内容正文:
5.2 余弦函数的图象与性质再认识
学业标准
学科素养
1.了解余弦曲线的画法,理解正弦曲线与余弦曲线的关系.(难点)
2.掌握余弦函数的性质,并能应用余弦函数的性质与图象解决相关问题.(难点)
1.通过学习余弦曲线,培养直观想象等核心素养.
2.通过余弦函数性质与图象的应用提升数学运算、逻辑推理核心素养.
[教材梳理]
◎导学 余弦函数的图象与性质再认识
[问题1] “五点法”作出y=cos x,x∈[0,2π]图象的五个关键点是什么?
[提示] 两个最高点(0,1),(2π,1),一个最低点(π,-1),两个零点,.
[问题2] 函数y=cos x与y=sin x图象间的关系?
[提示] ∵cos x=sin
∴把y=sin x的图象向左平移个单位即可得到y=cos x的图象.
[问题3] 类比正弦函数性质再认识的研究方式,利用y=cos x的图象(如图),进一步探究其主要性质.
(1)讨论y=cos x在[-π,π]上的单调性?
[提示] 在[-π,0]上递增,在[0,π]上递减.
(2)当x∈R时,求y=cos x取最大值时对应x的值?
[提示] x=2kπ,k∈Z.
(3)研究y=cos x的奇偶性?
[提示] ∵cos(-x)=cos x,∴余弦函数是偶函数,其图象关于y轴对称.
(4)余弦函数的图象有对称轴吗?有对称中心吗?
[提示] 对称轴为x=kπ,k∈Z,对称中心为,k∈Z.
◎结论形成
y=cos x的图象与性质
图象
定义域
R
值域
[-1,1]
周期性
最小正周期为2π[来源:学科网]
单调性
在[-π+2kπ,2kπ],k∈Z上递增
在[2kπ,π+2kπ],k∈Z上递减
最值
当x=2kπ,k∈Z时,y最大=1
当x=π+2kπ,k∈Z时,y最小=-1
对称轴
x=kπ,k∈Z
对称中心
,k∈Z
[基础自测]
1.函数y=sin(x∈R)是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.无法确定
解析 y=sin=cos x是偶函数.
答案 B
2.用“五点法”作出函数y=3-cos x的图象,下列点中不属于五点作图中的五个关键点的是( )
A.(π,-1) B.(0,2)
C. D.
解析 由五点作图法知五个关键点分别为(0,2),,(π,4),,(2π,2),故A错误.
答案 A
3.函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象与函数y=1的图象的交点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 B
4.不等式sin<0,x∈[0,2π]的解集为________.
解析 y=sin=cos x作出在x∈[0,2π]的简图.
满足cos x<0的x的范围是,即不等式的解集为.
答案
题型一 利用“五点法”作简图
[例1] 用“五点法”作出函数y=cos在一个周期内的图象.
[自主解答] 列表:
x
x-
0
π
2π
y=cos
1
0
-1
0
1
描点、连线得函数y=cos在一个周期内的图象,如图所示.
[方法技巧]
(1)在精确度要求不高的情况下,“五点法”作正、余弦函数的图象是一种极为常见并且有效的方法.
(2)令x-=0,,π,,2π,进而得到五个点的坐标是解决本题的关键.
[触类旁通]
1.用“五点法”画出函数的简图:[来源:Z.xx.k.Com]
y=-cos x,x∈[0,2π].
解析 按五个关键点列表:
x
0
π
π
2π
cos x
1
0
-1
0
1
-cos x
-1
0
1
0
-1
利用余弦函数的性质描点画图.(如图所示)
题型二 求三角函数的定义域
[例2] 求下列函数的定义域:
(1)y=+;
(2)y=+lg(2sin x+).
[自主解答] (1)由题意,x应满足的条件为
,即.
由数轴(如图)得原函数的定义域为
∪∪.
(2)由题意,x应满足的条件为,即
由单位圆求交集如图所示.
于是原函数的定义域为.
[方法技巧]
含三角函数的函数的定义域的求法
图象法:先画出函数图象,找出一个周期内符合条件的并用不等式表示出来,再利用周期性表示出符合条件的所有角.
[触类旁通]
2.求函数y=+log的定义域.
解析 根据题意需有条件
解①得2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z③
解②得2kπ-<x<2kπ+,k∈Z④
将③④求交集得2kπ+≤x<2kπ+,k∈Z,
所以其定义域为,k∈Z.
题型三 正、余弦函数性质的综合应用
角度1 三角函数奇偶性、周期性的应用
[例3-1] 已知函数f(x)是以为周期的偶函数,且当x∈时,f(x)=cos x,求f的值.
[自主