正弦函数、余弦函数的性质-公开课课件

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(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常
要画出图象,结合图象判定.
变式训练 2 求下列函数的单调区间:
(1)y=21sinπ4-23x;(2)y=-sinx+π4.
解 (1)y=12sinπ4-23x=-12sin23x-π4, 因为函数 y=sin x 的递增区间是2kπ-π2,2kπ+π2,(k∈Z), 递减区间是2kπ+2π,2kπ+32π,(k∈Z), 故由 2kπ-2π≤23x-π4≤2kπ+π2⇒3kπ-38π≤x≤3kπ+98π (k∈Z), 由 2kπ+2π≤23x-π4≤2kπ+32π⇒3kπ+98π≤x≤3kπ+281π (k∈Z), ∴函数的递减区间为3kπ-38π,3kπ+98π (k∈Z), 递增区间为3kπ+98π,3kπ+218π (k∈Z).
题型三 三角函数的对称性与奇偶性
例 3 (1)(2010·陕西)函数 f(x)=2sin xcos x 是
()
A.最小正周期为 2π 的奇函数
B.最小正周期为 2π 的偶函数
C.最小正周期为 π 的奇函数
D.最小正周期为 π 的偶函数
(2)函数 y=sin2x+π3图象的对称轴方程可能是 (
)
A.x=-π6 B.x=-1π2 C.x=π6 D.x=1π2
思维启迪 本题求函数的定义域:(1)需注意对 数的真数大于零,然后利用弦函数的图象求 解;(2)需注意偶次根式的被开方数大于或等于 零,然后利用函数的图象或三角函数线求解.
解 (1)要使函数有意义,必须使 sin(cos x)>0. ∵-1≤cos x≤1,∴0<cos x≤1. 方法一 利用余弦函数的简图得知 定义域为{x|-π2+2kπ<x<π2+2kπ,k∈Z}. 方法二 利用单位圆中的余弦线 OM,依题意 知 0<OM≤1, ∴OM 只能在 x 轴的正半轴上, ∴其定义域为
点评 函数的定义域就是使函数解析式各部分有意 义的自变量的取值范围,因此转化为求不等式(组)的 解集问题来解决.要解三角不等式,常用的方法有二: 一是图象,二是三角函数线.
题型二 三角函数的单调性与周期性 例 2 写出下列函数的单调区间及周期:
(1)y=sin-2x+π3;(2)y=|tan x|.
答案 (1)C (2)D
探究提高 若 f(x)=Asin(ωx+φ)为偶函数,则当 x=0 时, f(x)取得最大或最小值. 若 f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则当 x=0 时,f(x)=0. 如果求 f(x)的对称轴,只需令 ωx+φ=π2+kπ (k∈Z),求 x. 如果求 f(x)的对称中心的横坐标,只需令 ωx+φ=kπ (k∈Z) 即可.
2.对函数周期性概念的理解 (1)周期性是函数的整体性质,要求对于函数整个定义域范 围的每一个 x 值都满足 f(x+T)=f(x),其中 T 是不为零的 常数.如果只有个别的 x 值满足 f(x+T)=f(x),或找到哪 怕只有一个 x 值不满足 f(x+T)=f(x),都不能说 T 是函数 f(x)的周期. (2)从周期函数的定义,对于条件等式“f(x+T)=f(x)”可 以理解为自变量增加一个常数 T 后,函数值不变;从图象 的角度看就是,每相隔距离 T 图象重复出现.因此对于 f(ωx +φ+T)=f(ωx+φ) (ω>0),常数 T 不能说是函数 f(ωx+φ) 的周期.因为 f(ωx+φ)=f ωx+ωT +φ,即自变量由 x 增加到 x+ωT,也就是ωT才是函数的周期.
思维启迪 (1)化为 y=-sin2x-π3,再求单调 区间及周期.(2)y=|tan x|的图象→y=|tan x|的 图象→求单调性及周期.
解 (1)y=-sin2x-π3, 它的增区间是 y=sin2x-π3的减区间, 它的减区间是 y=sin2x-π3的增区间. 由 2kπ-π2≤2x-π3≤2kπ+π2,k∈Z 得 kπ-1π2≤x≤kπ+51π2,k∈Z. 由 2kπ+π2≤2x-π3≤2kπ+32π,k∈Z
的一个对称中心,若点 P 到图象 C 的对称 轴的距离的最小值是π4,则 f(x)的最小正周
期是( B )
A.2π
B.π
π C.2
π D.4
解析 由正弦函数的图象知对称中心与对 称轴的距离的最小值为最小正周期的14,故 f(x)的最小正周期为 T=4×π4=π.
5.函数 y=sin2x+π3的图象( A ) A.关于点π3,0对称 B.关于直线 x=π4对称
基 1.础函自数测y=tanπ4-x的定义域为__x_| _x___k____4__, k___Z__.
解析 π4-x≠2π+kπ,k∈Z,
故 x≠-π4-kπ,k∈Z,
即 x≠-π4+kπ,k∈Z.
2.已知函数 y=asin x-b (a<0)的最大值为 2,最小值为 1, 则 a=___12___,b=____32____.
定义域
R
y=cos x R
y=tan x {x|x≠kπ+π2,k∈Z}
图象
值域
[-1,1]
[-1,1]
对称轴:
对称性
_x_=__k_π_+__π2____ (k_∈__Z_) __;
对称轴:
_x_=__k__π_(_k_∈___Z_)_;
对称中心:
对称中心:
(kπ,0)(k∈Z) (kπ+π2,0) (k∈Z)
C.关于点π4,0对称 D.关于直线 x=π3对称 解析 验证法:当 x=π3时,sin2×π3+π3=sin π
=0,所以 y=sin2x+π3的图象关于点π3,0对 称.
题型分类 深度剖析
题型一 与三角函数有关的函数定义域问题 例 1 求下列函数的定义域:
(1)y=lgsin(cos x);(2)y= sin x-cos x.
方法二 利用三角函数线,如图 MN 为正弦线,
OM 为余弦线,
要使 sin x≥cos x,即 MN≥OM, 则π4≤x≤54π(在[0,2π]内). ∴定义域为x|π4+2kπ≤x≤54π+2kπ,k∈Z. 方法三 sin x-cos x= 2sinx-π4≥0, 将 x-π4视为一个整体,由正弦函数 y=sin x 的 图象和性质可知 2kπ≤x-π4≤π+2kπ,k∈Z, 解得 2kπ+π4≤x≤54π+2kπ,k∈Z.
所以定义域为 x|2kπ+π4≤x≤54π+2kπ,k∈Z.
探究提高 (1)对于含有三角函数式的(复合)函数 的定义域,仍然是使解析式有意义即可. (2)求三角函数的定义域常常归结为解三角不等式 (或等式). (3)求三角函数的定义域经常借助两个工具,即单位 圆中的三角函数线和三角函数的图象,有时也利用 数轴.
得 kπ+51π2≤x≤kπ+1112π,k∈Z.
故 所 给 函 数 的 减 区 间 为 kπ-1π2,kπ+51π2 ,
k∈Z;增区间为kπ+51π2,kπ+1112π,k∈Z. 最小正周期 T=22π=π.
(2) 观 察 图 象 可 知 , y = |tan x| 的 增 区 间 是 kπ,kπ+π2,k∈Z,减区间是kπ-π2,kπ, k∈Z.最小正周期:T=π.
(2)对于 y=Atan(ωx+ ) (A、ω、 为常数),其周期 T =|ωπ |,单调区间利用 ωx+ ∈kπ-π2,kπ+π2,解出
x 的取值范围,即为其单调区间.对于复合函数 y=f(v),
v= (x),其单调性判定方法是:若 y=f(v)和 v= (x) 同为ห้องสมุดไป่ตู้(减)函数时,y=f( (x))为增函数;若 y=f(v) 和 v= (x)一增一减时,y=f( (x))为减函数.
思维启迪 (1)可以先化简为 y=sin 2x,再判断周期及奇
偶性. (2)对 y=sin x 的对称轴为 x=π2+kπ,把“ωx+φ”看作
一个整体,即可求.
解析 (1)∵f(x)=2sin xcos x=sin 2x, ∴f(x)是最小正周期为 π 的奇函数. (2)令 2x+π3=kπ+π2 (k∈Z),得 x=k2π+1π2(k∈Z), 令 k=0 得该函数的一条对称轴为 x=1π2.本题也可用 代入验证法来解.
(2)作出函数 y=-sinx+π4的简图(如图), 由 图 象 得 函 数 的 递 增 区 间 为 kπ+π4,kπ+34π
(k∈Z),递减区间为kπ-π4,kπ+π4 (k∈Z).
点评 (1)熟练掌握正、余弦函数 y=sin x、y=cos x 单调 区间是迅速正确求解正、余弦型函数的单调区间的关 键.特别提醒,当单调区间有无穷多个时,别忘了注明 k∈Z. (2)在求 y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,要特别注意 A 和 ω 的符号,若 ω<0,则通过诱导公式先将 ω 化正再求.
[难点正本 疑点清源] 1.关于正、余弦函数的有界性
由于正余弦函数的值域都是[-1,1],因此对于∀x∈ R,恒有-1≤sin x≤1,-1≤cos x≤1,所以 1 叫做 y=sin x,y=cos x 的上确界,-1 叫做 y=sin x,y= cos x 的下确界. 在解含有正余弦函数的问题时,要注意深入挖掘正、 余弦函数的有界性.
奇偶性



3.一般地对于函数 f(x),如果存在一个非零的常数 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,把所有周期中存在的最小正数,叫做最小正
周期(函数的周期一般指最小正周期).函数 y=Asin(ωx +φ)或 y=Acos(ωx+φ)(ω>0 且为常数)的周期 T=2ωπ, 函数 y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期 T=ωπ.
R
对称中心:
k2π,0(k∈Z)
周期


π
单调性
单调增区间[2kπ-π2, 单调增区间 [2kπ-
2kπ+2π](k∈Z) ; π,2kπ] (k∈Z) ; 单2k调π+减3区2π]间(k∈[2kZπ)+π2,单2k调π+减π区](k间∈[Z2)kπ,
单调增区间 (kπ-π2,kπ+π2) (k∈Z)
§4.3 三角函数的图象与性质
基础知识
要点梳理 1.“五点法”作图原理
自主学习
在确定正弦函数 y=sin x 在[0,2π]上的图象形状时,起
关键作用的五个点是 (0,0) 、 π2,1 、(π,0) 、 (2π,0) 、 32π,-1 .
余弦函数呢?
2.三角函数的图象和性质 函数性质 y=sin x
x|-π2+2kπ<x<π2+2kπ,k∈Z.
(2)要使函数有意义,必须使 sin x-cos x≥0. 方法一 利用图象.在同一坐标系中画出[0,2π]上
y=sin x 和 y=cos x 的图象,如图所示. 在[0,2π]内,满足 sin x=cos x 的 x 为π4,54π,再结 合正弦、余弦函数的周期是 2π,所以定义域为 x|π4+2kπ≤x≤54π+2kπ,k∈Z.
变式训练 1 求下列函数的定义域: (1)y= 2+log12x+ tan x; (2)y= sincos x.

2+log12x≥0 (1)tan x≥0

x>0
0<x≤4 kπ≤x<kπ+π2,k∈Z
⇒0<x<2π或 π≤x≤4,
所以函数的定义域是0,π2∪[π,4].
(2)sin(cos x)≥0⇒0≤cos x≤1 ⇒2kπ-π2≤x≤2kπ+π2,k∈Z. 所以函数的定义域为 x|2kπ-π2≤x≤2kπ+π2,k∈Z.
解析 ∵-1≤sin x≤1, ∴a-b≤asin x-b≤-a-b, ∴- a-a- b=b= 1 2 ,∴a=-12,b=-32. 3.函数 y=1-2sin xcos x 的最小正周期为___π_____. 解析 y=1-sin 2x,T=22π=π.
4.设点 P 是函数 f(x)=sin ωx (ω≠0)的图象 C
探究提高 (1)求形如 y=Asin(ωx+ )或 y=Acos(ωx+ ) (其中 A≠0,ω>0)的函数的单调区间,可以通过解不等式 的方法去解答,列不等式的原则是:①把“ωx+ (ω>0)” 视为一个“整体”;②A>0 (A<0)时,所列不等式的方向与 y =sin x (x∈R),y=cos x (x∈R)的单调区间对应的不等式 方向相同(反).
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