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
学习任务目标
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.
2.掌握正弦函数的性质,会求正弦函数的定义域和值域、最小正周期、奇偶性、单调区间及函数的零点.
3.能正确使用“ 五点法” 作出正弦函数的图象.
(1)sin(α+k·2π)=sin α(k∈Z),sin(-α)=-sin α.
(2)函数f (x)=(x-2)(1-x)的零点为1和2.
知识点一 函数的周期性
(1)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.
(2)对于一个周期函数f (x),如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就称为f (x)的最小正周期.
[微训练]
若f (x)是周期为3的函数,x∈[0,3],f (x)=x+1,则f (5)=________.
3 解析:由已知得,f (5)=f (2)=2+1=3.
知识点二 正弦函数的性质
函数
y=sin x
定义域
R
值域
[-1,1]
最大
(小)值
当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,函数值的最大值ymax=1;
当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,函数值的最小值ymin=-1
奇偶性
奇函数,其图象关于原点中心对称
周期性
最小正周期为2π
单调性
在区间(k∈Z)上递增;
在区间(k∈Z)上递减
零点
kπ(k∈Z)
[微训练]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)正弦函数在定义域上是单调函数. ( × )
(2)存在实数x,使得sin x=1.5. ( × )
(3)若α>β,则sin α>sin β. ( × )
(4)是函数y=sin x的一个零点. ( × )
2.函数y=sin x+2的最大值为________.
3 解析:y=sin x+2与y=sin x同时取得最大值,所以当x=+2kπ(k∈Z)时,y=sin x+2取得最大值3.
知识点三 正弦曲线
(1)定义:一般地,y=sin x的函数图象称为正弦曲线(如图所示).
(2)对称性:正弦曲线的对称轴为x=+kπ,k∈Z;正弦曲线的对称中心为(kπ,0).
[微训练]
以下对于正弦函数y=sin x的图象描述不正确的是( )
A.在x∈[2kπ,2kπ+2π](k∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同
B.关于x轴对称
C.介于直线y=1和y=-1之间
D.与y轴仅有一个交点
B 解析:观察y=sin x图象可知A,C,D项正确,且关于原点中心对称,故选B.
知识点四 作正弦曲线的简图
(1)五点法作y=sin x,x∈[0,2π]的图象.
①确定五个关键点:
(0,0),(,1),(π,0),,(2π,0).
②描点作图.
(2)根据正弦函数在[2kπ,2π+2kπ](k∈Z)上的图象与其在[0,2π]上的函数图象完全相同,画出正弦曲线.
[微训练]
下列图象中,y=sin(-x)在[0,2π]上的图象是( )
D 解析:由y=sin x在[0,2π]上的图象作关于y轴的对称图形,应为D项.
周期性和奇偶性
1.若f (x)是R上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)=( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
A 解析:由于函数f (x)的周期为5,所以f (3)-f (4)=f (-2)-f (-1),又f (x)为R上的奇函数,∴f (-2)-f (-1)=-f (2)+f (1)=-2+1=-1.故选A.
2.判断下列函数的奇偶性:
(1)f (x)=-sin 5x;
(2)f (x)=5-2sin x;
(3)f (x)=xsin(π+x);
(4)f (x)=lg(sin x+).
解:(1)f (x)=-sin 5x的定义域为R,
∵f (-x)=-sin 5(-x)=sin 5x=-f (x),
∴f (x)是奇函数.
(2)由f =5-2sin =4,
f =5-2sin=6,
可知f ≠f ,f +f ≠0,
所以f (x)既不是奇函数,也不是偶函数.
(3)∵f (x)=-xsin x,定义域为R,
∴f (-x)=-(-x)sin(-x)=-xsin x=f (x),
∴f (x)为偶函数.
(4)f (x)的定义域为R.
∵f (-x)+f (x)=lg[sin(-x)+]+lg(sin x+)=lg(sin2x+1-sin2x)=0,即f (-x)=-f (x),
∴f (x)为奇函数.
【类题通法】
1.判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法,即从f (-x)的解析式拼凑出f (