内容正文:
7.3三角函数的性质与图象
7.3.1 正弦函数的性质与图象
第1课时 正弦函数的性质
[学习任务]
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.
2.掌握函数y=sin x的单调性、奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.
[对应学生用书第20页]
知识点 正弦函数的性质
1.正弦函数
对于任意一个角x,都有唯一确定的正弦 sin x 与之对应,因此y=sin x是一个函数,一般称为正弦函数.
2.周期
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得对定义域内的 每一个x ,都满足f(x+T)= f(x) ,那么就称函数f(x)为周期函数, 非零常数T 称为这个函数的周期.
3.函数y=sin x的性质
函数
定义域
值域
周期
最小
正周期
单调性
零点
y=
sin x
R
[-1,1]
2kπ
(k∈Z)
2π
增区间:(k∈Z)
减区间:(k∈Z)
kπ
(k∈Z)
1.函数f(x)=sin 4x是 ( )
A.周期为的奇函数
B.周期为的偶函数
C.周期为的奇函数
D.周期为的偶函数
解析 由题意得f(x)=sin 4x,所以f(-x)=sin(-4x)=-sin 4x=-f(x),故f(x)为奇函数,周期T==,故选A.
答案 A
2.下列区间中,使函数y=sin x为增函数的是 ( )
A.[0,π]
B.
C.
D.[π,2π]
解析 在[0,π],[π,2π]上y=sin x不是单调函数,排除A,D;在上y=sin x是单调递减函数,排除B,故选C.
答案 C
[对应学生用书第21页]
探究一 正弦函数的值域
[例1] (1)函数y=sin x-|sin x|的值域是 ( )
A.{0}
B.[-2,2]
C.[0,2]
D.[-2,0]
[解析] 因为y=sin x-|sin x|=
而sin x<0时,-1≤sin x<0,即-2≤2sin x<0,于是得-2≤y≤0,所以函数y=sin x-|sin x|的值域是[-2,0].
[答案] D
(2)函数y=cos2x+2sin x-5,x∈的最小值为 ( )
A.-3
B.-
C.1
D.-
[解析] 函数y=cos2x+2sin x-5,x∈,令t=sin x,由-≤x≤可得-≤t≤,∴y=cos2x+2sin x-5=1-sin2x+2sin x-5=-t2+2t-4=-(t-1)2-3,由二次函数性质可知当-≤t≤时,y=-(t-1)2-3单调递增,∴当t=-时,函数取最小值-,故选D.
[答案] D
(3)函数y=的值域为 .
[解析] 方法一:y==
=1-.
∵sin x+1∈(0,2],∴∈.
当sin x=1时,ymax=-,
故该函数的值域为.
方法二:由y=,得(sin x+1)y=sin x-2,
即(1-y)sin x=y+2,
显然y≠1,∴sin x=.
∵-1<sin x≤1,∴-1<≤1,
解得y≤-,即函数的值域为.
[答案]
(1)求解形如y=asin x+b的函数的最值或值域问题,利用正、余弦函数的有界性(-1≤sin x≤1)求解,此时有-|a|+b≤y≤|a|+b.
(2)求形如y=asin2x+bsin x+c,a≠0,x∈R的函数的值域或最值时,可以通过换元,令t=sin x,将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值.求解过程中要注意正弦函数的有界性.
(3)求形如y=,ac≠0的函数的值域,可以用分离常量法求解,也可以反解出y,利用正弦函数的有界性建立关于y的不等式求解.
1.函数y=1-2sinx的最小值和最大值分别是 ( )
A.-1,3
B.-1,1
C.0,3
D.0,1
解析 因为-1≤sinx≤1,所以当sinx=-1时,函数y=1-2sinx有最大值3,当sinx=1时,函数y=1-2sinx有最小值-1.
答案 A
2.函数f(x)=cos2x+sin x(x∈R)的最大值为 ( )
A.-1
B.
C.1
D.
解析 f(x)=cos2x+sin x=-sin2x+sin x+1
=-+,又-1≤sin x≤1,
所以当sin x=时,f(x)max=.
答案 D
探究二 正弦函数的奇偶性与周期性
[例2] (1)函数y=3sin(2x+π)是 ( )
A.周期为的奇函数
B.周期为π的偶函数
C.周期为π的奇函数
D.周期为的偶函数
[解析] 函数y=3sin(2x+π)=-3sin 2x,其最小正周期为T==π,由-3sin(-2x)=3sin 2x,可得函数为奇函数.
[答案] C
(2)关于函数f(x)=sin(x+φ)(x∈R),下列命题正确的是 ( )
A.存在φ,使f(x)是偶函数
B.