内容正文:
5.2 余弦函数的图象与性质再认识
学业标准
素养目标
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.通过余弦函数图象与性质的应用,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学 余弦函数的图象与性质再认识
函数y=cos x与y=sin x图象间有什么关系?
[提示] ∵cos x=sin ,
∴把y=sin x的图象向左平移个单位长度即可得到y=cos x的图象.
类比正弦函数性质再认识的研究方式,利用余弦函数y=cos x的图象(如图),进一步探究其主要性质.
(1)讨论函数y=cos x在区间[-π,π]上的单调性.
[提示] 在区间[-π,0]上单调递增,在区间[0,π]上单调递减.
(2)当x∈R时,求函数y=cos x取最大值时对应x的值.
[提示] x=2kπ,k∈Z.
(3)研究函数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
余弦函数y=cos x(x∈R)的图象与性质
图象
定义域
R
值域
__[-1,1]__
最值
当 x=2kπ,k∈Z 时,ymax=1;
当 x=(2k+1)π,k∈Z 时,ymin=-1
周期性
最小正周期为__2π__
单调性
在区间 [-π+2kπ,2kπ],k∈Z 上单调递增;
在区间 [2kπ,π+2kπ],k∈Z 上单调递减
奇偶性
__偶__函数,图象关于__y轴__对称
对称轴
x= kπ,k∈Z
对称中心
,k∈Z
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=Acos x+2的最大值为A+2.( )
(2)y=cos x在第二象限是增函数.( )
(3)y=sin的图象关于原点对称.( )
(4)函数y=cos的一条对称轴为x=.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.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
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
用“五点法”作出函数y=cos在一个周期内的图象.
[自主解答] 按五个关键点列表
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.
[规律方法]
画y=Acos(ωx+φ)的图象时,将ωx+φ看成整体,要把握好五个关键点,即令ωx+φ=0,,π,,2π,计算出x的值,即为五个点的横坐标,相应的函数值即为五个点的纵坐标.
[触类旁通]
1.用“五点法”作出函数y=cos,x∈的简图.
解析 按五个关键点列表
x
-
μ=x+
0
π
2π
y=cos μ
1
0
-1
0
1
描点作图(如图).
题型二 求三角函数的定义域
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
.
[规律方法]
含三角函数的函数的定义域的求法
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.函数y=+log的定义域为____________________ .
解析 根据题意,需满足条件
解①得2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,③
解②得2kπ-<x<2kπ+,k∈Z,④
将③④求交集,得2kπ+≤x<2kπ+,k∈Z,
所以其定义域为,k∈Z.
答案 ,k∈Z
题型三 正、余弦函数性质的综合应用题点多探 多维探究
角度1 三角函数奇偶性、周期性的应用
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.
[自主解答