内容正文:
§1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第1课时 正弦函数、余弦函数的周期性、奇偶性
[学习目标]
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.(重点)
2.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(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)
[教材梳理]
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).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
函数
y=sin x
y=cos x
周期
2kπ(k∈Z且k≠0)
2kπ(k∈Z且k≠0)
最小正周期
2π
2π
奇偶性
奇函数
偶函数
[点拨] 对函数最小正周期的理解
①最小正周期是指能使函数值重复出现的自变量x要加上的那个最小正数,这个正数是对x而言的,如y=sin 2x的最小正周期是π,因为y=sin(2x+2π)=sin 2(x+π),即π是使函数值重复出现的自变量x加上的最小正数,π是对x而言的,而非2x.
②并不是所有的周期函数都有最小正周期,譬如,常数函数f(x)=C,任一个正实数都是它的周期,因而不存在最小正周期.
[要点探究]
►知识点一 函数的周期性
【探究1】 观察f(x)的部分图象,并结合周期函数的定义思考下列问题:
(1)观察上图,函数图象每相隔多少个单位重复出现?如何用表达式表示这种关系?
(2)该函数f(x)的最小正周期是________,周期可表示为________.
提示 (1)每相隔1个单位重复出现.用表达式可表示为f(x+1)=f(x).
(2)1 k(k≠0,k∈Z)
【探究2】 根据周期函数的定义思考下列问题:
(1)若函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x)(a>0),那么函数f(x)的周期是多少?
(2)若函数y=f(x)满足f(x+a)=f(x-a)(a>0),那么函数f(x)的周期是多少?
提示 (1)由f(x+a)=-f(x),
得f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),
即f(x)=f(x+2a),所以函数y=f(x)是一个周期为2a的周期函数.
(2)由f(x-a)=f(x+a),得f[(x+a)-a]
=f[(x+a)+a]=f(x+2a),即f(x)=f(x+2a),
所以函数y=f(x)是一个周期为2a的周期函数.
►知识点二 函数的奇偶性
【探究】 结合奇偶函数的定义探究下面问题:
判断函数y=sin|x|的奇偶性并作出[-π,π]上的简图.
提示 f(-x)=sin |-x|=sin|x|=f(x)知f(x)是偶函数,先作出x∈[0,π]上的图象,再关于y轴对称即可作出[-π,π]上的图象.
类型一 三角函数的周期性(重点突破)
[例1] (链接教材P35例2)(1)下列函数是以π为最小正周期的函数是
A.y=sin x B.y=sin x+2
C.y=cos 2x+2 D.y=cos 3x-1
(2)求下列函数的最小正周期:
①y=sin;②y=|sin x|.
[自主解答] (1)y=sin x及y=sin x+2的最小正周期为2π,y=cos 2x+2的最小正周期为π,y=cos 3x-1的最小正周期为,所以选C.
(2)①y=sin=sin=sin,
所以最小正周期为π.
②作图如下:
观察图象可知最小正周期为π.
[答案] (1)C (2)见自主解答
[母题变式]
若例1(2)中的y=|sin x|改为y=sin|x|是否还是周期函数?
解析 作出函数y=sin|x|的图象,如图所示:
由图象知,不是周期函数.
◆方法规律
求三角函数周期的方法
(1)定义法:即利用周期函数的定义求解.
(2)公式法:对形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0)的函数,T=.
(3)观察法:即通过观察函数图象求其周期.
[突破练1]
函数f(x)=cos的最小正周期是________.
解析 T===π.
答案 π
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;
(2)f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x);
(3)f(x)=.
[自主解答] (1)显然x∈R,f(x)=cosx,
∵f(-x)=cos=cosx=f(x),∴f(x)是偶函数.
(2)由得-1<sin x<1.
解得定义域为.
∴f(x)的定义域关于原点对称.
又∵f(x)=lg(1-sinx)-