内容正文:
第四节 三角函数的图象与性质
课标解读
1.能画出y=sinx,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性、最大(小)值.
2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质,理解正切函数在(-,)上的性质.
知识点一 用五点法作正弦函数和余弦函数的简图
1.在正弦函数y=sin x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是(0,0),(,1),(π,0),(,-1),(2π,0).
2.在余弦函数y=cos x,x∈[0,2π]的图象上,五个关键点是(0,1),(,0),(π,-1),(,0),(2π,1).
知识点二 正弦、余弦、正切函数的图象与性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
R
R
{x|x∈R,且x≠kπ+,k∈Z}
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
单调性
在[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上是增函数,在[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上是减函数
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增函数,在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是减函数
在(-+kπ,+kπ)(k∈Z)上是增函数,无减函数
周期性
周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π
周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π
周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
对称性
对称轴是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z)
对称轴是x=kπ(k∈Z),对称中心是(kπ+,0)(k∈Z)
对称中心是(,0)(k∈Z),无对称轴
(1)写单调区间时,不要忘记k∈Z.
(2)求函数y=A sin (ωx+φ)的单调区间时,应注意ω的符号,只有当ω>0时,才能把ωx+φ看作一个整体,代入y=sin t的相应单调区间求解,否则将出现错误.
(3)函数y=A sin (ωx+φ)和y=A cos (ωx+φ)的最小正周期都是,y=A tan (ωx+φ)的最小正周期是.
(4)y=sin x与y=cos x的对称轴经过函数图象的最高(低)点,三角函数图象的对称中心不一定在函数图象上,如y=tan x.
(5)正切函数的图象是由直线x=kπ+(k∈Z)隔开的无穷多支曲线组成的.
(6)①y=tan x无单调递减区间;
②y=tan x在整个定义域内不单调.
1.对称与周期
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是个周期.
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.
2.奇偶性
若f(x)=A sin (ωx+φ)(A≠0,ω≠0),则
(1)f(x)为偶函数的充要条件是φ=+kπ(k∈Z);
(2)f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z).
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)余弦函数y=cos x的图象的对称轴是y轴.( × )
(2)正切函数y=tan x在定义域内是增函数.( × )
(3)已知y=k sin x+1,x∈R,则y的最大值为k+1.( × )
(4)y=sin |x|是偶函数.( √ )
(5)若sin x>,则x>.( × )
(6)由sin (+π)=sin 知,π是正弦函数y=sin x(x∈R)的一个周期.( × )
二、版本互鉴
1.(人教A版必修第一册P199例1改编)函数y=1+cos x(x∈[0,2π])的简图是( )
答案:D
2.(苏教版必修第一册P191 T2改编)函数y=tan 2x的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
答案:D
3.(人教A版必修第一册P238例2改编)某摩天轮最高点离地面高度128米,转盘直径为120米,游客从离地面最近的位置进座舱,开启后按逆时针匀速旋转t分钟,当t=15时,游客随舱旋转至距离地面最远处.以下说法正确的是( )
A.摩天轮离地面最近的距离为4米
B.若旋转t分钟后,游客距离地面的高度为h米,则h=-60cos t+68
C.若在t1,t2时刻,游客距离地面的高度相等,则t1+t2的最小值为30
D.∃t1,t2∈[0,20],使得游客在该时刻距离地面的高度均为90米
B 解析:由题意知,摩天轮离地面最近的距离为128-120=8米,故A不正确;t分钟后,转过的角度为t,则h=60-60cos t+8=-60cos t+68,故B正确;h=-60cos t+68的周期为=30,由余弦型函数的性质可知,若t1+t2取最小值,则t1,t2∈[0,30],又高度相等,则t1,t2关于t=15对称,则=15,则t1+t2=30;令0≤t≤π,解得0≤t≤15,