内容正文:
7.3 三角函数的性质与图像
7.3.1 正弦函数的性质与图像
数学
学习目标
1.借助单位圆了解周期函数与最小正周期的意义.
2.了解正弦函数的周期性、单调性、奇偶性、最大(小)值.
3.能利用性质解决一些简单的问题.
4.能用五点法画出正弦函数的图像.
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1.周期函数
(1)周期函数的概念.
一般地,对于函数f(x),如果存在一个 常数T,使得对定义域内的每一个x,都满足 ,那么就称函数f(x)为 , 称为这个函数的 .
(2)最小正周期.
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 ,那么这个最小的 就称为f(x)的最小正周期.
非零
f(x+T)=f(x)
周期函数
非零常数T
周期
正数
正数
数学
思考1:所有的函数都具有周期性吗?
答案:不是.只有同时符合周期函数定义中的两个条件的函数才具有周期性.
思考2:周期函数都有最小正周期吗?
答案:周期函数不一定存在最小正周期.例如,对于常数函数f(x)=c(c为常数,
x∈R),所有非零实数T都是它的周期,而最小正周期是不存在的,所以常数函数没有最小正周期.
数学
2.正弦函数的性质
函数 y=sin x
定义域 R
值域 .
最值 当x= 时,ymax=1;
当x= 时,ymin=-1
奇偶性 函数
周期性 最小正周期为 .
单调性 在 上递增,在
上递减
零点 x=kπ(k∈Z)
[-1,1]
奇
2π
数学
3.正弦函数的图像
(0,0)
(π,0)
(2π,0)
(kπ,0)(k∈Z)
数学
4.正弦曲线
一般地,y=sin x的函数图像称为正弦曲线.
数学
拓展总结
(1)对周期函数的两点说明:
①并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.
②如果T是函数f(x)的一个周期,则nT(n∈Z,且 n≠0)也是f(x)的周期.
(2)正弦函数的性质:
①正弦函数有单调区间,但不是定义域上的单调函数,即正弦函数在整个定义域内不单调.
②由单位圆可以看出,当角的终边在x轴上时,角的正弦值为0,所以正弦函数的零点为kπ(k∈Z).
(3)五点法作图中的“五点”是指函数的最高点、最低点,以及图像与坐标轴的交点.这是作正弦函数图像最常用的方法.
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探究点一
正弦函数的定义域及值域(最值)
答案:(1)AC
数学
(2)函数y=cos2x+2sin x-2,x∈R的值域为 .
解析:(2)y=cos2x+2sin x-2=-sin2x+2sin x-1=-(sin x-1)2.
因为-1≤sin x≤1,所以-4≤y≤0,
所以函数y=cos2x+2sin x-2,x∈R的值域为[-4,0].
答案:(2)[-4,0]
数学
方法总结
常见的三角函数求值域或最值的类型:
(1)形如y=asin2x+bsin x+c(a≠0)的三角函数,可先令sin x=t,将函数y=asin2x+bsin x+c(a≠0)化为关于t的二次函数y=at2+bt+c(a≠0),根据二次函数的单调性求值域(最值).
(2)对于形如y=asin x(或y=acos x)的函数的最值还要注意对a的讨论.
数学
[针对训练] (1)函数y=log2(sin x)的定义域为 .
(1)解析:据题意知sin x>0,
得x∈(2kπ,2kπ+π)(k∈Z).
答案:(2kπ,2kπ+π)(k∈Z)
(2)求函数y=1-2sin2x+sin x的值域.
数学
数学
数学
探究点二
正弦函数的奇偶性及应用
[例2] 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x);
数学
[例2] 判断下列函数的奇偶性.
数学
方法总结
判断函数奇偶性的两个关键点:
关键点一:看函数的定义域是否关于原点对称;
关键点二:看f(-x)与f(x)的关系.
对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.
数学
[针对训练] 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=cos(2π-x)-x3sin x;
解:(1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
又因为f(x)=cos x-x3sin x,
f(-x)=cos(-x)-(-x)3sin(-x)=cos x-x3sin x=f(x),
所以f(x