1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(三)单调性
正弦函数、余弦函数的性质
2 T
二、奇偶性
y
o
x
正弦函数是奇函数, 余弦函数是偶函数.
三、最大值与最小值
y
o
x
正弦函数当且仅当x 2k 且仅当x 2k
2
, k Z时取得最大值1, 当
2 余弦函数当且仅当x 2k , k Z时取得最大值1,当且仅 当x 2k , k Z时取得最小值 1.
解:(1)∵
3cos( x 2 ) 3cos x
∴自变量x只要并且至少要增加到x+2
y 3cos x, x R 的值才能重复出现.
,函数
所以,函数 y 3cos x, x R 的周期是 2
(2) sin(2 x 2 ) sin 2( x ) sin 2 x
§ 1.4.2 正弦函数、 余弦函数的性质 (一)
引入
y
o
ห้องสมุดไป่ตู้
x
周期函数: 对于函数f(x),若存在一个非零常数 ,使 T
得当x取定义域内的每一个值 都有 时, f ( x T ) f ( x)
称之, 非零常数T叫做这个函数的周期.
新课
若在周期函数 的所有周期中存 f(x) 在一个最小的正数, 则这个最小正数就 叫做f(x)的最小正周期.
, k Z时取得最小值 1;
例2、求下列函数的最 及取得最值时自 值, 变量x的集合:
(1) y cos x 1, x R; ( 2) y 3 sin 2 x, x R;
小结
1. 周期函数的定义,周期,最小正周期
2. 三角函数的奇、偶性
3. 三角函数的单调性;
作业
一、 周期性 正弦函数是周期函数2k( k Z , k 0)都 ,
1.4.2第2课时 正、余弦函数的单调性与最值 课件
第一章 三角函数
(4)确定含有正弦函数或余弦函数的较复杂函数的单调性时, 要注意使用复杂函数的判断方法来判断. 2.解析正弦函数、余弦函数的最值 (1)明确正弦、余弦函数的有界性,即|sin x|≤1,|cos x|≤1. (2)对有些函数,其最值不一定就是1或-1,要依赖函数的定 义域来决定. (3)形如y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的函数求最值时,通常利 用“整体代换”,即令ωx+φ=z,将函数转化为y=Asin z的 形式求最值.
第一章 三角函数
栏目 导引
第一章 三角函数
单调减区间为[34π+2kπ,74π+2kπ](k∈Z). 所以原函数 y=2sin(π4-x)的单调增区间为[34π+2kπ,74π+ 2kπ](k∈Z); 单调减区间为[-π4+2kπ,34π+2kπ](k∈Z).
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第一章 三角函数
【名师点评】 正弦、余弦函数单调区间的求解技巧: (1)结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间. (2)确定函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)单调区间的方法:采 用“换元”法整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“z= ωx+φ”,即通过求y=Asin z的单调区间而求出函数的单调 区间.若ω<0,则可利用诱导公式将x的系数转变为正数.
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第一章 三角函数
跟踪训练
1.求函数 y=sin(π3-12x),x∈[-2π,2π]的单调递增区间. 解:y=sin(π3-12x)=-sin(12x-π3). 由 y=sin x 与 y=-sin x 的图象关于 x 轴对称可知,y=sin x 的递增 区间就是 y=-sin x 的递减区间.因此,要求 y=-sin(12x-π3)的递 增区间,只要求出 y=sin(12x-π3)的递减区间即可.
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质知识点一 正弦函数、余弦函数的周期性函数的周期性1、(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.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.2、A sin[(ωx +φ)+2π]=A sin(ωx +φ),A sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x +2πω+φ=A sin(ωx +φ),即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2πω=f (x ),所以f (x )=A sin(ωx +φ)(Aω≠0)是周期函数,2πω就是它的一个周期.3、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.知识点二 正弦函数、余弦函数的奇偶性(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.知识点三 正弦、余弦函数的单调性[-1,1][-1,1]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. 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 ).2、下列函数是以π为周期的函数是( )A .y =sin xB .y =sin x +2C .y =cos2x +2D .y =cos3x -13.函数f (x )是周期函数,10是f (x )的一个周期,且f (2)=2,则f (22)=________.4.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4的最小正周期为2,则ω的值为________.类型二 三角函数的奇偶性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. 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.1、判断下列函数的奇偶性.(1) f (x )=sin(-x )(2)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2x +x 2sin x ; (3)f (x )=1-2cos x +2cos x -1.2、若函数y =cos(ωx +φ)是奇函数,则( )A .ω=0B .φ=k π(k ∈Z )C .ω=k π(k ∈Z )D .φ=k π+π2(k ∈Z )3、已知函数f (x )=ax +b sin x +1,若f (2018)=7,则f (-2018)=________.类型三 三角函数的奇偶性与周期性的综合应用1.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 )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值.2、已知函数f (x )=cos π3x ,求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2020)的值.3、设函数f (x )=sin π3x ,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2018)=________.类型四 求正弦、余弦函数的单调区间用整体替换法求函数y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的单调区间时,如果式子中x 的系数为负数,先利用诱导公式将x 的系数变为正数再求其单调区间.求单调区间时,需将最终结果写成区间形式.1.函数y =sin2x 的单调递减区间。
专题1.4.1-2 正弦函数与余弦函数的图象与性质重难点题型(举一反三)(解析版)
1.4.1-2正、余弦函数的图象与性质重难点题型【举一反三系列】【知识点1 正弦函数、余弦函数图象的画法】1.描点法:按照列表、描点、连线三步法作出正弦函数、余弦函数图象的方法。
2.几何法:利用三角函数线作出正弦函数和余弦函数在]2,0[π内的图象,再通过平移得到x y sin =和cos y x =的图象。
3.五点法:先描出正弦曲线和余弦曲线的波峰、波谷和三个平衡位置这五个点,再利用光滑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。
要点诠释:(1)熟记正弦函数、余弦函数图象起关键作用的五点。
(2)若x R ∈,可先作出正弦函数、余弦函数在]2,0[π上的图象,然后通过左、右平移可得到x y sin =和cos y x =的图象。
(3)由诱导公式cos sin()2y x x π==+,故cos y x =的图象也可以将x y sin =的图象上所有点向左平移2π个单位长度得到。
【知识点2 正弦曲线、余弦曲线】1.定义:正弦函数sin ()y x x R =∈和余弦函数cos ()y x x R =∈的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线。
2.图象要点诠释:(1)由正弦曲线和余弦曲线可以研究正弦函数、余弦函数的性质。
(2)运用数形结合的思想研究与正弦函数、余弦函数有关的问题,如[]0,2x π∈,方程lg sin x x =根的个数。
【知识点3 函数图象的变换】图象变换就是以正弦函数、余弦函数的图象为基础通过对称、平移而得到。
sin sin()sin()y x y x y A x ϕωϕ=→=+→=+【知识点4 周期函数的定义】函数)(x f y =,定义域为I ,当I x ∈时,都有)()(x f T x f =+,其中T 是一个非零的常数,则)(x f y =是周期函数,T 是它的一个周期.1.定义是对I 中的每一个x 值来说的,只有个别的x 值满足)()(x f T x f =+或只差个别的x 值不满足)()(x f T x f =+都不能说T 是)(x f y =的一个周期.2.对于周期函数来说,如果所有的周期中存在一个最小的正数,就称它为最小正周期,三角函数中的周期一般都指最小正周期.【知识点5 正弦函数、余弦函数的图象和性质】【知识点6 正弦型函数和余弦型函数的性质】函数sin()y A x ωϕ=+与函数cos()y A x ωϕ=+可看作是由正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =复合而成的复合函数,因此它们的性质可由正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =类似地得到: (1)定义域:R ; (2)值域:[],A A -;(3)单调区间:求形如sin()y A x ωϕ=+与函数cos()(,0)y A x A ωϕω=+>的函数的单调区间可以通过解不等式的方法去解答,即把x ωϕ+视为一个“整体”,分别与正弦函数sin y x =,余弦函数cos y x =的单调递增(减)区间对应解出x ,即为所求的单调递增(减)区间.比如:由)(2222Z k k x k ∈+≤+≤-ππϕωππ解出x 的范围所得区间即为增区间,由)(23222Z k k x k ∈+≤+≤+ππϕωππ解出x 的范围,所得区间即为减区间.(4)奇偶性:正弦型函数sin()y A x ωϕ=+和余弦型函数cos()(,0)y A x A ωϕω=+>不一定具备奇偶性.对于函数sin()y A x ωϕ=+,当()k k z ϕπ=∈时为奇函数,当()2k k z πϕπ=±∈时为偶函数;对于函数cos()y A x ωϕ=+,当()k k z ϕπ=∈时为偶函数,当()2k k z πϕπ=±∈时为奇函数.要点诠释:判断函数sin()y A x ωϕ=+,cos()y A x ωϕ=+的奇偶性除利用定义和有关结论外,也可以通过图象直观判断,但不能忽视“定义域关于原点对称”这一前提条件.(5)周期:函数sin()y A x ωϕ=+及函数cos()y A x ωϕ=+的周期与解析式中自变量x 的系数有关,其周期为2T πω=.(6)对称轴和对称中心与正弦函数sin y x =比较可知,当()2x k k z πωϕπ+=±∈时,函数sin()y A x ωϕ=+取得最大值(或最小值),因此函数sin()y A x ωϕ=+的对称轴由()2x k k z πωϕπ+=±∈解出,其对称中心的横坐标()x k k z ωϕπ+=∈,即对称中心为,0()k k z πϕω-⎛⎫∈⎪⎝⎭.同理,cos()y A x ωϕ=+的对称轴由()x k k z ωϕπ+=∈解出,对称中心的横坐标由()2x k k z πωϕπ+=±∈解出.【考点1 正、余弦函数的定义域】【例1】(2019春•南湖区校级月考)已知函数()f x 的定义域为 .【分析】根据根式满足的条件,解三角不等式即可. 【答案】解:∵2sin (2x ﹣)﹣1≥0⇒sin (2x ﹣)≥,∴2k π+≤2x ﹣≤2k π+,k ∈Z ,∴k π+≤x ≤k π+,k ∈Z .故答案是{x|kπ+≤x≤kπ+,k∈Z}【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,解三角不等式.【变式1-1】(2019秋•黄冈期末)函数y的定义域是.【分析】由题意可得sin x≥0,cos x≥0,故2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,解出x的范围,即得所求.【答案】解:由题意可得sin x≥0,cos x≥0,∴2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,故函数的定义域为(2kπ,2kπ+),k∈z,故答案为:(2kπ,2kπ+),k∈z.【点睛】本题考查求函数的定义域,以及三角函数在各个象限中的符号,得到2kπ+0≤x≤2kπ+,k∈z,是解题的关键,属于基础题.【变式1-2】函数1sin21sin2xyx+=-的定义域为.【分析】此为一分式函数,令分母不为0即可解出函数的定义域来.【答案】解:令﹣sin x≠0,即sin x≠,如图x≠2kπ+,x≠2kπ+=(2k﹣1)π﹣,k∈z,故其形式可以统一为x≠kπ+(﹣1)k,k∈z.所以函数的定义域为{x|x≠kπ+(﹣1)k,k∈z.}应填{x|x≠kπ+(﹣1)k,k∈z.}【点睛】考查定义域的求法与解三角方程,本题中把两种情况的答案合二为一是一个技巧,答题者应细心体会其中的规律.【变式1-3】(2019秋•安福县校级期中)函数(2cos 21)y lg x =+的定义域为 .【分析】由题意可得 ,化简可得 ,由此求出x 的范围,即得函数的定义域. 【答案】解:∵函数,∴,即 .化简可得 ,解得﹣<x <.故函数的定义域为(﹣,),故答案为(﹣,).【点睛】本题主要考查求余弦函数的定义域和值域,求对数函数的定义域,属于基础题. 【考点2 正、余弦函数的值域】【例2】(2018秋•启东市校级月考)函数()sin(2)4f x x π=-在区间[0,]2π上的值域为 .【分析】由题意利用正弦函数的定义域和值域,求得函数f (x )=sin 在区间上的值域.【答案】解:在区间上,2x ﹣∈[﹣,],sin (2x ﹣)∈[﹣,1],故函数f (x )=sin 在区间上的值域为[﹣,1],故答案为:[﹣,1].【点睛】本题主要考查正弦函数的定义域和值域,属于基础题.【变式2-1】(2019秋•射阳县校级期中)函数2()2cos 3sin 2f x x x =++,[6x π∈,2]3π的值域 . 【分析】根据同角公式化简函数解析式,得到关于sin x 的二次函数,根据二次函数的图象和性质,可得函数的值域.【答案】解:y =2cos 2x +3sin x +2=2(1﹣sin 2x )+3sin x +2=﹣2(sin x ﹣)2+,x ∈[,],∴sin x ∈[,1],∴当sin x =时,函数f (x )取最大值,当sin x =或sin x =1时,函数f (x )取最小值5, 故函数f (x )=2cos 2x +3sin x +2,x ∈[,]的值域为[5,],故答案为:[5,]【点睛】此题考查学生灵活运用同角公式化简求值,会利用二次函数的图象及增减性求出函数的值域.做题时注意余弦函数的值域.【变式2-2】(2019春•淄博校级月考)函数3sin 3sin xy x-=+的值域为 .【分析】先换元t =sin x ,t ∈[﹣1,1],,利用凑分母分离常数,然后逐一求式子的范围,即可求函数的值域.【答案】解:令t =sin x ,t ∈[﹣1,1], 所以:,∵﹣1≤t ≤1, ∴2≤t +3≤4, ∴, ∴, ∴, 函数的值域为. 故答案为:.【点睛】本题重点考查分式函数求值域问题,用到换元,利用凑分母分离常数.【变式2-3】(2019秋•西城区期末)已知函数()sin()6f x x π=+,其中[3x π∈-,]a .当2a π=时,()f x 的值域是 ;若()f x 的值域是1[2-,1],则a 的取值范围是 .【分析】当a =时,由x ∈[﹣,]利用正弦函数的定义域和值域可得f (x )的值域.若f (x )的值域是[﹣,1],则由正弦函数的图象可得≤a +≤,由此解得a 的取值范围. 【答案】解:当a =时,由x ∈[﹣,]可得﹣≤x +≤,∴﹣≤sin (x +)≤1,∴f (x )的值域是[﹣,1]. 若f (x )的值域是[﹣,1],则≤a +≤,解得≤a +≤π,即a 的取值范围是[,π],故答案为[﹣,1]、[,π].【点睛】本题主要考查正弦函数的定义域和值域,属于基础题. 【考点3 正、余弦函数作图】【例3】(2019春•郑州期末)已知函数()sin()(04f x x πωω=->,)x R ∈的最小正周期为π.(Ⅰ)求3()4f π; (Ⅱ)在给定的平面直角坐标系中,画出函数()y f x =在区间[2π-,]2π上的图象.【分析】(1)根据T =,求出周期,得到函数的解析式,代入值计算即可;(2)利用五点作图法作图即可. 【答案】解:(1)依题意得,T ==π,解得ω=2,所以f (x )=sin (2x ﹣),所以 f (π)=sin (2×﹣)=sin (π+)=﹣sin=﹣,(2)画出函数在区间上的图象如图所示:【点睛】本题考查了三角函数的周期性质,以及三角函数值的求法和函数图象的做法,属于基础题.【变式3-1】画出下列函数的简图:π;(1)1sinx∈,2]=-,[0y xπ.(2)3cos1x∈,2]y x=+,[0【分析】根据五点做出函数的简图,即可得到结论.【答案】解:(1)列表如下:画出图形,如图:(2)列表为函数图象如下:【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,要求熟练掌握五点法作图以及图象之间的关系,属于基本知识的考查.【变式3-2】画出下列函数的图象.π(1)13cosy x=+,[0x∈,2]π.(2)2sin1x∈,2]=-,[0y x【分析】(1)用五点法作出函数y=1+3cos x在一个周期上的简图.(2)用五点法作出函数y=2sin x﹣1在一个周期上的简图.【答案】解:(1)列表:如图:(2)列表:如图:【点睛】本题主要考查用五点法作函数 y =A sin (ωx +φ)的图象、y =A cos (ωx +φ)的图象,属于基础题.【变式3-3】用多种方法在同一坐标系中画出下列函数. (1)sin y x =,[0x ∈,2]π (2)sin 1y x =+,[0x ∈,2]π (3)cos y x =,[2x π∈-,]2π (4)cos y x =-,[2x π∈-,3]2π. 【分析】利用五点作图法和图象的平移即可得到各个函数的图象. 【答案】解:同一坐标系中各个函数的图象如下:【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,考察作图能力,属于基础题. 【考点4 正、余弦函数的最小正周期】 【例4】求下列函数的最小正周期. (1)sin(3)2y x π=+;(2)|cos |y x =【分析】(1)由条件根据函数y =A sin (ωx +φ)的周期为,可得结论. (2)由条件根据函数y =|A cos (ωx +φ)|的周期为•,可得结论. 【答案】解:(1)y =sin (x +3)的最小正周期为=4,(2)y =|cos x |的最小正周期为•=π.【点睛】本题主要考查三角函数的周期性,利用了函数y =A sin (ωx +φ)的周期为,函数y =|A cos(ωx +φ)|的周期为•,属于基础题.【变式4-1】求下列函数的最小正周期 (1)cos2y x =; (2)sin 2xy =;(3)1sin y x =+.【分析】利用三角函数的周期性及其求法即可得解. 【答案】解:(1)∵y =cos2x ,∴最小正周期T ==π;(2)∵y =sin ,∴最小正周期T ==4π;(3)∵y =1+sin x ,∴最小正周期T ==2π;【点睛】本题主要考查了三角函数的周期性及其求法,属于基础题. 【变式4-2】求下列函数的最小正周期(1)2sin()32xy π=-(2)1cos(2)36y x π=-(3)|sin |y x =【分析】分析:(1)利用了y =A sin (ωx +φ )的周期等于,即可求值;(2)利用了y =A cos (ωx +φ )的周期等于,即可求值;(3)根据y =|A sin (ωx +φ )|、y =|A sin (ωx +φ )|的周期等于,得出结论.【答案】解:(1)∵y =2sin (﹣)=﹣2sin (),∴T ==4π;(2)∵y =cos (2x ﹣),∴T ==π;(3)根据y =|sin x |的周期等于y =sin x 的周期的一半,故y =|sin x |的周期为×2π=π.【点睛】本题主要考查三角函数的周期性及其求法,利用了y =A sin (ωx +φ )、y =A cos (ωx +φ )的周期等于,y =|A sin (ωx +φ )|、y =|A sin (ωx +φ )|的周期等于,属于基础题.【变式4-3】求下列函数的最小正周期. (1)1cos(2)33y x π=-;(2)cos ||y x =.【分析】(1)由条件利用y =A cos (ωx +φ)的周期等于 T =,可得结论.(2)根据y =cos|x |=cos x ,而且y =A cos (ωx +φ)的周期等于 T =,可得结论.【答案】解:(1)y =cos (2x ﹣)的最小正周期为=π,(2)y =cos|x |=cos x 的最小正周期为=2π.【点睛】本题主要考查余弦函数的周期性,利用了y =A cos (ωx +φ)的周期等于 T =,属于基础题.【考点5 正、余弦函数的奇偶性】 【例5】判断下列函数的奇偶性: (1)cos2y x =,x R ∈; (2)cos(2)2y x π=-;(3)2sin()3y x π=+;(4)cos()4y x π=-.【分析】分别化简函数后根据正弦函数、余弦函数的图象和性质逐一判断即可. 【答案】解:(1)由余弦函数的图象和性质可知y =cos2x ,x ∈R 为偶函数; (2)∵y =cos (2x ﹣)=sin2x ,∴由正弦函数的图象和性质可知y =sin2x ,为奇函数;(3)∵y =sin (x +π)=﹣sin x ,∴由正弦函数的图象和性质可知y =﹣sin x ,为奇函数; (4)∵y =cos (x ﹣),且f (﹣x )=cos (﹣x ﹣)=cos (x +),∴由余弦函数的图象和性质可知y =cos (x ﹣),为非奇函数,非偶函数.【点睛】本题主要考察了正弦函数、余弦函数的图象和性质,属于基本知识的考查. 【变式5-1】判断下列函数的奇偶性 (1)()sin()f x x x π=+; (2)1cos ()sin xf x x-=. 【分析】(1)利用诱导公式化简函数的解析式,再根据函数的奇偶性的定义,得出结论. (2)利用半角公式化简函数的解析式,再根据函数的奇偶性的定义,得出结论. 【答案】解:(1)∵f (x )=x sin (π+x )=﹣x sin x ,它的定义域为R , 且满足f (﹣x )=﹣x •sin (﹣x )=x sin x =f (x ),故该函数为偶函数. (2)对于函数 f (x )==tan ,它的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },关于原点对称,且满足f (﹣x )=tan (﹣)=﹣tan =﹣f (x ), 故该函数为奇函数.【点睛】本题主要考查三角公式,三角函数的奇偶性的判断方法,属于基础题.【变式5-2】判断下列函数的奇偶性:(1)()2f x x ; (2)33()sin()42x f x π=+;(3)()f x =.【分析】求出定义域,判断是否关于原点对称,注意运用诱导公式,定义域化简函数式,再计算f (﹣x ),与f (x )比较即可判断其偶性.【答案】解:(1)定义域为R ,f (﹣x )=sin (﹣2x )=﹣sin2x =﹣f (x ),则f (x )为奇函数; (2)f (x )=sin (+)=﹣cos,定义域为R ,f (﹣x )=﹣cos (﹣)=﹣cos=f (x ), 则f (x )为偶函数;(3)由1﹣cos x ≥0且cos x ﹣1≥0,则cos x =1, 解得,x =2k π,k ∈Z ,则定义域关于原点对称,由于f (x )=0,则f (﹣x )=f (x ),且f (﹣x )=﹣f (x ), 则f (x )既是奇函数,也是偶函数.【点睛】本题考查函数的奇偶性的判断,注意运用定义,考查运算能力,属于基础题. 【变式5-3】判断下列函数的奇偶性. (1)1sin cos ()1sin cos x xf x x x--=++;(2)44()sin cos cos 2f x x x x =-+.【分析】(1)容易判断f (x )的定义域包含x =,不包含,即定义域不关于原点对称,从而得出f (x )为非奇非偶函数;(2)容易得出f (﹣x )=f (x ),从而得出f (x )为偶函数. 【答案】解:(1)∵;∴时,f (x )有意义,时,f (x )没意义;∴f (x )的定义域关于原点不对称; ∴f (x )为非奇非偶函数;(2)f (﹣x )=sin 4(﹣x )﹣cos 4(﹣x )+cos (﹣2x )=sin 4x ﹣cos 4x +cos2x =f (x ); 即f (﹣x )=f (x ); ∴f (x )为偶函数.【点睛】考查奇函数、偶函数的定义,奇函数、偶函数定义域的特点. 【考点6 正、余弦函数的对称轴及对称中心】【例6】(2019春•资阳区校级月考)求函数12sin()26y x π=-的对称轴和对称中心.【分析】由条件根据正弦函数的对称性,求得函数y =2sin (x ﹣)的对称轴和对称中心. 【答案】解:对于函数y =2sin (x ﹣),令x ﹣=k π+,k ∈z ,求得x =2k π+,故函数的对称轴方程为 x =2k π+,k ∈z .令x ﹣=k π,k ∈z ,求得x =2k π+,故函数的对称中心为 (2k π+,0)k ∈z .【点睛】本题主要考查正弦函数的对称性,属于基础题. 【变式6-1】求2cos(2)6y x π=-单调性对称轴对称中心.【分析】对于函数y =2cos (2x ﹣),令2k π﹣π≤2x ﹣≤2k π,求得x 的范围,可得函数的增区间;令2k π≤2x ﹣≤2k π+π,求得x 的范围,可得函数的减区间.令2x ﹣=k π,求得x 的值,可得函数的图象的对称中心. 【答案】解:对于y =2cos (﹣2x )=2cos (2x ﹣), 令2k π﹣π≤2x ﹣≤2k π,求得k π﹣≤x ≤k π+,可得函数的增区间为[k π﹣,k π+],k ∈z . 令2k π≤2x ﹣≤2k π+π,求得k π+≤x ≤k π+, 可得函数的减区间为[k π+,k π+],k ∈z . 令2x ﹣=k π,求得x =+, 可得函数的图象的对称中心为(+,0).【点睛】本题主要考查余弦函数的单调性、余弦函数的图象的对称中心,属于基础题.【变式6-2】变式训练1:求函数的对称轴,对称中心(1)1())4f x x π=+;(2)1()2cos()123f x x π=-+.【分析】直接根据正余弦函数的图象及性质求解即可. 【答案】解:(1)f (x )=sin (2x +π);令2x +π=,k ∈Z 可得:x =,∴对称轴方程为:x =,k ∈Z 令2x +π=k π,k ∈Z 可得:x =,∴对称中心(,0).k ∈Z(2)f (x )=2cos (x ﹣)+1.令x ﹣=,k ∈Z可得:x =2k π ∴对称中心(2k π,1).k ∈Z令x =k π,k ∈Z可得:x =,∴对称轴方程为:x =,k ∈Z【点睛】本题考查了正余弦函数的图象及性质的应用.属于基础题. 【变式6-3】求下列函数图象的对称轴、对称中心. (1)sin()24x y π=-;(2)2sin(2)3y x π=++.【分析】由条件利用正弦函数的图象的对称性,得出结论.【答案】解:对于(1)y =sin (﹣),令﹣=k π+,求得x =2k π+,可得函数的图象的对称轴为x =2k π+,k ∈Z .令﹣=k π,求得x =2k π+,可得函数的图象的对称中心为(2k π+,0),k ∈Z .(2)对于y =2+sin (+2x ),令2x +=k π+,求得x =k π+,可得函数的图象的对称轴为x =k π+,k ∈Z .令2x +=k π,求得x =k π﹣,可得函数的图象的对称中心为(k π﹣,0),k ∈Z .【点睛】本题主要考查正弦函数的图象的对称性,属于基础题. 【考点7 正、余弦函数的单调性】【例7】(2019•上城区校级模拟)设函数()3sin()(0)4f x x πωω=+>,且以23π为最小正周期.(1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 的对称轴方程及单调递增区间.【分析】(1)由题意利用正弦函数的周期性,求得ω的值,可得函数的解析式.(2)由题意利用正弦函数的图象的对称性,求得它的对称轴方程;再利用正弦函数单调性求得它的单调递增区间.【答案】解:(1)由于函数,且以为最小正周期,∴=,∴ω=3, f (x )=3sin (3x +).(2)令3x +=k π+,求得x =+,故函数的图象的对称轴方程为 x =+,k ∈Z .令 2k π﹣≤3x +≤2k π+,求得﹣≤x ≤+,可得函数的增区间为[﹣,+],k ∈Z .【点睛】本题主要考查正弦函数的周期性,正弦函数单调性以及它的图象的对称性,属于基础题. 【变式7-1】(2018秋•嘉兴期末)已知函数()2sin(2)()6f x x m m R π=-+∈的最小值为1. (Ⅰ)求m 的值及取此最小值时的x 值;(Ⅱ)求函数()f x 的最小正周期和单调递增区间.【分析】(Ⅰ)由题意利用正弦函数的最值,求出m 的值及取此最小值时的x 值.(Ⅱ)利用正弦函数的周期性以及单调性,求得函数f (x )的最小正周期和单调递增区间. 【答案】解:(Ⅰ)函数 f (x )=2sin (2x ﹣)+m (m ∈R )的最小值为﹣2+m =1,∴m =3. 取取此最小值时,2sin (2x ﹣)=﹣1,2x ﹣=2k π﹣,求得x =k π﹣,k ∈Z .(Ⅱ)由(Ⅰ)可得 f (x )=2sin (2x ﹣)+3,它的最小正周期为=π,令2k π﹣≤2x ﹣≤2k π+,求得k π﹣≤x ≤k π+,可得函数的增区间为[k π﹣,k π+],k ∈Z .【点睛】本题主要考查正弦函数的最值,周期性以及单调性,属于中档档题. 【变式7-2】(2019春•靖远县期末)已知函数1()2cos()212f x x π=+.(1)求()f x 的单调递增区间; (2)求不等式()1f x >的解集.【分析】(1)根据余弦函数的单调增区间可得,然后解出x 的范围即可;(2)由f (x )>1可得,则,k ∈Z ,解出x 的范围即可. 【答案】解:(1), 由, ∴,∴f (x )的单调递增区间为;(2)∵f (x )>1,∴,∴,∴,k ∈Z , ∴,k ∈Z ,∴不等式的解集为,k ∈Z .【点睛】本题考查了余弦函数的单调性和解三角不等式,考查了运算能力,属基础题.【变式7-3】(2019秋•福建月考)已知函数())4f x x π=-,[,]82x ππ∈-(1)求函数()f x 的单调区间.(2)求函数()f x 在区间[,]82ππ-上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.【分析】(1)x ∈[﹣,]⇒2x ﹣∈[﹣,],利用余弦函数的单调性即可求得f (x )=cos (2x ﹣)的单调区间;(2)利用(1)f (x )=cos (2x ﹣)在区间[﹣,]上为增函数,在区间[,]上为减函数,即可求得其最小值和最大值及取得最值时x 的值. 【答案】解:(1)∵f (x )=cos (2x ﹣),x ∈[﹣,],∴2x ﹣∈[﹣,],由﹣≤2x ﹣≤0得:﹣≤x ≤,∴当x ∈[﹣,]时,函数f (x )的单调递增区间为[﹣,];由0≤2x ﹣≤得,≤x ≤,∴当x ∈[﹣,]时,函数f (x )的单调减区间为[,];(2)∵f (x )=cos (2x ﹣)在区间[﹣,]上为增函数,在区间[,]上为减函数,又f =0, f =, f=cos=﹣cos =﹣1,∴函数f (x )在区间[﹣,]上的最大值为,此时x =,最小值为﹣1,此时x =.【点睛】本题考查余弦函数的单调性,考查余弦函数的定义域和值域,考查运算能力,属于中档题. 【考点8 正、余弦函数的综合应用】【例8】(2019春•延吉市校级期中)已知函数()12sin(2)3f x x π=+-.(1)求对称轴,对称中心(2)求()f x 在[,]42x ππ∈的最大值和最小值;(3)若不等式|()|2f x m -<在[,]42x ππ∈上恒成立,求实数m 的取值范围【分析】(1)令2x ﹣=可得对称轴,令2x ﹣=k π可得对称中心;(2)由x ∈[],可求,结合正弦函数的图象及性质可求;(3)由|f (x )﹣m |<2可得m ﹣2<f (x )<m +2恒成立,从而有m >f (x )max ﹣2且m <f (x )min +2可求.【答案】解:(1)令2x ﹣=可得对称轴x =,k ∈z , 令2x ﹣=k π可得,x =,k ∈z 可得对称中心为(,1),k ∈z ,(2)∵f (x )=1+2sin (2x ﹣),∵x ∈[],∴,∴,∴f (x )在x ∈[]的最大值3,最小值2,(3)∵|f (x )﹣m |<2在x ∈[]上恒成立,∴m ﹣2<f (x )<m +2,∴m >f (x )max ﹣2且m <f (x )min +2, ∴1<m <4,即m 的取值范围是(1,4).【点睛】本题主要考查了正弦函数的图象与性质的综合应用,解题 的关键是性质的熟练掌握并能灵活应用.【变式8-1】已知函数()2sin(2)26f x a x a b π=-+++的定义域为[0,]2π,值域为[5-,1].(1)求实数a ,b 的值;(2)求函数()4sin()3g x a bx π=--的最小值并求出对应x 的集合.【分析】(1)由x 的取值范围,求出2x +的取值范围,从而求出2sin (2x +)的取值范围;讨论a>0、a <0时,函数f (x )的最值问题,从而求出a 和b 的值.(2)根据(1)的结论,分两种情况讨论,根据正弦函数的性质即可求出. 【答案】解:(1)∵0≤x ≤,∴≤2x +≤, ∴≤sin (2x +)≤1, ∴﹣1≤2sin (2x +)≤2,当a >0时,解得a =2,b =﹣7, 当a <0时,,解得a =﹣2,b =1,(2)当a =2,b =﹣7时,g (x )=﹣8sin (﹣7x ﹣)=8sin (7x +),其最小值为﹣8,7x +=﹣+2k π,k ∈Z ,即x =﹣+,k ∈Z ,对应x 的集合为{x |x =﹣+,k ∈Z },当a =﹣2,b =1时,g (x )=﹣8sin (x ﹣)=﹣8sin (x ﹣),其最小值为﹣8,x ﹣=+2k π,k ∈Z ,即x =π+2k π,k ∈Z ,对应x 的集合为{x |x =π+2k π,k ∈Z }.【点睛】本题考查了三角函数的图象与应用问题,解题时应根据三角函数的最值与值域的关系,利用分类讨论的方法,求出a 和b 的值. 【变式8-2】已知函数23()sin cos 2f x x a x =+-,a R ∈. (1)当1a =时,求函数()f x 的最大值;(2)对于区间[0,)2π上的任意x ,都有1)(≤x f 成立,求实数a 的取值范围.【分析】(1)把a =1代入函数解析式,利用平方关系化正弦为余弦,平方后求最值; (2)f (x )=sin 2x +a cos x ﹣=,令t =cos x 换元,则原函数化为y =.由f (x )≤1,得≤1在t ∈(0,1]上成立,分离参数a ,由对勾函数的单调性求得g (t )=t +在t ∈(0,1]上的最小值,则答案可求.【答案】解:(1)当a =1时,f (x )=sin 2x +cos x ﹣ ==.当cos x =时,f (x )取最大值为;(2)f (x )=sin 2x +a cos x ﹣=,令t =cos x ,∵x ∈[0,),∴t =cos x ∈(0,1].则原函数化为y =.由f (x )≤1,得≤1在t ∈(0,1]上成立,即,也就是a ≤t +在t ∈(0,1]上成立,令g (t )=t +,由对勾函数的单调性可得在t ∈(0,1]上g (t )的最小值为g (1)=.∴a.即实数a 的取值范围是(﹣∞,].【点睛】本题考查三角函数中的恒等变换应用,训练了利用分离参数法求解恒成立问题,考查利用对勾函数的单调性求最值,是中档题.【变式8-3】(2019春•鹤壁期末)已知函数()sin(2)3f x x π=-.(Ⅰ)当1(2x π∈-,)3π-,2(0,)6x π∈时12()()0f x f x +=,求12x x -的值; (Ⅱ)令()()3F x f x =-,若对任意x 都有2()(2)()20F x m F x m -+++…0≤m 恒成立,求m 的最大值. 【分析】(Ⅰ)运用正弦函数的诱导公式,解方程即可得到所求值;(Ⅱ)令t =F (x ),可得t ∈[﹣4,﹣2],转化为二次不等式恒成立问题解法,结合图象可得m 的最大值. 【答案】解:(Ⅰ)f (x 1)+f (x 2)=0, 即为sin (2x 1﹣)+sin (2x 2﹣)=0, 即有sin (2x 1﹣)=﹣sin (2x 2﹣)=sin (﹣2x 2),可得2x 1﹣=2k π+﹣2x 2,或2x 1﹣=2k π+π﹣+2x 2,k ∈Z ,即有x 1+x 2=k π+或x 1﹣x 2=k π﹣,k ∈Z , 由x 1∈(﹣,﹣),x 2∈(0,),可得x 1﹣x 2∈(﹣,﹣),可得x 1﹣x 2=﹣; (Ⅱ)F (x )=f (x )﹣3即F (x )=sin (2x ﹣)﹣3,令t =F (x ),可得t ∈[﹣4,﹣2],对任意x都有F2(x)﹣(2+m)F(x)+2+m≤0恒成立,即为t2﹣(2+m)t+2+m≤0,则16+4(2+m)+2+m≤0,4+2(2+m)+2+m≤0,即m≤﹣.且m≤﹣,.解得m≤﹣,即m的最大值为﹣.【点睛】本题考查正弦函数的图象和性质,考查换元法和二次函数的性质,以及化简运算能力,属于中档题.。
三角函数正弦余弦正切
三角函数正弦余弦正切三角函数是数学中的重要概念,包括正弦、余弦和正切。
它们在数学、物理和工程等领域有广泛的应用。
本文将对三角函数的定义、性质和应用进行详细论述。
一、正弦函数正弦函数是三角函数中的一种,表示为sin(x),其中x为角度。
正弦函数的定义域是实数集,值域为[-1, 1]。
正弦函数具有以下性质:1. 周期性:正弦函数是周期函数,其最小正周期是2π,即sin(x) = sin(x+2πk),其中k为整数。
2. 对称性:正弦函数是奇函数,即sin(-x) = -sin(x),表示在原点处关于y轴对称。
3. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x) = -sin(x),表示在原点处关于原点对称。
4. 单调性:在定义域内,正弦函数在每个周期内都是单调递增或单调递减的。
5. 正弦函数的图像是一个周期为2π的连续波形,以y轴为中心对称。
正弦函数在几何、物理、电路等领域有广泛的应用,如波动、振动、交流电等的描述和计算中都会用到。
二、余弦函数余弦函数是三角函数中的另一种,表示为cos(x),其中x为角度。
余弦函数的定义域是实数集,值域为[-1, 1]。
余弦函数具有以下性质:1. 周期性:余弦函数是周期函数,其最小正周期是2π,即cos(x) = cos(x+2πk),其中k为整数。
2. 对称性:余弦函数是偶函数,即cos(-x) = cos(x),表示在原点处关于y轴对称。
3. 奇偶性:余弦函数是偶函数,即cos(-x) = cos(x),表示在原点处关于原点对称。
4. 单调性:在定义域内,余弦函数在每个周期内都是单调递减的。
5. 余弦函数的图像是一个周期为2π的连续波形,以y轴为中心对称。
余弦函数在几何、物理、信号处理等领域有广泛的应用,如描述分析力学中的运动规律、计算交流电路中的电流和电压等。
三、正切函数正切函数是三角函数中的另一种,表示为tan(x),其中x为角度。
正切函数的定义域是实数集,值域为整个实数集。
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(二)
跟踪训练
2.判断下列函数的奇偶性: 2x+5π; (1)f(x)= 2sin 2 (2)f(x)= 2sin x-1.
解析: (1)∵函数的定义域为(-∞,+∞),即定义域关于 原点对称, 2x+5π= 2cos 2x, 且 f(x)= 2sin 2 显然有 f(-x)= 2cos(-2x)= 2cos 2x=f(x), 2x+5π是偶函数; ∴函数 f(x)= 2sin 2
-π+2kπ,π+2kπ ,(k∈Z) 增函数 2 2 (k∈Z) 减函数 增函数 减函数
π+2kπ,3π+2kπ, 2 2
思考应用 1.正弦函数、余弦函数是单调函数吗?能否说“正弦
函数在第一象限是增函数”?
解析:正弦函数、余弦函数都不是定义域上的单调函
数.“正弦函数在第一象限是增函数”也是错误的,因为
2.使 y=sin x 和 y=cos x 均为减函数的一个区间是( 0,π π,π A. B. 2 2 π,3π 3π,π C. D. 2 2
)
解析:由y=sinx,x∈[0,2π]
与y=cos x,x∈[0,2π]的图象知:y
=sin x和y=cos x的均为减函数的
三角函数的奇偶性 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=sin4x-cos4x+cos 2x;
1-sin x-cos x (2)f(x)= . 1+sin x+cos x
分析:本题考查函数的奇偶性问题. 解析: (1)∵函数的定义域为(-∞,+∞),即定义域关 于原点对称, 且f(-x)=sin4(-x)-cos4(-x)+cos(-2x)=sin4x-cos4x +cos 2x=f(x),
基础梳理 一、正弦函数和余弦函数的单调性
1.4.2 正弦 余弦函数的性质(单调性、最值)
3 5 对称中心: ( ,0),( ,0),( ,0),( ,0) 2 2 2 2
2
k ,0) k Z
1 例5:求函数 y sin( x ) 的单调递增区间: 2 3
解:
2
1 y sin x 3 2
y sin z
2k z
余弦函数的单调性
y
1 -3
5 2
-2
3 2
-
2
o
-1
2
3 2
2
5 2
x
3
7 2
4
x
cosx
-
-1
…
2
…
0
1
…
2
…
-1
0
0
y=cosx (xR) 增区间为 [ +2k, 2k],kZ + ], kZ 减区间为 [2k, 2k, 其值从-1增至1 其值从 1减至-1
y cos x
3 5 2
2
y
1
任意两相邻对称轴 ( 或对称中心 ) 的间距为 3 2 O 5 x 3 半个周期;
2
2
1
2
2
3
2
对称轴与其相邻的对称中心的间距为
对称轴:x
,0, , 2
四分之一个周期.
(
x k , k Z
o
-1
2
3
4
5
6
x
sin(-x)= - sinx (xR) cos(-x)= cosx (xR)
1.4.2正弦函数余弦函数的性质(三)应用举例
y
正弦曲线 1 y sinx , x R
x
-2
-
o
2 3
4
-1
余弦曲线 y 1 y cosx , x R
-2
-
o
2
3
x
-1
正弦函数的性质:y=sinx
1、定义域:R
2、值 域: 1, 1
3、周 期:2π
4、奇偶性:偶函数
5、对称性:对称轴: ,
对称中心
2
,0
6、单调性:单调增区间
2,2
单调减区间
2, 2
例1、下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出取最大 值、最小值时的自变量x的集合,并说出最大值、最小值分别
4、奇偶性:奇函数
5、对称性:对称轴:
2
,
对称中心,0
6、单调性:单调增区间
2
2,
2
2
单调减区间
2
2,3
2
2
余弦函数的性质:y=cosx
1、定义域:R
2、值 域: 1, 1
3、周 期:2π
(2)
cos- 23π cos 23π cos 3π 5 5 5
cos - 17π cos17π cosπ 4 4 4
因为0<π< 3π<π, 45
且函数y cosx,x 0,π是减函数
(2) y sin z 的对称中心为 (k ,0) , k Z
正弦函数、余弦函数的性质( 数学 优秀课件
课后思考
• 用几何画板y=Asin(wx+ψ)图像.gsp作 y=Asin(wx+ψ)的图像,探究该类函数的周 期。 • 试着发现:A、w、ψ分别决定了图像的什 么?
小结
正弦函数的性质:
sin(x 2k ) sin x
正弦函数的周期:2k (k z且k 0) 最小正周期: 2
性质3:单调性
在一个周期上(如[ ,
2
3
2
] )考虑:
[
, ] 2 2
在
x
2
,sinx= 值。
x
2
或x
,sinx=-1,为最小
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
主讲人:黄凡
复习回顾
①正弦函数、余弦函数的图像是什么?
(物理中简谐运动的图像) (一波未平,一波又起—波涛汹涌)
②我们是如何得到正弦函数的图像的? 几何画图法—单位圆中的正弦线 五点作图法—五个关键点确定形状
引入新课
• 一次函数与图像 • 指数函数与图像 • 对数函数与图像
利用周期性,不难得到:
正弦函数在每一个闭区间[ 2 2k , 2 2k ]( k z ) 上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一 3 [ 2 k , 2k ]( k z ) 上都是减 个闭区间 2 2 函数,其值从1减小到-1.
3 正弦函数当且仅当 2 2k (k z)
• 1、周期性(最小正周期为 2 ) • 2、奇偶性(奇函数) • 3、单调性
余弦函数的性质:
人教版高中数学必修4第一章三角函数《1.4三角函数的图象与性质:1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质》教学PPT
解:(2)当x 2k , k Z时,函数取得最大值,ymax 1
2
当x 2k , k Z时,函数取得最小值,
2
ymin 1
函数取得最大值的x的集合是x
x
2
2k
,
k
Z
,ymax
1,
函数取得最大值的x的集合是x
x
2
2k
,
k
Z
,ymin
1.
二、 正、余弦函数的奇偶性
-4 -3
例1.下列函数有最大(小)值?如果有,请写出取最大(小) 值时的自变量x的集合,并说出最大(小)值是什么?
(1)y cos x 1, x R; (2)y sin x, x R.
解:(1)当x 2k , k Z时,ymax 11 2,
当x 2k , k Z时,ymin 11 0.
1.4.2 正弦、余弦函数的性质
(1)周期性
定义域、值域
-4 -3
y
1
-2
- o
-1
y=sinx (xR)
2
3
4
定义域 xR
-4 -3
y=cosx (xR)
y
1
-2
- o
-1
值 域 y[ - 1, 1 ]
2
3
4
5 6x 5 6x
举例:
生活中“周而复始”的变化规律。
24小时1天、7天1星期、365天1年……. 相同的间隔重复出现的现象称为周期现象. 数学中又有哪些周期现象呢?
思考:y=sinx,x∈R的图象为什么会重复出现形 状相同的曲线呢?
y
1
4
3
2
7 2
5
3
2
1.4.2正弦函数余弦函数的性质-(必修四-数学-优秀课件)
第15页,共26页。
归纳总结
一般地,函数 y Asin(x )及 y Acos(x ) (其中 A,,为常数,且 A 0, 0 )的周期是
T 2
若 0 则 T 2
第16页,共26页。
练习. 求下列函数的周期:
(1) y sin 3x, x R;(2) y cos x ;
1
-4 -3
-2
- o
-1
2
3
4
5 6 x
y cos x(x R)
第25页,共26页。
函数 图形
y
1
2
0
-1
y=sinx
3
2
2
2
5 2
x
定义域 值域
最值
xR
y [1,1]
xx2222kk时时,,yymmaxin
1 1
单调性
x[-
2
2k
,
2
2k
]
增函数
x[2
2k
,
3
2
2k ]
减函数
奇偶性
奇函数
4
x
2
…
0
…
2
sinx -1
0
1
…
0
…
3 2
-1
y=sinx (xR)
增区间为
[[
2+22k,,
22
+2] k],kZ
其值从-1增至1
Байду номын сангаас
减区间为
[
2
+22k,,
33
2
+]2k],kZ
其值从 1减至-1
第20页,共26页。
余弦函数的单调性
正余弦函数的性质(最值与单调性)
k = −1, k = 0, k = 1,
17π 11π − 3 , − 3 5π π − 3 , 3 7π 11π 3 , 3
√
变式二
• 求函数的单调增区间
π 1 y = sin − x + 3 2
增
y = sin z 减
上时,曲线逐渐下降, 上时,曲线逐渐下降, sinα的值由1减小到 −1 。 α
探究: 探究:正弦函数的单调性
y
1
−3 5 π π − 2
−2π −3π
2
−π
−
π
2
O
π
2
π
−1
3π 2
2π
5π 2
3π
x
正弦函数在每个闭区间[− + 2kπ , + 2kπ ](k ∈ Z) 2 2 都是增函数,其值从- 增大到 增大到1; 都是增函数,其值从-1增大到 ; π 3π 而在每个闭区间[ + 2kπ , + 2kπ ](k ∈ Z)上都是 2 2 减函数,其值从1减小到 减小到- 。 减函数,其值从 减小到-1。
应
用
举
例
例2:利用三角函数的单调性பைடு நூலகம்比较下列各组数的大小: :利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小:
π π 23π 17π (1)sin − 与sin − ; (2)cos − 与cos − ; 18 10 5 4 23π 23π 3π 解:
y = cos z y = cos z
y = A sin(ω x + ϕ ) → y = A sin z
增 (1)化未知为已知 增
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 课件(人教A版必修4)
第一章 三角函数
单调减区间为[34π+2kπ,74π+2kπ](k∈Z). 所以原函数 y=2sin(π4-x)的单调增区间为[34π +2kπ,74π+2kπ](k∈Z); 单调减区间为[-π4+2kπ,34π+2kπ](k∈Z).
栏目 导引
第一章 三角函数
变式训练
3.求函数 y=2sin(x+π4)的单调区间. 解:y=sinx 的单调增区间为[-π2+2kπ,π2+ 2kπ],k∈Z;单调减区间为[π2+2kπ,32π+2kπ], k∈Z. 由-π2+2kπ≤x+π4≤π2+2kπ,k∈Z,
栏目 导引
第一章 三角函数
由-π2+2kπ≤x-π4≤π2+2kπ,k∈Z, 得-π4+2kπ≤x≤34π+2kπ,k∈Z; 由π2+2kπ≤x-π4≤32π+2kπ,k∈Z, 得34π+2kπ≤x≤74π+2kπ,k∈Z. 所以函数 y=sin(x-π4)的单调增区间为[-π4 +2kπ,34π+2kπ](k∈Z);
∴y=sin12x 的周期是 4π.
(2)∵2sinx3-π6+2π=2sinx3-π6, 即 2sin13(x+6π)-π6
栏目 导引
=2sinx3-π6, ∴y=2sinx3-π6的周期是 6π.
(3)y=|sinx|的图象如图所示.
第一章 三角函数
∴周期T=π.
∴|φ|的最小值|φ|min=2π+π2-83π=π6.
栏目 导引
归纳总结
第一章 三角函数
栏目 导引
函 数 y= sinx (k∈z)
性质
y= cosx 第(k一∈章z) 三角函数
定义域 值域
最值及相应的 x的 集合
单调性
对称轴 对称中心
高中数学必修4(1.4.2正弦函数、余弦函数的性质)PPT课件
∴函数 y2sin1x(),x.正弦函数、余弦函数的性质
例1) 3y.求s下in列( x函数的)周期:
3 2) y cos 3x
3) y 3 sin ( 1 x ), x R 一般
35
结论:
函 数 yAsin(x)及 yAcos(x),xR (A,,为 常 数 ,A0,. 0)的 周 期 T2 8
.
15
结论:正弦函数是奇函数,余弦函数是偶 函数
.
9
正弦、余弦函数的图象和性质
-4 -3
-2
y
1
- o
-1
2
3
4
y=sinx (xR) 定义域 xR
值 域 y[ - 1, 1 ]
y=cosx (xR) 周期性 T = 2
y
1
-4 -3
-2
- o
-1
2
3
4
.
5 6 x
5 6 x
10
正弦、余弦函数的奇偶性
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.
注意: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.
.
6
例:求下列函数的周期 ( 1 ) y 3 cx ,o x R s( 2 ) y s2 x i ,x n R ( 3 ) y 2 s1 i x n ) 26 解:(1)∵cos(x+2π)=cosx, ∴3cos(x+2π)=3cosx ∴函数y= 3cosx,x∈R的周期为2π
必修四第一章《正弦函数余弦函数的性质》教学设计(王卫)
§1.4.2正弦函数余弦函数的性质评1节.二、教学目标及解析目标:1、通过图象理解正弦函数、余弦函数的周期性、奇偶性、单调性、最值和对称性,体会数形结合方法;2、会求简单正弦函数、余弦函数的周期、单调区间、最值等。
解析:1、目标1在于让学生体会到数形结合、归纳的数学思想,能独立归纳出的正弦函数、余弦函数的性质。
2、目标2在于让学生学会运用性质对简单正弦函数、余弦函数的奇偶性、单调性、最值等的求解。
三、问题诊断分析本节课的教学中,学生可能出现如下几个问题:①函数周期性的定义是什么?②如何求出正弦函数、余弦函数的周期?③不理解正弦函数、余弦函数的单调区间?不能正确写出正弦函数、余弦函数的单调区间?学生出现这几个问题的原因是不理解正弦函数、余弦函数的本质,对函数的周期性、单调性理解不透彻。
学生运用数学知识解决实际问题的能力还不强;在处理问题时学生考虑问题不深入,往往会造成错误的结果。
解决这些问题的关键是结合图像变化趋势加以理解;结合定义,通过例题加以模仿。
在此过程中,需要学生感受归纳的数学思想,找出函数之间的共同点和规律,通过讨论、合作交流、辩论得到正确的知识。
四、教学条件支持本节课的教学中需要用到几何画板和智能黑板,因为使用几何画板有利于展示函数的图像,能够给学生直观的认识。
五、教学过程1、自学问题1:周期函数的概念是什么?问题2:正、余弦函数有怎样的奇偶性和单调性?问题3:正、余弦函数的最值与对称性分别是什么?2、互学导学问题1:周期函数的概念是什么?设计意图:让学生观察函数的图像,了解函数的变化规律,培养学生的归纳能力。
师生活动:学生思考并回答,教师指导。
小问题1:如何作出正弦函数、余弦函数的图象?答:描点法(几何法、五点法),图象变换法。
并要求学生回忆哪五个关键点。
小问题2:研究一个函数的性质从哪几个方面考虑?答:定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、对称性等小问题3:正弦函数和余弦函数的图象分别是什么?二者有何相互联系?给出正弦、余弦函数的图象,让学生观察,并思考下列问题:世界上有许多事物都呈现“周而复始”的变化规律,如年有四季更替,月有阴晴圆缺.这种现象在数学上称为周期性,在函数领域里,周期性是函数的一个重要性质.小问题4:由正弦函数的图象可知, 正弦曲线每相隔2π个单位重复出现,这一规律的理论依据是什么?sin(2)sin ()x k x k Z π+=∈小问题5:为了突出函数的这个特性,我们把函数f(x)=sinx 称为周期函数,2k π为这个函数的周期.一般地,如何定义周期函数?由inx k x s 2sin =+π)(知: 知:最小正周期是π2.小问题8:就周期性而言,对正弦函数有什么结论?对余弦函数呢?由x k x cos )2cos(=+π知: 正、余弦函数是周期函数,2k π(k ∈Z, k ≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.例1 求下列函数的周期: (1)y=3cosx,x ∈R ; (2)y=sin2x,x ∈R ;(3)y=2sin(2x -6π),x ∈R .(1) 因为3cos(x+2π)=3cosx,根据周期函数的定义可知,原函数的周期为2π.有的学生可能会提出π是不是呢?让学生自己试一试,加深对概念的理解.因为3cos(x+π)=-3cosx ≠3cosx,所以π不是周期.(2) 教师引导学生观察2x,可把2x 看成一个新的变量u,那么cosu 的最小正周期是2π,就是说,当u 增加到u+2π时,函数cosu 的值重复出现,而u+2π=2x+2π=2(x+π),所以当自变量x 增加到x+π且必须增加到x+π时函数值重复出现.因为sin2(x+π)=sin(2x+2π),所以由周期函数的定义可知,原函数的周期为π.(3)因为2sin [21(x+4π)-6π]=2sin [(2x -6π)+2π]=2sin(2x -6π).所以由周期函数的定义可知,原函数的周期为4π.解:(1)周期为2π; (2)周期为π; (3)周期为4π.变式1、P36练习第2题.小问题9:周期性是正、余弦函数所具有的一个基本性质,此外,正、余弦函数还具有哪些性质呢?我们将对此作进一步探究.问题2:正、余弦函数有怎样的奇偶性和单调性?设计意图:让学生观察函数的图像,了解函数的变化规律,数形结合,扫清了学生的思维障碍,更好地突破了教学的重难点,培养学生的归纳能力。
1.4.2正弦函数、余弦函数的性质(全)上课用
最大值: 当
x 0 2 k 时, 有最大值 y 1
最小值:当
x 2 k
有最小值 y 时,
1
四、正弦、余弦函数的最值
y
1 -4 -3 -2 -
y sin x( x R)
2 3 4 5 6
o
-1
当且仅当 x 2 k ,( k Z )时, (sin x ) max 1; 2 当且仅当 x 2 k,( k Z )时, (sin x ) min 1 . 2
| sin x |≤ 1 | cos x |≤ 1
练习
下列等式能否成立?
(1)2cos x 3
(2)sin 2 x 0.5
3 1 cos x 2
×
√
sin x 0.5 [1,1]
例1.求下列函数的定义域和值域。
定义域
值域
[2,4]
(1) y 3 sin x
三.定义域和值域
y
1
3 5 2
2 3
2
2
O
2
1
3 2
2
5 2
3
x
正弦函数 y sin x
定义域:R 值域:[-1,1] y
1
2
O
2
3 5 2
2 3
2
1
3 2
2
5 2
3
x
余弦函数 y cos x 定义域:R 值域:[-1,1]
x
当且仅当 x 2 k , ( k Z ) 时 , (cos x ) max 1;
当且仅当 x 2 k , ( k Z ) 时 , (cos x ) min 1 .
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观察图象可知: 当 x∈ 时,曲线逐渐上升,是增函数,cos x 的值由-1 增大到 1; 当 x∈ 时,曲线逐渐下降,是减函数,cos x 的值由 1 减小到-1. 推广到整个定义域可得: 当 x∈ 时,余弦函数 y=cos x 是增函数,函数值由-1 增大到 1; 当 x∈ 时,余弦函数 y=cos x 是减函数,函数值由 1 减小到-1. 【正弦函数、余弦函数的性质】 函数 y=sin x y=cos x
4
18
) _____ sin(
10
)
(2) cos(
23 17 ) _____ cos( ) 5 4
3. y sin( x ), (0 )是R上的偶函数,则 的值是 _______ π x+ 的一个递减区间是 4. 函数 f(x)=sin 6 5. 求y sin x sin x的值域 是
鸡西014 年( )月( )日 班级 姓名
1.4.2 学习 目标 重点 难点
正弦函数、余弦函数的性质(三)单调性
1.掌握 y=sin x,y=cos x 的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最 值.2.掌握 y=sin x,y=cos x 的单调性,并能利用单调性比较大小. 3.会求函数 y=Asin(ωx+φ)及 y=Acos(ωx+φ)的单调区间. 在研究正弦、余弦函数的性质时,要充分借助正弦、余弦曲线,注意 数形结合 思想方法的运用.
【正、余弦函数的定义域、值域】 在下图中利用平移画出正弦曲线
在下图中利用平移画出余弦曲线
观察图像填下列各空: 由正、余弦曲线很容易看出正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集 R ,值域都 是 .对于正弦函数 y=sin x,x∈R 有: 当且仅当 x= 时,取得最大值 1; 当且仅当 x= 时,取得最小值-1. 对于余弦函数 y=cos x,x∈R 有: 当且仅当 x= 时,取得最大值 1; 当且仅当 x= 时,取得最小值-1. 【正、余弦函数的单调性】 正弦函数和余弦函数都是周期函数,且周期都是 2π,首先研究它们在一个周期区间上函 数值的变化情况,再推广到整个定义域. π 3π 如图补全函数 y=sin x,x∈ -2, 2 的图象:
1
鸡西市第十九中学高一数学组
观察图象可知: 当 x∈__________时,曲线逐渐上升,是增函数,sin x 的值由-1 增大到 1; 当 x∈__________时,曲线逐渐下降,是减函数,sin x 的值由 1 减小到-1. 推广到整个定义域可得: 当 x∈_______________________时, 正弦函数 y=sin x 是增函数, 函数值由-1 增大到 1; 当 x∈______________________时,正弦函数 y=sin x 是减函数,函数值由 1 减小到-1. (2) 如图补全函数 y=cos x,x∈[-π,π]的图象如图所示:
2
6.下列不等式中成立的是
3
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π π 7 2 A.sin- 8 >sin-10B.sin 3>sin 2C.sin π>sin- πD.sin 2>cos 1 5 5 π π 7.函数 y=cos x+6,x∈0,2的值域是 8.求函数 y=f(x)=sin2x-4sin x+5 的值域.
小结 用正弦函数或余弦函数的单调性比较大小时,应先将异名化同名,把不在同一单 调区间内的角用诱导公式转化到同一单调区间,再利用单调性来比较大小. 训练 1 比较下列各组数的大小. 37 49 (1) sin 与 sin 980° . - 6 π与 sin 3 π;(2)cos 870°
【当堂训练】 1. y 1 cos x, x R 的最大值是____此时x 的取值集合是_____________ 2.比较大小: (1) sin(
图象
定义域 值域 对称性 奇偶性 最小正周期: 最小正周期: 在___________________上单调递增; 在__________________上单调递增; 单调性 在___________________上单调递减 在___________________上单调递减 在____________时,ymax=1; 在____________时,ymax=1; 最值 在__________ __时,ymin=-1 在__________ __时,ymin=-1 例 1 请写出下列函数取得最大值、最小值时的自变量 x 的集合,并写出最大值、最小值 分别是什么 .(详见课本 38 页)
2
对称轴: 对称中心:
;
对轴称: 对称中心:
;
周期性
鸡西市第十九中学高一数学组
(1) y cos x 1 , x R ;
(2) y 3sin 2 x 1 , x R .
例 2 利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小. (详见课本 39 页) π 23 π 17 (1)sin 与 cos 156° ;(3)cos -18与 sin-10;(2)sin 196° - 5 π与 cos- 4 π.