-5, ∴ƒ(ƒ(5))=ƒ(-5)=ƒ(-1)=-1ƒ-1+2=-1ƒ1=15.。
高中数学 第一章 三角函数 1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(1)导学案 新人教A版必修4
1.4.2 正余弦函数的性质(1)【学习目标】1.了解周期函数及最小正周期的概念.2.会求一些简单三角函数的周期.【学习重点】理解周期函数的意义会求周期函数的周期【基础知识】函数 x x k y sin )2sin(=+=π,说明当自变量x 的值增加π2的整数倍时,函数的值重复出现,数学上用周期来刻画这一变化规律.1.周期函数定义:对于函数f (x),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有: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. 问题:(1)对于函数sin y x =,x R ∈有2sin()sin 636πππ+=,能否说23π是它的周期? (2)正弦函数sin y x =,x R ∈是不是周期函数,如果是,周期是多少?(2k π,k Z ∈且0k ≠)(3)若函数()f x 的周期为T ,则kT ,*k Z ∈也是()f x 的周期吗?为什么?(是,其原因为:()()(2)()f x f x T f x T f x kT =+=+==+L )2.一般结论:函数sin()y A x ωϕ=+及函数cos()y A x ωϕ=+,x R ∈(其中,,A ωϕ 为常数,且0A ≠)的周期2||T πω= 说明:①周期函数x ∈定义域M ,则必有x+T ∈M, 且若T>0则定义域无上界;T<0则定义域无下界; ②“每一个值”只要有一个反例,则f (x)就不为周期函数(如f (x 0+t)≠f (x 0))③T 往往是多值的(如y=sinx 2π,4π,…,-2π,-4π,…都是周期)周期T 中最小的正数叫做f(x)的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期)y=sinx, y=cosx 的最小正周期为2π (一般称为周期)从图象上可以看出sin y x =,x R ∈;cos y x =,x R ∈的最小正周期为2π;判断:是不是所有的周期函数都有最小正周期? (()f x c =没有最小正周期)3.求周期的方法:(1)公式法:一般结论:函数sin()y A x ωϕ=+及函数cos()y A x ωϕ=+,x R ∈(其中,,A ωϕ 为常数,且0A ≠)的周期2||T πω=(2)定义法:f (x+T)=f (x)(3)图像法:如果函数的图像有一定的变化规律,在某一范围内函数图像重复出现,并且图像一方(左或者右)无限延伸.|sinx |=y 或者|cosx |=y .(4)性质法:你能推出下列函数的周期吗?①)()(x f x f -=+α k x f x f +-=+)()(α(其中k 为非零常数) ②)()(x f kx f ±=+α(其中k 为非零常数)③)(1)(1)(x f x f x f +-=+α, )(1)(1)(x f x f x f -+=+α④)2()1()(---=x f x f x f⑤)(x f 关于a x =和b x =对称⑥)(x f 关于)0,(a 和)0,(b 对称⑦)(x f 关于a x =和)0,(b 对称【例题讲解】例1 求下列三角函数的周期: ①x y cos 3= ②x y 2sin = ③12sin()26y x π=-,x R ∈.例2 求下列三角函数的周期:①y=sin(-x+3π);② y=cos (-2x );③y=3sin(2x +5π).例3 求下列函数的周期: ①y=|sinx|;②y=|cosx|.【达标检测】1、设0≠a ,则函数)3sin(+=ax y 的最小正周期为( )A 、a πB 、||a πC 、a π2D 、||2a π2、函数1)34cos(2)(-+=πkxx f 的周期不大于2,则正整数k 的最小值是()A 、13B 、12C 、11D 、103、求下列函数的最小正周期:(1)=-=T xy ),23sin(ππ .(2)=+=T x y ),62cos(ππ .4、已知函数)3sin(2πω+=x y 的最小正周期为3π,则=ω .5、求函数的周期:(1)x y cos 21=周期为: . (2)43sin x y =周期为: . (3)x y 4cos 2=周期为: . (4)x y 2sin 43=周期为: . 6、cosx sinx y +=是周期函数吗?如果是,则周期是多少?7、函数)sin()(x x f ω=)0(>w 在[0,4]与x 轴有9个交点,求ω的取值范围.【问题与收获】参考答案:例1: ① π2 ② π ③ π4例2: ① π2 ② π ③ π4例3: ① π ② π达标检测:1、D 2、A 3、π6 ,1 4、 6±5、 π2,38π, 2π, π 6、是周期函数,周期T=2π,k 为正整数,最小正周期为2π. f (x+2π)=|sin(x+2π)|+|cos(x+2π)|=|cos(x)|+|-sin(x)|=|sin(x)|+|cos(x)|=f(x)。
高中数学第一章1.4.2正弦函数余弦函数的性质第1课时问题导学案新人教A版必修
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质第1课时一、与三角函数周期有关的问题活动与探究1求下列函数的周期:(1)y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ); (2)y =|sin x |(x ∈R ).迁移与应用下列函数中,周期为π的函数为( )A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫14x +π6B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π3 C .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π4三角函数周期的主要求法:方法一:定义法;方法二:公式法,对于y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A ≠0,ω≠0),周期T =2π|ω|; 方法三:观察法(图象法).二、正弦、余弦的奇偶性活动与探究2判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=sin x cos x ;(2)f (x )=cos x 1-sin x; (3)f (x )=1-cos x +cos x -1.迁移与应用若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( ) A .π2 B .2π3 C .3π2 D .5π3判断函数的奇偶性时,必须先检查其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.另外,当知道函数奇偶性求参数时,要注意诱导公式五或六的运用.当堂检测1.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( ) A .π2B .πC .2πD .4π 2.函数f (x )=sin(-x )的奇偶性是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数,又是偶函数D .非奇非偶函数3.下列函数中周期为π2,且为偶函数的是( ) A .y =sin 4x B .y =cos 14x C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π2 D .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫14x -π2 4.若函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的周期为4π,则ω=__________. 5.函数f (x )=sin x ·cos x 的奇偶性是__________.答案:课前预习导学【预习导引】1.(1)非零常数T 每一个 f (x +T )=f (x ) 非零常数T (2)最小的正数预习交流1 (1)提示:不是.如f (x )=c (c 为常数,x ∈R ),所有的非零实数T 都是它的周期,不存在最小正数.(2)提示:不唯一.若f (x +T )=f (x ),则f (x +nT )=f (x )(n ∈N ).2.2k π(k ∈Z ) 2π3.奇 偶课堂合作探究【问题导学】活动与探究1 思路分析:(1)利用代换z =2x +π3,将求原来函数的周期转化为求y =sin z 的周期求解,或利用公式求解.(2)作出函数图象观察求解.解:(1)方法一:令z =2x +π3, ∵x ∈R ,∴z ∈R ,函数y =sin z 的最小正周期是2π,就是说变量z 只要且至少要增加到z +2π,函数y =sin z (z ∈R )的值才能重复取得,而z +2π=2x +π3+2π=2(x +π)+π3,∴自变量x 只要且至少要增加到x +π,函数值才能重复取得,从而函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R )的周期是π. 方法二:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3中,ω=2, ∴T =2π|2|=π.(2)作出y =|sin x |的图象如图:由图象易知y =|sin x |的周期为π. 迁移与应用 C 解析:利用周期公式T =2πω,可知C 中函数周期T =2π2=π.故选C . 活动与探究2 思路分析:首先看定义域是否关于原点对称,再看f (-x )与f (x )之间的关系.解:(1)函数的定义域为R ,关于原点对称.∵f (-x )=sin(-x )cos(-x )=-sin x cos x =-f (x ),∴f (x )=sin x cos x 为奇函数.(2)函数应满足1-sin x ≠0,∴函数的定义域为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≠2k π+π2,k ∈Z ,显然定义域不关于原点对称, ∴f (x )=cos x 1-sin x为非奇非偶函数. (3)由⎩⎪⎨⎪⎧ 1-cos x ≥0,cos x -1≥0,得cos x =1,∴函数的定义域为{ x |}x =2k π,k ∈Z ,定义域关于原点对称.当cos x =1时,f (-x )=0,f (x )=±f (-x ).∴f (x )=1-cos x +cos x -1既是奇函数又是偶函数.迁移与应用 C 解析:∵f (x )=sin x +φ3是偶函数,∴f (0)=±1. ∴sin φ3=±1. ∴φ3=k π+π2(k ∈Z ). ∴φ=3k π+3π2(k ∈Z ). 又∵φ∈[0,2π],∴当k =0时,φ=3π2.故选C . 【当堂检测】1.D 解析:易知T =2π12=4π,故选D . 2.A 解析:∵f (x )=sin(-x )=-sin x ,∴f (-x )=-sin(-x )=sin x =-f (x ).∴f (x )是奇函数.3.C 解析:显然周期为π2的有A 和C ,又因为y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π2=cos 4x 是偶函数,故选C .4.12 解析:由T =2πω得2πω=4π,∴ω=12. 5.奇函数 解析:f (-x )=sin(-x )·cos(-x )=-sin x ·cos x =-f (x ),∴f (x )是奇函数.。
正弦、余弦函数的周期性与奇偶性(第1课时)(教学课件)-高一数学同步备课系列(人教A版2019必修)
周期函数的周期不止一个 . 例如, 2 , 4 , 6 , , 以及 2 , 4 , 6 ,
都是正弦函数的周期. 事实上 , k Z且k 0, 常数 2k 都是它的周期.
如果在周期函数f ( x )的所有周期中存在一个最小的正数 , 那么这个最
小正数就叫做f ( x )的最小正周期.
1
(1)() = (− 2 + 2 );
(2)() = ∙ ;
(3)() = (1 − ) − (1 + ).
解:(1)据题意,定义域为实数R,关于原点对称.
1
1
1
∵() = (− 2 + 2 ) = (− 2 ) = 2 ,
线关于y轴对称. 这个事实, 也可由诱导公式
sin( x ) sin x , cos( x ) cos x 得到, 所以
正弦函数是奇函数 , 余弦函数是偶函数.
思考:
知道一个函数具有周期性和奇偶性,对研究它的图象与性
质有什么帮助?
正弦、余弦函数的奇偶性
y
1
4
3
2
o
-1
7
f ( x ) ( x 1)2 . 求f (3), f 的值.
2
T 2, f (3) f (1) 0,
2
1
7
7
3 3
f f 2 f 1
4
2
2
2 2
题型分类讲解
余弦函数的哪些性质?观察它们的图象,你能发现它们具
有哪些性质?
根据研究函数的经验,我们要研究正弦函数、余弦函数的
高中数学第一章1.4.2正弦函数余弦函数的性质互动课堂学案
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质互动课堂疏导引导1.周期性(1)周期函数:一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得定义域内的每一个x 值,都满足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)正弦函数的周期从正弦线的变化规律可以看出,正弦函数是周期函数,2k π(k∈Z 且k≠0)是它的周期,最小正周期是2π.正弦函数的周期也可由诱导公式sin(x+2k π)=sinx(k∈Z )得到.由sin(x+2k π)=sinx(k∈Z )可知当自变量x 的值每增加或减少2π的整数倍时,正弦函数值重复出现,即正弦函数具有周期性,且周期为2k π(k∈Z ),最小正周期为2π.类似地,可以探索余弦函数的周期为2k π,最小正周期为2π.2.奇偶性(1)正弦函数y=sinx(x∈R )是奇函数,①由诱导公式 sin(-x)=-sinx 可知上述结论成立.②反映在图象上,正弦曲线关于原点O 对称.③正弦曲线是中心对称图形,其所有对称中心为(k π,0);正弦曲线也是轴对称图形,其所有对称轴方程为x=k π+2π,k∈Z . (2)余弦函数的奇偶性与对称性①奇偶性:由诱导公式知cos(-x)=cosx,可知余弦函数是偶函数,它的图象关于y 轴对称. ②对称性:余弦曲线是中心对称图形,其所有的对称中心坐标是(k π+2π,0)(k∈Z );余弦曲线是轴对称图形,其所有的对称轴方程是x=k π(k∈Z ).3.单调性(1)正弦函数的单调性在正弦函数的一个周期中,由正弦曲线可以看出,当x 由-2π增加到2π时,sinx 由-1增加到1;当x 由π增大到3π时,sinx 由1减小到-1,情况如下表:由正弦函数的周期性可知:正弦函数y=sinx 在每一个闭区间[-2π+2k π, 2π+2k π](k∈Z)上,都从-1增大到1,是增函数;在每一个闭区间[2π+2k π, 23π+2k π](k∈Z )上,都从1减小到-1,是减函数. (2)余弦函数的单调性通过观察余弦函数的图象,可得余弦函数的单调性.余弦函数在每一个闭区间[2k π,(2k+1)π](k∈Z )上都是减函数,它的值由1减小到-1;在每一个闭区间[(2k+1)π,2(k+1)π](k∈Z )上都是增函数,它的值由-1增大到1.4.最值从正弦函数、余弦函数的图象可以看出,它们的值域都为[-1,1].对正弦函数来说,当x=2k π+2π (k∈Z )时,取得最大值1;当x=2k π-2π (k∈Z )时,取得最小值-1. 对余弦函数来说,当x=2k π(k∈Z )时,取得最大值1;当x=2k π+π(k∈Z )时,取得最小值-1. 活学巧用1.求下列函数的周期: (1)y=sin21x;(2)y=2sin(3x -6π). 解析:(1)如果令m=21x,则sin 21x=sinm 是周期函数且周期为2π. ∴sin(21x+2π)=sin 21x, 即sin [21 (x+4π)]=sin 21x. ∴y=sin 21x 的周期是4π. (2)∵2sin(3x -6π+2π)=2sin(3x -6π), 即2sin [31(x+6π)-6π]=2sin(3x -6π), ∴2sin(3x -6π)的周期是6π. 答案:(1)4π;(2)6π.2.若函数f(x)是奇函数,当x >0时,f(x)=x 2-sinx,当x <0时,求f(x)的解析式.解析:设x <0,则-x >0.∵x>0时,f(x)=x 2-sinx,∴f(-x)=x 2-sin(-x)=x 2+sinx.又∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴-f(x)=x 2+sinx.∴f(x)=-x 2-sinx.答案:f(x)=-x 2-sinx(x <0).3.写出函数y=sin(2x+4π)图象的对称轴方程及对称中心坐标. 解析:令2x+4π=k π+2π (k∈Z )得x=2πk +8π(k∈Z ), 令2x+4π=k π(k∈Z )得x=2πk -8π (k∈Z ). ∴函数y=sin(2x+4π)图象的对称轴方程为x=2πk +8π (k∈Z ),对称中心坐标为(2πk -8π,0)(k∈Z ). 答案:对称轴方程x=2πk +8π (k∈Z ),对称中心(2πk -8π,0)(k∈Z ). 4.求y=cos(4π-x)的单调递增区间. 解析:函数y=cos(4π-x)=cos(x-4π),∴y=cos(4π-x)的单调递增区间就是y=cos(x-4π)的单调递增区间,由下式确定:2k π-π≤x -4π≤2k π,k∈Z . ∴2k π-43π≤x≤2k π+4π,k∈Z ,即函数y=cos(4π-x)的单调递增区间是[2k π-43π,2k π+4π],k∈Z . 5.若sinx=a-1有意义,则a 的取值范围是____________________.解析:∵|sinx|≤1,∴|a -1|≤1.∴-1≤a -1≤1.∴0≤a≤2.答案:0≤a≤26.y=4cos2x,x∈R 有最值吗?若有,请写出最大值、最小值的x 的集合.解析:函数y=4cos2x 取最大值的集合为{x|2x=2k π,k∈Z },即{x|x=k π,k∈Z }. 同理,函数y=4cos2x 取最小值的集合为{x|x=k π+2π,k∈Z }.。
人教版高中数学必修4第一章三角函数-《1.4.2正弦函数、余弦函数的周期性》教案(1)
1.4.2正弦函数、余弦函数的周期性 (第一课时)【教学目标】知识目标:认识正弦函数、余弦函数的周期性;理解周期函数的定义能力目标:掌握函数周期和最小正周期定义,并能求出正、余弦函数的最小正周期。
德育目标:让学生根据函数图像进一步导出函数的周期性,领会从特殊推广到一般、数形结合的数学思想,体会三角函数图像所蕴涵的和谐美,激发学生学习数学的兴趣和积极性.【重点难点】教学重点:正、余弦函数的周期性教学难点:正、余弦函数周期性的理解与应用。
【教学过程】一、观察图象,创设情景观察图象:文字语言:正弦函数图象按照一定的规律不断重复地取得,规律是每隔2π重复出现一次 符号语言:当x 增加2k π(k Z ∈)时,总有(2)sin(2)sin ()f x k x k x f x ππ+=+==. 结论:对于函数()f x ,自变量增加或减少一个定值,函数值就重复出现,象这样的函数称周期函数。
正弦函数图象按照一定的规律不断重复取得,余弦函数也具有同样的性质,这种性质我们称为周期性.二、提出定义,突破难点1.周期函数的定义:对于函数()f x ,如果存在一个非零常数....T ,使得当x 取定义域内的每一个值....,都有 ()()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。
说明:(1)T 必须是常数,且不为零;(2)对周期函数来说()()f x T f x +=必须对定义域内的任意x 都成立。
【思考】(1)对于函数sin y x =,x R ∈有sin()sin 424πππ+=,55sin()sin 424πππ+=,能否说2π是它的周期?(2)若函数()f x 的周期为T ,则2T 也是()f x 的周期吗?为什么?(3)请同学们根据上述定义举出几个周期函数?2.最小正周期的定义对于一个周期函数()f x ,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做()f x 的最小正周期。
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≤
x≤
0
, 则f
15π -4
的值等于
sin x( 0≤ x≤π ),
()
2
2
A.1 B. 2 C.0 D. - 2
解析: f
15π
- 4
=f
3π
3π
×(- 3)+
2
4
=f
3π 4 =sin
3π 2 4=2.
答案: B 2.已知定义在 R 上的函数 f ( x) 是以 2 为周期的奇函数,则方程 f ( x) = 0 在 [ - 2, 2] 上至少有 ________个实 数根. 解析: 因为函数 f ( x) 是定义在 R上的奇函数, 所以 f (0) = 0,又因为函数 f ( x) 以 2 为周期, 所以 f (2) = f ( - 2) = f (0) = 0,
3x
(2) f ( x) = sin
+ 42
=- cos
4 , x∈ R.
3x
3x
3x 3π
又 f ( - x) =- cos - 4 =- cos 4 = f ( x) ,所以函数 f ( x) =sin 4 + 2 是偶函数.
1 10. 函数 f ( x) 满足 f ( x+2) =- f ( x) . 求证: f ( x) 是周期函数,并求出它的一个周期 .
1 证明: 因为 f ( x+ 4) = f (( x+ 2) + 2) =- f ( x+ 2)= f ( x) ,
所以 f ( x) 是周期函数,且 4 是它的一个周期 .
[B 级 能力提升 ]
1. 设 f ( x) 是定义域为
R,最小正周期为
3π 2 的函数,若
f ( x) =
cos
x
-
π 2
则 g( - x) =- asin x- 2x=- g( x) ,
所以 g( x) = asin x+ 2x 是奇函数,
f ( 1) = 4, g(1) =- 4,f (1) = g(1) + 3=- 4+ 3=- 1. 故选 D.
答案: D
二、填空题
(1) f ( x) = lg(sin x+ 1+ sin2 x) ; 3x 3π
(2) f ( x) = sin 4 + 2 .
解: (1) 因为 1+ sin2 x> sin2 x,所以 1+ sin2 x> |sin x| ≥- sin x,
所以 sin x+ 1+ sin2 x> 0, 所以函数 f ( x) 的定义域为 R.
f ( - x) = lg[sin( - x) + 1+ sin2 (- x)] =
1 lg( -sin x+ 1+ sin2 x) = lg sin x+ 1+ sin2 x =
2
2019
- lg(sin x+ 1+ sin2 x) =- f ( x) ,
所以 f ( x) 为奇函数.
3x 3π
2π T=| - 2| = π.
答案: D
x+φ
2.若函数 f ( x) = sin
( φ∈[0 , 2π ]) 是偶函数,则 φ = ( 3
)
A.
π 2
2π B. 3
3π C. 2
5π D. 3
解析: 因为 f ( x) 是偶函数,
所以
0+ φ 3
=
π 2+
kπ
(
k∈Z)
,
3 所以 φ = 2π +3kπ ( k∈ Z) ,
3π 解析: 由诱导公式得, y= sin 2 - x =- cos x,所以该函数为周期为 2π 的偶函数.
1
答案: D
2019
5. 若函数 f ( x) = asin x+ 2x+ 3,且 f ( -1) = 7,则 f (1) =( )
A.4 B. - 4 C.1 D. -1
解析: 函数 f ( x) = asin x+ 2x+ 3,令 g( x) = asin x+ 2x,
π 8. 若函数 f ( x) = 2cos( ω x+ 3 ) 的最小正周期为 T,且 T∈ (1 , 3) ,则 ω 的最大正整数值是 _______.
2π 解析: ω = T ,因为
T∈ (1 , 3) ,
2π 所以 3 < ω <2π .
所以 ω 的最大正整数值为 6.
答案: 6 三、解答题 9.判断下列函数的奇偶性.
2019
第 1 课时 正、余弦函数的周期性与奇偶性
一、选择题
A 级 基础巩固
1.下列函数中,周期为 π 的函数是 (
)
A. y=2sin x
B. y=cos x
1π C. y=sin 2x+ 3
π D. y=cos 3 -2x
解析: 根据公式
2π T= | ω | 可知函数
y= cos
π 3
-
2x
的最小正周期是
2
3
66
2
6
又因为 g( x) 的最小正周期为 π .
3 所以 g( x) = 2 的解集为
π
π
x x= kπ - 2 或 x= kπ - 6 , k∈ Z .
4
3 又 φ∈[0 , 2π] ,所以 φ = 2π .
答案: C
3.(2015 ·福建卷 ) 下列函数为奇函数的是 (
)
A. y= x
B. y=|sin x|
C. y=cos x
D. y=ex- e-x
解析:
对于
D,f
(
x)
=
x
e-
-x
e
的定义域为
R,
f
(
-x)
=
-x
e-
x
e =-
f
(
x)
,故
y
=
x
-π2
,
π 2
时, g( x) = f
x 2 ,求
3 关于 x 的方程 g( x) = 2 的解集.
解: 当
x∈
-π, π 22
时,
x
π
g( x) =f 2 = cos x+ 3 .
3
2019
因为
x+
π 3
∈
-
π 6
,
5π 6
,
所以由 g( x) =
3 解得
x+ π =- π 或 π ,即
x=-
π 或- π .
e
-
-
e
x
为奇函数.
而 y= x的定义域为 { x| x≥0} ,不具有对称性,故 y= x为非奇非偶函数. y= |sin x| 和 y= cos x 为偶函
数.
答案: D
3π
4.函数 y= sin 2 - x 是 (
)
A.周期为 π 的奇函数 C.周期为 2π的奇函数
B.周期为 π 的偶函数 D.周期为 2π的偶函数
f (- 1)=- f ( 1), 且
f (- 1)= f ( 1),
解得 f ( - 1) = f (1) = 0,故方程 f ( x) = 0 在[ - 2, 2] 上至少有 5 个实数根.
答案: 5
3.已知函数
f ( x) = cos
2x+
π 3
,若函数
g( x) 的最小正周期是
π ,且当
x∈
6.函数 f ( x) = 2cos 2 x+ 1 的图象关于 ________对称 ( 填“原点”或“ y 轴” ) .
解析: 函数的定义域为 R, f ( - x) = 2cos 2( - x) + 1= 2cos( - 2x) + 1= 2cos 2 x+ 1= f ( x) . 故 f ( x) 为偶函数,所以图象关于 y 轴对称. 答案: y 轴 7. 已知函数 f ( x) 的周期为 1.5 ,且 f (1) =20,则 f (10) 的值是 _______. 解析: f (10) =f (6 × 1.5 + 1) = f (1) = 20. 答案: 20